JPH01118821A - Waveguide type optical switch - Google Patents

Waveguide type optical switch

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JPH01118821A
JPH01118821A JP62277940A JP27794087A JPH01118821A JP H01118821 A JPH01118821 A JP H01118821A JP 62277940 A JP62277940 A JP 62277940A JP 27794087 A JP27794087 A JP 27794087A JP H01118821 A JPH01118821 A JP H01118821A
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JP
Japan
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optical switch
waveguide
light
input
state
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Pending
Application number
JP62277940A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Okayama
秀彰 岡山
Akihiro Matoba
的場 昭大
Kiyoshi Nagai
長井 清
Toshimasa Ishida
俊正 石田
Takashi Ushikubo
牛窪 孝
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
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/31Digital deflection, i.e. optical switching
    • G02F1/313Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
    • G02F1/3132Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type

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Abstract

PURPOSE:To manufacture the optical waveguide type optical switch which has practical crosstalk characteristics at high yield by specifying the element length and coupling length. CONSTITUTION:When a voltage which places the waveguide optical switch 38 in a cross state to one light beam having large electrooptic effect is applied to control electrodes 32, 34, and 36 while the element length is L and the coupling length is lc, the element length L and coupling length lc are so specified that the L/lc to the other light beam with small electrooptic effect is a value at which the waveguide type optical switch 38 is put in a cross state to the other light beam. Thus, the element length L and the coupling length lc to the other light beam are set to make the operation point where the cross state is entered to the former light beam coincident with the operation point where the cross state is entered to the latter light beam. Consequently, the waveguide type optical switch which has the practical crosstalk characteristics is manufactured at high yield.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、実用に適したクロストーク特性を有する偏
波依存性のない導波型光スイッチであって、より緩やか
な作成条件で作成記来る導波型光スイッチに関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is a polarization-independent waveguide optical switch having crosstalk characteristics suitable for practical use, and which is manufactured under milder manufacturing conditions. Regarding the upcoming waveguide type optical switch.

(従来の技術) 近年、偏波依存性のない導波型光スイッチの研究及び開
発が進められ、例えば文献I「光通信システムワークシ
ョップ(OCS−87101987゜8.3L ) J
に、低電圧及θ低損失で動作する偏波依存性のない導波
型光スイッチが提案されている。
(Prior Art) In recent years, research and development of waveguide optical switches without polarization dependence have been progressing, for example, in Document I "Optical Communication Systems Workshop (OCS-87101987°8.3L) J
A polarization-independent optical waveguide switch that operates at low voltage and low loss in θ has been proposed.

第9図は、上記文献工に提案されでいる導波型光スイッ
チの構成を概略的に示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view schematically showing the configuration of the waveguide type optical switch proposed in the above-mentioned literature.

同図において、10は2カツトLiNbO3基板、12
は光の相互作用が行なわれる結合領域、また14及び1
6は結合領域において互いに平行となる入出力導波路を
示し、基板10にTiを拡散することによって入出力導
波路14.16を形成している。18及び20は制御電
極を示し、入出力導波路14の結合領域12の部分に分
割されない1個の制御電極18ヲ、また入出力導波路1
6の結合領域12の部分に分割されない1個の制御電極
20を設け、図示の導波型光スイッチ22を、これら制
御電極+8.20 !介しΔB同相駆動する構成となっ
ている。
In the figure, 10 is a two-cut LiNbO3 substrate, 12
is the coupling region where light interaction takes place, and 14 and 1
Reference numeral 6 indicates input and output waveguides that are parallel to each other in the coupling region, and input and output waveguides 14 and 16 are formed by diffusing Ti into the substrate 10. 18 and 20 indicate control electrodes, one control electrode 18 which is not divided into the coupling region 12 of the input/output waveguide 14, and the input/output waveguide 1.
One control electrode 20 that is not divided into 6 coupling regions 12 is provided, and the illustrated waveguide optical switch 22 is connected to these control electrodes +8.20! The configuration is such that ΔB in-phase drive is carried out.

結合領域12においで平行な入出力導波路14.16を
備える導波型光スイッチでは、電気光学効果の大なるT
M波に対してバー(8a r)状態となる動作点と、電
気光学効果の小なるTE波に対してBar状態となる動
作点とを、制御電極18.20の印加電圧を調整するこ
とによって一致させることが出来ることが、一般に知ら
れでいる。2カ・シトLiNbO3基板12の電気光学
係数γ、3及びγ33の比は、γ13/γ33鈎1/3
.3であるので、TM波に対してBar状態となる一番
目の動作点と、TE波に対してBar状態となる三番目
の動作点とを一致させることが出来る。
In a waveguide optical switch having parallel input and output waveguides 14 and 16 in the coupling region 12, T
By adjusting the voltage applied to the control electrodes 18 and 20, the operating point at which the bar (8a r) state occurs for M waves and the operating point at which the bar state occurs for TE waves with a small electro-optic effect can be set. It is generally known that matching can be achieved. The ratio of the electro-optic coefficients γ, 3 and γ33 of the 2-capacity LiNbO3 substrate 12 is γ13/γ33 1/3.
.. 3, it is possible to match the first operating point at which the bar state occurs for the TM wave with the third operating point at which the bar state becomes the TE wave.

また分割されない制御電極18.20を用いてΔB同相
駆動を行なう構成では、TM波に対してクロス(Cro
ss)状態となる動作点と、TE波に対してCross
状態となる動作点とを一致させるには、TM波及びTE
波に対する結合係数を一致させることが必要であった。
Furthermore, in a configuration in which ΔB in-phase drive is performed using undivided control electrodes 18 and 20, cross (Cro)
ss) state and Cross
In order to match the operating point that becomes the state, the TM wave and the TE
It was necessary to match the coupling coefficients for the waves.

しかも、この構成では、Cross状態においで実用に
適したクロストークを得るために、TM波に対する結合
長を素子長に一致させ、かつTE波に対する結合長を素
子長に一致させることが必要であった。
Moreover, in this configuration, in order to obtain crosstalk suitable for practical use in the Cross state, it is necessary to make the coupling length for the TM wave match the element length, and to make the coupling length for the TE wave match the element length. Ta.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上述した従来の光導波型光スイッチでは、
作成条件(特に入出力導波路形成のためのTi薄膜の作
成条件)が非常に厳しく、これがため実用に適したクロ
ストーク特性を有する光導波型光スイッチを歩留り良く
作成することが出来ないという問題点があった。
(Problems to be solved by the invention) However, in the above-mentioned conventional optical waveguide type optical switch,
The problem is that the production conditions (especially the production conditions for the Ti thin film for forming input/output waveguides) are very strict, making it impossible to produce optical waveguide type optical switches with crosstalk characteristics suitable for practical use with a high yield. There was a point.

すなわち、TiE散導波路は基板上に薄膜状に形成した
Tiを拡散することによって形成されるが、上述のよう
に、結合係数を一致させしかも結合長を素子長に−8さ
せるためには、このTi薄膜を、この薄膜の膜厚が設計
値上(設計値×4%)の作成誤差範囲内となるように、
形成しなければならない。しかしながら、このような誤
差範囲でTi薄膜の膜厚制御を行なうことは非常に困難
であった。
That is, the TiE diffused waveguide is formed by diffusing Ti formed into a thin film on the substrate, but as mentioned above, in order to match the coupling coefficient and make the coupling length minus 8 to the element length, This Ti thin film is made so that the thickness of this thin film is within the production error range of the design value (design value x 4%).
must be formed. However, it has been extremely difficult to control the thickness of the Ti thin film within such an error range.

この発明の目的は上述した従来の問題点を解決し、実用
に適したクロストーク特性を有する偏波依存性のない導
波型光スイッチであって、より緩やかな作成条件で作成
出来る導波型光スイッチを提供することにある。
The purpose of this invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a waveguide type optical switch that has crosstalk characteristics suitable for practical use and is polarization-independent, and that can be manufactured under more relaxed manufacturing conditions. Our purpose is to provide optical switches.

(問題点を解決するための手段) この目的の達成を計るため、この出願の第一の発明の導
波型光スイッチは、 光の相互作用が行なわれる結合領域において互いに平行
な2本の入出力導波路を有し、反転ΔB電極型の制御電
極を有する導波型光スイッチにおいて、 素子長をL及び結合長8ρ。とする場合、電気光学効果
の大となる一方の光に対する導波型光スイッチの動作状
態をクロス状態とする電圧を制御電極に印加したとき、
電気光学効果の小となる他方の光に対するL/ρ。の値
が、他方の光に対する導波型光スイッチの動作状態をク
ロス状態とするような値となるよう1こ、素子長し及び
結合長β。を設定して成ることを特徴とする。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve this objective, the waveguide optical switch of the first invention of this application has two inputs parallel to each other in the coupling region where light interaction takes place. In a waveguide optical switch having an output waveguide and an inverted ΔB electrode type control electrode, the element length is L and the coupling length is 8ρ. In this case, when a voltage is applied to the control electrode to bring the operating state of the waveguide optical switch into a cross state for one light that has a large electro-optic effect,
L/ρ for the other light that has a small electro-optic effect. The element length and the coupling length β are such that the value of is such that the operating state of the waveguide optical switch with respect to the other light is in a cross state. It is characterized by being configured by setting.

また、この出願の第二の発明の導波型光スイッチは、 光の相互作用が行なわれる結合領域において互いに平行
な2本の入出力導波路を有し、反転△β電極型の制御電
極を有する導波型光スイッチにおいて、 素子長をL及び結合長をlcとする場合、電気光学効果
の大となる一方の光に対する導波型光スイッチの動作状
態をクロス状態とする電圧を制御電極に印加したとき、
電気光学効果の小となる他方の光に対するL/β。の値
が、他方の光に対する導波型光スイッチの動作状態をク
ロス状態とするような値となるように、素子長し及び結
合長β。を設定し、 結合領域の少なくとも一方の入出力導波路中に、垂直電
場及び又は水平電場を形成するための補助制御電極を設
けで成ることを特徴とする。
Further, the waveguide optical switch of the second invention of this application has two input/output waveguides parallel to each other in the coupling region where light interaction occurs, and has an inverted Δβ electrode type control electrode. In a waveguide optical switch having an element length of L and a coupling length of lc, a voltage is applied to the control electrode to bring the operating state of the waveguide optical switch into a cross state for one light that has a large electro-optic effect. When applied,
L/β for the other light that has a small electro-optic effect. The element length and the coupling length β are such that the value of is such that the operating state of the waveguide optical switch with respect to the other light is a cross state. and an auxiliary control electrode for forming a vertical electric field and/or a horizontal electric field is provided in at least one input/output waveguide of the coupling region.

(作用) この出願の第−及び第二の発明の導波型光スイッチによ
れば、光の相互作用が行なわれる結合領域において互い
に平行な2本の入出力導波路を有する。このような平行
な入出力導波路を有する導波型光スイッチにあっては、
電気光学効果の大となる一方の光に対してバー(Ba 
r)状態となる動作点と、電気光学効果の小となる他方
の光に対してBar状態となる動作点とを、制御電極に
印加する電圧を調整することによって一致させることが
出来る。
(Function) According to the waveguide optical switch of the first and second inventions of this application, two input/output waveguides parallel to each other are provided in the coupling region where light interaction occurs. In a waveguide optical switch having such parallel input and output waveguides,
For one light that has a large electro-optic effect, bar (Ba
By adjusting the voltage applied to the control electrode, it is possible to match the operating point at which the light is in the r) state and the operating point at which the other light, at which the electro-optical effect is small, becomes the Bar state.

また、この出願の第−及び第二の発明の導波型光スイッ
チによれば、電気光学効果の大となる一方の光に対する
導波型光スイッチの動作状態をクロス状態とする電圧を
制御電極に印加するとき、電気光学効果の小となる他方
の光に対するL/β。の値が、他方の光に対する導波型
光スイッチの動作状態をクロス状態とするような値とな
るように、素子長し及び他方の光に対する!。を設定す
る。このように、素子長し及び他方の光に対するβ−c
を設定することによって、一方の光に対してCross
状態となる動作点と、他方の光に対してCross状態
となる動作点とを一致させることが出来る。
Further, according to the waveguide optical switch of the first and second inventions of this application, a voltage is applied to the control electrodes to bring the operating state of the waveguide optical switch into a cross state with respect to one light having a large electro-optic effect. When applied to the other light, the electro-optic effect becomes small when L/β is applied to the other light. The element length and the value of ! for the other light are such that the operating state of the waveguide optical switch for the other light is a cross state. . Set. In this way, the element length and β-c for the other light
By setting Cross
It is possible to match the operating point at which the light enters the state and the operating point at which the other light becomes the Cross state.

従って、第−及び第二の発明によれば、一方及び他方の
光に対するBar状態の動作点を一致させ、かつ一方及
び他方の光に対するCross状態の動作点を一致させ
るので、偏波依存性のない動作が行なえる。
Therefore, according to the first and second inventions, the operating points of the Bar state for one light and the other light are made to match, and the operating points of the Cross state for one light and the other light are made to match, so that the polarization dependence is reduced. You can perform movements that are not possible.

ざらに、第二の発明の導波型光スイッチによれば、結合
領域における少なくとも一方の入出力導波路中に垂直電
場及び又は水平電場を形成するための補助制御電極を備
える。少なくとも一方の入出力導波路中の垂直電場及び
又は水平電場をti/?に変化させることによって、2
本の入出力導波路の伝搬定数を微調整することが出来る
In general, the waveguide optical switch of the second invention includes an auxiliary control electrode for forming a vertical electric field and/or a horizontal electric field in at least one of the input/output waveguides in the coupling region. The vertical electric field and/or horizontal electric field in at least one input/output waveguide is ti/? By changing it to 2
The propagation constant of the input and output waveguides can be finely adjusted.

(実施例) 以下、図面ヲ参照してこの出願の第−及び第二発明の実
施例につき説明する。尚、図面は第−及び第二の発明が
理解出来る程度に概略的に示しであるにすぎず、従って
、各構成成分の寸法、形状、配Ha係、形成材料及び配
設個数は図示例に限定されるものではないことを理解さ
れたい。
(Embodiments) Hereinafter, embodiments of the first and second inventions of this application will be described with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are only schematic illustrations to the extent that the first and second inventions can be understood, and therefore, the dimensions, shapes, distribution ratios, forming materials, and number of each constituent component may differ from the illustrated examples. It should be understood that this is not a limitation.

く第一発明の説明〉 に天痙あ 第1図は第一発明の第一実施例の構成を概略的に示す斜
視図である。同図において、24は電気光学効果を有す
る結晶材料から成る基板例えば2カツトLiNbO3基
板、26は光の相互作用が行なわれる結合領域、また2
8及び30は結合領域において互いに平行な入出力導波
路を示す。2本の入出力導波路28及び30は、例えば
、基板24中にT1を拡散することによって形成される
。基板24として2カツトLiNb○3基板を用いる場
合、電気光学効果が大となる一方の光はTM波であり、
電1気光学効果が小となる他方の光はTE波である。
DESCRIPTION OF THE FIRST INVENTION FIG. 1 is a perspective view schematically showing the structure of a first embodiment of the first invention. In the figure, 24 is a substrate made of a crystal material having an electro-optic effect, for example, a two-cut LiNbO3 substrate, 26 is a coupling region where light interaction takes place, and 2
8 and 30 indicate input and output waveguides parallel to each other in the coupling region. The two input/output waveguides 28 and 30 are formed, for example, by diffusing T1 into the substrate 24. When a two-cut LiNb○3 substrate is used as the substrate 24, one type of light that has a large electro-optic effect is a TM wave,
The other type of light with a small electro-optical effect is a TE wave.

TM波及びTE波の電場の撮動方向はそれぞれ基板24
の基板面に対して垂直方向及び水平方向となる。
The direction in which the electric field of the TM wave and the TE wave is captured is determined by the substrate 24.
The directions are perpendicular and horizontal to the substrate surface.

入出力導波路28.30は、結合9N ’4.26にお
いてこれら導波路28.30のP81で光の相互作用か
行なわれるように近接させて設けられてあり、従って、
結合領域26の導波路28.30の間で光の結合を生じ
させて、光のスイッチングを行なうことが出来る。入出
力導波路28.30は、結合領域26において方向性結
合器を構成する。光は2カツトLiNb○3基板24の
X軸方向の結晶軸に沿う方向へ、入出力導波路28.3
0中を伝搬する。
The input and output waveguides 28.30 are placed in close proximity such that optical interaction takes place at P81 of these waveguides 28.30 in the coupling 9N'4.26, and thus:
Light coupling can occur between the waveguides 28, 30 of the coupling region 26 to effect light switching. The input and output waveguides 28,30 constitute a directional coupler in the coupling region 26. The light passes through the input/output waveguide 28.3 in the direction along the crystal axis in the X-axis direction of the two-cut LiNb○3 substrate 24.
Propagates through 0.

尚、28a及び28bは入出力導波路28の入力ポート
及び出力ポート、また30a及び30bは入出力導波路
30の入力ポート及び出力ポートを示す。
Note that 28a and 28b indicate the input port and output port of the input/output waveguide 28, and 30a and 30b indicate the input port and output port of the input/output waveguide 30.

32及び34は入出力導波路に設けられる制御電極、ま
た36は入出力導波路の外側の基板領域に設けられる制
御電極を示し、この第一実施例の導波型光スイッチ38
は、反転ΔB型の制御電極を構成するこれら制御電極3
2.34.36を有し、制御電極32.34.36を介
し反転ΔB駆動される。
Reference numerals 32 and 34 indicate control electrodes provided on the input/output waveguides, and 36 indicates a control electrode provided on the substrate area outside the input/output waveguides.
are these control electrodes 3 constituting an inverted ΔB type control electrode.
2.34.36, and is driven by an inverse ΔB through the control electrodes 32.34.36.

この実施例では、制御電極32.34及び36をそれぞ
れ、2個に分割された電極部材32a、32b 、2個
に分割された電極部材34a、34b及び2個に分割さ
れた電極部材36a、36b %以って構成する。しが
も、電極部材36a、36bは、入出力導波路30との
間に入出力導波路28をはさむように、入出力導波路2
8の左側縁と離間させて基板24に設けられている。電
極部材32a、32bは、これら電極32a、 32b
の左側縁が入出力導波路28の右側縁に一致し、かつこ
れら電極32a、32bの右側縁が入出力導波路28の
右側縁と入出力導波路30の左側縁との間の基板24領
域に泣言するように、延在させて設けられている。電極
部材34a、34bは、これら電極34a、34bの右
側縁が入出力導波路30の左側縁に一致し、かつこれら
電極34a、34bの右側縁が入出力導波路28の右側
縁から基板24の右側縁の側へ延出するように、延在さ
せて設けられている。
In this embodiment, the control electrodes 32, 34 and 36 are divided into two electrode members 32a, 32b, two electrode members 34a, 34b and two electrode members 36a, 36b, respectively. It is composed of %. However, the electrode members 36a and 36b are connected to the input/output waveguide 2 so that the input/output waveguide 28 is sandwiched between the electrode members 36a and 36b.
It is provided on the substrate 24 at a distance from the left side edge of the substrate 8 . The electrode members 32a, 32b are these electrodes 32a, 32b.
The left side edge of the electrodes 32a and 32b coincide with the right side edge of the input/output waveguide 28, and the right side edges of these electrodes 32a and 32b correspond to the area of the substrate 24 between the right side edge of the input/output waveguide 28 and the left side edge of the input/output waveguide 30. It is extended so that it seems to be whining. The right edges of the electrode members 34a, 34b correspond to the left edge of the input/output waveguide 30, and the right edges of the electrodes 34a, 34b extend from the right edge of the input/output waveguide 28 to the substrate 24. It is provided so as to extend toward the right side edge.

ざらに、電極部材32aJ4a、36aの入力ボート2
8a、30a側の端縁は、結合領域26の入力ボート2
8a、30a側の端縁Xと一致するように、また電極部
材32b、34b、36b (7)出力ボート28b、
30b側の端縁は、結合器tJ226の出力ボート28
b、30b側の端縁Yと一致するように、配貫されてい
る。
Roughly, the input boat 2 of the electrode members 32aJ4a, 36a
The edges on the sides 8a and 30a are connected to the input boat 2 of the coupling area 26.
8a, 30a side edges X, and electrode members 32b, 34b, 36b (7) output boat 28b,
The edge on the 30b side is the output port 28 of the coupler tJ226.
b, is inserted so as to coincide with the edge Y on the 30b side.

次に第一実施例につき、第2図(A)及び(B)を参照
してざらに詳細に説明する。
Next, the first embodiment will be roughly described in detail with reference to FIGS. 2(A) and 2(B).

第2図(A)及び(B)はこの実施例の動作条作図((
L#、)−(ΔBL/π)ダイヤグラム)である、これ
ら図においで、ノいンチングを付して示す領域Mは、導
波型光スイッチ38がTM波及びTE波に対しCros
s状態で、しかも−20dB以下のクロストークで動作
する領域を示す。尚、Lは素子昂、β。は結合長及びΔ
Bは伝搬定数差である。以下、TM波に対する結合長及
び伝搬定数差をff 、(TM)及びΔB(TM)とし
、TE波に対する結合長及び伝搬定数差をβ。(TE)
及びΔB(TE)として表す。
Figures 2 (A) and (B) are diagrams of the operating conditions of this embodiment ((
L#, )-(ΔBL/π) diagrams). In these figures, a region M shown with notching is a region M where the waveguide optical switch 38 crosses the TM wave and the TE wave.
It shows the region in which it operates in the s state and with a crosstalk of -20 dB or less. In addition, L is Motoko, β. is the bond length and Δ
B is the propagation constant difference. Hereinafter, the coupling length and propagation constant difference for the TM wave will be ff, (TM) and ΔB(TM), and the coupling length and propagation constant difference for the TE wave will be β. (TE)
and ΔB(TE).

第2図(A)に示すように、例えば、TM波に対するL
/β。(L/β。(TM) )が1.1となるように導
波型光スイッチ38を作成した場合、TM波に対するΔ
BL/TI (ΔB (TM)L / TT )がa−
a′の範囲の値をとるとき、TM波に対する導波型光ス
イッチ3日の動作状態はCross状態となる。このよ
うな範囲の八β(TM)L/T[は、例えば、電極部材
36a、34a及び32bに正(+)の極性を有する任
意好適な大きざの電圧を及び電極部材32a、36b及
び34bに負(−)の極性を有する任意好適な大きざの
電圧を印加することによって得られる。
As shown in FIG. 2(A), for example, L
/β. If the waveguide optical switch 38 is created so that (L/β.(TM)) is 1.1, Δ
BL/TI (ΔB (TM)L/TT) is a-
When a' takes a value within the range, the operating state of the waveguide optical switch for TM waves on the third day is the Cross state. 8β(TM)L/T[in such a range, for example, applying a voltage of any suitable magnitude having positive (+) polarity to electrode members 36a, 34a, and 32b and applying a voltage of any suitable magnitude to electrode members 32a, 36b, and 34b is obtained by applying a voltage of any suitable magnitude having negative (-) polarity to .

このように電圧を印加したとき、TE波に対するΔBL
/T[(八β(TE)L/TI)は、電気光学定数γ、
3及びγ33の比がγ13/γ33押1/3.3である
ため、b−b ′の範囲の値となる。このとき、TE波
に対する導波型光スイッチ38の動作状態をCr 、o
 s s状態とするためには、TE波に対するL/u、
(L/ρ。(TE) )の値がSTEの範囲の値となる
ようにすれば良い。
When voltage is applied in this way, ΔBL for the TE wave
/T[(8β(TE)L/TI) is the electro-optical constant γ,
Since the ratio of 3 and γ33 is γ13/γ33 1/3.3, the value is in the range bb'. At this time, the operating state of the waveguide optical switch 38 for the TE wave is changed to Cr, o
In order to obtain the s s state, L/u for the TE wave,
The value of (L/ρ.(TE)) may be set within the range of STE.

L/βe(TE)の値をSTEの範囲の値となるように
設定することによって、TM波に対する動作状態をCr
oss状態とする電圧を印加したとき、L/βc(TE
)の値がTE波に対する動作状態をCross状態とす
るような値となるようにすることが出来る。
By setting the value of L/βe(TE) to a value within the STE range, the operating state for TM waves can be changed to Cr
When a voltage is applied to bring about the oss state, L/βc(TE
) can be set to a value that brings the operating state with respect to the TE wave to the Cross state.

すなわち、例えば、L/β。(TM)=1.1としL/
β。(■ε)の値をSTEの範囲の値とすることによっ
て、TE波及びTM波に対するCross状態を同一の
電圧印加状態で得ることが出来る(TE波及びTM波に
対してCross状態となる動作点が一致する)。
That is, for example, L/β. (TM)=1.1 and L/
β. By setting the value of (■ε) to a value within the STE range, it is possible to obtain a cross state for TE waves and TM waves with the same voltage application state (operation that results in a cross state for TE waves and TM waves). points match).

同様に、第2図(B)に示すように、例えばL/ρ。(
TM)=1.5とする場合にも、L/β。
Similarly, as shown in FIG. 2(B), for example, L/ρ. (
TM)=1.5, L/β.

(TE)の値がSTEの範囲の値となるように設定する
ことによって、TM波に対する動作状態をCr0SS状
態とする電圧を印加したとき、L/u 、(TE)の値
がTE波に対する動作状態をCr。
By setting the value of (TE) to a value within the STE range, when a voltage is applied that changes the operating state for TM waves to the Cr0SS state, the value of L/u, (TE) changes to the operating state for TE waves. Condition Cr.

SS状態とするような値となるようにすることが出来る
It can be set to a value that will cause the SS state.

従って、例えば、L/βe(TM) = 1 、’5と
しL/β、(TE)のWaS□、の範囲の値とすること
によって、TE波及びTM波に対するCross状態を
同一電圧の印加によって得ることが出来る。
Therefore, for example, by setting L/βe(TM) = 1,'5 and setting the value in the range of WaS□ of L/β, (TE), the cross state for the TE wave and TM wave can be created by applying the same voltage. You can get it.

第2図(A)及び(B)からも理解出来るように、領域
Pが急峻であるため、L/β。(TM)の値が異なる値
をとる場合でも、第2図(A)及び(B)において動作
点の一致するSTEの範囲はほぼ一致する。制御電極3
2.34.36を反転ΔB型の制御電極に構成したこと
によって、領ISPが急峻になるものと考えられる。
As can be understood from FIGS. 2(A) and 2(B), since region P is steep, L/β. Even if the values of (TM) take different values, the ranges of STE where the operating points coincide in FIGS. 2(A) and 2(B) are almost the same. Control electrode 3
It is thought that by configuring 2.34.36 as an inverted ΔB type control electrode, the area ISP becomes steep.

従って、例えば、L/β。(TM)の値が1.1から1
.5の範囲の値となり、かつし/βc(TE)の値がS
□、の範囲の値となるような作成条件で、導波型光スィ
ッチ38ヲ作成すれば、TM波及びTE波に対するCr
oss状態の動作点が一致し、しかも−20dB以下の
実用に適したクロストークで動作する導波型光スィッチ
38ヲ作成することが出来る。動作点が一致し、しかも
実用に適したクロストークで動作する導波型光スイッチ
38のみを必ずしも作成出来るものではないが、従来の
ようにIIi格な作成条件で作成しなければならない場
合と比較して、Cross吠態で実用に適したクロスト
ーク特性を有する先導波型光スイッチを、より緩やかな
作成条件でしかも歩留り良く作成することが出来る。
Thus, for example, L/β. (TM) value is 1.1 to 1
.. 5, and the value of Katsushi/βc(TE) is S
If the waveguide type optical switch 38 is created under the manufacturing conditions such that the value falls within the range of □, Cr for TM waves and TE waves
It is possible to create a waveguide type optical switch 38 that has the same operating point in the oss state and operates with a crosstalk suitable for practical use of -20 dB or less. Although it is not necessarily possible to create only the waveguide optical switch 38 that has the same operating point and operates with crosstalk suitable for practical use, compared to the conventional case where it must be created under IIi-class manufacturing conditions. As a result, it is possible to manufacture a leading wave optical switch having a crosstalk characteristic suitable for practical use in a cross state under more relaxed manufacturing conditions and with a high yield.

一方、結合領域においで平行である2本の入出力導波路
を有する導波型光スイッチでは、TM波に対してBar
状態となる動作点と、TE波に対してBar状態となる
動作点とを、制御電極に印加する電圧を調整することに
よって一致させることが出来ることが、従来より知られ
でおり、従って入出力導波路28.30を有する導波型
光スイッチ38においても、TM波及びTE波に対する
Bar状態の動作点を、制御電極32.34.36に印
加する電圧を調整することによって一致させることが出
来る。この場合には、クロストークも実用に適したクロ
ストークを得ることが出来る。従って、印加電圧の調整
によって動作点を一致させることが出来るので、Bar
状態の動作点を一致させるために要求される作成条件を
緩やかな条件とすることが出来、しかも緩やかな作成条
件で実用に適したクロストークを得ることが出来る。B
ar状態とするためには、例えば、電極部材36a−3
4a−36bs34bに正(+)の極性を有する任意好
適な大きさの電圧を及び電極部材32a及び32bに負
(−)の極性を有する任意好適な大きざの電圧を印加す
れば良い。
On the other hand, in a waveguide optical switch that has two parallel input and output waveguides in the coupling region, Bar
It has been known for a long time that the operating point at which the state occurs and the operating point at which the TE wave becomes the Bar state can be matched by adjusting the voltage applied to the control electrode. Also in the waveguide type optical switch 38 having the waveguide 28, 30, the operating points of the Bar state for the TM wave and the TE wave can be matched by adjusting the voltage applied to the control electrode 32, 34, 36. . In this case, crosstalk suitable for practical use can be obtained. Therefore, the operating points can be matched by adjusting the applied voltage, so Bar
The creation conditions required to match the operating points of the states can be set to gentle conditions, and crosstalk suitable for practical use can be obtained under the relaxed creation conditions. B
In order to set the ar state, for example, the electrode member 36a-3
It is sufficient to apply a voltage of any suitable magnitude having positive (+) polarity to 4a-36bs34b and a voltage of any suitable magnitude having negative (-) polarity to the electrode members 32a and 32b.

従って、上述したことから理解出来るように、Cr08
S及びBar状態いずれの場合にも実用に適したクロス
トークで動作する導波型光スイッチ38を、従来よりも
緩やかな作成条件で、しかも歩留り良く作成することが
出来る。また、Cr。
Therefore, as can be understood from the above, Cr08
A waveguide optical switch 38 that operates with crosstalk suitable for practical use in both the S and Bar states can be manufactured under conditions that are gentler than those of the prior art and with a high yield. Also, Cr.

SS状態及びBar状態の動作点が一致するので、偏波
依存性のない導波型光スイッチ38を得ることが出来る
Since the operating points of the SS state and the Bar state coincide, a waveguide optical switch 38 without polarization dependence can be obtained.

第3図は作成条件の説明図であり、図中のハツチング領
域QはCross状態においでTM波及びTE波に対し
一20dB以下のクロストークが得られる領域を示す。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the production conditions, and the hatched area Q in the figure indicates an area where a crosstalk of -20 dB or less is obtained for the TM wave and the TE wave in the cross state.

縦軸はL / ff 、(TE)及び横軸はL/β、(
TM)である。
The vertical axis is L/ff, (TE) and the horizontal axis is L/β, (
TM).

第3図に示すように、L/β。(TE)及びL/β、(
TM)が領域Q内の@を取るような作成条件で先導波型
光スイツチ38ヲ作成することによって、Cross状
態で一20dB以下のクロストークを得ることが出来る
As shown in FIG. 3, L/β. (TE) and L/β, (
By creating the leading wave type optical switch 38 under manufacturing conditions such that TM) takes @ in the region Q, it is possible to obtain a crosstalk of -20 dB or less in the cross state.

第4図(A) 〜(C)はBar状態でのTM波及びT
E波に間するクロストーク特性図であり、第4図(A)
はL/J2e(TE) = 1及びL/A 、(TM)
 = 1とした場合、第4図(B)はL/A 、(TE
) = 1及びL/β。(TM)=1.25とした場合
、第4図(C)はL /(l e(TE) = 1及び
L/βe(TM) = 1 、5とした場合のクロスト
ーク特性を示す、横軸はTM波に対するΔBL/T[(
ΔB(TM)L/π)及び縦軸はクロストークである。
Figures 4 (A) to (C) show TM waves and T waves in the Bar state.
Fig. 4 (A) is a crosstalk characteristic diagram between E waves.
is L/J2e(TE) = 1 and L/A, (TM)
= 1, Figure 4 (B) shows L/A, (TE
) = 1 and L/β. When (TM) = 1.25, Figure 4(C) shows the crosstalk characteristics when L/(le(TE) = 1 and L/βe(TM) = 1,5. The axis is ΔBL/T [(
ΔB(TM)L/π) and the vertical axis are crosstalk.

これら図において、TM波に間するクロストーク特性曲
線Aを実線で及びTE波に間するクロストーク特性的M
Bを破線で示しており、横軸のΔB(TM)L/πを与
える電圧が印加されたときの、TM波に関するクロスト
ーク及びTE波に関するクロストークをプロットして曲
線A及びlそれぞれ示した。
In these figures, the crosstalk characteristic curve A between the TM waves is shown as a solid line, and the crosstalk characteristic curve A between the TE waves is shown as a solid line.
B is shown by a broken line, and crosstalk related to TM waves and crosstalk related to TE waves when a voltage giving ΔB(TM)L/π on the horizontal axis is applied are plotted and shown as curves A and l, respectively. .

電気光学定数γ、3及びγ33の比がγ13/γ33〜
1/3.3であルノテ、第4図(A) 〜(C) 1.
1m示すように、8ar状態では、TM波に対する一番
目の動作点と、TE波に対する三番目の動作点とを、印
加電圧の調整によって一敗させることが出来る。
The ratio of electro-optic constants γ, 3 and γ33 is γ13/γ33~
Lenote at 1/3.3, Figure 4 (A) to (C) 1.
As shown in FIG. 1m, in the 8ar state, the first operating point for the TM wave and the third operating point for the TE wave can be completely defeated by adjusting the applied voltage.

しかも、第4図(A)〜(C)からも理解出来るように
、βJTE)= 1 (cons t、)としβ。(T
M)を1.1.25.1.5と変化させても、動作点は
、はぼΔB(TM)L / TI = 6となるような
動作点で一敗し、TM波及びTE波いずれに対しても一
20dB以下のクロストークが得られる。
Moreover, as can be understood from FIGS. 4(A) to (C), βJTE)=1 (const, ) and β. (T
Even if M) is changed to 1.1.25.1.5, the operating point will be defeated at the operating point where ΔB(TM)L/TI = 6, and neither the TM wave nor the TE wave A crosstalk of less than -20 dB can be obtained even for

第5図はBar状態においてTM波及びTE波のクロス
トークが最小となるときの、TM波に間するクロストー
クの変化を示すクロストーク特性図であり、横軸にL/
β。(TM)及び縦軸にTM波波に関するクロストーク
を取っている。
FIG. 5 is a crosstalk characteristic diagram showing the change in crosstalk between TM waves when the crosstalk between TM waves and TE waves is at its minimum in the Bar state, and the horizontal axis shows L/TE waves.
β. (TM) and the crosstalk related to the TM wave is plotted on the vertical axis.

第5図からも理解出来るように、導波型光スイッチ38
の作成誤差によって、ΔB(TM)/ΔB(TE)の値
が3.0.3.2.3.4.3.6と変化する場合でも
、L/βe(TM)の値が例えば約1.0〜1.5の範
囲の値のとき、−20dB以下のクロストークを得るこ
とが出来る。
As can be understood from FIG. 5, the waveguide optical switch 38
Even if the value of ΔB(TM)/ΔB(TE) changes to 3.0.3.2.3.4.3.6 due to the creation error of When the value is in the range of .0 to 1.5, a crosstalk of -20 dB or less can be obtained.

に叉流あ 第6図は第二実施例の構成を概略的に示す斜視図である
。上述した第一実施例と対応する構成成分については、
同一の符号を付して示し、その詳細な説明を省略する。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing the structure of the second embodiment. Regarding the components corresponding to the first example described above,
The same reference numerals are given and the detailed explanation thereof will be omitted.

同図において、40及び42は入出力導波路に設けられ
る制御電極、また44は入出力導波路の外側の基板領域
に設けられる制御電極を示し、この第一実施例の導波型
光スイッチ46は、反転ΔB型の制御電極を構成するこ
れら制御電極40.42.44を有し、制御電極40.
42.44を介し反転ΔB短駆動れる。
In the figure, 40 and 42 indicate control electrodes provided on the input/output waveguide, and 44 indicates a control electrode provided on the substrate area outside the input/output waveguide, and the waveguide optical switch 46 of this first embodiment has these control electrodes 40, 42, 44 constituting an inverted ΔB type control electrode, and the control electrodes 40.
Inversion ΔB can be driven short through 42.44.

この実施例では、制御電極40を3個に分割された電極
部材40a、40b、40CIFr以って、制御電極4
2を3個に分割された電極部材42a、42b、42c
を以って、ざらに制御電極44を3個に分割された電極
部材44a、44b、44cを以って構成する。
In this embodiment, the control electrode 40 is divided into three electrode members 40a, 40b, and 40CIFr.
2 divided into three electrode members 42a, 42b, 42c
Thus, the control electrode 44 is roughly constituted by three divided electrode members 44a, 44b, and 44c.

しかも、電極部材44a、44b、44cは、入出力導
波路30との間に入出力導波路28をはさむように、入
出力導波路28の左側縁とM間させて基板24に設けら
れている。電極部材40a、 40b、 40cは、こ
れら40a、40b、40cの右側縁が入出力導波路2
8の右側縁に一敗し、かつこれら40a、40b、40
cの右側縁が入出力導波路28の右側縁と入出力導波路
3oの右側縁との間の基板24領域に位画するように、
延在させて設けられている。電極部材42a、 42b
、 42cは、これら42a、42b、42cの右側縁
が入出力導波路3oの左側縁に一致し、がつこれら42
 a 142 b % 42 cの右側縁が入出力導波
路28の右側縁がら基板24の右側縁の側へ延出するよ
うに、延在させて設けられでいる。
Furthermore, the electrode members 44a, 44b, and 44c are provided on the substrate 24 at a distance M from the left edge of the input/output waveguide 28 so that the input/output waveguide 28 is sandwiched between the electrode members 44a, 44b, and 44c. . The right edges of the electrode members 40a, 40b, 40c are connected to the input/output waveguide 2.
One loss to the right edge of 8, and these 40a, 40b, 40
so that the right edge of c is positioned in the area of the substrate 24 between the right edge of the input/output waveguide 28 and the right edge of the input/output waveguide 3o.
It is extended. Electrode members 42a, 42b
, 42c, the right edge of these 42a, 42b, 42c coincides with the left edge of the input/output waveguide 3o, but these 42
The right edge of a 142 b % 42 c is extended so that the right edge of the input/output waveguide 28 extends toward the right edge of the substrate 24 .

ざらに、電極部材40a、 42as 44aの入力ポ
ート28as 30a側の端縁は、端縁Xと一敗するよ
うに、また電極部材40c、42c、44cの出力ボー
ト28b、30b側の端縁は、端縁Yと一敗するように
配置されている。
Roughly speaking, the edges of the electrode members 40a, 42as, 44a on the input port 28as 30a side meet the edge X, and the edges of the electrode members 40c, 42c, 44c on the output port 28b, 30b side, It is arranged so as to be flush with the edge Y.

この第二実施例の導波型光スイッチ46も、第−実施例
と同様、TM波に対する動作状態をCross状態とす
る電圧を印加したとき、L/ff 、(TE)の値がT
E波に対する動作状態ICr。
Similarly to the first embodiment, the waveguide optical switch 46 of the second embodiment also has a value of L/ff, (TE) of T
Operating state ICr for E waves.

Ss状態とするような値となるように作成され、しかも
結合領域26において平行な2本の入出力導波路28.
308備える。
The two input/output waveguides 28 .
308 provided.

制御電極40.42.44を3分割して反転ΔB型の制
御電極を構成した場合、電極部材44 a % 42 
a % 40 b −44c、 42cにそれぞれ正(
+)の極性を有する任意好適な大きざの電圧を印加し、
かつ電極部材40a144b、 42b、 40cにそ
れぞれ負(−)の極性を有する任意好適な大きさの電圧
を印加することによってTM波及びTE波に対してCr
oss状態で動作させることが出来る。しかも、実用に
適したクロストークで動作させることが出来る。
When the control electrode 40, 42, 44 is divided into three parts to form an inverted ΔB type control electrode, the electrode member 44 a% 42
a % 40 b −44c, 42c are positive (
Applying a voltage of any suitable magnitude having a polarity of +);
By applying voltages of arbitrary suitable magnitudes having negative (-) polarity to the electrode members 40a, 144b, 42b, and 40c, Cr can be removed for TM waves and TE waves.
It can be operated in oss state. Moreover, it can be operated with crosstalk suitable for practical use.

また、電極部材44a、 44b、 44c、 42a
、 42b、 42cにそれぞれ正(+)の極性を有す
る任意好適な大きざの電圧を印加し、かつ電極部材40
a、40b、40cにそれぞれ負(−)の極性を有する
任意好適な大きざの電圧を印加することによってTM波
及びTE波に対してBar状態で動作させることが出来
る。
Moreover, electrode members 44a, 44b, 44c, 42a
, 42b, and 42c, respectively, with positive (+) polarity and an arbitrarily suitable voltage applied to the electrode member 40.
By applying voltages of arbitrary suitable magnitudes having negative (-) polarity to a, 40b, and 40c, respectively, it is possible to operate in a Bar state with respect to TM waves and TE waves.

しかも、実用に適したクロストークで動作させることが
出来る。
Moreover, it can be operated with crosstalk suitable for practical use.

この第二実施例でも、第一実施例と同様に、実用に適し
たクロストークで動作する偏波依存性のない導波型光ス
イッチを、従来よりも緩やかな作成条件で、しかも歩留
り良く作成することが出来る。
In this second embodiment, as in the first embodiment, a polarization-independent optical waveguide switch that operates with crosstalk suitable for practical use was fabricated under milder fabrication conditions than in the past, and at a higher yield. You can.

く第二発明の説明〉 民施側 第7図は第二発明の実施例の構成を概略的に示す斜視図
である。尚、上述した第一発明の実施例の構成成分と対
応する構成成分についでは、同一の符号を付して示し、
その詳細な説明を省略する。
DESCRIPTION OF THE SECOND INVENTION> Private side FIG. 7 is a perspective view schematically showing the structure of an embodiment of the second invention. It should be noted that constituent components corresponding to the constituent components of the embodiment of the first invention described above are indicated with the same reference numerals,
A detailed explanation thereof will be omitted.

同図において、48及び50は入出力導波路に設けられ
る制御電極、また52は入出力導波路の外側の基板領域
に設けられる制御電極を示し、この実施例の導波型光ス
イッチ53は、反転ΔB型の制御電極を構成するこれら
制御電極48.50.52を有し、制御電極48.50
.52を介し反転ΔB駆動される。
In the figure, 48 and 50 indicate control electrodes provided on the input/output waveguide, and 52 indicates a control electrode provided on the substrate area outside the input/output waveguide. These control electrodes 48.50.52 constitute an inverted ΔB type control electrode, and the control electrode 48.50
.. 52 and is driven by inverse ΔB.

制御電極52は、分割されない1個の電極部材を以って
構成され、入出力導波路30との間に入出力導波路28
をはざむように、入出力導波路2日の右側縁と離間させ
て基板24に設けられでいる。制御電極48は、1個の
分割されない電極部材を以って構成され、その右側縁が
入出力導波路28の右側縁に一致し、かつその右側縁が
入出力導波路28の右側縁と入出力導波路30の左側縁
との間の基板24領域に位置するように、延在させて設
けられている。
The control electrode 52 is composed of one undivided electrode member, and has an input/output waveguide 28 between it and the input/output waveguide 30.
It is provided on the substrate 24 at a distance from the right edge of the input/output waveguide 2 so as to sandwich the input/output waveguide. The control electrode 48 is constituted by one undivided electrode member, and its right edge coincides with the right edge of the input/output waveguide 28 and its right edge coincides with the right edge of the input/output waveguide 28. It is provided so as to extend so as to be located in the area of the substrate 24 between the left edge of the output waveguide 30 and the left side edge of the output waveguide 30 .

制御電極50は、2個に分割された電極部材50a15
0bを以って構成され、これら50a、50bの左側縁
が入出力導波路30の左側縁に−敗し、かつこれら50
a、 50bの右側縁が入出力導波路28の右側縁に一
致するよう、延在させて設けられている。
The control electrode 50 is an electrode member 50a15 divided into two parts.
0b, the left edges of these 50a and 50b are connected to the left edge of the input/output waveguide 30, and these 50
A and 50b are extended so that their right edges coincide with the right edges of the input/output waveguide 28.

ざらに、制御電極48.52及び電極部材50aの入力
ポート28a、30a側の端縁は、端縁Xと一致するよ
うに、また制御電極48.52及び電極部材50bの出
力ポート28b、30b側の端縁は、端縁Yと一致する
ように配置されている。
Roughly, the edges of the control electrode 48.52 and the electrode member 50a on the input port 28a, 30a side are aligned with the edge X, and the edge of the control electrode 48.52 and the electrode member 50b on the output port 28b, 30b side The edge of is arranged to coincide with edge Y.

この実施例の導波型光スイッチ53も、第一発明の第一
実施例と同様、TM波に対する動作状態をCross状
態とする電圧を印加したとき、L/β。(TE)の値が
TE波に対する動作状態をCr。
Similarly to the first embodiment of the first invention, the waveguide optical switch 53 of this embodiment also has L/β when a voltage is applied to bring the operating state to the TM wave into the Cross state. The value of (TE) indicates the operating state for TE waves.

5stK態とするような値となるよう(こ作成され、し
かも結合領Vt26において平行な2本の入出力導波路
28.307&備える。
Two parallel input/output waveguides 28, 307 & are provided in the coupling region Vt26.

従って、第一発明の第一実施例と同様に、Cr0SS及
びBarいずれの場合にも実用に適したクロストークで
動作する偏波依存性のない導波型光スイッチを、従来よ
りも緩やかな作成条件で、しかも歩留り良く作成するこ
とが出来る。
Therefore, similar to the first embodiment of the first invention, a polarization-independent waveguide optical switch that operates with crosstalk suitable for practical use in both Cr0SS and Bar cases can be created in a gentler manner than before. It can be produced under the same conditions and with a high yield.

導波型光スイッチ53は、制御電極48.50.52に
それぞれ任意好適な極性を有する任意好適な大きさの電
圧を印加して反転ΔB駆動することによって、Cros
s及びBar状態で動作させることが出来る。
The waveguide optical switch 53 is driven by inversion ΔB by applying voltages of arbitrary suitable magnitudes having arbitrary suitable polarities to the control electrodes 48, 50, 52, respectively.
It can be operated in S and Bar states.

54は結合領域の少なくとも一方の入出力導波路中に、
垂直電場及び又は水平電場を形成するための補助電極を
示す。この実施例では、補助電極54を例えば2個に分
割された電極部材54a、54bを以って構成し、これ
ら54a、54b @入出力導波路30の右側縁と基板
24の右側縁との間の基板24領域に、電極部材50a
、50bと離間させて設ける。
54 is in at least one input/output waveguide of the coupling region,
3 shows auxiliary electrodes for creating vertical and/or horizontal electric fields; In this embodiment, the auxiliary electrode 54 is composed of, for example, two divided electrode members 54a and 54b, and these 54a and 54b are located between the right edge of the input/output waveguide 30 and the right edge of the substrate 24. An electrode member 50a is placed on the substrate 24 area of
, 50b.

第8図は第7図に示す実施例の構成を示す正面図である
FIG. 8 is a front view showing the configuration of the embodiment shown in FIG. 7.

同図に示すように、この実施例では、制御電極48.5
0.52ヲ介し、例えば矢印Pで示すような方向の電場
を形成することによって、入出力導波路28.30中に
基板24面に垂直な方向の電場(垂直電場)を形成する
。これと共に補助電極54を介し、例えば矢印Qで示す
ような方向の電場を形成すること(こよって、一方の入
出力導波路30中に基板24面に水平な方向の電場(水
平電場)を形成する。
As shown in the figure, in this embodiment, the control electrode 48.5
By forming an electric field in the direction shown by the arrow P through 0.52, for example, an electric field in the direction perpendicular to the surface of the substrate 24 (vertical electric field) is formed in the input/output waveguide 28,30. At the same time, an electric field is formed in the direction shown by the arrow Q, for example, through the auxiliary electrode 54 (thereby, an electric field (horizontal electric field) in a direction parallel to the substrate 24 surface is formed in one input/output waveguide 30. do.

TM波に対する電場による屈折率変化Δn。Refractive index change Δn due to electric field for TM wave.

は、次式(1)によって表すことが出来る。can be expressed by the following equation (1).

また、TE波に対する電場による屈折率変化Δnoは、
次式(2)によって表すことが出来る。
In addition, the refractive index change Δno due to the electric field for the TE wave is
It can be expressed by the following equation (2).

但し、n、:TM波に対する屈折率 n0 :TE波に対する屈折率 γ13、γ2□、γ33:電気光学係数Ev :入出力
導波路中に形成される垂直電場の強度 Eh =入出力導波路中に形成される水平電場の強度 「:定数 上記(1)及び(2)式から理解出来るように、垂直電
場(Ev)のみではΔn、及びΔnoを独立して制御出
来ないが、垂直電場(Ev)及び水平電場(El、 )
によれば、Δn、及びΔnoを独立して制御することが
出来る。
However, n: refractive index for TM waves n0: refractive index for TE waves γ13, γ2□, γ33: electro-optic coefficient Ev: intensity of vertical electric field formed in the input/output waveguide Eh =intensity of the vertical electric field formed in the input/output waveguide Strength of the horizontal electric field formed: Constant As can be understood from equations (1) and (2) above, Δn and Δno cannot be controlled independently with the vertical electric field (Ev) alone, but the vertical electric field (Ev) and horizontal electric field (El, )
According to the method, Δn and Δno can be independently controlled.

導波型光スイッチ53は、TM波に対する動作状態をC
ross状態とする電圧を印加したとき、L/β。(T
E)の値がTE波に対する動作状態をCross状態と
するような値となるような作成条件で作成されていれば
、制御電極48.50.52ヲ介し反転Δe動作させる
ことによって、実用に適したクロストークでCross
及びBar状態で偏波依存性のない動作をさせることが
出来る。
The waveguide type optical switch 53 changes the operating state for the TM wave to C.
When a voltage is applied to bring the ross state, L/β. (T
If the value of E) is created under conditions such that the operating state with respect to the TE wave is in the Cross state, it is suitable for practical use by operating the inverted Δe through the control electrodes 48, 50, 52. Cross with crosstalk
It is possible to operate without polarization dependence in the Bar state.

しかしながら、実際の作成では、作成された導波型光ス
イッチが上述の作成条件を満足しない場合もある。この
場合には、例えば実用に適したクロストークが得られな
くなったり、或はTE波に対してCross状態で動作
させることが出来なくなったりする。このような不都合
は、例えば、TM波及びTE波に対する入出力導波路2
8の屈折率や、TM波及びTE波に対する入出力導波路
30の屈折率を、補助電極54ヲ介しそれぞれ制御する
ことによって、回避することが出来る。補助電極541
Fr用いることによって、上述の作成条件を満足しない
場合にクロストークの低減を図ると共に、TM波及びT
E波に対する動作状態を電気的に制御することが出来る
。その結果、この第二発明は第一発明よりも、歩留りの
向上を図れるという利点がある。
However, in actual production, the produced waveguide optical switch may not satisfy the above-mentioned production conditions. In this case, for example, it becomes impossible to obtain crosstalk suitable for practical use, or it becomes impossible to operate in a cross state with respect to TE waves. Such inconvenience is caused by, for example, the input/output waveguide 2 for TM waves and TE waves.
This can be avoided by controlling the refractive index of 8 and the refractive index of the input/output waveguide 30 for TM waves and TE waves through the auxiliary electrodes 54, respectively. Auxiliary electrode 541
By using Fr, crosstalk can be reduced when the above-mentioned production conditions are not satisfied, and TM waves and T
The operating state for E waves can be electrically controlled. As a result, the second invention has an advantage over the first invention in that the yield can be improved.

Cross状態で動作させる場合、例えば、次に述べる
ようにすれば良い、まず、制御電極52.48をアース
とする。このとき、TM波に対しては、制御電極50a
に正(+)の極性の及び制御電極50bに負(−)の極
性の任意好適な大きさの電圧を印加することによって、
実用に適したクロストークで動作させることが出来る。
When operating in the cross state, for example, the following procedure may be performed. First, the control electrodes 52 and 48 are grounded. At this time, for TM waves, the control electrode 50a
By applying a voltage of any suitable magnitude of positive (+) polarity to the control electrode 50b and negative (-) polarity to the control electrode 50b,
It can be operated with crosstalk suitable for practical use.

また、TE波に対しでは、補助電極部材54aに正(+
)又は負(−)の極性の及び補助電極部材54bに負(
=)又は正(+)の極性の、任意好適な大きざの電圧を
印加することによって、実用に適したクロストークで動
作させることが出来る。
In addition, for TE waves, the auxiliary electrode member 54a has a positive (+
) or negative (-) polarity and the auxiliary electrode member 54b has negative (-) polarity.
By applying a voltage of any suitable magnitude with positive (+) or positive (=) polarity, it is possible to operate with a crosstalk suitable for practical use.

またBar状態で動作させる場合、例えば次に述べるよ
うにすれば良い。まず、制御電極48、制御電極部材5
0a、50bをアースとする。制御電極4日には正(+
)又は負(−)の極性の任意好適な大きざの電圧を印加
する。そして、補助電極部材54a、54bに同一の極
性及び大きざであって、任意好適な大きざの電圧を印加
する。その結果、TM波及びTE波に対する動作点を一
致させ、しかも実用に適したクロストークで動作させる
ことか出来る。
Further, when operating in the Bar state, the following may be performed, for example. First, the control electrode 48 and the control electrode member 5
0a and 50b are grounded. The control electrode is positive (+) on the 4th day.
) or negative (-) polarity of any suitable magnitude. Then, voltages of the same polarity and magnitude, and any suitable magnitude, are applied to the auxiliary electrode members 54a and 54b. As a result, it is possible to match the operating points for TM waves and TE waves, and to operate with crosstalk suitable for practical use.

第−及び第二発明は、上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、各構成成分の配設位置、構成、寸法、形
成材料、数値的条件及びその他の作成条件を任意好適に
変更して良い。また、制御電極及び又は補助電極に印加
する電圧の極性や大きざその他の動作条件、特に第二発
明にあっては、垂直電場及び水平電場の形成状態を任意
好適に変更して良い。
The first and second inventions are not limited to the above-mentioned embodiments, but may arbitrarily suitably change the arrangement position, configuration, dimensions, forming material, numerical conditions, and other manufacturing conditions of each component. It's good. In addition, the polarity and amplitude of the voltage applied to the control electrode and/or the auxiliary electrode and other operating conditions, particularly in the second invention, the formation state of the vertical electric field and the horizontal electric field may be changed as desired.

例えば第−発明及び第二発明においで、反転ΔB電極型
の制御電極の配設個数及び配設位置や、制御電極を分割
して構成する場合の分割個数や、制御電極を構成する分
割された電極部材の寸法を任意好適に設定することが出
来る。
For example, in the first invention and the second invention, the number and arrangement position of the control electrode of the inverted ΔB electrode type, the number of divided parts when the control electrode is divided, and the number of divided parts forming the control electrode. The dimensions of the electrode member can be set arbitrarily and suitably.

また第二発明にあっては、2本の入出力導波路中に形成
される垂直電場及び又は水平電場の、形成状態及び形成
方法を上述の実施例に限定することなく任意好適に変更
して良い。
In addition, in the second invention, the formation state and formation method of the vertical electric field and/or horizontal electric field formed in the two input/output waveguides are not limited to the above-mentioned embodiments, but can be arbitrarily changed. good.

尚、第−及び第二発明にあっては、結合長β。(TM)
及びAC(TE)!それぞれ素子長しにほぼ一致させる
ようにすると、動作電圧を低減することが出来る。
In addition, in the first and second inventions, the bond length β. (TM)
and AC(TE)! The operating voltage can be reduced by making the lengths approximately match the respective element lengths.

(発明の効果) 上述した説明からも明らかなように、この出願の第−及
び第二の発明の導波型光スイッチによれば、電気光学効
果が大きい一方の光に対する動作状態をCross状態
とする電圧を印加したとき、電気光学効果の小さい他方
の光に対するL/lcの値が、他方の光に対する動作状
態をCr。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the waveguide optical switch of the first and second inventions of this application, the operating state for one light having a large electro-optic effect is the Cross state. When a voltage is applied, the value of L/lc for the other light, which has a smaller electro-optic effect, changes the operating state for the other light to Cr.

SS状態とするような値となるようにする。このような
作成条件で導波型光スイッチを作成することによって、
Cross状態における一方及び他方の光の動作点を一
致させることが出来る。しかも、制御電極を反転ΔB電
極型とした導波型光スイッチを上述の作成条件で作成す
ることによって、Cross状態において実用に適した
クロストークで動作する導波型光スイッチを、従来より
も緩やかな作成条件で歩留り良く作成することが出来る
Set it to a value that will bring it into the SS state. By creating a waveguide optical switch under these conditions,
The operating points of one light and the other light in the cross state can be matched. Furthermore, by creating a waveguide optical switch with a control electrode of the inverted ΔB electrode type under the above-mentioned manufacturing conditions, it is possible to create a waveguide optical switch that operates with a crosstalk suitable for practical use in the cross state, which is gentler than conventional ones. It can be manufactured with good yield under suitable manufacturing conditions.

一方、結合領域において平行である2本の入出力導波路
を有する導波型光スイッチでは、印加電圧の調整によっ
て、Bar状態でこおいで実用に適したクロストークを
得ることが出来ると共に、Bar状態における一方及び
他方の光の動作点を一致させることが出来る。印加電圧
の調整1こよって動作点を一致させることが出来るので
、Bar状態の動作点を一致させるため(こ要求される
作成条件を緩やかな条件とすることが出来る。
On the other hand, in a waveguide optical switch that has two parallel input and output waveguides in the coupling region, by adjusting the applied voltage, it is possible to obtain crosstalk suitable for practical use when the waveguide is in the Bar state. The operating points of one light and the other light can be made to coincide with each other. Adjustment of Applied Voltage 1 Since the operating points can be made to match, the required production conditions can be set to be gentle conditions in order to make the operating points of the Bar state match.

従って、第−及び第二の発明によれば、Cr。Therefore, according to the first and second inventions, Cr.

SS及びBar状態のいずれの場合も実用に適したクロ
ストークで動作する導波型光スイッチを、従来よりも緩
やかな作成条件で、しかも歩留り良く作成することが出
来る。また、Cross状態での動作点が一致し及びB
ar状態での動作点が一致するので、偏波依存性のない
導波型光スイッチを得ることが出来る。
A waveguide optical switch that operates with crosstalk suitable for practical use in both the SS and Bar states can be manufactured under conditions that are more relaxed than conventional ones and with a high yield. Also, the operating points in the Cross state match and B
Since the operating points in the ar state coincide, a waveguide optical switch without polarization dependence can be obtained.

これに加え、第二の発明の導波型光スイッチによれば、
結合領域における少なくとも一方の入出力導波路中に垂
直電場及び又は水平電場を形成するための補助制御電極
を備える。少なくとも一方の入出力導波路中の垂直電場
及び又は水平電場を+!’?に変化させることによって
、一方及び他方の光に対する2本の入出力導波路の伝搬
定数を微調整することが出来る。この微調整によって、
クロストークの低減を図ると共に、一方及び他方の光に
対する動作状態を電気的に制御することが出来る。
In addition to this, according to the waveguide optical switch of the second invention,
An auxiliary control electrode is provided for forming a vertical electric field and/or a horizontal electric field in at least one of the input and output waveguides in the coupling region. Vertical electric field and/or horizontal electric field in at least one input/output waveguide +! '? By changing , the propagation constants of the two input/output waveguides for one and the other light can be finely adjusted. With this fine adjustment,
In addition to reducing crosstalk, it is possible to electrically control the operating state of one light and the other light.

作成された導波型光スイッチが上述の作成条件を満足し
ない場合には、例えば実用に適したクロストークが得ら
れなくなったり、或はTE波に対してCross状態で
動作させることが出来なくなったりするが、補助電極を
用いて伝搬定数を微調整することによって、クロストー
クを低減し、或は他方の光に対してCross状態で動
作するよう1ζすることが出来る。その結果、この第二
発明は第一発明よりも、歩留りの向上を図れるという利
点がある。
If the created waveguide optical switch does not satisfy the above-mentioned creation conditions, for example, crosstalk suitable for practical use may not be obtained, or it may not be possible to operate in a cross state with respect to TE waves. However, by finely adjusting the propagation constant using an auxiliary electrode, it is possible to reduce crosstalk or to operate in a cross state with respect to the other light. As a result, the second invention has an advantage over the first invention in that the yield can be improved.

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

第1図は第一発明の第一実施例の構成を概略的に示す斜
視図、 第2図は第一発明の第一実施例の作成条件の説明に供す
る動作条件図、 第3図は第一発明の第一実施例の作成条件の説明図、 第4図及び第5図は第一発明の第一実施例のクロストー
ク特性図、 第6図は第一発明の第二実施例の構成を概略的に示す斜
視図、 第7図は第二発明の実施例の構成を概略的に示す斜視図
、 第8図は第二発明の補助電極の説明図、第9図は従来の
導波型光スイッチの構成を概略的に示す斜視図である。 26・・・結合領域、   28.30・・・入出力導
波路32.34.36.40.42.44.48.50
.52−・・制御電極38.46.53−・・導波型光
スイッチ54・・・補助電極。 特許出願人   沖電気工業株式会社 24:基板 26:結合領域 28.30:入出力導波路 32.34,36:制御電極 32a、32b、34a、34b、36a、36b:電
極部材38:導波型光スイッチ 第一発明の第−実施例 第1図 「                  ン\    
                ット) Ω Δ13L/TT L/βc (TE) θq  /、0 1.f  /、2  /、J  1.
4 1.5L/βc (TM) 作成条件の説明図 t、o  t、t  /、2  t、y  /4  t
、sL/i7c(TM) クロストーク特性図 第5図 40.42,44:制御電極 40a、 40b、 40c、 42a、 42b、 
42c、 44a、 44b、 44c :電極部材4
6:導電型光スイッチ 第一発明の第二実施例 第6図 48.50.52:制御電極  50a、50b、54
a、54b:電極部材53:導波型光スイッチ 54:
補助電極第二発明の実施例 第7図
FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of the first embodiment of the first invention, FIG. 2 is an operating condition diagram for explaining the production conditions of the first embodiment of the first invention, and FIG. An explanatory diagram of the production conditions of the first embodiment of the first invention. Figures 4 and 5 are crosstalk characteristic diagrams of the first embodiment of the first invention. Figure 6 is the configuration of the second embodiment of the first invention. FIG. 7 is a perspective view schematically showing the configuration of the embodiment of the second invention, FIG. 8 is an explanatory diagram of the auxiliary electrode of the second invention, and FIG. 9 is a conventional waveguide. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of a type optical switch. 26... Coupling region, 28.30... Input/output waveguide 32.34.36.40.42.44.48.50
.. 52-...Control electrode 38.46.53-...Waveguide type optical switch 54...Auxiliary electrode. Patent applicant Oki Electric Industry Co., Ltd. 24: Substrate 26: Coupling region 28.30: Input/output waveguide 32.34, 36: Control electrodes 32a, 32b, 34a, 34b, 36a, 36b: Electrode member 38: Waveguide type Optical switch Embodiment 1 of the first invention Figure 1
) Ω Δ13L/TT L/βc (TE) θq /, 0 1. f/, 2/, J 1.
4 1.5L/βc (TM) Explanatory diagram of creation conditions t, o t, t /, 2 t, y /4 t
, sL/i7c (TM) Crosstalk Characteristic Diagram Figure 5 40. 42, 44: Control electrodes 40a, 40b, 40c, 42a, 42b,
42c, 44a, 44b, 44c: electrode member 4
6: Conductive optical switch Second embodiment of the first invention Fig. 6 48.50.52: Control electrodes 50a, 50b, 54
a, 54b: Electrode member 53: Waveguide optical switch 54:
FIG. 7 Embodiment of the second invention of the auxiliary electrode

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)光の相互作用が行なわれる結合領域において互い
に平行な2本の入出力導波路を有し、反転ΔB電極型の
制御電極を有する導波型光スイッチにおいて、 素子長をL及び結合長をl_cとする場合、電気光学効
果の大となる一方の光に対する前記導波型光スイッチの
動作状態をクロス状態とする電圧を前記制御電極に印加
したとき、電気光学効果の小となる他方の光に対するL
/l_cの値が、該他方の光に対する前記導波型光スイ
ッチの動作状態をクロス状態とするような値となるよう
に、前記素子長L及び結合長l_cを設定して成ること を特徴とする導波型光スイッチ。
(1) In a waveguide optical switch that has two input/output waveguides parallel to each other in the coupling region where light interaction takes place and has an inverted ΔB electrode type control electrode, the element length is L and the coupling length is is l_c, when a voltage is applied to the control electrode to bring the operating state of the waveguide optical switch into a cross state for one light that has a large electro-optic effect, the other light that has a small electro-optic effect is applied to the control electrode. L for light
The element length L and the coupling length l_c are set such that the value of /l_c is such that the operating state of the waveguide optical switch with respect to the other light is a cross state. Waveguide type optical switch.
(2)光の相互作用が行なわれる結合領域において互い
に平行な2本の入出力導波路を有し、反転ΔB電極型の
制御電極を有する導波型光スイッチにおいて、 素子長をL及び結合長をl_cとする場合、電気光学効
果の大となる一方の光に対する前記導波型光スイッチの
動作状態をクロス状態とする電圧を前記制御電極に印加
したとき、電気光学効果の小となる他方の光に対するL
/l_cの値が、該他方の光に対する前記導波型光スイ
ッチの動作状態をクロス状態とするような値となるよう
に、前記素子長L及び結合長l_cを設定し、 前記結合領域の少なくとも一方の入出力導波路中に、垂
直電場及び又は水平電場を形成するための補助制御電極
を設けて成ることを特徴とする導波型光スイッチ。
(2) In a waveguide optical switch that has two input/output waveguides parallel to each other in the coupling region where light interaction occurs and has an inverted ΔB electrode type control electrode, the element length is L and the coupling length is is l_c, when a voltage is applied to the control electrode to bring the operating state of the waveguide optical switch into a cross state for one light that has a large electro-optic effect, the other light that has a small electro-optic effect is applied to the control electrode. L for light
The element length L and the coupling length l_c are set such that the value of /l_c is such that the operating state of the waveguide optical switch with respect to the other light is a cross state, and at least one of the coupling regions A waveguide type optical switch characterized in that an auxiliary control electrode for forming a vertical electric field and/or a horizontal electric field is provided in one input/output waveguide.
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