JPH025026A - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
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- JPH025026A JPH025026A JP15750188A JP15750188A JPH025026A JP H025026 A JPH025026 A JP H025026A JP 15750188 A JP15750188 A JP 15750188A JP 15750188 A JP15750188 A JP 15750188A JP H025026 A JPH025026 A JP H025026A
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- optical wave
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
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- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
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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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- 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〕
本発明は電気光学効果を有する結晶基板を用いた導波型
の光スィッチに関する3、 〔従来の技術〕 電気光学効果を有する結晶基板上にチタン(Ti)を熱
拡散して光導波路が形成できる。このようにして、電気
光学効果のある結晶基板上に近接して2本の光導波路を
形成してなる光方向性結合器を用いて導波型光スイッチ
が構成できる。この種の導波型光スイッチには光交換機
及び光通信ネットワークにおける伝送路切替器、外部変
調器などへの応用がある。この光方向性結合器からなる
導波型光スイッチの一種として光路を切替え、または光
を変調するための制御信号が印加される制御電極(以下
では単に「電極」と呼ぶ)が光導波路をはさむ位置に配
置される型がある。
の光スィッチに関する3、 〔従来の技術〕 電気光学効果を有する結晶基板上にチタン(Ti)を熱
拡散して光導波路が形成できる。このようにして、電気
光学効果のある結晶基板上に近接して2本の光導波路を
形成してなる光方向性結合器を用いて導波型光スイッチ
が構成できる。この種の導波型光スイッチには光交換機
及び光通信ネットワークにおける伝送路切替器、外部変
調器などへの応用がある。この光方向性結合器からなる
導波型光スイッチの一種として光路を切替え、または光
を変調するための制御信号が印加される制御電極(以下
では単に「電極」と呼ぶ)が光導波路をはさむ位置に配
置される型がある。
第3図(a) 、 (b)がその従来の光スィッチの構
造を示す断面図である1、第3図(a)は2本の光導波
路4a。
造を示す断面図である1、第3図(a)は2本の光導波
路4a。
4bのうち1本の光導波路4bだけをはさむ位置に電極
6a、6bを配置した構造の光スィッチであシ、第3図
(b)は2本の光導波路4a、4bをはさむ位置に電極
6a、6bを配置した構造の光スィッチである。
6a、6bを配置した構造の光スィッチであシ、第3図
(b)は2本の光導波路4a、4bをはさむ位置に電極
6a、6bを配置した構造の光スィッチである。
電極6a、6bには通常金属材料が用いられるが、光導
波路4a、4bの導波光にTM酸成分含まれる場合は電
極を導波光の通過位置に設置するとTM酸成分大きな吸
収を受は光スィッチの損失増加を招く。従って、その吸
収を防ぐだめすくなくとも導波路の通過位置に設置され
る電極6bとLiNbO5基板1の間にバッファ層5を
設ける。このバッファ層には5i02.Si、N、、5
iONX、A403.ITOなどが用いられる。第3図
(a)、 (b)は通過位置に設置される電極6aKだ
けバッファ層5を設けた構成を示すが、LiNbO5基
板1の表面全面にバッファ層5を設ける構成を用いる場
合がある。
波路4a、4bの導波光にTM酸成分含まれる場合は電
極を導波光の通過位置に設置するとTM酸成分大きな吸
収を受は光スィッチの損失増加を招く。従って、その吸
収を防ぐだめすくなくとも導波路の通過位置に設置され
る電極6bとLiNbO5基板1の間にバッファ層5を
設ける。このバッファ層には5i02.Si、N、、5
iONX、A403.ITOなどが用いられる。第3図
(a)、 (b)は通過位置に設置される電極6aKだ
けバッファ層5を設けた構成を示すが、LiNbO5基
板1の表面全面にバッファ層5を設ける構成を用いる場
合がある。
第3図(a) 、 (1))に示す構造の光スィッチに
おいて誘電率の低いバッファ層5を用いるとバッファ層
5に電界が集中し光路切替えや光変調を行なうために電
極6a、6bに印加する駆動電圧は高くなり、一方駆動
電圧を下げるためにバッファ層5を除去すると、光スィ
ッチの損失が増加する。
おいて誘電率の低いバッファ層5を用いるとバッファ層
5に電界が集中し光路切替えや光変調を行なうために電
極6a、6bに印加する駆動電圧は高くなり、一方駆動
電圧を下げるためにバッファ層5を除去すると、光スィ
ッチの損失が増加する。
前述した様に、従来のLiNbO3基板を用いた光スィ
ッチでは、低い駆動電圧と低い損失を同時に満足する光
スィッチを得るのは困難である。
ッチでは、低い駆動電圧と低い損失を同時に満足する光
スィッチを得るのは困難である。
本発明の目的は、低い駆動電圧で作動させることができ
、しかも低損失の光スィッチを与えることにある。
、しかも低損失の光スィッチを与えることにある。
前述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
電気光学効果を有する結晶基板上にチタン(Ti)を熱
拡散またはH交換して形成された互いに近接した2本の
光導波路からなる光方向性結合器と、前記基板上に設置
された制御電極とからなり、該制御電極は前記両光導波
路間の前記基板表面である第1の基板表面領域と、前記
第1の基板表面領域とで前記両光導波路のうちのすくな
くとも一方の光導波路をはさむ領域である第2の基板表
面領域とにそれぞれ設置されている光スィッチであって
、すくなくとも前記第1の基板表面領域を凸部にして、
前記凸部を前記両光導波路表面よシ少なくとも0.1μ
m高くしたことを特徴とする。
電気光学効果を有する結晶基板上にチタン(Ti)を熱
拡散またはH交換して形成された互いに近接した2本の
光導波路からなる光方向性結合器と、前記基板上に設置
された制御電極とからなり、該制御電極は前記両光導波
路間の前記基板表面である第1の基板表面領域と、前記
第1の基板表面領域とで前記両光導波路のうちのすくな
くとも一方の光導波路をはさむ領域である第2の基板表
面領域とにそれぞれ設置されている光スィッチであって
、すくなくとも前記第1の基板表面領域を凸部にして、
前記凸部を前記両光導波路表面よシ少なくとも0.1μ
m高くしたことを特徴とする。
次に本発明について図面を参照して説明する第1図(a
) 、 (b)は本発明の第1及び第2の実施例である
光スィッチの断面図である。これら光スィッチは方向性
結合器を用いてなシ、近接した2本の光導波路の間の電
極を形成する領域だけをLiNbO5凸部とした構造で
ある。光導波路4aから光導波路4bへ導波光が移行す
る場合、また光導波路4bから光導波路4aへ導波光が
移行する場合には光導波路4aと4bの間に形成された
電極6aの下を導波光が通過する。この[極6aはLi
Nb0.凸部3上に形成されているから、LiNbO3
凸部3がバッファ層となる。これら実施例ではバッファ
層があるから、導波光にTM酸成分含訃れていても電極
6aによる吸収を受けず、損失は少々い。また、本実施
例では誘電率の小さいバッファ層を用いていないから、
第3図に示す従来例の場合におこるバッファ層への電界
集中がない。したがって、これら実施例の光スィッチに
おいては、その電界集中がない分だけ低電圧で導波光の
スイッチングが行なえる。
) 、 (b)は本発明の第1及び第2の実施例である
光スィッチの断面図である。これら光スィッチは方向性
結合器を用いてなシ、近接した2本の光導波路の間の電
極を形成する領域だけをLiNbO5凸部とした構造で
ある。光導波路4aから光導波路4bへ導波光が移行す
る場合、また光導波路4bから光導波路4aへ導波光が
移行する場合には光導波路4aと4bの間に形成された
電極6aの下を導波光が通過する。この[極6aはLi
Nb0.凸部3上に形成されているから、LiNbO3
凸部3がバッファ層となる。これら実施例ではバッファ
層があるから、導波光にTM酸成分含訃れていても電極
6aによる吸収を受けず、損失は少々い。また、本実施
例では誘電率の小さいバッファ層を用いていないから、
第3図に示す従来例の場合におこるバッファ層への電界
集中がない。したがって、これら実施例の光スィッチに
おいては、その電界集中がない分だけ低電圧で導波光の
スイッチングが行なえる。
例えば従来例においてバッファ層として厚さ約3000
Aの5i02を用いた場合と第1図(a) 、 (b)
の実施例とを比較すると、同一のスイッチング及び変調
特性を得るために必要な駆動電圧はこれら実施例では従
来例の約半分となる。
Aの5i02を用いた場合と第1図(a) 、 (b)
の実施例とを比較すると、同一のスイッチング及び変調
特性を得るために必要な駆動電圧はこれら実施例では従
来例の約半分となる。
LiNbO3凸部3の高さTU、TM酸成分吸収によ多
発生する損失の許容で決まるが、01〜5μm程度に設
定すればよい。なお、電極6a、6bの材料としては金
属、導電性透明材料、高分子材料などが用いられる、1
また光導波路4a、4bはLiNbO3基板1にTi
を熱拡散して形成した)、H交換々とによシ形成する。
発生する損失の許容で決まるが、01〜5μm程度に設
定すればよい。なお、電極6a、6bの材料としては金
属、導電性透明材料、高分子材料などが用いられる、1
また光導波路4a、4bはLiNbO3基板1にTi
を熱拡散して形成した)、H交換々とによシ形成する。
第1図(a)の光スィッチけ1本の光導波路4bをはさ
んでいる1一対の電極からな、!2、第1図(b)の光
スィッチは2本の両方の光導波路4−a、4bをはさん
でいる1、5対の電極からなった場合を示しているが、
本発明ではLiNbO5凸部3上に設置された電極6a
以外のものの配置は第1図(a) 、 (b)に限定さ
れるものではない。この、電極6a、6bに例えばSi
O2バッファ層を用いることも許される。また基板はL
iNbO3に限定されるものでない。
んでいる1一対の電極からな、!2、第1図(b)の光
スィッチは2本の両方の光導波路4−a、4bをはさん
でいる1、5対の電極からなった場合を示しているが、
本発明ではLiNbO5凸部3上に設置された電極6a
以外のものの配置は第1図(a) 、 (b)に限定さ
れるものではない。この、電極6a、6bに例えばSi
O2バッファ層を用いることも許される。また基板はL
iNbO3に限定されるものでない。
第2図(a) 、 (b)は本発明の第3及び賜4の実
施例を示す断面図である。これらの実施例も方向性結合
器を用いた元スイッチであシ、近接した2本の光導波路
4a、4bの領域以外をLiNbO5凸部3とした構造
である。これらの構造によシ得られる効果は第1図(a
) 、 (+3)の実施例の説明で述べたものと同一で
ある。
施例を示す断面図である。これらの実施例も方向性結合
器を用いた元スイッチであシ、近接した2本の光導波路
4a、4bの領域以外をLiNbO5凸部3とした構造
である。これらの構造によシ得られる効果は第1図(a
) 、 (+3)の実施例の説明で述べたものと同一で
ある。
なお、以上には光スィッチによる導波路の切替動作を主
に述べたが、この種の光スィッチは光変調器としても用
いられることはよく知られていることである。したがっ
て、本発明の光スィッチは、光変調器として呼称される
同じ構造をも宮むものである。
に述べたが、この種の光スィッチは光変調器としても用
いられることはよく知られていることである。したがっ
て、本発明の光スィッチは、光変調器として呼称される
同じ構造をも宮むものである。
以上に説明したように、本発明によれば、駆動電圧が低
く、しかも損失が小さい光スィッチを得ることができる
。
く、しかも損失が小さい光スィッチを得ることができる
。
第1図(a)及び(b)は本発明の第1及び第2の実施
例をそれぞれ示す断面図、第2図(a)及び(b)は本
発明の第3及び第4の実施例をそれぞれ孝子光スイッチ
の断面図、第3図(a)及び(b)は従来の光スィッチ
を示す断面図である。 1・・・・・・LiNb0.基板、3・・・・・・Li
NbO3凸部、4a、4b・・・・・・光導波路、5・
・・・・・バッファ層、6a。 6b・・・・・・制御電極。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 1 : LiNbO3基祖 3 : LiNbO3凸部 4a 、 4b : t’e榔5g<井6a 、6b
: 帛すイ挿p電インレ1 : LiNbO3
基板 3 : LiNb0z (!lり fν4a、4b:
九溝凛路 6a、6b: 別府pt格 第1図 第2図 1 : LiNbO3系椋 4a 、4b : 亭すイ運νを市b5: バ
1.フ7層 6a、6b: 享すイ岬電ネb 第 図
例をそれぞれ示す断面図、第2図(a)及び(b)は本
発明の第3及び第4の実施例をそれぞれ孝子光スイッチ
の断面図、第3図(a)及び(b)は従来の光スィッチ
を示す断面図である。 1・・・・・・LiNb0.基板、3・・・・・・Li
NbO3凸部、4a、4b・・・・・・光導波路、5・
・・・・・バッファ層、6a。 6b・・・・・・制御電極。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 1 : LiNbO3基祖 3 : LiNbO3凸部 4a 、 4b : t’e榔5g<井6a 、6b
: 帛すイ挿p電インレ1 : LiNbO3
基板 3 : LiNb0z (!lり fν4a、4b:
九溝凛路 6a、6b: 別府pt格 第1図 第2図 1 : LiNbO3系椋 4a 、4b : 亭すイ運νを市b5: バ
1.フ7層 6a、6b: 享すイ岬電ネb 第 図
Claims (1)
- 電気光学効果を有する結晶基板上にチタン(Ti)を熱
拡散またはH^+交換して形成された互いに近接した2
本の光導波路からなる光方向性結合器と、前記基板上に
設置された制御電極とからなり、該制御電極は前記両光
導波路間の前記基板表面である第1の基板表面領域と、
該第1の基板表面領域とで前記両光導波路のうちのすく
なくとも一方の光導波路をはさむ領域である第2の基板
表面領域とにそれぞれ設置されている光スイッチにおい
て、すくなくとも前記第1の基板表面領域を凸部にして
、前記凸部を前記両光導波路表面より少なくとも0.1
μm高くしたことを特徴とする光スイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15750188A JPH025026A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15750188A JPH025026A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 光スイッチ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH025026A true JPH025026A (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=15651064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15750188A Pending JPH025026A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 光スイッチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH025026A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0717306A1 (en) * | 1994-12-15 | 1996-06-19 | Nec Corporation | Waveguide type optical control device with properties of suppressed DC drift, reduced driving voltage and high speed operation |
WO2001057586A1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-09 | Sdl Integrated Optics Limited | Optical components |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15750188A patent/JPH025026A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0717306A1 (en) * | 1994-12-15 | 1996-06-19 | Nec Corporation | Waveguide type optical control device with properties of suppressed DC drift, reduced driving voltage and high speed operation |
JPH08166565A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-06-25 | Nec Corp | 光制御デバイス |
US5617493A (en) * | 1994-12-15 | 1997-04-01 | Nec Corporation | Waveguide type optical control device with properties of suppressed DC drift, reduced driving voltage and high speed operation |
WO2001057586A1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-09 | Sdl Integrated Optics Limited | Optical components |
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