JPH0440694B2 - - Google Patents
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- JPH0440694B2 JPH0440694B2 JP56165346A JP16534681A JPH0440694B2 JP H0440694 B2 JPH0440694 B2 JP H0440694B2 JP 56165346 A JP56165346 A JP 56165346A JP 16534681 A JP16534681 A JP 16534681A JP H0440694 B2 JPH0440694 B2 JP H0440694B2
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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
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は基板上に設置した光導波路を用いて光
波の変調スイツチ等の光制御を行なう導波形光制
御デバイスの製作方法に関する。
波の変調スイツチ等の光制御を行なう導波形光制
御デバイスの製作方法に関する。
光通信システムや光センサー、光情報処理等の
光応用システムの開発が進められており、それら
のシステムではさらに情報量の増大や機能の拡大
が計られている。そこで、光信号を制御するため
の光スイツチ、光変調器等の光制御デバイスの必
要性が高まつている。上記デバイスに対しては、
高効率、高速、小形、機能集積化、単一モードフ
アイバとの結合が重要な条件となつている。上記
要求を全て満足すべく開発が進められているもの
が導波形光制御デバイスであり、これは基板上に
設置した光導波路を用いて構成される。導波形の
光制御デバイスを一枚の基板上に多数個集積し、
一枚の基板で多機能を有するデバイス、すなわち
光集積回路を得ようとする試みも行なわれてい
る。
光応用システムの開発が進められており、それら
のシステムではさらに情報量の増大や機能の拡大
が計られている。そこで、光信号を制御するため
の光スイツチ、光変調器等の光制御デバイスの必
要性が高まつている。上記デバイスに対しては、
高効率、高速、小形、機能集積化、単一モードフ
アイバとの結合が重要な条件となつている。上記
要求を全て満足すべく開発が進められているもの
が導波形光制御デバイスであり、これは基板上に
設置した光導波路を用いて構成される。導波形の
光制御デバイスを一枚の基板上に多数個集積し、
一枚の基板で多機能を有するデバイス、すなわち
光集積回路を得ようとする試みも行なわれてい
る。
前記光制御デバイス特に高効率、高速性を得よ
うとする場合には通常、ニオブ酸リチウム
（LiNbO3）結晶やタンタル酸リチウム
（LiTaO3）結晶等の強誘電体が基板として用い
られる。上記結晶は大きい電気光学効果を有し、
かつ、金属の拡散により比較的容易に光導波路を
製作できるからである。基板上に形成される光導
波路の形状は通常幅が数μm〜数十μmで長さは数
mm〜数十mmである。光制御デバイスを構成する場
合には、電界を印加して結晶中の屈折率を変化さ
せて光波の制御を行なうため、光導波路のパター
ンに沿つた電極が必要とされる。そこで電極の長
さも数mm〜数十mmとなり、かなり細長い形状とな
る。さらに、光導波路部分に有効に電界を印加し
たり、複数デバイスを近接して設置することが必
要な場合には電極の線幅をかなり細くすることが
要求される。
うとする場合には通常、ニオブ酸リチウム
（LiNbO3）結晶やタンタル酸リチウム
（LiTaO3）結晶等の強誘電体が基板として用い
られる。上記結晶は大きい電気光学効果を有し、
かつ、金属の拡散により比較的容易に光導波路を
製作できるからである。基板上に形成される光導
波路の形状は通常幅が数μm〜数十μmで長さは数
mm〜数十mmである。光制御デバイスを構成する場
合には、電界を印加して結晶中の屈折率を変化さ
せて光波の制御を行なうため、光導波路のパター
ンに沿つた電極が必要とされる。そこで電極の長
さも数mm〜数十mmとなり、かなり細長い形状とな
る。さらに、光導波路部分に有効に電界を印加し
たり、複数デバイスを近接して設置することが必
要な場合には電極の線幅をかなり細くすることが
要求される。
一方、LiNbO3やLiTaO3結晶はかなり大きい
焦電効果を有しているので、温度変化を与えとき
には基板表面は帯電し、大きな電位を生ずる。通
常光制御デバイスを製作する場合、電極パターン
を製作した後、端面ケンマやデバイスを治具に固
定するために基板を加熱する必要がある。このと
き、基板内に温度分布が生ずると基板上に設置し
た互いに分離された電極間には焦電効果により大
きな電位差を生ずる。導波形光制御デバイスで
は、制御用電極は互いに近接し、かつ、前述のよ
うに細長いので電極間で放電が生じやすい。放電
が生ずると瞬時的な過大電流のため電極は切断さ
れ、基板表面も放電個所が溶融して光導波路が破
壊されてしまう。特に基板としてよく用いられる
Ｚ板結晶でこの影響は大きい。そこで、従来は、
熱分布が一様となるように非常にゆつくりと加熱
していたが、しかし、それでも電極が破壊される
ことが多く、デバイスの生産性を妨げていた。
焦電効果を有しているので、温度変化を与えとき
には基板表面は帯電し、大きな電位を生ずる。通
常光制御デバイスを製作する場合、電極パターン
を製作した後、端面ケンマやデバイスを治具に固
定するために基板を加熱する必要がある。このと
き、基板内に温度分布が生ずると基板上に設置し
た互いに分離された電極間には焦電効果により大
きな電位差を生ずる。導波形光制御デバイスで
は、制御用電極は互いに近接し、かつ、前述のよ
うに細長いので電極間で放電が生じやすい。放電
が生ずると瞬時的な過大電流のため電極は切断さ
れ、基板表面も放電個所が溶融して光導波路が破
壊されてしまう。特に基板としてよく用いられる
Ｚ板結晶でこの影響は大きい。そこで、従来は、
熱分布が一様となるように非常にゆつくりと加熱
していたが、しかし、それでも電極が破壊される
ことが多く、デバイスの生産性を妨げていた。
本発明の目的は、上述のような焦電効果による
導波形光制御デバイス製作の制約を取除き、より
簡単で生産性の高い製作方法を提供することにあ
る。
導波形光制御デバイス製作の制約を取除き、より
簡単で生産性の高い製作方法を提供することにあ
る。
本発明の導波形光制御デバイスの製作方法は、
焦電効果を有する基板を用いた導波形光制御デバ
イスの製作方法において、基板上の互いに近接し
た各制御用電極を互いに短絡して製作し、加熱工
程を終了した後、前記短絡部を切断する工程を含
むことを特徴とする。この方法によれば制御用電
極や光導波路の損傷を除き、より簡単で生産性の
高い導波形光制御デバイスの製作方法が得られ
る。
焦電効果を有する基板を用いた導波形光制御デバ
イスの製作方法において、基板上の互いに近接し
た各制御用電極を互いに短絡して製作し、加熱工
程を終了した後、前記短絡部を切断する工程を含
むことを特徴とする。この方法によれば制御用電
極や光導波路の損傷を除き、より簡単で生産性の
高い導波形光制御デバイスの製作方法が得られ
る。
以下図面を参照し、本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明による導波形光制御デバイスの製
作方法の実施例を説明するために示す２×４導波
形光スイツチの製造途中における平面図である。
本実施例において第１図に示すようにＺ板の
LiNbO3結晶基板１上に先ず光導波路２，３，
４，５が通常のチタン拡散法によつて製作され
る。チタン拡散法とは、光導波路２，３，４，５
のパターンを数百Åのチタン薄膜で作成し、1000
℃程度で数時間熱拡散を行つて光導波路を得る方
法である。ここで、光導波路２と３は互いに数μ
程度まで近接して方向性結合器１０を形成し、さ
らに光導波路２と３はその延長上で光導波路４及
び５とそれぞれ数μm程度まで近接して方向性結
合器１１及び１２を形成している。方向性結合器
１０，１１，１２の結合量はそれを構成する２つ
の光導波路間の位相速度差によつて大きく変化す
るので、通常、光スイツチでは光導波路近傍に設
置した制御電極に電圧を印加し、電気光学効果に
よつて光導波路部分の位相速度を変化させスイツ
チング制御を行なつている。
第１図は本発明による導波形光制御デバイスの製
作方法の実施例を説明するために示す２×４導波
形光スイツチの製造途中における平面図である。
本実施例において第１図に示すようにＺ板の
LiNbO3結晶基板１上に先ず光導波路２，３，
４，５が通常のチタン拡散法によつて製作され
る。チタン拡散法とは、光導波路２，３，４，５
のパターンを数百Åのチタン薄膜で作成し、1000
℃程度で数時間熱拡散を行つて光導波路を得る方
法である。ここで、光導波路２と３は互いに数μ
程度まで近接して方向性結合器１０を形成し、さ
らに光導波路２と３はその延長上で光導波路４及
び５とそれぞれ数μm程度まで近接して方向性結
合器１１及び１２を形成している。方向性結合器
１０，１１，１２の結合量はそれを構成する２つ
の光導波路間の位相速度差によつて大きく変化す
るので、通常、光スイツチでは光導波路近傍に設
置した制御電極に電圧を印加し、電気光学効果に
よつて光導波路部分の位相速度を変化させスイツ
チング制御を行なつている。
本実施例ではＺ板を用いているので電極は光導
波路上に設置される。また、クロストークの小さ
いスイツチングを行なうためには光透過方向に２
分割して互いに逆向きの電界を与える方法がよく
用いられ、このときは制御用電極も光透過方向に
２分割される。そこで、第１図に示すように、方
向性結合器１０に対しては、光導波路２の上に制
御用電極２１，２２が光導波路３の上には制御用
電極２３，２４がそれぞれ設置される。３１，３
２，３３，３４はそれぞれ制御用電極２１，２
２，２３，２４から引出されたボンデイング用パ
ツドである。ここで電圧は制御用電極２１と２３
の間及び２２と２４の間にそれぞれ印加されるの
でそれらの電極間は従来の製造方法では完全に分
離されていた。
波路上に設置される。また、クロストークの小さ
いスイツチングを行なうためには光透過方向に２
分割して互いに逆向きの電界を与える方法がよく
用いられ、このときは制御用電極も光透過方向に
２分割される。そこで、第１図に示すように、方
向性結合器１０に対しては、光導波路２の上に制
御用電極２１，２２が光導波路３の上には制御用
電極２３，２４がそれぞれ設置される。３１，３
２，３３，３４はそれぞれ制御用電極２１，２
２，２３，２４から引出されたボンデイング用パ
ツドである。ここで電圧は制御用電極２１と２３
の間及び２２と２４の間にそれぞれ印加されるの
でそれらの電極間は従来の製造方法では完全に分
離されていた。
しかし、制御用電極２１，２２，２３，２４の幅
は数μmであり、かつ、制御用電極２１と２３及
び２２と２４の間隔も数μmであるので前述のよ
うに後の工程で温度を上昇させた場合焦電効果に
よつて損傷を受け易かつた。一方、本実施例にお
いては、制御用電極２１，２２，２３，２４はそ
れらのボンデイング用パツド３１，３２，３３，
３４の部分において、全て短絡されている。（こ
の短絡部を本明細書では帯電防止用電極４０と以
下記す）また、ボンデイング用パツド３１，３
２，３３，３４の大きさは通常数百μm以上の大
きさでありそれらの間隔も数百μm以上離れてい
るので後に例えば第１図の×印の部分で帯電防止
用電極を切断するのも容易である。また、電極の
パターンは全て一枚のマスクによつて同時に製作
することができる。以上は方向性結合器１０の制
御電極について述べたが、他の方向性結合器１
１，１２の制御用電極２５，２６，２７，２８，
２９，３０，３５，３６についても第１図に示す
ように帯電防止用電極４０を用いて全て短絡され
ている。方向性結合器１１と１２が接近している
場合、それらの制御用電極も近接するので第１図
に示す如く全ての電極を短絡する必要がある。
は数μmであり、かつ、制御用電極２１と２３及
び２２と２４の間隔も数μmであるので前述のよ
うに後の工程で温度を上昇させた場合焦電効果に
よつて損傷を受け易かつた。一方、本実施例にお
いては、制御用電極２１，２２，２３，２４はそ
れらのボンデイング用パツド３１，３２，３３，
３４の部分において、全て短絡されている。（こ
の短絡部を本明細書では帯電防止用電極４０と以
下記す）また、ボンデイング用パツド３１，３
２，３３，３４の大きさは通常数百μm以上の大
きさでありそれらの間隔も数百μm以上離れてい
るので後に例えば第１図の×印の部分で帯電防止
用電極を切断するのも容易である。また、電極の
パターンは全て一枚のマスクによつて同時に製作
することができる。以上は方向性結合器１０の制
御電極について述べたが、他の方向性結合器１
１，１２の制御用電極２５，２６，２７，２８，
２９，３０，３５，３６についても第１図に示す
ように帯電防止用電極４０を用いて全て短絡され
ている。方向性結合器１１と１２が接近している
場合、それらの制御用電極も近接するので第１図
に示す如く全ての電極を短絡する必要がある。
なお、第１図の２×４導波形光スイツチは光導
波路３に入射した光６を、方向性結合器１０，１
１，１２の結合量をそれぞれの制御用電極への印
加電圧により制御して、光導波路２，３，４，５
のいずれかから出射させるような機能を有する光
スイツチである。
波路３に入射した光６を、方向性結合器１０，１
１，１２の結合量をそれぞれの制御用電極への印
加電圧により制御して、光導波路２，３，４，５
のいずれかから出射させるような機能を有する光
スイツチである。
また、電極製作後の工程としては、通常、光を
入出射するため光導波路２，３の入射部及び光導
波路２，３，４，５の出射部にヤトイとなる物質
を接着してその端面を研磨する。この接着時にワ
ツクスやエポキシが使用され、硬化のため70〜
150℃程度の加熱が必要とされる。このとき本発
明の製作方法を用いれば加熱による制御用電極間
の電位差は生じないので従来のような温度上昇時
の厳しいコントロールは不要であり、また、従来
のような損傷も生じない。
入出射するため光導波路２，３の入射部及び光導
波路２，３，４，５の出射部にヤトイとなる物質
を接着してその端面を研磨する。この接着時にワ
ツクスやエポキシが使用され、硬化のため70〜
150℃程度の加熱が必要とされる。このとき本発
明の製作方法を用いれば加熱による制御用電極間
の電位差は生じないので従来のような温度上昇時
の厳しいコントロールは不要であり、また、従来
のような損傷も生じない。
以上述べたように本発明によれば、焦電効果に
よる影響を除き、より簡単で生産性の高い導波形
光制御デバイスの製作方法が得られる。
よる影響を除き、より簡単で生産性の高い導波形
光制御デバイスの製作方法が得られる。
なお、本発明は上記の実施例に限定されないの
はいうまでもなく、焦電効果を有するいかなる材
料基板を用いたいかなる光制御デバイスにおいて
も本発明の製作方法を用いることができる。加熱
工程終了後の電極切断はレーザ加工、化学エツ
チ、機械的な切断等の方法が用いられる。
はいうまでもなく、焦電効果を有するいかなる材
料基板を用いたいかなる光制御デバイスにおいて
も本発明の製作方法を用いることができる。加熱
工程終了後の電極切断はレーザ加工、化学エツ
チ、機械的な切断等の方法が用いられる。
第１図は本発明による導波形光制御デバイスの
製作方法の実施例を説明するための図であり、図
において２，３，４，５は光導波路、２１，２
２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２
９，３０，３５，３６、は制御用電極、４０は帯
電防止用電極である。
製作方法の実施例を説明するための図であり、図
において２，３，４，５は光導波路、２１，２
２，２３，２４，２５，２６，２７，２８，２
９，３０，３５，３６、は制御用電極、４０は帯
電防止用電極である。
Claims (1)
- １ 焦電効果を有する基板を用いた導波形光制御
デバイスの製作方法において、基板上の互いに近
接した各制御用電極を互いに短絡して製作し、加
熱工程を終了した後、前記短絡部を切断する工程
を含むことを特徴とする導波形光制御デバイスの
製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16534681A JPS5866916A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 導波形光制御デバイスの製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16534681A JPS5866916A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 導波形光制御デバイスの製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5866916A JPS5866916A (ja) | 1983-04-21 |
| JPH0440694B2 true JPH0440694B2 (ja) | 1992-07-03 |
Family
ID=15810596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16534681A Granted JPS5866916A (ja) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | 導波形光制御デバイスの製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5866916A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6019128A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-01-31 | Fujitsu Ltd | 電極作製方法 |
| JPH0778580B2 (ja) * | 1989-10-31 | 1995-08-23 | 株式会社富士通ゼネラル | Ｐｌｚｔ表示装置における電極の製造方法 |
| US5612086A (en) * | 1992-10-28 | 1997-03-18 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing an optical waveguide device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53121599A (en) * | 1977-03-31 | 1978-10-24 | Citizen Watch Co Ltd | Transparent electrode pattern formation method for electro-optical display element |
-
1981
- 1981-10-16 JP JP16534681A patent/JPS5866916A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53121599A (en) * | 1977-03-31 | 1978-10-24 | Citizen Watch Co Ltd | Transparent electrode pattern formation method for electro-optical display element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5866916A (ja) | 1983-04-21 |
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