JPH01155323A - 偏光指向性カップラ - Google Patents
偏光指向性カップラInfo
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- JPH01155323A JPH01155323A JP63292234A JP29223488A JPH01155323A JP H01155323 A JPH01155323 A JP H01155323A JP 63292234 A JP63292234 A JP 63292234A JP 29223488 A JP29223488 A JP 29223488A JP H01155323 A JPH01155323 A JP H01155323A
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- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
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- G02F1/0144—TE-TM mode separation
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- G02F2201/12—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00 electrode
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-
- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、単一の光軸を有する複屈折材料の単結晶ウ
ェファと、ウェファの上面で少なくとも２個の横方向の
部分に分割された細長い相互作用領域と、この相互作用
領域で縦方向に相互間隔をおいて伸びる２個の光導波管
と、さらに相互作用領域に形成された電極手段であって
各部分上の電極手段は導波管に沿って対応する部分の実
質的に全長にわたって伸びる少なくとも３個の電極とさ
らに電源への接続手段とを有するものとからなり、上記
光軸は、直交する偏光方向が相互に任意の大きざを有す
る光波をスイッチイングするために、結晶のＹ方向に伸
びる導波管を横切る方向に配置された光電カップラにお
いてその偏光指向性光電カップラの配置方法と、この方
法を実行するためのカップラに関する。
ェファと、ウェファの上面で少なくとも２個の横方向の
部分に分割された細長い相互作用領域と、この相互作用
領域で縦方向に相互間隔をおいて伸びる２個の光導波管
と、さらに相互作用領域に形成された電極手段であって
各部分上の電極手段は導波管に沿って対応する部分の実
質的に全長にわたって伸びる少なくとも３個の電極とさ
らに電源への接続手段とを有するものとからなり、上記
光軸は、直交する偏光方向が相互に任意の大きざを有す
る光波をスイッチイングするために、結晶のＹ方向に伸
びる導波管を横切る方向に配置された光電カップラにお
いてその偏光指向性光電カップラの配置方法と、この方
法を実行するためのカップラに関する。
（従来の技術とその課題）
光集積回路部品、例えばカップラと変調器は情報伝送の
ための光フアイバシステム中に含まれる。
ための光フアイバシステム中に含まれる。
これらの部品は、その上面に拡散された光導波管を有す
る光電材料のウェファを含んでいる。カップラでは、例
えば光伝送信号は、ウェファ表面のＴｉ極の援助によっ
てカップラの百出力に対してスイッチしまたは交差（ク
ロスオーバー）することが可能である。普通これらの部
品は、このスイッチイングを満足に生じさせるために優
れた偏光性を持つ光が要求される、と言う欠点を有して
いる。
る光電材料のウェファを含んでいる。カップラでは、例
えば光伝送信号は、ウェファ表面のＴｉ極の援助によっ
てカップラの百出力に対してスイッチしまたは交差（ク
ロスオーバー）することが可能である。普通これらの部
品は、このスイッチイングを満足に生じさせるために優
れた偏光性を持つ光が要求される、と言う欠点を有して
いる。
もし偏光状態が明確でないならば伝送信号は出力間で分
裂しそのためカップラにおける信号伝送に誤りが生じる
。もし伝送が偏光性を保持する光フアイバ中で行われれ
ば、光伝送信号中で明確な偏光状態を保持することが出
来るが、このような光ファイバは光信号をかなり減衰さ
せしかも高価である。伝送上のこのような困難性は、光
学部品を偏光に対して独立した性質を有するように形成
することによって取り除くことが出来る。１９７９年１
１月１５日発行のアプライド・フィジックスφレターズ
（八Ｄｐ１． Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ）第３５
（１０）巻、７４８−７５０頁に記載されたアルファネ
ス（Ｒ，Ｃ，＾Ｉｒｃｒｎｅｓｓ ）の論文［重み付は
結合法を用いた偏光独立性の指向性光カップラスイッチ
］に、光導波管間の距離がカップラの相互領域において
変化する、偏光独立性の指向性光カップラが提案されて
いる。この指向性カップラは、光導波管と電極を形成す
るために非常に高い製造上の正確さを要すると言う欠点
を有している。１９８４年２月発行の光波技術ジャーナ
ル（ＪＯｕｒｎａｌ ｏｒＬｉｇｈｔｗａｖｅ ＴｅＣ
ｈｎＯｌｏｏｙ ）誌のＬＴ−２巻、Ｎ０１における、
マコーアン（Ｌｅａｎ ＨｃＣａｕｇｈａｎ）の論文［
λ−１，３μｍにおける偏光独立性の低損失電気−光学
スイッチ］において、上述の論文よりも幾分簡単ではあ
るが光導波管間でより多くの漏話を生じる偏光独立性の
光カップラが示されている。
裂しそのためカップラにおける信号伝送に誤りが生じる
。もし伝送が偏光性を保持する光フアイバ中で行われれ
ば、光伝送信号中で明確な偏光状態を保持することが出
来るが、このような光ファイバは光信号をかなり減衰さ
せしかも高価である。伝送上のこのような困難性は、光
学部品を偏光に対して独立した性質を有するように形成
することによって取り除くことが出来る。１９７９年１
１月１５日発行のアプライド・フィジックスφレターズ
（八Ｄｐ１． Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ）第３５
（１０）巻、７４８−７５０頁に記載されたアルファネ
ス（Ｒ，Ｃ，＾Ｉｒｃｒｎｅｓｓ ）の論文［重み付は
結合法を用いた偏光独立性の指向性光カップラスイッチ
］に、光導波管間の距離がカップラの相互領域において
変化する、偏光独立性の指向性光カップラが提案されて
いる。この指向性カップラは、光導波管と電極を形成す
るために非常に高い製造上の正確さを要すると言う欠点
を有している。１９８４年２月発行の光波技術ジャーナ
ル（ＪＯｕｒｎａｌ ｏｒＬｉｇｈｔｗａｖｅ ＴｅＣ
ｈｎＯｌｏｏｙ ）誌のＬＴ−２巻、Ｎ０１における、
マコーアン（Ｌｅａｎ ＨｃＣａｕｇｈａｎ）の論文［
λ−１，３μｍにおける偏光独立性の低損失電気−光学
スイッチ］において、上述の論文よりも幾分簡単ではあ
るが光導波管間でより多くの漏話を生じる偏光独立性の
光カップラが示されている。
さらに別の偏光独立性の光カップラが、１９８１年６月
発行の量子エレクトロニクスＩＥＥ会報（ＩＥＥ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ） 、Ｑ Ｅ１７巻、Ｎｏ６．９５９−９６４頁
の、ツカダ（Ｎ、 Ｔｓｕｋａｄａ）とナカヤｖ （Ｔ
、 Ｎａｋａｙａｍａ ）による論文「偏光性に敏感で
ない集積化光スィッチの新研究」中に示されている。こ
の文献中には、相互作用領域中に２個の独立した型の電
極と共に２個の部分を有するノＪツプラが記載されてい
る。これらの電極はそれぞれ多くの小電極に分割され、
そのため指向性カップラはその製造過程が複雑となって
いる。複雑性と製造時の高い精度の要求と言う上述の欠
点以外にも、既知の多くの偏光独立性の指向性光カップ
ラは、高い駆動電圧を必要とすると言う欠点を有してい
る。これは、多くの応用事例において困難性をもたらす
。
発行の量子エレクトロニクスＩＥＥ会報（ＩＥＥ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ） 、Ｑ Ｅ１７巻、Ｎｏ６．９５９−９６４頁
の、ツカダ（Ｎ、 Ｔｓｕｋａｄａ）とナカヤｖ （Ｔ
、 Ｎａｋａｙａｍａ ）による論文「偏光性に敏感で
ない集積化光スィッチの新研究」中に示されている。こ
の文献中には、相互作用領域中に２個の独立した型の電
極と共に２個の部分を有するノＪツプラが記載されてい
る。これらの電極はそれぞれ多くの小電極に分割され、
そのため指向性カップラはその製造過程が複雑となって
いる。複雑性と製造時の高い精度の要求と言う上述の欠
点以外にも、既知の多くの偏光独立性の指向性光カップ
ラは、高い駆動電圧を必要とすると言う欠点を有してい
る。これは、多くの応用事例において困難性をもたらす
。
光伝送信号が不明確な偏光状態を有すると言う上述の問
題は、また、受信光波を直交する偏光状態を有しかつそ
れぞれが受信器においてそれ自身で処理される２個の信
号に分離することによって、解決することが出来る。こ
のような光波の分離を達成する装置が、１９８４年発行
のオプティカル・レターズ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ ） １０巻、Ｎｏ４．１４０−１４２頁に記載
のアルファネス（Ｒ，Ｃ。
題は、また、受信光波を直交する偏光状態を有しかつそ
れぞれが受信器においてそれ自身で処理される２個の信
号に分離することによって、解決することが出来る。こ
のような光波の分離を達成する装置が、１９８４年発行
のオプティカル・レターズ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｌｅｔｔ
ｅｒｓ ） １０巻、Ｎｏ４．１４０−１４２頁に記載
のアルファネス（Ｒ，Ｃ。
＾１ｆｅｒｎｅｓｓ ）とプール（Ｌ、 Ｌ、 Ｂｔｊ
ｈｌ）の論文「λ＝１．３２μ雇に対する低漏話導波管
偏光マルチプレクサ／デマルチプレクサ」と１９８７年
発行のエレクトロニクス拳しターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ ） 、２３巻、６１４−６１６
頁に記載のハバラ（に、 Ｈａｂａｒａ ）による論文
ｒＬｉＮｂｏ３指向性カップラ偏光分離器」に示されて
いる。この装置は、カップラに属する単結晶ウェファの
光軸に直角な方向に光が伝搬するよう構成されたリチウ
ムニオベイトの指向性カップラを含んでいる。
ｈｌ）の論文「λ＝１．３２μ雇に対する低漏話導波管
偏光マルチプレクサ／デマルチプレクサ」と１９８７年
発行のエレクトロニクス拳しターズ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ ） 、２３巻、６１４−６１６
頁に記載のハバラ（に、 Ｈａｂａｒａ ）による論文
ｒＬｉＮｂｏ３指向性カップラ偏光分離器」に示されて
いる。この装置は、カップラに属する単結晶ウェファの
光軸に直角な方向に光が伝搬するよう構成されたリチウ
ムニオベイトの指向性カップラを含んでいる。
この結晶方位において、２個の直交する伝搬方向、すな
わちＴＭおよびＴＥモードは、カップラ導波管中で異な
る伝搬定数を有している。一方のモードのバー状態と他
方のモードのクロスバ−状態は、カップラ電極に適当な
電圧を接続することによって達成することが出来る。し
かしながらこれらの既知の装置では、偏光方向の優れた
分離を達成するために非常に高い製造上の正確さを要し
、そのためこの装置は高価となる。
わちＴＭおよびＴＥモードは、カップラ導波管中で異な
る伝搬定数を有している。一方のモードのバー状態と他
方のモードのクロスバ−状態は、カップラ電極に適当な
電圧を接続することによって達成することが出来る。し
かしながらこれらの既知の装置では、偏光方向の優れた
分離を達成するために非常に高い製造上の正確さを要し
、そのためこの装置は高価となる。
（発明の要約）
上述の欠点は、この発明に基づく方法を用いて、偏光分
離／結合あるいは偏光独立性の指向性光電カップラを配
置することによって、解決することが出来る。この配置
は適度の駆動電圧によって実施され、さらにこの方法を
実施するカップラは単純な構造の電極と光導波管を有し
、さらにあまり高い製造上の正確さを必要としない。
離／結合あるいは偏光独立性の指向性光電カップラを配
置することによって、解決することが出来る。この配置
は適度の駆動電圧によって実施され、さらにこの方法を
実施するカップラは単純な構造の電極と光導波管を有し
、さらにあまり高い製造上の正確さを必要としない。
特許請求の範囲にこの発明の特徴を示す。
（実施例）
第１図は、この発明に基づく偏光分離／結合型の光電カ
ップラの斜視図である。例えばリチウムニオベイトまた
はリチウムタンタレイトからなる単結晶ウェファ１はそ
の上面２に２個の光導波管３および４を有している。こ
のカップラは長さが１１である細長い相互作用領域中に
６個の電極５゜６．７．８．９および１０を有していて
、この領域で各導波管は相互に近接して配置されている
。
ップラの斜視図である。例えばリチウムニオベイトまた
はリチウムタンタレイトからなる単結晶ウェファ１はそ
の上面２に２個の光導波管３および４を有している。こ
のカップラは長さが１１である細長い相互作用領域中に
６個の電極５゜６．７．８．９および１０を有していて
、この領域で各導波管は相互に近接して配置されている
。
導波管の入力に入射する光波Ｐは電極の作用によって導
波管３または４のいずれかの出力に結合される。光波は
任意に偏光されており、直交する光の撮動モードＴＥと
ＴＭを有している。この両モードは以下に詳述するよう
に、スイッチされることができる。ウェファ１の結晶方
位はＸＹＺ座標系を用いて示しである。ウェファ材料の
結晶構造は第５図に示されている。この図には、結晶座
標系ａ、ｂ、ｃによって示されるこの材料に対して一般
的な６方晶系の単位格子系と共に、直交座標系ＸＹＺの
方位が示しである。この座標系における軸は、Ｘ軸が結
晶軸ａに一致し、軸Ｚが結晶軸Ｃ１即ち光軸、に一致す
るように取られている。
波管３または４のいずれかの出力に結合される。光波は
任意に偏光されており、直交する光の撮動モードＴＥと
ＴＭを有している。この両モードは以下に詳述するよう
に、スイッチされることができる。ウェファ１の結晶方
位はＸＹＺ座標系を用いて示しである。ウェファ材料の
結晶構造は第５図に示されている。この図には、結晶座
標系ａ、ｂ、ｃによって示されるこの材料に対して一般
的な６方晶系の単位格子系と共に、直交座標系ＸＹＺの
方位が示しである。この座標系における軸は、Ｘ軸が結
晶軸ａに一致し、軸Ｚが結晶軸Ｃ１即ち光軸、に一致す
るように取られている。
リチウムニオベイトのより詳細な結晶構造は、例えば１
９６６年バーガモンプレス社（ＰｅｒｏａｍｏｎＰｒｅ
ｓｓ ）発行の固体の物理および化学（Ｊ、 ｐｈｙｓ
。
９６６年バーガモンプレス社（ＰｅｒｏａｍｏｎＰｒｅ
ｓｓ ）発行の固体の物理および化学（Ｊ、 ｐｈｙｓ
。
Ｃｈｅｗ、 ５ｏｌｉｄｓ）誌、第２７巻、９９７−１
０１２頁の論文「強誘電性リチウムニオベイト３．２４
℃における単結晶Ｘ線回折研究」中に示されている。
０１２頁の論文「強誘電性リチウムニオベイト３．２４
℃における単結晶Ｘ線回折研究」中に示されている。
第２図は、上述の実施例における指向性カップラの相互
作用領域における電極と導波管の構造をより詳細に示す
図である。相互作用領域の長さＬ２を有する中央部分は
、導波管３および４の一部分３ａおよび４ａを有し、こ
れらの部分は相互に平行である。導波管部分３ａおよび
４ａ間の間隔は相互作用領域の中央部分で幅Ｄ３を有し
ている。この領域の両端において、導波管３および４は
放射状の弓形部分３ｂおよび４ｂを有している。
作用領域における電極と導波管の構造をより詳細に示す
図である。相互作用領域の長さＬ２を有する中央部分は
、導波管３および４の一部分３ａおよび４ａを有し、こ
れらの部分は相互に平行である。導波管部分３ａおよび
４ａ間の間隔は相互作用領域の中央部分で幅Ｄ３を有し
ている。この領域の両端において、導波管３および４は
放射状の弓形部分３ｂおよび４ｂを有している。
この弓形部分３ｂおよび４ｂはここでは半径がＲの円弧
状である。６個の電極５−１０のうち、２個の中央電極
６および９は両導波管間にあり、２個の外側の電極５お
よび１０は導波管３および４の一方の側に、さらに２個
の外側電極７および８は両導波管の他方の側にある。こ
れらの電極は、相互作用領域を貫通し導波管の平行部分
３ａおよび４ａを横切る中央線に対して鏡面対称である
。
状である。６個の電極５−１０のうち、２個の中央電極
６および９は両導波管間にあり、２個の外側の電極５お
よび１０は導波管３および４の一方の側に、さらに２個
の外側電極７および８は両導波管の他方の側にある。こ
れらの電極は、相互作用領域を貫通し導波管の平行部分
３ａおよび４ａを横切る中央線に対して鏡面対称である
。
この中央線はこれらの電極を、相互作用領域の一方の端
を含む、２個の部分Ｓ１と８２に分離する。
を含む、２個の部分Ｓ１と８２に分離する。
導波管３および４の一方に面する電極５−１０の縦方向
の端部は導波管の等高線を伴っている。電極の端部はこ
れらの等高線から小距離のところにあり、そのため約１
μ肌である幅Ｄ１の領域が電極と導波管の間に生じる。
の端部は導波管の等高線を伴っている。電極の端部はこ
れらの等高線から小距離のところにあり、そのため約１
μ肌である幅Ｄ１の領域が電極と導波管の間に生じる。
第３図は、第１図および第２図に示したカップラの断面
部を示すものである。この断面は、電極５．６および７
と導波管３および４の平行部分３ａおよび４ａ＠貫通す
る断面Ｆ−Ｆを取ったものである。上述したように、こ
れらはウェファ１の上面に拡散されて形成されたもので
あり、またこの表面は石英のような！１ｌｌｉ層１１に
よって被覆されている。カップラの電極はこの緩！１ｆ
ｌｌＩ上に形成され、電極５．６および７を含む１個の
電極部分Ｓ１が図示されている。電源１２はその正の端
子を中央電極６に接続し、負の端子を電源１３の正の端
子と電源１４の負の端子の両者に接続している。電源１
３はその負の端子を外側電極５に接続し、電源１４はそ
の正の端子を外側電極７に接続している。これらの電源
は電極間に、導波管３および４を通る第１の電界Ｅ１と
第２の電界Ｅ２を生じる。外側電極部分Ｓ２の電極８，
９および１ｏは第２図に示すように電源に接続されてい
る。電源１５はその負端子を中央電極９に接続し、その
正の端子を電極１６の正の端子と電源１７の負の端子の
両者に接続している。電源１６はその負端子を外側電極
１０に接続し、電源１７はその正の端子を外側電極８に
接続している。これらの電源は、上記第３図の記載にし
たがって電源１２．１３および１４が電界を発生したの
と同じ方法によって、導波管３および４を通る電界を発
生する。
部を示すものである。この断面は、電極５．６および７
と導波管３および４の平行部分３ａおよび４ａ＠貫通す
る断面Ｆ−Ｆを取ったものである。上述したように、こ
れらはウェファ１の上面に拡散されて形成されたもので
あり、またこの表面は石英のような！１ｌｌｉ層１１に
よって被覆されている。カップラの電極はこの緩！１ｆ
ｌｌＩ上に形成され、電極５．６および７を含む１個の
電極部分Ｓ１が図示されている。電源１２はその正の端
子を中央電極６に接続し、負の端子を電源１３の正の端
子と電源１４の負の端子の両者に接続している。電源１
３はその負の端子を外側電極５に接続し、電源１４はそ
の正の端子を外側電極７に接続している。これらの電源
は電極間に、導波管３および４を通る第１の電界Ｅ１と
第２の電界Ｅ２を生じる。外側電極部分Ｓ２の電極８，
９および１ｏは第２図に示すように電源に接続されてい
る。電源１５はその負端子を中央電極９に接続し、その
正の端子を電極１６の正の端子と電源１７の負の端子の
両者に接続している。電源１６はその負端子を外側電極
１０に接続し、電源１７はその正の端子を外側電極８に
接続している。これらの電源は、上記第３図の記載にし
たがって電源１２．１３および１４が電界を発生したの
と同じ方法によって、導波管３および４を通る電界を発
生する。
第４ａ図に、部分３ａおよび４ａにおける第２の電界Ｅ
１．Ｅ２の形状がより詳細に示されている。第４ｂ図は
これらの導波管における第１の電界Ｅ３の形状が示され
、第４Ｃ図には電界Ｅ１゜Ｅ２およびＥ３を重畳した電
界Ｅが示されている。
１．Ｅ２の形状がより詳細に示されている。第４ｂ図は
これらの導波管における第１の電界Ｅ３の形状が示され
、第４Ｃ図には電界Ｅ１゜Ｅ２およびＥ３を重畳した電
界Ｅが示されている。
これら３図の横軸方向は上述のＺ軸に一致している。電
源１２によって発生する第２の電界Ｅ１およびＥ２は、
導波管中で光伝搬定数を非対称的に撹乱する。この撹乱
（妨害）は、１９８４年５月発行の、光通信ジャーナル
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＯｐｔｉｃａｌＣｏｍｏ＋ｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎｓ ）の１２２−１３１頁に記載され
たシュラーク（Ｈ，Ｆ、 ５ｃｈｌａａｋ ）による論
文「集積化指向性光カップラにおける変調動作」中に示
されているように、いわゆるカップラのΔβ変調を生じ
る。第１の電界Ｅ３は光伝搬定数を均一に撹乱し、上述
の参考文献（光通信ジャーナル）中に示されるように、
カップラのいわゆる６尺変調を生じる。導波管の弓形部
分３ｂおよび４ｂを貫通する電界は第４ａ図、第４ｂ図
および第４Ｃ図に示されたものと実質的に同じ形成を有
している。しかしながら、導波管間のクロスオーバーは
それら相互の間隔によって影響を受け、その間隔を連続
して変化させることによって導波管間での重み付は結合
を達成することが出来る。この重み付は結合は、例えば
、１９７９年１１月１５日発行のアプライド・フィジッ
クス・レターズ（ＡＩ）Ｅｌ１、Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ
、 ） ３５ （１０）巻、７４８−７５０頁に記載の
アルファーネス（Ｒ，Ｃ，Ａｌｆｅｒｎｅｓｓ ）によ
る論文「重み付は結合を利用した偏光独立性の指向性光
カップラスイッチ」に記載されている。電源１５は領域
Ｓ２では領域Ｓ１の電源１２とは反対の極性を有してい
るが、カップラの領域Ｓ１における図示された電界Ｅ１
．Ｅ２およびＥ３は、領域Ｓ２における電界に一致して
いる。
源１２によって発生する第２の電界Ｅ１およびＥ２は、
導波管中で光伝搬定数を非対称的に撹乱する。この撹乱
（妨害）は、１９８４年５月発行の、光通信ジャーナル
（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＯｐｔｉｃａｌＣｏｍｏ＋ｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎｓ ）の１２２−１３１頁に記載され
たシュラーク（Ｈ，Ｆ、 ５ｃｈｌａａｋ ）による論
文「集積化指向性光カップラにおける変調動作」中に示
されているように、いわゆるカップラのΔβ変調を生じ
る。第１の電界Ｅ３は光伝搬定数を均一に撹乱し、上述
の参考文献（光通信ジャーナル）中に示されるように、
カップラのいわゆる６尺変調を生じる。導波管の弓形部
分３ｂおよび４ｂを貫通する電界は第４ａ図、第４ｂ図
および第４Ｃ図に示されたものと実質的に同じ形成を有
している。しかしながら、導波管間のクロスオーバーは
それら相互の間隔によって影響を受け、その間隔を連続
して変化させることによって導波管間での重み付は結合
を達成することが出来る。この重み付は結合は、例えば
、１９７９年１１月１５日発行のアプライド・フィジッ
クス・レターズ（ＡＩ）Ｅｌ１、Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ
、 ） ３５ （１０）巻、７４８−７５０頁に記載の
アルファーネス（Ｒ，Ｃ，Ａｌｆｅｒｎｅｓｓ ）によ
る論文「重み付は結合を利用した偏光独立性の指向性光
カップラスイッチ」に記載されている。電源１５は領域
Ｓ２では領域Ｓ１の電源１２とは反対の極性を有してい
るが、カップラの領域Ｓ１における図示された電界Ｅ１
．Ｅ２およびＥ３は、領域Ｓ２における電界に一致して
いる。
次に、上述のこの発明のカップラの機能を、１９７６年
７月発行の吊子エレクトロニクス［ＥＥ会報（ＩＥ［［
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓ）第ＱＥ−１２巻、第７号、３９６−４０１
ページに記載のコゲルニック（１１，にｏｇｅ！ｎｉｋ
）とシュミット（Ｒ，Ｖ、 ５ｃｈｌｉｄｔ ） （
７）論文ｒ３１ＨＲΔβｅ６ｔルスイッチ可能な指向性
カップラ」を参照して述べる。この論文の第４図、２個
の電極部分を有する指向性カップラの導波管間での結合
原理を示す図がある。この論文に記載された指向性カッ
プラの単結晶ウェファは、第２図に示した指向性カップ
ラに対する上述の結晶方位からずれた結晶軸Ｘ。
７月発行の吊子エレクトロニクス［ＥＥ会報（ＩＥ［［
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｒ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃｓ）第ＱＥ−１２巻、第７号、３９６−４０１
ページに記載のコゲルニック（１１，にｏｇｅ！ｎｉｋ
）とシュミット（Ｒ，Ｖ、 ５ｃｈｌｉｄｔ ） （
７）論文ｒ３１ＨＲΔβｅ６ｔルスイッチ可能な指向性
カップラ」を参照して述べる。この論文の第４図、２個
の電極部分を有する指向性カップラの導波管間での結合
原理を示す図がある。この論文に記載された指向性カッ
プラの単結晶ウェファは、第２図に示した指向性カップ
ラに対する上述の結晶方位からずれた結晶軸Ｘ。
Ｙ、Ｚ方位を有している。しかしながらこの図は、少な
くとも原理において、この指向性カップラに適用するこ
とができ、さらに対応する図が第６図に示されている。
くとも原理において、この指向性カップラに適用するこ
とができ、さらに対応する図が第６図に示されている。
ここでは、横軸には規格化された単位が記入されている
。なおこの単位においてΔβは導波管中の光伝搬定数に
おける上述の不一致を示し、ＬＥはＬｌおよびし２間の
実効相互作用領域長を、縦軸上のＬＣは結合長を示して
いる。
。なおこの単位においてΔβは導波管中の光伝搬定数に
おける上述の不一致を示し、ＬＥはＬｌおよびし２間の
実効相互作用領域長を、縦軸上のＬＣは結合長を示して
いる。
この図において、記号θで示される曲線Ｃ１はこのグラ
フ中で指向性カップラがクロスオーバー状態にある位置
を示すものである。記号Ｏで示される２個の曲線Ｃ２と
０３は、このグラフにおいて、カップラが直進の、すな
わちバー状態にある位置を示すものである。第１図に示
した入射光波ＰのＴＥとＴＭモード偏光は、上述したよ
うに異なるクロスオーバー長を有している。この発明の
カップラではＬＥはＴＥモードに対するクロスオーバー
長ＬＣよりもいくぶん大きく選ばれている。これは第６
図において点Ａ１で示され、さらにＴＭモードに対応す
る位置は点Ｂ１で示されている。
フ中で指向性カップラがクロスオーバー状態にある位置
を示すものである。記号Ｏで示される２個の曲線Ｃ２と
０３は、このグラフにおいて、カップラが直進の、すな
わちバー状態にある位置を示すものである。第１図に示
した入射光波ＰのＴＥとＴＭモード偏光は、上述したよ
うに異なるクロスオーバー長を有している。この発明の
カップラではＬＥはＴＥモードに対するクロスオーバー
長ＬＣよりもいくぶん大きく選ばれている。これは第６
図において点Ａ１で示され、さらにＴＭモードに対応す
る位置は点Ｂ１で示されている。
図示の例では、ＴＥモードに対して、ＬＥ／ＬＣ−１，
２であり、ＴＭモードに対して、ＬＥ／ＬＣ＝２．９で
ある。全電極５−１０は点Ａ１と８１ではＯボルトであ
る。導波管３に入射する光波ＰのＴＥとＴＭモードの両
者は導波管４にある程度交差しており、一方光波の一部
分は導波ｔｆａ中に留まっている。導波管４への完全な
りロスオーバー、即ちクロスオーバー状態、を達成する
ために、電源１２−１７（第２図に示す）が電極に接続
される。その後、電源１２および１５は、カップラの状
態をΔβ変調を介してＴＥモードに対する点Ａ２および
ＴＭモードに対する点Ｂ２にシフトさせる電圧■０とな
る。これらのシフトは、 ゛上述の光通信認中の参
考文献によれば異なった大きさのｒ係数によって、両モ
ードに対して異なる大きざを有する。Ｘ−カットのリチ
ウムニオベイトからなるこのカップラでは波長が１μ個
の光に対して、ＴＭモードに対するｒ係数の大きさは、
Ｃ１３−１０ｘｌＯｍ／Ｖであり、一方ＴＥモ一ドに対
してはＣ３３−３０×１０ ７ＦＬ／■である。電１１
１１３．１４．１６および１７は１／２■１ボルトであ
り、Δに変調によってカップラ状態をＴＥモードに対し
て点Ａ３に、ＴＭモードに対して点Ｂ３にシフトする。
２であり、ＴＭモードに対して、ＬＥ／ＬＣ＝２．９で
ある。全電極５−１０は点Ａ１と８１ではＯボルトであ
る。導波管３に入射する光波ＰのＴＥとＴＭモードの両
者は導波管４にある程度交差しており、一方光波の一部
分は導波ｔｆａ中に留まっている。導波管４への完全な
りロスオーバー、即ちクロスオーバー状態、を達成する
ために、電源１２−１７（第２図に示す）が電極に接続
される。その後、電源１２および１５は、カップラの状
態をΔβ変調を介してＴＥモードに対する点Ａ２および
ＴＭモードに対する点Ｂ２にシフトさせる電圧■０とな
る。これらのシフトは、 ゛上述の光通信認中の参
考文献によれば異なった大きさのｒ係数によって、両モ
ードに対して異なる大きざを有する。Ｘ−カットのリチ
ウムニオベイトからなるこのカップラでは波長が１μ個
の光に対して、ＴＭモードに対するｒ係数の大きさは、
Ｃ１３−１０ｘｌＯｍ／Ｖであり、一方ＴＥモ一ドに対
してはＣ３３−３０×１０ ７ＦＬ／■である。電１１
１１３．１４．１６および１７は１／２■１ボルトであ
り、Δに変調によってカップラ状態をＴＥモードに対し
て点Ａ３に、ＴＭモードに対して点Ｂ３にシフトする。
なお、点Ａ３と点Ｂ３はクロスオーバー状態に対する曲
線Ｃ１上にある。電圧ＶＯとｖｌを適宜調整することに
よって、り０スオーバー状態での導波管３および４罰の
漏話が非常に小さくなる。クロスオーバー状態に到達さ
せるためには、電源１２および１５の電圧を■２値にま
で増加させ、電源１３．１４．１５．１６および１７を
短絡させる。このようにしてカップラの状態は７Ｍモー
ドに対して曲線Ｃ３上の点Ｂ４にまでシフトする。ＴＥ
モードに対するカップラのバー状態が第７図に示されて
いる。
線Ｃ１上にある。電圧ＶＯとｖｌを適宜調整することに
よって、り０スオーバー状態での導波管３および４罰の
漏話が非常に小さくなる。クロスオーバー状態に到達さ
せるためには、電源１２および１５の電圧を■２値にま
で増加させ、電源１３．１４．１５．１６および１７を
短絡させる。このようにしてカップラの状態は７Ｍモー
ドに対して曲線Ｃ３上の点Ｂ４にまでシフトする。ＴＥ
モードに対するカップラのバー状態が第７図に示されて
いる。
この図は第６図のグラフに対応するものであり、カップ
ラが一２０ｄＢよりも小さい漏話を有するクロスオーバ
ー状態にある結合領域の境界線ＯＮが共に示されている
。この領域は第７図の横軸に近接する斜線によって示さ
れている。軸の単位は第６図の単位に従い、さらに曲線
Ｃ２およびＣ３が書き込まれている。７Ｍモードの状態
は点Ａ４にシフトし、上述したようにｒ係数の大きさに
よってＡｌ−Ａ４間の距離はＢ１−８４間の距離の約３
倍となる。カップラはΔβ変調を利用して単独でバー状
態に設定される。Δに変調もまたこの状態、すなわちＴ
Ｅモードに対する状態を点Ａ４からより少ない漏話で点
Ａ５にシフトするために用いられる。
ラが一２０ｄＢよりも小さい漏話を有するクロスオーバ
ー状態にある結合領域の境界線ＯＮが共に示されている
。この領域は第７図の横軸に近接する斜線によって示さ
れている。軸の単位は第６図の単位に従い、さらに曲線
Ｃ２およびＣ３が書き込まれている。７Ｍモードの状態
は点Ａ４にシフトし、上述したようにｒ係数の大きさに
よってＡｌ−Ａ４間の距離はＢ１−８４間の距離の約３
倍となる。カップラはΔβ変調を利用して単独でバー状
態に設定される。Δに変調もまたこの状態、すなわちＴ
Ｅモードに対する状態を点Ａ４からより少ない漏話で点
Ａ５にシフトするために用いられる。
第６図と第７図を関係付けることによって、このカップ
ラがいかにして偏光独立性のカップラとして用いられる
かが示される。丁Ｅおよび７Ｍモードの両者は導波管３
および４間で全体としてクロス結合されている。第８図
を参照しながら以下に説明するように、この発明のカッ
プラはまた、導波管３および４間で光波Ｐの偏光分離の
ために利用される。第１図に示す入射光波ＰのＴＥおよ
びＴＭモード偏光は上述したように異なるクロスオーバ
ー長を有している。この発明のカップラにおいて、ＬＥ
はＴＥモードのクロスオーバー艮ＬＣよりもいくぶん大
きい値に選択されている。
ラがいかにして偏光独立性のカップラとして用いられる
かが示される。丁Ｅおよび７Ｍモードの両者は導波管３
および４間で全体としてクロス結合されている。第８図
を参照しながら以下に説明するように、この発明のカッ
プラはまた、導波管３および４間で光波Ｐの偏光分離の
ために利用される。第１図に示す入射光波ＰのＴＥおよ
びＴＭモード偏光は上述したように異なるクロスオーバ
ー長を有している。この発明のカップラにおいて、ＬＥ
はＴＥモードのクロスオーバー艮ＬＣよりもいくぶん大
きい値に選択されている。
これは第８図において点Ａ１１で示され、さらに７Ｍモ
ードの対応する位置は点Ｂ１１で示されている。図示の
例では、ＴＥモードに対してＬＥ／ＬＣ−１，２であり
、７Ｍモードに対してＬＥ／ＬＣ＝２．７である。全電
極５−１０は点Ａ１１と８１１では０ボルトである。導
波管３における入射光波ＰのＴＥモードと７Ｍモードは
導波管４に幾らか交差しており、一方光波の一部分は導
波管３中に留まっている。７Ｍモードの導波管４への完
全なりロスオーバーを達成し、さらに導波管３中でＴＥ
モードに対するバー状態を完成するために、電１ｆＡ１
２−１７（第２図に示す）が電極に接続される。電源１
２と１５は、カップラの状態をΔβ変調を介してＴＥモ
ードに対し点Ａ１２にシフトさせ、７Ｍモードに対し点
８１２にシフトさせる電圧■１０を有する。これらのシ
フトは、上述の光通信認に記載された参考文献によれば
異なるｒ係数値に依存して、両モードに対し異なった値
を有する。Ｘカットのリチウムニオベイトからなるこの
カップラでは、波長が１μ個の光に対して、７Ｍモード
に対するｒ係数の大きさは、ｒ１３＝１０ｘ１０
ｍ／Ｖであり、一方ＴＥモードに対するこの係数値はｒ
３３＝３０×１Ｏ−１２ＴｒＬ／■である。電源１３．
１４．１６および１７は電圧Ｖ１１を有し、Δ！変調に
よってカップラ状態はＴＥモードに対して点Ａ１３にシ
フトし、７Ｍモードに対して点８１３にシフトする。点
Ａ１３はバー状態で曲線Ｃ１上にあり、点Ｂ１３はクロ
スオーバー状態で曲線Ｃ１上にある。
ードの対応する位置は点Ｂ１１で示されている。図示の
例では、ＴＥモードに対してＬＥ／ＬＣ−１，２であり
、７Ｍモードに対してＬＥ／ＬＣ＝２．７である。全電
極５−１０は点Ａ１１と８１１では０ボルトである。導
波管３における入射光波ＰのＴＥモードと７Ｍモードは
導波管４に幾らか交差しており、一方光波の一部分は導
波管３中に留まっている。７Ｍモードの導波管４への完
全なりロスオーバーを達成し、さらに導波管３中でＴＥ
モードに対するバー状態を完成するために、電１ｆＡ１
２−１７（第２図に示す）が電極に接続される。電源１
２と１５は、カップラの状態をΔβ変調を介してＴＥモ
ードに対し点Ａ１２にシフトさせ、７Ｍモードに対し点
８１２にシフトさせる電圧■１０を有する。これらのシ
フトは、上述の光通信認に記載された参考文献によれば
異なるｒ係数値に依存して、両モードに対し異なった値
を有する。Ｘカットのリチウムニオベイトからなるこの
カップラでは、波長が１μ個の光に対して、７Ｍモード
に対するｒ係数の大きさは、ｒ１３＝１０ｘ１０
ｍ／Ｖであり、一方ＴＥモードに対するこの係数値はｒ
３３＝３０×１Ｏ−１２ＴｒＬ／■である。電源１３．
１４．１６および１７は電圧Ｖ１１を有し、Δ！変調に
よってカップラ状態はＴＥモードに対して点Ａ１３にシ
フトし、７Ｍモードに対して点８１３にシフトする。点
Ａ１３はバー状態で曲線Ｃ１上にあり、点Ｂ１３はクロ
スオーバー状態で曲線Ｃ１上にある。
電圧Ｖ１０とＶｌｌを適宜調整することによって、非常
に小さい漏話を有する偏光分離が導波管３および４間で
達成される。電圧ｖ１０とＶｌｌの正確な値は繰り返し
法によって求められる。この方法では、導波管３および
４のそれぞれにおけるＴＥおよび７Ｍモードの出射強度
が測定され、電圧Ｖ１０とＶｌｌを第８図のグラフに従
って変化させるものである。
に小さい漏話を有する偏光分離が導波管３および４間で
達成される。電圧ｖ１０とＶｌｌの正確な値は繰り返し
法によって求められる。この方法では、導波管３および
４のそれぞれにおけるＴＥおよび７Ｍモードの出射強度
が測定され、電圧Ｖ１０とＶｌｌを第８図のグラフに従
って変化させるものである。
第９図には、異なる結晶方位を有するこの発明に基づい
たカップラの他の実施例の斜視図が示されている。例え
ばリチウムニオベイトまたはリチウムタンタレイトから
なる単結晶ウェファ１０１は、その上面１０２に２個の
光導波管１０３と１０４を有している。このカップラは
、長さがし３の細長い相互作用領域中に８個の電極１０
５−１１２を有し、この領域中で導波管は互いに比較的
接近して配置されている。導波管１０３の入力に入射す
る光波Ｐは、電極の補助によって以下に示すように、導
波管１０３または１０４の何れかの出力に結合され、あ
るいは導波管３．４間で偏光分離が行われる。ＸＹＺ座
標系によってウェファ１０１の結晶方位を示している。
たカップラの他の実施例の斜視図が示されている。例え
ばリチウムニオベイトまたはリチウムタンタレイトから
なる単結晶ウェファ１０１は、その上面１０２に２個の
光導波管１０３と１０４を有している。このカップラは
、長さがし３の細長い相互作用領域中に８個の電極１０
５−１１２を有し、この領域中で導波管は互いに比較的
接近して配置されている。導波管１０３の入力に入射す
る光波Ｐは、電極の補助によって以下に示すように、導
波管１０３または１０４の何れかの出力に結合され、あ
るいは導波管３．４間で偏光分離が行われる。ＸＹＺ座
標系によってウェファ１０１の結晶方位を示している。
第１０図は、上記他の実施例における指向性カップラの
、相互作用領域中の電極と導波管の外観をより詳細に示
す図である。相互作用領域の長さＬ４を有する中央部分
は先導波管１０３と１０４の部分１０３ａおよび１０４
ａを含んでおり、これらの部分は相互に平行である。導
波管部分１０３ａと１０４ａ間の間隙は、相互作用領域
の中央部分で幅Ｄ４を有している。この領域の両端で、
導波管１０３と１０４は外側に向かって発散する弓形部
分１０３ｂと１０４ｂを有している。弓形部分１０３ｂ
と１０４ｂはここでは半径がＲ１の円弧を形成している
。８個の電極１０５−１１２中で、４個の内部電極１０
６，１０７，１１０および１１１は導波管１０３と１０
４上に配置され、２個の外側電極１０５と１１２は善導
波管の一方の側にあり、さらに２個の外ｍｉａ楊１０８
と１０９は善導波管の他方の側にある。これらの電極は
相互作用領域を通って導波管の平行部分１０３ａと１０
４ａを横断する中央線に対し鏡面対称性を有している。
、相互作用領域中の電極と導波管の外観をより詳細に示
す図である。相互作用領域の長さＬ４を有する中央部分
は先導波管１０３と１０４の部分１０３ａおよび１０４
ａを含んでおり、これらの部分は相互に平行である。導
波管部分１０３ａと１０４ａ間の間隙は、相互作用領域
の中央部分で幅Ｄ４を有している。この領域の両端で、
導波管１０３と１０４は外側に向かって発散する弓形部
分１０３ｂと１０４ｂを有している。弓形部分１０３ｂ
と１０４ｂはここでは半径がＲ１の円弧を形成している
。８個の電極１０５−１１２中で、４個の内部電極１０
６，１０７，１１０および１１１は導波管１０３と１０
４上に配置され、２個の外側電極１０５と１１２は善導
波管の一方の側にあり、さらに２個の外ｍｉａ楊１０８
と１０９は善導波管の他方の側にある。これらの電極は
相互作用領域を通って導波管の平行部分１０３ａと１０
４ａを横断する中央線に対し鏡面対称性を有している。
この中央線は電極を、相互作用領域の一方の端を含む２
個の領域Ｓ３と８４に分割する。
個の領域Ｓ３と８４に分割する。
第１１図は、第９図および第１０図に示したカップラの
断面を示している。この断面は、電極１０５．１０６，
１０７．および１０８を通り、さらに導波管１０３と１
０４の平行部分１０３ａおよび１０４ａを通るＧ−Ｇ部
分の断面を取ったものである。上述したように、これら
（導波管）はウェファ１０１の上面上に拡散されており
、さらにこの面は石英のような緩ｗｉｉｉ３によって被
覆されている。カップラの電極は緩衝層１１３上にあり
、電極１０６−１０８を含む１個の電極部分Ｓ３が図示
されている。電源１１４と電源１１７はその負の端子を
接地し、正の端子をそれぞれ外側の電極１０５と１０８
に接続している。電源１１５の負の端子は接地されてお
り、正の端子は内側の電極１０６に接続され、電源１１
６の正の端子は接地され、負の端子は内側の電極１０７
に接続されている。これらの電極の援助によって、電界
Ｅ４．Ｅ５およびＥ６が電源によって発生し、これらの
電界は実質的に導波管１０３および１０４を通り、光軸
２の方向に向かっている。外＠電極部分Ｓ４の電極１０
９−１１２は第１０図に示すように電源に接続されてい
る。電源１１８と１２１の負の端子は接地電位に接続さ
れ、正の端子はそれぞれ外側電極１１２と１０９に接続
されている。電源１１９の正端子は接地され、負の端子
は内側電極１１１に接続され、電源１２０の負の端子は
接地され、正の端子は内側電極１１０に接続されている
。これらの電極は、第１１図に関して述べたように、電
源１１４−１１７による場合と同じ方法で導波管１０３
と１０４を通る電界を発生する。
断面を示している。この断面は、電極１０５．１０６，
１０７．および１０８を通り、さらに導波管１０３と１
０４の平行部分１０３ａおよび１０４ａを通るＧ−Ｇ部
分の断面を取ったものである。上述したように、これら
（導波管）はウェファ１０１の上面上に拡散されており
、さらにこの面は石英のような緩ｗｉｉｉ３によって被
覆されている。カップラの電極は緩衝層１１３上にあり
、電極１０６−１０８を含む１個の電極部分Ｓ３が図示
されている。電源１１４と電源１１７はその負の端子を
接地し、正の端子をそれぞれ外側の電極１０５と１０８
に接続している。電源１１５の負の端子は接地されてお
り、正の端子は内側の電極１０６に接続され、電源１１
６の正の端子は接地され、負の端子は内側の電極１０７
に接続されている。これらの電極の援助によって、電界
Ｅ４．Ｅ５およびＥ６が電源によって発生し、これらの
電界は実質的に導波管１０３および１０４を通り、光軸
２の方向に向かっている。外＠電極部分Ｓ４の電極１０
９−１１２は第１０図に示すように電源に接続されてい
る。電源１１８と１２１の負の端子は接地電位に接続さ
れ、正の端子はそれぞれ外側電極１１２と１０９に接続
されている。電源１１９の正端子は接地され、負の端子
は内側電極１１１に接続され、電源１２０の負の端子は
接地され、正の端子は内側電極１１０に接続されている
。これらの電極は、第１１図に関して述べたように、電
源１１４−１１７による場合と同じ方法で導波管１０３
と１０４を通る電界を発生する。
第１２ａ図には、導波管部分１０３ａと１０４ａにおけ
る電界Ｅ６がより正確に示されている。第１２ｂ図には
、これらの導波管中の電界Ｅ４とＥ５の形状が示され、
さらに第１２Ｃ図には電界Ｅ４．Ｅ５およびＥ６を重畳
した電界Ｅが示されている。これら３個の図面の横軸方
向は、上述のＸ軸に一致している。電源１１５と１１６
によって発生する電界Ｅ６は導波管中の光伝搬定数を非
対称的に撹乱し、さらに電界Ｅ４とＥ５は均一な撹乱を
生じる。カップラ部分Ｓ３における図示の電界Ｅ４．Ｅ
５およびＥ６は、部分Ｓ４における電界に一致し、この
部分Ｓ４では、電源１１９と１２０は部分Ｓ３における
電源１１５と１１６とは反対の極性を有している。
る電界Ｅ６がより正確に示されている。第１２ｂ図には
、これらの導波管中の電界Ｅ４とＥ５の形状が示され、
さらに第１２Ｃ図には電界Ｅ４．Ｅ５およびＥ６を重畳
した電界Ｅが示されている。これら３個の図面の横軸方
向は、上述のＸ軸に一致している。電源１１５と１１６
によって発生する電界Ｅ６は導波管中の光伝搬定数を非
対称的に撹乱し、さらに電界Ｅ４とＥ５は均一な撹乱を
生じる。カップラ部分Ｓ３における図示の電界Ｅ４．Ｅ
５およびＥ６は、部分Ｓ４における電界に一致し、この
部分Ｓ４では、電源１１９と１２０は部分Ｓ３における
電源１１５と１１６とは反対の極性を有している。
第９図、第１０図および第１１図に示すカップラの機能
を第１３図、第１４図および第１５図を用いて以下に示
す。これらの図面では、第６図に示したものと同じ座標
軸上の符号を有している。
を第１３図、第１４図および第１５図を用いて以下に示
す。これらの図面では、第６図に示したものと同じ座標
軸上の符号を有している。
第９図に示すように、入射光波ＰのｒＥおよび１Ｍモー
ド偏光は、上述したように異なるクロスオーバー長を有
している。この発明のカップラではＬＥはＴＥモードに
対するクロスオーバー長ＬＣよりも幾分大きく選択され
ている。これは第１３図において点へ〇で示され、ＴＥ
モードの対応する位置は点Ｂ６で示されている。図示の
実施例では、７Ｍモードに対してＬＥ／ＬＣ＝１．３で
あり、ＴＥモードに対してＬＥ／ＬＣ−２，７である。
ド偏光は、上述したように異なるクロスオーバー長を有
している。この発明のカップラではＬＥはＴＥモードに
対するクロスオーバー長ＬＣよりも幾分大きく選択され
ている。これは第１３図において点へ〇で示され、ＴＥ
モードの対応する位置は点Ｂ６で示されている。図示の
実施例では、７Ｍモードに対してＬＥ／ＬＣ＝１．３で
あり、ＴＥモードに対してＬＥ／ＬＣ−２，７である。
全電極１０５−１１２は点Ａ６および点Ｂ６ではＯボル
トである。導波管１０３上の入射光波Ｐに対するＴＥお
よび７Ｍモードの両者は導波管１０４にある程度交差し
ており、一方光波の一部分は導波管１０３中に留まって
いる。導波管１０４への完全なりロスオーバー、Ｉｇわ
ちクロスオーバー状態を達成するために、電源１１４−
１２１（第１０図に示す）は電極に接続されている。
トである。導波管１０３上の入射光波Ｐに対するＴＥお
よび７Ｍモードの両者は導波管１０４にある程度交差し
ており、一方光波の一部分は導波管１０３中に留まって
いる。導波管１０４への完全なりロスオーバー、Ｉｇわ
ちクロスオーバー状態を達成するために、電源１１４−
１２１（第１０図に示す）は電極に接続されている。
電源１”ｊ５，１１６．１１９および１２０は、カップ
ラの状態をΔβ変調によって７Ｍモードに対して点Ａ７
へ、さらにＴＥモードに対して点Ｂ７にシフトさせる電
圧■５を有している。これらのシフトは、上述の光通信
認に記載された参考文献によれば、ｒ係数の異なる大き
さに依存して、両モードで異なる大きさを有している。
ラの状態をΔβ変調によって７Ｍモードに対して点Ａ７
へ、さらにＴＥモードに対して点Ｂ７にシフトさせる電
圧■５を有している。これらのシフトは、上述の光通信
認に記載された参考文献によれば、ｒ係数の異なる大き
さに依存して、両モードで異なる大きさを有している。
Ｚカットのリチウムニオベイトからなるこの発明のカッ
プラにおいて、波長が１μ個の光に対し、ＴＥモード（
対するｒ係数は、ｒ１３−１０×１０ ′ｒｒＬ／■
であり、一方ＴＭモードに対する係数は、ｒ３３−３２
×１Ｏ−１２ＴｒＬ／■である。ｆｆ１ｉ！１１４，１
１７．１１８および１２１は電圧■６を有し、６尺変調
によってカップラ状態を７Ｍモードに対し点へ８へ、Ｔ
Ｅモードに対し点Ｂ８へシフトさせる。
プラにおいて、波長が１μ個の光に対し、ＴＥモード（
対するｒ係数は、ｒ１３−１０×１０ ′ｒｒＬ／■
であり、一方ＴＭモードに対する係数は、ｒ３３−３２
×１Ｏ−１２ＴｒＬ／■である。ｆｆ１ｉ！１１４，１
１７．１１８および１２１は電圧■６を有し、６尺変調
によってカップラ状態を７Ｍモードに対し点へ８へ、Ｔ
Ｅモードに対し点Ｂ８へシフトさせる。
点へ８と点Ｂ８はクロスオーバー状態では共に曲線Ｃ１
上にある。電圧■５とＶ６を適宜調整することによって
、クロスオーバー状態での導波管１ｏ３と１０４ｆｌ［
ｌの漏話は非常に小さくなる。電圧ｖ５とｖ６の正確な
値は繰り返し法によって求められる。この方法では、７
Ｍモードに対する出射光強度が測定され、さらに電圧■
５とＶ６が第１３図のグラフに基づいて調整される。ク
ロスオーバー状態を達成するため、電源１１９と１２０
の極性を反対にし、電源１１５，１１６．１１９６よび
１２０の電圧を電圧Ｖ７に上昇させ、電源１１４．１１
７，１１８および１２１を短絡する。
上にある。電圧■５とＶ６を適宜調整することによって
、クロスオーバー状態での導波管１ｏ３と１０４ｆｌ［
ｌの漏話は非常に小さくなる。電圧ｖ５とｖ６の正確な
値は繰り返し法によって求められる。この方法では、７
Ｍモードに対する出射光強度が測定され、さらに電圧■
５とＶ６が第１３図のグラフに基づいて調整される。ク
ロスオーバー状態を達成するため、電源１１９と１２０
の極性を反対にし、電源１１５，１１６．１１９６よび
１２０の電圧を電圧Ｖ７に上昇させ、電源１１４．１１
７，１１８および１２１を短絡する。
その結果、カップラ状態はＴＥモードに対して曲線Ｃ３
上の点Ｂ９にシフトする。カップラの７Ｍモードに対す
バー状態は第１４図に示されている。
上の点Ｂ９にシフトする。カップラの７Ｍモードに対す
バー状態は第１４図に示されている。
この図は結合領域の境界線ＣＮと共に第１３図に相当す
るグラフを示し、この領域中でカップラは漏話が一２０
ｄＢ以下のクロスオーバー状態にある。この領域は、第
１４図の横軸に近接して斜線によって示されている。軸
の単位は第１３図の単位に従い、さらに曲線Ｃ２とＣ３
が書き込まれている。７Ｍモードの状態は点Ａ９にシフ
トし、上述したようにｒ係数の大きさに依存して、Ａ６
−Ａ９間の距離はＢ６−８９間の距離の約３倍にされて
いる。このカップラはΔβ変調を利用して単独でバー状
態にされている。６尺変調もまたこの状態の為に利用さ
れる。例えば７Ｍモードの状態を点Ａ９からより少ない
漏話で点ＡＩＯにシフトさせる。
るグラフを示し、この領域中でカップラは漏話が一２０
ｄＢ以下のクロスオーバー状態にある。この領域は、第
１４図の横軸に近接して斜線によって示されている。軸
の単位は第１３図の単位に従い、さらに曲線Ｃ２とＣ３
が書き込まれている。７Ｍモードの状態は点Ａ９にシフ
トし、上述したようにｒ係数の大きさに依存して、Ａ６
−Ａ９間の距離はＢ６−８９間の距離の約３倍にされて
いる。このカップラはΔβ変調を利用して単独でバー状
態にされている。６尺変調もまたこの状態の為に利用さ
れる。例えば７Ｍモードの状態を点Ａ９からより少ない
漏話で点ＡＩＯにシフトさせる。
さらに第９図に示すカップラは、第１５図を参照して以
下に示すように、導波管１０３と１０４間で光波Ｐの偏
光分離の為に利用される。上述したように、第９図の入
射光波ＰのＴＥと７Ｍモードの両偏光は異なるクロスオ
ーバー長を有している。この発明のカップラで、ＬＥは
７Ｍモードに対するクロスオーバーｆ％ＬＣよりも幾分
大きく選択されている。これは第１５図の点Ａ１６で示
され、ＴＥモードの対応する位置は点Ｂ１６で示されて
いる。図示の実施例では、７Ｍモードに対してＬＥ／Ｌ
Ｃ＝１．２であり、ＴＥモードに対してＬＥ／ＬＧ−２
，７である。全電極１０５−１１２は点Ａ１６と８１６
においてＯボルトである。
下に示すように、導波管１０３と１０４間で光波Ｐの偏
光分離の為に利用される。上述したように、第９図の入
射光波ＰのＴＥと７Ｍモードの両偏光は異なるクロスオ
ーバー長を有している。この発明のカップラで、ＬＥは
７Ｍモードに対するクロスオーバーｆ％ＬＣよりも幾分
大きく選択されている。これは第１５図の点Ａ１６で示
され、ＴＥモードの対応する位置は点Ｂ１６で示されて
いる。図示の実施例では、７Ｍモードに対してＬＥ／Ｌ
Ｃ＝１．２であり、ＴＥモードに対してＬＥ／ＬＧ−２
，７である。全電極１０５−１１２は点Ａ１６と８１６
においてＯボルトである。
導波管１０３に入射する光波ＰのＴＥと７Ｍモードの両
者は導波管１０４にある程度交差し、一方光波の一部分
は導波管１０３中に留まる。ＴＥモードの導波管１０４
への完全なりロスオーバーを達成し、さらに７Ｍモード
に対して完全なバー状態を達成するために、第１０図の
電源１１４−１２１は電極に接続される。電源１１５，
１１６゜１１９および１２０はここでは電圧Ｖ１２を有
し、この電圧ではΔββ変転よってカップラ状態は７Ｍ
モードに対して点Ａ１７へ、ＴＥモードに対して点Ｂ１
７ヘシフトする。上述の実施例の場合と同様に、これら
のシフトは両モードに対して異なる大きさを有している
。電源１１４，１１７゜１１８および１２１は電圧Ｖ１
３を有し、Δに変調を介してカップラ状態をＴＭモード
に対して点Ａ１８へ、ＴＥモードに対して点８１８へシ
フトさせる。点Ａ１８はバー状態で曲線Ｃ３上にあり、
点８１ＢはりＯスオーバー状態で曲１１ＣＩ上にある。
者は導波管１０４にある程度交差し、一方光波の一部分
は導波管１０３中に留まる。ＴＥモードの導波管１０４
への完全なりロスオーバーを達成し、さらに７Ｍモード
に対して完全なバー状態を達成するために、第１０図の
電源１１４−１２１は電極に接続される。電源１１５，
１１６゜１１９および１２０はここでは電圧Ｖ１２を有
し、この電圧ではΔββ変転よってカップラ状態は７Ｍ
モードに対して点Ａ１７へ、ＴＥモードに対して点Ｂ１
７ヘシフトする。上述の実施例の場合と同様に、これら
のシフトは両モードに対して異なる大きさを有している
。電源１１４，１１７゜１１８および１２１は電圧Ｖ１
３を有し、Δに変調を介してカップラ状態をＴＭモード
に対して点Ａ１８へ、ＴＥモードに対して点８１８へシ
フトさせる。点Ａ１８はバー状態で曲線Ｃ３上にあり、
点８１ＢはりＯスオーバー状態で曲１１ＣＩ上にある。
電圧Ｖ１３とＶｌ２を適宜調整することによって、導波
管１０３と１０４間で各偏光ＴＭとＴＥの偏光分離を非
常に小さな漏話で行うことが出来る。電圧Ｖ１２とＶｌ
３の正確な大きさは繰り返し法によって求められる。こ
の方法では、ＴＭとＴＥモードの出射光強度が測定され
、電圧Ｖ１２とＶｌ３を第１５図のグラフに基づいて変
化させる。
管１０３と１０４間で各偏光ＴＭとＴＥの偏光分離を非
常に小さな漏話で行うことが出来る。電圧Ｖ１２とＶｌ
３の正確な大きさは繰り返し法によって求められる。こ
の方法では、ＴＭとＴＥモードの出射光強度が測定され
、電圧Ｖ１２とＶｌ３を第１５図のグラフに基づいて変
化させる。
第１図と第９図に基づいて得られたカップラの別の実施
例では、導波管が相互作用領域全体にわたって直線状で
かつ平行である。導波雪間における重み付はクロスオー
バーはここでは用いられず、第７図と第１４図に示され
る漏話が一２０ｄＢ以下の領域は小さくなる。さらに別
の実施例では、電極の配列は第２図および第１０図に示
されたものとは異なっている。第２図の電極５は電極１
０に接続される一方、電極７は電極８に接続されている
。中央電極６および９は、外側電極５．１０および７．
８が第２図に示すように部分Ｓ１と８２に分けられた場
合は、互いに接続される。電極の端部は導波管上に突出
していてもよく、それによって導波管の狭い端部が被覆
される。第１０図における電極１０５は電極１１２に接
続され、一方電極１０８は電極１０９に接続されている
。
例では、導波管が相互作用領域全体にわたって直線状で
かつ平行である。導波雪間における重み付はクロスオー
バーはここでは用いられず、第７図と第１４図に示され
る漏話が一２０ｄＢ以下の領域は小さくなる。さらに別
の実施例では、電極の配列は第２図および第１０図に示
されたものとは異なっている。第２図の電極５は電極１
０に接続される一方、電極７は電極８に接続されている
。中央電極６および９は、外側電極５．１０および７．
８が第２図に示すように部分Ｓ１と８２に分けられた場
合は、互いに接続される。電極の端部は導波管上に突出
していてもよく、それによって導波管の狭い端部が被覆
される。第１０図における電極１０５は電極１１２に接
続され、一方電極１０８は電極１０９に接続されている
。
コゲルニックとシュミットによる１９７６年発行の量子
エレクトロニクス誌に記載された上述の参考文献に示さ
れているものと同様に、この発明の指向性カップラは、
第２図および第１０図にそれぞれ示された２個の部分８
１．３２および８３゜８４よりも多くの部分を有するこ
とができる。
エレクトロニクス誌に記載された上述の参考文献に示さ
れているものと同様に、この発明の指向性カップラは、
第２図および第１０図にそれぞれ示された２個の部分８
１．３２および８３゜８４よりも多くの部分を有するこ
とができる。
第１図および第９図に示された偏光分離カップラは、こ
の発明の方法において、２個の直交偏光を結合して通常
光にするために用いられる。第１図には、ＴＥモードの
みを含む光波ＰＴＥと、ＴＭモードのみを含む光波ＰＴ
Ｍが示されている。
の発明の方法において、２個の直交偏光を結合して通常
光にするために用いられる。第１図には、ＴＥモードの
みを含む光波ＰＴＥと、ＴＭモードのみを含む光波ＰＴ
Ｍが示されている。
光波ＰＴＥは導波管３に入射し、さらに第８図において
示したように導波管３の出力に直進する。
示したように導波管３の出力に直進する。
光波ＰＴＭは導波管４に入射し、さらに第８図に関連し
て述べたものと同様の方法で、導波管３の出力に交差す
る。光波ＰＴＥとＰＴＭは、導波管３の出力から出射す
る光波ＰＴＭに結合される。
て述べたものと同様の方法で、導波管３の出力に交差す
る。光波ＰＴＥとＰＴＭは、導波管３の出力から出射す
る光波ＰＴＭに結合される。
カップラの多くの実施例では、カップラの出力間の入射
光波を両川力において同エネルギーとなるように、いわ
ゆる３ｄＢクロスオーバーに分布させることが望まれる
。このような分布は上述のカップラの援助によって起こ
る。第２図の、電源１２と１５はここではΔβ変調を生
じる電極電圧Ｖ３を有’１、！７．：１ｆｔｌ１１３．
１４．１５．１６および１７はΔに変調を生じる電極電
圧ｖ４を有する。電圧ｖ３と■４の極性と電圧値を適宜
選択することによって、カップラ状態は、入射光波Ｐ中
のＴＥおよびＴＭモードの両名に対して３ｄＢのクロス
オーバー状態にシフトする。他の望ましい結合状態を電
極電圧と電源の極性を選択することによって達成するこ
とができる。なおこの極性は一般に第２図に示されたも
のとは異なっている。
光波を両川力において同エネルギーとなるように、いわ
ゆる３ｄＢクロスオーバーに分布させることが望まれる
。このような分布は上述のカップラの援助によって起こ
る。第２図の、電源１２と１５はここではΔβ変調を生
じる電極電圧Ｖ３を有’１、！７．：１ｆｔｌ１１３．
１４．１５．１６および１７はΔに変調を生じる電極電
圧ｖ４を有する。電圧ｖ３と■４の極性と電圧値を適宜
選択することによって、カップラ状態は、入射光波Ｐ中
のＴＥおよびＴＭモードの両名に対して３ｄＢのクロス
オーバー状態にシフトする。他の望ましい結合状態を電
極電圧と電源の極性を選択することによって達成するこ
とができる。なおこの極性は一般に第２図に示されたも
のとは異なっている。
また、第９図と第１０図に示したカップラは同様の方法
で３ｄＢの結合に配置することが出来る。
で３ｄＢの結合に配置することが出来る。
全相互作用領域に直線状の導波管を有しかつ第１図に示
した結晶軸包囲を有するリチウムニオベイトカップラの
別の実施例が実験的に研究されている。このカップラで
は長さＬｌはＴＥモードに対しＬ１＝１０ｓ、Ｌ１／Ｌ
Ｃ＝１．２であり、ＴＭモードに対しＬ１／ＬＣ−３、
１である。漏話は、り０スオーバーおよびバーの両状態
で両モードに対し一２４ｄＢ以下である。クロスオーバ
ー状態は電圧ＶＯ−２ＶとＶｌ−３０Ｖの時発生し、バ
ー状態は電圧Ｖ２＝２０Ｖで発生する。
した結晶軸包囲を有するリチウムニオベイトカップラの
別の実施例が実験的に研究されている。このカップラで
は長さＬｌはＴＥモードに対しＬ１＝１０ｓ、Ｌ１／Ｌ
Ｃ＝１．２であり、ＴＭモードに対しＬ１／ＬＣ−３、
１である。漏話は、り０スオーバーおよびバーの両状態
で両モードに対し一２４ｄＢ以下である。クロスオーバ
ー状態は電圧ＶＯ−２ＶとＶｌ−３０Ｖの時発生し、バ
ー状態は電圧Ｖ２＝２０Ｖで発生する。
上述のカップラは、既知の偏光分離または偏光独立性の
カップラに比べて多くの利点を有している。指向性カッ
プラにおける導波管は、距離を増加させかつ導波管間の
クロスオーバーを防止するために、相互作用領域外でそ
の端部が一般に弓形に形成されている。導波管のこれら
の弓形部分は、この光用では、指向性カップラの漏話を
小さくするために利用することができる。通常の製造工
程で用いられる製造具での電極の製造は、弓形部分に対
し円弧を利用する事によって容易となる。製造上の精度
要求は、ＴＥおよびＴＭモードに対するバー状態および
クロスオーバー状態全体をΔβおよびΔに変調を用いて
調整することが出来るので、あまり大きなものではない
。そのために必要なカップラの電極間電圧は、比較的小
さい。この利点は、単結晶ウェファの結晶方位を光の伝
搬を変化させるために用いられるｒ係数が大きな値を持
つように選択することによって、達成することが出来る
。カップラ電極は導波管の横に配置される。これによっ
て、適当な材料、例えばインジウム酸化錫（インジウム
・ナイン・オキサイド）を電極に選択すると、カップラ
の緩衝層１１を用いる必要がなくなると言う利点を生じ
る。この方法によって形成された電極は、！ｌｌｊ層が
存在しないにもかかわらず、導波管中で光の正常な減衰
のみを生じる。
カップラに比べて多くの利点を有している。指向性カッ
プラにおける導波管は、距離を増加させかつ導波管間の
クロスオーバーを防止するために、相互作用領域外でそ
の端部が一般に弓形に形成されている。導波管のこれら
の弓形部分は、この光用では、指向性カップラの漏話を
小さくするために利用することができる。通常の製造工
程で用いられる製造具での電極の製造は、弓形部分に対
し円弧を利用する事によって容易となる。製造上の精度
要求は、ＴＥおよびＴＭモードに対するバー状態および
クロスオーバー状態全体をΔβおよびΔに変調を用いて
調整することが出来るので、あまり大きなものではない
。そのために必要なカップラの電極間電圧は、比較的小
さい。この利点は、単結晶ウェファの結晶方位を光の伝
搬を変化させるために用いられるｒ係数が大きな値を持
つように選択することによって、達成することが出来る
。カップラ電極は導波管の横に配置される。これによっ
て、適当な材料、例えばインジウム酸化錫（インジウム
・ナイン・オキサイド）を電極に選択すると、カップラ
の緩衝層１１を用いる必要がなくなると言う利点を生じ
る。この方法によって形成された電極は、！ｌｌｊ層が
存在しないにもかかわらず、導波管中で光の正常な減衰
のみを生じる。
第１図はこの発明の一実施例にかかる指向性カップラの
上方斜視図、 第２図は上記指向性カップラの電極および光導波管を有
する相互作用領域を示す平面図、第３図は上記指向性カ
ップラの相互作用領域の断面図、 第４ａ図、第４ｂ図および第４Ｃ図は導波管を貫通する
電解を示すグラフ、 第５図はリチウムニオベイトの結晶構造における単位格
子を示す斜視図、 第６図、第７図および第８図は第１図の指向性カップラ
の結合状態を示す図、 第９図はこの発明の他の実施例にかかる指向性カップラ
の上方斜視図、 第１０図は第９図に示すカップラの相互作用領域を電極
および導波管と共に示す平面図、第１１図は第９図のカ
ップラにおける相互作用領域を貫通する断面図、 第１２ａ図、第１２ｂ図および第１２ｃ図は第９図のカ
ップラにおける導波管を通る電界を示す図、 第１３図、第１４図および第１５図は第９図に示すカッ
プラの結合状態を示すグラフである。 ［符号の説明］ １：単結晶ウェファ ２２上面 ３．４，１０３、１０４：導波管 ５−１０，１０５−１１２：電極 Ｅ１、Ｅ２：Ｅ６：第２の電界 Ｅ３．Ｅ４：Ｅ５：第１の電界
上方斜視図、 第２図は上記指向性カップラの電極および光導波管を有
する相互作用領域を示す平面図、第３図は上記指向性カ
ップラの相互作用領域の断面図、 第４ａ図、第４ｂ図および第４Ｃ図は導波管を貫通する
電解を示すグラフ、 第５図はリチウムニオベイトの結晶構造における単位格
子を示す斜視図、 第６図、第７図および第８図は第１図の指向性カップラ
の結合状態を示す図、 第９図はこの発明の他の実施例にかかる指向性カップラ
の上方斜視図、 第１０図は第９図に示すカップラの相互作用領域を電極
および導波管と共に示す平面図、第１１図は第９図のカ
ップラにおける相互作用領域を貫通する断面図、 第１２ａ図、第１２ｂ図および第１２ｃ図は第９図のカ
ップラにおける導波管を通る電界を示す図、 第１３図、第１４図および第１５図は第９図に示すカッ
プラの結合状態を示すグラフである。 ［符号の説明］ １：単結晶ウェファ ２２上面 ３．４，１０３、１０４：導波管 ５−１０，１０５−１１２：電極 Ｅ１、Ｅ２：Ｅ６：第２の電界 Ｅ３．Ｅ４：Ｅ５：第１の電界
Claims (11)
- （１）１個の光軸を有する複屈折材料の単結晶ウエフア
と、 このウエフアの上面の少なくとも２個の横方向の部分に
分割された細長い相互作用領域と、この相互作用領域中
に伸び、長手方向に相互間隔をおいた２個の導波管と、
および 上記相互作用領域中に配置された電極手段、とを含み、 上記各部分における上記電極手段はそれぞれの部分の実
質的な全長にわたつて導波管に沿つて伸びる少なくとも
３個の電極と、さらに電源への接続手段とを有するもの
であり、上記光軸は導波管を横断する方向に配置され、
この導波管は直交する各偏光方向が相互に任意の強度を
有する光波をスイッチイングするために結晶のＹ方向に
伸びるように配置された偏光指向性光電カップラにおい
て、電極（５−１０；１０５−１１２）間において、導
波管（３、４；１０３、１０４）中にカップラの結合長
（ＬＣ）を変化させるための第１の電界（Ｅ３；Ｅ４、
Ｅ５）であつて、その電界（Ｅ３；Ｅ４、Ｅ５）方向が
実質的に光軸（Ｚ）に平行であり、全部分（Ｓ１、Ｓ２
；Ｓ３；Ｓ４）および両導波管（３、４；１０３、１０
４）において同じ方向を有するものである、第１の電界
（Ｅ３；Ｅ４、Ｅ５）を発生させ、 電極（５−１０；１０５−１１２）間において、導波管
（３、４；１０３、１０４）中に導波管の伝搬定数（Δ
β）間の相違を変化させるための第２の電界（Ｅ１、Ｅ
２；Ｅ６）であつて、この電界（Ｅ１、Ｅ２；Ｅ６）方
向が実質的に光軸（Ｚ）に平行であり、さらに一方の導
波管（３；１０３）中で同じ１個の部分（Ｓ１、Ｓ２；
Ｓ３；Ｓ４）中の第２の導波管（４；１０４）における
第２の電界（Ｅ１、Ｅ２；Ｅ６）方向とは反対の方向を
有するものである、第２の電界（Ｅ１、Ｅ２；Ｅ６）を
発生させ、さらに 第１（Ｅ３；Ｅ４、Ｅ５）および第２（Ｅ１、Ｅ２；Ｅ
６）の電界強度は、光の直交する両偏光方向ＴＥ、ＴＭ
が導波管（３、４；１０３、１０４）間で個々に所望の
大きさだけスイッチイングされるように選択されている
ことを特徴とする偏光指向性光電カップラの配置方法。 - （２）前記第２の電界（Ｅ１、Ｅ２；Ｅ６）は一方の部
分（Ｓ１；Ｓ３）における一方の導波管（３；１０３）
中での方向が隣接の部分（Ｓ２；Ｓ４）における同一の
導波管（３；１０３）中での方向に反対であるように選
択されていることを特徴とする請求項１に記載の偏光指
向性光電カップラの配置方法。 - （３）上記光軸は実質的にウエフアの上面に対して直角
であり、さらに各部分は各導波管上に１個の内側電極を
有しかつ導波管の何れかの側に外側電極を有するもので
あり、さらに各部分において第１の電界（Ｅ４、Ｅ５）
を各内側電極（１０６、１０７、１１０、１１１）と対
応する隣接の外側電極（１０５、１０８、１０９、１１
２）との間で発生させ、さらに第２の電界（Ｅ６）を２
個の内側電極（１０６、１０７、１１０、１１１）間で
発生させることを特徴とする請求項１に記載の光電カッ
プラの配置方法。 - （４）上記光軸はウエフアの上面上にあり、さらに各部
分は導波管間の間隙中に中央電極と導波管の何れかの外
側電極とを有し、さらに各部分において、 第１の電界（Ｅ３）を外側電極（５、７、８、１０）間
で発生させ、第２の電界（Ｅ１、Ｅ２）を中央電極（６
、９）と外側電極（５、７、８、１０）間で発生させる
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光指向性光電カッ
プラの配置方法。 - （５）第１（Ｅ３；Ｅ４、Ｅ５）および第２（Ｅ１、Ｅ
２；Ｅ６）の電界強度は、一方の偏光方向（ＴＭ；ＴＥ
）を有する光が導波管（３、４；１０３、１０４）間で
クロスオーバーし、他方の偏光方向（ＴＥ；ＴＭ）を有
する光が一方の導波管（３；１０３）中に留まるように
選択されていることを特徴とする請求項１、２、３また
は４に記載の偏光指向性光電カップラの配置方法。 - （６）１個の光軸を有する複屈折材料の単結晶ウエフア
と、 このウエフアの上面の少なくとも２個の横方向の部分に
分割された細長い相互作用領域と、この相互作用領域中
に伸び、長手方向に相互間隔をおいた２個の導波管と、
および 上記相互作用領域中に配置された電極手段、とを含み、 上記各部分における上記電極手段はそれぞれの部分の実
質的な全長にわたつて導波管に沿つて伸びる少なくとも
３個の電極と、さらに電源への接続手段とを有するもの
であり、上記光軸は導波管を横断する方向に配置され、
この導波管は、直交する各偏光方向が相互に任意の強度
を有する光波をスイッチイングするために結晶のＹ方向
に伸びるように配置された、請求項１に記載の方法を実
施する光電カップラにおいて、 電源（１２−１７；１１４−１２１）は、電極（５−１
０；１０５−１１２）間にカップラのクロスオーバー長
（ＬＣ）を変化させるための第１の電界（Ｅ３；Ｅ４、
Ｅ５）であつて、導波管（３、４；１０３、１０４）に
おけるこの電界は実質的に光軸（Ｚ）に平行であり、全
部分（Ｓ１、Ｓ２；Ｓ２、Ｓ４）と両導波管（３、４；
１０３、１０４）において同一の方向を有するものであ
る第１の電界（Ｅ３；Ｅ４、Ｅ５）と、さらに電極（５
−１０；１０５−１１２）間に導波管（３、４；１０３
、１０４）の伝搬定数（Δβ）間の相違を変化させるた
めの第２の電界（Ｅ１、Ｅ２；Ｅ６）であつて、導波管
（３、４；１０３、１０４）中で実質的に光軸（Ｚ）に
平行であり、電極（３；１０３）の一方において同じ１
個の部分（Ｓ１、Ｓ２；Ｓ３；Ｓ４）における他の導波
管（４；１０４）中の第２の電界（Ｅ１、Ｅ２；Ｅ６）
とは反対の方向を有するものである第２の電界（Ｅ１；
Ｅ２、Ｅ６）、とを発生し、 さらに第１（Ｅ３；Ｅ４、Ｅ５）と第２（Ｅ１、Ｅ２；
Ｅ６）の電界強度は光の両偏光方向（ＴＥ、ＴＭ）が個
々に導波管（３、４；１０３、１０４）間で所望の範囲
にわたつてクロスオーバーするような大きさであること
を特徴とする光電カップラ。 - （７）光軸は実質的にウエフアの上面に対して直角であ
り、各部分は各導波管上に内側電極と導波管の何れかの
側に外側電極とを有し、 電源（１１４−１２１）は各内側電極（１０６、１０７
、１１０、１１１）と対応する隣接の外側電極（１０５
、１０８、１０９、１１２）間に第１の電界（Ｅ４、Ｅ
５）を発生し、さらに２個の内側電極（１０６、１０７
、１１０、１１１）間に第２の電界（Ｅ６）を発生する
ことを特徴とする請求項６に記載の光電カップラ。 - （８）光軸はウエフアの上面上にあり、それぞれの部分
は導波管と導波管の何れかの側の外側電極との間の間隙
上に中央電極を有し、 電源（１２−１７）は外側電極（５、７、８、１０）間
に第１の電界（Ｅ３）を発生し、さらに中央電極（６、
９）と外側電極（５、７、８、１０）間に第２の電界（
Ｅ１、Ｅ２）を発生することを特徴とする請求項６に記
載の光電カップラ。 - （９）部分（Ｓ１、Ｓ３）の一方における１個の導波管
（３、１０３）中の第２の電界（Ｅ１、Ｅ２；Ｅ６）の
方向は隣接する部分（Ｓ２、Ｓ４）の同じ導波管中での
電界方向とは反対であることを特徴とする請求項６、７
または８に記載の光電カップラ。 - （１０）導波管（３、４；１０３、１０４）は、相互作
用領域（Ｌｉ；Ｌ３）の中央部分（Ｌ２、Ｌ４）におい
て平行な部分（３ａ、４ａ； １０３ａ、１０４ａ）を有し、さらに相互作用領域（Ｌ
１；Ｌ３）の両端部において弓形（Ｒ；Ｒ１）である終
端部を有し、電極（５−１０；１０５−１１２）の等高
線は導波管の等高線に一致していることを特徴とする請
求項６、７、８または９に記載の光電カップラ。 - （１１）導波管は、相互作用領域（Ｌ１、Ｌ３）の全長
にわたつて直線状でありかつ相互に平行であることを特
徴とする請求項６、７、８または９に記載の光電カップ
ラ。
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