JPH0438334B2 - - Google Patents
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- JPH0438334B2 JPH0438334B2 JP59267773A JP26777384A JPH0438334B2 JP H0438334 B2 JPH0438334 B2 JP H0438334B2 JP 59267773 A JP59267773 A JP 59267773A JP 26777384 A JP26777384 A JP 26777384A JP H0438334 B2 JPH0438334 B2 JP H0438334B2
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- substrate
- optical coupler
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
- G02B6/2821—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals
- G02B6/2826—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals using mechanical machining means for shaping of the couplers, e.g. grinding or polishing
- G02B6/283—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers using lateral coupling between contiguous fibres to split or combine optical signals using mechanical machining means for shaping of the couplers, e.g. grinding or polishing couplers being tunable or adjustable
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光通信網、光フアイバセンサーな
どに用いられる基板型の光カプラーに関する。
どに用いられる基板型の光カプラーに関する。
従来、この種の光カプラーの一つに、LiNbO3
などの電気光学効果を有する結晶材料よりなる基
板に、２本の導波路を接近して形成し、これら導
波路上にTiなどからなる電極を配置したものが
知られている。この光カプラーは、上記電極によ
り電界を生じさせ、その強度を変化させることに
より基板の屈折率を変化させ、これによつて分岐
比の制御もしくはスイツチングを行うようになつ
ている。
などの電気光学効果を有する結晶材料よりなる基
板に、２本の導波路を接近して形成し、これら導
波路上にTiなどからなる電極を配置したものが
知られている。この光カプラーは、上記電極によ
り電界を生じさせ、その強度を変化させることに
より基板の屈折率を変化させ、これによつて分岐
比の制御もしくはスイツチングを行うようになつ
ている。
しかしながら、この光カプラーにあつては、微
小で薄い電極を形成する必要があり、また分岐比
を可変とするには電極印加電圧を可変制御せねば
ならず、その使用等にあたつては、かならずしも
好適なものではなかつた。
小で薄い電極を形成する必要があり、また分岐比
を可変とするには電極印加電圧を可変制御せねば
ならず、その使用等にあたつては、かならずしも
好適なものではなかつた。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、この発明にあつては、基板の屈折率変
化を電界変化によらず基板の温度変化によつて行
うようにし、電極を不要とし、かつ分岐比の制御
を簡便に行えるようにした。
化を電界変化によらず基板の温度変化によつて行
うようにし、電極を不要とし、かつ分岐比の制御
を簡便に行えるようにした。
以下、図面を参照して詳しく説明する。
LiNbO3、GaAs、InPなどの結晶性材料の屈折
率は、またそのプラズマ周波数により変化する。
プラズマ周波数ωpは次式で表わされる。
率は、またそのプラズマ周波数により変化する。
プラズマ周波数ωpは次式で表わされる。
ωp 2＝4πne2／ｍ
ここでｎは電子の密度、ｅは電子の電荷、ｍは
電子の質量である。そして、電子の密度は温度に
より変化するので、結局結晶性材料の屈折率は温
度により変化することになる。この発明は結晶性
材料の係る特性を利用する。
電子の質量である。そして、電子の密度は温度に
より変化するので、結局結晶性材料の屈折率は温
度により変化することになる。この発明は結晶性
材料の係る特性を利用する。
第１図はこの発明の光カプラーの一例を示すも
ので、図中符号１は上記結晶性材料よりなる基板
である。ここで使用される結晶性材料としては、
なかでもその吸収端の波長がこの光カプラーの使
用波長域（0.8〜1.5μｍ）に近いものが望ましく、
例えばGaAs、InP、LiNbO3、SnO2などが選ば
れる。これは、このような結晶性材料が温度変化
による屈折率変化が大きいという特性を有するか
らである。
ので、図中符号１は上記結晶性材料よりなる基板
である。ここで使用される結晶性材料としては、
なかでもその吸収端の波長がこの光カプラーの使
用波長域（0.8〜1.5μｍ）に近いものが望ましく、
例えばGaAs、InP、LiNbO3、SnO2などが選ば
れる。これは、このような結晶性材料が温度変化
による屈折率変化が大きいという特性を有するか
らである。
この基板１の表面には、クラツド層２が形成さ
れている。このクラツド層２は、AlGaAsなどの
材料を液相エピタキシなどの手段により生長させ
てなるもので、厚さが２〜10μｍ程度とされる。
このクラツド層２上には、２本の導波路３，３が
形成されている。この導波路３，３はGaAsなど
の薄膜をクラツド層２上全面に一旦エピタキシな
どによつて形成し、これを第１図に示すようなパ
ターンに反応性イオンエツチング法などによりエ
ツチングして形成したものであり、その幅は１〜
10μｍ程度、厚さは0.3〜5μｍ程度とされ、かつ互
いに接近した結合部の間隔は光結合が可能な程度
とされ、通常は１〜5μｍの範囲とされる。
れている。このクラツド層２は、AlGaAsなどの
材料を液相エピタキシなどの手段により生長させ
てなるもので、厚さが２〜10μｍ程度とされる。
このクラツド層２上には、２本の導波路３，３が
形成されている。この導波路３，３はGaAsなど
の薄膜をクラツド層２上全面に一旦エピタキシな
どによつて形成し、これを第１図に示すようなパ
ターンに反応性イオンエツチング法などによりエ
ツチングして形成したものであり、その幅は１〜
10μｍ程度、厚さは0.3〜5μｍ程度とされ、かつ互
いに接近した結合部の間隔は光結合が可能な程度
とされ、通常は１〜5μｍの範囲とされる。
さらに、これら導波路３，３上にはAlGaAsな
どの材料からなるクラツド層４が同様に液相エピ
タキシなどによつて形成されている。
どの材料からなるクラツド層４が同様に液相エピ
タキシなどによつて形成されている。
そして、この基板１はペルチエ素子などの加熱
冷却が可能な加熱冷却材５上に、グラスレジン、
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを用いて接着
固定されている。
冷却が可能な加熱冷却材５上に、グラスレジン、
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを用いて接着
固定されている。
このような光カプラーでは、加熱冷却材５を作
動させることにより、基板１の温度が変化し、こ
れによつて上述のように基板１の屈折率が変化
し、導波路３，３の結合部の結合値が変化し、分
岐比が変化する。また、スイツチング素子として
も機能する。
動させることにより、基板１の温度が変化し、こ
れによつて上述のように基板１の屈折率が変化
し、導波路３，３の結合部の結合値が変化し、分
岐比が変化する。また、スイツチング素子として
も機能する。
450μｍ×300μｍ×100μｍのｎ型GaAs基板１上
に液晶エピタキシによつてクラツド層２として
Al0.2Ga0.8Asを厚さ3μｍに生長させた。ついで、
同様にしてGaAsを厚さ0.4μｍに生長させ、この
層を反応性イオンエツチングにより第１図に示し
たパターンにエツチングにして２本の導波路３，
３を形成した。導波路３，３の幅はいずれも1μ
ｍとし、また結合部での間隔を3μｍとした。さ
らに、この上にクラツド層４として液相エピタキ
シイによつてAl0.2Ga0.8Asを5μｍ生長させた。
この基板の各部の寸法は、第１図においてａ＝
200μｍ、ｂ＝120μｍ、ｃ＝5μｍ、ｄ＝130μｍと
した。ついで、この基板１を加熱冷却材５として
のBi−Sbのペルチエ素子上にエポキシ樹脂で接
着固定し、光カプラーとした。
に液晶エピタキシによつてクラツド層２として
Al0.2Ga0.8Asを厚さ3μｍに生長させた。ついで、
同様にしてGaAsを厚さ0.4μｍに生長させ、この
層を反応性イオンエツチングにより第１図に示し
たパターンにエツチングにして２本の導波路３，
３を形成した。導波路３，３の幅はいずれも1μ
ｍとし、また結合部での間隔を3μｍとした。さ
らに、この上にクラツド層４として液相エピタキ
シイによつてAl0.2Ga0.8Asを5μｍ生長させた。
この基板の各部の寸法は、第１図においてａ＝
200μｍ、ｂ＝120μｍ、ｃ＝5μｍ、ｄ＝130μｍと
した。ついで、この基板１を加熱冷却材５として
のBi−Sbのペルチエ素子上にエポキシ樹脂で接
着固定し、光カプラーとした。
この光カプラーのペルチエ素子を作動させて基
板１の温度を変化させたところ、第２図に示すよ
うな分岐比と温度との関係のグラフが得られた。
第２図中、曲線Ｂは第１図において端Ａから入力
した光が端Ｂに出力する割合を、曲線Ｃは同じく
端Ｃに出力する割合を示す。このグラフから温度
変化によつても分岐比を変化させうることがわか
り、かつ完全分岐もでき、スイツチング素子とす
ることもできることがわかる。
板１の温度を変化させたところ、第２図に示すよ
うな分岐比と温度との関係のグラフが得られた。
第２図中、曲線Ｂは第１図において端Ａから入力
した光が端Ｂに出力する割合を、曲線Ｃは同じく
端Ｃに出力する割合を示す。このグラフから温度
変化によつても分岐比を変化させうることがわか
り、かつ完全分岐もでき、スイツチング素子とす
ることもできることがわかる。
以上説明したように、この発明の光カプラー
は、導波路が形成された結晶性材料よりなる基板
に、この基板の温度を変化せしめその屈折率を変
化させる加熱冷却手段を設けたものであるので、
加熱冷却手段を作動させて、基板の温度を変化さ
せれば、基板の屈折率が変化し、分岐比を変化さ
せることができる。よつて、このカプラーにあつ
ては、面倒な電極の形成が不要となり、かつ電圧
制御も不要となり、実用上有利なものとなる。
は、導波路が形成された結晶性材料よりなる基板
に、この基板の温度を変化せしめその屈折率を変
化させる加熱冷却手段を設けたものであるので、
加熱冷却手段を作動させて、基板の温度を変化さ
せれば、基板の屈折率が変化し、分岐比を変化さ
せることができる。よつて、このカプラーにあつ
ては、面倒な電極の形成が不要となり、かつ電圧
制御も不要となり、実用上有利なものとなる。
第１図はこの発明の光カプラーの一例を示す斜
視図、第２図は実験例の結果を示す温度と分岐比
との関係のグラフである。 １……基板、３……導波路、５……加熱冷却
材。
視図、第２図は実験例の結果を示す温度と分岐比
との関係のグラフである。 １……基板、３……導波路、５……加熱冷却
材。
Claims (1)
- １ 結晶性材料よりなる基板上に、２つの導波路
を接近させて結合部を形成した光カプラーにおい
て、上記基板に接して、この基板の温度を変化せ
しめその屈折率を変化させる加熱冷却手段を設け
たことを特徴とする光カプラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26777384A JPS61145508A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 光カプラ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26777384A JPS61145508A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 光カプラ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145508A JPS61145508A (ja) | 1986-07-03 |
| JPH0438334B2 true JPH0438334B2 (ja) | 1992-06-24 |
Family
ID=17449382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26777384A Granted JPS61145508A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 光カプラ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145508A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2566923B2 (ja) * | 1986-06-18 | 1996-12-25 | 富士通株式会社 | 光スイツチ |
| JP2599488B2 (ja) * | 1990-02-26 | 1997-04-09 | 日本電信電話株式会社 | 光導波回路の特性調整方法およびその方法に使われる光導波回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126514A (ja) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | Ricoh Co Ltd | 光分岐デバイス |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP26777384A patent/JPS61145508A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126514A (ja) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | Ricoh Co Ltd | 光分岐デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61145508A (ja) | 1986-07-03 |
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| JPS6124687B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |