JPH0588030A - Waveguide type optical switch - Google Patents
Waveguide type optical switchInfo
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- JPH0588030A JPH0588030A JP25183491A JP25183491A JPH0588030A JP H0588030 A JPH0588030 A JP H0588030A JP 25183491 A JP25183491 A JP 25183491A JP 25183491 A JP25183491 A JP 25183491A JP H0588030 A JPH0588030 A JP H0588030A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は導波路型光スイッチに係
り、特にコアの途中に設けたギャップ内の液体の気・液
相変化を利用してコア内を伝搬する光の光路の切り替
え、あるいは遮断をおこなうようにした光スイッチに関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide type optical switch, and more particularly to switching of an optical path of light propagating in a core by utilizing gas-liquid phase change of liquid in a gap provided in the middle of the core. Alternatively, it relates to an optical switch which is designed to be cut off.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光通信システムが高度化するにつれて、
低挿入損失、低クロストーク特性を持った空間分割型光
スイッチのニーズが高まってきている。2. Description of the Related Art As optical communication systems become more sophisticated,
There is a growing need for space division type optical switches with low insertion loss and low crosstalk characteristics.
【０００３】この種のスイッチとしては、図４に示すよ
うにＴ字状に交差させた光ファイバ（あるいは光導波
路）ａ，ｂ，ｃの交差部にエアギャップＧを設け、この
ギャップＧ内の液体の注入／除去によって、光ファイバ
とギャップとの界面の全反射条件を制御して、光スイッ
チングを行なう方法が提案されている（文献：金山、安
東；液体注入による全反射光スイッチングの検討、昭和
６３年電子通信情報学会春期全国大会、c-419,pl-19
6）。この光スイッチは、交差角θが９０°に近い値に
おいて、反射状態及び透過状態共に、低挿入損失且つ偏
波面異存性の殆ど無いスイッチングが可能である。In this type of switch, as shown in FIG. 4, an air gap G is provided at the intersection of optical fibers (or optical waveguides) a, b, c intersecting in a T-shape, and inside this gap G. A method of performing optical switching by controlling the total reflection condition of the interface between the optical fiber and the gap by injecting / removing the liquid has been proposed (reference: Kanayama, Ando; Examination of total reflection optical switching by liquid injection, 1988 IEICE Spring National Convention, c-419, pl-19
6). This optical switch can perform switching with a low insertion loss and almost no polarization plane disparity in both the reflective state and the transmissive state when the crossing angle θ is close to 90 °.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この方式で
スイッチング速度を速くするためには、ギャップ内への
液体の注入及び除去が速やかに行われなければらない。By the way, in order to increase the switching speed in this method, it is necessary to quickly inject and remove the liquid into the gap.
【０００５】しかし、前掲文献の光スイッチでは、液体
の注入及び除去を手動により行っており、高速スイッチ
ングが困難である。However, in the optical switch of the above-mentioned document, the liquid is manually injected and removed, and high-speed switching is difficult.
【０００６】本発明は、上記課題を解消し、高速かつ確
実に光スイッチングが行える導波路型光スイッチを提供
することを目的とする。It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a waveguide type optical switch capable of performing optical switching at high speed and reliably.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の光スイッチは、基板上に形成され、光の伝搬す
るコアがそれよりも低屈折率のクラッドで覆われて成る
光導波路と、その光導波路にそのコアを切断するように
して設けられた溝状のギャップと、そのギャップ内に充
填され、屈折率が上記コアのそれと略等しい液体と、上
記ギャップの近傍に設けられ、ギャップ内の液体を強制
的に加熱し気化させたり、気化した液体を強制的に冷却
し凝縮させたりする液体温度制御手段とを備えて構成さ
れる。In order to achieve the above object, an optical switch of the present invention comprises an optical waveguide formed on a substrate, in which a core through which light propagates is covered with a clad having a lower refractive index than that. , A groove-shaped gap provided in the optical waveguide so as to cut the core, a liquid filled in the gap and having a refractive index substantially equal to that of the core, and provided in the vicinity of the gap. And a liquid temperature control means for forcibly heating and vaporizing the liquid therein, and forcibly cooling and condensing the vaporized liquid.
【０００８】上記クラッド上には上記液体を密閉収容す
べく上記ギャップと連通させて液体貯蔵室が形成されて
いることが望ましい。It is desirable that a liquid storage chamber is formed on the clad to communicate with the gap so as to hermetically contain the liquid.
【０００９】上記コアは略直交する交差部を有して形成
され、上記ギャップはその交差部にコアのそれぞれの枝
路に対して略４５°の角度をなすように設けられてもよ
い。The core may be formed to have intersecting portions which are substantially orthogonal to each other, and the gap may be provided at the intersecting portion so as to form an angle of about 45 ° with respect to each branch of the core.
【００１０】上記液体温度制御手段は上記ギャップの直
下に設けられていることが望ましい。It is desirable that the liquid temperature control means be provided directly below the gap.
【００１１】また、上記液体温度制御手段は電気的に発
熱したり吸熱したりするよう構成されていることが望ま
しい。Further, it is desirable that the liquid temperature control means is constructed so as to electrically generate heat or absorb heat.
【００１２】また、上記液体温度制御手段はペルチェ効
果を利用した熱電冷却素子を備えていることが望まし
い。Further, it is desirable that the liquid temperature control means includes a thermoelectric cooling element utilizing the Peltier effect.
【００１３】また、上記液体温度制御手段はその熱電冷
却素子を上記基板の下面に有して構成されてもよい。こ
の場合、熱電冷却素子には基板の上面近傍に延出させて
熱伝導体が設けられていることが望ましい。The liquid temperature control means may have the thermoelectric cooling element on the lower surface of the substrate. In this case, it is desirable that the thermoelectric cooling element be provided with a heat conductor extending near the upper surface of the substrate.
【００１４】また、上記液体温度制御手段は上記基板に
半導体プロセス技術を利用して構成されていることが望
ましい。Further, it is desirable that the liquid temperature control means is formed on the substrate by using a semiconductor process technique.
【００１５】[0015]
【作用】液体温度制御手段によりギャップ内の液体を加
熱し気化させると、光導波路に進入した光は、コアのギ
ャップ端面、すなわちコアとギャップとの界面において
その屈折率の違いにより全反射して光路が切り替えら
れ、あるいは遮断される。一方、気化した液体を冷却し
凝縮させて液体に戻すと、ギャップ内がコアの屈折率と
ほぼ等しい屈折率を持つ液体で満たされることになり、
光はあたかもギャップが存在していないがごとく直進す
る。かくして光がスイッチングされる。この液体の注入
及び除去動作は、加熱・冷却による液体の強制的な気化
・凝縮によって行われるため、高速な光スイッチング動
作が実現される。When the liquid in the gap is heated and vaporized by the liquid temperature control means, the light entering the optical waveguide is totally reflected at the gap end face of the core, that is, the interface between the core and the gap due to the difference in the refractive index thereof. The optical path is switched or blocked. On the other hand, when the vaporized liquid is cooled, condensed and returned to the liquid, the gap is filled with a liquid having a refractive index almost equal to the refractive index of the core,
The light goes straight as if there is no gap. Thus the light is switched. The liquid injection and removal operations are performed by forcibly vaporizing and condensing the liquid by heating and cooling, so that a high-speed optical switching operation is realized.
【００１６】液体は、クラッド上の液体貯蔵室内に密閉
収容され、ここからギャップ内に供給される。したがっ
て、液洩れ等による液体の目減りが防止され、スイッチ
ング動作に必要な液体量を常に確保しておくことができ
る。The liquid is hermetically contained in a liquid storage chamber on the clad, and is supplied into the gap from here. Therefore, the loss of the liquid due to liquid leakage or the like is prevented, and the amount of liquid required for the switching operation can be always secured.
【００１７】コアを略直角に交差させて形成し、その交
差部のそれぞれの岐路に対して略４５度の角度を成すよ
うにギャップを形成しておけば、スイッチングにより光
の伝搬方向を略直交方向に切替えることができる。If the cores are formed by intersecting each other at substantially right angles and gaps are formed so as to form an angle of about 45 degrees with respect to each branch at the intersection, the light propagating directions are substantially orthogonal by switching. The direction can be switched.
【００１８】液体温度制御手段をギャップの直下に配置
しておけば、加熱によりギャップ内の液体は下側部分か
ら先に気化し、その気体の上昇によって残りの液体は押
し上げられるようにして速やかに排出除去される。ま
た、加熱から冷却に切り替えることにより、それまで加
熱されていた部位が急冷され、気体が凝縮液化してギャ
ップ内に液体が速やかに注入される。このように、ギャ
ップ内の液体に対する熱の供給を効率よく円滑に行うこ
とができるので、低消費電力で高速かつ確実に光スイッ
チング動作を行うことができる。If the liquid temperature control means is arranged immediately below the gap, the liquid in the gap is vaporized from the lower portion first by heating, and the remaining liquid is pushed up quickly by the rise of the gas. Ejected and removed. Further, by switching from heating to cooling, the portion that has been heated up to that point is rapidly cooled, the gas is condensed and liquefied, and the liquid is quickly injected into the gap. In this way, the heat can be efficiently and smoothly supplied to the liquid in the gap, so that the optical switching operation can be performed at high speed and reliably with low power consumption.
【００１９】液体温度制御手段が電気的に発熱したり吸
熱したりするよう構成されていれば、その通電量等を調
節することにより液体の加熱・冷却状態を容易に制御す
ることができる。If the liquid temperature control means is constructed so as to electrically generate heat or absorb heat, the heating / cooling state of the liquid can be easily controlled by adjusting the amount of energization or the like.
【００２０】液体温度制御手段にペルチェ効果を利用し
た熱電冷却素子を用いれば、これに通電する電流の向き
を正・負逆転することによって液体の加熱・冷却を容易
に切替えることができる。If a thermoelectric cooling element utilizing the Peltier effect is used as the liquid temperature control means, it is possible to easily switch between heating and cooling of the liquid by reversing the direction of the current passing through it.
【００２１】熱電冷却素子は、これが基板の下面に配置
されることで、基板に対するその取付けないし形成が容
易なものとなる。しかしその反面、熱電冷却素子とギャ
ップとの距離が離れることになり、ギャップ内の液体を
加熱したり冷却したりする上で不都合である。そこで、
熱伝導率の良好な熱伝導体を熱電冷却素子よりギャップ
近傍に延出させて設け、その熱伝導体を介して熱電冷却
素子とギャップ内の液体との良好な熱交換を達成する。Since the thermoelectric cooling element is arranged on the lower surface of the substrate, the thermoelectric cooling element can be easily attached to or formed on the substrate. On the other hand, however, the distance between the thermoelectric cooling element and the gap becomes large, which is inconvenient for heating or cooling the liquid in the gap. Therefore,
A heat conductor having a good thermal conductivity is provided so as to extend in the vicinity of the gap from the thermoelectric cooling element, and good heat exchange between the thermoelectric cooling element and the liquid in the gap is achieved via the heat conductor.
【００２２】液体温度制御手段をフォトリソグラフィや
ドライエッチングなどの半導体プロセス技術によって基
板に構成することにより、集積化や低コスト化に対応す
ることができる。By forming the liquid temperature control means on the substrate by a semiconductor process technique such as photolithography or dry etching, integration and cost reduction can be dealt with.
【００２３】[0023]
【実施例】次に、本発明の実施例について詳細に説明す
る。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described in detail.
【００２４】図１に本発明に係る導波路型光スイッチの
一実施例として、一方向（矢印１１Ａ）から入射してき
た光を、そのまま直進方向（矢印１１Ｂ）へ伝搬させた
り、光路を切替え９０度異なる方向（矢印１１Ｃ）へ伝
搬させたりする１×２光スイッチ構造を示す。なお、同
図（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であ
る。FIG. 1 shows an embodiment of a waveguide type optical switch according to the present invention, in which light incident from one direction (arrow 11A) is directly propagated in the straight direction (arrow 11B) or the optical path is switched. A 1 × 2 optical switch structure for propagating in different directions (arrows 11C) is shown. Note that FIG. 10A is a plan view, and FIG. 9B is a sectional view taken along line AA of FIG.
【００２５】光導波路５は、単結晶シリコンの平面基板
１上に第１クラッド層（屈折率ｎ c ）２を形成し、そ
の上に断面形状が略矩形状のコア（屈折率ｎw ；ｎc ＜
ｎ w ）３をＴ字形状の交差部１２を有して形成したの
ち、さらにそのコア３の表面を第２クラッド層（屈折率
ｎc ）４で覆って構成される。第１，第２クラッド層
２，４及びコア３の材料としては、酸化珪素を主成分と
する材料が用いられる。コア３は、同一直線上に存在す
る二つの岐路３ａ，３ｂと、これと直交するように配置
された一つの岐路３ｃの三つの岐路３ａ，３ｂ，３ｃを
構成する。このうち、岐路３ａは光導波路５への光の入
射部として、残りの二つの岐路３ｂ，３ｃは光の出射部
として機能する。In the optical waveguide 5, a first clad layer (refractive index n c ) 2 is formed on a flat substrate 1 of single crystal silicon, and a core having a substantially rectangular cross section (refractive index n w ; n) is formed thereon. c <
n w ) 3 is formed to have a T-shaped crossing portion 12, and then the surface of the core 3 is covered with a second cladding layer (refractive index n c ) 4. As a material for the first and second cladding layers 2, 4 and the core 3, a material containing silicon oxide as a main component is used. The core 3 constitutes two branch lines 3a, 3b existing on the same straight line and three branch lines 3a, 3b, 3c of one branch line 3c arranged so as to be orthogonal thereto. Of these, the branch 3a functions as a light incident part to the optical waveguide 5, and the remaining two branches 3b and 3c function as a light emitting part.
【００２６】光導波路５の途中には、それぞれのコア岐
路内を伝搬する光の光軸に対して略４５°の角度を成す
ようにして溝状のギャップ８が設けられ、このギャップ
８によってコア３の交差部１２が切断されている。ギャ
ップ８の内部は、図１（ｂ）に示すように液体６で満た
されている。液体６としては、屈折率がコア３のそれと
略等しく、かつ、気化・凝縮動作を行うために適当な沸
点を持つ液体が望ましく、例えば、フルオロベンゼン
（Ｃ6 Ｈ5 Ｆ；屈折率1.4641、沸点84.9℃）やシクロヘ
キサノ−ル（Ｃ6 Ｈ11ＯＨ；屈折率1.4656、沸点161.19
℃）などが用いられる。この液体６は第２クラッド層４
の上面に設けられた液体貯蔵室からギャップ８内へ供給
されるが、この液体貯蔵室１３は、例えば図２に示すよ
うに、ギャップ８の上部を覆うようにして第２クラッド
層４に気密に取付けた金属製のパッケージ１５などに液
体６を封入することで構成できる。なお、上記ギャップ
８は微細であり、したがってギャップ８内に充填される
液体量は液体貯蔵室１３の容量に対して極微量である。A groove-shaped gap 8 is provided in the middle of the optical waveguide 5 so as to form an angle of about 45 ° with respect to the optical axis of the light propagating in each core branch. The intersection 12 of 3 is cut. The inside of the gap 8 is filled with the liquid 6 as shown in FIG. As the liquid 6, a liquid having a refractive index substantially equal to that of the core 3 and having an appropriate boiling point for performing vaporization / condensation operation is desirable. For example, fluorobenzene (C 6 H 5 F; refractive index 1.4641, boiling point) 84.9 ° C.) and cyclohexanol - Le (C 6 H 11 OH; refractive index 1.4656, boiling point 161.19
℃) is used. This liquid 6 is the second cladding layer 4
Is supplied from the liquid storage chamber provided on the upper surface of the gap 8 into the gap 8. The liquid storage chamber 13 is airtightly sealed to the second cladding layer 4 so as to cover the upper portion of the gap 8 as shown in FIG. It can be configured by enclosing the liquid 6 in a metal package 15 attached to the. The gap 8 is minute, and therefore the amount of liquid filled in the gap 8 is extremely small with respect to the capacity of the liquid storage chamber 13.
【００２７】基板１には、ギャップ８の直下に位置させ
て、ギャップ内の液体６を加熱したり冷却したりするた
めの液体温度制御手段２２が設けられている。温度制御
手段２２は、基板１の裏面にドライエッチングなどの方
法で開けられた穴７の中に形成されている。この穴７は
基板１の裏面から表面近傍に延出させて設けられてお
り、穴７の天井部、すなわちギャップ８に最も近い部位
に、液体温度制御手段２２を構成する熱電冷却素子９が
半導体プロセス技術によって形成されている。この熱電
冷却素子９は、ペルチェ効果により電気的に発熱したり
吸熱したするものであり、その発熱・吸熱要素たる半導
体−金属接合構造を多段化することで大きな温度変化が
得られるよう構成されている。液体温度制御手段２２と
ギャップ８が、基板１の上下に互いに独立して配置され
ているので、熱電冷却素子９やその給電線１０などの通
電部分と液体６との接触は構造上完全に阻止されてお
り、電気的な絶縁処理を施す必要はない。The substrate 1 is provided with a liquid temperature control means 22 located immediately below the gap 8 for heating or cooling the liquid 6 in the gap. The temperature control means 22 is formed in the hole 7 formed in the back surface of the substrate 1 by a method such as dry etching. The hole 7 is provided so as to extend from the back surface of the substrate 1 to the vicinity of the front surface thereof, and the thermoelectric cooling element 9 constituting the liquid temperature control means 22 is provided on the ceiling portion of the hole 7, that is, the portion closest to the gap 8 and the semiconductor. It is formed by process technology. The thermoelectric cooling element 9 electrically generates or absorbs heat due to the Peltier effect, and is configured so that a large temperature change can be obtained by making the semiconductor-metal junction structure, which is the heat generating / absorbing element, multi-staged. There is. Since the liquid temperature control means 22 and the gap 8 are arranged above and below the substrate 1 independently of each other, the contact between the liquid 6 and the energized portions such as the thermoelectric cooling element 9 and its power supply line 10 is completely prevented. Therefore, it is not necessary to apply electrical insulation treatment.
【００２８】この熱電冷却素子９の通電を制御すること
により、ギャップ８内をその直下から加熱・冷却し、ギ
ャップ８内の液体６を気化させたり凝縮させたりする。
加熱によってギャップ８内の液体６が気化したとき、光
はギャップ８の内面（岐路３ｂのギャップ端面）で全反
射し、これと直交する枝路３ｃにその光路が切換わる。
一方、通電方向を逆転しギャップ８内を冷却したとき
は、気化していた液体が直ちに凝結し液体６に戻るた
め、光は再び岐路３ｂ側へ直進する。By controlling the energization of the thermoelectric cooling element 9, the inside of the gap 8 is heated / cooled from immediately below, and the liquid 6 in the gap 8 is vaporized or condensed.
When the liquid 6 in the gap 8 is vaporized by heating, the light is totally reflected by the inner surface of the gap 8 (gap end surface of the branch 3b), and the optical path is switched to the branch 3c orthogonal to this.
On the other hand, when the direction of energization is reversed and the inside of the gap 8 is cooled, the vaporized liquid immediately condenses and returns to the liquid 6, so that the light travels straight to the branch 3b side again.
【００２９】このように、本実施例の導波路型光スイッ
チは、微細なギャップ８内の微量な液体６を電気的に加
熱・冷却し、強制的に気化・凝縮させることにより、ギ
ャップ８内への液体６の注入及び除去動作を行うので、
光スイッチングの高速動作を実現することができる。こ
の光スイッチは、半導体集積回路の製造技術として確立
されたプロセスを用いて製造することができるので、高
集積化、多機能化が可能であり、また量産化も容易なた
め低コスト化が期待できる。As described above, in the waveguide type optical switch of this embodiment, the minute amount of the liquid 6 in the minute gap 8 is electrically heated / cooled and forcedly vaporized / condensed, whereby the inside of the gap 8 is reduced. Since the liquid 6 is injected into and removed from the liquid,
High-speed operation of optical switching can be realized. Since this optical switch can be manufactured using the process established as a manufacturing technology for semiconductor integrated circuits, it can be highly integrated and have multiple functions, and it is easy to mass-produce, so cost reduction is expected. it can.
【００３０】図３に本発明に係る導波路型光スイッチの
他の実施例を示す。この光スイッチは、熱電冷却素子２
１を基板１内に埋め込まずに、熱電冷却素子２１に接続
した熱伝導性の良好な針状の熱伝導体２０を用いてギャ
ップ８の下部周辺近傍のみを加熱・冷却できるようにし
たものである。熱電冷却素子２１は基板１の裏面に設け
られている。熱伝導体２０は、基板１の裏面から上面近
傍に延出させて形成された極細い穴の中に挿入して設け
られている。この針状熱伝導体２０によって熱電冷却素
子２１とギャップ近傍との効率良い熱交換を図り、ギャ
ップ８内の液体６を加熱し気化させたり、冷却し液化さ
せたりする。FIG. 3 shows another embodiment of the waveguide type optical switch according to the present invention. This optical switch has a thermoelectric cooling element 2
It is possible to heat and cool only the vicinity of the lower periphery of the gap 8 by using the needle-shaped heat conductor 20 having good heat conductivity connected to the thermoelectric cooling element 21 without embedding 1 in the substrate 1. is there. The thermoelectric cooling element 21 is provided on the back surface of the substrate 1. The heat conductor 20 is provided by being inserted into an extremely thin hole formed by extending from the back surface of the substrate 1 to the vicinity of the top surface. The needle-shaped heat conductor 20 efficiently exchanges heat between the thermoelectric cooling element 21 and the vicinity of the gap to heat and vaporize the liquid 6 in the gap 8 or cool and liquefy it.
【００３１】液体温度制御手段２２を図３のように構成
すれば、ギャップ８の周辺の狭い範囲のみを加熱・冷却
することが可能なため、光導波路５に対する加熱や冷却
による熱膨張や収縮などの悪影響を最小限にすることが
できる。さらに、基板１に開ける穴を小さくできるた
め、基板１の応力に対する耐久性を高めることができ
る。If the liquid temperature control means 22 is constructed as shown in FIG. 3, it is possible to heat and cool only a narrow range around the gap 8, so that thermal expansion and contraction of the optical waveguide 5 due to heating and cooling. The adverse effects of can be minimized. Furthermore, since the holes formed in the substrate 1 can be made small, the durability of the substrate 1 against stress can be increased.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ギャップ
内への液体の注入及び除去動作を電気的な加熱・冷却に
よる液体の強制的な気化・凝縮によって行うことができ
るので、高速な光スイッチング動作が実現できる。In summary, according to the present invention, the liquid injection and removal operations in the gap can be performed by the forcible vaporization / condensation of the liquid by electrical heating / cooling, so high-speed optical switching is possible. Operation can be realized.
【図１】本発明に係る導波路型光スイッチの一実施例を
示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−
Ａ断面図である。1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a waveguide type optical switch according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG.
FIG.
【図２】図１の光スイッチの全体構成を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the optical switch shown in FIG.
【図３】本発明に係る導波路型光スイッチの他の実施例
を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the waveguide type optical switch according to the present invention.
【図４】従来例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conventional example.
１ 基板 ２ 第１クラッド層 ３ コア ４ 第２クラッド層 ５ 光導波路 ６ 液体 ８ ギャップ ９ 熱電冷却素子 １３ 液体貯蔵室 ２０ 熱伝導体 ２１ 熱電冷却素子 ２２ 液体温度制御手段 1 Substrate 2 First Cladding Layer 3 Core 4 Second Cladding Layer 5 Optical Waveguide 6 Liquid 8 Gap 9 Thermoelectric Cooling Element 13 Liquid Storage Room 20 Thermoconductor 21 Thermoelectric Cooling Element 22 Liquid Temperature Control Means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 哲也 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社アドバンスリサーチセンタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuya Yokota 3550 Kidayomachi, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture Hitachi Cable Ltd. Advanced Research Center
Claims (8)
それよりも低屈折率のクラッドで覆われて成る光導波路
と、該光導波路にそのコアを切断するようにして設けら
れた溝状のギャップと、該ギャップ内に充填され、屈折
率が上記コアのそれと略等しい液体と、上記ギャップの
近傍に設けられ、ギャップ内の液体を強制的に加熱し気
化させたり、気化した液体を強制的に冷却し凝縮させた
りする液体温度制御手段とを備えていることを特徴とす
る導波路型光スイッチ。1. An optical waveguide formed on a substrate, in which a core for propagating light is covered with a clad having a refractive index lower than that, and a groove provided in the optical waveguide so as to cut the core. -Shaped gap, a liquid filled in the gap and having a refractive index approximately equal to that of the core, and a liquid provided in the vicinity of the gap, forcibly heating and vaporizing the liquid in the gap, A waveguide type optical switch comprising: a liquid temperature control means for forcibly cooling and condensing.
すべく上記ギャップと連通させて液体貯蔵室が形成され
ている請求項１記載の導波路型光スイッチ。2. The waveguide type optical switch according to claim 1, wherein a liquid storage chamber is formed on the clad so as to communicate with the gap so as to hermetically contain the liquid.
成され、上記ギャップは該交差部にコアのそれぞれの枝
路に対して略４５°の角度をなすように設けられている
請求項１又は２記載の導波路型光スイッチ。3. The core is formed to have intersecting portions which are substantially orthogonal to each other, and the gap is provided at the intersecting portion so as to form an angle of about 45 ° with respect to each branch path of the core. Item 2. A waveguide type optical switch according to item 1 or 2.
直下に設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載
の導波路型光スイッチ。4. The waveguide type optical switch according to claim 1, wherein the liquid temperature control means is provided immediately below the gap.
たり吸熱したりするよう構成されている請求項１乃至４
のいずれかに記載の導波路型光スイッチ。5. The liquid temperature control means is configured to electrically generate or absorb heat.
2. A waveguide type optical switch according to any one of 1.
利用した熱電冷却素子を備えている請求項１乃至５のい
ずれかに記載の導波路型光スイッチ。6. The waveguide type optical switch according to claim 1, wherein the liquid temperature control means comprises a thermoelectric cooling element utilizing the Peltier effect.
子を上記基板の下面に有し且つ該熱電冷却素子にはこれ
より基板の上面近傍に延出させて熱伝導体が設けられて
いる請求項６記載の導波路型光スイッチ。7. The liquid temperature control means has the thermoelectric cooling element on the lower surface of the substrate, and the thermoelectric cooling element is provided with a heat conductor extending from the thermoelectric cooling element near the upper surface of the substrate. Item 7. A waveguide type optical switch according to item 6.
体プロセス技術によって構成されている請求項１乃至７
のいずれかに記載の導波路型光スイッチ。8. The liquid temperature control means is formed on the substrate by a semiconductor process technique.
2. A waveguide type optical switch according to any one of 1.
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