JPH02929A - 導波路型光素子 - Google Patents
導波路型光素子Info
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- JPH02929A JPH02929A JP63139324A JP13932488A JPH02929A JP H02929 A JPH02929 A JP H02929A JP 63139324 A JP63139324 A JP 63139324A JP 13932488 A JP13932488 A JP 13932488A JP H02929 A JPH02929 A JP H02929A
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- type optical
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Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
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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
- G02F1/3137—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure with intersecting or branching waveguides, e.g. X-switches and Y-junctions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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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。
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〕
本発明は光通借システム等に用いられる光スイッチ、光
変調器等の導波路型光素子に係り、特に光交換機に好適
な導波路型光素子に関する。
変調器等の導波路型光素子に係り、特に光交換機に好適
な導波路型光素子に関する。
光導波路の１部に屈折率変化領域を設け、その部分に電
界を印加するかあるいは電流を流すなどの手段によって
入射光を反射させて光のスイッチング等を行う素子につ
いては、たとえば特願昭筒５８−２４２０４９号に記載
のものをはじめ、多数の例が報告されている。
界を印加するかあるいは電流を流すなどの手段によって
入射光を反射させて光のスイッチング等を行う素子につ
いては、たとえば特願昭筒５８−２４２０４９号に記載
のものをはじめ、多数の例が報告されている。
上記のような光スイッチを光交換などの実際のシステム
の中で用いる場合、光スイッチの駆動を制御するための
信号は、伝送す入き信号とともに光信号で送られて来る
ことが多い。このため、光スイッチには入射光信号を切
り換える機能とともに、入射光信号を電気信号に変換し
、光スイッチの制御信号を検出する機能が必要である。
の中で用いる場合、光スイッチの駆動を制御するための
信号は、伝送す入き信号とともに光信号で送られて来る
ことが多い。このため、光スイッチには入射光信号を切
り換える機能とともに、入射光信号を電気信号に変換し
、光スイッチの制御信号を検出する機能が必要である。
しかしながら上記従来技術はこの点について配慮されて
おらず、光スイッチの駆動のための制御信号を光信号と
は別に電気信号として伝送しなければならないという問
題点があった。
おらず、光スイッチの駆動のための制御信号を光信号と
は別に電気信号として伝送しなければならないという問
題点があった。
本発明は上記問題点を解決し、光スイッチに光信号とし
て伝送されてくる光スイツチ駆動のための制御信号を検
出する機能を具えることによって、光伝送路のみによっ
て駆動可能な光交換機用光素子を提供することにある。
て伝送されてくる光スイツチ駆動のための制御信号を検
出する機能を具えることによって、光伝送路のみによっ
て駆動可能な光交換機用光素子を提供することにある。
上記目的は、光素子の１部の領域にｐｎ接合を形成し、
この接合領域に光が導波されたときに接合の両端に流れ
る電流を検出することによって達成される。
この接合領域に光が導波されたときに接合の両端に流れ
る電流を検出することによって達成される。
第１図は光反射部５と光信号検出部４を具えたＹ型光導
波路スイッチの平面図で、入射口１から光スイッチに入
射された光信号は、光反射部５に電流を流すかあるいは
電圧を印加することによって出射口５．６のいずれか−
、方に出射させることができる。入射口４の部分の断面
は第２図に示すごとく、ｎ型基板上に形成された光導波
路の１部に斜線を施した部分のようにｐ型不純物を拡散
あるいはイオン打込みを行ってｐｎ接合領域を形成した
構造となっている。このｐｎ接合に負荷抵抗２１および
逆方向雷電圧印加のためのバイアス電源２２を接続して
おくと、信号光が入射したとき、信号光の１部が接合領
域で吸収されることにより、外部回路に電流が流れる。
波路スイッチの平面図で、入射口１から光スイッチに入
射された光信号は、光反射部５に電流を流すかあるいは
電圧を印加することによって出射口５．６のいずれか−
、方に出射させることができる。入射口４の部分の断面
は第２図に示すごとく、ｎ型基板上に形成された光導波
路の１部に斜線を施した部分のようにｐ型不純物を拡散
あるいはイオン打込みを行ってｐｎ接合領域を形成した
構造となっている。このｐｎ接合に負荷抵抗２１および
逆方向雷電圧印加のためのバイアス電源２２を接続して
おくと、信号光が入射したとき、信号光の１部が接合領
域で吸収されることにより、外部回路に電流が流れる。
この電流を負荷抵抗２１によって検出することにより、
入射光を検出することができる。
入射光を検出することができる。
本光素子の光検出部４の断面構造は、光の切り換えを行
うスイッチ部の断面構造とまったく同一であるため、光
スイツチ作製とまったく同じプロセスで光検出部を形成
でき、きわめて容易な方法で光検出部を備えた光路の切
り換え機能を持つ６波路型光素子を作製することができ
る。
うスイッチ部の断面構造とまったく同一であるため、光
スイツチ作製とまったく同じプロセスで光検出部を形成
でき、きわめて容易な方法で光検出部を備えた光路の切
り換え機能を持つ６波路型光素子を作製することができ
る。
（実施例〕
実施例１
第１図は本発明による導波路型光素子の平面図、第２図
は第１図Ａ−Ａ’部分の断面構造図である。
は第１図Ａ−Ａ’部分の断面構造図である。
本素子の作製は以下の手順で行った。ＬＰＥ法により、
ＩｎＰ基板上にｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光導波層（吸収端波
長λｇ＝１，２０μｍ）、ｎ−ＩｎＰクラッド層、 ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層を多重成長し、反応性イオ
ンビームエツチング法を用いて幅５μｍのリッジ型光導
波路を形成した。第１図の斜線を施した領域には、Ｚｎ
Ｋ散により、第２図に示したようにｐ−ｎ接合を形成し
た６次にＺ ｎ拡散領域の上部にｐ型電極１４、素子の
裏面にｎｆｊ：！電極１３を形成した。
ＩｎＰ基板上にｎ−ＩｎＧａＡｓＰ光導波層（吸収端波
長λｇ＝１，２０μｍ）、ｎ−ＩｎＰクラッド層、 ｎ
−ＩｎＧａＡｓＰキャップ層を多重成長し、反応性イオ
ンビームエツチング法を用いて幅５μｍのリッジ型光導
波路を形成した。第１図の斜線を施した領域には、Ｚｎ
Ｋ散により、第２図に示したようにｐ−ｎ接合を形成し
た６次にＺ ｎ拡散領域の上部にｐ型電極１４、素子の
裏面にｎｆｊ：！電極１３を形成した。
このようにして作製した素子の光検出部４の電極１３お
よび１４の両端に＠２図に示すように１０にΩの負荷抵
抗２１および逆バイアス電源２２を接続し、入射端１か
ら、光フアイバ結合によって波長１．３μｍ２強度１０
０μＷの半導体レーザ光を入射したところ、端子：３１
および３２間に約１ｍＷの電圧変化が検出された。
よび１４の両端に＠２図に示すように１０にΩの負荷抵
抗２１および逆バイアス電源２２を接続し、入射端１か
ら、光フアイバ結合によって波長１．３μｍ２強度１０
０μＷの半導体レーザ光を入射したところ、端子：３１
および３２間に約１ｍＷの電圧変化が検出された。
実施例２
平面構造が第１図と同様で、断面構造が第３図に示され
る素子を作製した１本素子の作製は以下の手順で行った
。ＭＯＣＶＤ法により、ＩｎＰ基板上にｎ −ＩｎＧａ
ＡｓＰ多重景子井戸光導波層（吸収端波長λｇ＝１．２
０μｍ）、ｎ−ＩｎＰクラッド層、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ
キャップ層を多重成長し、反応性イオンビームエツチン
グ法を用いて幅５μｍのリッジ型光導波路を形成した。
る素子を作製した１本素子の作製は以下の手順で行った
。ＭＯＣＶＤ法により、ＩｎＰ基板上にｎ −ＩｎＧａ
ＡｓＰ多重景子井戸光導波層（吸収端波長λｇ＝１．２
０μｍ）、ｎ−ＩｎＰクラッド層、ｎ−ＩｎＧａＡｓＰ
キャップ層を多重成長し、反応性イオンビームエツチン
グ法を用いて幅５μｍのリッジ型光導波路を形成した。
第１図の斜線を施した領域にはＺｎ拡散により、第２図
に示したようにｐ−ｎ接合を形成した６次に実施例１と
同様にして素子の表面および裏面に電極を形成した。
に示したようにｐ−ｎ接合を形成した６次に実施例１と
同様にして素子の表面および裏面に電極を形成した。
このようにして作製した素子の光検出部の両端に１０に
Ωの負荷抵抗２１および逆バイアス電源２２を接続し、
入射端１から光フアイバ結合によって波長１．３μｍ、
光強度１００μＷの半導体レーザ光を入射したところ、
端子３１および３２間に約１．５ｍＷの電圧変化が検出
された。
Ωの負荷抵抗２１および逆バイアス電源２２を接続し、
入射端１から光フアイバ結合によって波長１．３μｍ、
光強度１００μＷの半導体レーザ光を入射したところ、
端子３１および３２間に約１．５ｍＷの電圧変化が検出
された。
実施例３
実施例１に述べた素子を同一基板上に１６個集積して、
第４図に示すような４Ｘ４完全結合型マトリクス光スイ
ッチを作製した。入射口から入射した半導体レーザ信号
光は、検出部の電圧変化によってその制御信号が分離検
出され、この制御信号にもとづいて各交点に設けられた
電極に所定の電流が印加されることによって、入射口は
任意の出射１コから出射することが確認できた。すなわ
ち。
第４図に示すような４Ｘ４完全結合型マトリクス光スイ
ッチを作製した。入射口から入射した半導体レーザ信号
光は、検出部の電圧変化によってその制御信号が分離検
出され、この制御信号にもとづいて各交点に設けられた
電極に所定の電流が印加されることによって、入射口は
任意の出射１コから出射することが確認できた。すなわ
ち。
伝送すべき光信号と、これらの信号を任意のチャネル間
で接続するための光信号のみによって、電気信号をまっ
たく用いることなく、異なるチャネル間の接続が可能で
あることが確かめられた。
で接続するための光信号のみによって、電気信号をまっ
たく用いることなく、異なるチャネル間の接続が可能で
あることが確かめられた。
以上、本発明によれば入射光信号によって光路を切り換
える制御信号を検出できるので、信号の切り換えのため
の電気信号を必要とせず、光伝送路のみによって駆動可
能な光交換システムを構成することが可能となる。
える制御信号を検出できるので、信号の切り換えのため
の電気信号を必要とせず、光伝送路のみによって駆動可
能な光交換システムを構成することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例になる光素子の平面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ’線断面図、第３図は本発明の他の
実施例による光素子の断面図、第４図は本発明の実施例
になる。マトリックス光スイッチの平面図である。 １・・・光入射部、２，３・・・光出射部、４・・・光
信号検出部、５・・・光路切り換え部、１１・・・光導
波路、１２・・・ｐ−ｎ接合、１３・・・基板、１４．
１５・・・電極、２１・・・負荷抵抗、２２・・・逆バ
イアス電源、３１．３２・・・電圧検出端子、４１・・
・多重量子井戸光導波層、４５・・・入射光ファイバ、
４６・・・出射光ファイバ。 芽 ）図 イ ２ 図 ８／ ｚ
図は第１図のＡ−Ａ’線断面図、第３図は本発明の他の
実施例による光素子の断面図、第４図は本発明の実施例
になる。マトリックス光スイッチの平面図である。 １・・・光入射部、２，３・・・光出射部、４・・・光
信号検出部、５・・・光路切り換え部、１１・・・光導
波路、１２・・・ｐ−ｎ接合、１３・・・基板、１４．
１５・・・電極、２１・・・負荷抵抗、２２・・・逆バ
イアス電源、３１．３２・・・電圧検出端子、４１・・
・多重量子井戸光導波層、４５・・・入射光ファイバ、
４６・・・出射光ファイバ。 芽 ）図 イ ２ 図 ８／ ｚ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、入射光を複数の光路に切り換える機能と、入射光信
号を検出する機能とが同一の基板上にモノリシックに集
積化されていることを特徴とする導波路型光素子。 ２、特許請求の範囲第１項記載の導波路型光素子におい
て、光検出部が屈折率変化による光路切換えを行う領域
と異なる領域に形成されたｐ−ｎ接合領域から成り、こ
の部分の電流または電圧の変化によつて入射光信号を検
出する機能を持つことを特徴とする導波路型光素子。 ３、特許請求の範囲第１項および第２項記載の導波路型
光素子において、光路の切り換えが、この部分に形成さ
れたｐ−ｎ接合を通じて流れる電流による屈折率変化に
よつて行われることを特徴とする導波路型光素子。 ４、特許請求の範囲第１項および第２項記載の導波路型
光素子において、光路の切り換えが、この部分に形成さ
れたｐ−ｎ接合に印加される逆方向電圧によつて行われ
ることを特徴とする導波路型光素子。 ５、特許請求の範囲第１項から第４項記載の導波路型光
素子において、光導波路の１部あるいは全体が多重量子
井戸構造を有していることを特徴とする導波路型光素子
。 ６、特許請求の範囲第１項から第５項記載のいずれかの
導波路型光素子を集積化して構成されたことを特徴とす
るマトリクス光スイッチ。 ７、特許請求の範囲第１項から第６項記載のいずれかの
導波路型光素子もしくは光スイッチと、これを駆動する
ための電子回路が同一基板上にモノリシックに集積化さ
れていることを特徴とする導波路型光素子。 ８、特許請求の範囲第１項から第７項記載のいずれかの
素子またはマトリクス光スイッチを用いて構成されたこ
とを特徴とする光交換システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139324A JPH02929A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 導波路型光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139324A JPH02929A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 導波路型光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02929A true JPH02929A (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=15242661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63139324A Pending JPH02929A (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | 導波路型光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02929A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014155642A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 株式会社日立製作所 | 光マトリックススイッチ及びその制御システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735829A (en) * | 1980-08-12 | 1982-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical control type electrooptic element |
| JPS61231528A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 光制御型光スイツチ装置 |
| JPS62194219A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-26 | Fujitsu Ltd | プログラマブル光ｉｃ |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP63139324A patent/JPH02929A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735829A (en) * | 1980-08-12 | 1982-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical control type electrooptic element |
| JPS61231528A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 光制御型光スイツチ装置 |
| JPS62194219A (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-26 | Fujitsu Ltd | プログラマブル光ｉｃ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014155642A1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 株式会社日立製作所 | 光マトリックススイッチ及びその制御システム |
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