JPH02500136A

JPH02500136A - 電子光学スイッチ

Info

Publication number: JPH02500136A
Application number: JP63504215A
Authority: JP
Inventors: シルバーバーグ，ヤロン
Original assignee: ベル、コミュニケーションズ、リサーチ、インコーポレーテッド
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1990-01-18
Also published as: EP0378536A1; CA1298391C; US4775207A; WO1988007220A1

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。

Description

【発明の詳細な説明】電子光学スイッチ発明の背景１、発明の分野本発明は電子光学スイッチに関し、詳細にはスイッチング電圧に対し段階的に応答するスイッチに関する。

２、従来技術の説明本発明は基体上の２個の導波管の間で光学的ふく射ビームを切換えるための電子光学的スイッチに関する。光学的導波管は一般にリチウムニオベート又はリチウムタンタレートのような熱電気材料又はヒ化ガリウム又はリン化インジウムのような半導体材料でつくられる。導波路又は導波管は一般に基体の表面にそれに必要なパターンをもってチタニウムのような添加不純物を付着させることにより、その物質内につくられる。つぎにこの基体を加熱して添加不純物をそこに拡散させる。この処理は導波路又は導波管、すなわち、光を案内する、一般に幅約３− １０ミクロンの熱電気材料部分を形成する。論理演算、信号処理、又は熱電気材料内の導波路間の切換えを可能にするために、ビームの方向の変化を必要とする結晶領域にまたがり電界が与えられる。そのような電界はそのために基体に付着された電極により発生される。

この電界は結晶の光学的偏光性を局部的に変化させて、屈折率を局部的に変化させそして結晶内の光路を変化させる。

指向性カップラースイッチとして知られる集積型光スイッチ及びモジュレータの１つの形式のものでは、周囲の基体より大きな屈折率を有する一対の導波管が相互に接近して並列に与えられ、その上に電極が配置される。

しかしながら、リチウムニオベート（ＬｉＮｂＯ２）やリチウムタンタレート（Ｌ　ｉ　Ｔ　ａ　Ｏｓ　）のような多くの物質では、そのようにして形成されたモジュレータ及びスイッチは偏光に敏感であることがわかった。例えば、基体の面に直角な偏光方向を有する光は実質的に変調又はスイッチされうるが、基体の面に平行な偏光は同時には影響されず又は比較的に影響されないことになり、不利である。

好適にはＧａＡｓ又はＬ　ｉＮ　ｂ　０３ベース上につくられ、そして制御構成が１個の可変ＤＣ電源で形成されている指向性カップラの形のスイッチは次の文献に示されている。

１、　“０ｐｔｉｃａｌ　ＶａｖｅｇｕＩｄｅ　ＣｏｎｎｅｃｔＩｎｇ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　−、Ｈ，Ｐ、Ｔａｙｌｏｒ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、ｖｏｌ、ｌＯ，Ｎｏ。

４、Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２１．１９７４．ｐｐ、４１−４３；２、　“Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−ｏｐｔｉｃ　Ｙ−Ｊｕｎｃｔｌｏｎ　Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ／５ｖｌｔｃｈ’　、Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、１２．Ｎｏ、１８．５ｅｐｔ、２．１９７７、ｐｐ、４５９−４６０；３、　−Ｅｘｐｅｒｌｓｅｎｔａｌ　４Ｘ４０ｐｔ１ｃａｌ　ＳｗｉｔｃｈｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ　” 　、ＳｃｈｍｉｄＬ　ｅｔ　ａｔ、ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、１２．Ｎｏ、２２，０ｃｔｏｂｅｒ　２Ｌ１９７８．ｐｐ。

５７５−５７７；４、’Ｍｅｔａｌ−Ｄ１ｆＴｕｓｅｄ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ　ＩｎＬＩＮｂＯ３’　、Ｓｃｈｍｉｄｔ　ｅｔ　ａｌ、Ａｐｐｌｉｅｄ　ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、２５．Ｎｏ、８．Ｏｃｔ、１５．１９７４．ｐｌ）、４５ｇ−４６０；５、’Ａ　Ｎｅｗ　Ｌｉｇｈｔ　Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ　Ｕｓｉｎｇ　Ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｏｒ　５ｙｎｃｈｒｏｎｉｓｓ　Ｂｅｔｖｅｅｎ　Ｔｗｏ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｇｕｉｄｅｓ’、Ｔａｄａ　ｅｔ　ａｌ、Ａｐｐｌｉｅｄ　ｐｈｙｓｌｃｓ　Ｌｅｔｔｃｒｓ、Ｖｏｌ、２５、Ｎｏ、１０．Ｎｏｖ、１５．１９７４．Ｉ）ｐ、５８１−５６２；６、’ＧａＡｓ　Ｅｌｅｅｔｒｏ−Ｏｐｔｌｃ　Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ−ＣｏｕｐｌｅｒＳｗｉｔｃｈ　ｅ　、Ｃａｍｐｂｅｌｌ　ｅｔ　ａｌ、Ａｐｐｌｉｅｄ　ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、２７．Ｎｏ、４．Ａｕｇｕｓｔ　１５，１９７５．ｐｐ、２０２−２０５；７、’Ｅｌｅｃｔｒ１ｃａｌｌｙ　５ｖ１ｔｃｈｅｄ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｄｉｒｅｃｔｌｏ−ｎａｌ　Ｃｏｕｐｌｅｒ：Ｃｏｂｒａ　−＠Ｐａｐｕｃｈｏｎ　ｅｔ　ａｌ、、Ａｐｐ−１１ｅｄ　Ｐｈｙｓｌｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ＋２７．Ｎｏ、５．５ｅｐｔｅｓｂｅｒ１．１９７５．１）ｐ、２８９−２９１：８、’Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｅａｌｌｙ　５ｖ１ｔｃｈｅｄ　Ｃｏｕｐｌｅｒ　ｖｉｔｈＳｔｅｐｐｅｄ　ＤＥＬＴＡ　Ｂｊｔａ　Ｒｅｖｅｒｓａｌ　Ｕｓｌｎｇ　Ｔｉ−ｄｌｒｒｕｓｅｄ　ＬＩＮｂＯ３Ｖａｖｅｇｕ１ｄｅｓ”　Ｓｃｈｍｉｄｔ　ｅｔ　ａｌ。

Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、２８．Ｎｏ、９．Ｍａｙ　１゜１９７６．１）ｐ、５０３−５０６：９、’Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖｅ　０ｐｔ１ｃａｌ　Ｂｉｆｕｒｃａｔｉｏｎ：ＢＯＡ　’　、Ｐａｐｕｃｈｏｎ　ｅｔ　ａｌ、Ａｐｐｌｉｅｄ　ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、ＶｏｌＪｌ、Ｎｏ、４．Ａｕｇｕｓｔ　１５．１９７７、ｐｐ、２６Ｇ−２６７゜電子光学的スイッチは本来インターフェロメトリックであり、すなわちそれらスイッチは漏話の少いスイッチした状態となるためには正確な移相を必要とする。

例えば、指向性カプラースイッチはその２個の導波管の間でのスイッチにＥＩｎの移相を必要とする。製造誤差が少いために、この移相にはスイッチアレイ内の夫々のスイッチエレメントについてわずかに異なる電圧が必要である。また、２つの直交する偏波に対するスイッチを同時に得ることが非常に困難である。

他の電子光学的スイッチは次の文献に示されている。

１、”Ｇｕｌｄｅｄ−Ｗａｖｅ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　Ｉ’ｏｒ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉ−ｃａｔ１ｏｎ＝　、Ｒ，Ｃ，Ａｌｆｅｒｎｅｓｓ、ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｒＱｕａｎｔｕｍ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｖｏｌ、ＱＥ −Ｉ７．Ｎｏ、６．Ｊｕｎｅ１９８１、ｐｐ、９４Ｂ−９５８；２、”Ｐｏ１ａｒ１ｚａｔ１ｏｎ−１ｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｑｐｔｊ、ｃａｌ　Ｄｉｒｃｃ−ｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｕｐｌｅｒ　５ｖ１ｔｃｈ　Ｕｓｉｎｇ　Ｗｅｉｇｈｔｅｄ　Ｃｏｕｐ−１１ｎｇ＝　、Ｒ，Ｃ，ＡＩｆｅｒｎｅｓｓ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｃｔｔ、３５（１０）。

１５　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　１９７９１）ｐ、７４８−７５０；３、”Ｏｐｔｌｃａｌ−Ｖａｖｅｇｕｌｄｅ　Ｈｙｂｒｌｄ　Ｃｏｕｐｌｅｒ、　’　Ｍ。

１ｚｕｔｓｕ、Ａ、Ｅｎｏｋｉｈａｒａ、Ｔ、５ｕｅｔａ、０ｐｔｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ。

Ｎｏｖｅｍｂｅｒ　１９８２　Ｖｏｌ、７．Ｎｏ、１１　ｐｐ、５４９−５５１：４＋”ＥＩｅｃｔｒｌｃａｌｌｙ　Ａｃｔｉｖｅ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｂｌｆｕｒｃａｔｉｏｎ：ＢＯＡ　”　Ｍ、Ｐａｐｕｃｈｏｎ　ａｎｄ　Ａ、Ｍ、Ｒｏｙ、Ａｐｐｌ、ＰｈｙｓｉｅｓＬｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、３１．Ｎｏ、４１５　Ａｕｇｕｓｔ　１９７７、ｐｐ、２８１３゜２６７；５、’Ｄｉｇｉｔａｌ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ　１Ｘ２Ｓｖ１ｔｃｈ　ｆｏｒ　Ｔｉｍｅ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ　ａｎｄＤａｔａ　Ｅｎｃｏｄｌｎｇ　”　、に、Ｔ、Ｋｏａｌ　ａｎｄ　Ｐ、Ｌ、Ｌｌｕ。

Ａｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔ１ｃｓ、Ｖｏｌ、２５．Ｎｏ、２２．１５　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ。

１９８Ｂ、ｐｐ４９８ｇ−３９７０；６、’　４Ｘ４　Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｃｒｏ−５ｓｂａｒ　５ｗ１ｔｃｈ　Ａｒｒａｙ’　、Ｌ、ＭｃＣａｕｇｈａｎ　ａｎｄ　Ｇ、Ａ。

ＢＯｇｅｒｔ、Ａｐｐｌ、ＰｈｙＳ、Ｌｅｔｔ、、４７（４）、１５　Ａｔ＋ｇｕＳｔ１９８５．２９４４ｇ−３５０：現在のところ最も有効なスイッチは指向性カプラースイッチである。これは次のような欠点を有する。

１、スイッチ状態を限定するには正確な電圧が必要である。この電圧は時間的にわずかに変化することがあり、製造上のばらつきによりデバイス毎に変わることがある。

２．１つの偏光状態についてのみ一般に動作する。

３、波長に敏感であり、狭い波長範囲についてのみ満足に動作する。

４、製造上の許容度に敏感である。この敏感性の成るものはスイッチングを正確に行うための電源制御を行わなくてはならないが、「デルタ　ベータ　リバーサル」スイッチ（文献８）を用いることにより除去しうる。

他のスイッチも同様な問題を有する。デジタル　レスポンスをもつことになるスイッチを合成しようとする提案もなされている。この合成スイッチは非常に複雑であり、しかも多くの欠点を残している。本発明以前には次の点を同時に満足するスイッチは存在していない。

１、スイッチング電圧変動に不感。（これはこのスイッチを１個の電圧源を使用しうるスイッチアレイに用いるとき特に有利である。）２、製造上のばらつきに不感。

３．２つの直交する偏光成分の同時的スイッチング。

４、広い範囲の波長について動作可能。

発明の要約要約すると、本発明は電子光学的基体の上に配置され、光を伝搬するための入力導波管と第１及び第２出力導波管を有する、スイッチング電圧に対しステップ状リスポンスを有する電気的に制御される電子光学的スイッチを提供する。

この基体の上に電極が配置され、この電極は印加される制御電圧に応答して、導波管内を伝搬する光の速度に影響しそして光のでんばん方向が時間及び電極に印加される制御電圧の関数として第１の出力導波管から第２の出力導波管へとステップ状にスイッチされるような電界を発生する。

好適な実施例の説明集積型の光学デバイスにおけるスイッチのほとんどは、それらのリスポンスについては対応する電子デバイスのそれとは非常に異なっている。電子的スイッチはスイッチング電圧に対し鋭いステップ状のリスポンスを有するが、すべての集積型光学スイッチのリスポンスは多様であり、「純粋」なスイッチ状態は印加電圧が非常に特定の値のときにのみ得られる。例えば、指向性カプラースイッチでは、２つの特定の電圧ｖ０と■、とにおいて得られる。これには電圧の正確な制御が必要であり、実際には正確なスイッチング電圧はプロセスのばらつきによりデバイス毎に異なるものとなる。「デジタル」スイッチは正確な電圧には敏感でない２つの状態を理想的には有するはずである。本発明は非対称Ｘ−接合又は２Ｘ２構造を用いることによりそのような集積型光学デバイスのスイッチを提供する。集積型光学デバイスについては、ステップ状のリスポンスはスイッチングのための正確な電圧制御の必要性を排除し、そしてスイッチアレイに必要とされるような１個の電圧源により多くのそのようなエレメントの動作を可能にする。更に、ＬｉＮｂｏ３デバイスにおける両方の偏光にもそのような特性が適用されるのであるから、このスイッチは偏光とは無関係とされうる。

本発明のデバイスは幅の異なる２個の入力ガイドとダブルモードの中央領域と対称出力ブランチとからなる非対称導波管接合構造に基づいている。

非対称導波管ブランチはモードの区分けを行うものとして知られている。中央領域の基本又は１次モードは幅の広い又は狭い方の入力ガイドを通じて光を出すことにより励起することが出来る。これら入力ガイドの幅は異なるからこの接合の２モード領域で異なるノーマルモードを励起する。一方、同じ出力ブランチに加えられる電界は夫々のモードを異なる出力導波管に導くに必要な非対称性を発生する。そのような設計の利点は、スイッチングのリスポンスが高められた非対称性により改善され、従ってデジタルスイッチで必要とされるようなステップ状のリスポンスが得られるということである。

出力ブランチの対称性は外部電界により破壊される。

それにより、これらモードは出力ブランチを適当にバイアスすることにより所要の出力ガイドに方向付けられる。

基本モードは屈折率の高い方のアームに方向付けられることになる。対称性破壊動作により、スイッチングは周期的又は疑似周期的ではなくバイアスの方向にのみ依存する。

スイッチングリスポンスは偏光に無関係なスイッチングをＴ　ｌ　：　Ｌ　Ｌ　Ｎ　ｂ　Ｏｓに発生するために用いることが出来る。共通のＸ−又はｙ−カットＬ　ｉＮ　ｂ　Ｏｓデバイスでは、１つの偏光が電子−光学的相互作用により影響されるのであり、これは他方の偏光の３分の１の強度のものである。上記のリスポンスを有するスイッチでは両方の偏光が充分に大きなバイアスによりスイッチされうろことは明らかである。

図面の簡単な説明第１図は本発明のスイッチの概略的な構成を示している。これは２個の幅の異なる入力ガイドと２個の同一のガイドとを備えた導波管接合からなり、入力ガイドはこの接合へと収れんし、同一のガイドはそれから発散するようになっている。

外部電界は電極構造を用いることにより印加出来る。スイッチングは、一方のガイドの屈折率が増加しそして他方のそれが減少するように対称出力ブランチをバイアスすることにより行われる。広い方の入力導波管からの光は屈折率の高い方の出力ガイドに方向付けられる。生じた屈折率の差（これは印加電界の強度に比例する）の関数としての光出力の計算はステップ状のリスポンスを示す。

そのような構造はすでに完成されているチタニウムのインディフユージジンによる導波管製造技術によって第１図のＸ−カットリチウムニオベート内に直接につくることが出来る。　１．３−１．　５ミクロンの重要な波長範囲でスイッチを動作させる場合には、導波管の幅は５−１０ミクロンの範囲とすべきである。適正な動作を得るには、導波管間の角度は１−５ミリラジアンの程度とすべきである。この角度が小さければ小さい程スイッチは長くなるが、スイッチングのための電界は小さくなる。

電極は蒸着でも電着でもよく、そして金を用いることが出来るが、他の金属も同様に用いることが出来る。

これと同一の設計をわずかに変更したものを第２図に示すように２−カットリチウムニオベートにつくることが出来る。必要な変更とは電極パターンの形状である。

第１図は基体の斜視図であり、この基体の上に本発明の電子−光学的スイッチがつくられる。詳細には、この図はＸ−カット又はリチウムニオベートからなる基体１１を示している。（この図はＸ−カットＬ　Ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏｓを示す。）第１導波管１２と第２導波管１３がこの基体１１の上に与えられる。第１導波管１２の幅は好適には６．５ミクロンであり、第２導波管１３のそれは５．５ミクロンである。この実施例は幅の異なる収れんする導波管を示しているが、これらは案内される光の異なる伝搬速度を与えるように他のパラメータに差をつけてもよく、或いは発散するガイドはすべての面で同一とし、それらを１つの電界で適当にバイアスすることにより異なったものとすることが出来る。

導波管１？と１３は基体１１上で通常相互に間隔を有するが、中央領域１４に近ず（につれて１−５ミリラジアンの間の角度で収れんするようになっている。導波管１２と１３はそれらからの光が伝搬する中央領域１４で収れんする。中央領域１４は２つのモードをサポートする導波管接合を形成する。電界は適正に配置された電極によりこれら入力及び出力導波管のすべて又は一部に沿って印加することが出来、それにより収れんする入力導波管１２と１３からの光が２つの発散する出力導波管１５と１６間でスイッチされうる。

或いは、他の実施例では入力側が１個の導波管のみからなり、それが分割されて２本の発散する導波管となるようにしてもよい。電界はこれらガイドの一方又は両方に加えられる。（これは１ｘ２スイツチとして知られている。）好適な実施例では、第１出力導波管１５と第２導波管１６は基体１１の表面に与えられる。出力導波管は相互に間隔を有するが、中央領域１４に接続されそしてそこから発散する。第１出力導波管１５の幅は好適には６ミクロンであり第２出力導波管の幅も好適には６ミクロンである。

更に、中央領域１４に隣接して基体の表面に配置された電極からなる電界発生手段が設けられている。更に、本発明は基体表面上のバッド２１に接続する母線２０により相互に電気的に接続する第１部分１７と第２部分１９かうなる第１電極を有する。第２電極１８も設けられており、これは基体表面上で中央領域１４に隣接して配置される。この第２電極１８は基体表面上のバッド２３の接続する母線２２に接続している。周知のワイヤーボンディング技術によりバッド２１と２３に接続されるワイヤーにより基体上のこれら電極に電位が与えられる。

電極１７は第１導波管１５と平行な１つの縁を存する台形構造となっている。第１電極の第２部分１つも第２出力導波管１６に平行な１つの縁を何する台形構造を有する。

第２電極１８は好適には第１出力導波管１５に沿った縁及び第２出力導波管１６に沿った第２の縁を有する三角形の層をなしている。出力導波管１５に隣接した第１電極１７の縁は、同じく導波管１５に沿った第２電極１８の縁に間隔をもって平行になっている。電極１９の第２部分の縁は導波管１６に沿った第２電！５１８の縁に対し間隔をもって平行となっている。

第１及び第２出力導波管１５と１６は集積光学回路内の同様なスイッチ１０又は他のエレメントに結合出来る。

或いはこれら出力導波管はこの図に示すように先ファイバー２４と２５に夫々直接に装着してもよい。

第２図は２−カットリチウムニオベートの基体に設けた本発明の他の実施例を示す。この図は第１図のように中央領域１４へと収れんする第１人力導波管１２と第２人力導波管１３を示す、第１出力導波管１５と第２出力導波管１６も第１実施例に示すような中央領域１４から発散するようになっている。第２実施例のそのような導波管の幅と他の特性は第１実施例におけると同様であるからここでは詳述しない。第２実施例における電極の形状はいく９異なっている。第１電極２６は第１人力導波管１２の一部と中央領域１４の一部に沿って出力導波管１５の一部の上に伸びる側部を有するプレートとなっている。第１電極２６は外部から基体に入る直流電気信号を受けるバッド２８に接続する。バッド２９に接続する第２電極部分２７は基体に配置されたプレートとなっており、このプレートは中央領域１４の側にあって第２出力導波管の上に沿って発散する部分を有する。

これら電極は導波管から光学的に分離するようにシリコン二酸化物又は他の透明な層の上に配置される。本発明はＱａＡｓ、ＩｎＰ等のような他の電子−光学的集積型光学デバイスに適用出来る。又、上記の構造にはその基本動作に影響することなく多くの変更を行うことが出来る点は重要である。例えば、電極出力ガイドの内の１個にのみ作用するようにすることが出来る。このスイッチの入力及び出力側を入れ替えてもよく、或いは他の変形では入力と出力の両方に電界が作用するようにしてもよい。本発明はこれら及び他の変形のすべてを含むものである。

このような集積型電子−光学的スイッチは光信号の直接のスイッチングが必要な将来の光回路に応用されるべきものである。このスイッチは多数の入力チャンネルを処理することの出来るスイッチアレイのエレメントになり得るものである。

本発明を電子−光学スイッチについて説明したが、本発明の精神を離れることなく毬々の変更及び構造的変化を加え得るから図示のものに限定されるものではない。

これ以上の分析を行うまでもなく上記説明は本発明の要旨を完全に開示しているので、従来技術からして本発明の広義の、そして狭義の本質的な特性を構成する特徴を省くことなくそれを種々の応用面に適用することは当業者には容易であり、従って、そのような応用は請求項の意味するところ及び範囲内となるべきものである。

７アイノぐ− ＦＩＧ、２手続補正帯工　事件の表示ＰＣＴ／ＵＳ　８８１００８３１、発明の名称電子光学スイッチ３　補正をする者事件との関係　特許出願人ベル、コミュニケーションズ、リサーチ、インコーホレーテッド４代理人６　補正の内容（１）請求の範囲を別紙の通り訂正する。

（２）　明細書中、第１頁下から４行目及び１２２行目「熱電気材料」を「材料」と訂正する。

（３）　同、第４頁第６行と第７行の間に次の文言を挿入する。

「上記文献９は共通の中央領域へと収れんする第１及び第２人力導波管からなる電子光学スイッチを開示しており、その中央領域から第１及び第２出力導波管が発散する。これら入力及び出力導波管は対称となっている。電極はこのスイッチの状態を制御するためにこの共通の中央領域に結合される。」（４）　同、第４頁第１１行の「ｆ丁ｎ」を「ｆ丁π」と訂正する。

（５）　同、第６頁第１９行〜第７頁第５行の「要約すると、・・・を発生する。」と次のように訂正する。［本発明の原理によれば、電子光学スイッチは第１及び第２出力導波管が発散する共通の中央領域へと収れんする第１及び第２人力導波管を有する基体からなる。この中央領域は２つの異なる光学モードを支持することが出来る。第１及び第２出力導波管は電界が無いときには光信号に対し同一の伝ばん速度を存する。このスイッチは第１及び第２出力導波管の伝ばん速度を相互に変化させて１つのモードの励起信号をこれら出力導波管の一方に向け、他方のモードの励起信号を他方の導波管に向けるための電界を発生させる電極を含む。」（Ｂ）　同、第１１頁第１２〜１６行「或いは、・・・いる。）」を削除する。

（７）　同、第１３頁第２３行〜第１４頁第３行「このスイッチ・・・含むものである。」を次のように訂正する。

「他の例においては、入力部と出力部の両方に電界が作用しても良い。」（８）　同、第１４頁第１０行「発明の精神を」を「発明を」と訂正する。

（９）　同、第１４頁第１２〜１７行の「これ以上の・・・ものである。」を削除する。

請求の範囲１．　２つの異なる光学モードを支持することが出来そして第１及び第２出力導波管が発散する共通の中央領域へと収れんする第１及び第２人刃先導波管を有する基体を備えている電子光学スイッチにおいて、前記第１及び第２人力導波管の各々は光信号に対し異なる伝ばん速度を有し、そして入力光信号に応答して入力光信号を前記中央領域に伝ばんさせて前記２つの異なる光モードの一方を各々励起させ、前記第１及び第２出力導波管の各々は電界が存在しないときに光信号に対し同一の伝ばん速度を有し、１つのモードの励起された信号を前記出力導波管の一方に伝ばんさせ他方のモードの励起信号を他方の出力導波管に伝ばんさせるように前記第１及び第２出力導波管の伝ばん速度を相互に変化させる電界を発生する電極手段を更に備えたことを特徴とする電子光学スイッチ２、　前記電極手段は前記第１及び第２出力導波管の内の一方の伝ばん速度を増加させ、それと同時に他方の伝ばん速度を低下させる電極を備えていることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。

３、　前記入力導波管の一方に伝ばんする光信号に応答して前記中央領域で基本モードのみが励起され、他方の入力導波管に伝ばんする光信号に応答して上記中央領域で１次モードのみが励起されることを特徴とする請求項２記載のスイッチ。

４、　前記第１及び第２人力導波管は異なる幅を有することを特徴とする請求項３記載のスイッチ。

５、　前記入力導波管のうち広い方の入力導波管を伝ばんする光信号に応答して前記中央領域で基本モードのみが励起され、狭い方の人力導波管に伝ばんする光信号に応答して上記中央領域で１次モードのみが励起されることを特徴とする請求項４記載のスイッチ。

６、　前記基体はＸ−カットリチウムニオベートからなることを特徴とする請求項５記載のスイッチ。

７、　前記期待は２−カットリチウムニオベートチ。

補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成　１　年　８　月　３１日団闇特許庁長官　吉　１）文　毅　殿１、　国際出願の表示ＰＣＴ／ＵＳ　８８１００８３１、発明の名称電子光学スイッチ３、特許出願人住　所　アメリカ合衆国ニューシャーシー州、リビングストン、ウェスト、マウント、ブレザント、アベニュ、２９０名　称　ベル、コミュニケーションズ、リサーチ、インコーホレーテッド４、代　理　人（郵便番号１００）東京都千代田区丸の内三丁目２番３号（１）　補正書の翻訳文　１　通明細書中、第９頁第１０行と第１１行の間に次の文言を挿入する。

「第１図はＸ−カットリチウムニオベートでつくられた本発明の特定の例示用実施例を示す。そして第２図は２−カットリチウムニオベートでつくられた他の実施例を示す。

詳細な説明」請求の範囲１、　２つの異なる光学モードを支持することが出来そして第１及び第２出力導波管が発散する中央領域へと収れんする第１及び第２人刃先導波管を有する基体を備えている電子光学スイッチにおいて、前記第１及び第２人力導波管の各々は光信号に対し異なる伝ばん速度を有し、そして入力光信号に応答して入力光信号を前記中央領域に伝ばんさせて前記２つの異なる光モードの一方を各々励起させ、前記第１及び第２出力導波管の各々は光信号に対し同一の伝ばん速度を有し、１つのモードの励起された信号を前記出力導波管の一方に伝ばんさせ他方のモードの励起信号を他方の出力導波管に伝ばんさせるように前記第１及び第２出力導波管の伝ばん速度を相互に変化させる手段を更に備えたことを特徴とする電子光学スイッチ２、　前記変化させる手段は前記第１及び第２出力導波管に電界を加えてこれらの内の一方の伝ばん速度を増加させ、それと同時に他方の伝ばん速度を低下させる電極を備えていることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。

５、　前記入力導波管のうち広い方の入力導波管を伝ばんする光信号に応答して前記中央領域で基本モードのみが励起され、狭い方の入力導波管に伝ばんする光信号に応答して上記中央領域で１次モードのみが励起されることを特徴とする請求項４記載のスイッチ。

７、　前記期待は２−カットリチウムニオベートからなることを特徴とする請求項６記載のスイッチ。

国際謂を報告１＋ｗｖ−−Ａｓｌ　ａｓｅ＋ｍｓ＋・ｗ　ｊｌＬ　ｐ（τ／ＵＳ　８Ｂ１０ＯＥ１３ｍ匡際調査報告ｕＳ　８８００８３１

Claims

【特許請求の範囲】

１．電子−光学基体上に配置されて光ふく射を伝ばんさせるための第１及び第２入力導波管及び第１及び第２出力導波管と、前記基体上に配置され、加えられる制御電圧に応答して前記導波管内で伝ばんする光ふく射の速度に影響し、光ふく射の伝搬方向が前記制御電圧の関数としてステップ状に前記第１出力導波管から前記第２導波管へとスイッチするように電界を発生する電極手段とを備え、スイッチング電圧に対しステップ状のリスポンスを有することを特徴とする電気的に制御可能な電子−光学的スイッチ。
２．前記電極手段は前記第１出力導波管に沿って配置された第１部分と、この第１部分から離されると共に前記第２出力導波管に沿って配置され前記第１部分と電気的に接続される第２部分とを有する第１電極を備えていることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
３．前記電極手段は前記第１出力導波管に沿って配置された第１縁部と前記第２出力導波管に沿って配置された第２縁部とを有する第２電極を備えていることを特徴とする請求項２記載のスイッチ。
４．前記入力導波管は第１及び第２の収れんするシングルモード導波管を備えていることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
５．前記第１及び第２の収れんするシングルモード導波管は異なる幅を有する請求項４記載のスイッチ。
６．前記第１及び第２の収れんするシングルモード導波管は１−５ミリラジアンの角度をもって収れんするように前記表面に配置されることを特徴とする請求項４記載のスイッチ。
７．前記基体はリチウムニオベートからなることを特徴とする請求項１記載のスイッチ。
８．基体と、前記基体上に配置され、相互に間隔を有し、夫々異なる幅を有すると共に前記基体の材料より大きい屈折率を有する電子−光学材料からなり、前記基体と接触する第１及び第２のシングルモード入力導波管と、２つのモードの伝ばんを支持することが出来、前記第１及び第２入力導波管が収れんする中央領域と、前記基体上に配置されて相互に間隔を有し、前記中央領域から発散する第１及び第２出力導波管と、前記中央領域と前記出力導波管に隣接して配置されて前記光ビームを第１位置から第２位置へ、従って前記出力導波管の一方から他方へと印加信号に応じてステップ状にスイッチさせるための電界発生手段とを備え、電圧制御により第１及び第２位置間で光ビームをスイッチすることを特徴とする電子−光学スイッチ。
９．一対の出力導波管が出る中央領域に収れんする一対のシングルモード入力光学導波管をその表面に形成した電子−光学基体と、前記中央領域内の光ふく射の異なるモードを励起する手段と、光ふく射が前記出力導波管の内の一方に選択的に向うように前記中央領域からいずれかの出力導波管にブランチするために光ふく射の対称性を変化させる手段とを備え、ステップ状のリスポンスを有することを特徴とする電気的に制御される電子−光学スイッチ。
１０．前記励起手段は前記入力導波管の内の幅の広い方の導波管を含むことを特徴とする請求項９記載の電気的に制御される電子−光学スイッチ。
１１．前記変化させる手段は電界を前記中央領域に加えるための手段を含むことを特徴とする請求項１０記載の電気的に制御される電子−光学スイッチ。