JPH01189636A - 光導波路型光方向性結合器 - Google Patents
光導波路型光方向性結合器Info
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- JPH01189636A JPH01189636A JP1351488A JP1351488A JPH01189636A JP H01189636 A JPH01189636 A JP H01189636A JP 1351488 A JP1351488 A JP 1351488A JP 1351488 A JP1351488 A JP 1351488A JP H01189636 A JPH01189636 A JP H01189636A
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- 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
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- 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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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光導波路型光方向性結合器に係り、特に直線
偏光の入射光のＴＥ波とＴＭ波のうちＴＭ波を効率良く
吸収し減衰させる金属を光導波路の結合部に配置して、
充分な消光比が得られ小型化された光導波路型光方向性
結合器に関するものである。
偏光の入射光のＴＥ波とＴＭ波のうちＴＭ波を効率良く
吸収し減衰させる金属を光導波路の結合部に配置して、
充分な消光比が得られ小型化された光導波路型光方向性
結合器に関するものである。
［従来の技術］
従来の光方向性結合器では、ＴＥ波とＴＭ波で結合長が
異なるため、両者の混在した光を入射した場合、その出
射光は結合部の長さによらず充分な消光比が得られなか
った。従来、充分な消光比を得るためには、第４図に示
すように入射光を１度偏光子９あるいはモードスプリッ
タに通して、ＴＥ波あるいはＴＭ波の一方のみにした後
、光導波路に入射させ、光導波路の伝播定数を入射光の
偏波に合わせて調整することにより高い消光比を得てい
た。又、偏光子やモードスプリッタを光導波路型とし、
光導波路型光方向性結合器の前段に組み込んだり、同一
基板、」二に形成したものもあったが、これらは光導波
路型光方向性結合器の小型化に不利であり、光導波路の
構成及び特性が複雑になるため妻止りの低下を招いてい
た。
異なるため、両者の混在した光を入射した場合、その出
射光は結合部の長さによらず充分な消光比が得られなか
った。従来、充分な消光比を得るためには、第４図に示
すように入射光を１度偏光子９あるいはモードスプリッ
タに通して、ＴＥ波あるいはＴＭ波の一方のみにした後
、光導波路に入射させ、光導波路の伝播定数を入射光の
偏波に合わせて調整することにより高い消光比を得てい
た。又、偏光子やモードスプリッタを光導波路型とし、
光導波路型光方向性結合器の前段に組み込んだり、同一
基板、」二に形成したものもあったが、これらは光導波
路型光方向性結合器の小型化に不利であり、光導波路の
構成及び特性が複雑になるため妻止りの低下を招いてい
た。
［発明の解決しようとする課題］
本発明は従来技術が有していた前述の欠点を解消したも
のであり、高い消光化を有する小型化された光導波路型
方向性結合器を得るためのものである。
のであり、高い消光化を有する小型化された光導波路型
方向性結合器を得るためのものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、電気光学効果を有する導波路基板上に、少なくとも
２本の光導波路を。結合部において接近させ平行に形成
し、光入出射端面において前記結合部より光導波路間の
間隔を広くして形成し、前記結合部に光導波路を挟んで
電極を設りた光導波路型光方向性結合器において、前記
結合部の光導波路を覆うよう金属を配置したことを特徴
とする光導波路型光方向性結合器を提供するものである
。
り、電気光学効果を有する導波路基板上に、少なくとも
２本の光導波路を。結合部において接近させ平行に形成
し、光入出射端面において前記結合部より光導波路間の
間隔を広くして形成し、前記結合部に光導波路を挟んで
電極を設りた光導波路型光方向性結合器において、前記
結合部の光導波路を覆うよう金属を配置したことを特徴
とする光導波路型光方向性結合器を提供するものである
。
以下、本発明の実施例に従って説明する。第１図は本発
明による光導波路型光方向性結合器の基本構成を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は基板中央の断面図である。
明による光導波路型光方向性結合器の基本構成を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は基板中央の断面図である。
Ｌ＋ＮｂＯ３等の材料よりなる導波路基板１に、光方向
性結合器型に２本の光導波路２，３を形成する。光導波
路２．３の結合部に、ＡＩ４等の金属をスパッタリング
法、蒸着法等により光導波路２．３を覆うよう配置する
。前記金属は、複素屈折率あるいは複素化誘電率の虚部
の値が大きな物質が好ましく、複素屈折率の虚部の値を
ｎｉ、入射光波長をんとすると、特にＡＩ （ｎｉ＝５
４４、λ＝ ０．６３ｐｍ） 、 Ｚｎ （ｎｉ＝ ５
．５２． λ＝０．６３μｍ） 、 Ｒｈ （ｎｉ＝
５．３１、λ＝０．６６μｍ） 、 Ｍｇ （ｎｉ＝４
６０、λ＝０６３μｍ）が好ましい。又、光導波路２．
３が金属に覆われている長さは、できるだけ長い方が消
光比が向−トするが、挿入損失が増加するという問題が
あるので、適宜調整して作製する。一方、第２図に示す
ようＡＩ４等の金属を結合部以外の光入出射端面近辺に
配置しても良いが、この場合印加電圧がＯｖのときに結
合部の長さが完全結合長の整数倍になっていなければな
らないので、光導波路作製の精度が厳しいという欠点が
あり、これに対して結合部に金属を配置した場合、その
部分の実効屈折率はＴＥ波に対しても変化するため、そ
の長さを調整することにより印加電圧がＯｖのときＴＥ
波に対して完全結合の状態をつくり出すことができるの
で好ましい。
性結合器型に２本の光導波路２，３を形成する。光導波
路２．３の結合部に、ＡＩ４等の金属をスパッタリング
法、蒸着法等により光導波路２．３を覆うよう配置する
。前記金属は、複素屈折率あるいは複素化誘電率の虚部
の値が大きな物質が好ましく、複素屈折率の虚部の値を
ｎｉ、入射光波長をんとすると、特にＡＩ （ｎｉ＝５
４４、λ＝ ０．６３ｐｍ） 、 Ｚｎ （ｎｉ＝ ５
．５２． λ＝０．６３μｍ） 、 Ｒｈ （ｎｉ＝
５．３１、λ＝０．６６μｍ） 、 Ｍｇ （ｎｉ＝４
６０、λ＝０６３μｍ）が好ましい。又、光導波路２．
３が金属に覆われている長さは、できるだけ長い方が消
光比が向−トするが、挿入損失が増加するという問題が
あるので、適宜調整して作製する。一方、第２図に示す
ようＡＩ４等の金属を結合部以外の光入出射端面近辺に
配置しても良いが、この場合印加電圧がＯｖのときに結
合部の長さが完全結合長の整数倍になっていなければな
らないので、光導波路作製の精度が厳しいという欠点が
あり、これに対して結合部に金属を配置した場合、その
部分の実効屈折率はＴＥ波に対しても変化するため、そ
の長さを調整することにより印加電圧がＯｖのときＴＥ
波に対して完全結合の状態をつくり出すことができるの
で好ましい。
Ａ１４の膜厚はＯ，Ｉμｍ〜５．０μｍであれば、ＴＭ
波の減衰効果が充分で作製上容易に作製できるので好ま
しく、又Ａ１４膜の長さは、ＴＥ波の伝播損失が０．５
〜ｌ ｄＢ／ ｃｍ、］゛Ｍ波の伝播損失が３０〜４０
ｄＢ／ｃｍであるので、通常の光方向性結合器型光スイ
ッチの消光比２０〜４０ｄＢを得るには結合部の長さと
同程度の ０５〜２、Ｏｃｍあれば良く、好ましくは
１．０〜２、Ｏｃｍであれば良い。
波の減衰効果が充分で作製上容易に作製できるので好ま
しく、又Ａ１４膜の長さは、ＴＥ波の伝播損失が０．５
〜ｌ ｄＢ／ ｃｍ、］゛Ｍ波の伝播損失が３０〜４０
ｄＢ／ｃｍであるので、通常の光方向性結合器型光スイ
ッチの消光比２０〜４０ｄＢを得るには結合部の長さと
同程度の ０５〜２、Ｏｃｍあれば良く、好ましくは
１．０〜２、Ｏｃｍであれば良い。
［作用］
光導波路２より入射した光は、光導波路内では、ＴＥ波
およびＴＭ波として伝播していく。
およびＴＭ波として伝播していく。
このうち、ＴＥ波は光導波路表面上の金属から受ける伝
播損失が比較的小さいため、結合部において２本の光導
波路間で結合が起こり、若干の損失を伴ってその結合長
に従った分配比で光導波路２より出射する。これに対し
て、ＴＭ波は光導波路表面上の前記金属から受ける伝播
損失がＴＥ波に対して数十倍と太きいため、その部分で
減衰し、光導波路２．３から出射光としては得られない
。すなわち、出射側では、入射光のうちＴＥ波成分のみ
の結合状態を見ていることになる。このように、入射光
がＴＥ波あるいはＴＭ波のみでなくとも、従来の光方向
性結合器と同程度の消光比を得ることができる。
播損失が比較的小さいため、結合部において２本の光導
波路間で結合が起こり、若干の損失を伴ってその結合長
に従った分配比で光導波路２より出射する。これに対し
て、ＴＭ波は光導波路表面上の前記金属から受ける伝播
損失がＴＥ波に対して数十倍と太きいため、その部分で
減衰し、光導波路２．３から出射光としては得られない
。すなわち、出射側では、入射光のうちＴＥ波成分のみ
の結合状態を見ていることになる。このように、入射光
がＴＥ波あるいはＴＭ波のみでなくとも、従来の光方向
性結合器と同程度の消光比を得ることができる。
［実施例］
第３図に本発明の１実施例を示す。Ｙ−ＣｕｔのＬｉＮ
ｂＯ３基板５にＴｉを拡散して光方向性結合器型の光導
波路６を形成した。電極７およびＡ１のクラッド層８は
どちらもスパッタリング法で作製したＡＩ膜である。電
極７は、光導波路６の結合部に光導波路６をはさむよう
に設けられ、光導波路６に対して２方向の電解を発生さ
せる。
ｂＯ３基板５にＴｉを拡散して光方向性結合器型の光導
波路６を形成した。電極７およびＡ１のクラッド層８は
どちらもスパッタリング法で作製したＡＩ膜である。電
極７は、光導波路６の結合部に光導波路６をはさむよう
に設けられ、光導波路６に対して２方向の電解を発生さ
せる。
２方向の電界を印加することにより、最大の電気光学定
数を得ることができるのでスイッチングミ圧を低くする
ことができる。Ａｌのクラット層８は、光導波路６内を
通過するＴＭ波を減衰させるものである。
数を得ることができるのでスイッチングミ圧を低くする
ことができる。Ａｌのクラット層８は、光導波路６内を
通過するＴＭ波を減衰させるものである。
本発明による光導波路型光方向性結合器は、主として光
パルス試験器の光スイッチとして用いられる。
パルス試験器の光スイッチとして用いられる。
光パルス試験器の光スィッチとして用いる場合、半導体
レーザ等の光源からＴＥ偏波のパルスレーザを光導波路
６の１方に入射し、他端より被測定ファイバーへ入射す
る。被測定ファイバー中の破断箇所、接続箇所等でフレ
ネル反射したり、ファイバーの構成物質によって後方散
乱、ラマン散乱を起こした光の１部は戻り光として逆戻
りしてくる。戻り光の偏波面はランダムである。前記戻
り光は、光導波路６の結合部で結合を起こし、電極に印
加された電界により光導波路の伝播定数がＴＥ波の細波
面に合せて調整される。その際ＴＭ波はＡＩのクラッド
層により吸収され減衰する。Ｔ Ｅ波は、もう１方の光
導波路６から出射する。もう１方の光導波路６から出射
したＴＥ波は、測定装置へ導かれる。
レーザ等の光源からＴＥ偏波のパルスレーザを光導波路
６の１方に入射し、他端より被測定ファイバーへ入射す
る。被測定ファイバー中の破断箇所、接続箇所等でフレ
ネル反射したり、ファイバーの構成物質によって後方散
乱、ラマン散乱を起こした光の１部は戻り光として逆戻
りしてくる。戻り光の偏波面はランダムである。前記戻
り光は、光導波路６の結合部で結合を起こし、電極に印
加された電界により光導波路の伝播定数がＴＥ波の細波
面に合せて調整される。その際ＴＭ波はＡＩのクラッド
層により吸収され減衰する。Ｔ Ｅ波は、もう１方の光
導波路６から出射する。もう１方の光導波路６から出射
したＴＥ波は、測定装置へ導かれる。
従来、第４図に示すようＴＭ波をカットあるいは減衰さ
せるために、偏光子９を別個に設けたり、偏光子あるい
はモードスプリッターを組み込んだ光導波路を接続した
り、同一基板上に形成していたが、光導波路６上にＡＩ
等の金属を配置するだけで良いので、光パルス試験器に
対する挿入損失の低減および充分な消光比を得られると
いう効果がある。又、光パルス試験器の小型化に対して
も有効である。
せるために、偏光子９を別個に設けたり、偏光子あるい
はモードスプリッターを組み込んだ光導波路を接続した
り、同一基板上に形成していたが、光導波路６上にＡＩ
等の金属を配置するだけで良いので、光パルス試験器に
対する挿入損失の低減および充分な消光比を得られると
いう効果がある。又、光パルス試験器の小型化に対して
も有効である。
［発明の効果］
従来の光導波路型光方向性結合器と異なり、入射光を偏
光子あるいは他の光導波路により特定の偏波面のみに修
正する必要がなく、また、同一基板上に偏光子を前段に
設けて光方向性結合器を後段とした２段構造の光導波路
型光方向性結合器などに比較して小型であり、かつ容易
に作製できるので製造歩留りが向上し、さらに結合部に
配置されたＡＩ等の金属によりＴＭ波を吸収できるので
、ＴＥ波によるスイッチングが可能となり、従って充分
な消光比が得られるという効果を有する。又、光パルス
試験器等の光学装置に対する挿入損失が低減し、光学装
置の小型化にも有効である。
光子あるいは他の光導波路により特定の偏波面のみに修
正する必要がなく、また、同一基板上に偏光子を前段に
設けて光方向性結合器を後段とした２段構造の光導波路
型光方向性結合器などに比較して小型であり、かつ容易
に作製できるので製造歩留りが向上し、さらに結合部に
配置されたＡＩ等の金属によりＴＭ波を吸収できるので
、ＴＥ波によるスイッチングが可能となり、従って充分
な消光比が得られるという効果を有する。又、光パルス
試験器等の光学装置に対する挿入損失が低減し、光学装
置の小型化にも有効である。
第１図と第３図は本発明による光導波路型光方向性結合
器の１実施例を示し、第１図（ａ）と第３図（ａ）は光
導波路型光方向性結合器の基本構成の平面図であり、第
１図（ｂｌ と第３図（ｂ）は導波路基板中央の断面図
であり、第２図は比較例を示し、光導波路の光入出射端
面近辺に金属を配置した光導波路型光方向性結合器の概
略的平面図であり、第４図は従来の光導波路型光方向性
結合器の基本構成の斜視図である。 １・・・導波路基板、 ２，３・・・光導波路４ ・・
・ ＡＩ 砕 ｄ ≧ 箸
器の１実施例を示し、第１図（ａ）と第３図（ａ）は光
導波路型光方向性結合器の基本構成の平面図であり、第
１図（ｂｌ と第３図（ｂ）は導波路基板中央の断面図
であり、第２図は比較例を示し、光導波路の光入出射端
面近辺に金属を配置した光導波路型光方向性結合器の概
略的平面図であり、第４図は従来の光導波路型光方向性
結合器の基本構成の斜視図である。 １・・・導波路基板、 ２，３・・・光導波路４ ・・
・ ＡＩ 砕 ｄ ≧ 箸
Claims (2)
- （１）電気光学効果を有する導波路基板上に、少なくと
も２本の光導波路を、結合部において接近させ平行に形
成し、光入出射端面において前記結合部より光導波路間
の間隔を広くして形成し、前記結合部に光導波路を挟ん
で電極を設けた光導波路型光方向性結合器において、前
記結合部の光導波路を覆うよう金属を配置したことを特
徴とする光導波路型光方向性結合器。 - （２）請求項１記載の光導波路型光方向性結合器を用い
た光パルス試験器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63013514A JP2666321B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 光導波路型光方向性結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63013514A JP2666321B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 光導波路型光方向性結合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01189636A true JPH01189636A (ja) | 1989-07-28 |
| JP2666321B2 JP2666321B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=11835257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63013514A Expired - Fee Related JP2666321B2 (ja) | 1988-01-26 | 1988-01-26 | 光導波路型光方向性結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666321B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051889A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-18 | 东南大学 | 一种混合等离子效应辅助的槽式波导te模检偏器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5891425A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-31 | Nec Corp | 導波形偏光調整器 |
| JPS59116707A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | Nec Corp | 導波形光素子と偏波面保存光フアイバとの接続方法 |
| JPS62217226A (ja) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Yokogawa Electric Corp | 光制御装置 |
-
1988
- 1988-01-26 JP JP63013514A patent/JP2666321B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5891425A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-31 | Nec Corp | 導波形偏光調整器 |
| JPS59116707A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | Nec Corp | 導波形光素子と偏波面保存光フアイバとの接続方法 |
| JPS62217226A (ja) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Yokogawa Electric Corp | 光制御装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108051889A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-18 | 东南大学 | 一种混合等离子效应辅助的槽式波导te模检偏器 |
| CN108051889B (zh) * | 2017-12-15 | 2019-09-03 | 东南大学 | 一种混合等离子效应辅助的槽式波导te模检偏器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2666321B2 (ja) | 1997-10-22 |
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