JPH01179918A - 光導波路スイッチ - Google Patents
光導波路スイッチInfo
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- JPH01179918A JPH01179918A JP415188A JP415188A JPH01179918A JP H01179918 A JPH01179918 A JP H01179918A JP 415188 A JP415188 A JP 415188A JP 415188 A JP415188 A JP 415188A JP H01179918 A JPH01179918 A JP H01179918A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/29—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 for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
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〕
本発明は光通信等において光波の変調、光路の切替え等
を行なう光スィッチに関し、特に基板上に形成された光
導波路を用いた光導波路スイッチに関する。
を行なう光スィッチに関し、特に基板上に形成された光
導波路を用いた光導波路スイッチに関する。
光通信システムの実用化が進み、大容量や多機能をもつ
さらに高度のシステムへと開発が進められている。光伝
送路網の交換機能、光データバスにおける端末間の高速
接続、切替え等の新たな機能が求められており、それら
を可能にする光スイツチングネットワークの必要性が高
まっている。
さらに高度のシステムへと開発が進められている。光伝
送路網の交換機能、光データバスにおける端末間の高速
接続、切替え等の新たな機能が求められており、それら
を可能にする光スイツチングネットワークの必要性が高
まっている。
現在実用されている光スィッチは、プリズム、ミラー、
ファイバ等を機械的に移動させるものであり、低速であ
ること、信頼性が不十分なこと、形状が大きくマドＩＪ
クス化に不適なこと等の欠点がある。これを解決する手
段として開発が進められているものは基板上に設置した
光導波路を用いた導波路の光スィッチであシ、高速、多
素子の集積化が可能、高信頼等の特長がある。特にＬｉ
ＮｂＯ３結晶等の強誘電体材料を用いたものは、光吸収
が小さく低損失であることと大きな電気光学効果を有し
ているため高効率である等の特長がある。
ファイバ等を機械的に移動させるものであり、低速であ
ること、信頼性が不十分なこと、形状が大きくマドＩＪ
クス化に不適なこと等の欠点がある。これを解決する手
段として開発が進められているものは基板上に設置した
光導波路を用いた導波路の光スィッチであシ、高速、多
素子の集積化が可能、高信頼等の特長がある。特にＬｉ
ＮｂＯ３結晶等の強誘電体材料を用いたものは、光吸収
が小さく低損失であることと大きな電気光学効果を有し
ているため高効率である等の特長がある。
一般に光スィッチは光伝送路中に挿入され、光フアイバ
中を伝搬した光信号の光路を切り替えるために使用され
る場合が多い。高速、大容量の光通信システムでは光フ
ァイバとして単一モード光ファイバが使用され、光源に
は半導体レーザが使われる。半導体レーザ光は直線偏光
を出射するが、単一モード光ファイバ中を伝搬された光
波は一般にだ円偏光となり、また、その偏光状態も時間
的に変動する。一方、前述の導波形の光スィッチでは、
通常の構成の場合、スイッチ電圧、クロストーク等の特
性は入射光の偏光状態に大きく依存するという欠点があ
る。第２図（ａ）は従来の導波形光スイッチの一例であ
る方向性結合形光スイッチを示す斜視図である。光学軸
すなわちｚ軸方向に垂直に切り出して整形したＬｉＮｂ
Ｏ３結晶基板３１上にＴｉ等の金属を拡散して光導波路
３２．３３が形成されている。光導波路３２．３３は数
μｍ程度の間隔で近接して設置されることにより光方向
性結合器３４を構成しておシ、光導波路３２．３３上に
ぷツファ層である５ｉｆｔ膜（第２図（ａ）では図示は
省略）を介して制御電極３５及び３９が設置されている
。この光スィッチの基本的な動作原理は、先ず、片方の
光導波路例えば３２の端面から入射した光波１６は光導
波路３２中を伝搬し、光方向性結合器３４の部分で近接
した光導波路３３にエネルギーが移行し、光方向性結合
器３４の長さを完全結合長Ｌｃに一致させた場合は、は
ぼ１０（ｌのエネルギーが光導波器３３に移って出射光
３７となる。一方、制御電極３５と３９の間に電圧を印
加した場合、電気光学効果によって光導波路３２．３３
の屈折率が変化して両者の屈折率が非対称となり、両者
を伝搬する光波の間で位相不整合が生じて結合状態が変
化し、適当な印加電圧の下ではもとの光導波路３２ヘエ
ネルギーが移）出射光３８となる。そのスイッチング動
作に必要な印加電圧は方向性結合器の長さに反比例する
。ここで、基板上に形成された光導波路の伝搬光は一般
に独立な２つのモード、即ち、偏光方向が基板表面に垂
直なＴＭモードとそれに直交する偏光成分をもつＴＥモ
ードに分離される。
中を伝搬した光信号の光路を切り替えるために使用され
る場合が多い。高速、大容量の光通信システムでは光フ
ァイバとして単一モード光ファイバが使用され、光源に
は半導体レーザが使われる。半導体レーザ光は直線偏光
を出射するが、単一モード光ファイバ中を伝搬された光
波は一般にだ円偏光となり、また、その偏光状態も時間
的に変動する。一方、前述の導波形の光スィッチでは、
通常の構成の場合、スイッチ電圧、クロストーク等の特
性は入射光の偏光状態に大きく依存するという欠点があ
る。第２図（ａ）は従来の導波形光スイッチの一例であ
る方向性結合形光スイッチを示す斜視図である。光学軸
すなわちｚ軸方向に垂直に切り出して整形したＬｉＮｂ
Ｏ３結晶基板３１上にＴｉ等の金属を拡散して光導波路
３２．３３が形成されている。光導波路３２．３３は数
μｍ程度の間隔で近接して設置されることにより光方向
性結合器３４を構成しておシ、光導波路３２．３３上に
ぷツファ層である５ｉｆｔ膜（第２図（ａ）では図示は
省略）を介して制御電極３５及び３９が設置されている
。この光スィッチの基本的な動作原理は、先ず、片方の
光導波路例えば３２の端面から入射した光波１６は光導
波路３２中を伝搬し、光方向性結合器３４の部分で近接
した光導波路３３にエネルギーが移行し、光方向性結合
器３４の長さを完全結合長Ｌｃに一致させた場合は、は
ぼ１０（ｌのエネルギーが光導波器３３に移って出射光
３７となる。一方、制御電極３５と３９の間に電圧を印
加した場合、電気光学効果によって光導波路３２．３３
の屈折率が変化して両者の屈折率が非対称となり、両者
を伝搬する光波の間で位相不整合が生じて結合状態が変
化し、適当な印加電圧の下ではもとの光導波路３２ヘエ
ネルギーが移）出射光３８となる。そのスイッチング動
作に必要な印加電圧は方向性結合器の長さに反比例する
。ここで、基板上に形成された光導波路の伝搬光は一般
に独立な２つのモード、即ち、偏光方向が基板表面に垂
直なＴＭモードとそれに直交する偏光成分をもつＴＥモ
ードに分離される。
従来の上述の基板方位をもつ光スィッチに用いられてい
る光導波路ではＴＭモードとＴＥモードでは伝搬定数が
大きく異なる。この結果、第２図（ｂ）に示すようにそ
れぞれのモードに対する完全結合長Ｌｃ（ＴＭ）とＬｃ
（ＴＥ）は大きく異なっている。そこで第２図ｔａ＞に
示す通常の光スィッチでは光方向性結合器の長さをＬｃ
（ＴＭ）に一致させておシ、印加電圧Ｏのときの光方向
性結合器の出射状態は両モードでは異なっていた。
る光導波路ではＴＭモードとＴＥモードでは伝搬定数が
大きく異なる。この結果、第２図（ｂ）に示すようにそ
れぞれのモードに対する完全結合長Ｌｃ（ＴＭ）とＬｃ
（ＴＥ）は大きく異なっている。そこで第２図ｔａ＞に
示す通常の光スィッチでは光方向性結合器の長さをＬｃ
（ＴＭ）に一致させておシ、印加電圧Ｏのときの光方向
性結合器の出射状態は両モードでは異なっていた。
また一方、通常、電気光学効果によって変化する屈折率
変化量は偏光方向によって異なシ、その結果スイッチ電
圧も偏光方向によって大きく異なる。例えば、第２図（
ａ）の場合、ＴＭモード、ＴＥモードに対して得られる
屈折率変化量はそれぞれδｎ１→ｒ３３ ｎｅ３ Ｅｚ
、δｎＴｌ” ２ ’１３ ｎＱ ’ ＥＺとなる。
変化量は偏光方向によって異なシ、その結果スイッチ電
圧も偏光方向によって大きく異なる。例えば、第２図（
ａ）の場合、ＴＭモード、ＴＥモードに対して得られる
屈折率変化量はそれぞれδｎ１→ｒ３３ ｎｅ３ Ｅｚ
、δｎＴｌ” ２ ’１３ ｎＱ ’ ＥＺとなる。
ここで、ｒ３３．ｒ１３ハそれぞれ電気光学定数、ｎｅ
＋ｎｏはそれぞれ異常光、常光に対する屈折率、Ｅ は
２方向に印加される電界強度である。
＋ｎｏはそれぞれ異常光、常光に対する屈折率、Ｅ は
２方向に印加される電界強度である。
ＬｉＮｂＯ３結晶の場合、ｒ３３）３ｒ１３であるので
、δｎＴＭ＞３δｎＴＥとな、９、ＴＥモードのスイッ
チ電圧はＴＭモードのスイッチ電圧の３倍以上の値とな
る。そこで通常は入射光をＴＭまたはＴＥモードのいず
れか一方の偏光状態に一致させる必要が生じ、第２図（
ａ）の構成の光スィッチは奉−モード光ファイバ伝送路
中に挿入して使用することはできない。
、δｎＴＭ＞３δｎＴＥとな、９、ＴＥモードのスイッ
チ電圧はＴＭモードのスイッチ電圧の３倍以上の値とな
る。そこで通常は入射光をＴＭまたはＴＥモードのいず
れか一方の偏光状態に一致させる必要が生じ、第２図（
ａ）の構成の光スィッチは奉−モード光ファイバ伝送路
中に挿入して使用することはできない。
上述の通常の光スィッチの偏光依存性を除くために第３
図に示す光スィッチが１９７９年１１月１５日付アプラ
イド・フィジックス誌（Ａｐｐｌ。
図に示す光スィッチが１９７９年１１月１５日付アプラ
イド・フィジックス誌（Ａｐｐｌ。
Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、 ）第３５巻、１０号、７４８
〜７５０頁に報告されている。第３図の光スィッチは第
２図ｆａ）の通常の光スィッチと基板方位は同じである
が、光方向性結合器４４を構成する２つの光導波路４２
と４３の間隔が光透過方向に連続的に変化し、その結果
結合係数も連続的に変化している。
〜７５０頁に報告されている。第３図の光スィッチは第
２図ｆａ）の通常の光スィッチと基板方位は同じである
が、光方向性結合器４４を構成する２つの光導波路４２
と４３の間隔が光透過方向に連続的に変化し、その結果
結合係数も連続的に変化している。
また、制御電極の一方が電極４５と４６に分割されてい
る。この従来の偏光依存性を除去した光スィッチでは、
電極４５と４６に印加する電圧が異なシ、また出力光を
４７と４８に切替える場合には電極４５と４６にはそれ
ぞれ独立に異なる電圧を印加する必要がある。その結果
、駆動方法が非常に複雑となる。また、上述のように光
透過方向に連続的に結合係数を変化させることＫよって
、電圧を印加した場合のＴＭ、ＴＥ両モードに対する切
換え状態の印加電圧に対する依存性を小さくし、冗長性
をもたしているが、このため逆に動作電圧が非常に大き
い。報告されている例では動作電圧と素子長の積は波長
１．３μｍに対しては通常のＴＭモードに対する光スィ
ッチの７倍程度に当る９０Ｖの電圧を必要としている。
る。この従来の偏光依存性を除去した光スィッチでは、
電極４５と４６に印加する電圧が異なシ、また出力光を
４７と４８に切替える場合には電極４５と４６にはそれ
ぞれ独立に異なる電圧を印加する必要がある。その結果
、駆動方法が非常に複雑となる。また、上述のように光
透過方向に連続的に結合係数を変化させることＫよって
、電圧を印加した場合のＴＭ、ＴＥ両モードに対する切
換え状態の印加電圧に対する依存性を小さくし、冗長性
をもたしているが、このため逆に動作電圧が非常に大き
い。報告されている例では動作電圧と素子長の積は波長
１．３μｍに対しては通常のＴＭモードに対する光スィ
ッチの７倍程度に当る９０Ｖの電圧を必要としている。
本発明の目的は上述の従来の光導波路スイッチの欠点を
除き、入射光の偏光状態に対する依存性がなく、スイッ
チ電圧が低くまた、駆動方法が簡単な光導波路スイッチ
を提供することにある。
除き、入射光の偏光状態に対する依存性がなく、スイッ
チ電圧が低くまた、駆動方法が簡単な光導波路スイッチ
を提供することにある。
本発明による光導波路スイッチは、光軸（Ｚ軸）に平行
に切り出した電気光学効果を有する結晶基板上に形成し
た光軸に垂直方向に光波を伝搬させる互いに近接した２
本の光導波路からなる光方向性結合器と、前記２本の光
導波路間及び前記２本の光導波路の外側にそれぞれ設置
された３本の制御電極とからなり、電界成分が基板に垂
直な偏光モード（ＴＭモード）と基板に平行な偏光モー
ド（ＴＥモード）に対する上記光方向性結合器の結合係
数がほぼ一致し、゛かつその結合係数は光透過方向の一
定の長さにおいて一様な値をもち、前記それぞれの制御
電極は前記光方向性結合器の全体にわたって連続してい
る。
に切り出した電気光学効果を有する結晶基板上に形成し
た光軸に垂直方向に光波を伝搬させる互いに近接した２
本の光導波路からなる光方向性結合器と、前記２本の光
導波路間及び前記２本の光導波路の外側にそれぞれ設置
された３本の制御電極とからなり、電界成分が基板に垂
直な偏光モード（ＴＭモード）と基板に平行な偏光モー
ド（ＴＥモード）に対する上記光方向性結合器の結合係
数がほぼ一致し、゛かつその結合係数は光透過方向の一
定の長さにおいて一様な値をもち、前記それぞれの制御
電極は前記光方向性結合器の全体にわたって連続してい
る。
本発明では、先ず、従来の第２図、第３図の光スィッチ
と異なり、光方向性結合器の結合長をＴＥモードとＴＭ
モードを一致させている。これは、発明者等が光導波路
を炸裂する際ＫＴｉ膜厚を特定の膜厚に和制御すればＴ
ＥモードとＴＭモードの完全結合長を再現よく一致させ
られることを見い出したことを利用するものである。
と異なり、光方向性結合器の結合長をＴＥモードとＴＭ
モードを一致させている。これは、発明者等が光導波路
を炸裂する際ＫＴｉ膜厚を特定の膜厚に和制御すればＴ
ＥモードとＴＭモードの完全結合長を再現よく一致させ
られることを見い出したことを利用するものである。
また、本発明では従来の方向性結合形光スイッチで通常
用いられている光軸（Ｚ軸）方向に垂直に切り出した基
板（Ｚ板）ではなくＸ軸に対して垂直に切り出した基板
（Ｘ板）を用いている。上述のＴＥ、ＴＭモードの完全
結合長が一致する条件を満たす光方向性結合器を構成す
る光導波路の屈折率は従来の方向性結合形光スイッチを
構成する光導波路の屈折率よシ小さいため、同一の完全
結合長の光方向性結合器を比べた場合、従来よυも光導
波路間の間隔は大きくなる。そこで、光導波路上に電極
を設置して深さ方向の電界成分を利用して制御するＺ板
を用いるよりもＸ板を用いて基板表面方向（Ｚ方向）電
界成分を利用して制御する方がスイッチ電圧は低いため
本発明ではＸ板を用いる。
用いられている光軸（Ｚ軸）方向に垂直に切り出した基
板（Ｚ板）ではなくＸ軸に対して垂直に切り出した基板
（Ｘ板）を用いている。上述のＴＥ、ＴＭモードの完全
結合長が一致する条件を満たす光方向性結合器を構成す
る光導波路の屈折率は従来の方向性結合形光スイッチを
構成する光導波路の屈折率よシ小さいため、同一の完全
結合長の光方向性結合器を比べた場合、従来よυも光導
波路間の間隔は大きくなる。そこで、光導波路上に電極
を設置して深さ方向の電界成分を利用して制御するＺ板
を用いるよりもＸ板を用いて基板表面方向（Ｚ方向）電
界成分を利用して制御する方がスイッチ電圧は低いため
本発明ではＸ板を用いる。
またさらに、本発明では、第３図の従来の光スィッチと
は異なシ、方向性結合器の光透過方向全体にわたって２
本の光導波路間隔は一定であシ、また、制御電極は方向
性結合器全体にわたって連続して設置されている。この
ように方向性結合器の結合係数が一様な場合でもｒ３３
を利用するモード（本発明ではＴＥモード）に対するス
イッチ電圧の３．５倍付近のある電圧を選択して印加す
れば少くとも波長１．３μｍ付近においてはクロストー
クが一２０ｄＢ以下と十分に小さい値が得られることを
見出した結果に基づいている。すなわち印加電圧は第３
図の従来の光スィッチに比べると大幅に低減される。
は異なシ、方向性結合器の光透過方向全体にわたって２
本の光導波路間隔は一定であシ、また、制御電極は方向
性結合器全体にわたって連続して設置されている。この
ように方向性結合器の結合係数が一様な場合でもｒ３３
を利用するモード（本発明ではＴＥモード）に対するス
イッチ電圧の３．５倍付近のある電圧を選択して印加す
れば少くとも波長１．３μｍ付近においてはクロストー
クが一２０ｄＢ以下と十分に小さい値が得られることを
見出した結果に基づいている。すなわち印加電圧は第３
図の従来の光スィッチに比べると大幅に低減される。
次に本発明の詳細な説明する
第１図（ａ）は本発明による光導波路スイッチの一実施
例を示す斜視図である。Ｘ軸に垂直に切り出したＬｉＮ
ｂＯ３基板１１上に幅が数〜十数μｍのＴｉ膜パターン
を熱拡散して形成した光導波路２，３が近接して設置さ
れ方向性結合器４を構成している。本実施例では第２図
ｆａ）の例とは異なシＴｉ膜幅、１゛ｉ膜厚と拡散温度
９時間を調整してＴＭ、ＴＥ両モードに対する完全結合
長が一致し、それが方向性結合器４の結合部の長さに一
致するように選ばれている。基板中に拡散されたＩｌｌ
ｔはガウス分布をしているが本実施例ではその平均濃
度は０．６墨 〜０．９チとなるように制御されているの上述のＴＭ、
ＴＥ両モードの完全結合長の一致が得られる。このとき
の方向性結合器の長さと両モードの結合度の関係を第１
図＋ｂ）に示す。光方向性結合器４を構成する光導波路
２，３の間には制御電極１２が、光導波路２，３の外側
にはそれぞれ制御電極１３．１４が設置されている。制
御電極１２と１３゜１４０間に電圧を印加すると光導波
路２．３中には互いに逆向きの電界が生じ、互いに逆極
性の屈折率変化が生じてスイッチング動作が得られる。
例を示す斜視図である。Ｘ軸に垂直に切り出したＬｉＮ
ｂＯ３基板１１上に幅が数〜十数μｍのＴｉ膜パターン
を熱拡散して形成した光導波路２，３が近接して設置さ
れ方向性結合器４を構成している。本実施例では第２図
ｆａ）の例とは異なシＴｉ膜幅、１゛ｉ膜厚と拡散温度
９時間を調整してＴＭ、ＴＥ両モードに対する完全結合
長が一致し、それが方向性結合器４の結合部の長さに一
致するように選ばれている。基板中に拡散されたＩｌｌ
ｔはガウス分布をしているが本実施例ではその平均濃
度は０．６墨 〜０．９チとなるように制御されているの上述のＴＭ、
ＴＥ両モードの完全結合長の一致が得られる。このとき
の方向性結合器の長さと両モードの結合度の関係を第１
図＋ｂ）に示す。光方向性結合器４を構成する光導波路
２，３の間には制御電極１２が、光導波路２，３の外側
にはそれぞれ制御電極１３．１４が設置されている。制
御電極１２と１３゜１４０間に電圧を印加すると光導波
路２．３中には互いに逆向きの電界が生じ、互いに逆極
性の屈折率変化が生じてスイッチング動作が得られる。
すなわち、電圧Ｏの状態では光方向性結合器４はＴＥ、
ＴＭ両モードに対して結合度１であシ、光導波路２への
入射光１６は出射光７となるが、適当な印加電圧の下で
は両モードとも結合度０となり入射光１６は出射光８と
なる。このスイッチングに必要な印加電圧は従来の偏光
に依存しない光スィッチの半分以下である。
ＴＭ両モードに対して結合度１であシ、光導波路２への
入射光１６は出射光７となるが、適当な印加電圧の下で
は両モードとも結合度０となり入射光１６は出射光８と
なる。このスイッチングに必要な印加電圧は従来の偏光
に依存しない光スィッチの半分以下である。
なお、通常、光導波路上に制御電極を設置する場合には
、電極による光吸収を防ぐため光導波路上に５ｉ０２膜
等のバッファ層を介して制御電極を設置するが、本実施
例では制御電極１３．１４は光導波路上にないためバッ
ファ層が不要であり、若干の光波エネルギーが浸み出す
制御電極１２の下のみにバッファ層を設置すればよい。
、電極による光吸収を防ぐため光導波路上に５ｉ０２膜
等のバッファ層を介して制御電極を設置するが、本実施
例では制御電極１３．１４は光導波路上にないためバッ
ファ層が不要であり、若干の光波エネルギーが浸み出す
制御電極１２の下のみにバッファ層を設置すればよい。
このためバッファ層を介することによる電界強度の低下
が小さくなシ、バッファ層を使用したＺ板上のスイッチ
よりもスイッチ電圧は小さい。また、さらに制御電極１
２の下に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を拡散して屈折率
を低下させることによシ、バッファ層を除いても光吸収
を小さくすることができ、スイッチ電圧はさらに低減す
る。
が小さくなシ、バッファ層を使用したＺ板上のスイッチ
よりもスイッチ電圧は小さい。また、さらに制御電極１
２の下に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を拡散して屈折率
を低下させることによシ、バッファ層を除いても光吸収
を小さくすることができ、スイッチ電圧はさらに低減す
る。
尚、基板に不純物を導入する方法は実施例では拡散を用
いたが他の方法、例えばイオン注入、イオン交換等の方
法でもよい。
いたが他の方法、例えばイオン注入、イオン交換等の方
法でもよい。
以上述べたように本発明によれば入射光の偏光状態に対
する依存性がなく、スイッチ電圧が低く、また駆動方法
が簡単な光導波路スイッチが得られる。
する依存性がなく、スイッチ電圧が低く、また駆動方法
が簡単な光導波路スイッチが得られる。
第１図ｔａ） 、 （ｂ）は本発明による光導波路スイ
ッチの一実施例を示す斜視図及びその特性を示す図、第
２図＋ａ＋ 、 （ｂ） 、第３図は従来の光導波路ス
イッチの一例を示す斜視図及びその特性を示す図である
。 １１．３１・・・・・・ＬｉＮｂＯ３結晶基板１．４
、３４ 。 ４４・・・・・・光方向性結合器、２．３，３２．３３
゜４２．４３・・・・・・光導波路、１２．１３，１４
．３５３９．４５．４６・・・・・・制御電極、１６・
旧・・入射光、７，８．３７．３８．４７．４８・・・
・・・出射光、代理人 弁理士 内 原 晋 茅 １ 図 （ａ） ２．３：尤導疲卦 ４ニアを右向、＋生声シ会（ｉ、 ／２，１３． ／４ ：余波（そ （Ｉ）ノ （（Ｚ） とｂノ
ッチの一実施例を示す斜視図及びその特性を示す図、第
２図＋ａ＋ 、 （ｂ） 、第３図は従来の光導波路ス
イッチの一例を示す斜視図及びその特性を示す図である
。 １１．３１・・・・・・ＬｉＮｂＯ３結晶基板１．４
、３４ 。 ４４・・・・・・光方向性結合器、２．３，３２．３３
゜４２．４３・・・・・・光導波路、１２．１３，１４
．３５３９．４５．４６・・・・・・制御電極、１６・
旧・・入射光、７，８．３７．３８．４７．４８・・・
・・・出射光、代理人 弁理士 内 原 晋 茅 １ 図 （ａ） ２．３：尤導疲卦 ４ニアを右向、＋生声シ会（ｉ、 ／２，１３． ／４ ：余波（そ （Ｉ）ノ （（Ｚ） とｂノ
Claims (4)
- （１）光軸（Ｚ軸）に平行に切り出した電気光学効果を
有する結晶基板上に形成した光軸に垂直方向に光波を伝
搬させる互いに近接した２本の光導波路からなる光方向
性結合器と、前記２本の光導波路間及び前記２本の光導
波路の外側にそれぞれ設置された３本の制御電極とから
なり、電界成分が基板に垂直な偏光モード（ＴＭモード
）と基板に平行な偏光モード（ＴＥモード）に対する上
記光方向性結合器の結合係数がほぼ一致し、かつその結
合係数は光透過方向の一定の長さにおいて一様な値をも
ち、前記それぞれの制御電極は前記光方向性結合器の全
体にわたって連続していることを特徴とする光導波路ス
イッチ。 - （２）光軸（Ｚ軸）に平行に切り出したニオブ酸リチウ
ム結晶基板に不純物を導入して形成した光軸に垂直方向
に光波を伝搬させる互いに近接した２本の光導波路から
なる光方向性結合器と、前記２本の光導波路間及び前記
２本の光導波路の外側にそれぞれ設置された３本の制御
電極とからなり、前記不純物の平均濃度を０．６〜０．
９％としたことを特徴とする光導波路スイッチ。 - （３）光軸（Ｚ軸）に平行に切り出したニオブ酸リチウ
ム結晶基板に不純物を導入して形成した光軸に垂直方向
に光波を伝搬させる互いに近接した２本の光導波路から
なる光方向性結合器と、前記２本の光導波路間及び前記
２本の光導波路の外側にそれぞれ設置された３本の制御
電極とからなり、前記不純物の平均濃度を０．６〜０．
９％とし、光方向性結合器を構成する２本の光導波路間
の制御電極下のみにバッファ層が形成され、他の２つの
制御電極は直接基板に接していることを特徴とする光導
波路スイッチ。 - （４）光軸（Ｚ軸）に平行に切り出したニオブ酸リチウ
ム結晶基板に不純物を導入して形成した光軸に垂直方向
に光波を伝搬させる互いに近接した２本の光導波路から
なる光方向性結合器と、前記２本の光導波路間及び前記
２本の光導波路の外側にそれぞれ設置された３本の制御
電極とからなり、前記不純物の平均濃度を０．６〜０．
９％とし、光方向性結合器を構成する２本の光導波路間
の制御電極下にはマグネシウムイオンが拡散され、３本
の制御電極は直接基板に接していることを特徴とする光
導波路スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63004151A JP2635986B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 光導波路スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63004151A JP2635986B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 光導波路スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01179918A true JPH01179918A (ja) | 1989-07-18 |
| JP2635986B2 JP2635986B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=11576763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63004151A Expired - Lifetime JP2635986B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 光導波路スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2635986B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0436346A2 (en) * | 1990-01-04 | 1991-07-10 | SMITHS INDUSTRIES AEROSPACE & DEFENSE SYSTEMS INC. | Optical switches |
| CN111290191A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-16 | 联合微电子中心有限责任公司 | 定向耦合器及基于氮化硅平台的光开关 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5412832B2 (ja) | 2007-01-23 | 2014-02-12 | 株式会社村田製作所 | 光制御素子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57161837A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Nec Corp | Optical switching method |
-
1988
- 1988-01-11 JP JP63004151A patent/JP2635986B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57161837A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Nec Corp | Optical switching method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0436346A2 (en) * | 1990-01-04 | 1991-07-10 | SMITHS INDUSTRIES AEROSPACE & DEFENSE SYSTEMS INC. | Optical switches |
| CN111290191A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-16 | 联合微电子中心有限责任公司 | 定向耦合器及基于氮化硅平台的光开关 |
| CN111290191B (zh) * | 2020-02-19 | 2023-07-18 | 联合微电子中心有限责任公司 | 定向耦合器及基于氮化硅平台的光开关 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2635986B2 (ja) | 1997-07-30 |
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