JPH0667232A - 導波路型光非線形素子 - Google Patents
導波路型光非線形素子Info
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- JPH0667232A JPH0667232A JP24546592A JP24546592A JPH0667232A JP H0667232 A JPH0667232 A JP H0667232A JP 24546592 A JP24546592 A JP 24546592A JP 24546592 A JP24546592 A JP 24546592A JP H0667232 A JPH0667232 A JP H0667232A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/061—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-optical organic material
- G02F1/065—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on electro-optical organic material in an optical waveguide structure
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ニオブ酸リチウムを初め無機材料では困難で
あった電気光学素子の多層化の点を解決するため、電気
光学効果を示す高分子材料を用いた新しい多層化構造を
有する電気光学素子を提供する。 【構成】 １次の電気光学効果を示す光非線形高分子材
料をコア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子材
料をクラッド部３とした高分子材料光導波路において、
クラッド部３を挟んで少なくとも２個のコア部１、２が
基板６と垂直方向に配置されており、そのコア部１、２
を挟み込む形で上部および下部電極４、５が配置されて
いる。 【効果】 基板と垂直方向に配置された導波路間を光が
スイッチングすることを可能にするため、基板と水平方
向にあるスイッチング素子と組み合わせることにより光
を３次元的に導波させることができ、集積度の高い高機
能な素子が実現できる。
あった電気光学素子の多層化の点を解決するため、電気
光学効果を示す高分子材料を用いた新しい多層化構造を
有する電気光学素子を提供する。 【構成】 １次の電気光学効果を示す光非線形高分子材
料をコア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子材
料をクラッド部３とした高分子材料光導波路において、
クラッド部３を挟んで少なくとも２個のコア部１、２が
基板６と垂直方向に配置されており、そのコア部１、２
を挟み込む形で上部および下部電極４、５が配置されて
いる。 【効果】 基板と垂直方向に配置された導波路間を光が
スイッチングすることを可能にするため、基板と水平方
向にあるスイッチング素子と組み合わせることにより光
を３次元的に導波させることができ、集積度の高い高機
能な素子が実現できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は導波路型光非線形素
子、さらに詳細には電気光学効果を示す光非線形材料を
用いた小型でかつ、集積度の高い高機能な光導波路素子
に関するものである。
子、さらに詳細には電気光学効果を示す光非線形材料を
用いた小型でかつ、集積度の高い高機能な光導波路素子
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および問題点】電気光学効果を利用した代
表的な素子としては、ニオブ酸リチウムを用いた光変調
器がある。この素子は、ニオブ酸リチウム基板の表面に
チタンを拡散させ、この部分をコアとし、その上方に、
金属の電極を形成した構造を有する。一方、将来の高度
な光通信や光情報処理の分野では、小型でかつ、集積度
の高い高機能な光導波路素子が期待されている。その中
で、集積度を上げるためには、基板平面上だけではな
く、基板と垂直方向に高機能光導波路を何層にも積層す
る方法が考えられる。しかし、電気光学効果を示す材料
としてニオブ酸リチウムを用いた場合、ニオブ酸リチウ
ム結晶基板をそのまま積層することは困難であり、かと
いって、任意の基板の上に、ニオブ酸リチウムを結晶成
長させて多層化を図ることも極めて困難であった。
表的な素子としては、ニオブ酸リチウムを用いた光変調
器がある。この素子は、ニオブ酸リチウム基板の表面に
チタンを拡散させ、この部分をコアとし、その上方に、
金属の電極を形成した構造を有する。一方、将来の高度
な光通信や光情報処理の分野では、小型でかつ、集積度
の高い高機能な光導波路素子が期待されている。その中
で、集積度を上げるためには、基板平面上だけではな
く、基板と垂直方向に高機能光導波路を何層にも積層す
る方法が考えられる。しかし、電気光学効果を示す材料
としてニオブ酸リチウムを用いた場合、ニオブ酸リチウ
ム結晶基板をそのまま積層することは困難であり、かと
いって、任意の基板の上に、ニオブ酸リチウムを結晶成
長させて多層化を図ることも極めて困難であった。
【０００３】
【発明の目的】本発明は、ニオブ酸リチウムを初め無機
材料では困難であった電気光学素子の多層化の点を解決
するため、電気光学効果を示す高分子材料を用いた新し
い多層化構造を有する電気光学素子を提供するものであ
る。
材料では困難であった電気光学素子の多層化の点を解決
するため、電気光学効果を示す高分子材料を用いた新し
い多層化構造を有する電気光学素子を提供するものであ
る。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】上記問題点を解決する
ため、本発明による導波路型光非線形素子は、１次の電
気光学効果を示す光非線形高分子材料をコア部とし、そ
のコア部より屈折率の低い高分子材料をクラッド部とし
た高分子材料光導波路において、クラッド部を挟んで少
なくとも２個のコア部が基板と垂直方向に配置されてお
り、そのコア部を挟み込む形で上部および下部電極が配
置されていることを特徴とする。
ため、本発明による導波路型光非線形素子は、１次の電
気光学効果を示す光非線形高分子材料をコア部とし、そ
のコア部より屈折率の低い高分子材料をクラッド部とし
た高分子材料光導波路において、クラッド部を挟んで少
なくとも２個のコア部が基板と垂直方向に配置されてお
り、そのコア部を挟み込む形で上部および下部電極が配
置されていることを特徴とする。
【０００５】さらに本発明による導波路型光非線形素子
は、１次の電気光学効果を示す光非線形高分子材料をコ
ア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子材料をク
ラッド部とした高分子材料光導波路において、クラッド
部を挟んで少なくとも２個のコア部が基板と垂直方向に
配置されており、そのクラッドの上方に電極が配置され
ていることを特徴とする。
は、１次の電気光学効果を示す光非線形高分子材料をコ
ア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子材料をク
ラッド部とした高分子材料光導波路において、クラッド
部を挟んで少なくとも２個のコア部が基板と垂直方向に
配置されており、そのクラッドの上方に電極が配置され
ていることを特徴とする。
【０００６】また、本発明による導波路型光非線形素子
は、１次の電気光学効果を示す光非線形高分子材料をコ
ア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子材料をク
ラッド部とした高分子材料光導波路において、クラッド
部を挟んで少なくとも２個のコア部が基板と垂直方向に
配置されており、そのクラッド部と基板の間に電極が配
置されていることを特徴とする。
は、１次の電気光学効果を示す光非線形高分子材料をコ
ア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子材料をク
ラッド部とした高分子材料光導波路において、クラッド
部を挟んで少なくとも２個のコア部が基板と垂直方向に
配置されており、そのクラッド部と基板の間に電極が配
置されていることを特徴とする。
【０００７】本発明は、スピンコート法により容易に薄
膜が形成可能な電気光学効果を示す高分子材料をコア材
料として用い、基板と垂直方向に光導波路を多層に形成
するとともに、電気光学素子に必要な電極も電気光学効
果が効率的に発揮できる任意の位置に容易に形成できる
ことを最も主要な特徴としている。ニオブ酸リチウムの
ような無機材料の単結晶を用いた素子では、導波路のコ
ア部を形成するのに表面からチタンのような無機材料を
拡散する必要があり、多層化が困難であり、まして、任
意の位置に電極を形成するなど不可能に近い。
膜が形成可能な電気光学効果を示す高分子材料をコア材
料として用い、基板と垂直方向に光導波路を多層に形成
するとともに、電気光学素子に必要な電極も電気光学効
果が効率的に発揮できる任意の位置に容易に形成できる
ことを最も主要な特徴としている。ニオブ酸リチウムの
ような無機材料の単結晶を用いた素子では、導波路のコ
ア部を形成するのに表面からチタンのような無機材料を
拡散する必要があり、多層化が困難であり、まして、任
意の位置に電極を形成するなど不可能に近い。
【０００８】
【作用】本発明の基本的構成と機能を図１を用いて説明
する。１は上部コア部、２は下部コア部、３はクラッド
部であって、コア部がチャネル導波路として、光が導波
する部分である。コア部１、２は、クラッド部３を挟ん
で光学的に弱く結合しており、方向性結合器の結合部を
構成している。４は上部電極、５は下部電極であり、６
は素子の基板である。コア部１、２は、１次の電気光学
効果を示す高分子で構成されているため、上下電極４、
５間に電圧を印加すると、コア部１、２の屈折率が変化
する。したがって、入射端から光を入射すると出射端か
らは、印加した電圧の大きさに応じて、コア部の屈折率
が変化し、上部コア１、または下部コア２のどちらかか
ら光が出てくるため、電圧の制御により光のスイッチ動
作が行なえる。このようなスイッチ動作が上部下部コア
１、２間で行なえることは、同一平面内でのスイッチ動
作する導波路と組み合わせると１平面上だけでなく３次
元的な構成で多段スイッチが構成でき集積度は飛躍的に
向上する。以下、実施例で本発明について詳しく述べ
る。
する。１は上部コア部、２は下部コア部、３はクラッド
部であって、コア部がチャネル導波路として、光が導波
する部分である。コア部１、２は、クラッド部３を挟ん
で光学的に弱く結合しており、方向性結合器の結合部を
構成している。４は上部電極、５は下部電極であり、６
は素子の基板である。コア部１、２は、１次の電気光学
効果を示す高分子で構成されているため、上下電極４、
５間に電圧を印加すると、コア部１、２の屈折率が変化
する。したがって、入射端から光を入射すると出射端か
らは、印加した電圧の大きさに応じて、コア部の屈折率
が変化し、上部コア１、または下部コア２のどちらかか
ら光が出てくるため、電圧の制御により光のスイッチ動
作が行なえる。このようなスイッチ動作が上部下部コア
１、２間で行なえることは、同一平面内でのスイッチ動
作する導波路と組み合わせると１平面上だけでなく３次
元的な構成で多段スイッチが構成でき集積度は飛躍的に
向上する。以下、実施例で本発明について詳しく述べ
る。
【０００９】
【実施例１】図１は、本実施例主要部分の断面図であ
る。１は上部コア部、２は下部コア部、３はクラッド部
であって、４は上部電極、５は下部電極であり、６は素
子の基板であり、ここでは、熱酸化シリコン膜付シリコ
ン基板を使用している。以下作製法について述べる。熱
酸化シリコン膜の上にスパッタリング法によりクロムを
５００Å付け真空を破らずに続けて金を１０００Å付け
た。この上に通常のフォトプロセスにより電極の形状に
合わせたレジストパターンを形成し、アルゴンガス中の
イオンミリングにより下部電極５を形成した。この上
に、エピキシ系の紫外線硬化樹脂をスピンコート法によ
り１０μｍの厚さに積層し、紫外線を１０分間照射し
た。次に、アゾ色素が結合したアクリル系高分子（アゾ
系アクリル樹脂）をスピンコート法により５μｍの厚さ
に積層した。この上に、通常のフォトプロセスにより幅
５μｍのレジストパターンを形成し、酸素ガス中の反応
性リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を行なった
後、レジストを除去することにより、図１の下層の導波
路コア部２を形成した。次に、エポキシ系紫外線硬化樹
脂を８μｍの厚さにスピンコートし紫外線を照射する
と、エポキシ系樹脂の最上面は、平坦になった。その結
果、コア部上面部とエポキシ系樹脂の最上面との距離
は、３μｍとなった。次に、その上に、アゾ系アクリル
樹脂をスピンコートにより積層し、上記下部コア部２の
作製法と同様な方法により１に示す上部コア部１を作製
し、エポキシ系紫外線硬化樹脂を１５μｍの厚さにスピ
ンコートし、紫外線を照射した。さらに、上記下部電極
作製法と同じ方法により上部電極４を作製した。導波路
部分の全体の厚さは、３３μｍであり、その中に、３μ
ｍ厚の紫外線硬化樹脂を挟んで５×５μｍのアゾ系アク
リル樹脂でできた５×５μｍのチャネル導波路が形成さ
れた。この素子を１４０℃に加熱し１３００Ｖの電圧を
上下電極４、５間に印加し、そのまま室温に下げてか
ら、電圧を降ろした。このポーリング処理により、アゾ
系アクリル樹脂のチャネル導波路は、電気光学効果を示
すようになる。
る。１は上部コア部、２は下部コア部、３はクラッド部
であって、４は上部電極、５は下部電極であり、６は素
子の基板であり、ここでは、熱酸化シリコン膜付シリコ
ン基板を使用している。以下作製法について述べる。熱
酸化シリコン膜の上にスパッタリング法によりクロムを
５００Å付け真空を破らずに続けて金を１０００Å付け
た。この上に通常のフォトプロセスにより電極の形状に
合わせたレジストパターンを形成し、アルゴンガス中の
イオンミリングにより下部電極５を形成した。この上
に、エピキシ系の紫外線硬化樹脂をスピンコート法によ
り１０μｍの厚さに積層し、紫外線を１０分間照射し
た。次に、アゾ色素が結合したアクリル系高分子（アゾ
系アクリル樹脂）をスピンコート法により５μｍの厚さ
に積層した。この上に、通常のフォトプロセスにより幅
５μｍのレジストパターンを形成し、酸素ガス中の反応
性リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を行なった
後、レジストを除去することにより、図１の下層の導波
路コア部２を形成した。次に、エポキシ系紫外線硬化樹
脂を８μｍの厚さにスピンコートし紫外線を照射する
と、エポキシ系樹脂の最上面は、平坦になった。その結
果、コア部上面部とエポキシ系樹脂の最上面との距離
は、３μｍとなった。次に、その上に、アゾ系アクリル
樹脂をスピンコートにより積層し、上記下部コア部２の
作製法と同様な方法により１に示す上部コア部１を作製
し、エポキシ系紫外線硬化樹脂を１５μｍの厚さにスピ
ンコートし、紫外線を照射した。さらに、上記下部電極
作製法と同じ方法により上部電極４を作製した。導波路
部分の全体の厚さは、３３μｍであり、その中に、３μ
ｍ厚の紫外線硬化樹脂を挟んで５×５μｍのアゾ系アク
リル樹脂でできた５×５μｍのチャネル導波路が形成さ
れた。この素子を１４０℃に加熱し１３００Ｖの電圧を
上下電極４、５間に印加し、そのまま室温に下げてか
ら、電圧を降ろした。このポーリング処理により、アゾ
系アクリル樹脂のチャネル導波路は、電気光学効果を示
すようになる。
【００１０】できた素子の特性を測定するため、下部導
波路より波長１．３μｍの光を光ファイバのバッティン
グにより導入し、電極に１ｋＨｚの電圧を印加しながら
赤外線カメラで出射端を見た。電圧０Ｖの時上部導波路
が明るく下部導波路は暗かったが、電圧を８Ｖ印加した
とき、上部導波路は暗く、下部が明るくなることを確か
め、電極の電圧制御により２個のチャネル導波路間で光
のスイッチングが起こることが確認された。
波路より波長１．３μｍの光を光ファイバのバッティン
グにより導入し、電極に１ｋＨｚの電圧を印加しながら
赤外線カメラで出射端を見た。電圧０Ｖの時上部導波路
が明るく下部導波路は暗かったが、電圧を８Ｖ印加した
とき、上部導波路は暗く、下部が明るくなることを確か
め、電極の電圧制御により２個のチャネル導波路間で光
のスイッチングが起こることが確認された。
【００１１】
【実施例２】図２は、本実施例主要部分の断面図であ
る。７は上下部コア部、８はクラッド部であって、９は
素子の基板であり、１０は電極である。以下、作製法に
ついて述べる。熱酸化シリコン膜付シリコン基板９の上
に、エポキシ系の紫外線硬化樹脂をスピンコート法によ
り１０μｍの厚さに積層し、紫外線を１０分間照射し
た。次に、アゾ色素が結合したアクリル系高分子（アゾ
系アクリル樹脂）をスピンコート法により５μｍの厚さ
にエピキシ系樹脂の上に積層した。この上に、通常のフ
ォトプロセスにより幅５μｍのレジストパターンを形成
し、酸素ガス中の反応性リアクティブイオンエッチング
（ＲＩＥ）を行なった後、レジストを除去することによ
り、下層コア部を形成した。次に、エピキシ系紫外線硬
化樹脂を８μｍの厚さにスピンコートし紫外線を照射す
ると、エピキシ系樹脂の最上面は、平坦になった。その
結果、コア部上面部とエポキシ系樹脂の最上面との距離
は、３μｍとなった。次に、その上に、アゾ系アクリル
樹脂をスピンコートにより積層し、上記コア部の作製法
と同様な方法により上部コア部を作製し、エポキシ系紫
外線硬化樹脂を１５μｍの厚さにスピンコートし、紫外
線を照射した。さらに、スパッタリング法によりクロム
を５０Å付け真空を破らずに続けて金を１０００Å付け
た。この上に通常のフォトプロセスにより電極の形状に
合わせたレジストパターンを形成し、アルゴンガス中の
イオンミリングにより上部電極１０を形成した。導波路
部分全体の厚さは、３μｍであり、その中に、３μｍ厚
の紫外線硬化樹脂を挟んで５×５μｍのアゾ色素が結合
したアクリル系樹脂でできた５×５μｍのチャネル導波
路が形成された。この素子を１４０℃に加熱し、１３０
０Ｖの電圧を電極とシリコン基板との間に印加し、その
まま室温に下げてから、電圧を降ろした。このポーリン
グ処理により、アゾ系アクリル樹脂のチャネル導波路
は、電気光学効果を示すようになる。ここで電極は、コ
プレナー型の高周波用電極を構成しており、交流の電界
を印加すれば、コアを含むポリマー内にも電界が分布
し、コアの屈折率制御が可能である。
る。７は上下部コア部、８はクラッド部であって、９は
素子の基板であり、１０は電極である。以下、作製法に
ついて述べる。熱酸化シリコン膜付シリコン基板９の上
に、エポキシ系の紫外線硬化樹脂をスピンコート法によ
り１０μｍの厚さに積層し、紫外線を１０分間照射し
た。次に、アゾ色素が結合したアクリル系高分子（アゾ
系アクリル樹脂）をスピンコート法により５μｍの厚さ
にエピキシ系樹脂の上に積層した。この上に、通常のフ
ォトプロセスにより幅５μｍのレジストパターンを形成
し、酸素ガス中の反応性リアクティブイオンエッチング
（ＲＩＥ）を行なった後、レジストを除去することによ
り、下層コア部を形成した。次に、エピキシ系紫外線硬
化樹脂を８μｍの厚さにスピンコートし紫外線を照射す
ると、エピキシ系樹脂の最上面は、平坦になった。その
結果、コア部上面部とエポキシ系樹脂の最上面との距離
は、３μｍとなった。次に、その上に、アゾ系アクリル
樹脂をスピンコートにより積層し、上記コア部の作製法
と同様な方法により上部コア部を作製し、エポキシ系紫
外線硬化樹脂を１５μｍの厚さにスピンコートし、紫外
線を照射した。さらに、スパッタリング法によりクロム
を５０Å付け真空を破らずに続けて金を１０００Å付け
た。この上に通常のフォトプロセスにより電極の形状に
合わせたレジストパターンを形成し、アルゴンガス中の
イオンミリングにより上部電極１０を形成した。導波路
部分全体の厚さは、３μｍであり、その中に、３μｍ厚
の紫外線硬化樹脂を挟んで５×５μｍのアゾ色素が結合
したアクリル系樹脂でできた５×５μｍのチャネル導波
路が形成された。この素子を１４０℃に加熱し、１３０
０Ｖの電圧を電極とシリコン基板との間に印加し、その
まま室温に下げてから、電圧を降ろした。このポーリン
グ処理により、アゾ系アクリル樹脂のチャネル導波路
は、電気光学効果を示すようになる。ここで電極は、コ
プレナー型の高周波用電極を構成しており、交流の電界
を印加すれば、コアを含むポリマー内にも電界が分布
し、コアの屈折率制御が可能である。
【００１２】できた素子の特性を測定するため、下部導
波路より波長１．３μｍの光を光ファイバのバッティン
グにより導入し、電極に電圧を印加しながら赤外線カメ
ラで出射端を見た。電圧０Ｖの時上部導波路が明るく下
部導波路は暗かったが、電圧を１０Ｖ印加した時、上部
導波路は暗く、下部が明るくなることを確かめ、電極の
電圧制御により２個のチャネル導波路間で光のスイッチ
ングが起こることが確認された。
波路より波長１．３μｍの光を光ファイバのバッティン
グにより導入し、電極に電圧を印加しながら赤外線カメ
ラで出射端を見た。電圧０Ｖの時上部導波路が明るく下
部導波路は暗かったが、電圧を１０Ｖ印加した時、上部
導波路は暗く、下部が明るくなることを確かめ、電極の
電圧制御により２個のチャネル導波路間で光のスイッチ
ングが起こることが確認された。
【００１３】
【実施例３】図３は、本実施例主要部分の断面図であ
る。１１は上下コア部、１２はクラッド部であって、１
３は素子の基板であり、１４は電極である。以下作製法
について述べる。熱酸化シリコン膜付シリコン基板１３
の上にスパッタリング法によりクロムを５０Å付け真空
を破らずに続けて金を１０００Å付けた。この上に通常
のフォトプロセスにより電極の形状に合わせたレジスト
パターンを形成し、アルゴンガス中のイオンミリングに
より下部電極１４を形成した。この上に、エピキシ系の
紫外線硬化樹脂をスピンコート法により１０μｍの厚さ
に積層し、紫外線を１０分間照射した。次に、アゾ色素
が結合したアクリル系高分子（アゾ系アクリル樹脂）を
スピンコート法により５μｍの厚さにエピキシ系樹脂の
上に積層した。この上に、通常のフォトプロセスにより
幅５μｍのレジストパターンを形成し、酸素ガス中の反
応性リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を行なっ
た後、レジストを除去することにより、下層の導波路コ
ア部を形成した。次に、エポキシ系紫外線硬化樹脂を８
μｍの厚さにスピンコートし紫外線を照射すると、エポ
キシ系樹脂の最上面は、平坦になった。その結果、コア
部上面部とエポキシ系樹脂の最上面との距離は、３μｍ
となった。次に、その上に、アゾ系アクリル樹脂をスピ
ンコートにより積層し、上記コア部の作製法と同様な方
法により１１に示す上部コア部を作製し、エポキシ系紫
外線硬化樹脂を１５μｍの厚さにスピンコートし、紫外
線を照射した。導波路部分の全体の厚さは、３３μｍで
あり、その中に、３μｍ厚の紫外線硬化樹脂を挟んで５
×５μｍのアゾ色素が結合したアクリル系樹脂でできた
５×５μｍのチャネル導波路が形成された。この素子を
１４０℃に加熱し導波路部分に１３００Ｖの電圧を印加
し、そのまま室温に下げてから、電圧を降ろした。この
ポーリング処理により、アゾ系アクリル樹脂のチャネル
導波路は、電気光学効果を示すようになる。
る。１１は上下コア部、１２はクラッド部であって、１
３は素子の基板であり、１４は電極である。以下作製法
について述べる。熱酸化シリコン膜付シリコン基板１３
の上にスパッタリング法によりクロムを５０Å付け真空
を破らずに続けて金を１０００Å付けた。この上に通常
のフォトプロセスにより電極の形状に合わせたレジスト
パターンを形成し、アルゴンガス中のイオンミリングに
より下部電極１４を形成した。この上に、エピキシ系の
紫外線硬化樹脂をスピンコート法により１０μｍの厚さ
に積層し、紫外線を１０分間照射した。次に、アゾ色素
が結合したアクリル系高分子（アゾ系アクリル樹脂）を
スピンコート法により５μｍの厚さにエピキシ系樹脂の
上に積層した。この上に、通常のフォトプロセスにより
幅５μｍのレジストパターンを形成し、酸素ガス中の反
応性リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を行なっ
た後、レジストを除去することにより、下層の導波路コ
ア部を形成した。次に、エポキシ系紫外線硬化樹脂を８
μｍの厚さにスピンコートし紫外線を照射すると、エポ
キシ系樹脂の最上面は、平坦になった。その結果、コア
部上面部とエポキシ系樹脂の最上面との距離は、３μｍ
となった。次に、その上に、アゾ系アクリル樹脂をスピ
ンコートにより積層し、上記コア部の作製法と同様な方
法により１１に示す上部コア部を作製し、エポキシ系紫
外線硬化樹脂を１５μｍの厚さにスピンコートし、紫外
線を照射した。導波路部分の全体の厚さは、３３μｍで
あり、その中に、３μｍ厚の紫外線硬化樹脂を挟んで５
×５μｍのアゾ色素が結合したアクリル系樹脂でできた
５×５μｍのチャネル導波路が形成された。この素子を
１４０℃に加熱し導波路部分に１３００Ｖの電圧を印加
し、そのまま室温に下げてから、電圧を降ろした。この
ポーリング処理により、アゾ系アクリル樹脂のチャネル
導波路は、電気光学効果を示すようになる。
【００１４】できた素子の特性を測定するため、下部導
波路より波長１．３μｍの光を光ファイバのバッティン
グにより導入し、電極に１ｋＨｚの電圧を印加しながら
赤外線カメラで出射端を見た。電圧０Ｖの時上部導波路
が明るく下部導波路は暗かったが、電圧を１０Ｖ印加し
たとき、上部導波路は暗く、下部が明るくなることを確
かめ、電極の電圧制御により２個のチャネル導波路間で
光のスイッチングが起こることが確認された。
波路より波長１．３μｍの光を光ファイバのバッティン
グにより導入し、電極に１ｋＨｚの電圧を印加しながら
赤外線カメラで出射端を見た。電圧０Ｖの時上部導波路
が明るく下部導波路は暗かったが、電圧を１０Ｖ印加し
たとき、上部導波路は暗く、下部が明るくなることを確
かめ、電極の電圧制御により２個のチャネル導波路間で
光のスイッチングが起こることが確認された。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基板と
垂直方向に配置された導波路間を光がスイッチングする
ことを可能にするため、基板と水平方向にあるスイッチ
ング素子と組み合わせることにより光を３次元的に導波
させることができ、集積度の高い高機能な素子が実現で
きる。
垂直方向に配置された導波路間を光がスイッチングする
ことを可能にするため、基板と水平方向にあるスイッチ
ング素子と組み合わせることにより光を３次元的に導波
させることができ、集積度の高い高機能な素子が実現で
きる。
【図１】本発明の電極が導波路を挟む構造をした導波路
型光非線形素子。
型光非線形素子。
【図２】本発明の電極が導波路の上にある構造をした導
波路型光非線形素子。
波路型光非線形素子。
【図３】本発明の電極が導波路の下にある構造をした導
波路型光非線形素子。
波路型光非線形素子。
１ 上部コア部 ２ 下部コア部 ３ クラッド部 ４ 上部電極 ５ 下部電極 ６ 素子の基板 ７ 上下コア部 ８ クラッド部 ９ 素子の基板 １０ 電極 １１ 上下コア部 １２ クラッド部 １３ 素子の基板 １４ 電極
フロントページの続き (72)発明者 天野 道之 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 小澤口 治樹 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】１次の電気光学効果を示す光非線形高分子
材料をコア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子
材料をクラッド部とした高分子材料光導波路において、
クラッド部を挟んで少なくとも２個のコア部が基板と垂
直方向に配置されており、そのコア部を挟み込む形で上
部および下部電極が配置されていることを特徴とする導
波路型光非線形素子。 - 【請求項２】１次の電気光学効果を示す光非線形高分子
材料をコア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子
材料をクラッド部とした高分子材料光導波路において、
クラッド部を挟んで少なくとも２個のコア部が基板と垂
直方向に配置されており、そのクラッドの上方に電極が
配置されていることを特徴とする導波路型光非線形素
子。 - 【請求項３】１次の電気光学効果を示す光非線形高分子
材料をコア部とし、そのコア部より屈折率の低い高分子
材料をクラッド部とした高分子材料光導波路において、
クラッド部を挟んで少なくとも２個のコア部が基板と垂
直方向に配置されており、そのクラッド部と基板の間に
電極が配置されていることを特徴とする導波路型光非線
形素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24546592A JPH0667232A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 導波路型光非線形素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24546592A JPH0667232A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 導波路型光非線形素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0667232A true JPH0667232A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=17134069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24546592A Pending JPH0667232A (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 導波路型光非線形素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667232A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6122416A (en) * | 1997-09-26 | 2000-09-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Stacked thermo-optic switch, switch matrix and add-drop multiplexer having the stacked thermo-optic switch |
| JP2002071960A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-12 | Institute Of Tsukuba Liaison Co Ltd | ホログラム光拡散体及びその作製方法 |
| US7046872B2 (en) | 2002-02-19 | 2006-05-16 | Fujikura Ltd. | Optical switch, optical add-drop module, and optical communication system |
| JP2006243145A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 垂直積層型導波路デバイス、及びそのポーリング方法、その駆動方法、並びに導波路モジュール |
| JP2015197506A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| JP2018136569A (ja) * | 2018-04-27 | 2018-08-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
-
1992
- 1992-08-21 JP JP24546592A patent/JPH0667232A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6122416A (en) * | 1997-09-26 | 2000-09-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Stacked thermo-optic switch, switch matrix and add-drop multiplexer having the stacked thermo-optic switch |
| JP2002071960A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-12 | Institute Of Tsukuba Liaison Co Ltd | ホログラム光拡散体及びその作製方法 |
| US7046872B2 (en) | 2002-02-19 | 2006-05-16 | Fujikura Ltd. | Optical switch, optical add-drop module, and optical communication system |
| JP2006243145A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Fuji Xerox Co Ltd | 垂直積層型導波路デバイス、及びそのポーリング方法、その駆動方法、並びに導波路モジュール |
| JP2015197506A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| JP2018136569A (ja) * | 2018-04-27 | 2018-08-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
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