JPH055809A - Optical waveguide type isolator - Google Patents

Optical waveguide type isolator

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JPH055809A
JPH055809A JP3158340A JP15834091A JPH055809A JP H055809 A JPH055809 A JP H055809A JP 3158340 A JP3158340 A JP 3158340A JP 15834091 A JP15834091 A JP 15834091A JP H055809 A JPH055809 A JP H055809A
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JP
Japan
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optical
optical waveguide
refractive index
boundary
waveguide
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Application number
JP3158340A
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Japanese (ja)
Inventor
Takumi Fujiwara
巧 藤原
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the need for utilizing a magneto-optical effect and to provide the isolator which is smaller in size and has an excellent matching property by constituting optical waveguides formed by a proton exchange method into the optical path of an optical waveguide formed by a titanium diffusion method. CONSTITUTION:A lithium niobate crystal is used as a substrate and the proton exchange waveguide 2 and the titanium diffused waveguides 1, 3 are formed by the different production processes in the optical waveguide formed as a high-refractive index region on the substrate. The boundary in the juncture between the optical waveguides is so set that the boundary attains an angle thetasatisfying a total reflection condition with an abnormal optical refractive index and the other boundary is so set that the boundary is perpendicular to the progressing direction of the optical waveguides. The difference in losses by a difference in the progressing direction of the waveguides is increases by utilizing the total reflection of the light waves generated in the case of the progression from the high-refractive index region to the low-refractive index region in such a manner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光通信や光計測等の分
野で使用される光導波路型アイソレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide type isolator used in fields such as optical communication and optical measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバーを伝送路として用いる光通
信や光計測等の分野において、光源への反射戻り光を遮
断することは、光源に安定動作を実現する上で重要であ
る。
2. Description of the Related Art In the fields of optical communication and optical measurement using an optical fiber as a transmission path, it is important to block reflected light returning to a light source in order to realize stable operation of the light source.

【0003】かかる課題を解決すべく、既に実用化され
ている光アイソレータによれば、磁気光学効果を有する
YIG(イットリウム鉄ガーネット)薄膜をファラデー
回転子として用いて、該ファラデー回転子を偏光子及び
検光子と組合わせることにより、ファラデー効果を利用
した非相反性を実現している。そしてこの光アイソレー
タは所謂、バルク型素子として構成されている。
According to an optical isolator that has already been put into practical use in order to solve such a problem, a YIG (yttrium iron garnet) thin film having a magneto-optical effect is used as a Faraday rotator, and the Faraday rotator is used as a polarizer and By combining with the analyzer, non-reciprocity utilizing the Faraday effect is realized. The optical isolator is constructed as a so-called bulk type element.

【0004】一方、研究段階ではあるが、バルク型素子
と同様にYIG薄膜を光導波路として構成し、その磁気
光学効果を利用した光導波路型アイソレータが提案され
ている。そして試作されたかかる光導波路型アイソレー
タに対する基本的な評価が行われている(R. Wolfe et
al. : Appl. Phys. Lett. 57, 960, 1990 参照)。
On the other hand, although in a research stage, an optical waveguide type isolator is proposed in which a YIG thin film is formed as an optical waveguide like the bulk type element and the magneto-optical effect is utilized. Then, basic evaluations of the prototyped optical waveguide type isolator have been conducted (R. Wolfe et.
al.: Appl. Phys. Lett. 57 , 960, 1990).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の光アイソレータにおいて、先ずバルク型アイソレ
ータの場合、それがバルク型素子であるために光軸の調
整や光波の空間結合を行わなければならず、そのための
結合用のレンズなど付加的な光学部品が必要になる結
果、素子として複雑且つ大型化せざるを得なかった。ま
た、磁界を利用しているため、その構成上、磁石が不可
欠である。このため、光ファイバーを伝送路として用い
る場合、光ファイバーと光アイソレータとの結合構成が
必須であるにも拘わらず、特にバルク型光アイソレータ
を使用する場合にはかかる結合に伴い、光アイソレータ
自体による挿入損失の増大や結合の不安定性等の問題が
ある。他方、光導波路型アイソレータの場合、光導波路
の伝送損失が大きくなってしまい、また、伝送損失を小
さくすることができたとしても偏光子及び検光子または
磁石等が必要になるのはバルク型素子の場合と同様であ
る。
However, in such a conventional optical isolator, first, in the case of a bulk type isolator, since it is a bulk type element, the optical axis must be adjusted and the spatial coupling of light waves must be performed. As a result, an additional optical component such as a coupling lens is required, so that the device has to be complicated and large. Further, since a magnetic field is used, a magnet is indispensable for its structure. Therefore, when an optical fiber is used as a transmission line, the coupling configuration between the optical fiber and the optical isolator is indispensable, but especially when a bulk type optical isolator is used, the insertion loss caused by the optical isolator itself is accompanied by such coupling. There is a problem such as an increase in power consumption and instability of binding. On the other hand, in the case of the optical waveguide type isolator, the transmission loss of the optical waveguide becomes large, and even if the transmission loss can be reduced, it is necessary to use a polarizer, an analyzer, a magnet, etc. for the bulk type element. It is similar to the case of.

【0006】このように従来の光アイソレータはいずれ
の場合も磁気光学効果を利用しているため外部からの磁
界印加が不可欠である。また、例えば、導波路型光スイ
ッチや光変調器等の他の導波路型光機能素子と組合わせ
て使用する場合、微小な光軸調整を必要とする導波路型
素子との接続を行うため大型化してしまう。さらに、近
年、光アイソレータの導波路化及び小型化、そして他の
素子との集積化を可能ならしめるべく所謂、ワン・チッ
プ・ディバイスを形成することにより素子相互の接続構
成を不必要にし得る光アイソレータの実現が要望されて
いる。
As described above, since the conventional optical isolator utilizes the magneto-optical effect in any case, it is indispensable to apply a magnetic field from the outside. Also, for example, when used in combination with another waveguide type optical functional element such as a waveguide type optical switch or an optical modulator, it is necessary to connect with a waveguide type element that requires a minute optical axis adjustment. It becomes large. Furthermore, in recent years, a so-called one-chip device has been formed to enable the optical isolator to be a waveguide, downsized, and integrated with other devices. Realization of an isolator is desired.

【0007】本発明はかかる実情に鑑み、磁気光学効果
を利用しないで済むと共に、小型化及び整合性に優れ且
つ安定した光ファイバーとの結合等を実現し、しかも他
の導波路型光機能素子との集積化を可能ならしめる光導
波路型アイソレータを提供することを目的とする。
In view of such circumstances, the present invention does not need to use the magneto-optical effect, realizes miniaturization and excellent coupling, and stable coupling with an optical fiber. It is an object of the present invention to provide an optical waveguide type isolator that enables integration of the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による光導波路型
アイソレータは、強誘電体であるニオブ酸リチウム結晶
(LiNbO3)を基板として、このLiNbO3結晶基板上に高屈
折率領域として形成された光導波路において、チタン
(Ti)拡散法により形成した光導波路の光路中にプロト
ン交換法により形成された光導波路を含む構造を有して
いる。
The optical waveguide type isolator according to the present invention is formed by using a lithium niobate crystal (LiNbO 3 ) which is a ferroelectric substance as a substrate and a high refractive index region on this LiNbO 3 crystal substrate. The optical waveguide has a structure including the optical waveguide formed by the proton exchange method in the optical path of the optical waveguide formed by the titanium (Ti) diffusion method.

【0009】また、本発明による光導波路型アイソレー
タは、異なる作製方法によりプロトン交換導波路とチタ
ン拡散導波路が形成され、それらの光導波路間の接合部
分における一方の境界においてその境界面が異常光屈折
率に対して全反射条件を満足する角度となるように設定
され、また他方の境界においてその境界面が光導波路の
進行方向に対して垂直となるように設定されている。
Further, in the optical waveguide type isolator according to the present invention, the proton exchange waveguide and the titanium diffusion waveguide are formed by different manufacturing methods, and the boundary surface at one of the boundaries between the optical waveguides is abnormal light. The angle is set so as to satisfy the total reflection condition with respect to the refractive index, and the boundary surface at the other boundary is set to be perpendicular to the traveling direction of the optical waveguide.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、LiNbO3結晶基板上に形成され
たTi拡散導波路(光導波路1及び光導波路3)の光路中
にプロトン交換法により光導波路2が形成されている。
このように、LiNbO3結晶基板上にプロトン交換導波路を
形成した場合、異常光屈折率ne 及び常光屈折率no
対する屈折率変化を各々Δne 及びΔno とすると、プ
ロトン交換領域においてはΔne =0.13、またΔn
o =−0.04であることが既に知られている。このた
め、かかるプロトン交換領域ではno に対応する電界成
分を有する光波は導波され得ない。また、Ti拡散領域
ではΔne 及びΔno はほぼ等しく約0.01以下であ
ることが分かっている。従って、図1に示される光導波
路1,2及び3における屈折率変化の大小関係は次の
(1)式及び(2)により表すことができる。 0<Δne1=Δne3<Δne2 (1) Δno2<0<Δno1=Δno3 (2)
According to the present invention, the optical waveguide 2 is formed by the proton exchange method in the optical path of the Ti diffusion waveguide (optical waveguide 1 and optical waveguide 3) formed on the LiNbO 3 crystal substrate.
In this way, when the proton exchange waveguide is formed on the LiNbO 3 crystal substrate, assuming that the refractive index changes with respect to the extraordinary light refractive index n e and the ordinary light refractive index n o are Δn e and Δn o , respectively, in the proton exchange region, Δn e = 0.13, and Δn
It is already known that o = -0.04. Therefore, light waves having a field component corresponding to n o in such a proton exchange region can not be guided. Further, it is known that Δn e and Δn o are almost equal to each other in the Ti diffusion region and are about 0.01 or less. Therefore, the magnitude relation of the refractive index changes in the optical waveguides 1, 2 and 3 shown in FIG. 1 can be expressed by the following equations (1) and (2). 0 <Δn e1 = Δn e3 <Δn e2 (1) Δn o2 <0 <Δn o1 = Δn o3 (2)

【0011】ここで、図1中、左側から進行する入射信
号光は、異常光屈折率ne に対応する直線偏光を有する
光波であるとして、この光波を異常光モードとする。ま
たこの異常光モードと直交する電界成分を有する常光屈
折率no に対応する光波を常光モードとする。そして、
図1において入射した異常光モードは光波の進行方向に
対して角度θだけ傾いた一方の境界面を通過するが、こ
の場合、低屈折率領域から高屈折率領域への進行である
ため全反射は生じない。また、かかる境界面の右側にあ
る他方の境界面は上記光波の進行方向に対して垂直にな
っている。
Here, in FIG. 1, it is assumed that the incident signal light traveling from the left side is a light wave having a linearly polarized light corresponding to the extraordinary light refractive index n e , and this light wave is set to the extraordinary light mode. Further, the light wave corresponding to the ordinary light refractive index n o having an electric field component orthogonal to the extraordinary light mode is defined as the ordinary light mode. And
In FIG. 1, the incident extraordinary light mode passes through one boundary surface inclined by an angle θ with respect to the traveling direction of the light wave. In this case, since the travel is from the low refractive index region to the high refractive index region, total reflection occurs. Does not occur. The other boundary surface on the right side of the boundary surface is perpendicular to the traveling direction of the light wave.

【0012】次に、図1中、右側から進行する反射戻り
光の場合、反射戻り光として異常光モードを考えると該
異常光モードは光波の進行方向に対して垂直である上記
他方の境界面を通過してプロトン交換領域(光導波路
2)へ進行する。そして、光導波路2から光導波路1へ
進む場合、上記角度θだけ傾いた一方の境界面において
全反射せしめられて光導波路外へ放射されるため、導波
光として光導波路1へは進行しない。なお、これは、前
述したように、上記境界面の角度θがプロトン交換領域
からTi拡散領域へ進行する異常光モードに対して全反
射条件を満足する角度となるように設定されているから
である。従って、高屈折率領域から低屈折率領域へ進行
する場合に生じる光波の全反射を利用することにより、
光波の進行方向の違いにより損失の差を大きくすること
ができる。
Next, in the case of the reflected return light traveling from the right side in FIG. 1, considering the extraordinary light mode as the reflected return light, the extraordinary light mode is perpendicular to the traveling direction of the light wave. To the proton exchange region (optical waveguide 2). When the light travels from the optical waveguide 2 to the optical waveguide 1, it does not travel to the optical waveguide 1 as guided light because it is totally reflected at one boundary surface inclined by the angle θ and is emitted to the outside of the optical waveguide. This is because, as described above, the angle θ of the boundary surface is set so as to satisfy the total reflection condition with respect to the extraordinary light mode traveling from the proton exchange region to the Ti diffusion region. is there. Therefore, by utilizing the total reflection of the light wave that occurs when traveling from the high refractive index region to the low refractive index region,
The difference in loss can be increased by the difference in the traveling direction of the light wave.

【0013】また、入射光の偏光が直線偏光であって
も、かかる偏光と直交する偏光を有する光波が、反射戻
り光として入射してくる場合がある。この常光モードは
プロトン交換領域を導波することができないため(即
ち、Δno <0である)、この場合には放射モードとな
り、光導波路2から光導波路1への進行は遮断される。
そして、このような場合にはパスモードである異常光モ
ードに対する常光モードの消光比は、プロトン交換領域
の長さの関数になり、例えばプロトン交換領域の長さが
1.5mm以上あれば50dB以上の消光比が得られる
ことが知られている(P.G.Suchoski et al.: Opt. Let
t. 13, 172, 1988 参照)。
Even if the polarized light of the incident light is linearly polarized light, a light wave having polarized light orthogonal to the polarized light may be incident as reflected return light. Since this ordinary mode cannot guide the proton exchange region (that is, Δn o <0), it becomes a radiation mode in this case, and the progress from the optical waveguide 2 to the optical waveguide 1 is blocked.
In such a case, the extinction ratio of the ordinary light mode to the extraordinary light mode, which is the pass mode, is a function of the length of the proton exchange region. For example, if the length of the proton exchange region is 1.5 mm or more, 50 dB or more. It is known that the extinction ratio can be obtained (PGSuchoski et al .: Opt. Let
t. 13 , 172, 1988).

【0014】[0014]

【実施例】以下、図2に基づき図1を参照して本発明に
よる光導波路型アイソレータの一実施例を説明する。先
ず、本発明の光導波路型アイソレータを作製する場合、
その厚さ方向、長手方向及び幅方向がそれぞれLiNbO3
晶のa軸方向、b軸方向及びc軸方向である厚さ1.0
mm、長さ25mm及び幅10mmのLiNbO3結晶基板1
1の一方の主面を鏡面研磨し、フォトリソグラフ法によ
り幅5μmの直線光導波路パターン12,12´を形成
する。この光導波路パターン12,12´上にTiを約
45nmの厚さで堆積した後、リフトオフ法によりパタ
ーン化し、次に1000°Cの温度で5時間のあいだ熱
拡散を行うことにより光導波路1,3(図1参照)を作
製した。さらに、このようにTi拡散導波路を形成した
後で、このTi拡散導波路の場合と同様にして光導波路
パターン13の形成を行い、安息香酸中において200
°Cの温度で10分間のあいだプロトン交換を行い、こ
れにより光導波路2(図1参照)を作製した。なお、こ
のように形成されたプロトン交換導波路の長さは、常光
モードに対して十分な消光を得るために長さ2mmであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an optical waveguide type isolator according to the present invention will be described below with reference to FIG. 2 and FIG. First, in the case of producing the optical waveguide type isolator of the present invention,
A thickness of 1.0 in the thickness direction, longitudinal direction and width direction of the a-axis direction, b-axis direction and c-axis direction of the LiNbO 3 crystal, respectively.
mm, length 25 mm and width 10 mm LiNbO 3 crystal substrate 1
One main surface of 1 is mirror-polished, and linear optical waveguide patterns 12 and 12 ′ having a width of 5 μm are formed by photolithography. After depositing Ti with a thickness of about 45 nm on the optical waveguide patterns 12 and 12 ′, patterning is performed by a lift-off method, and then thermal diffusion is performed at a temperature of 1000 ° C. for 5 hours. 3 (see FIG. 1) was produced. Furthermore, after forming the Ti diffusion waveguide in this way, the optical waveguide pattern 13 is formed in the same manner as in the case of this Ti diffusion waveguide, and the optical waveguide pattern 13 is formed in benzoic acid.
Proton exchange was carried out at a temperature of ° C for 10 minutes, whereby an optical waveguide 2 (see Fig. 1) was produced. The length of the proton exchange waveguide thus formed is 2 mm in order to obtain sufficient extinction for the ordinary mode.

【0015】光導波路1及び光導波路2間の境界面14
の傾斜角度θは、プロトン交換法による異常光屈折率変
化をΔne =0.13、またTi拡散導波路領域の屈折
率を2.175(波長0.83μm)として、次の
(3)式により表される全反射角度θc の公式に従って
計算すると、θc =19.3°になる。 θc =cos-1(ne1/ne2) (3) ここに、ne1(=2.175)はTi拡散導波路領域の
屈折率、ne2(=2.305)はプロトン交換導波路領
域の屈折率である。従って、θc <19.3°であれ
ば、常に全反射条件を満足することになる。ところが、
順方向に進行する光波(図2参照)に対しては上記角度
θが小さくなるのにつれて反射損失が増大するため、こ
の角度θは、全反射条件を満足し且つできるだけ大きな
角度に設定する必要がある。そこで、実際に作製した光
導波路型アイソレータにおいてはθ=18°とした。そ
してθ=18°の場合の反射損失の計算結果は0.08
dBになり、反射損失は十分に小さいことが分かる。
A boundary surface 14 between the optical waveguides 1 and 2
The inclination angle θ of is the following formula (3), where Δn e = 0.13 is the change in the refractive index of the extraordinary light by the proton exchange method, and 2.175 (wavelength 0.83 μm) is the refractive index of the Ti diffusion waveguide region. When calculated according to the formula of the total reflection angle θ c represented by, θ c = 19.3 °. θ c = cos −1 (n e1 / n e2 ) (3) where n e1 (= 2.175) is the refractive index of the Ti diffusion waveguide region, and n e2 (= 2.305) is the proton exchange waveguide. The refractive index of the area. Therefore, if θ c <19.3 °, the total reflection condition is always satisfied. However,
With respect to the light wave traveling in the forward direction (see FIG. 2), the reflection loss increases as the angle θ becomes smaller. Therefore, it is necessary to set the angle θ as large as possible while satisfying the total reflection condition. is there. Therefore, in the actually manufactured optical waveguide type isolator, θ = 18 °. The calculation result of the reflection loss when θ = 18 ° is 0.08.
It becomes dB, and it can be seen that the reflection loss is sufficiently small.

【0016】本発明による光導波路型アイソレータは上
記のように構成されており、次に、上記のように作製し
た光導波路型アイソレータに対して行った評価結果の例
を説明する。順方向入射及び逆方向入射に対してTE
(異常光)モードの挿入損失評価を行った。なお、逆方
向に対してはTM(常光)モードの挿入損失評価も行っ
た。挿入損失の評価に当たり、波長0.83μmの半導
体レーザを光源とし、該光源から偏波面保存型光ファイ
バを介して光導波路への入射を行う。光導波路の出射光
は、20倍の対物レンズにより集光し、シリコンフォト
ダイオードによって出力光量を測定した。また、入射側
の上記偏波面保存型光ファイバの出射端における消光比
は15dBであった。
The optical waveguide type isolator according to the present invention is constructed as described above. Next, an example of the evaluation result of the optical waveguide type isolator manufactured as described above will be described. TE for forward and backward incidence
The (extraordinary light) mode insertion loss was evaluated. The TM (ordinary light) mode insertion loss was also evaluated in the opposite direction. In evaluating the insertion loss, a semiconductor laser having a wavelength of 0.83 μm is used as a light source, and the light is incident on the optical waveguide from the light source via a polarization-maintaining optical fiber. The light emitted from the optical waveguide was condensed by a 20 × objective lens, and the amount of output light was measured by a silicon photodiode. The extinction ratio at the exit end of the polarization-maintaining optical fiber on the incident side was 15 dB.

【0017】先ず、順方向に対してTE(異常光)モー
ドの入射を行い、その場合の挿入損失を測定した。ここ
で、本発明の光導波路型アイソレータと比較するため
に、図2に示したように、光導波路1,2及び3と10
0μmの間隔を置いて形成しておいたプロトン交換領域
を含まないTi拡散法により形成した直線導波路15を
挿入損失を測定したところ、0.8dBの過剰損失が観
測された。
First, the TE (extraordinary light) mode was incident in the forward direction, and the insertion loss in that case was measured. Here, in order to compare with the optical waveguide type isolator of the present invention, as shown in FIG.
When the insertion loss was measured for the linear waveguide 15 formed by the Ti diffusion method that does not include a proton exchange region formed at a distance of 0 μm, an excessive loss of 0.8 dB was observed.

【0018】次に、逆方向入射に対してTE(異常光)
モード及びTM(常光)モードの入射を行い、この場合
の挿入損失の測定を行った。そして、上記プロトン交換
領域を含まないTi拡散法により形成した直線導波路1
5における挿入損失と比較すると、過剰損失は、TE
(異常光)モード及びTM(常光)モードに対してそれ
ぞれ30dB及び50dBであった。以上の測定結果か
ら、アイソレーション30dB以上の光導波路型アイソ
レータが実現できたことは明らかである。
Next, TE (extraordinary light) is applied to the backward incidence.
Mode and TM (normal light) mode were incident, and the insertion loss in this case was measured. Then, the linear waveguide 1 formed by the Ti diffusion method not including the proton exchange region
Compared to the insertion loss in 5, the excess loss is
It was 30 dB and 50 dB for the (extraordinary light) mode and the TM (ordinary light) mode, respectively. From the above measurement results, it is clear that an optical waveguide type isolator having an isolation of 30 dB or more was realized.

【0019】上記実施例において、LiNbO3結晶基板の厚
さ方向がa軸方向であるような基板を用いたが、かかる
厚さ方向がb軸方向またはc軸方向である場合において
も上記と全く同様の方法により光導波路型アイソレータ
を作製することができる。また、異常光モードだけがパ
スモードとして使用されることになるが、アイソレータ
の設置場所としては本来、光源の極く近傍位置に配置さ
れるため、特定の直線偏光を有する入射光を使用する。
また、同一のLiNbO3結晶基板上において光スイッチもし
くは光変調器と本発明の光導波路型アイソレータとを集
積化する場合、低動作電圧を実現するために異常光モー
ドを使用する場合が殆どである。従って、この点におい
ても、本発明の光導波路型アイソレータが異常光モード
だけをパスモードとすることは問題にならない。さら
に、光ファイバとの結合において、光導波路と光ファイ
バとのモード不整合に起因する接続損失は0.5dBで
あり、それは十分に低いレベルであることを確認するこ
とができた。本発明による光導波路型アイソレータは上
記のようにLiNbO3結晶を基板としているため、同様にか
かるLiNbO3結晶基板を用いて作製される光スイッチや光
変調器等の光機能素子を同時に作製する場合にプロトン
交換の工程が付加的になるだけで済む。従って、諸種の
光機能素子を用いて同一の基板上に集積化することが極
めて容易になる。
In the above-mentioned embodiment, the substrate in which the thickness direction of the LiNbO 3 crystal substrate is the a-axis direction is used. However, even when the thickness direction is the b-axis direction or the c-axis direction, it is completely different from the above. An optical waveguide type isolator can be manufactured by the same method. Further, only the extraordinary light mode is used as the pass mode, but since the isolator is originally installed at a position very close to the light source, incident light having a specific linearly polarized light is used.
Further, in the case of integrating the optical switch or the optical modulator and the optical waveguide type isolator of the present invention on the same LiNbO 3 crystal substrate, it is almost the case that the extraordinary optical mode is used to realize a low operating voltage. .. Therefore, also in this point, it does not matter that the optical waveguide type isolator of the present invention sets only the extraordinary optical mode to the pass mode. Further, in coupling with the optical fiber, the connection loss due to the mode mismatch between the optical waveguide and the optical fiber was 0.5 dB, and it could be confirmed that it was a sufficiently low level. Since the optical waveguide type isolator according to the present invention uses the LiNbO 3 crystal as a substrate as described above, when an optical functional element such as an optical switch or an optical modulator produced by using the LiNbO 3 crystal substrate is produced at the same time. Only the process of proton exchange is required. Therefore, it becomes extremely easy to integrate various types of optical functional elements on the same substrate.

【0020】[0020]

【発明の効果】上述したように本発明によれば、外部磁
界を必要としないで済み、また他の導波路型光機能素子
との集積化を可能ならしめという従来実現し得なかった
優れた実用的効果を得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is not necessary to use an external magnetic field, and it is possible to integrate the optical waveguide with other waveguide type optical functional elements. A practical effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による光導波路型アイソレータの基本構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an optical waveguide type isolator according to the present invention.

【図2】本発明による光導波路型アイソレータの一実施
例におけるLiNbO3結晶基板上に形成された光導波路の構
成例を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of an optical waveguide formed on a LiNbO 3 crystal substrate in an embodiment of the optical waveguide type isolator according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Ti拡散導波路 2 プロトン交換導波路 3 Ti拡散導波路 1 Ti diffusion waveguide 2 Proton exchange waveguide 3 Ti diffusion waveguide

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 ニオブ酸リチウム結晶基板の表面を含む
部分に高屈折率領域として形成された光導波路におい
て、チタン拡散法により形成した光導波路の光路中にプ
ロトン交換法により形成された光導波路を含んで成る光
導波路型アイソレータ。 【請求項2】 異なる作製方法によりプロトン交換導波
路とチタン拡散導波路が形成され、それらの光導波路間
の接合部分における一方の境界においてその境界面が異
常光屈折率に対して全反射条件を満足する角度となるよ
うに設定され、また他方の境界においてその境界面が光
導波路の進行方向に対して垂直となるように設定されて
いることを特徴とする請求項1に記載の光導波路型アイ
ソレータ。
Claim: What is claimed is: 1. An optical waveguide formed as a high refractive index region in a portion including a surface of a lithium niobate crystal substrate by a proton exchange method in an optical path of the optical waveguide formed by a titanium diffusion method. An optical waveguide type isolator including the formed optical waveguide. 2. A proton exchange waveguide and a titanium diffusion waveguide are formed by different manufacturing methods, and at one boundary at the junction between the optical waveguides, the boundary surface has a total reflection condition for the extraordinary refractive index. 2. The optical waveguide type according to claim 1, wherein the angle is set to satisfy an angle, and the boundary surface at the other boundary is set to be perpendicular to the traveling direction of the optical waveguide. Isolators.
JP3158340A 1991-06-28 1991-06-28 Optical waveguide type isolator Pending JPH055809A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5448255A (en) * 1991-05-30 1995-09-05 Conifer Corporation Dual band down converter for MMDS/MDS antenna

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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