JPH03213822A - 偏光不感受性の線形導波電気光学位相変調器 - Google Patents

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】 本発明は偏光不感受性（ｐｏｌａｒｉｔａｔｉｏｎ　−
１ｎｓ　ｅｎｓ　ｉ百１１＃）の線形導波電気光学位相
変調器に関する。

塊状無機結晶を用いる電気光学的強度、位相変調器は周
知であり、広く用いられている。導波電気光学変調器は
比較的最近開発され、例えばアプライド　フィジックス
　レタース（押”Ｐｈ−ｙｔ５ｉ−ｃｓ　Ｌｍｃｔａｒ
ｓ　）　２１巻、７号　３２５頁（１９７２）；２２巻
、１０号、５４０頁（１９７３）；米国特許第３，５８
６．８７２号；第３，６１９，７９５号、第３．６２４
．４０６号、第３，８０６，２２３号、第３，８１０．
６８８号、第３．８７４．７８２号、第３．９２３，３
７４号、第３．９４７，０８７号、第３，９９０．７７
５号及びこれらに引用されている文献のような文献に述
べられている。

塊状結晶に比べた光学導波管配置の主な利点の１つは、
非常に低い電位と電力が光学導波管配置では用いられ、
より迅速な変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が行われるこ
とである。これらの機能特性の両方ともが、このような
電気光学変調器の高速作用を実現するために必要である
。

薄フィルム導波電気光学変調器は、例えばマツハ−７ニ
ー　７ダー（Ｍａｃｈ　−；１ｅｈｎｄａｒ）インター
フェロメトリー、方向性結合、Ｙ接合、クロスバ−切換
えまたは光学的偏光の回転のような、幾つかの変調機構
の１つを用いて作用することができる。

線形導波型位相変調器は文献に述べられている周知の光
学装置である。位相変調器は導波媒質の近（に配置され
た１個以上の電極対を有する、電気光学反応性媒質の単
一導波管から成る。情報は位相シフトとして透過光線に
与えられる。このような位相シフトは配置電極によって
生ずる。電圧が電極対に印加されると、電気光学効果が
近位導波帯の屈折率を変え、光路長さを変え、それによ
って導波される光線の位相を変化させる。このように印
加電圧の変化は位相変化に変換される。自由空間を通過
する入射光線の発散部分に光学インターフェロメトリー
を用いることによって、またはホモダイン（ｈｏｍｏｄ
ｙｎｅ　）検出法を用いることによって、位相変化は光
線出力エネルギーレベル（ｐｏｗｅｒ　１ｅｖｅｌ）の
振幅変化に変換される。

光学導波管の設計と製造に決定的に関係する他の要素が
存在する。統合した光学スイッチと変調器の偏光特性は
ファイバー伝導ラインを用いる光学データ移送系でのこ
れらの装置の有用性を決定する上で非常に重要である。

特に、これらの装置は光線の偏光状態に関係なく充分で
かつ完全な光線切換えを実施しなげればならない。単モ
ードの円形７アイパーに結合した線状偏光は他の偏光状
態に迅速に転換されるので、この必要条件が生ずる。そ
れ故、ファイバーに結合された光線は通常。

未知のだ円偏光を有し、横方向電気（ＴＥ）モードと横
方向磁気（ＴＭ）モードの両方が集積光学回路で励起さ
れる。

偏光に関係のない光学スイッチと変調器は米国特許第４
，２４３．２９５号、第４，２９１，９３９号、第４，
５１４．０４６号、第４．６７４．８２９号、第４．７
５６，５８８号及びこれらの引用文献に述べられている
。公知の偏光独立性導波装置はすべて。

例えばＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａ０．　、ＧａＡｓまたは
Ｃｄ５ａ結晶のような、無機導波チャンネルによって構
成される。

低電圧作動電気光学的変調器では高度に信頼できる電気
光学的媒質が必要である。ＬｉＮｂ０．は導波電気光学
的変調器を構成するための重要な無機化合物種であった
。しかし、電気光学的変調器へのＬｉＮｂ０．またはそ
の他の無機結晶の使用には。

例えば光屈折効果による入力光学エネルギーと操作波長
の制限のような固有の欠点が存在する。

大きな非局在化π電子系を有する有機ポリマー物質が電
気光学的非線形光学反応を示し、この反応が多くの場合
に無機サブストレートよりも非常に大きな反応であるこ
とは公知である。

さらに、非線形光学効果の原因となる電子相互作用を阻
止することによって、例えば械機的、熱酸化的安定性及
び高レーザー損傷限界のような、他の好ましい性質を最
適化するように有機ポリマー物質の性質を変えることも
できる。

非線形効果の起源が無機物質に認められる核座標の変位
または転位に対応した元電子雲の偏位であるという事実
は共役有機系にとって非常に重要である。

有機ポリマー物質の非線形光学的特性はアメリカ化学会
（Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｇｔｎｉｃαｌ　５ｏｃｉｅ
ｔｙ　）第１８回会議（１９８２年９月）におけるＡＣ
Ｓポリマー化学部門によって主催されたシンポジウムの
主題であった。この会議で発表された論文はＡＣＳシン
ポジウムシリーズ２３３（アメリカ化学会、ワシントン
ｌ）、ｃ、１９８３年）として出版されている。

透明な薄いサブストレートとしての有機非線形光学媒質
は米国特許第４，５３６，４５０号、第４，６０５．８
６９号、第４，６０７，０９５号、第４．６１５゜９６
２号及び約４．６２４，８７２号に述べられている。

上記刊行物はここに参考文献として関係する。

レーザー変調、光学回路要素における情報制御等に適し
た。新しい非線形光学的有機媒質と電気光学装置を開発
しようとする研究努力が続けられている。大きい二次ま
たは三次非線形を有する有機物質の非常な高頻度用途へ
の可能な有用性は、通常の無機電気光学的材料の広範囲
な限定と対照的である。

従って、新規な電気光学的変調器を提供することが本発
明の目的である。

有機非線形光学要素を含む線形電気光学位相変調器を提
供することが本発明の他の目的である。

偏光不感受性ポリマー薄フィルム導波電気光学的位相変
調器を提供することが１本発明のさらに他の目的である
。

本発明のこの他の目的と利点は添付図面と説明から明ら
かになると思われる。

本発明の１つ以上の目的は、次の要素二ａ、電気光学反
応性有機媒質から成る線形導波チャンネル； ｂ、チャンネル有機媒質への水平電場供給を促進するた
めに前記チャンネルに浴って配置された１間隔をおいた
電極間の有機媒質帯が供給水平電場の方向に平行な、非
心対称性分子配向（ｎｏｎ　ｃａｎｔｒｓ　ｓｙｍｍｇ
ｔｒｉｃ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒｏｒｉｅｎｔα百ｏｎ　
）を有する、間隔をおいた電極の第１セット；及び ｃ、チャンネル有機媒質に対する垂直電場供給を促進す
るために、第１セットの電極と同じチャンネルに沿って
近くに配置され、間隔をおいた電極間の有機媒質帯が供
給垂直電場の方向に平行な、非心対称性分子配向を有す
る、間隔をおいた電極の第２セット から成る偏光不感受性線形導波電気光学位相変調器を提
供することによって達成される。

他の実施態様では、本発明は次の要素二ａ、電気光学反
応を示す熱可塑性ポリマーから成る線形導波チャンネル
； ｂ、チャンネルポリマー媒質への水平電場供給を促進す
るために、前記チャンネルに沼って配置され、間隔をお
いた電極間のポリマー媒質帯が供給水平電場に平行な、
非心対称性分子配向を有する、間隔をおいた電極の第１
セット； ｃ、チャンネルポリマー媒質への垂直電場供給を促進す
るために、第１セットの電極と同じチャンネルに溢って
近くに配置され、間隔をおいた電極間のポリマー媒質帯
が供給垂直電場に平行な、非心対称性分子配向を有する
、間隔をおいた電極の第２セット； ｄ、前記電極セットのための電圧供給源；及び−０導波
装置に光線を導入するための干渉性光線放射手段 から成る。光波位相を偏光不感受性に変調させるための
薄フィルム電気光学導波装置を提供する。

他の実施態様では、本発明は次の工程：（υ （２） （３） （４） （５） （６） 支持サブストレート上に、 電気光学反応を示す有機媒質から成り、線形導波チャン
ネル配置を有する透明な光学的導波フィルムを成形する
工程； チャンネル有機物質への水平電場供給する前記チャンネ
ル光路に沿って近くに、間隔をおいた電極を配置する工
程； チャンネル有機媒質への垂直電場供給を促進するために
、第１セットの電極と同じチャンネル光路に溢って近く
に１間隔をおいた電極の第２セットを配置する工程； 薄フィルムを加熱して、チャンネルポリマー分子を移動
させる工程； 各電極セットに電圧を印加し、第１セットの電極には供
給水平電場の方向に平行な、ポリマー分子の非ｊｌ、％
対称性配向を誘導させ、第２セットの電極には供給垂直
電場の方向に平行な、ポリマー分子の非心対称性配向を
誘導させる工程；及び 供給電場を維持しながら、薄フィルムを冷却し、それに
よって二次非線形光学反応を示す、２つの安定な電場誘
導ポリマー分子配向帯を形成する工程 から成る線形導波電気光学位相変調器の製造方法を提供
する。

さらに他の実施態様では５本発明は次の工程＝（１１本
発明に従って設計し、構成した偏光不感受性導波装置に
任意に偏光したレーザービームな導入する工程； （２）チャンネル光路の近（に配置した。各電極セット
に変調電圧を印加して、光路を通って伝搬する導波光線
の横断電気モードと横断磁気モードに対して同じ位相変
調を生じさせる工程；及び （３１変調光線を光検出器手段に伝導する工程から成る
、透過光線の位相を印加電圧の関数として変化させる電
磁線変調方法を提供する。

本発明の位相変調導波装置では、線形偏光光線の導波チ
ャンネル内の伝搬定数が導波チャンネルに供給される垂
直電場／水平電場の組合せによって変化する。チャンネ
ル内の光線伝搬速度の変化は電気的に制御された位相シ
フトを生ずる。位相変調光線が自由空間から発散される
入射光線の一部によって干渉されると、その結果の光強
度は位相シフトを伴って変化するため、印加電圧によっ
て電気光学的効果を介して変調されることになる。

光線変調の偏光不感受性特性は、導波チャンネル内の２
電極セットの電圧を平衡させ、それによって各電極セッ
トが結合した導波帯内の電気光学ポリマー媒質の分子配
向を平衡させて、水平電場と垂直電場によるＴＥ、ＴＭ
モードを等しく位相変調させることによって得られる。

２０ミクロンの典型的な電極分離と１（ｍの電極長さに
対して、位相変調装置の変調電圧はＯ〜５０Ｖａｌｔの
範囲内であり、供給電場の周波数はＤＣから約１００ギ
ガヘルツまでの間で変化する。

第１図は本発明による光学的振幅変調モードによる集積
線形導波電気光学位相変調器の概略図である。

第１図では、位相変調器ＩＯは支持サブストレート上の
透明な電気光学反応性ポリマーフィルム１１から成る。

フィルム１１はランダムに偏光した光線人力２１を透過
する光学的導波管１２の集積形状を有する。透過光線は
導波管１２から光線出力２３として出る。導波チャンネ
ルのポリマーフィルムは導波チャンネルに隣接するポリ
マーフィルムよりも高い屈折率を有し、保護層として用
いた場合の緩衝被覆（ｂ％ｆｆ−デｃｏａｔｉｎｇ）よ
りも高い屈折率を有する。

電極２５は電圧源２７に連結し、活性化されてチャンネ
ル１２内の第１帯に垂直電場を与える。

電極２６は電圧源２８に連結し、活性化されてチャンネ
ル内の第２帯に水平電場を与える。チャンネル１２内の
電極２５間のポリマーフィルムは電極２５による供給垂
直電場に平行な、安定した分子配向を有する。チャンネ
ル１２内の電極２６間のポリマーフィルムは電極２６に
よる供給水平電場に平行な、安定した分子配向を有する
。

操作モードでは、入カレーザーピーム２０を供給する任
意に偏光したレーザー線源３０と、出力シグナル２４を
再構成電気シグナルに変換するように機能する光検出器
３１とに組合せて装置ＩＯを用いる。

この操作モードでは、ランダムに偏光した入力ビーム２
０をビームスプリッタ−１３によって、部分２１と２２
に分割する。ビーム２１は位相変調装置１０に伝導され
、ビーム２２は自由空間路を通過する。次にビーム２２
を光学インターフェロメトリーによってミラー１５．１
６及びビームスプリッタ−１４を用いて位相変調ビーム
２３と結合させて、結合ビーム２２を形成する。

入力の干渉性電磁線は例えば半導体６００〜１６００ｎ
ｍ出力のようなレーザービームであることが好ましい。

第１図に図示しない有機フィルム−支持サブストレート
は例えばプラスチックまたはガラスのような、便利な非
導電性媒質から構成することができる。

本発明の電気光学装置の薄フィルム有機導波媒質は透明
であり、物理的性質では等方性もしくは異方性であり、
非線形光学的反応を示す。

典型的な薄フィルム有機媒質はポリマーホストとゲスト
成分から成るブレンドである。＃フィルムの電気光学的
特性はゲスト成分のみによって制御されるか、またはホ
スト成分とゲスト成分の両方が非紐形の光学的感受性を
有する。

適当なホストポリマーの具体例はポリ（メチルメタクリ
レート）、セルロースアセテート、ポリシロキサン、ポ
リアクリルアミド、ポリアクリロニトリル等である。

適当なゲスト化合物の具体例は４−ニトロアニリン、２
−メチル−４−ニトロアニリン、４−Ｎ。

Ｎ−ジメチルアミノ−４′−ニトロスチルベン（ｕＡＮ
ｓ　）等である。

他の適当な非線形光学活性ゲスト化合物は次式に相当す
るキノジメタン構造によって説明される：式中、ｎは約
０〜３の範囲内の整数であｒ）、ＲとＲ１は水素及び炭
素数的１〜２０の脂肪族基、脂環式基、芳香族基から成
る群から適訳した置換基であり、Ｒ置換基の少なくとも
１つは電子供与基であり、Ｒ１置換基の少なくとも１つ
はｔ子求引基である。

非縁形元字活性キノジメタン棟の具体例は７．７−ジ（
Ｒ−へキシルテシルアミノ）−８，８−ジシアノキノジ
メタン；１３，１３−ジアミノ−１４，１４−ジシアノ
ジフェノキノジメタン；１３．１３−ジ（ジメチルアミ
ノ）−１４，１４−ジシアノジフェノキノジメタン；　
ｌ　３　、ｌ　３−ジ（ｎ−ヘキサデシルアミノ）−１
４，１４−ジシアノジフェノキノジメタン；１３，１３
−エチレンジアミノ−１４，１４−シフアノジフェノキ
ノジメタン；１３，１３−ジ（ジメチルアミノ）−１４
，１４−ジシアノ−４，５，９，１０−テトラヒドロピ
レノキノジメタン；１３，１３−ジ（ｎ−ヘキサデシル
アミノ）−１４，１４−シフアノ−４，５，９，１０−
テトラヒドロピレノキノジメタン等である。

上記のようなキノジメタン化合物の合成は米国特許第４
，６４０，８００号と第４．７０７．３０５号（これら
はここに＃考文献として関係する）に述べられている。

ここで用いるｒ＊子供与」なる用語は、共役電子構造が
電磁エネルギーの入力によって分極した場合に、電子密
度なπ電子系に寄与する有機置換基な意味する。

ここで用いる「１１子求引」なる用語は、共役電子構造
が電磁エネルギーの入力によって分極した場合に％電子
密度をπ電子系から求引する電気陰性有機置換基を意味
する。

製造の容易さ、光学的性質、及びゲスト成分との適合性
から特定のホストポリマーが選択される。

ゲスト成分は典型的に、薄フィルム導波ゲスト／ホスト
媒質の約５〜６０１ｋｍ％な占める。

電気光学反応を示すポリマーはホスト成分として用いら
れる、または単独成分として用いられる。

このタイプの有機成分は次式： 〔式中、Ｐ′　はポリマー主鎖準位であり、Ｓ′　は原
子数約０〜２００線状鎖長を有するフレキクプルスペー
サ基であり、Ｍ′は二次非線形光学感受性Ｂを有するペ
ンダント基であり、ペンダント基はポリマーの少なくと
も約１０］［緻チな占める］で示される熱可塑性ポリマ
ーによって説明され。

このポリマーは約４０℃より高いガラス転移温度な有す
る。

上記式に相当する熱町塑注側顕ポリマーは物理的性質に
おいて等方性または液晶のいずれかである。適当な側鎖
ポリマーは米国特許第４．６９４．０６６号に述べられ
ている。側鎖ポリマーの具体例＋ｚポリ（６−（４−ニ
トロビフェニルオキシ）へキフルメタクリレート〕、ポ
リ（Ｎ−４−ニトロフェニル−４−ピペリジルアクリレ
ート）、及び例えば のような、スチルベン含有ポリマーである。メチルメタ
クリレート／４−（＃−（ｚ−メタクリルオキシエチル
）−Ｎ−メチルアミノ）　−４’−二トロスチンペン（
５０１５０）’）コポリマー１Ｊ１好マしいタイプの側
鎖ポリマーである。

本発明の装置はチャンネル元路内に１例えば非線形光学
活性ゲスト分子のような分子双極子または上記タイプの
ポリマーの非線形光学活性ペンダント側鎖が外部場誘導
整列するような、２つの導波部分を含む。

媒質をその融点またはガラス転移温度の近くまたはそれ
以上に加熱してから、ＤＣ電場（例えば。

５０〜５００　Ｖ／μ倶）を媒質に与えて分子双極子を
単軸配向に整列させることによって、薄フィルム導波媒
質の極比（ｐａｌｉｎｇ　）が便利に達成される。次に
媒質がまだ供給ＤＣ電場の影響下にあるときに、媒質を
冷却する。このようにして、安定した永久的な分子配向
が例えば第１図に示した電極対の間のような、剛性構造
中に固定される。

第１図の電極対２５と２６は例えばアルミニウム。銀、
金、銅、インジウム−酸化スズ、チタン酸インジウム等
のような適当な導電性物質のストリップ被覆であり、Ｄ
ＣまたはＡＣ電源２７．２８に連結される。

第１図の薄フィルム導波層１１は各物質に対して適当で
あるような、例えばスピンコーチング、吹付け、ラング
ミュア−プロゲット（Ｌａｎ％ｓｉｒ−Ｂｌｏｄｇａｔ
ｔ　）の蒸着法、スパッターリング等のような通常の製
造方法によって、支持サブストレートと組合せることが
できる。

次の実施例によって本発明をさらに説明する。

装置成分は典型的なものとして述べるが、設計と運転の
種々な変更が前述の開示に基づいて本発明の範囲内で実
施されうる。

例 この例は第１図に示すような、本発明による偏光不感受
性の導波電気光学変調器の構造と操作を説明する： 商業的に入手可能な二酸化ケイ素被覆ケイ素ウェファを
ヴアリアン（Ｖａｒｉａｎ　）電子ビーム真空蒸着系に
入れる。純度９９．９９９％の０．１μｍ層がウェファ
上に蒸着する。

、４Ｚ−１５１８ポジテイブフオトレジストしヘキスト
（ＩＩｏａｃｈｓＬ）　：］をソリチック（５ｏｌｉｔ
ａｃ）モデル５１００コースタ−によって、アルミニウ
ム被覆ウェファ上にスピンコーチングする。５０００ｒ
ｐｍでの３０秒間スピニングによって、ｌ、５μｍフォ
トレジスト被覆が得られる。フォトレジスト被覆を９０
℃の真空炉で３０分間乾燥させる。

カール　サス（ＫαデＩ　５ｕｓｓ　　）モデルＭＪＢ
３マスク　アライナ−（、ＩＬαｓｋ　ａｌｉｇｎａｒ
　）内で好ましい形状のマスクとウェファを接触させ、
マークした被覆を４０５μｍ放射線（１２０ｍｌ／ｃｍ
２）に暴露させることによって、フォトレジスト被覆を
第１図の下部電極２５としてパターン化する。

マスクを除去し、パターン化フォトレジストを水中ＡＺ
−４００に現像剤（Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ）　（１：　１
　）によって４５秒間にわたって現像し、脱イオン水に
よって洗浄することによって現像サイクルを停止する。

ウェファのフォトレジスト被覆を１２０℃の真空炉中て
３０分間焼成する。暴露したアルミニウムパターンをＡ
型腐蝕剤〔トランセン社（Ｔデαｎ−ｓｇｎａ　Ｃｏ、
）〕によって５０℃で２０秒間腐蝕し、蝕刻面を脱イオ
ン水ですすぎ洗いする。

ウェファのアルミニウム電極面を薄い（１０００Ａ）保
護ポリシロキサン層によって覆い、次に４０００デｐｍ
で３０秒間のスピンコーチングによってマスターボンド
（ＭａｓｃｏｒＢｏｎｄ　）　ＵＶ　ｌ　１−４ＭＩ　
ｘポキン〔マスターボンド社（ＭａｓｔｅｒＢｏｎｄ　
Ｉｎｃ　、　）　）の２．０ｐｍクラッド層を施し、こ
のクラッド層を３６５　ｎｒｎ光線２０Ｊ／々−による
１分間の水銀アーク燈放電によって硬化させる。

硬化後に、連続層の表面接着性を改良するために、プラ
ズマファプ（ＰＩα８情α／ａｂ）３４０腐蝕装置〔エ
レクトロチク社（Ｅｌｇｃｔｒｏｔｇｃｈ　Ｃｏ、　）
　）内でウェファを反応性イオン腐蝕に５秒間さらす。

腐蝕条件は１３．５６ｆＨｇ　　高周波電力３０ｗａｔ
ｔ／６“直径パターンを用いてｂ１５ｍｔｏデデ、圧に
おいて０２流動５標準（：Ｉｎ３／分である。

１６５μ倶厚さの非線形光学活性有機層がクラッド層上
に３０００デｐｍにおいてスピン−コーチングされる。

スピンコーチング媒質はトリクロロメロパン中のメチル
メタクリレート／４−　ＣＮ−（２−メタクリルオキ７
エチル）−Ｎ−メチルアミノコ−４′−二トロステルペ
ン（５０１５０）のコポリマーの２０％溶液である。有
機層を１６０℃の真空炉中で１時間乾燥させる。

ＡＺ−１５１８のフォトレジスト層を４００゜ｒｐｍで
有機層上にスピンコーチングし、この層を４０５１１ｍ
放射線（”　２０　ｍ１７ｃｍ”）に暴露する。

アルミニウム０．２μｍ層がフォトレジスト層上に付着
する。アルミニウム層をフォトレジスト層で被潰し、層
を第１図に示すような線形導波管の形状にパターン化す
る。導波管の幅は５μ毒である。

導波管構造の上面を前述のような、酸素プラズマ条件下
で１５分間反応性イオン腐蝕にさらして、フォトレジス
ト被覆パターンを別として、ポリシロキサン層までの多
重層を除去する。腐蝕サイクルはアルミニウムパターン
からフォトレジスト被覆をも除去する。

アルミニウムと下部フォトレジスト層は導波管構造をＡ
Ｚ　−４００に現像液に１分間浸漬することによって除
去される。

サブストレートと上面の多重層りブパターンはマスター
ボンドＵＶ１１−４Ｍ！エポキシ（マスターボンド社）
によって２５０　Ｏｒｐｍにおいてスピンコーテングし
、被覆を４０５　ｎｍ光線の２０ｙ＋ＪＦ／ｃｒｎ２に
よる２分間の水銀アーク燈放電によって硬化する。

アルミニウムの０．１μｍ層が上部エポキシクラッド層
上に付着し、上記パターン処理方法後に、第１図の上部
電極２５と電極２６が形成される。

導波管構造を対立する端部で裂いて、光線な導波有機層
に連絡させるための２つのシャープな面を形成する。

２セットの電極間の２つのポリマー導波部分の分子配向
はそれぞれ、電極セットによって供給電場を加えること
によって得られる。電極長さ１ｃｒｎでは透過状態から
不透過状態へ切換えるために、第１図のインターフエロ
メトリー配置では２〜６ＶｏＮの電圧が必要である。

製造した導波管をメツトラ−（Ｍａｔｔｌ−デ）高温段
階に装入し、装置の温度を１℃／分で１４０”Ｃに高め
る。１セットの電極に１００Ｖ／μ駕のＤＣ電場と５　
Ｖｏｌｔ　ｓｉｎｇ（１０，０００ｔ　）のＡＣ電圧を
印加し、他のセットの電極に可変ＤＣ電圧と５　Ｖｏｌ
ｔｓｉｎａ　（１０，０００ｔ　）のＡＣ電圧を印加す
る。

対物レンズ（ｆａｘ）を用いて、１゜３４μ惰放射線（
１００ｆｆｌＦ連続波）を線形導波管に収束させ、結合
させる。導波変調器の出力をＩＯＸ顕微鏡対物レンズに
通し、ビーム結合器を用いて自由空間を透過したレーザ
ービームの一部と結合させる。結合ビームを次に偏光ビ
ームスプリッタ−に導き１次に２つの光検出器に導入す
る。検出器シグナルは２つの固定増幅器に伝導される。

両増幅器をＩ　Ｏ＋０００　Ｈｕｒｔのシグナルに関し
て同調させ、第１電極セットに対する可変ＤＣ電圧を２
増幅器のシグナルが同じになるまで調節する。

調節した供給電場下で導波装置を１４０℃に２０分間維
持し、導波装置を１℃／分で室温にまで冷却する間、供
給電場を維持する。

導波管の操作中、２電極セットの印加電圧は平衡化し、
透過光線のＴＥモードとＴＭモードの等しい位相調整が
得られるので、光線変調の実施は偏光不感受性である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光学的振幅変間モードによる集積
線形導波電気光学位相変調器の概略図である。 ｌＯ・・・位相変調器；１２・・・導波チャンネル；２
５．２６・・・電極；２７．２８・・・電圧源；３０・
・・レーザー線源；３１・・・光検出器。 （外４名） 手 続 補 正 書 平成２年特許願第１５４９７８号 ２、発明の名称 偏光不感受性の線形導波電気光学位相変調器性 所 名 称

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次の要素： ａ、電気光学反応性有機媒質から構成される線形導波チ
   ャンネル； ｂ、チャンネル有機媒質への水平電場供給を促進するた
   めに、前記チャンネルに沿つて近くに配置され、 間隔をおいた電極間の有機媒質帯が供給水平電場の方向
   に平行な、非心対称性分子配向を有する、間隔をおいた
   電極の第１セット；及び ｃ、チャンネル有機媒質への垂直電場供給を促進するた
   めに、第１セットの電極と同じチャンネルに沿つて近く
   に配置され、間隔をおいた電極の間の有機媒質帯が供給
   垂直電場の方向に平行な、非心対称性分子配向を有する
   、間隔をおいた電極の第２セット から成る偏光不感受性（ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−ｉ
   ｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）の線形導波電気光学位相変調器
   。 ２、有機媒質がホストの熱可塑性ポリマーとゲストの電
   気光学反応を示す有機化合物とのブレンドである請求項
   １記載の導波変調器。 ３、有機媒質が電気光学反応を示す熱可塑性ポリマーで
   ある請求項１記載の導波変調器。４、光波位相を偏光不
   感受性に変調させるための薄フィルム電気光学導波装置
   であつて、次の要素：ａ、電気光学反応を示す熱可塑性
   ポリマー媒質から成る線形導波チャンネル；ｂ、チャン
   ネルポリマー媒質への水平電場供給を促進するために、
   前記チャンネルに沿つて近くに配置され、間隔をおいた
   電極間のポリマー媒質帯が供給水平電場に平行な、非心
   対称性分子配向を有する、間隔をおいた電極の第１セッ
   ト； ｃ、チャンネルポリマー媒質への垂直電場供給を促進す
   るために、第１セットの電極と同じチヤンネルに沿つて
   配置され、間隔をおいた電極間のポリマー媒質帯が供給
   垂直電場に平行な、非心対称性分子配向を有する、間隔
   をおいた電極の第２セット； ｄ、前記電極セットのための電圧供給源；及びｅ、導波
   装置に光線を導入するための干渉性光線放射手段 から成る装置。 ５、光検出器手段をさらに結合した請求項４記載の導波
   装置。 ６、光線放射手段がレーザービーム発生源である請求項
   ４記載の導波装置。 ７、チャンネルポリマー媒質が非線形光学反応を示すペ
   ンダント側鎖を有するポリマーである請求項４記載の導
   波装置。 ８、チャンネルポリマー媒質が電子供与基と電子求引基
   と共にビフェニル構造を含むペンダント側鎖を有するポ
   リマーである請求項４記載の導波装置。 ９、チャンネルポリマー媒質がアミノ基とニトロ基と共
   にビフェニル構造を含むペンダント側鎖を有するポリマ
   ーである請求項４記載の導波装置。 １０、チャンネルポリマー媒質が電子供与基と電子求引
   基と共にスチルベン構造を含むペンダント側鎖を有する
   ポリマーである請求項４記載の導波装置。 １１、チャンネルポリマー媒質がアミノ基とニトロ基と
   共にスチルベン構造を含むペンダント側鎖を有するポリ
   マーである請求項４記載の導波装置。 １２、次の工程： （１）支持サブストレート上に、 電気光学反応を示す有機媒質から成り線形導波チャンネ
   ル配列を有する透明な光学的導波薄フィルムを成形する
   工程； （２）チャンネル有機媒質への水平電場供給を促進する
   ために、前記チャンネル光路に沿つて近くに、間隔をお
   いた電極の第１セットを配置する工程； （３）チャンネル有機媒質への垂直電場供給を促進する
   ために、第１セットの電極と同じチャンネル光路に沿つ
   て近くに、間隔をおいた電極の第２セットを配置する工
   程； （４）薄フィルムを加熱して、チャンネルポリマー分子
   を移動させる工程； （５）各セットの電極に電圧を印加して電場を形成し、
   第１セットの電極には供給水平電場の方向に平行な、ポ
   リマー分子の非心対称性配向を誘導させ、 第２セットの電極には供給垂直電場の方向に平行な、ポ
   リマー分子の非心対称性配向を誘導させる工程；及び （６）供給電場を維持しながら薄フィルムを冷却し、そ
   れによつて二次非線形光学反応を示す、２つの安定な電
   場誘導ポリマー分子配向帯を形成する工程 から成る線形導波電気光学位相変調器の製造方法。 １３、有機媒質がホストの熱可塑性ポリマーと、ゲスト
   の非線形光学反応を示す有機化合物とのブレンドである
   請求項１２記載の方法。 １４、有機媒質が非線形光学反応を示す熱可塑性ポリマ
   ーである請求項１２記載の方法。１５、有機媒質が非線
   形光学反応を示すペンダント側鎖を有する熱可塑性ポリ
   マーである請求項１２記載の方法。 １６、有機媒質が電子供与基と電子求引基と共にビフェ
   ニル構造を含むペンダント側鎖を有する熱可塑性ポリマ
   ーである請求項１２記載の方法。 １７、有機媒質が電子供与基と電子求引基と共にスチル
   ベン構造を含むペンダント側鎖を有する熱可塑性ポリマ
   ーである請求項１２記載の方法。 １８、請求項１２記載の方法によつて製造された偏光不
   感受性の導波装置。 １９、次の工程： （１）請求項１８記載の偏光不感受性の導波装置に任意
   に偏光したレーザービームを導入する工程； （２）各セットの電極に変調電圧を印加して、導波され
   る光線の横断電気モードと横断磁気モードに対して同じ
   位相変調を生じさせる工程；及び （３）変調された光線を光検出器手段に伝導する工程； からなる、透過光線の光強度を装置のインターフエロメ
   トリー導波チャンネル間の位相シフトの関数として変化
   させる電磁線変調方法。 ２０、光線がレーザービームである請求項１９記載の方
   法。 ２１、薄フィルム有機媒質が非線形光学反応を示すペン
   ダント側鎖を有する熱可塑性ポリマーである請求項１９
   記載の方法。 ２２、薄フィルム有機媒質が電子供与基と電子求引基と
   共にビフェニル構造を含むペンダント側鎖を有する熱可
   塑性ポリマーである請求項１９記載の方法。 ２３、薄フィルム有機媒質が電子供与基と電子求引基と
   共にスチルベン構造を含むペンダント側鎖を有する熱可
   塑性ポリマーである請求項１９記載の方法。 ２４、入射光線の一部が自由空間を通つて発散され、次
   に光学インターフエロメトリーによつて位相変調光線と
   結合し、位相変調光線と自由空間光線との間の位相シフ
   トの関数として透過光線の光強度が変化する請求項１９
   記載の方法。 ２５、第２レーザー発生源からの光線がビーム結合器に
   よつて位相変調光線と結合し、結合光線の強度が位相変
   調光線とレーザー発生源からの光線との間の位相シフト
   の関数として変化する請求項１９記載の方法。