JPH0228501Y2 - - Google Patents
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- JPH0228501Y2 JPH0228501Y2 JP1983032359U JP3235983U JPH0228501Y2 JP H0228501 Y2 JPH0228501 Y2 JP H0228501Y2 JP 1983032359 U JP1983032359 U JP 1983032359U JP 3235983 U JP3235983 U JP 3235983U JP H0228501 Y2 JPH0228501 Y2 JP H0228501Y2
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- Japan
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- light
- optical waveguide
- substrate
- voltage
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- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims 1
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- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 2
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、電気的制御により光を送る方向を所
定の方向に切り換える光スイツチに関するもので
ある。
定の方向に切り換える光スイツチに関するもので
ある。
電気光学材料例えばニオブ酸リチウム
(LiNbO3)で構成された基板にチタン拡散を行
なうと基板よりも高屈折率の光導波路が形成され
る。この光導波路が設けられた基板では、電気光
学効果の効率が極めて高い。このような光導波路
に電界を加えると、光導波路を通過する光は電気
光学効果により強度変調させられる。このような
光の強度変調が生じるように構成したものには光
変調器がある。
(LiNbO3)で構成された基板にチタン拡散を行
なうと基板よりも高屈折率の光導波路が形成され
る。この光導波路が設けられた基板では、電気光
学効果の効率が極めて高い。このような光導波路
に電界を加えると、光導波路を通過する光は電気
光学効果により強度変調させられる。このような
光の強度変調が生じるように構成したものには光
変調器がある。
このような光変調器の一例として第1図に示す
ような方向性結合形の光変調器がある。
ような方向性結合形の光変調器がある。
第1図において、10は基板、20は光導波
路、30は光変調部、40は電極である。
路、30は光変調部、40は電極である。
基板10は、電気光学効果を有する板状の電気
光学材料例えばニオブ酸リチウム(LiNbO3)で
構成されている。光導波路20は、第1の光導波
路21と第2の光導波路22の2本が設けられて
いる。これらの光導波路21,22は、基板10
上に線状に形成されていて、屈折率は基板10よ
りも高く、一端の光入射部23,24から入射し
た光をガイドする。光導波路20の基板10上へ
の作成は、例えば公知のチタン拡散法によつて行
なわれる。光変調部30では、第1の光導波路2
1と第2の光導波路22は接近している。電極4
0は、401と402の2枚が設けられている。こ
れらの電極401と402は、光変調部30で接近
して配置された第1の光導波路21と第2の光導
波路22の近傍に形成されている。
光学材料例えばニオブ酸リチウム(LiNbO3)で
構成されている。光導波路20は、第1の光導波
路21と第2の光導波路22の2本が設けられて
いる。これらの光導波路21,22は、基板10
上に線状に形成されていて、屈折率は基板10よ
りも高く、一端の光入射部23,24から入射し
た光をガイドする。光導波路20の基板10上へ
の作成は、例えば公知のチタン拡散法によつて行
なわれる。光変調部30では、第1の光導波路2
1と第2の光導波路22は接近している。電極4
0は、401と402の2枚が設けられている。こ
れらの電極401と402は、光変調部30で接近
して配置された第1の光導波路21と第2の光導
波路22の近傍に形成されている。
このような構成の光変調器において、電極40
1と402の間には電圧が印加されている。光入射
部23から入射した光は、光変調部30に送られ
る。そして、この光は、光変調部30では、電極
401と402の間の印加電圧に比例した位相差が
与えられ、強度変調される。これによつて、光は
第1の光導波路21と第2の光導波路22に分割
されて出射部25,26から出射する。第1の光
導波路21と第2の光導波路22の光の分割の割
合は、電極401と402の間の印加電圧によつて
変化する。電極401と402の間の印加電圧によ
り、光が出射部25だけからあるいは出射部26
だけから出射するように制御することができる。
1と402の間には電圧が印加されている。光入射
部23から入射した光は、光変調部30に送られ
る。そして、この光は、光変調部30では、電極
401と402の間の印加電圧に比例した位相差が
与えられ、強度変調される。これによつて、光は
第1の光導波路21と第2の光導波路22に分割
されて出射部25,26から出射する。第1の光
導波路21と第2の光導波路22の光の分割の割
合は、電極401と402の間の印加電圧によつて
変化する。電極401と402の間の印加電圧によ
り、光が出射部25だけからあるいは出射部26
だけから出射するように制御することができる。
この光変調器は、機械的摺動部を有しないこと
から、出射部25,26から出射する光の強度を
高速で制御することができるという利点を有して
いる。
から、出射部25,26から出射する光の強度を
高速で制御することができるという利点を有して
いる。
電極401と402の間の印加電圧により、光入
射部21から入射された光が出射部25だけから
あるいは出射部26だけから出射するように制御
することによつて光を送る方向を切り変えるよう
にすると、この方向性結合形の光変調器は光スイ
ツチに応用することができる。そして、このよう
な光スイツチは、光を送る方向を高速で切り換え
ることができる可能性を有している。そこで、こ
のような特徴を生かした応用が検討されている。
射部21から入射された光が出射部25だけから
あるいは出射部26だけから出射するように制御
することによつて光を送る方向を切り変えるよう
にすると、この方向性結合形の光変調器は光スイ
ツチに応用することができる。そして、このよう
な光スイツチは、光を送る方向を高速で切り換え
ることができる可能性を有している。そこで、こ
のような特徴を生かした応用が検討されている。
しかし、このような応用では、次のような問題
点があつた。
点があつた。
例えば光入射部23から入射された光が、出射
部26だけから出射するように電極401と402
の間に電圧が印加されているときに、電源が切れ
て電極401と402の間の電圧が印加されなくな
ると、入射光は出射部25から出射するようにな
る。このため、電源が切れると光を送る方向の切
換状態が変わつてしまうという問題点があつた。
部26だけから出射するように電極401と402
の間に電圧が印加されているときに、電源が切れ
て電極401と402の間の電圧が印加されなくな
ると、入射光は出射部25から出射するようにな
る。このため、電源が切れると光を送る方向の切
換状態が変わつてしまうという問題点があつた。
このような理由から、電気的制御により光を送
る方向を切り換える光スイツチは実現に至つてい
ない。
る方向を切り換える光スイツチは実現に至つてい
ない。
本考案は上述したような点を可能にしたもので
あつて、光を送る方向を電気的制御により高速で
切り換えることができてしかも電源を切つても光
を送る方向の切換状態が保持される光スイツチを
実現することを目的としたものである。
あつて、光を送る方向を電気的制御により高速で
切り換えることができてしかも電源を切つても光
を送る方向の切換状態が保持される光スイツチを
実現することを目的としたものである。
本考案は、
電圧を印加して設定した分極状態によつて屈折
率が変わり印加電圧を除去しても設定した分極状
態を保持する特性を有するGMO単結晶で構成さ
れた基板と、該基板に設けられていてGMO単結
晶が構成材料の一部になつていて基板よりも屈折
率が高く一端の光入射部から入射された光を導き
分岐部で複数の分岐路を分割して送る光導波路
と、前記光入射部と前記分岐部との間の光導波路
に形成された基準電極と、前記各分岐路にそれぞ
れ形成されていて前記基準電極との間で電圧が印
加されるとこれらの電極間のGMO単結晶の分極
状態を変えて屈折率を変化させ前記光入射部から
入射された光を前記分岐路に選択的に通過させる
分岐路電極を具備したことを特徴とする光スイツ
チである。
率が変わり印加電圧を除去しても設定した分極状
態を保持する特性を有するGMO単結晶で構成さ
れた基板と、該基板に設けられていてGMO単結
晶が構成材料の一部になつていて基板よりも屈折
率が高く一端の光入射部から入射された光を導き
分岐部で複数の分岐路を分割して送る光導波路
と、前記光入射部と前記分岐部との間の光導波路
に形成された基準電極と、前記各分岐路にそれぞ
れ形成されていて前記基準電極との間で電圧が印
加されるとこれらの電極間のGMO単結晶の分極
状態を変えて屈折率を変化させ前記光入射部から
入射された光を前記分岐路に選択的に通過させる
分岐路電極を具備したことを特徴とする光スイツ
チである。
第2図は本考案にかかる光スイツチの一実施例
の構成を示した図である。
の構成を示した図である。
第2図において、50は基板、60は光導波
路、70は駆動電極である。
路、70は駆動電極である。
基板50は、例えばガドリニウムモリブデンオ
キサイド(以下、GMOとする)の単結晶によつ
て構成されている。GMOの単結晶は、3本の結
晶軸の方向についての屈折率がそれぞれ異なる。
なお、基板50はGMO単結晶以外の結晶材料で
構成されていてもよい。光導波路60は、基板5
0上に線状に形成されていて、GMO単結晶が構
成材料の一部になつている。光導波路60の屈折
率は基板50の屈折率よりも高く、一端の光入射
部61から入射された光を導き、分岐部62で2
本の分岐路631と632に分割して送る。光導波
路60の基板50上への形成は、例えばイオン打
込みによつて行なわれる。GMO単結晶の3本の
結晶軸の方向をa方向、b方向およびc方向とす
る。これらの結晶軸の方向のうち、c方向は光導
波路60の長さ方向であり、a方向とb方向は光
導波路60の断面方向である。a方向、b方向お
よびc方向についての屈折率をna,nbおよびncと
すると、前述したようにna,nb,ncはそれぞれ異
なる。そして、 nb−na≒4×10-4 となる。駆動電極70において、71は基準電極
であり、光入射部61と分岐部62の間の光導波
路60の近傍に形成されている。72は分岐路電
極であり、721と722が分岐路631と632の
近傍にそれぞれ形成されている。73は電圧印加
手段であり、731と732が設けられている。こ
れらの電圧印加手段731および732は、基準電
極71と分岐路電極721の間および基準電極7
1と分岐路電極722の間に選択的に電圧を印加
する。
キサイド(以下、GMOとする)の単結晶によつ
て構成されている。GMOの単結晶は、3本の結
晶軸の方向についての屈折率がそれぞれ異なる。
なお、基板50はGMO単結晶以外の結晶材料で
構成されていてもよい。光導波路60は、基板5
0上に線状に形成されていて、GMO単結晶が構
成材料の一部になつている。光導波路60の屈折
率は基板50の屈折率よりも高く、一端の光入射
部61から入射された光を導き、分岐部62で2
本の分岐路631と632に分割して送る。光導波
路60の基板50上への形成は、例えばイオン打
込みによつて行なわれる。GMO単結晶の3本の
結晶軸の方向をa方向、b方向およびc方向とす
る。これらの結晶軸の方向のうち、c方向は光導
波路60の長さ方向であり、a方向とb方向は光
導波路60の断面方向である。a方向、b方向お
よびc方向についての屈折率をna,nbおよびncと
すると、前述したようにna,nb,ncはそれぞれ異
なる。そして、 nb−na≒4×10-4 となる。駆動電極70において、71は基準電極
であり、光入射部61と分岐部62の間の光導波
路60の近傍に形成されている。72は分岐路電
極であり、721と722が分岐路631と632の
近傍にそれぞれ形成されている。73は電圧印加
手段であり、731と732が設けられている。こ
れらの電圧印加手段731および732は、基準電
極71と分岐路電極721の間および基準電極7
1と分岐路電極722の間に選択的に電圧を印加
する。
次に、このような構成の光スイツチの動作につ
いて説明する。
いて説明する。
基板50と光導波路60の構成材料となつてい
るGMO単結晶は、c方向(分極軸方向)に電界
が加えられると、結晶軸の方向はa,b,c方向
になる。そして、これらのa,b,c方向につい
ての光の屈折率は、それぞれna,nb,ncになつて
いる。この状態では、光導波路60の光が送られ
る方向(c方向)について屈折率は高い。
るGMO単結晶は、c方向(分極軸方向)に電界
が加えられると、結晶軸の方向はa,b,c方向
になる。そして、これらのa,b,c方向につい
ての光の屈折率は、それぞれna,nb,ncになつて
いる。この状態では、光導波路60の光が送られ
る方向(c方向)について屈折率は高い。
一方、GMO単結晶にc方向と逆方向の電界が
加えられると、GMO単結晶の分極状態が変わ
り、結晶軸の方向が反転して、図の破線に示すよ
うなa′,b′,c′の方向になる。そして、これらの
a′,b′,c′方向についての屈折率は、それぞれna,
nb,ncである。この状態では、光導波路60の光
が送られる方向(c方向)についての屈折率は低
い。
加えられると、GMO単結晶の分極状態が変わ
り、結晶軸の方向が反転して、図の破線に示すよ
うなa′,b′,c′の方向になる。そして、これらの
a′,b′,c′方向についての屈折率は、それぞれna,
nb,ncである。この状態では、光導波路60の光
が送られる方向(c方向)についての屈折率は低
い。
このようなことから、電圧印加手段731によ
つて基準電極71と分岐部電極721の間にc方
向の電界を加え、電圧印加手段732によつて基
準電極71と分岐路電極722の間にc方向と逆
方向の電界を加えると、光導波路60の光が送ら
れる方向についての屈折率は、基準電極71と分
岐部電極721の間では高く、基準電極71と分
岐部電極722の間では低くなる。このような状
態では、光入射部61から入射された光は、分岐
路631に送られ、出射部641から出射する。電
圧印加手段731,732によつて加える電界の方
向を逆にすると、基準電極71と分岐路電極72
の間のGMO単結晶の分極状態が変わり、光入射
部61から入射された光は、分岐路632に送ら
れ、出射部642から出射する。
つて基準電極71と分岐部電極721の間にc方
向の電界を加え、電圧印加手段732によつて基
準電極71と分岐路電極722の間にc方向と逆
方向の電界を加えると、光導波路60の光が送ら
れる方向についての屈折率は、基準電極71と分
岐部電極721の間では高く、基準電極71と分
岐部電極722の間では低くなる。このような状
態では、光入射部61から入射された光は、分岐
路631に送られ、出射部641から出射する。電
圧印加手段731,732によつて加える電界の方
向を逆にすると、基準電極71と分岐路電極72
の間のGMO単結晶の分極状態が変わり、光入射
部61から入射された光は、分岐路632に送ら
れ、出射部642から出射する。
このような基板50、光導波路60を構成して
いるGMO単結晶の分極状態は、電圧印加手段7
31,732によつて基準電極71と分岐路電極7
2の間にパルス状に電圧を一度印加してしまえ
ば、その後に電源を切つて電圧を印加していない
状態にしても変わらない。GMO単結晶の分極状
態を変えるときは、電圧印加手段731,732に
よつて新たにパルス状の電圧を基準電極71と分
岐路電極72の間に印加しなければならない。
いるGMO単結晶の分極状態は、電圧印加手段7
31,732によつて基準電極71と分岐路電極7
2の間にパルス状に電圧を一度印加してしまえ
ば、その後に電源を切つて電圧を印加していない
状態にしても変わらない。GMO単結晶の分極状
態を変えるときは、電圧印加手段731,732に
よつて新たにパルス状の電圧を基準電極71と分
岐路電極72の間に印加しなければならない。
このような構成の光スイツチによれば、基板5
0と光導波路60の構成材料であるGMO単結晶
の分極状態を、電圧印加手段73の印加電圧で変
えることによつて光を送る方向を切り換えること
ができる。このことから、光を送る方向を高速で
切り換えることができる。また、GMO単結晶の
分極状態は、電圧印加手段73によつて一度電圧
を印加してしまうと、その後電源を切つて基準電
極71と分岐路電極72の間に電圧が印加されて
いない状態にしても保持される。これによつて、
電源を切つても光を送る方向の切換状態を保持す
ることができる。
0と光導波路60の構成材料であるGMO単結晶
の分極状態を、電圧印加手段73の印加電圧で変
えることによつて光を送る方向を切り換えること
ができる。このことから、光を送る方向を高速で
切り換えることができる。また、GMO単結晶の
分極状態は、電圧印加手段73によつて一度電圧
を印加してしまうと、その後電源を切つて基準電
極71と分岐路電極72の間に電圧が印加されて
いない状態にしても保持される。これによつて、
電源を切つても光を送る方向の切換状態を保持す
ることができる。
なお、実施例では基板50は3本の結晶軸の方
向についての屈折率がそれぞれ異なる結晶材料で
構成されている場合について説明したが、これに
限らず基板50は3本の結晶軸の方向のうち2方
向について屈折率が異なる結晶材料で構成されて
いてもよい。
向についての屈折率がそれぞれ異なる結晶材料で
構成されている場合について説明したが、これに
限らず基板50は3本の結晶軸の方向のうち2方
向について屈折率が異なる結晶材料で構成されて
いてもよい。
また、実施例では分岐路62が2本設けられて
いる場合について説明したが、分岐路62はこれ
以外の複数本だけ設けられていてもよい。
いる場合について説明したが、分岐路62はこれ
以外の複数本だけ設けられていてもよい。
以上説明したように本考案によれば、光を送る
方向を電気的制御により高速で切り換えることが
できてしかもGMO単結晶の分極状態の保持特性
を利用して電源を切つても切換状態を保持できる
光スイツチを実現することができる。
方向を電気的制御により高速で切り換えることが
できてしかもGMO単結晶の分極状態の保持特性
を利用して電源を切つても切換状態を保持できる
光スイツチを実現することができる。
第1図は方向性結合形の光変調器の構成を示し
た図、第2図は本考案にかかる光スイツチの一実
施例の構成を示した図である。 50……基板、60……光導波路、61……光
入射部、62……分岐部、63,631,632…
…分岐路、71……基準電極、72,721,7
22……分岐路電極、73,731,732……電
圧印加手段。
た図、第2図は本考案にかかる光スイツチの一実
施例の構成を示した図である。 50……基板、60……光導波路、61……光
入射部、62……分岐部、63,631,632…
…分岐路、71……基準電極、72,721,7
22……分岐路電極、73,731,732……電
圧印加手段。
Claims (1)
- 電圧を印加して設定した分極状態によつて屈折
率が変わり印加電圧を除去しても設定した分極状
態を保持する特性を有するGMO単結晶で構成さ
れた基板と、該基板に設けられていてGMO単結
晶が構成材料の一部になつていて基板よりも屈折
率が高く一端の光入射部から入射された光を導き
分岐部で複数の分岐路に分割して送る光導波路
と、前記光入射部と前記分岐部との間の光導波路
に形成された基準電極と、前記各分岐路にそれぞ
れ形成されていて前記基準電極との間で電圧が印
加されるとこれらの電極間のGMO単結晶の分極
状態を変えて屈折率を変化させ前記光入射部から
入射された光を前記分岐路に選択的に通過させる
分岐路電極を具備したことを特徴とする光スイツ
チ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3235983U JPS59138832U (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3235983U JPS59138832U (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光スイツチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59138832U JPS59138832U (ja) | 1984-09-17 |
JPH0228501Y2 true JPH0228501Y2 (ja) | 1990-07-31 |
Family
ID=30163187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3235983U Granted JPS59138832U (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光スイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59138832U (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4839055A (ja) * | 1971-09-18 | 1973-06-08 | ||
JPS5499448A (en) * | 1978-01-23 | 1979-08-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light controller using electric signals |
JPS54126060A (en) * | 1978-02-21 | 1979-09-29 | Sperry Rand Corp | Photoelectric multiplexer with multifrequency resonance exciter |
-
1983
- 1983-03-07 JP JP3235983U patent/JPS59138832U/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4839055A (ja) * | 1971-09-18 | 1973-06-08 | ||
JPS5499448A (en) * | 1978-01-23 | 1979-08-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Light controller using electric signals |
JPS54126060A (en) * | 1978-02-21 | 1979-09-29 | Sperry Rand Corp | Photoelectric multiplexer with multifrequency resonance exciter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59138832U (ja) | 1984-09-17 |
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