JPH06313905A - Optical switch - Google Patents

Optical switch

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Publication number
JPH06313905A
JPH06313905A JP10235593A JP10235593A JPH06313905A JP H06313905 A JPH06313905 A JP H06313905A JP 10235593 A JP10235593 A JP 10235593A JP 10235593 A JP10235593 A JP 10235593A JP H06313905 A JPH06313905 A JP H06313905A
Authority
JP
Japan
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branch
branch waveguide
optical switch
waveguide structure
waveguides
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10235593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Okayama
秀彰 岡山
Masato Kawahara
正人 川原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPH06313905A publication Critical patent/JPH06313905A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To respectively provide the 1X2 optical switch capable of making crosstalk characteristics better than heretofore by using Y branch waveguide structures and the 2X2 optical switch capable of making crosstalk characteristics better than heretofore by using X branch waveguide structures. CONSTITUTION:The 1X2 optical switch is produced by connecting the one branch waveguide 33a of the second Y branch waveguide structure 33 to the one branch waveguide 31a of the first Y branch waveguide structure 31 and connecting the one branch waveguide 35a of the third Y branch waveguide structure 35 to the other branch waveguide 31b of the first Y branch waveguide structure 31. The 2X2 optical switch is produced by connecting the respective one branch waveguides of the first to fourth branch waveguides structure to constitute the X branch waveguide and connecting the respective other branch waveguides of the first and second Y branch waveguide structures and connecting the respective other branch waveguides of the third and fourth Y branch waveguide structures.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光の進行方向を電気
的に制御する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 an optical switch for electrically controlling the traveling direction of light.

【0002】[0002]

【従来の技術】光スイッチの最も基本的なものとして1
×2型の光スイッチ及び2×2型の光スイッチがある。
そして、1×2型の光スイッチの従来例として、例えば
文献I(アプライド フィジックス レターズ(Applie
d Physics Letters ),Vol.29,p.790(1
976)に開示のようなY分岐導波路構造を用いた光ス
イッチがあった。これは、図6(A)に示したように、
電気光学効果を示す基板(図示せず)上に、導波路11
と、それから分かれた2つの分岐導波路13及び15
と、屈折率制御用電極17a,17bとを具えた構成と
されていた。この1×2の光スイッチは、導波路11に
入った光が電極への電圧のかけ方により一方の分岐導波
路13若しくは他方の分岐導波路15のいずれかに至る
というように、オン−オフ型の動作をするものであり、
使い易い光スイッチであることから多用されている。こ
の光スイッチでの、入力光を一方の分岐導波路に至らせ
るように動作させた場合の他方の導波路への入力光の漏
れ特性、いわゆるクロストーク(消光比)特性は、図6
(B)に示すようなものであった。なお、図6(B)に
おいて、K0 Lとは、2つの分岐導波路13,15の分
岐付け根での結合係数をK0 とし、各分岐導波路13、
15の長さをLとした場合に与えられるパラメータであ
る。
2. Description of the Related Art As the most basic optical switch, 1
There are 2 × 2 type optical switches and 2 × 2 type optical switches.
As a conventional example of a 1 × 2 type optical switch, for example, reference I (Applied Physics Letters (Applie
d Physics Letters), Vol. 29, p. 790 (1
976) there was an optical switch using a Y-branch waveguide structure. This is as shown in FIG.
The waveguide 11 is formed on the substrate (not shown) exhibiting the electro-optic effect.
And two branch waveguides 13 and 15 separated from it.
And the electrodes 17a and 17b for controlling the refractive index. This 1 × 2 optical switch is turned on and off such that the light entering the waveguide 11 reaches either the one branch waveguide 13 or the other branch waveguide 15 depending on how the voltage is applied to the electrodes. Type behaves,
It is widely used because it is an easy-to-use optical switch. In this optical switch, when the input light is operated so as to reach one of the branch waveguides, the leakage characteristic of the input light to the other waveguide, that is, the so-called crosstalk (extinction ratio) characteristic is shown in FIG.
It was as shown in (B). In FIG. 6 (B), K 0 L means that the coupling coefficient at the branch root of the two branch waveguides 13 and 15 is K 0, and each branch waveguide 13 and
This is a parameter given when the length of 15 is L.

【0003】一方、2×2型の光スイッチの従来例とし
て、例えば文献II(アプライド フィジックス レター
ズ(Applied Physics Letters ),Vol.51,p.
1230(1987)に開示のようなX分岐(非対称X
分岐)導波路構造を用いた光スイッチがあった。これ
は、図7(A)に示したように、電気光学効果を示す基
板(図示せず)上に、2つの入力導波路21a,21b
及び2つの出力導波路23a,23bを、これらでX字
状の導波路が構成されるようにそれぞれ具え、かつ、出
力導波路23a,23b上に屈折率制御用電極25a,
25bをそれぞれ具えた構成とされていた。この2×2
の光スイッチは、入力導波路23aまたは23bから入
力された光が電極への電圧のかけ方により出力導波路2
3a,23bのいずれかに至るというように、2入力2
出力の組み合わせによる選択的なスイッチングが行える
ものであった。この光スイッチでの、クロストーク特性
は、図7(B)に示すようなものであった。
On the other hand, as a conventional example of a 2 × 2 type optical switch, for example, reference II (Applied Physics Letters, Vol. 51, p.
1230 (1987) as disclosed in X-Branch (Asymmetric X
There was an optical switch using a (branch) waveguide structure. As shown in FIG. 7A, this is because two input waveguides 21a and 21b are provided on a substrate (not shown) that exhibits an electro-optical effect.
And two output waveguides 23a and 23b so that an X-shaped waveguide is constituted by them, and the refractive index control electrodes 25a and 25a on the output waveguides 23a and 23b, respectively.
25b, respectively. This 2x2
In the optical switch of No. 2, the light input from the input waveguide 23a or 23b is applied to the output waveguide 2 depending on how the voltage is applied to the electrodes.
2 inputs 2 such as reaching either 3a or 23b.
It was possible to perform selective switching depending on the combination of outputs. The crosstalk characteristics of this optical switch were as shown in FIG. 7 (B).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の各光スイッチでのクロストーク特性は、1×2型
のものにあっては最良でも−35dB程度であり、2×
2型のものにあっては同−27dB程度であり、充分で
はないという問題点があった。
However, the crosstalk characteristic of each of the above-mentioned conventional optical switches is about -35 dB at best for the 1 × 2 type, and 2 ×
In the case of the 2 type, it was about -27 dB, which was not sufficient.

【0005】この発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり、従ってこの発明の目的はY分岐導波路構造を
用いた1×2光スイッチであって従来よりクロストーク
特性を改善できる1×2の光スイッチと、X分岐導波路
構造を用いた光スイッチであって従来よりクロストーク
特性を改善できる2×2の光スイッチとをそれぞれ提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and therefore an object of the present invention is a 1 × 2 optical switch using a Y-branch waveguide structure, which can improve the crosstalk characteristic as compared with the conventional case. The purpose of the present invention is to provide a 2 × 2 optical switch and a 2 × 2 optical switch that uses an X-branch waveguide structure and that can improve crosstalk characteristics compared to the conventional one.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の1×2の光スイッチは、第1、第2及び
第3のY分岐導波路構造を具え、かつ、前述の第1のY
分岐導波路構造の一方の分岐導波路に前述の第2のY分
岐導波路構造の一方の分岐導波路を接続し、前述の第1
のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路に前述の第3の
Y分岐導波路構造の一方の分岐導波路を接続して構成し
てあることを特徴とする。
In order to achieve this object, a 1 × 2 optical switch according to the present invention comprises first, second and third Y-branch waveguide structures, and has the above-mentioned first structure. Y of 1
The one branch waveguide of the second Y-branch waveguide structure is connected to the one branch waveguide of the branch waveguide structure, and
The other branch waveguide of the Y-branch waveguide structure is connected to one branch waveguide of the above-mentioned third Y-branch waveguide structure.

【0007】また、この発明の2×2の光スイッチは、
第1、第2、第3及び第4のY分岐導波路構造と、これ
ら第1乃至第4のY分岐導波路構造それぞれの一方の分
岐導波路を接続して構成したX分岐導波路構造とを具
え、かつ、前述の第1及び第2のY分岐導波路構造それ
ぞれの他方の分岐導波路同士を接続し、前述の第3及び
第4のY分岐導波路構造それぞれの他方の分岐導波路同
士を接続して構成してあることを特徴とする。
The 2 × 2 optical switch of the present invention is
A first, a second, a third, and a fourth Y-branch waveguide structure, and an X-branch waveguide structure formed by connecting one of the branch waveguides of each of the first to fourth Y-branch waveguide structures And connecting the other branch waveguides of the first and second Y-branch waveguide structures to each other, and the other branch waveguides of the third and fourth Y-branch waveguide structures, respectively. It is characterized in that they are configured by connecting each other.

【0008】[0008]

【作用】この発明の1×2の光スイッチ及び2×2の光
スイッチの構成によれば、光が伝搬する経路の途中に、
本来のY分岐部分とは別にさらに、他のY分岐部分であ
ってそれに備わる分岐導波路が光の伝搬方向に沿う方向
で合流する向きとなるように配置された他のY分岐部分
(以下、説明の都合上「逆向きY分岐部分」という。)
を有する構造の光スイッチが得られる。このため、これ
ら光スイッチでは、本来のY分岐部分でスイッチングが
行われた際にその2つの分岐導波路のうちの選択したく
ない分岐導波路に生じる漏れ光は、伝搬経路途中で上記
逆向きY分岐部分においてほとんど排除され基板中にす
てられるので、その分クロストーク特性が改善される。
According to the configuration of the 1 × 2 optical switch and the 2 × 2 optical switch of the present invention, in the middle of the path along which light propagates,
In addition to the original Y-branching portion, another Y-branching portion (hereinafter referred to as “Y-branching portion”) arranged so that the branching waveguides provided in the Y-branching portion merge in the direction along the light propagation direction. For convenience of explanation, it is referred to as a "reverse Y branch".)
An optical switch having a structure having is obtained. Therefore, in these optical switches, the leakage light generated in the branch waveguide which is not desired to be selected out of the two branch waveguides when switching is performed in the original Y branch portion has the opposite direction to the above in the middle of the propagation path. Since most of the Y-branch is eliminated and sunk in the substrate, the crosstalk characteristic is improved accordingly.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の光スイッチ
の実施例について説明する。しかしながら、説明に用い
る各図はこの発明を理解できる程度に各構成成分の寸
法、形状及び配置関係を概略的に示してあるにすぎな
い。また、説明に用いる各図において、同様な構成成分
については同一の符号を付して示しその重複説明を省略
する。
Embodiments of the optical switch of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the drawings used in the description merely schematically show the dimensions, shapes, and arrangement relationships of the respective constituents to the extent that the present invention can be understood. Further, in each drawing used for the description, the same constituent components are designated by the same reference numerals, and the duplicate description thereof will be omitted.

【0010】1.1×2の光スイッチの実施例の説明 図1はこの発明の1×2の光スイッチの実施例の説明に
供する平面図である。特に、ZカットのLiNbO3
板(図示を省略。)を用いる例を示している。
Description of Embodiment of 1.1 × 2 Optical Switch FIG. 1 is a plan view for explaining an embodiment of a 1 × 2 optical switch of the present invention. In particular, an example using a Z-cut LiNbO 3 substrate (not shown) is shown.

【0011】この実施例の1×2の光スイッチは、基板
上に、第1のY分岐導波路構造31、第2のY分岐導波
路構造33及び第3のY分岐導波路構造35を具え、か
つ、第1のY分岐導波路構造31の一方の分岐導波路3
1aに第2のY分岐導波路構造33の一方の分岐導波路
33aを接続し、第1のY分岐導波路構造31の他方の
分岐導波路31bに第3のY分岐導波路構造35の一方
の分岐導波路35aを接続して構成してある。さらに、
第1乃至第3のY分岐導波路構造31〜35の各分岐導
波路上と、第2のY分岐導波路構造33の他方の分岐導
波路33bの脇の基板部分上と、第3のY分岐導波路構
造35の他方の分岐導波路35bの脇の基板部分上と
に、屈折率制御用の電極37a、37b,37c,37
d,37eまたは37fを具えている。この1×2の光
スイッチでは、第1〜第3の各Y分岐導波路構造の分岐
導波路でない導波路部分がそれぞれ入出力ポート39a
〜39cとなる。
The 1 × 2 optical switch of this embodiment comprises a first Y-branch waveguide structure 31, a second Y-branch waveguide structure 33 and a third Y-branch waveguide structure 35 on a substrate. And one branch waveguide 3 of the first Y branch waveguide structure 31.
One branch waveguide 33a of the second Y branch waveguide structure 33 is connected to 1a, and one branch of the third Y branch waveguide structure 35 is connected to the other branch waveguide 31b of the first Y branch waveguide structure 31. The branch waveguide 35a is connected. further,
On each branch waveguide of the first to third Y-branch waveguide structures 31 to 35, on the substrate portion beside the other branch waveguide 33b of the second Y-branch waveguide structure 33, and on the third Y-branch. Electrodes 37a, 37b, 37c, 37 for controlling the refractive index are formed on the substrate portion beside the other branching waveguide 35b of the branching waveguide structure 35.
d, 37e or 37f. In this 1 × 2 optical switch, the waveguide portions of the first to third Y-branch waveguide structures that are not branch waveguides are respectively input / output ports 39a.
~ 39c.

【0012】なお、この実施例の場合、分岐導波路同士
を接続した部分でのクロストークを低減するために、分
岐導波路を適度の曲率をもつもので構成してある。ま
た、第2及び第3のY分岐導波路構造33、35各々の
他方の分岐導波路33b、35bでの電気光学効果の生
じ易さを向上させるため、これら分岐導波路33b,3
5bの長さを、一方の分岐導波路33a,35aのそれ
よりいくらか(図1でPで示すように)長くしてある。
In this embodiment, in order to reduce the crosstalk at the part where the branch waveguides are connected to each other, the branch waveguides are constructed to have an appropriate curvature. Further, in order to improve the easiness of the electro-optical effect occurring in the other branching waveguides 33b and 35b of the second and third Y branching waveguide structures 33 and 35, these branching waveguides 33b and 3b are formed.
The length of 5b is made somewhat longer (as indicated by P in FIG. 1) than that of one of the branch waveguides 33a and 35a.

【0013】この実施例の1×2の光スイッチは次のよ
うに動作させることができる。電極37a,37c及び
37eをアースとした状態で、電極37b,37d及び
37fにアースに対し正の電圧を印加すると、入出力ポ
ート39aと入出力ポート39cとの間で光交換が行え
る。また、電極37a,37c及び37eをアースとし
た状態で、電極37b,37d及び37fにアースに対
し負の電圧を印加すると、入出力ポート39aと入出力
ポート39bとの間で光交換が行える。
The 1 × 2 optical switch of this embodiment can be operated as follows. When a positive voltage is applied to the electrodes 37b, 37d, and 37f with the electrodes 37a, 37c, and 37e grounded, a light exchange can be performed between the input / output port 39a and the input / output port 39c. Further, when a negative voltage is applied to the electrodes 37b, 37d, and 37f with respect to the ground while the electrodes 37a, 37c, and 37e are grounded, optical exchange can be performed between the input / output port 39a and the input / output port 39b.

【0014】この実施例の1×2の光スイッチでのクロ
ストーク特性を結合方程式を用い解析する。ただし、こ
の解析に当たり、第1のY分岐導波路構造31の各分岐
導波路31a,31bの付け根での結合係数K0 と、こ
れら分岐導波路間の距離が最も開いた部分(図1の第2
及び第3のY分岐導波路構造の付け根辺り)での結合係
数との比rを0.001とし、上記K0 と素子長L(図
1参照)とで示されるK0 Lを30とする。この解析結
果を、図2(A)に、横軸にΔβL/πをとり、縦軸に
クロストークをとって示した。この図2(A)から明ら
かなように、この実施例の1×2の光スイッチでは、Δ
βL/π>1.5において−20dB以下のクロストー
ク特性が得られ、然も、最良の場合クロストークを−4
0dB以下にできることが分かる。
The crosstalk characteristic of the 1 × 2 optical switch of this embodiment is analyzed using a coupling equation. However, in this analysis, the coupling coefficient K 0 at the root of each branching waveguide 31a, 31b of the first Y branching waveguide structure 31 and the portion where the distance between these branching waveguides is the largest (the first branch in FIG. 1). Two
And the ratio r between the coupling coefficient at the base around) the third Y-branch waveguide structure is 0.001, and 30 K 0 L shown out with the K 0 and the element length L (see FIG. 1) . The results of this analysis are shown in FIG. 2 (A) with ΔβL / π on the horizontal axis and crosstalk on the vertical axis. As is clear from FIG. 2A, in the 1 × 2 optical switch of this embodiment, Δ
When βL / π> 1.5, a crosstalk characteristic of −20 dB or less is obtained, and in the best case, the crosstalk is −4.
It can be seen that it can be set to 0 dB or less.

【0015】2.2×2の光スイッチの実施例の説明 図3はこの発明の2×2の光スイッチの実施例の説明に
供する平面図である。この場合も上記1×2のものと同
様に、ZカットのLiNbO3 基板(図示を省略。)を
用いる例を示している。
Description of Embodiment of 2.2 × 2 Optical Switch FIG. 3 is a plan view for explaining an embodiment of a 2 × 2 optical switch of the present invention. Also in this case, an example using a Z-cut LiNbO 3 substrate (not shown) is shown as in the case of the above 1 × 2 substrate.

【0016】この実施例の2×2の光スイッチは、基板
上に、第1のY分岐導波路構造41、第2のY分岐導波
路構造43、第3のY分岐導波路構造45及び第4のY
分岐導波路構造47と、これら第1乃至第4のY分岐導
波路構造41〜47それぞれの一方の分岐導波路41
a、43a,45a及び47a接続して構成したX分岐
(この例では非対称X分岐)導波路構造49とを具え、
かつ、第1及び第2のY分岐導波路構造それぞれの他方
の分岐導波路41b,43b同士を接続し、第3及び第
4のY分岐導波路構造それぞれの他方の分岐導波路45
b,47b同士を接続して構成してある。さらに、第1
及び第2のY分岐導波路構造それぞれの他方の分岐導波
路41b,43b上と、その脇の基板部分上とに、屈折
率制御用電極51aまたは51bを具える。さらに、第
1乃至第4のY分岐導波路構造それぞれの一方の分岐導
波路41a〜47a上及び一方の分岐導波路で挟まれた
基板部分上に屈折率制御用電極51cを具える。さら
に、第3及び第4のY分岐導波路構造それぞれの他方の
分岐導波路45b,47b上と、その脇の基板部分上と
に、屈折率制御用電極51dまたは51cを具える。こ
の2×2の光スイッチでは、第1〜第4の各Y分岐導波
路構造の分岐導波路でない導波路部分がそれぞれ入出力
ポート53a〜53dとなる。
The 2 × 2 optical switch of this embodiment has a first Y-branch waveguide structure 41, a second Y-branch waveguide structure 43, a third Y-branch waveguide structure 45 and a third Y-branch waveguide structure 45 and a third Y-branch waveguide structure 45 on a substrate. 4 Y
Branch waveguide structure 47 and one branch waveguide 41 of each of the first to fourth Y branch waveguide structures 41 to 47
a, 43a, 45a and 47a are connected to form an X-branch (asymmetric X-branch in this example) waveguide structure 49,
Further, the other branch waveguides 41b and 43b of the first and second Y-branch waveguide structures are connected to each other, and the other branch waveguide 45 of each of the third and fourth Y-branch waveguide structures is connected.
b and 47b are connected to each other. Furthermore, the first
Further, the refractive index control electrode 51a or 51b is provided on the other branching waveguides 41b and 43b of the second Y branching waveguide structure and on the substrate portion beside it. Further, a refractive index control electrode 51c is provided on the one branch waveguide 41a to 47a of each of the first to fourth Y branch waveguide structures and on the substrate portion sandwiched by the one branch waveguide. Further, a refractive index control electrode 51d or 51c is provided on the other branching waveguide 45b, 47b of each of the third and fourth Y branching waveguide structures and on the substrate portion beside it. In this 2 × 2 optical switch, the waveguide portions of the first to fourth Y-branch waveguide structures that are not the branch waveguides become the input / output ports 53a to 53d, respectively.

【0017】なお、この実施例の場合、各Y分岐導波路
構造の分岐角も同じとしてある。また、各Y分岐導波路
構造において一方及び他方の分岐導波路の幅は同じとし
てある。また、第1及び第4のY分岐導波路構造41,
47を同じ寸法・形状のものとしてあり、第2及び第3
のY分岐導波路構造43,45を同じ寸法・形状のもの
としてある。しかし、第1(第4)のY分岐導波路の分
岐導波路の幅W1 と第2(第3)のY分岐導波路の分岐
導波路の幅W2 とを違えてある。この場合、両分岐導波
路の幅を、W1 :W2 =1.05:0.95の関係とな
るように、違えてある。
In this embodiment, the Y-branch waveguide structures have the same branch angle. Further, in each Y-branch waveguide structure, the widths of the one and the other branch waveguides are the same. In addition, the first and fourth Y branch waveguide structures 41,
47 has the same size and shape, and the second and third
The Y-branch waveguide structures 43 and 45 are of the same size and shape. However, the width W 1 of the branch waveguide of the first (fourth) Y-branch waveguide is different from the width W 2 of the branch waveguide of the second (third) Y-branch waveguide. In this case, the widths of the two branched waveguides are different so that the relationship of W 1 : W 2 = 1.05: 0.95 is established.

【0018】この実施例の2×2の光スイッチは次のよ
うに動作させることができる。電極51a,51c及び
51eをアースとした状態で、電極51b及び51dに
アースに対し正の電圧を印加すると、この光スイッチに
おける対角線上に当たる入出力ポート間(図3の53a
と53dとの間、及び、53cと53bとの間)で光交
換が行える。この状態を図4(A)に模式的に示した。
なお、図4(A)において、+dnとは上記電圧印加に
よる電気光学効果によって基板の該当分部分の屈折率が
電圧印加前に比べて大きくなることを示し、−dnとは
同小さくなることを示している(以下の図4(B)にお
いて同じ。)。また、電極51a,51c及び51eを
アースとした状態で、電極51b及び51dにアースに
対し負の電圧を印加すると、入出力ポート53aと53
bとの間、及び、53cと53dとの間で光交換が行え
る。この状態を図4(B)に模式的に示した。
The 2 × 2 optical switch of this embodiment can be operated as follows. When a positive voltage is applied to the electrodes 51b and 51d with respect to the ground while the electrodes 51a, 51c and 51e are grounded, a diagonal line between the input / output ports (53a in FIG. 3) of this optical switch is applied.
And 53d and between 53c and 53b). This state is schematically shown in FIG.
In FIG. 4A, + dn means that the refractive index of the corresponding portion of the substrate becomes larger than that before the voltage is applied due to the electro-optical effect due to the voltage application, and it is the same as -dn. It is shown (same in FIG. 4B below). Further, when a negative voltage is applied to the electrodes 51b and 51d with respect to the ground while the electrodes 51a, 51c and 51e are grounded, the input / output ports 53a and 53a.
Optical exchange can be performed between b and 53c and 53d. This state is schematically shown in FIG.

【0019】この実施例の2×2の光スイッチでの、入
出力ポート53aに光を入れて入出力ポート53cから
その光を出したとき入出力ポート53bでのクロストー
ク特性を結合方程式を用い解析する。ただし、この解析
に当たり次のような条件を設定する。
In the 2 × 2 optical switch of this embodiment, when the light is input to the input / output port 53a and the light is output from the input / output port 53c, the crosstalk characteristic at the input / output port 53b is calculated using a coupling equation. To analyze. However, the following conditions are set for this analysis.

【0020】(1).X分岐導波路構造49での分岐導波路
43aの幅と分岐導波路47aの幅との違いによる伝搬
定数差をΔβ0 とし、両分岐導波路43a及び47aで
成す角度(分岐角に相当)をθとし、かつ、導波光のし
み出しのパラメータをγ3 としたときに与えられるΔβ
0 /γ3 θを、3.14とする。
(1). The propagation constant difference due to the difference between the width of the branch waveguide 43a and the width of the branch waveguide 47a in the X branch waveguide structure 49 is Δβ 0, and the angle formed by both branch waveguides 43a and 47a. Δβ given when θ (corresponding to the branching angle) and γ 3 as a parameter for the exudation of guided light
0 / γ 3 θ is set to 3.14.

【0021】(2).X分岐導波路構造49における分岐導
波路43a及び分岐導波路47aで構成される2分岐の
付け根での結合係数K0 と、これら分岐導波路間の距離
が最も開いた部分(図3の第2及び第4のY分岐導波路
構造の付け根辺り)での結合係数との比rを0.000
3とし、上記K0 と素子長L(図3参照)とで示される
0 Lを90とする。
(2). The coupling coefficient K 0 at the root of the two branches constituted by the branch waveguide 43a and the branch waveguide 47a in the X branch waveguide structure 49 and the distance between these branch waveguides are widest. The ratio r with the coupling coefficient in the portion (around the root of the second and fourth Y-branch waveguide structures in FIG. 3) is 0.000.
3 and then, the 90 K 0 L shown out with the K 0 and the element length L (see FIG. 3).

【0022】この解析結果を、図2(B)に、横軸にΔ
βL/πをとり、縦軸にクロストークをとって示した。
この図2(B)から明らかなように、この実施例の2×
2の光スイッチでは、ΔβL/π>3.6において−2
0dB以下のクロストーク特性が得られ、然も、最良の
場合クロストークを−40dB以下にできることが分か
る。
The result of this analysis is shown in FIG.
βL / π was taken and the vertical axis represents crosstalk.
As is apparent from FIG. 2B, 2 × of this embodiment is used.
In the optical switch of No. 2, -2 at ΔβL / π> 3.6
It can be seen that the crosstalk characteristic of 0 dB or less is obtained, and in the best case, the crosstalk can be reduced to -40 dB or less.

【0023】上述においてはこの発明の1×2の光スイ
ッチ及び2×2の光スイッチの各実施例について説明し
たが、この発明は上述の実施例に限られない。
Although the embodiments of the 1 × 2 optical switch and the 2 × 2 optical switch of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.

【0024】例えば上述の各実施例を基板としてZカッ
トのLiNbO3 基板を用いる例で説明したが、基板の
切断種類さらに基板の種類はこれに限られず任意好適な
ものに変更できる。その場合の電極形状や電極配置につ
いては周知の光スイッチ作製手法に従い決定できる。
For example, each of the above-described embodiments has been described by using the Z-cut LiNbO 3 substrate as the substrate, but the type of substrate cutting and the type of substrate are not limited to this, and can be changed to any suitable one. The electrode shape and electrode arrangement in that case can be determined according to a known optical switch manufacturing method.

【0025】また、上述の1×2の光スイッチの実施例
では分岐導波路に曲率を持たせたり、一部の分岐導波路
の長さを他のものより長くする等をしていたが、もちろ
んこれは単なる一例にすぎない。
Further, in the above embodiment of the 1 × 2 optical switch, the branch waveguides are given a curvature, and some of the branch waveguides are made longer than others. Of course, this is just one example.

【0026】また、上述の2×2の光スイッチの実施例
では、X分岐を構成している部分の各分岐導波路はいず
れも直線導波路であったが、分岐導波路を例えば図5に
示したように曲率をもった導波路としこれら曲率をもっ
た導波路141a〜147aを合わせてX分岐導波路構
造149を構成しても良い。この場合の第1〜第4のY
分岐導波路構造141,143,145及び147のそ
れぞれ一方の分岐導波路141a,143a,145a
及び147aの曲げ具合や、X分岐導波路構造149を
構成する際のこれら分岐導波路141a〜147aの結
合具合は設計に応じ適正化するのが良い。このように曲
率をもった分岐導波路を用いた2×2光スイッチの場
合、図3を用いて説明した2×2の光スイッチに比べ、
素子長Lの短縮化が図れる。
Further, in the embodiment of the 2 × 2 optical switch described above, all the branch waveguides of the portion forming the X branch are straight waveguides. The X-branch waveguide structure 149 may be configured by using a waveguide having a curvature as shown and combining these waveguides 141a to 147a having a curvature. First to fourth Y in this case
One of the branch waveguide structures 141, 143, 145, and 147, respectively, of the branch waveguides 141a, 143a, 145a
And 147a, and the degree of coupling of the branch waveguides 141a to 147a when forming the X-branch waveguide structure 149 is preferably optimized according to the design. In the case of the 2 × 2 optical switch using the branch waveguide having the curvature as described above, compared with the 2 × 2 optical switch described with reference to FIG.
The element length L can be shortened.

【0027】[0027]

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の1×2の光スイッチ及び2×2の光スイッチ各
々によれば、光の伝搬経路中に本来のY分岐導波路構造
とは別にさらに逆向きY分岐部分を設けた分漏れ光を排
除できるので、従来のY分岐導波路構造による1×2光
スイッチ、X分岐導波路構造による2×2光スイッチよ
りクロストーク特性の改善が図れる。
As is apparent from the above description, according to each of the 1 × 2 optical switch and the 2 × 2 optical switch of the present invention, the original Y-branch waveguide structure is provided in the light propagation path. Separately, a reverse Y-branch portion is additionally provided, so that leakage light can be eliminated, so that the crosstalk characteristic is improved as compared with the conventional 1 × 2 optical switch having a Y-branch waveguide structure and 2 × 2 optical switch having an X-branch waveguide structure. Can be achieved.

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

【図1】この発明の1×2の光スイッチの実施例を示し
た図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a 1 × 2 optical switch of the present invention.

【図2】各実施例の光スイッチのクロストーク特性を示
した図であり、(A)は1×2の光スイッチのもの、
(B)は2×2の光スイッチのものである。
FIG. 2 is a diagram showing crosstalk characteristics of the optical switch of each example, (A) of the 1 × 2 optical switch,
(B) is for a 2 × 2 optical switch.

【図3】この発明の2×2の光スイッチの実施例を示し
た図である。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a 2 × 2 optical switch of the present invention.

【図4】(A)及び(B)は、実施例の2×2の光スイ
ッチの動作説明に供する図である。
4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the 2 × 2 optical switch of the embodiment.

【図5】この発明の2×2光スイッチの他の例の説明に
供する図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining another example of the 2 × 2 optical switch of the present invention.

【図6】(A)及び(B)は、従来の1×2の光スイッ
チの説明に供する図である。
6A and 6B are diagrams for explaining a conventional 1 × 2 optical switch.

【図7】(A)及び(B)は、従来の2×2の光スイッ
チの説明に供する図である。
7A and 7B are diagrams for explaining a conventional 2 × 2 optical switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31:第1のY分岐導波路構造 31a:第1のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路 31b:第1のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路 33:第2のY分岐導波路構造 33a:第2のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路 33b:第2のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路 35:第3のY分岐導波路構造 35a:第3のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路 35b:第3のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路 37a〜37f:屈折率制御用電極 39a〜39c:入出力ポート 41:第1のY分岐導波路構造 41a:第1のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路 41b:第1のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路 43:第2のY分岐導波路構造 43a:第2のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路 43b:第2のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路 45:第3のY分岐導波路構造 45a:第3のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路 45b:第3のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路 47:第4のY分岐導波路構造 47a:第4のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路 47b:第4のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路 49:X分岐(非対称X分岐)導波路構造 51a〜51e:屈折率制御用電極 53a〜53d:入出力ポート 141〜147:他の例のY分岐導波路構造 149:曲率をもった分岐導波路で構成したX分岐導波
路構造
31: First Y-branch waveguide structure 31a: One branch waveguide of the first Y-branch waveguide structure 31b: The other branch waveguide of the first Y-branch waveguide structure 33: Second Y-branch guide Waveguide structure 33a: One branch waveguide of the second Y-branch waveguide structure 33b: The other branch waveguide of the second Y-branch waveguide structure 35: Third Y-branch waveguide structure 35a: Third Y-branch structure One branch waveguide 35b of the branch waveguide structure: The other branch waveguide of the third Y branch waveguide structure 37a to 37f: Refractive index control electrodes 39a to 39c: Input / output port 41: First Y branch conductor Waveguide structure 41a: One branch waveguide of the first Y-branch waveguide structure 41b: The other branch waveguide of the first Y-branch waveguide structure 43: Second Y-branch waveguide structure 43a: The second Y One branch waveguide 43b of the branch waveguide structure 43b: second Y branch waveguide 45: Third Y-branch waveguide structure 45a: Third Y-branch waveguide structure one branch waveguide 45b: Third Y-branch waveguide structure other branch waveguide 47: Fourth Y-branch waveguide structure 47a: One branch waveguide of the fourth Y-branch waveguide structure 47b: The other branch waveguide of the fourth Y-branch waveguide structure 49: X-branch (asymmetric X-branch) ) Waveguide structure 51a to 51e: Refractive index control electrodes 53a to 53d: Input / output ports 141 to 147: Y-branch waveguide structure of another example 149: X-branch waveguide structure composed of a branched waveguide having a curvature

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1、第2及び第3のY分岐導波路構造
を具え、かつ、 前記第1のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路に前記
第2のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路を接続し、 前記第1のY分岐導波路構造の他方の分岐導波路に前記
第3のY分岐導波路構造の一方の分岐導波路を接続して
構成してあることを特徴とする1×2の光スイッチ。
1. A first, a second and a third Y-branch waveguide structure, wherein one branch waveguide of the first Y-branch waveguide structure is provided with the second Y-branch waveguide structure. One branch waveguide is connected, and one branch waveguide of the third Y branch waveguide structure is connected to the other branch waveguide of the first Y branch waveguide structure. Characteristic 1x2 optical switch.
【請求項2】 第1、第2、第3及び第4のY分岐導波
路構造と、これら第1乃至第4のY分岐導波路構造それ
ぞれの一方の分岐導波路を接続して構成したX分岐導波
路構造とを具え、かつ、 前記第1及び第2のY分岐導波路構造それぞれの他方の
分岐導波路同士を接続し、 前記第3及び第4のY分岐導波路構造それぞれの他方の
分岐導波路同士を接続して構成してあることを特徴とす
る2×2の光スイッチ。
2. An X formed by connecting first, second, third and fourth Y-branch waveguide structures to one branch waveguide of each of the first to fourth Y-branch waveguide structures. A branch waveguide structure, and connects the other branch waveguides of the first and second Y branch waveguide structures to each other, and connects the other branch waveguides of the third and fourth Y branch waveguide structures to each other. A 2 × 2 optical switch, characterized in that branch waveguides are connected to each other.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0898197A1 (en) * 1997-08-19 1999-02-24 PIRELLI CAVI E SISTEMI S.p.A. Enhanced isolation digital optical switch
US6064787A (en) * 1997-08-19 2000-05-16 Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. Enhanced isolation digital optical switch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0898197A1 (en) * 1997-08-19 1999-02-24 PIRELLI CAVI E SISTEMI S.p.A. Enhanced isolation digital optical switch
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