JPH04223408A - 光導波路光学装置および電圧センサ - Google Patents
光導波路光学装置および電圧センサInfo
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- JPH04223408A JPH04223408A JP41399790A JP41399790A JPH04223408A JP H04223408 A JPH04223408 A JP H04223408A JP 41399790 A JP41399790 A JP 41399790A JP 41399790 A JP41399790 A JP 41399790A JP H04223408 A JPH04223408 A JP H04223408A
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Landscapes
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は，光導波路光学装置お
よび電圧センサに関する。
よび電圧センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】導波路型グレーティング，導波路型レン
ズなどの光導波路光学装置を作製するためには，基板に
レジストを塗布したのち，所望の光学素子パターンを電
子ビーム描画する。その後エッチングを行ないレジスト
を除去する。
ズなどの光導波路光学装置を作製するためには，基板に
レジストを塗布したのち，所望の光学素子パターンを電
子ビーム描画する。その後エッチングを行ないレジスト
を除去する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の光
導波路光学装置の製造工程は複雑であり，いくつもの製
造工程を経なければならない。したがってコスト・アッ
プにつながる。
導波路光学装置の製造工程は複雑であり，いくつもの製
造工程を経なければならない。したがってコスト・アッ
プにつながる。
【０００４】この発明は比較的容易に作製することがで
き，コスト・ダウンを図ることができる光導波路光学装
置および電圧センサを提供することを目的とする。
き，コスト・ダウンを図ることができる光導波路光学装
置および電圧センサを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明による光導波路
光学装置は，基板，熱光学効果を有する材料を用いて上
記基板上に形成された光導波層，および光学素子を形成
するために上記光導波層の上面および下面の少なくとも
いずれか一方に装荷されかつ形成すべき光学素子パター
ンを有する加熱電極から構成されることを特徴とする。
光学装置は，基板，熱光学効果を有する材料を用いて上
記基板上に形成された光導波層，および光学素子を形成
するために上記光導波層の上面および下面の少なくとも
いずれか一方に装荷されかつ形成すべき光学素子パター
ンを有する加熱電極から構成されることを特徴とする。
【０００６】上記加熱電極の光学素子パターンにはたと
えばグレーティング・パターン，レンズ・パターン等が
ある。
えばグレーティング・パターン，レンズ・パターン等が
ある。
【０００７】この発明による電圧センサによると，基板
と，熱光学効果を有する材料を用いて上記基板上に形成
された光導波層と，グレーティングを形成するために上
記光導波層の上面および下面の少なくともいずれか一方
に装荷されかつ形成すべきグレーティング・パターンを
有する加熱電極から構成される光導波路光学装置，およ
び上記加熱電極に電圧が印加されることによって形成さ
れるグレーティングにより回折される光を受光する受光
素子を備え，上記受光素子から出力される受光信号にも
とづいて上記加熱電極に印加される電圧値を検出するこ
とを特徴とする。
と，熱光学効果を有する材料を用いて上記基板上に形成
された光導波層と，グレーティングを形成するために上
記光導波層の上面および下面の少なくともいずれか一方
に装荷されかつ形成すべきグレーティング・パターンを
有する加熱電極から構成される光導波路光学装置，およ
び上記加熱電極に電圧が印加されることによって形成さ
れるグレーティングにより回折される光を受光する受光
素子を備え，上記受光素子から出力される受光信号にも
とづいて上記加熱電極に印加される電圧値を検出するこ
とを特徴とする。
【０００８】
【作用】この発明の光導波路光学装置によると，熱光学
効果を有する材料により構成される光導波層の上面また
は下面に光学素子パターンを有する加熱電極が形成され
ている。
効果を有する材料により構成される光導波層の上面また
は下面に光学素子パターンを有する加熱電極が形成され
ている。
【０００９】加熱電極に電流を流すと電極が発熱し，そ
の直下または直上の光導波層部分が熱せられる。熱せら
れた光導波層の部分は屈折率が増加し，加熱電極パター
ンにそって光導波路光学素子が形成される。
の直下または直上の光導波層部分が熱せられる。熱せら
れた光導波層の部分は屈折率が増加し，加熱電極パター
ンにそって光導波路光学素子が形成される。
【００１０】光学素子が形成される部分に光が導波され
ることにより，光学素子の機能にもとづいた光学作用が
行なわれる。
ることにより，光学素子の機能にもとづいた光学作用が
行なわれる。
【００１１】光学素子パターンがたとえばグレーティン
グ・パターンのときにはグレーティングが形成される部
分に光が導波されることにより，光の回折等が行なわれ
る。
グ・パターンのときにはグレーティングが形成される部
分に光が導波されることにより，光の回折等が行なわれ
る。
【００１２】この発明の電圧センサによると，光導波路
光学装置において熱光学効果を有する材料により構成さ
れる光導波層の上面または下面にグレーティング・パタ
ーンを有する加熱電極が形成されている。
光学装置において熱光学効果を有する材料により構成さ
れる光導波層の上面または下面にグレーティング・パタ
ーンを有する加熱電極が形成されている。
【００１３】加熱電極に電流を流すと電極が発熱し，そ
の直下または直上の光導波層部分が熱せられる。熱せら
れた光導波層の部分は屈折率が増加し，加熱電極パター
ンにそってグレーティングが形成される。
の直下または直上の光導波層部分が熱せられる。熱せら
れた光導波層の部分は屈折率が増加し，加熱電極パター
ンにそってグレーティングが形成される。
【００１４】グレーティングにより光は回折され，受光
素子によって受光される。加熱電極への印加電圧によっ
て屈折率の変化量が変わり，回折効率も変わるので受光
素子の受光量も変わる。
素子によって受光される。加熱電極への印加電圧によっ
て屈折率の変化量が変わり，回折効率も変わるので受光
素子の受光量も変わる。
【００１５】したがって受光素子から出力される受光信
号にもとづいて加熱電極に印加される電圧が検出される
。
号にもとづいて加熱電極に印加される電圧が検出される
。
【００１６】
【実施例】以下光学素子がグレーティングのときの光導
波路光学装置の実施例について説明するが，この発明に
よる光導波路光学装置に含まれる光学素子はグレーティ
ングに限らず，導波路レンズ等の他のすべての光学素子
を含む。
波路光学装置の実施例について説明するが，この発明に
よる光導波路光学装置に含まれる光学素子はグレーティ
ングに限らず，導波路レンズ等の他のすべての光学素子
を含む。
【００１７】図１はこの発明による光導波路光学装置を
示す分解斜視図であり，グレーティング・カプラである
。
示す分解斜視図であり，グレーティング・カプラである
。
【００１８】ガラス基板１の表面上に薄膜ヒータ（電極
）２が装荷されている。この薄膜ヒータ２は形成すべき
グレーティング・パターンに形成され，その両端部間に
は電源４がオン，オフ制御可能に接続されている。ガラ
ス基板１上には熱光学効果を有する材料によりなる光導
波層３が形成されている。熱光学効果を有する材料には
たとえば紫外線硬化樹脂が挙げられる。
）２が装荷されている。この薄膜ヒータ２は形成すべき
グレーティング・パターンに形成され，その両端部間に
は電源４がオン，オフ制御可能に接続されている。ガラ
ス基板１上には熱光学効果を有する材料によりなる光導
波層３が形成されている。熱光学効果を有する材料には
たとえば紫外線硬化樹脂が挙げられる。
【００１９】図１に示す光導波路光学装置において，電
源４によって薄膜ヒータ２に電圧が印加され電流が流れ
ると薄膜ヒータ２が発熱する。これにより薄膜ヒータ２
上の光導波層３の部分も薄膜ヒータ２のパターンにそっ
て熱せられる。
源４によって薄膜ヒータ２に電圧が印加され電流が流れ
ると薄膜ヒータ２が発熱する。これにより薄膜ヒータ２
上の光導波層３の部分も薄膜ヒータ２のパターンにそっ
て熱せられる。
【００２０】熱せられた光導波層３の部分は他の部分に
比べて屈折率が増加する。これよりグレーティングが形
成される。
比べて屈折率が増加する。これよりグレーティングが形
成される。
【００２１】したがってこのグレーティングに外部から
光が入射すると，入射した光は光導波層３を導波する。 また光導波層を導波した光はグレーティングから外部へ
と出射する。
光が入射すると，入射した光は光導波層３を導波する。 また光導波層を導波した光はグレーティングから外部へ
と出射する。
【００２２】薄膜ヒータ２に流れる電流が増大すると，
薄膜ヒータ２上の光導波層３の部分の温度も上昇し，屈
折率も上昇する。グレーティング・カプラにおいてグレ
ーティングの屈折率は，伝搬定数に依存し，伝搬定数は
グレーティング・カプラの入射角および出射角に依存す
る。
薄膜ヒータ２上の光導波層３の部分の温度も上昇し，屈
折率も上昇する。グレーティング・カプラにおいてグレ
ーティングの屈折率は，伝搬定数に依存し，伝搬定数は
グレーティング・カプラの入射角および出射角に依存す
る。
【００２３】したがって図２に示すグレーティング・カ
プラにおいては薄膜ヒータ２に流れる電流量に応じて入
射角および出射角を変えることができることとなる。
プラにおいては薄膜ヒータ２に流れる電流量に応じて入
射角および出射角を変えることができることとなる。
【００２４】また図１に示すグレーティング・カプラに
おいては薄膜ヒータ２に電流を流さなければグレーティ
ングが形成されないので通常の二次元光導波路として使
用できる。
おいては薄膜ヒータ２に電流を流さなければグレーティ
ングが形成されないので通常の二次元光導波路として使
用できる。
【００２５】図１に示す光導波路光学装置は以下のよう
にして作製することができる。
にして作製することができる。
【００２６】ガラス基板１を用意する。ガラス基板１上
にスパッタリングまたは蒸着により薄膜ヒータ２を装荷
する。この際またはその後薄膜ヒータ２の両端部に電源
４を接続するためのリード部分を形成する。
にスパッタリングまたは蒸着により薄膜ヒータ２を装荷
する。この際またはその後薄膜ヒータ２の両端部に電源
４を接続するためのリード部分を形成する。
【００２７】ガラス基板１上に光導波層となる液状材料
をスピンコーティングし，その後この液状材料を硬化さ
せることにより光導波層３を形成する。液状材料として
紫外線硬化樹脂を選択した場合には，硬化させるために
紫外線を照射する。
をスピンコーティングし，その後この液状材料を硬化さ
せることにより光導波層３を形成する。液状材料として
紫外線硬化樹脂を選択した場合には，硬化させるために
紫外線を照射する。
【００２８】薄膜ヒータ２は図１に示すように光導波層
３の下面に限らず，光導波層３の上面に装荷してもよい
。薄膜ヒータ２を光導波層３の上面に装荷した場合にも
薄膜ヒータ２に電源４から電流を流すことにより，薄膜
ヒータ２の真下の光導波層部分が熱せられる。これによ
り薄膜ヒータ２の真下の光導波層３の部分の屈折率が薄
膜ヒータ２にそって増大する。したがって薄膜ヒータ２
の真下の光導波層３の部分がグレーティングとなる。
３の下面に限らず，光導波層３の上面に装荷してもよい
。薄膜ヒータ２を光導波層３の上面に装荷した場合にも
薄膜ヒータ２に電源４から電流を流すことにより，薄膜
ヒータ２の真下の光導波層部分が熱せられる。これによ
り薄膜ヒータ２の真下の光導波層３の部分の屈折率が薄
膜ヒータ２にそって増大する。したがって薄膜ヒータ２
の真下の光導波層３の部分がグレーティングとなる。
【００２９】図２は他の実施例を示すもので，この発明
を光スイッチに適用した実施例の斜視図である。図２に
おいては電源および薄膜ヒータの図示が省略されている
。
を光スイッチに適用した実施例の斜視図である。図２に
おいては電源および薄膜ヒータの図示が省略されている
。
【００３０】光導波層３の端面には光ファイバ５Ａおよ
び５Ｂが配置されている。
び５Ｂが配置されている。
【００３１】光導波層３に光を入射させることを考える
。薄膜ヒータに電圧を印加して電流を流すと薄膜ヒータ
の真上部分にのみグレーティング２Ａが形成される。 グレーティング２Ａによって光は回折し，光導波層３か
ら出射された光ファイバ５Ｂに入射して伝搬する。
。薄膜ヒータに電圧を印加して電流を流すと薄膜ヒータ
の真上部分にのみグレーティング２Ａが形成される。 グレーティング２Ａによって光は回折し，光導波層３か
ら出射された光ファイバ５Ｂに入射して伝搬する。
【００３２】薄膜ヒータに電圧を印加せずに電流を流さ
なければグレーティング２Ａは形成されない。したがっ
て光導波層３の出射光は光ファイバ５Ａに入射して伝搬
する。
なければグレーティング２Ａは形成されない。したがっ
て光導波層３の出射光は光ファイバ５Ａに入射して伝搬
する。
【００３３】薄膜ヒータに通電するかどうかで一方の光
ファイバにのみ光を導波させることができる。これは一
種の分岐型光スイッチである。
ファイバにのみ光を導波させることができる。これは一
種の分岐型光スイッチである。
【００３４】図２に示す光スイッチもガラス基板１上に
薄膜ヒータを形成したのち，ガラス基板１上に熱光学効
果を有する液状材料をスピンコーティングしてこの液状
材料を硬化することにより作製することができる。
薄膜ヒータを形成したのち，ガラス基板１上に熱光学効
果を有する液状材料をスピンコーティングしてこの液状
材料を硬化することにより作製することができる。
【００３５】光導波層３の上面上に薄膜ヒータを形成す
るようにしてもよい。
るようにしてもよい。
【００３６】図３はさらに他の実施例を示すもので，電
圧センサの斜視図である。図３においても電源および薄
膜ヒータの図示が省略されている。
圧センサの斜視図である。図３においても電源および薄
膜ヒータの図示が省略されている。
【００３７】薄膜ヒータを熱することにより形成される
グレーティング２Ａにより光導波層３に入射した光が回
折され，光導波層３から出射される光導波層３の端面に
フォトダイオード６が配置されている。
グレーティング２Ａにより光導波層３に入射した光が回
折され，光導波層３から出射される光導波層３の端面に
フォトダイオード６が配置されている。
【００３８】薄膜ヒータに印加される電圧により流れる
電流の大きさに応じて，薄膜ヒータ上の光導波層３の温
度も変わり，屈折率も変化する。屈折率の変化により回
折効率が変化する。回折効率の変化，すなわち屈折率の
変化は印加される電圧に応じて変化し，これによってフ
ォトダイオード６の出力信号も図４に示すように変化す
る。
電流の大きさに応じて，薄膜ヒータ上の光導波層３の温
度も変わり，屈折率も変化する。屈折率の変化により回
折効率が変化する。回折効率の変化，すなわち屈折率の
変化は印加される電圧に応じて変化し，これによってフ
ォトダイオード６の出力信号も図４に示すように変化す
る。
【００３９】図４のａｂ間の関係を利用することにより
フォトダイオード６の出力信号から薄膜ヒータへの印加
電圧を検出することができる。
フォトダイオード６の出力信号から薄膜ヒータへの印加
電圧を検出することができる。
【００４０】
【発明の効果】この発明による光導波路光学装置は，従
来の光導波路光学装置と異なりレジストの塗布，電子ビ
ーム描画などが不要なので製造工程が比較的容易となる
とともに製造時間の短縮化を図ることができる。
来の光導波路光学装置と異なりレジストの塗布，電子ビ
ーム描画などが不要なので製造工程が比較的容易となる
とともに製造時間の短縮化を図ることができる。
【００４１】また加熱電極への印加電圧の有無，大きさ
により光の制御を変えることができるので，グレーティ
ング・カプラ，光スイッチなど種々の光学装置の作製も
比較的容易となる。
により光の制御を変えることができるので，グレーティ
ング・カプラ，光スイッチなど種々の光学装置の作製も
比較的容易となる。
【００４２】また加熱電極をグレーティング・パターン
として電圧を印加してグレーティングを作成し，このグ
レーティングによる回折光強度を検出することにより加
熱電極への印加電圧を検出する電圧センサが得られる。
として電圧を印加してグレーティングを作成し，このグ
レーティングによる回折光強度を検出することにより加
熱電極への印加電圧を検出する電圧センサが得られる。
【００４３】この発明によると電圧センサも比較的容易
に作製することができるようになり，電圧検出も比較的
簡単となる。
に作製することができるようになり，電圧検出も比較的
簡単となる。
【図１】この発明の実施例を示すもので，グレーティン
グ・カプラの分解斜視図である。
グ・カプラの分解斜視図である。
【図２】この発明の他の実施例を示すもので，光スイッ
チの斜視図である。
チの斜視図である。
【図３】この発明のさらに他の実施例を示すもので、電
圧センサの斜視図である。
圧センサの斜視図である。
【図４】フォトダイオードの出力信号と薄膜ヒータへの
印加電圧との関係を示すグラフである。
印加電圧との関係を示すグラフである。
１ ガラス基板
２ 薄膜ヒータ
２Ａ グレーティング
３ 光導波層
６ フォトダイオード
Claims (3)
- 【請求項１】 基板， 熱光学効果を有する材料を用いて上記基板上に形成され
た光導波層，および光学素子を形成するために上記光導
波層の上面および下面の少なくともいずれか一方に装荷
されかつ形成すべき光学素子パターンを有する加熱電極
，から構成される光導波路光学装置。 - 【請求項２】 上記加熱電極の光学素子パターンがグ
レーティング・パターンである請求項１に記載の光導波
路光学装置。 - 【請求項３】 基板と，熱光学効果を有する材料を用
いて上記基板上に形成された光導波層と，グレーティン
グを形成するために上記光導波層の上面および下面の少
なくともいずれか一方に装荷されかつ形成すべきグレー
ティング・パターンを有する加熱電極から構成される光
導波路光学装置，および上記加熱電極に電圧が印加され
ることによって形成されるグレーティングにより回折さ
れる光を受光する受光素子を備え，上記受光素子から出
力される受光信号にもとづいて上記加熱電極に印加され
る電圧値を検出することを特徴とする電圧センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41399790A JPH04223408A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 光導波路光学装置および電圧センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41399790A JPH04223408A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 光導波路光学装置および電圧センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04223408A true JPH04223408A (ja) | 1992-08-13 |
Family
ID=18522540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41399790A Pending JPH04223408A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 光導波路光学装置および電圧センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04223408A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001281483A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-10 | Fujikura Ltd | 導波路型可変グレーティング |
| JP2013047627A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Toyota Industries Corp | 光導波路型電圧センサ |
| JP2016024425A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 日本電信電話株式会社 | グレーティングカプラ形成方法 |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP41399790A patent/JPH04223408A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001281483A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-10 | Fujikura Ltd | 導波路型可変グレーティング |
| JP4498530B2 (ja) * | 2000-04-03 | 2010-07-07 | 株式会社フジクラ | 導波路型可変グレーティング |
| JP2013047627A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Toyota Industries Corp | 光導波路型電圧センサ |
| JP2016024425A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 日本電信電話株式会社 | グレーティングカプラ形成方法 |
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