JPH0394235A - カプラ型光スイッチ - Google Patents

カプラ型光スイッチ

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Publication number
JPH0394235A
JPH0394235A JP23104489A JP23104489A JPH0394235A JP H0394235 A JPH0394235 A JP H0394235A JP 23104489 A JP23104489 A JP 23104489A JP 23104489 A JP23104489 A JP 23104489A JP H0394235 A JPH0394235 A JP H0394235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractive index
optical
medium
nitrophenyl
coupler
Prior art date
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Pending
Application number
JP23104489A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nonaka
毅 野中
Toshifumi Hosoya
俊史 細谷
Hiroo Matsuda
松田 裕男
Toru Yamanishi
徹 山西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
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Priority to CA002024389A priority patent/CA2024389C/en
Priority to EP90117093A priority patent/EP0418654B1/en
Priority to DE69015295T priority patent/DE69015295T2/de
Priority to US07/577,715 priority patent/US5108200A/en
Publication of JPH0394235A publication Critical patent/JPH0394235A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、オブトエレクトロニクス分野で用いられる光
スイッチ、特に、ガラスファイバ溶融型の光ファイバカ
プラの周囲の媒質の屈折率を変化させて光カプラの分岐
比を変化させるカプラ型光スイッチとその製造方法に関
するものである。
(従来の技術) 従来、光スイッチとしては、素子を構成する材利の屈折
率を変化させて光の強度変調を行なうものと、素子を構
成する材料の吸光係数を変化させて光スイッチ機能を行
なわせるものに大別される。
これらの光スイッチに用いられる材料としては、従来は
無機材料が知られているが、mNA (メタニトロアニ
リン)に代表される有機非線形材料が用いられるように
なっている。有機非線形材料は、非線形光学定数が大き
いこと、応答速度が速いことから、有用な材料となって
いる。
一方、溶融型の光カプラを用いた光スイッチもその製造
技術の進展とともに注目されている。
第3図は、米国特許第4786130号明細書に記載さ
れた光ファイバカプラを用いた光スイッチの概略図であ
る。゛図中、1は光ファイバ、2は光結合部、3はカプ
ラ収納ケース、7は温度により屈折率が変化する媒質、
8は温度制御装置、9は導線である。融着部である光結
合部2の周囲の媒質7の温度を温度制御装置8で制御し
、媒質の屈折率を変化させることにより、光カプラの分
岐比を変えるものである。媒質7としては、シリコンオ
イルや液晶などを用いている。
このような光ファイバカプラを用いた光スイッチは、光
ファイバとの接続性に優れ、低損失であるが、融着部の
周囲の媒質の屈折率を温度で制御する方法は、応答速度
の遅れが大きく実用的でない。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、光ファイバカプラを用いた光スイッチの応答特性を
改善し、信頼性に優れた光スイッチを提供することを目
的としてなされたものである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、光ファイバカプラの光結合部分の周囲の媒質
の屈折率を制御するカプラ型光スイッチにおいて、前記
媒質として透明な液状材料中に電界または磁界により屈
折率の変化する光学材料を分散または溶解させた媒質を
用いたことを特徴とするものである。
(作 用) 本発明は、光ファイバヵブラの光結合部の周囲の媒質に
、電界または磁界により屈折率の変化する光学材料が分
散または溶解されているので、この媒質に作用される電
界または磁界を制御することにより、前記媒質の屈折率
を変化させることができ、分岐比を設定、制御すること
ができるものである。
(実施例) 第1図は、本発明の一実施例を説明するための光ファイ
バカプラを用いたカプラ型光スイッチの概略図、第2図
は第1図のII − II断面図である。
図中、1はクラッド部が融着された2本のシングルモー
ドの光ファイバ、2は融着部である光結合部、3はカプ
ラ収納ケース、4は光ファイバカプラ周囲の媒質、5は
電極、6導線である。媒質4は、前記光ファイバのクラ
ッド部とほぼ同等の屈折率を有するもので、光学的に透
明な液状材料中に、電界により屈折率の変化する光学材
料を分散または溶解させたものであり、したがって、媒
質4の屈折率を電界によって変化させることができる。
光ファイバは、2本に限られるものではなく、3本以上
でもよい。
光学的に透明な液状材料としては、液状アクリル化合物
,液状ボリアミド化合物,液状ポリエーテル化合物,液
状ポリウレタン化合物,液状ポリアミドイミド化合物,
液状シリコーン化合物,液状エボキシ化合物,液状弗素
化合物等を用いることができる。中でも、液状シリコー
ン化合物(特に、直鎖状化合物),液状弗素化合物(弗
化物アクリレート)は、好適な材料である。
電界により屈折率の変化する光学材料として電界に対す
る屈折率の変化特性が非線形の光学材料を用いるとよい
。非線形光学材料としては、2一メチル−4−ニトロア
ニリン(MNA),メターニトロアニリン(m−NA)
,パラーニトロアニリン(p−NA),4−ジエチルア
ミノー4′ニトロスチルベン(DEANS),4−ジメ
チルアミノー4′−二l・ロスチルベン(DANS),
2−[エチル[4−[ (4一二トロフェニル)アゾ]
フェニルコアミノコエタノール(redl),4−ジブ
ロビルアミノ−4′−二トロスチルベン,4−ジブチル
アミノー4′−ニトロスチルベン,4−ジベンチルアミ
ノ−4′−二トロスチルベン,4−ジヘキシルアミノ−
4′−ニトロスチルベン,2−[メチル[4− [ (
4−ニトロフェニル)アソコフエニル]アミノ]エタノ
ール,2−[[4−〔(4−ニトロフェニル)アゾコフ
ェニルコアミノコエタノール,2−[プロビル[4− 
[ (4ニトロフェニル)アゾコフェニルコアミノ]エ
タノール,2−[ブチル[4− [ (4−ニトロフェ
ニル)アゾコフェニルコアミノコエタノール,2−[ペ
ンチル[4− [ (4−ニトロフェニル)アゾ]フェ
ニルコアミノ]エタノール,2−[ヘキシル[4− [
 (4−ニトロフェニル)アゾ]フエニル]アミノコエ
タノール,2−[エチル[4− [ (4−ニトロフェ
ニル)アゾ]フェニルコアミノ]メタノール,2−[エ
チル[4−[(4−ニトロフエニル)アゾ]フエニルコ
アミノコプロパノール,2−[エチル[4−[ (4−
ニトロフエニル)アゾコフェニル]アミノコブタノール
,2−[エチル[4− [ (4−ニトロフェニル)ア
ゾ]フエニル]アミノ]ペンタノール,2−[エチル[
4− [ (4一二トロフェニル)アゾコフェニルコア
ミノ]ヘキサノール,3−メチル−4一二トロビリジン
ーl−オキサイド,3−メチルー(2,4−ジニトロフ
エニル)一アミノブロパネート,N−4−二トロフェニ
ルブロリノール,2− [ [4− [ (4−ニトロ
フェニル)アゾコフェニル]アミノ]メタノール,2−
 [[4− [ (4ニトロフェニル)アゾ]フェニル
]アミノコブロバノール,2− [ [4− [ (4
−ニトロフェニル)アゾ]フエニル]アミノ]ブタノー
ル,2−[ [4− [ (4−ニトロフェニル)アゾ
コフェニル]アミノコペンタノール,2− [[4− 
[(4二トロフエニル)アゾ]フエニル]アミノコヘキ
サノール,2−[メチル[4− [ (4−ニトロフエ
ニル)アゾコフエニル]アミノコメタノール,2−[メ
チル[4− [ (4一二トロフェニル)アゾ]フェニ
ル]アミノ]プロバノール,2−[メチル[4− [ 
(4−ニトロフェニル)アゾコフェニル]アミノコブタ
ノール,2−[メチル[4一[(4−ニトロフエニル)
アゾコフエニル]アミノ]ペンタノール,2−[メチル
[4− [ (4−ニトロフエニル)アゾ]フエニル〕
アミノ〕ヘキサノール,2−[プロビル[4− [ (
4一二トロフエニル)アゾ]フエニル]アミノ]メタノ
ール,2−[プロビル[4− [ (4−ニトロフェニ
ル)アゾ]フエニルコアミノコブロパノール,2−[プ
ロビル[4−[(4−ニトロフェニル)アゾ]フエニル
コアミノ]ブタノール,2−[プロビル[4− [ (
4−ニトロフェニル)アゾ〕フェニル]アミノコベンタ
ノール,2−[プロビル[4−[(4−ニトロフェニル
)アゾコフェニルコアミノコヘキサノール,2−[ブチ
ル[4− [ (4−ニトロフェニル)アゾ]フェニル
]アミノ]メタノール,2−[ブチル[4−[ (4−
ニトロフェニル)アゾコフェニル]アミノコブロバノー
ル,2−[ブチル[4− [ (4−ニトロフェニル)
アゾ]フエニルコアミノ]ブタノール,2−[ブチル[
4− [ (4−ニトロフェニル)アゾコフェニルコア
ミノコペンタノール,2−[ブチル[4− [ (4ニ
トロフエニル)アゾ]フエニル]アミノ]ヘキサノール
,2−[ペンチル[4− [ (4−ニトロフェニル)
アゾ〕フェニルコアミノコメタノール,2−[ペンチル
[4− [ (4−ニトロフェニル)アゾ]フェニルコ
アミノ]ブロバノール,2−[ベンチル[4− [ (
4−ニトロフェニル)アゾ]フエニル]アミノ]ブタノ
ール,2−[ペンチル[4− [ (4−ニトロフエニ
ル)アゾ]フェニルコアミノコペンタノール,2−[ベ
ンチル[4− [ (4−ニトロフェニル)アゾコフェ
ニル]アミノコヘキサノール,2−[ヘキシル[4−[
(4−ニトロフエニル)アゾコフェニル]アミノコメタ
ノール,2−[ヘキシル[4− [ (4−ニトロフエ
ニル)アゾ]フェニル]アミノ]ブ口バノール,2−[
ヘキシル[4− [ (4−ニトロフェニル)アゾコフ
エニル]アミノコブタノール,2−[ヘキシル[4− 
[ (4−ニトロフェニル)アゾ〕フェニル]アミノ]
ペンタノール,2−[ヘキシル[4− [ (4−ニト
ロフェニル)アゾコフェニルコアミノコヘキサノール等
を用いることができる。
これら光学材料を分散または溶解させた媒質の屈折率は
、カプラとして用いる光ファイバのクラッドの屈折率よ
り僅かに小さいことが望ましく、クラッドが石英の場合
は、1.40〜1.45程度が適している。
上述したような電界または磁界で屈折率の変化する媒質
は、電界または磁界の変化による屈折率変化の速度が非
常に速いため、高速でのスイッチングが可能となる。
延伸した光ファイバカプラを収納するカプラ収納ケース
は、光ファイバの挿通部を境にして下部部分3Aと上部
部分3Bとに分割しておくと、延伸台において、融着、
延伸を行なったままの状態で収納ケースを設置できるの
で、特性を変化させる虞がない。光ファイバの挿通部分
、ならびに、上部部分と下部部分との接合面に接着剤塗
布して接着させた後、カプラ収納ケースに上述した媒質
を充填する。
カプラ収納ケースにケース蓋3Cを設け、媒質の充填後
、ケース蓋を接着して液状である媒質が漏れないように
しておくと、光カプラの取扱が容易となる。
カプラ収納ケースは、光ファイバカプラの保持、固定の
役割も果たすことができる。
カプラ収納ケースを2つに分割せずに、光ファイバ挿通
部に達する深さの切込みを設け、光ファイバを挿通後に
、切込みを接着剤で充填するようにしてもよい。
第4図は、試作した第1図の構造のカプラ型光スイッチ
の液状透明材料と非線形光学材料を示したものである。
用いた光ファイバは、シングルモードのものである。資
料番号が■〜0のものの屈折率は、いずれも1.3μm
の波長で、1.41〜1.44の範囲であった。これら
媒質に、約100KV/cmの電界を印加した。得られ
た光スイッチに、1.3μmの光を入射し、電極間に制
御信号を加えて、出力信号の切替の速さである.スイッ
チング時間を測定したところ、いずれの資料においても
、1 m S e C以下で切替ができることが確認さ
れた。
比較例として、第3図と同様な構造の光スイッチをしさ
くした。融着部の周囲の媒質としては、256Cで屈折
率が1.44のシリコーン系オイルを用いた。スイッチ
ング時間は、10msec以上であった。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、カプ
ラ型光スイッチにおける光結合部の周囲媒質の屈折率を
電界または磁界によって変化できるので、短時間で光路
の切替えを行なうことができ、光ファイバとの接続性に
も優れ、低損失で簡単な構成のカプラ型光スイッチを提
供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第16図は、本発明の一実施例を説明するためのカプラ
型光スイッチの概略図、第2図は、第1図のII − 
II線における断面図、第3図は、温度制御による従来
の光スイッチの概略構成図、第4図は、本発明の実施例
における試作例の説明図である。 1・・・光ファイバ、2・・・光結合部、3・・・カプ
ラ収納ケース、4・・・媒質、5・・・電極、6導線。 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光ファイバカプラの光結合部分の周囲の媒質の屈折率を
    制御するカプラ型光スイッチにおいて、前記媒質として
    、透明な液状材料中に電界または磁界により屈折率の変
    化する光学材料を分散または溶解させた媒質を用いたこ
    とを特徴とするカプラ型光スイッチ。
JP23104489A 1989-09-06 1989-09-06 カプラ型光スイッチ Pending JPH0394235A (ja)

Priority Applications (5)

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JP23104489A JPH0394235A (ja) 1989-09-06 1989-09-06 カプラ型光スイッチ
CA002024389A CA2024389C (en) 1989-09-06 1990-08-31 Coupler-type optical switch and process for producing the same
EP90117093A EP0418654B1 (en) 1989-09-06 1990-09-05 Coupler-type optical switch and process for producing the same
DE69015295T DE69015295T2 (de) 1989-09-06 1990-09-05 Optischer Koppler/Schalter und Verfahren zu seiner Herstellung.
US07/577,715 US5108200A (en) 1989-09-06 1990-09-09 Coupler-type optical switch and process for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

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