JPH05158083A - 分光型光スイッチ - Google Patents
分光型光スイッチInfo
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- JPH05158083A JPH05158083A JP34832091A JP34832091A JPH05158083A JP H05158083 A JPH05158083 A JP H05158083A JP 34832091 A JP34832091 A JP 34832091A JP 34832091 A JP34832091 A JP 34832091A JP H05158083 A JPH05158083 A JP H05158083A
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- waveguide
- light
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- substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】複数の光を分光し、分光した複数の光を相互に
光交換する機能を持った分光型光スイッチを提供する。 【構成】基板の表面上にスラブ導波路が形成されるとと
もにその基板の裏面と前記スラブ導波路の上面とに対を
なす電極が設けられ、そのスラブ導波路の一端面には垂
直回折格子が円弧状をなすように設けられ、そのスラブ
導波路の他端面には一つの入力導波路と複数個の集光導
波路が設けられ、基板の表面上には、複数個の出力導波
路が形成されるとともに前記複数個の集光導波路からの
各出力光をそれらの複数の出力導波路に選択的に供給す
るための光導波路網が形成され、この光導波路網は前記
一つの入力導波路に入力された波長の異なる複数の入力
光が前記対をなす電極間に印加された逆バイアス電圧の
値により複数の出力導波路に選択的に光交換されるよう
に形成されている。
光交換する機能を持った分光型光スイッチを提供する。 【構成】基板の表面上にスラブ導波路が形成されるとと
もにその基板の裏面と前記スラブ導波路の上面とに対を
なす電極が設けられ、そのスラブ導波路の一端面には垂
直回折格子が円弧状をなすように設けられ、そのスラブ
導波路の他端面には一つの入力導波路と複数個の集光導
波路が設けられ、基板の表面上には、複数個の出力導波
路が形成されるとともに前記複数個の集光導波路からの
各出力光をそれらの複数の出力導波路に選択的に供給す
るための光導波路網が形成され、この光導波路網は前記
一つの入力導波路に入力された波長の異なる複数の入力
光が前記対をなす電極間に印加された逆バイアス電圧の
値により複数の出力導波路に選択的に光交換されるよう
に形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数分割多重光伝送
方式において、周波数多重で伝送されている光信号を分
波し、しかも光信号のまま光交換するという機能を持っ
た小型な分光型光スイッチに関するものである。
方式において、周波数多重で伝送されている光信号を分
波し、しかも光信号のまま光交換するという機能を持っ
た小型な分光型光スイッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、垂直回折格子と光導波路が一体に
形成された光部品として、１．４８〜１．５６μｍの光
を分光するものがあった（Ａppl.Ｐhys.Ｌett.５８（19
91）ｐｐ．1949−1951）。図９は従来の小型分光器を表
す平面図であって、１はスラブ導波路部、２はリッジ導
波路、３は垂直回折格子、４は入力光（λ1 ，λ2 ，…
λn ）、５は出力光である。周波数多重された入力光４
は、リッジ導波路２に入り、スラブ導波路部１で拡が
り、垂直回折格子３で分光され、それぞれ異なったリッ
ジ導波路２に集光する。垂直回折格子３は、ローランド
円上にあり、リッジ導波路１の入力部は、１／２ローラ
ンド円上にあるから、焦点ずれなしに、それぞれの波長
の光は、異なったリッジ導波路２に集光する。
形成された光部品として、１．４８〜１．５６μｍの光
を分光するものがあった（Ａppl.Ｐhys.Ｌett.５８（19
91）ｐｐ．1949−1951）。図９は従来の小型分光器を表
す平面図であって、１はスラブ導波路部、２はリッジ導
波路、３は垂直回折格子、４は入力光（λ1 ，λ2 ，…
λn ）、５は出力光である。周波数多重された入力光４
は、リッジ導波路２に入り、スラブ導波路部１で拡が
り、垂直回折格子３で分光され、それぞれ異なったリッ
ジ導波路２に集光する。垂直回折格子３は、ローランド
円上にあり、リッジ導波路１の入力部は、１／２ローラ
ンド円上にあるから、焦点ずれなしに、それぞれの波長
の光は、異なったリッジ導波路２に集光する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来例で
は、光交換の機能を全く持っていないという欠点があっ
た。また、スラブ導波路部の屈折率が固定であるので、
分波角度の調節ができないという欠点、即ち、各々のリ
ッジ導波路に適合する光波長を調節できないという欠点
があった。
は、光交換の機能を全く持っていないという欠点があっ
た。また、スラブ導波路部の屈折率が固定であるので、
分波角度の調節ができないという欠点、即ち、各々のリ
ッジ導波路に適合する光波長を調節できないという欠点
があった。
【０００４】本発明の目的は、従来技術のこのような欠
点を解消して、複数の光を分光し、電気光学効果による
屈折率の制御により光の分波角度を調節し、かつリッジ
導波路の光回路網を工夫することにより、分光した複数
の光を相互に光交換する機能を持った分光型光スイッチ
を提供することにある。
点を解消して、複数の光を分光し、電気光学効果による
屈折率の制御により光の分波角度を調節し、かつリッジ
導波路の光回路網を工夫することにより、分光した複数
の光を相互に光交換する機能を持った分光型光スイッチ
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明による分光型光スイッチは、基板の表面上に
スラブ導波路が形成されるとともに該基板の裏面と前記
スラブ導波路の上面とに対をなす電極が設けられ、該ス
ラブ導波路の一端面には垂直回折格子が円弧状をなしか
つ該垂直回折格子の溝の方向が前記基板の表面に垂直で
ありしかも該円弧状の垂直回折効果がローランド円上に
あるように設けられ、該スラブ導波路の他端面には一つ
の入力導波路と複数個の集光導波路がその入射部が１／
２ローランド円上にあるように設けられ、前記基板の表
面上には、複数個の出力導波路が形成されるとともに前
記複数個の集光導波路からの各出力光を該複数の出力導
波路に選択的に供給するための光導波路網が形成され、
該光導波路網は前記一つの入力導波路に入力された波長
の異なる複数の入力光が前記対をなす電極間に印加され
た逆バイアス電圧の値により複数の出力導波路に選択的
に光交換されるように形成されている。
に、本発明による分光型光スイッチは、基板の表面上に
スラブ導波路が形成されるとともに該基板の裏面と前記
スラブ導波路の上面とに対をなす電極が設けられ、該ス
ラブ導波路の一端面には垂直回折格子が円弧状をなしか
つ該垂直回折格子の溝の方向が前記基板の表面に垂直で
ありしかも該円弧状の垂直回折効果がローランド円上に
あるように設けられ、該スラブ導波路の他端面には一つ
の入力導波路と複数個の集光導波路がその入射部が１／
２ローランド円上にあるように設けられ、前記基板の表
面上には、複数個の出力導波路が形成されるとともに前
記複数個の集光導波路からの各出力光を該複数の出力導
波路に選択的に供給するための光導波路網が形成され、
該光導波路網は前記一つの入力導波路に入力された波長
の異なる複数の入力光が前記対をなす電極間に印加され
た逆バイアス電圧の値により複数の出力導波路に選択的
に光交換されるように形成されている。
【０００６】また、前記回折格子の形状を鋸状にして、
入射光と回折光とが、該回折格子の溝の面に対して、略
正反射の関係になるように形成し、かつ前記回折格子の
端面に絶縁膜と金属膜からなる高反射膜を形成すること
ができる。
入射光と回折光とが、該回折格子の溝の面に対して、略
正反射の関係になるように形成し、かつ前記回折格子の
端面に絶縁膜と金属膜からなる高反射膜を形成すること
ができる。
【０００７】周波数多重で光伝送されて来る光を分光
し、かつ、電気光学効果による屈折率の制御により、光
の分波角度を調節し、かつリッジ導波路の光回路網を工
夫することにより、分光した複数の光を相互に光交換す
る機能を実現することが従来の技術と異なる。
し、かつ、電気光学効果による屈折率の制御により、光
の分波角度を調節し、かつリッジ導波路の光回路網を工
夫することにより、分光した複数の光を相互に光交換す
る機能を実現することが従来の技術と異なる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の第１の実施例を説明する斜
視図であって、１１はｎ−ＩｎＰ基板、１２は垂直回折
格子、１３はスラブ導波路、１４は入力導波路、１５は
集光導波路Ｉ、１６は集光導波路II、１７は集光導波路
III 、１８は出力導波路Ｉ、１９は出力導波路II、２０
は全反射鏡、２１は導波路合波部、２２は導波路交差
部、２３はｐ−電極、２４はｎ−電極、２５は入力光、
２６は出力光Ｉ、２７は出力光II、２８はリード線であ
る。導波路の層構造は図面の簡単化のため省略してあ
る。
視図であって、１１はｎ−ＩｎＰ基板、１２は垂直回折
格子、１３はスラブ導波路、１４は入力導波路、１５は
集光導波路Ｉ、１６は集光導波路II、１７は集光導波路
III 、１８は出力導波路Ｉ、１９は出力導波路II、２０
は全反射鏡、２１は導波路合波部、２２は導波路交差
部、２３はｐ−電極、２４はｎ−電極、２５は入力光、
２６は出力光Ｉ、２７は出力光II、２８はリード線であ
る。導波路の層構造は図面の簡単化のため省略してあ
る。
【０００９】図２は、第１の実施例の機能を説明する図
である。図２を参考にしながら第１の実施例の機能を説
明する。まず、逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ1 の場合、入力導
波路１４に入射した入力光λ1 ，λ2 の入力光２５はス
ラブ導波路部１３で拡がり、λ1 の回折光は集光導波路
（Ｉ）１５に集光し、λ2 の回折光は集光導波路（II）
１６に集光する。λ1 の光は直進し出力導波路（Ｉ）１
８より出射し、出力光（Ｉ）２６となり、λ2 の光は同
じく直進し、出力導波路（II）１９より出射し、出力光
（II）２７となる。また、逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ2 の場
合、λ1 の光は回折角が変化し、集光導波路（II）１６
に集光し、同じくλ2 の光は集光導波路（III)１７に集
光する。λ1 の光は直進し、導波路交差部２２を経て、
出力導波路（II）１９から射出し、出力光（II）２７と
なる。一方λ2 の光は集光導波路（III)１７から全反射
鏡２０により光路を曲げられ、導波路交差部２２を経
て、再び全反射鏡２０により光路を曲げ、導波路合波部
２１により、出力導波路（Ｉ）１８に合流し、出力導波
路（Ｉ）１８より出射し、出力光（Ｉ）２６となる。す
なわち、λ1 ，λ2 の光は分光され、逆バイアス電圧の
大小により光交換される。
である。図２を参考にしながら第１の実施例の機能を説
明する。まず、逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ1 の場合、入力導
波路１４に入射した入力光λ1 ，λ2 の入力光２５はス
ラブ導波路部１３で拡がり、λ1 の回折光は集光導波路
（Ｉ）１５に集光し、λ2 の回折光は集光導波路（II）
１６に集光する。λ1 の光は直進し出力導波路（Ｉ）１
８より出射し、出力光（Ｉ）２６となり、λ2 の光は同
じく直進し、出力導波路（II）１９より出射し、出力光
（II）２７となる。また、逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ2 の場
合、λ1 の光は回折角が変化し、集光導波路（II）１６
に集光し、同じくλ2 の光は集光導波路（III)１７に集
光する。λ1 の光は直進し、導波路交差部２２を経て、
出力導波路（II）１９から射出し、出力光（II）２７と
なる。一方λ2 の光は集光導波路（III)１７から全反射
鏡２０により光路を曲げられ、導波路交差部２２を経
て、再び全反射鏡２０により光路を曲げ、導波路合波部
２１により、出力導波路（Ｉ）１８に合流し、出力導波
路（Ｉ）１８より出射し、出力光（Ｉ）２６となる。す
なわち、λ1 ，λ2 の光は分光され、逆バイアス電圧の
大小により光交換される。
【００１０】次に、スラブ導波路１３に逆バイアス電圧
を印加することにより、分波角が変化するメカニズムに
ついて説明する。電気光学効果による屈折率変化は、次
式で与えられる。
を印加することにより、分波角が変化するメカニズムに
ついて説明する。電気光学効果による屈折率変化は、次
式で与えられる。
【数１】 Δｎ＝（１／２）ｎ3 ｒ41Ｅ …………… ここで、Δｎは屈折率変化、ｎは屈折率、Ｅは印加され
る電界、ｒ41は電気光学係数でほぼ１．６×10-12 （ｍ
／Ｖ）程度である。アンドープ層のトータル厚さを０．
５μｍ＝５×10-7（ｍ）とすると、１００Ｖ印加した
時、Ｅ＝２×１０8 （Ｖ／ｍ）となる。ｎ≒３．３とす
るとΔｎ≒５．８×１０-8となり、１．５５μｍ帯で
は、光波長のシフトはΔλ≒２７Å程度となる。
る電界、ｒ41は電気光学係数でほぼ１．６×10-12 （ｍ
／Ｖ）程度である。アンドープ層のトータル厚さを０．
５μｍ＝５×10-7（ｍ）とすると、１００Ｖ印加した
時、Ｅ＝２×１０8 （Ｖ／ｍ）となる。ｎ≒３．３とす
るとΔｎ≒５．８×１０-8となり、１．５５μｍ帯で
は、光波長のシフトはΔλ≒２７Å程度となる。
【００１１】スラブ導波路のコア層にＩｎＧａＡｓ／Ｉ
ｎＡｌＡｓのあるいはＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰの多重量子
井戸層を使用すれば、電気光学係数を大きくすることが
でき、低電圧で、波長シフトを大きくすることが可能で
ある。
ｎＡｌＡｓのあるいはＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰの多重量子
井戸層を使用すれば、電気光学係数を大きくすることが
でき、低電圧で、波長シフトを大きくすることが可能で
ある。
【００１２】また回折格子の分解能は、
【数２】 Δλ＝λ／（ｍＮｎeff ） …………… ここでΔλは分解能、λは波長、ｍは回折の次数、Ｎは
回折格子の本数、ｎeff はスラブ導波路の実効屈折率で
ある。スラブ導波路部を充分長くとると、回折格子の本
数Ｎは大きくなり、充分周波数分割多重方式に使用する
ことができる。また回折格子の形状を鋸状にすれば特性
の次数の回折光を強くすることができ、高反射膜を付加
することにより、回折効率を８５〜９５％程度にするこ
とができる。
回折格子の本数、ｎeff はスラブ導波路の実効屈折率で
ある。スラブ導波路部を充分長くとると、回折格子の本
数Ｎは大きくなり、充分周波数分割多重方式に使用する
ことができる。また回折格子の形状を鋸状にすれば特性
の次数の回折光を強くすることができ、高反射膜を付加
することにより、回折効率を８５〜９５％程度にするこ
とができる。
【００１３】図３は、第２の実施例を説明する平面図で
あって、３１はスラブ導波路部、３２は垂直回折格子、
３３は入力導波路、３４は集光導波路（Ｉ）、３５は集
光導波路（II）、３６は集光導波路（III)、３７は集光
導波路（IV）、３８は出力導波路（Ｉ）、３９は出力導
波路（II）、４０は全反射鏡、４１は導波路合波部、４
２は導波路交差部、４３は入力光、４４は出力光
（Ｉ）、４５は出力光（II）である。
あって、３１はスラブ導波路部、３２は垂直回折格子、
３３は入力導波路、３４は集光導波路（Ｉ）、３５は集
光導波路（II）、３６は集光導波路（III)、３７は集光
導波路（IV）、３８は出力導波路（Ｉ）、３９は出力導
波路（II）、４０は全反射鏡、４１は導波路合波部、４
２は導波路交差部、４３は入力光、４４は出力光
（Ｉ）、４５は出力光（II）である。
【００１４】図４は第２の実施例の機能を説明する図で
ある。逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ1 の場合、入力光λ1 ，λ
2 は入力導波路３３に入り、スラブ導波部３１で拡が
り、垂直回折格子３２で回折され、λ1 の光は集光導波
路（Ｉ）３４に集光し、λ2 の光は集光導波路（II）３
５に集光する。すなわちλ1 の光は出力導波路（Ｉ）３
８より出射し、出力光（Ｉ）４４となり、λ2 の光は導
波路合波部４１と導波路交差部４２を経て出力導波路
（II）３９より出射し、出力光（II）４５となる。逆バ
イアス電圧Ｖ＝Ｖ2 の時、回折角が変化し、λ1 の光は
集光導波路（III)３６に入り、導波路合波部４１と導波
路交差部４２を経て出力導波路（II）３９より出射し、
出力光（II）４５となる。λ2 の光は集光導波路（IV）
３７に入り、全反射鏡４０，導波路交差部４２，全反射
鏡４０，導波路合波部４１を経て出力導波路（Ｉ）３８
より出射し、出力光（Ｉ）４４となる。即ちλ1 ，λ2
の光は分光され、逆バイアス電圧の大小により、光交換
される。
ある。逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ1 の場合、入力光λ1 ，λ
2 は入力導波路３３に入り、スラブ導波部３１で拡が
り、垂直回折格子３２で回折され、λ1 の光は集光導波
路（Ｉ）３４に集光し、λ2 の光は集光導波路（II）３
５に集光する。すなわちλ1 の光は出力導波路（Ｉ）３
８より出射し、出力光（Ｉ）４４となり、λ2 の光は導
波路合波部４１と導波路交差部４２を経て出力導波路
（II）３９より出射し、出力光（II）４５となる。逆バ
イアス電圧Ｖ＝Ｖ2 の時、回折角が変化し、λ1 の光は
集光導波路（III)３６に入り、導波路合波部４１と導波
路交差部４２を経て出力導波路（II）３９より出射し、
出力光（II）４５となる。λ2 の光は集光導波路（IV）
３７に入り、全反射鏡４０，導波路交差部４２，全反射
鏡４０，導波路合波部４１を経て出力導波路（Ｉ）３８
より出射し、出力光（Ｉ）４４となる。即ちλ1 ，λ2
の光は分光され、逆バイアス電圧の大小により、光交換
される。
【００１５】図５は、第３の実施例を説明する平面図で
あって、５１はスラブ導波路部、５２は垂直回折格子、
５３は入力導波路、５４は集光導波路（Ｉ）、５５は集
光導波路（II）、５６は集光導波路（III)、５７は集光
導波路（IV）、５８は集光導波路（Ｖ）、５９は出力導
波路（Ｉ）、６０は出力導波路（II）、６１は出力導波
路（III)、６２は入力光、６３は出力光（Ｉ）、６４は
出力光（II）、６５は出力光（III)、６６は全反射鏡、
６７は導波路合波部、６８は導波路交差部である。
あって、５１はスラブ導波路部、５２は垂直回折格子、
５３は入力導波路、５４は集光導波路（Ｉ）、５５は集
光導波路（II）、５６は集光導波路（III)、５７は集光
導波路（IV）、５８は集光導波路（Ｖ）、５９は出力導
波路（Ｉ）、６０は出力導波路（II）、６１は出力導波
路（III)、６２は入力光、６３は出力光（Ｉ）、６４は
出力光（II）、６５は出力光（III)、６６は全反射鏡、
６７は導波路合波部、６８は導波路交差部である。
【００１６】図６は、第３の実施例の機能を説明する図
である。まず逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ1 の場合、入力光λ
1 ，λ2 ，λ3 が入力導波路５３に入り、スラブ導波路
部５１で拡がり、垂直回折格子５２で回折され、λ1 の
光は集光導波路（Ｉ）５４に集光し、導波路合波部６７
を経て出力導波路（Ｉ）５９より出射し、出力光（Ｉ）
６３となる。λ2 の光は集光導波路（II）５５に集光
し、導波路交差部６８と導波路合波部６７を経て出力導
波路（II）６０より出射し、出力光（II）６４となる。
λ3 の光は集光導波路（III)５６に集光し、導波路交差
部６８を経て出力導波路（III)６１より出射し、出力光
（III)６５となる。逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ2 の場合に
は、回折角が変化しλ1 の光は集光導波路（II）５５に
集光し、導波路交差部６８と導波路合波部６７を経て出
力導波路（II）６０より出射し、出力光（II）６４とな
る。λ2 の光は集光導波路（III)５６に集光し、導波路
交差部６８を経て出力導波路（III)６４より出射し、出
力光（III)６５となる。λ3 の光は、集光導波路（IV）
５７に集光し、全反射鏡６６，導波路交差部６８，全反
射鏡６６及び導波路合波部６７を経て出力導波路（Ｉ）
５９より出射し、出力光（Ｉ）６３となる。
である。まず逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ1 の場合、入力光λ
1 ，λ2 ，λ3 が入力導波路５３に入り、スラブ導波路
部５１で拡がり、垂直回折格子５２で回折され、λ1 の
光は集光導波路（Ｉ）５４に集光し、導波路合波部６７
を経て出力導波路（Ｉ）５９より出射し、出力光（Ｉ）
６３となる。λ2 の光は集光導波路（II）５５に集光
し、導波路交差部６８と導波路合波部６７を経て出力導
波路（II）６０より出射し、出力光（II）６４となる。
λ3 の光は集光導波路（III)５６に集光し、導波路交差
部６８を経て出力導波路（III)６１より出射し、出力光
（III)６５となる。逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ2 の場合に
は、回折角が変化しλ1 の光は集光導波路（II）５５に
集光し、導波路交差部６８と導波路合波部６７を経て出
力導波路（II）６０より出射し、出力光（II）６４とな
る。λ2 の光は集光導波路（III)５６に集光し、導波路
交差部６８を経て出力導波路（III)６４より出射し、出
力光（III)６５となる。λ3 の光は、集光導波路（IV）
５７に集光し、全反射鏡６６，導波路交差部６８，全反
射鏡６６及び導波路合波部６７を経て出力導波路（Ｉ）
５９より出射し、出力光（Ｉ）６３となる。
【００１７】逆バイアス電圧Ｖ＝Ｖ3 の場合、λ1 の光
は集光導波路（III)５６に集光し、導波路交差部６８を
経て出力導波路（III)６１より出射し、出力光（III)６
５となる。λ2 の光は集光導波路（IV）５７に集光し、
全反射鏡６６，導波路交差部６８，全反射鏡６６及び導
波路合波部６７を経て出力導波路（Ｉ）５９より出射
し、出力光（Ｉ）６３となる。λ3 の光は集光導波路
（Ｖ）５８に集光し、全反射鏡６６及び導波路合波部６
７を経て、出力導波路（II）６０より出射し、出力光
（II）６４となる。即ち、逆バイアス電圧の変化によ
り、３波のλ1 ，λ2 ，λ3 を光交換することができ
る。
は集光導波路（III)５６に集光し、導波路交差部６８を
経て出力導波路（III)６１より出射し、出力光（III)６
５となる。λ2 の光は集光導波路（IV）５７に集光し、
全反射鏡６６，導波路交差部６８，全反射鏡６６及び導
波路合波部６７を経て出力導波路（Ｉ）５９より出射
し、出力光（Ｉ）６３となる。λ3 の光は集光導波路
（Ｖ）５８に集光し、全反射鏡６６及び導波路合波部６
７を経て、出力導波路（II）６０より出射し、出力光
（II）６４となる。即ち、逆バイアス電圧の変化によ
り、３波のλ1 ，λ2 ，λ3 を光交換することができ
る。
【００１８】図７は第４の実施例の分光型光スイッチの
光回路網の部分略図である。図面の簡単化のため光回路
網だけの線図にしている。７１は入力導波路、７２は出
力導波路（Ｉ）、７３は出力導波路（II）、７４は出力
導波路（III)、７５は全反射鏡、７６は導波路交差部、
７７は導波路合波部である。図７からわかるように、λ
1 ，λ2 ，λ3 の３波の光を分光して、光交換すること
ができる。
光回路網の部分略図である。図面の簡単化のため光回路
網だけの線図にしている。７１は入力導波路、７２は出
力導波路（Ｉ）、７３は出力導波路（II）、７４は出力
導波路（III)、７５は全反射鏡、７６は導波路交差部、
７７は導波路合波部である。図７からわかるように、λ
1 ，λ2 ，λ3 の３波の光を分光して、光交換すること
ができる。
【００１９】図８は、第５の実施例の分光型光スイッチ
の光回路網の部分略図である。図面の簡単化のため光回
路網だけの線図にしている。８１は入力導波路、８２は
出力導波路（Ｉ）、８３は出力導波路（II）、８４は出
力導波路（III)、８５は出力導波路（IV）、８６は全反
射鏡である。図９からわかるようにλ1 ，λ2 ，λ3，
λ4 の４波の光を分光して、光交換することができる。
の光回路網の部分略図である。図面の簡単化のため光回
路網だけの線図にしている。８１は入力導波路、８２は
出力導波路（Ｉ）、８３は出力導波路（II）、８４は出
力導波路（III)、８５は出力導波路（IV）、８６は全反
射鏡である。図９からわかるようにλ1 ，λ2 ，λ3，
λ4 の４波の光を分光して、光交換することができる。
【００２０】なお実施例は、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ系
結晶を用いた例をあげたが、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
結晶で製作しても良い。
結晶を用いた例をあげたが、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ系
結晶で製作しても良い。
【００２１】これらの結果から明らかなように、従来の
技術に比べ、電気光学効果による屈折率の制御により、
光の分波角度を調節し、光回路網を工夫することによ
り、分光した複数の光を相互に光交換できる点の改善が
あった。
技術に比べ、電気光学効果による屈折率の制御により、
光の分波角度を調節し、光回路網を工夫することによ
り、分光した複数の光を相互に光交換できる点の改善が
あった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、周波数
多重で高伝送されている複数の光を分光し、かつ電気光
学効果による屈折率の制御により、各々の光の分波角度
を調節し、かつリッジ導波路の光回路網を工夫すること
により、分光した複数の光を相互に光交換する機能を実
現できる利点がある。
多重で高伝送されている複数の光を分光し、かつ電気光
学効果による屈折率の制御により、各々の光の分波角度
を調節し、かつリッジ導波路の光回路網を工夫すること
により、分光した複数の光を相互に光交換する機能を実
現できる利点がある。
【図１】第１の実施例の分光型光スイッチの斜視図であ
る。
る。
【図２】第１の実施例の機能を説明する図である。
【図３】第２の実施例の分光型光スイッチの平面図であ
る。
る。
【図４】第２の実施例の機能を説明する図である。
【図５】第３の実施例の分光型光スイッチの平面図であ
る。
る。
【図６】第３の実施例の機能を説明する図である。
【図７】第４の実施例の分光型光スイッチの光回路網の
略図である。
略図である。
【図８】第５の実施例の分光型光スイッチの光回路網の
略図である。
略図である。
【図９】従来の小型分光器の例を示す平面図である。
１ スラブ導波路部 ２ リッジ導波路 ３ 垂直回折格子 ４ 入力光（λ1 ，λ2 …λn ） ５ 出力光 １１ ｎ−ＩｎＰ基板 １２ 垂直回折格子 １３ スラブ導波路部 １４ 入力導波路部 １５ 集光導波路（Ｉ） １６ 集光導波路（II） １７ 集光導波路（III) １８ 出力導波路（Ｉ） １９ 出力導波路（II） ２０ 全反射鏡 ２１ 導波路合波部 ２２ 導波路交差部 ２３ ｐ−電極 ２４ ｎ−電極 ２５ 入力光 ２６ 出力光（Ｉ） ２７ 出力光（II） ２８ リード線 ３１ スラブ導波路 ３２ 垂直回折格子 ３３ 入力導波路 ３４ 集光導波路（Ｉ） ３５ 集光導波路（II） ３６ 集光導波路（III) ３７ 集光導波路（IV） ３８ 出力導波路（Ｉ） ３９ 出力導波路（II） ４０ 全反射鏡 ４１ 導波路合波部 ４２ 導波路交差部 ４３ 入力光 ４４ 出力光（Ｉ） ４５ 出力光（II） ５１ スラブ導波路部 ５２ 垂直回折格子 ５３ 入力導波路 ５４ 集光導波路（Ｉ） ５５ 集光導波路（II） ５６ 集光導波路（III) ５７ 集光導波路（IV) ５８ 集光導波路（Ｖ） ５９ 出力導波路（Ｉ） ６０ 出力導波路（II） ６１ 出力導波路（III) ６２ 入力光 ６３ 出力光（Ｉ） ６４ 出力光（II） ６５ 出力光（III) ６６ 全反射鏡 ６７ 導波路合波部 ６８ 導波路交差部 ７１ 入力導波路 ７２ 出力導波路（Ｉ） ７３ 出力導波路（II） ７４ 出力導波路（III) ７５ 全反射鏡 ７６ 導波路交差部 ７７ 導波路合波部 ７８ 集光導波路 ８１ 入力導波路 ８２ 出力導波路（Ｉ） ８３ 出力導波路（II） ８４ 出力導波路（III) ８５ 出力導波路（IV） ８６ 全反射鏡 ８７ 集光導波路
Claims (5)
- 【請求項１】 基板の表面上にスラブ導波路が形成され
るとともに該基板の裏面と前記スラブ導波路の上面とに
対をなす電極が設けられ、 該スラブ導波路の一端面には垂直回折格子が円弧状をな
しかつ該垂直回折格子の溝の方向が前記基板の表面に垂
直でありしかも該円弧状の垂直回折効果がローランド円
上にあるように設けられ、 該スラブ導波路の他端面には一つの入力導波路と複数個
の集光導波路がその入射部が１／２ローランド円上にあ
るように設けられ、 前記基板の表面上には、複数個の出力導波路が形成され
るとともに前記複数個の集光導波路からの各出力光を該
複数の出力導波路に選択的に供給するための光導波路網
が形成され、 該光導波路網は前記一つの入力導波路に入力された波長
の異なる複数の入力光が前記対をなす電極間に印加され
た逆バイアス電圧の値により複数の出力導波路に選択的
に光交換されるように形成された分光型光スイッチ。 - 【請求項２】 前記垂直回折格子の形状を鋸状にして、
その入射光と回折光とが、該回折格子の溝の面に対し
て、略正反射の関係になるように形成されたことを特徴
とする請求項１に記載の分光型光スイッチ。 - 【請求項３】 前記垂直回折格子の端面に、絶縁膜と金
属膜からなる高反射膜が形成されていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の分光型光スイッチ。 - 【請求項４】 前記スラブ導波路が、ｎ型ＩｎＰ基板、
ｎ型ＩｎＰクラッド層、アンドープのＩｎＧａＡｓＰコ
ア層、アンドープＩｎＰ層、ｐ型ＩｎＰクラッド層，ｐ
型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層からなり、逆バイアス電
圧が印加できるように構成されていることを特徴とする
請求項１，２，３のいずれかに記載の分光型光スイッ
チ。 - 【請求項５】 前記スラブ導波路が、ｎ型ＩｎＰ基板，
ｎ型ＩｎＰクラッド層，アンドープのＩｎＧａＡｓ／Ｉ
ｎＡｌＡｓのあるいはＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰの多重量子
井戸コア層，アンドープＩｎＰ層，ｐ型ＩｎＰクラッド
層，ｐ型ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層からなり、逆バイ
アス電圧が印加できるように構成されていることを特徴
とする請求項１，２，３のいずれかに記載の分光型光ス
イッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34832091A JP2986031B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 分光型光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34832091A JP2986031B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 分光型光スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05158083A true JPH05158083A (ja) | 1993-06-25 |
| JP2986031B2 JP2986031B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=18396242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34832091A Expired - Fee Related JP2986031B2 (ja) | 1991-12-05 | 1991-12-05 | 分光型光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2986031B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2359898A (en) * | 2000-03-04 | 2001-09-05 | Bookham Technology Ltd | An integrated optical waveguide |
| JP2009116312A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Korea Electronics Telecommun | 波長選択スイッチ |
| JP2009145869A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Korea Electronics Telecommun | 波長選択スイッチ |
| US7855781B2 (en) | 2007-06-25 | 2010-12-21 | Fujitsu Limited | Optical device |
| CN108292017A (zh) * | 2015-10-14 | 2018-07-17 | 尼斯迪卡有限公司 | 使用不对称1x2元件的大规模光学开关 |
| KR20200038278A (ko) * | 2017-08-03 | 2020-04-10 | 피니사 코포레이숀 | 에셸 격자 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서 |
-
1991
- 1991-12-05 JP JP34832091A patent/JP2986031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2359898A (en) * | 2000-03-04 | 2001-09-05 | Bookham Technology Ltd | An integrated optical waveguide |
| US7855781B2 (en) | 2007-06-25 | 2010-12-21 | Fujitsu Limited | Optical device |
| JP2009116312A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Korea Electronics Telecommun | 波長選択スイッチ |
| JP2009145869A (ja) * | 2007-12-17 | 2009-07-02 | Korea Electronics Telecommun | 波長選択スイッチ |
| CN108292017A (zh) * | 2015-10-14 | 2018-07-17 | 尼斯迪卡有限公司 | 使用不对称1x2元件的大规模光学开关 |
| CN108292017B (zh) * | 2015-10-14 | 2023-04-04 | 莫仕有限责任公司 | 使用不对称1x2元件的大规模光学开关 |
| KR20200038278A (ko) * | 2017-08-03 | 2020-04-10 | 피니사 코포레이숀 | 에셸 격자 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2986031B2 (ja) | 1999-12-06 |
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