JPH0345937A - 光スイッチ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は光スイッチに関し、更に詳しくは、放射モード
が導波モードに再結合することによって起る消光比の低
下を防止できる光スイッチに関する。

（従来の技術） 半導体材料で構成されるＹ分岐光導波路の光スイッチは
、例えば、第５図の斜視図および第５図のＶｌ−ＶＩ線
に沿う断面図である第６図に示したような構造になって
いる。

すなわち、下部電極ｌの上にｎ＋型の半導体層２、　　
ｎ＋型型環導体層３順次積層され、更にその上に、ｎ＋
＋半導体から戒る下部クラッド層４、ｎ−型半導体から
成るコア層５が順次積層されている。

コア層５の上には、ｐ＋＋半導体から成る上部クラッド
層６が第５図のような角度θをもってＹ分岐してリッジ
状に形成され、その上面は絶縁薄膜７で被覆されている
。

ここで先導波路Ａは光波の入射ポートであり、分岐側光
導波路Ｂ＋、Ｂｚはいずれも光波の出射ポートになって
いる。

分岐側光導波路Ｂｌ、Ｂ２においては、その絶縁薄膜７
の一部がスリット状に除去されて窓７ａ。

７ｂが形成され、ここに上部電極８ａ、８ｂが上部クラ
ッド層６と接合して例えば蒸着法によって形成されてい
る。

この構造の光スイッチの場合、例えば一方の分岐側光導
波路（これを分岐光導波路Ｂ、とする）に上部電極８ａ
から所定値の電流を注入したりまたは所定値の電圧を印
加すると、その部分の屈折率が低下して光波の伝搬は完
全に停止する。その結果、先導波路Ａから入射した光波
は全て他方の分岐側光導波路Ｂ、から出射して、光路の
切替え、すなわちスイッチング作用が得られる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、例えば上部電極８ａからの電流注入の場
合、その注入電流値を無制限に大きくすることはできな
い。そのため、通常、上部電極８ａにおける電流注入部
の長さは、分岐側光導波路Ｂ。

の伸長方向で数百μｍ程度に制限されている。

その結果、電流注入部の後方に位置する分岐側光導波路
Ｂ１では光波の伝搬が可能な状態にあるため、先導波路
のＹ分岐点などで発生する放射モードに結合した光波が
導波モードと再結合するという現象が起り、その消光比
の低下を招く。

このような問題を解消するために、通常、分岐角θを小
さくして光導波路Ａからの導波光が放射モードに結合す
ることを抑制するという対策や、放射モードに結合した
光波の減衰を実現するという対策が採られている。

しかしながら、前者の対策の場合は、素子長の増加を招
いて光スイッチが大型化し、また後者の場合は、注入電
流が増加することによって先導波路における発熱量が増
大するという不都合を招く。

本発明は、従来の対策における上記不都合を、放射モー
ドに結合した光波を積極的に減衰せしめることにより解
消することができる光スイッチの提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記した問題を連成するために、本発明においては、半
導体から成るＹ分岐光導波路の分岐側光導波路に電流注
入手段または電圧印加手段を設けた光スイッチにおいて
、前記分岐側光導波路の間に光減衰部を形成したことを
特徴とする光スイッチが提供される。

（作用） 本発明の光スイッチの場合、分岐側光導波路の間に形成
されている光減衰部によって、Ｙ分岐点などで発生した
放射モードが積極的に減衰される。

そのため、導波モードへの再結合が起らなくなり、光波
における消光比の低下が抑制されるようになる。

（実施例） 以下に、本発明の光スイッチを添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は、光減衰部が光吸収部である場合の実施例光ス
イッチを示す斜視図であり、第２図は第１図の■−■線
に沿う断面図である。

この場合の光スイッチは、分岐側光導波路Ｂｌ＋Ｂ！の
間に光吸収部９ａを設けたことを除いては、第５図およ
び第６図に示した従来構造の場合と変わることはない。

すなわち、光導波路ＡからＹ分岐して伸長するりッジ状
の分岐側光導波路Ｂ＋、Ｂｔの間に位置する上部クラッ
ド層６の表面に、光吸収部９ａを設け、その上を絶縁薄
膜７で被覆したものである。

光吸収部９ａは、Ｙ分岐点から上部電極８ａ、８ｂの後
方にまで形成されている。

光吸収部９ａとしては、放射モードを吸収できる性質を
有するものであれば何であってもよいが、例えば、上部
クラッド層６の所定個所に蒸着法によって装荷した金属
層であればよい。

この光スイッチにおいては、Ｙ分岐点などで発生した放
射モードがこの光吸収部に吸収されて減衰するので、分
岐側光導波路Ｂ、またはＢ、への再結合は抑制され、消
光比の低下が回避されるようになる。

第３図は、光減衰部が光散乱部である場合の実施例光ス
イッチを示す斜視図であり、第４図は第３図のＩ’ｌｉ
’−ＩＶ線に沿う断面図である。

この光スイッチの場合は、リッジ状の分岐側光導波Ｂｔ
、Ｂｔの上部クラッド層６の表面に光吸収部９ｂがＹ分
岐点から上部電極８ａ、８ｂの後方に至るまで形成され
、その上面は絶縁薄膜７で被覆されている。

光吸収部９ｂとしては、例えば凹凸パターンであり、こ
の凹凸パターンは例えば上部クラッド層６の表面にエツ
チング処理を施して形成することができる。凹凸パター
ンとしては、光を散乱できる形態であればどのようなパ
ターンであってもよく、例えば、凹凸がランダムに分布
するランダムパターンや回折格子のパターンをあげるこ
とができる。

この構造の光スイッチの場合、Ｙ分岐点などで発生した
放射モードは光散乱部で外部に散乱して減衰するので、
放射モードが導波モードに再結合することは抑制され、
消光比の低下が防止される。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の光スイ４゜ ッチは、半導体から成るＹ分岐光導波路の分岐側光導波
路に電流注入手段または電圧印加手段を設けた光スイッ
チにおいて、前記分岐側光導波路の間に光減衰部を形成
して構成されているので、Ｙ分岐点などで発生した放射
モードはこの光減衰部で減衰して導波モードに再結合す
ることが抑制される。したがって、本発明の光スイッチ
においては、従来のように、分岐角θを小さくして素子
長を長くしたり、または上部電極の電流注入部を長くす
ることもなく、放射モードによる消化光の低下を防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光減衰部が光吸収部である本発明の光スイッチ
の１例を示す斜視図、第２図は第１図の■−■線に沿う
断面図、第３図は光減衰部が光散乱部である本発明の光
スイッチの１例を示す斜視図、第４図は第３図のＩＶ−
■線に沿う断向図、第５図は従来のＹ分岐光導波路光ス
イッチの斜視図、第６図は第５図のＶＩ−ＶＩ線に沿う
断面図である。 １・・・下部電極、２・・・ｎ＋型型環導体層３・・・
ｎ＋型型環導体層４・・・下部クラッド層（ｎ＋型型環
導体層、５・・・コア層（ｎ−型半導体層）、６・・・
上部クラッド層（ｐ＋型型溝導体層、７・・・絶縁薄膜
、７ａ、７ｂ・・・窓、８ａ、８ｂ・・・上部電極、９
ａ・・・光吸収部（金属層）、９ｂ・・・光散乱部（凹
凸パターン）、Ａ・・・先導波路（入射ポート）、Ｂ＋
、Ｂｔ・・・分岐側光導波路（出射ポート）。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体から成るＹ分岐光導波路の分岐側光導波路
   に電流注入手段または電圧印加手段を設けた光スイッチ
   において、前記分岐側光導波路の間に光減衰部を形成し
   たことを特徴とする光スイッチ。
2. （２）前記光減衰部が光吸収部である請求項１記載の光
   スイッチ。
3. （３）前記光吸収部が上部クラッド層の表面に装荷され
   た金属層である請求項２記載の光スイッチ。
4. （４）前記光減衰部が光散乱部である請求項１記載の光
   スイッチ。
5. （５）前記光散乱部が上部クラッド層の表面に形成され
   た凹凸パターンである請求項４記載の光スイッチ。
6. （６）前記凹凸パターンがランダムパターンまたは回折
   格子パターンである請求項５記載の光スイッチ。