JPH04238326A - 光制御回路 - Google Patents
光制御回路Info
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- JPH04238326A JPH04238326A JP2039691A JP2039691A JPH04238326A JP H04238326 A JPH04238326 A JP H04238326A JP 2039691 A JP2039691 A JP 2039691A JP 2039691 A JP2039691 A JP 2039691A JP H04238326 A JPH04238326 A JP H04238326A
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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
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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】本発明は、光路切り替え、光波の
変調等を行う光制御素子を具備した光制御回路、特に基
板中に設けた光導波路を用いて制御を行う導波形の光制
御回路に関する。
変調等を行う光制御素子を具備した光制御回路、特に基
板中に設けた光導波路を用いて制御を行う導波形の光制
御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムの実用化が進むにつれて
、大容量、高機能のシステムが要求されており、より高
速の光信号の発生や光伝送路の切り替え、交換等の新た
な機能の付加が必要とされている。したがって、現在の
実用システムでは、光信号は半導体レーザや発光ダイオ
ードの注入電流を直接変調することによって得ているが
、高速の光変調器や光スイッチ等の光制御素子が必要と
なる。
、大容量、高機能のシステムが要求されており、より高
速の光信号の発生や光伝送路の切り替え、交換等の新た
な機能の付加が必要とされている。したがって、現在の
実用システムでは、光信号は半導体レーザや発光ダイオ
ードの注入電流を直接変調することによって得ているが
、高速の光変調器や光スイッチ等の光制御素子が必要と
なる。
【０００３】高速の光制御素子としては電気光学効果を
利用する光制御素子が代表的であり、方向性結合器形の
光変調器若しくはスイッチ，全反射形の光スイッチ，分
岐干渉形の光変調器もしくはスイッチに関する報告がな
されている。例えば、１０Ｇｂ／ｓ以上の超高速信号変
調器若しくはスイッチング素子としては、ＬｉＮｂＯ３
結晶中にＴｉを拡散して形成した光導波路を利用する素
子があり、マイクロ波と光波との速度整合を行った進行
波形電極を用いることにより、変調帯域として２０ＧＨ
ｚ 程度の値が得られている。
利用する光制御素子が代表的であり、方向性結合器形の
光変調器若しくはスイッチ，全反射形の光スイッチ，分
岐干渉形の光変調器もしくはスイッチに関する報告がな
されている。例えば、１０Ｇｂ／ｓ以上の超高速信号変
調器若しくはスイッチング素子としては、ＬｉＮｂＯ３
結晶中にＴｉを拡散して形成した光導波路を利用する素
子があり、マイクロ波と光波との速度整合を行った進行
波形電極を用いることにより、変調帯域として２０ＧＨ
ｚ 程度の値が得られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような光制御素子を用いた光通信システムを実用化す
るためには、光制御素子の製作性も考慮する必要がある
。例えば、ＬｉＮｂＯ３結晶中にＴｉを拡散して形成し
た方向性結合器形光変調器は、光導波路製作時において
Ｔｉの厚さあるいは幅が数％変化することにより完全結
合長が数ｍｍ変化してしまう。したがって、かかる素子
では、実用上必要とされる消光比が１５ｄＢ以上の特性
の素子を歩留りよく製作することが非常に難かしいとい
う問題がある。
たような光制御素子を用いた光通信システムを実用化す
るためには、光制御素子の製作性も考慮する必要がある
。例えば、ＬｉＮｂＯ３結晶中にＴｉを拡散して形成し
た方向性結合器形光変調器は、光導波路製作時において
Ｔｉの厚さあるいは幅が数％変化することにより完全結
合長が数ｍｍ変化してしまう。したがって、かかる素子
では、実用上必要とされる消光比が１５ｄＢ以上の特性
の素子を歩留りよく製作することが非常に難かしいとい
う問題がある。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑み、実用上歩
留りよく製作することができる光制御回路を提供するこ
とを目的とする。
留りよく製作することができる光制御回路を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る光制御回路は、基板面上若しくは基板面付近に
形成された少なくとも２本の近接した方向性結合器形光
導波路によって構成される少なくとも１つの光制御素子
を具備した光制御回路であって、上記方向性結合器形光
導波路の近傍に光波の結合度を調整する結合度調整領域
を有することを特徴とする。
明に係る光制御回路は、基板面上若しくは基板面付近に
形成された少なくとも２本の近接した方向性結合器形光
導波路によって構成される少なくとも１つの光制御素子
を具備した光制御回路であって、上記方向性結合器形光
導波路の近傍に光波の結合度を調整する結合度調整領域
を有することを特徴とする。
【０００７】
【作用】前記構成の光制御回路では、結合度調整領域の
大きさを変えることにより、あるいはこの結合度調整領
域にその周囲の屈折率とは異なる屈折率調整物質を入れ
ることにより、２本の方向性結合器形光導波路間の結合
度を変化させることができ、したがって、適宜結合度が
調整された光制御回路が作製できる。
大きさを変えることにより、あるいはこの結合度調整領
域にその周囲の屈折率とは異なる屈折率調整物質を入れ
ることにより、２本の方向性結合器形光導波路間の結合
度を変化させることができ、したがって、適宜結合度が
調整された光制御回路が作製できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【０００９】図１は本発明による光制御回路を説明する
めの一実施例に係る方向性結合器形光制御回路を示し、
（Ａ） は平面図、（Ｂ） はＡのＢ−Ｂ線断面図、（
Ｃ） は（Ａ） のＣ−Ｃ線断面図である。図１におい
て、ＬｉＮｂＯ３基板１１上には数μｍの間隔で互いに
近接した２本の光導波路１２Ａ，１２Ｂが形成されてい
る。これら光導波路１２Ａ，１２Ｂは幅が数μｍ〜数十
μｍ、長さが数ｍｍ〜数十μｍであり、これら光導波路
１２Ａ，１２Ｂの入力側には基板１１の入射端１１ａ側
に入力端１３Ａ，１３Ｂを有する２本の光導波路１４Ａ
，１４Ｂが、また、出力側には基板１１の出射端１１ｂ
側に出力端１５Ａ，１５Ｂを有する光導波路１６Ａ，１
６Ｂが、それぞれ接続されている。光導波路１４Ａ，１
４Ｂ及び光導波路１６Ａ，１６Ｂのそれぞれの間隔は、
光導波路１２Ａ，１２Ｂとの接続側から入力端１３Ａ，
１３Ｂあるいは出力端１５Ａ，１５Ｂ方向へ徐々に広が
り、入力端１３Ａ，１３Ｂ及び出力端１５Ａ，１５Ｂで
は、導波路間での結合が生じない程度、例えば数十μｍ
〜数百μｍ離れている。そして、このような光導波路１
２Ａ，１２Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ上には
光吸収を防ぐための、例えばＳｉＯ２からなるバッファ
層１７（図１（Ａ） では省略）が形成されている。さ
らに、このバッファ層１７を介して光ファイバ１２Ａ，
１２Ｂ上には一対の電極１８が形成されており、これに
より方向性結合器部１９が構成されている。方向性結合
器部１９を構成する光導波路１２Ａ，１２Ｂの間の長手
方向両端部上のバッファ層１７には矩形の穴が形成され
ており、これが結合度調整領域２０となっている。そし
て、結合度調整領域２０内には屈折率調整物質２１が設
けられている。
めの一実施例に係る方向性結合器形光制御回路を示し、
（Ａ） は平面図、（Ｂ） はＡのＢ−Ｂ線断面図、（
Ｃ） は（Ａ） のＣ−Ｃ線断面図である。図１におい
て、ＬｉＮｂＯ３基板１１上には数μｍの間隔で互いに
近接した２本の光導波路１２Ａ，１２Ｂが形成されてい
る。これら光導波路１２Ａ，１２Ｂは幅が数μｍ〜数十
μｍ、長さが数ｍｍ〜数十μｍであり、これら光導波路
１２Ａ，１２Ｂの入力側には基板１１の入射端１１ａ側
に入力端１３Ａ，１３Ｂを有する２本の光導波路１４Ａ
，１４Ｂが、また、出力側には基板１１の出射端１１ｂ
側に出力端１５Ａ，１５Ｂを有する光導波路１６Ａ，１
６Ｂが、それぞれ接続されている。光導波路１４Ａ，１
４Ｂ及び光導波路１６Ａ，１６Ｂのそれぞれの間隔は、
光導波路１２Ａ，１２Ｂとの接続側から入力端１３Ａ，
１３Ｂあるいは出力端１５Ａ，１５Ｂ方向へ徐々に広が
り、入力端１３Ａ，１３Ｂ及び出力端１５Ａ，１５Ｂで
は、導波路間での結合が生じない程度、例えば数十μｍ
〜数百μｍ離れている。そして、このような光導波路１
２Ａ，１２Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ上には
光吸収を防ぐための、例えばＳｉＯ２からなるバッファ
層１７（図１（Ａ） では省略）が形成されている。さ
らに、このバッファ層１７を介して光ファイバ１２Ａ，
１２Ｂ上には一対の電極１８が形成されており、これに
より方向性結合器部１９が構成されている。方向性結合
器部１９を構成する光導波路１２Ａ，１２Ｂの間の長手
方向両端部上のバッファ層１７には矩形の穴が形成され
ており、これが結合度調整領域２０となっている。そし
て、結合度調整領域２０内には屈折率調整物質２１が設
けられている。
【００１０】上述した方向性結合器形光制御素子は例え
ば図２に示すような作製方法により得られる。まず、Ｌ
ｉＮｂＯ３基板１１上に通常のフォトリソグラフィ技術
を用いて図１の光導波路１２Ａ，１２Ｂ，１４Ａ，１４
Ｂ，１６Ａ，１６Ｂに対応する光導波路のパターンを形
成する。すなわちＬｉＮｂＯ３基板１１上にフォトレジ
ストを一様に塗布し、光導波路部分と同形のフォトマス
クを通して上記フォトレジストを露光し、現像すること
によって、フォトレジスト膜に導波路形状の溝を形成す
る。パターンの幅は、５〜１０μｍである。フォトリソ
グラフィ技術を用いてフォトレジスト膜に導波路形状の
溝を形成した後、この上からまずＴｉ膜を７０〜１００
ｎｍ程度全面に形成し、その後フォトレジスト膜を溶解
することによって図２（Ａ） に示すような光導波路１
２Ａ，１２Ｂ等の形状と同形のＴｉ膜パターン２２を形
成する。次にこのＴｉ膜パターン２２を有する基板１１
を１０００〜１１００℃、５〜１０時間程度高温炉中で
加熱してＴｉをＬｉＮｂＯ３基板１１中へ拡散させ、そ
の部分のみ屈折率が僅かに増加した光導波路１２Ａ，１
２Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１６Ａ，１６Ｂを形成する。次
に、電極での光吸収を防ぐためにＬｉＮｂＯ３基板１１
上にＳｉＯ２膜１７を４００ｎｍ程度形成する。そして
、位相変調器部の真上のＳｉＯ２膜１７上にＣｒとＡｕ
若しくはＣｒとＡｌを積層することにより図１に示すよ
うな一対の電極１８Ａ，１８Ｂを形成する。その後、図
１の光導波路１２Ａ，１２Ｂの両端部の間に図２（Ｂ）
に示すような窓２３ａ，２３ｂを開けた位相調整領域
製作用マスクパターン２３を通常のフォトリソグラフィ
技術により導波路１２Ａ，１２Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１
６Ａ，１６Ｂが作製されている基板１１上に形成する。 ここで、この窓２３ａ，２３ｂの幅（光導波路の幅方向
）は５〜１０μｍ程度、長さ（光導波路の長手方向）は
数ｍｍ〜数十ｍｍ程度である。その後、この基板１１を
、例えばフッ酸中に数分〜数十分程度浸漬してＳｉＯ２
膜１７のエッチングを行って図１の結合度調整領域２０
を形成した後、基板１１上からフォトレジスト膜を除去
する。次いで、入出力光導波路に直交する方向に研磨若
しくは劈開することにより、光入出力端１３Ａ，１３Ｂ
，１５Ａ，１５Ｂを形成する。そして、最後に光導波路
１２Ａ，１２Ｂに光を導入すると共に電極１８Ａ，１８
Ｂに電圧を印加して光出力をモニタしながら、所望の結
合度となるように、結合度調整領域に適当な屈折率を有
する屈折率調整物質２１（例えばフォトレジスト等）を
塗布する。 これにより図１に示す方向性結合器形光制御回路が形成
される。
ば図２に示すような作製方法により得られる。まず、Ｌ
ｉＮｂＯ３基板１１上に通常のフォトリソグラフィ技術
を用いて図１の光導波路１２Ａ，１２Ｂ，１４Ａ，１４
Ｂ，１６Ａ，１６Ｂに対応する光導波路のパターンを形
成する。すなわちＬｉＮｂＯ３基板１１上にフォトレジ
ストを一様に塗布し、光導波路部分と同形のフォトマス
クを通して上記フォトレジストを露光し、現像すること
によって、フォトレジスト膜に導波路形状の溝を形成す
る。パターンの幅は、５〜１０μｍである。フォトリソ
グラフィ技術を用いてフォトレジスト膜に導波路形状の
溝を形成した後、この上からまずＴｉ膜を７０〜１００
ｎｍ程度全面に形成し、その後フォトレジスト膜を溶解
することによって図２（Ａ） に示すような光導波路１
２Ａ，１２Ｂ等の形状と同形のＴｉ膜パターン２２を形
成する。次にこのＴｉ膜パターン２２を有する基板１１
を１０００〜１１００℃、５〜１０時間程度高温炉中で
加熱してＴｉをＬｉＮｂＯ３基板１１中へ拡散させ、そ
の部分のみ屈折率が僅かに増加した光導波路１２Ａ，１
２Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１６Ａ，１６Ｂを形成する。次
に、電極での光吸収を防ぐためにＬｉＮｂＯ３基板１１
上にＳｉＯ２膜１７を４００ｎｍ程度形成する。そして
、位相変調器部の真上のＳｉＯ２膜１７上にＣｒとＡｕ
若しくはＣｒとＡｌを積層することにより図１に示すよ
うな一対の電極１８Ａ，１８Ｂを形成する。その後、図
１の光導波路１２Ａ，１２Ｂの両端部の間に図２（Ｂ）
に示すような窓２３ａ，２３ｂを開けた位相調整領域
製作用マスクパターン２３を通常のフォトリソグラフィ
技術により導波路１２Ａ，１２Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１
６Ａ，１６Ｂが作製されている基板１１上に形成する。 ここで、この窓２３ａ，２３ｂの幅（光導波路の幅方向
）は５〜１０μｍ程度、長さ（光導波路の長手方向）は
数ｍｍ〜数十ｍｍ程度である。その後、この基板１１を
、例えばフッ酸中に数分〜数十分程度浸漬してＳｉＯ２
膜１７のエッチングを行って図１の結合度調整領域２０
を形成した後、基板１１上からフォトレジスト膜を除去
する。次いで、入出力光導波路に直交する方向に研磨若
しくは劈開することにより、光入出力端１３Ａ，１３Ｂ
，１５Ａ，１５Ｂを形成する。そして、最後に光導波路
１２Ａ，１２Ｂに光を導入すると共に電極１８Ａ，１８
Ｂに電圧を印加して光出力をモニタしながら、所望の結
合度となるように、結合度調整領域に適当な屈折率を有
する屈折率調整物質２１（例えばフォトレジスト等）を
塗布する。 これにより図１に示す方向性結合器形光制御回路が形成
される。
【００１１】次に図１に示した光制御回路の動作を説明
する。入射端１３Ａへの入射光Ｐは入力光導波路１４Ａ
を通過して方向性結合器形光制御素子の光導波路１２Ａ
へ導かれる。光導波路１２Ａ，１２Ｂは互いに近接して
方向性結合器部１９をなしており、光導波路１２Ａの伝
搬光はそのエネルギーが徐々に光導波路１２Ｂに移行す
る。ここで光導波路１２Ａ及び１２Ｂの長さは、電極１
８Ａ，１８Ｂに電圧を印加しない状態では入射光のエネ
ルギーがほぼ１００％光導波路１２Ｂへ移行するような
長さ、即ち、完全結合長に等しくなるように選ばれる。 導波路が理想的に作製されている場合、印加電圧０の状
態では入射光Ｐは光導波路１２Ａ、出力光導波路１６Ｂ
を通って出射端１５Ｂから出力光Ｑとして出射する。一
方、電極１８Ａ，１８Ｂに電圧を印加した場合には、電
気光学効果による屈折率変化によって光導波路１２Ａ及
び１２Ｂの伝搬光の位相定数の整合が崩れ、ある電圧値
では入射光の光導波路１２Ｂへの結合が０となり光導波
路１２Ａ、出力光導波路１６Ａを通って出射端１５Ａか
ら出力光Ｒとして出射する。すなわち、このように、印
加電圧の有無によって入射光は光路が切り替えられる。 したがって、出力光Ｑ及びＲは印加電圧に対して変化し
、図３（Ａ） に示すような特性を示す。なお、図３（
Ａ） において、光出力をオン／オフさせるのに必要な
電圧をスイッチング電圧Ｖｓとしている。しかしながら
、図２において、Ｔｉの厚さ、あるいは幅が数％部分的
に変化してしまうと光導波路１２Ａ及び１２Ｂの実効屈
折率が変化し、完全結合長が数ｍｍ変化する。そのため
、実際に作製される方向性結合器形光変調器では、印加
電圧０の状態で光導波路１２Ａから光導波路１２Ｂへ移
行する入射光のエネルギーは１００％とはならず、消光
比が劣化する。一例として図３（Ｂ） に示すような特
性になる。
する。入射端１３Ａへの入射光Ｐは入力光導波路１４Ａ
を通過して方向性結合器形光制御素子の光導波路１２Ａ
へ導かれる。光導波路１２Ａ，１２Ｂは互いに近接して
方向性結合器部１９をなしており、光導波路１２Ａの伝
搬光はそのエネルギーが徐々に光導波路１２Ｂに移行す
る。ここで光導波路１２Ａ及び１２Ｂの長さは、電極１
８Ａ，１８Ｂに電圧を印加しない状態では入射光のエネ
ルギーがほぼ１００％光導波路１２Ｂへ移行するような
長さ、即ち、完全結合長に等しくなるように選ばれる。 導波路が理想的に作製されている場合、印加電圧０の状
態では入射光Ｐは光導波路１２Ａ、出力光導波路１６Ｂ
を通って出射端１５Ｂから出力光Ｑとして出射する。一
方、電極１８Ａ，１８Ｂに電圧を印加した場合には、電
気光学効果による屈折率変化によって光導波路１２Ａ及
び１２Ｂの伝搬光の位相定数の整合が崩れ、ある電圧値
では入射光の光導波路１２Ｂへの結合が０となり光導波
路１２Ａ、出力光導波路１６Ａを通って出射端１５Ａか
ら出力光Ｒとして出射する。すなわち、このように、印
加電圧の有無によって入射光は光路が切り替えられる。 したがって、出力光Ｑ及びＲは印加電圧に対して変化し
、図３（Ａ） に示すような特性を示す。なお、図３（
Ａ） において、光出力をオン／オフさせるのに必要な
電圧をスイッチング電圧Ｖｓとしている。しかしながら
、図２において、Ｔｉの厚さ、あるいは幅が数％部分的
に変化してしまうと光導波路１２Ａ及び１２Ｂの実効屈
折率が変化し、完全結合長が数ｍｍ変化する。そのため
、実際に作製される方向性結合器形光変調器では、印加
電圧０の状態で光導波路１２Ａから光導波路１２Ｂへ移
行する入射光のエネルギーは１００％とはならず、消光
比が劣化する。一例として図３（Ｂ） に示すような特
性になる。
【００１２】上記実施例では、上述したように方向性結
合器部１９を構成する光導波路１２Ａ，１２Ｂの間にお
いて、バッファ層１７に窓を開けて結合度調整領域を形
成し、適当な屈折率の物質２１を塗布することによって
結合度の調整を行っている。そのため、光導波路１２Ａ
，１２Ｂの間の実効屈折率を変化させて光導波路１２Ａ
，１２Ｂの間の結合度を変化させ、完全結合長と等しく
なるように設定することができる。
合器部１９を構成する光導波路１２Ａ，１２Ｂの間にお
いて、バッファ層１７に窓を開けて結合度調整領域を形
成し、適当な屈折率の物質２１を塗布することによって
結合度の調整を行っている。そのため、光導波路１２Ａ
，１２Ｂの間の実効屈折率を変化させて光導波路１２Ａ
，１２Ｂの間の結合度を変化させ、完全結合長と等しく
なるように設定することができる。
【００１３】ここで、結合度調整領域２０を用いての光
導波路１２Ａ，１２Ｂ間の結合度の調整は、上述したよ
うに適当な屈折率調整物質２１を設けることにより行う
ことができるが、屈折率調整物質２１を設けない状態で
所望の結合度となっている場合には屈折率調整物質２１
を必ずしも設ける必要はない。また、この場合の結合度
は主に結合度調整領域２０の長さに依存するので、この
長さを適宜調整するようにしても結合度の調整を図るこ
とができる。さらに、屈折率調整物質２１を設ける場合
、例えば結合度調整領域２０の長さ方向の一部又は何れ
か一方などに設けるようにして結合度を調整することも
できる。また、屈折率調整物質２１の種類も特に限定さ
れず、２種以上用いることもでき、さらに、光や熱で屈
折率が変化する物質を用いて、結合度を光や熱などで調
整するようにすることもできる。
導波路１２Ａ，１２Ｂ間の結合度の調整は、上述したよ
うに適当な屈折率調整物質２１を設けることにより行う
ことができるが、屈折率調整物質２１を設けない状態で
所望の結合度となっている場合には屈折率調整物質２１
を必ずしも設ける必要はない。また、この場合の結合度
は主に結合度調整領域２０の長さに依存するので、この
長さを適宜調整するようにしても結合度の調整を図るこ
とができる。さらに、屈折率調整物質２１を設ける場合
、例えば結合度調整領域２０の長さ方向の一部又は何れ
か一方などに設けるようにして結合度を調整することも
できる。また、屈折率調整物質２１の種類も特に限定さ
れず、２種以上用いることもでき、さらに、光や熱で屈
折率が変化する物質を用いて、結合度を光や熱などで調
整するようにすることもできる。
【００１４】結合度調整領域２０の設ける位置は特に限
定されないが、上記実施例のように光導波路１２Ａ，１
２Ｂの長手方向の両端に設けるのが、長手方向に亘って
の屈折率を平均化させる上で好ましい。
定されないが、上記実施例のように光導波路１２Ａ，１
２Ｂの長手方向の両端に設けるのが、長手方向に亘って
の屈折率を平均化させる上で好ましい。
【００１５】上述した実施例では光導波路１２Ａ，１２
Ｂの間に結合度調整領域２０を設けているが、光導波路
１２Ａ，１２Ｂの上側に結合度調整領域を設けて光導波
路自体の等価的伝搬定数を変化させることにより結合度
を調整することもできる。
Ｂの間に結合度調整領域２０を設けているが、光導波路
１２Ａ，１２Ｂの上側に結合度調整領域を設けて光導波
路自体の等価的伝搬定数を変化させることにより結合度
を調整することもできる。
【００１６】この実施例を図４に示す。同図に示すよう
に、本実施例では、方向性結合器部１９を構成する２本
の光導波路１２Ａ，１２Ｂのそれぞれの両端部の上側の
バッファ層１７に矩形の穴を形成することにより結合度
調整領域２０Ａ，２０Ｂが形成されており、この結合度
調整領域２０Ａ，２０Ｂ内に屈折率調整物質２１が塗布
されている。なお、図４中、図１と同一作用を示す部材
には同一符号を示し、重複する説明は省略する。
に、本実施例では、方向性結合器部１９を構成する２本
の光導波路１２Ａ，１２Ｂのそれぞれの両端部の上側の
バッファ層１７に矩形の穴を形成することにより結合度
調整領域２０Ａ，２０Ｂが形成されており、この結合度
調整領域２０Ａ，２０Ｂ内に屈折率調整物質２１が塗布
されている。なお、図４中、図１と同一作用を示す部材
には同一符号を示し、重複する説明は省略する。
【００１７】図４に示す実施例でも、結合度調整領域２
０Ａ，２０Ｂに、適当な屈折率を有する屈折率調整物質
２１を設けることにより所望の結合度を有する方向性結
合器形光制御回路を得ることができる。
０Ａ，２０Ｂに、適当な屈折率を有する屈折率調整物質
２１を設けることにより所望の結合度を有する方向性結
合器形光制御回路を得ることができる。
【００１８】以上説明したように、本発明に係る光制御
回路では、結合度調整領域により光スイッチの消光比が
最大になるように設定することができる。したがって、
本発明によれば特性のよい光スイッチが歩留りよく製作
することができる。本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、方向性結合器を有するいかなる方式の光制
御回路、例えばバランスブリッジ形光強度変調器／スイ
ッチ、３ｄＢカプラ等に対しても適用できる。本発明に
用いる基板材料、光導波路形状、電極形状等は上記実施
例に限定されるものではなく、基板材料としてＬｉＴａ
Ｏ３結晶等の強誘電体結晶や石英等の絶縁体材料、ある
いはＧａＡｓ等の半導体材料を、光導波路としてリッジ
型光導波路等を、電極形状としては、高速化に適した進
行波形の電極等を用いることができる。さらに、本発明
の結合度調整領域は上記実施例に限定されるものではな
く、光導波路の実効屈折率を変化させるものであればい
かなるものでも用いることができる。また、上述した２
つの実施例の結合度調整領域２０及び２０Ａ，２０Ｂを
併せて設けるようにしてもよいことは言うまでもない。
回路では、結合度調整領域により光スイッチの消光比が
最大になるように設定することができる。したがって、
本発明によれば特性のよい光スイッチが歩留りよく製作
することができる。本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、方向性結合器を有するいかなる方式の光制
御回路、例えばバランスブリッジ形光強度変調器／スイ
ッチ、３ｄＢカプラ等に対しても適用できる。本発明に
用いる基板材料、光導波路形状、電極形状等は上記実施
例に限定されるものではなく、基板材料としてＬｉＴａ
Ｏ３結晶等の強誘電体結晶や石英等の絶縁体材料、ある
いはＧａＡｓ等の半導体材料を、光導波路としてリッジ
型光導波路等を、電極形状としては、高速化に適した進
行波形の電極等を用いることができる。さらに、本発明
の結合度調整領域は上記実施例に限定されるものではな
く、光導波路の実効屈折率を変化させるものであればい
かなるものでも用いることができる。また、上述した２
つの実施例の結合度調整領域２０及び２０Ａ，２０Ｂを
併せて設けるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように本発明の光制御回路に
よれば、方向性結合器形光導波路の結合度を制御できる
ため、光スイッチの消光比を実用上問題のない値に設定
することが可能である。
よれば、方向性結合器形光導波路の結合度を制御できる
ため、光スイッチの消光比を実用上問題のない値に設定
することが可能である。
【図１】一実施例に係る光制御回路を示す説明図である
。
。
【図２】図１の光制御回路の製造方法を示す説明図であ
る。
る。
【図３】一実施例の光制御回路において、電極に印加し
た場合の印加電圧対光出力の特性図である。
た場合の印加電圧対光出力の特性図である。
【図４】他の実施例に係る光制御回路を示す説明図であ
る。
る。
１１ 基板（ＬｉＮｂＯ３基板）
１２Ａ，１２Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ
光導波路 １３Ａ，１３Ｂ 入力端 １５Ａ，１５Ｂ 出力端 １７ バッファ層（ＳｉＯ２層） １８Ａ，１８Ｂ 電極 ２０，２０Ａ，２０Ｂ 結合度調整領域２１ 屈折
率調整物質 ２２ Ｔｉ膜パターン
光導波路 １３Ａ，１３Ｂ 入力端 １５Ａ，１５Ｂ 出力端 １７ バッファ層（ＳｉＯ２層） １８Ａ，１８Ｂ 電極 ２０，２０Ａ，２０Ｂ 結合度調整領域２１ 屈折
率調整物質 ２２ Ｔｉ膜パターン
Claims (2)
- 【請求項１】 基板面上若しくは基板面付近に形成さ
れた少なくとも２本の近接した方向性結合器形光導波路
によって構成される少なくとも１つの光制御素子を具備
した光制御回路であって、上記方向性結合器形光導波路
の近傍に光波の結合度を調整する結合度調整領域を有す
ることを特徴とする光制御回路。 - 【請求項２】 請求項１において、結合度調整領域は
方向性結合器形光導波路の間若しくは上側のバッファ層
に形成された穴であることを特徴とする光制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039691A JPH04238326A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039691A JPH04238326A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238326A true JPH04238326A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=12025858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2039691A Pending JPH04238326A (ja) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | 光制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04238326A (ja) |
-
1991
- 1991-01-22 JP JP2039691A patent/JPH04238326A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990209 |