JPH07152051A - Optical waveguide element - Google Patents
Optical waveguide elementInfo
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- JPH07152051A JPH07152051A JP29821193A JP29821193A JPH07152051A JP H07152051 A JPH07152051 A JP H07152051A JP 29821193 A JP29821193 A JP 29821193A JP 29821193 A JP29821193 A JP 29821193A JP H07152051 A JPH07152051 A JP H07152051A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は例えば光通信において光
波の変調や光路の切り替え等に用いられる光導波路素子
に係わり、特に結晶基板上部表面に形成された光導波路
を用いて光の出力端を制御するようにした光導波路素子
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide element used for, for example, optical wave modulation or optical path switching in optical communication, and in particular, it uses an optical waveguide formed on the upper surface of a crystal substrate to provide a light output end. The present invention relates to an optical waveguide device that is controlled.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信システムの実用化が進展してお
り、大容量かつ多機能の高度なシステムの開発が進めら
れている。このような状況の下で、光伝送路の交換機能
や、光データバス端末間の接続や切り替え等の新たな機
能が求められており、いわゆる光スイッチングネットワ
ークの必要性が高まっている。2. Description of the Related Art Practical application of an optical communication system is progressing, and development of a large-capacity and multifunctional advanced system is under way. Under these circumstances, new functions such as a function of exchanging an optical transmission line and a connection and switching between optical data bus terminals are required, and the need for a so-called optical switching network is increasing.
【0003】現在実用化されている光通信システムで
は、半導体レーザや発光ダイオードの注入電流を直接変
調して光信号を得るようになっている。ところがこのよ
うな直接変調では、緩和振動等の効果によって、10G
Hz前後からこれ以上の高速変調が困難になるという問
題があった。また、波長変動が発生するために、長距離
伝送やコヒーレント光伝送方式に適用させることが難し
い等の問題もあった。更に、このような光通信システム
の光伝送路に使用される光路切り替えに用いるスイッチ
は、プリズムやミラーあるいはファイバ等の光学部品を
機械的に移動させる構成となっており、その応答が低速
であることや、信頼性が不十分であること、ならびに形
状が大きくなって多数のスイッチをマトリックス化して
配置することが不適当である等の問題もあった。In an optical communication system which is currently put into practical use, an injection signal of a semiconductor laser or a light emitting diode is directly modulated to obtain an optical signal. However, in such direct modulation, due to the effect of relaxation oscillation, etc.
There is a problem that it becomes difficult to perform high-speed modulation further from around Hz. In addition, there is a problem that it is difficult to apply it to long-distance transmission and coherent optical transmission systems because of wavelength fluctuation. Further, the switch used for optical path switching used in the optical transmission line of such an optical communication system is configured to mechanically move an optical component such as a prism, a mirror, or a fiber, and its response is slow. However, there are also problems such as insufficient reliability, large size, and inadequate arrangement of a large number of switches in a matrix.
【0004】そこで、これらの問題点を解消するものと
して、基板上に光導波路を形成した光制御素子が各種提
案されている。このような光制御素子は、高速であり、
また多くの素子を基板上に集積することが可能である。
また、光学部品を機械的に移動させる必要がないので高
信頼性である等の優れた特徴を有している。特にニオブ
酸リチウム(LiNbO3)等の強誘電帯材料を使用した光制
御素子は、光吸収が少なく低損失であり、また大きな電
気光学効果を有しているために効率が高い等の特徴をも
っている。To solve these problems, various optical control elements having an optical waveguide formed on a substrate have been proposed. Such a light control element is fast,
Also, many elements can be integrated on a substrate.
Further, since it is not necessary to move the optical parts mechanically, it has excellent characteristics such as high reliability. In particular, the light control element using a ferroelectric band material such as lithium niobate (LiNbO 3 ) has low absorption of light, low loss, and high efficiency because it has a large electro-optical effect. There is.
【0005】しかしながら、このようなニオブ酸リチウ
ムやタンタル酸リチウム(LiTaO3)基板等の電気光学結
晶を用いた導波形の光制御素子は、時間の経過と共に、
印加電圧に対して出力される光強度が変動する動作点シ
フト(DCドリフト)と呼ばれる現象が発生する。これ
が光制御素子素子の寿命を制限している。そこで、導波
形の光制御素子の実用化に際しては、DCドリフトに対
する解決が不可欠な課題となっている。However, a waveguide type optical control element using an electro-optic crystal such as a lithium niobate or lithium tantalate (LiTaO 3 ) substrate as described above is
A phenomenon called operating point shift (DC drift) occurs in which the intensity of light output with respect to the applied voltage varies. This limits the life of the light control element. Therefore, a solution to the DC drift is an indispensable issue when the waveguide type optical control element is put to practical use.
【0006】図6は、導波形の光制御素子の代表例とし
て方向性結合形光スイッチを示したものである。この方
向性結合形光スイッチ11は、ニオブ酸リチウムからな
る結晶基板12上にチタン(Ti)等の金属を拡散して光
導波路13、14を形成したものである。これら光導波
路13、14は、基板中央部で数μm程度の間隔で近接
配置しており、光方向性結合器15を構成している。光
導波路13、14上には、図示しないバッファ層が配置
されており、これを介して一対の制御電極16、17が
配置されている。FIG. 6 shows a directional coupling type optical switch as a typical example of a waveguide type optical control element. This directional-coupling type optical switch 11 has optical waveguides 13 and 14 formed by diffusing a metal such as titanium (Ti) on a crystal substrate 12 made of lithium niobate. These optical waveguides 13 and 14 are arranged close to each other in the central portion of the substrate at intervals of about several μm, and form an optical directional coupler 15. A buffer layer (not shown) is arranged on the optical waveguides 13 and 14, and a pair of control electrodes 16 and 17 are arranged via the buffer layer.
【0007】この図6に示した方向性結合形光スイッチ
11の基本的な動作原理を説明する。一方の光導波路と
して、例えば光導波路14の端面についてまず考察す
る。この光導波路14の端面から入射した光波21は、
この光導波路14中を伝搬し、光方向性結合器15の部
分で近接した他方の光導波路13にエネルギが移行す
る。光方向性結合器15の長さを完全結合長Lcに一致
させた場合、ほぼ100%のエネルギが光導波路13に
移って出射光22となる。The basic operating principle of the directional coupling type optical switch 11 shown in FIG. 6 will be described. As one of the optical waveguides, first, for example, the end face of the optical waveguide 14 will be considered. The light wave 21 incident from the end face of the optical waveguide 14 is
Energy is propagated through the optical waveguide 14 and energy is transferred to the other optical waveguide 13 that is close to the optical directional coupler 15. When the length of the optical directional coupler 15 is matched with the complete coupling length Lc, almost 100% of the energy is transferred to the optical waveguide 13 and becomes the emitted light 22.
【0008】一方、2つの制御電極16、17の間に所
定の電圧を印加した場合には、電気光学効果によって光
導波路13、14の屈折率が変化し、両者の屈折率が等
しくなくなる。これにより、両者を伝搬する光波の間で
位相不整合が生じて結合状態が変化し、入射した光導波
路14からの出射光23となる。On the other hand, when a predetermined voltage is applied between the two control electrodes 16 and 17, the refractive indexes of the optical waveguides 13 and 14 change due to the electro-optical effect, and the refractive indexes of the two become unequal. As a result, a phase mismatch occurs between the light waves propagating through the two, the coupling state changes, and the light is emitted from the incident optical waveguide 14 as light 23.
【0009】DCドリフトは、2つの制御電極16、1
7に直流電圧を印加すると、バッファ層内でイオンの移
動が起こり、そのイオンが負電極に吸引されて反電界を
形成し、外部からの印加電界を打ち消すことによるもの
と考えられている。このDCドリフトを抑圧するために
は、酸素雰囲気中の二酸化シリコン(SiO2)高温アニー
ルを行うことや、制御電極16、17間のバッファ層を
用いない構成とすることが知られている。また、最近で
はDCドリフトをより効果的に抑制する手法として、特
開昭61−198133号公報に記載されているように
バッファ層を導電性材料と絶縁性材料を合成した材料で
形成する技術も開示されている。また、特開平5−11
3513号公報に開示されているようにニオブ酸リチウ
ム等の結晶基板に、燐(P)等の5族元素あるいは塩素
(cl)をドーピングするようにした技術等も提案されて
いる。The DC drift has two control electrodes 16, 1
It is considered that when a DC voltage is applied to 7, the ions move in the buffer layer, the ions are attracted to the negative electrode to form a demagnetizing field, and the externally applied electric field is canceled. In order to suppress this DC drift, it is known to perform high temperature silicon dioxide (SiO 2 ) annealing in an oxygen atmosphere, or to use a structure in which a buffer layer between the control electrodes 16 and 17 is not used. Further, recently, as a method of more effectively suppressing DC drift, there is also a technique of forming a buffer layer from a material obtained by synthesizing a conductive material and an insulating material as described in JP-A-61-198133. It is disclosed. In addition, JP-A-5-11
As disclosed in Japanese Patent No. 3513, there has been proposed a technique in which a crystal substrate such as lithium niobate is doped with a Group 5 element such as phosphorus (P) or chlorine (cl).
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の手
法は、イオン移動によるドリフト現象の抑圧あるいは低
減に有効である。しかしながら、このような手法は、D
C電圧印加時の電界の過渡応答による出力光の強度の変
動に対しては全く効果がない。これは、光制御素子を構
成する結晶基板およびバッファ層における直流での体積
抵抗率や誘電率によって電界の過渡応答が発生し、その
飽和値および飽和時間が決定されることによる。The conventional method described above is effective for suppressing or reducing the drift phenomenon due to ion movement. However, such an approach
It has no effect on the fluctuation of the intensity of the output light due to the transient response of the electric field when the C voltage is applied. This is because the transient response of the electric field occurs due to the volume resistivity and the dielectric constant at direct current in the crystal substrate and the buffer layer forming the light control element, and the saturation value and the saturation time thereof are determined.
【0011】そこで本発明の目的は、導波形光制御素子
の結晶基板およびバッファ層等の層構造における直流で
の体積抵抗率や誘電率の最適化を図ることにより、電界
の過渡応答によるDCドリフトにおける時間経過に対す
る変動量そのものを小さくすることのできる光導波路素
子を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to optimize the volume resistivity and the permittivity at direct current in the layer structure of the crystal substrate and the buffer layer of the waveguide type optical control element, so that the DC drift due to the transient response of the electric field is achieved. An object of the present invention is to provide an optical waveguide device capable of reducing the amount of fluctuation itself with respect to the passage of time.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、電気光学効果を有する強誘電体結晶基板と、この基
板上に形成された光導波路と、この光導波路に入射した
光の出力端を制御するための制御電極と、この制御電極
と光導波路の間に配置されその直流における体積抵抗率
が強誘電体結晶基板の体積抵抗率に対して1倍から10
0倍の範囲に調整された光学的バッファ層とを光導波路
素子に具備させる。According to a first aspect of the present invention, a ferroelectric crystal substrate having an electro-optical effect, an optical waveguide formed on the substrate, and an output end of light incident on the optical waveguide are provided. And a control electrode for controlling the liquid crystal, and the volume resistivity at direct current disposed between the control electrode and the optical waveguide is 1 to 10 times the volume resistivity of the ferroelectric crystal substrate.
The optical waveguide device is provided with an optical buffer layer adjusted to a range of 0 times.
【0013】すなわち請求項1記載の発明では、制御電
極と光導波路の間に配置された光学的バッファ層の直流
における体積抵抗率を、強誘電体結晶基板の体積抵抗率
に対して1倍から100倍の範囲に設定し、電界の過渡
応答によるDCドリフトにおける時間経過に対する変動
量そのものを小さくしている。That is, according to the first aspect of the invention, the volume resistivity at direct current of the optical buffer layer arranged between the control electrode and the optical waveguide is set to be 1 to 1 times the volume resistivity of the ferroelectric crystal substrate. The range is set to 100 times, and the amount of fluctuation itself in the DC drift due to the transient response of the electric field over time is reduced.
【0014】請求項2記載の発明では、光導波路素子の
好適な一例として、強誘電体結晶基板をニオブ酸リチウ
ム結晶基板で構成し、光学的バッファ層を二酸化シリコ
ンで構成することにしている。According to the second aspect of the invention, as a preferred example of the optical waveguide device, the ferroelectric crystal substrate is made of a lithium niobate crystal substrate and the optical buffer layer is made of silicon dioxide.
【0015】請求項3記載の発明では、光導波路がマッ
ハツェンダ形光干渉器を構成してもよいことを明らかに
し、請求項4記載の発明では、この光導波路が方向性結
合器を構成してもよいことを明らかにしている。In the invention described in claim 3, it is clarified that the optical waveguide may constitute a Mach-Zehnder interferometer, and in the invention described in claim 4, the optical waveguide constitutes a directional coupler. Has revealed that it is good.
【0016】[0016]
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.
【0017】図1は本発明の一実施例における光導波路
素子の断面構造を表わしたものである。この光導波路素
子31は、Z軸方向にカットした(Z−cut )ニオブ酸
リチウム結晶基板(LiNbO3)32上にチタン(Ti)を熱
拡散して光導波路33、34を形成している。そして、
その上に光学的バッファ層35として二酸化シリコン
(SiO2)を堆積させ、更に光導波路33、34近傍の光
学的バッファ層35上に制御用電極37、38を配置し
ている。結晶基板32の体積抵抗率は、バルクの部分の
1017Ωcmオーダよりも低く、本実施例では1015Ω
cm程度となっている。これは、結晶基板32からのリ
チウム外拡散を抑止するために、水蒸気雰囲気中でチタ
ン拡散を行っていることによる。FIG. 1 shows a sectional structure of an optical waveguide device in one embodiment of the present invention. In this optical waveguide device 31, titanium (Ti) is thermally diffused on a (Z-cut) lithium niobate crystal substrate (LiNbO 3 ) 32 cut in the Z-axis direction to form optical waveguides 33 and 34. And
Silicon dioxide (SiO 2 ) is deposited thereon as an optical buffer layer 35, and control electrodes 37 and 38 are arranged on the optical buffer layer 35 near the optical waveguides 33 and 34. The volume resistivity of the crystal substrate 32 is lower than the order of 10 17 Ωcm of the bulk portion, and is 10 15 Ω in this embodiment.
It is about cm. This is because titanium is diffused in a water vapor atmosphere in order to prevent lithium outdiffusion from the crystal substrate 32.
【0018】本実施例では光学的バッファ層35の体積
抵抗率を、成膜条件を制御して10 16Ωcm程度とし、
結晶基板32の約10倍程度に設定した。これにより、
電界の過渡応答によるDCドリフトの変動量を小さくす
ることができ、素子寿命を延ばすことができる。In this embodiment, the volume of the optical buffer layer 35 is
The resistivity is controlled by controlling the film forming conditions to 10 16Ωcm,
It was set to about 10 times that of the crystal substrate 32. This allows
Minimize the amount of DC drift fluctuation due to the transient response of the electric field
It is possible to prolong the life of the device.
【0019】図2は、図1に示した光導波路素子の電気
的な等価回路を素子の断面構造に対応させて表わしたも
のである。制御用電極37、38の各ノード41、42
の間には、スイッチ43を介して電圧Eの直流電源44
が接続されている。制御用電極37、38と結晶基板3
2のそれぞれ対応する光導波路33、34の間の光学的
バッファ層35には、それぞれ容量Cfdおよび抵抗Rfd
の並列回路が等価的に接続されており、光学的バッファ
層35におけるこれらの2つのノード43、44の間に
は容量Cftおよび抵抗Rftの並列回路が等価的に接続さ
れている。結晶基板32における各光導波路33、34
は、それぞれ容量Cbdおよび抵抗Rbdの並列回路で表わ
すことができ、これらに対応するノード45、46の間
には容量Cbtおよび抵抗Rbtの並列回路が等価的に接続
されている。FIG. 2 shows an electrically equivalent circuit of the optical waveguide device shown in FIG. 1 in correspondence with the sectional structure of the device. Each node 41, 42 of the control electrodes 37, 38
Between them, a DC power supply 44 of voltage E is supplied via a switch 43.
Are connected. Control electrodes 37, 38 and crystal substrate 3
In the optical buffer layer 35 between the two corresponding optical waveguides 33 and 34, the capacitance C fd and the resistance R fd are respectively provided.
Is equivalently connected, and between these two nodes 43 and 44 in the optical buffer layer 35, the parallel circuit of the capacitance C ft and the resistance R ft is equivalently connected. Each optical waveguide 33, 34 in the crystal substrate 32
Can be represented by a parallel circuit of a capacitance C bd and a resistance R bd , respectively, and a parallel circuit of a capacitance C bt and a resistance R bt is equivalently connected between the corresponding nodes 45 and 46.
【0020】今、ある時間tに一方の光導波路34のノ
ード44、46間に作用する電圧をV(44,46、
t)で表わすものとする。このときのDCドリフトをD
(44,46、t)とすると、これは次の(1)式で示
すことができる。Now, at a certain time t, the voltage acting between the nodes 44 and 46 of one optical waveguide 34 is V (44,46,
t). DC drift at this time is D
Assuming (44, 46, t), this can be expressed by the following equation (1).
【0021】[0021]
【数1】 [Equation 1]
【0022】図3は、図2に示した等価回路による電界
過度応答シミュレーション結果を示したものである。図
中の各曲線は、図2に示した等価回路における結晶基板
32に対する光学的バッファ層35の膜厚を一定とした
体積抵抗率の比Rfd/Rbdをパラメータにして、DCド
リフトであるD(44,46、t)の挙動の一例を示し
たものである。体積抵抗率の比Rfd/Rbdが10倍のと
きは図で白丸で示しているが、電界過度応答によるDC
ドリフトが20%程度に抑圧されていることがわかる。
体積抵抗率の比Rfd/Rbdが100倍のときは図で黒丸
で示している。これよりも比が多くなると、飽和時にお
けるDCドリフト量(%)が100%に近づき、好まし
くない。また、体積抵抗率の比Rfd/Rbdが例えば0.
1倍のときには図で黒の菱形で示しているが経過時間の
初期段階(図では例えば1時間の時点)でDCドリフト
量(%)が“0”から急激に変化しており、また、更に
膜厚を厚くした場合、さらに変化が大きくなるので好ま
しくない。体積抵抗率の比Rfd/Rbdが1倍のときには
図で黒の四角で示しているが、これが倍率の低い場合の
好ましい特性の限界となる。FIG. 3 shows an electric field transient response simulation result by the equivalent circuit shown in FIG. Each curve in the figure is a DC drift with the volume resistivity ratio R fd / R bd with the film thickness of the optical buffer layer 35 being constant with respect to the crystal substrate 32 in the equivalent circuit shown in FIG. 2 as a parameter. It is an example of the behavior of D (44, 46, t). When the volume resistivity ratio R fd / R bd is 10 times, it is shown by a white circle in the figure, but DC due to the electric field transient response is shown.
It can be seen that the drift is suppressed to about 20%.
When the volume resistivity ratio R fd / R bd is 100 times, it is indicated by a black circle in the figure. If the ratio is larger than this, the DC drift amount (%) at the time of saturation approaches 100%, which is not preferable. Further, the volume resistivity ratio R fd / R bd is, for example, 0.
When it is 1 time, it is shown by a black diamond in the figure, but the DC drift amount (%) is drastically changed from “0” at the initial stage of the elapsed time (for example, at the time of 1 hour in the figure). When the film thickness is increased, the change is further increased, which is not preferable. When the volume resistivity ratio R fd / R bd is 1 times, it is shown by a black square in the figure, but this is the limit of the preferable characteristics when the magnification is low.
【0023】したがって、光学的バッファ層の直流にお
ける体積抵抗率は、強誘電体結晶基板の体積抵抗率に対
して1倍から100倍の範囲に調整されていることが好
ましく、この図には示していないが2倍から20倍程度
が更に好ましいことになる。すなわち、結晶基板32の
体積抵抗率が1015Ωcm程度である場合には、10 16
Ωcmのオーダの体積抵抗率を有する二酸化シリコン
(SiO2)膜を光学的バッファ層35として用いること
で、電界過度応答によるDCドリフトを長期間有効に抑
えることができる。Therefore, in the direct current of the optical buffer layer,
The volume resistivity of the ferroelectric crystal substrate corresponds to that of the ferroelectric crystal substrate.
It is better to adjust the range from 1 to 100 times.
It is about 2 to 20 times, though not shown in this figure.
Is more preferable. That is, the crystal substrate 32
Volume resistivity is 101510 if Ωcm 16
Silicon dioxide having a volume resistivity on the order of Ωcm
(SiO2) Using the film as the optical buffer layer 35
Effectively suppresses DC drift due to electric field transient response for a long period of time.
Can be obtained.
【0024】変形例 Modification
【0025】図4は、本発明の第1の変形例における光
導波路素子の光導波路素子の断面構造を表わしたもので
ある。この図で図1と同一部分には同一の符号を付して
おり、これらの説明を適宜省略する。この第1の変形例
の光導波路素子51の場合には、光学的バッファ層35
Aを制御用電極37、38の間の部分から除去してい
る。これにより、光学的バッファ層35Aにおけるイオ
ン移動による反電界の形成を阻止することができ、電界
の過渡応答によるDCドリフトを抑圧することができ
る。FIG. 4 shows a sectional structure of the optical waveguide element of the optical waveguide element according to the first modification of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. In the case of the optical waveguide device 51 of the first modification, the optical buffer layer 35
A is removed from the portion between the control electrodes 37 and 38. As a result, formation of a de-electric field due to ion movement in the optical buffer layer 35A can be prevented, and DC drift due to a transient response of the electric field can be suppressed.
【0026】図5は、本発明の第2の変形例における光
導波路素子の光導波路素子の断面構造を表わしたもので
ある。この図で図1と同一部分には同一の符号を付して
おり、これらの説明を適宜省略する。この第2の変形例
の光導波路素子61の場合には、光学的バッファ層35
Bを制御用電極37、38と光導波路33、34に挟ま
れた部分のみ存在させている。そして、結晶基板32の
上部より、内部温度上昇に対して特性が安定化するとい
う効果があることが知られている帯電防止膜62を成膜
している。この場合にも、光学的バッファ層35Bにお
けるイオン移動による反電界の形成を阻止することがで
き、電界の過渡応答によるDCドリフトを抑圧すること
ができる。FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the optical waveguide element of the optical waveguide element according to the second modification of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be appropriately omitted. In the case of the optical waveguide device 61 of the second modification, the optical buffer layer 35
B is made to exist only in the portion sandwiched between the control electrodes 37 and 38 and the optical waveguides 33 and 34. Then, an antistatic film 62, which is known to have the effect of stabilizing the characteristics against an increase in internal temperature, is formed from above the crystal substrate 32. Also in this case, it is possible to prevent the formation of a counter electric field due to ion movement in the optical buffer layer 35B, and suppress the DC drift due to the transient response of the electric field.
【0027】なお、以上説明した実施例および変形例で
は光導波路素子の光導波路を方向性結合器として実現し
た例を示したが、分波部と合波部を有する分波干渉計と
してのマッハツェンダ干渉計として実現することも可能
である。この場合にも、前記したように光学的バッファ
層が、その直流における体積抵抗率が強誘電体結晶基板
の体積抵抗率に対して1倍から100倍の範囲に調整さ
れることが好ましい。In the embodiments and the modifications described above, the optical waveguide of the optical waveguide element is realized as a directional coupler. It can also be realized as an interferometer. Also in this case, as described above, the volume resistivity of the optical buffer layer at direct current is preferably adjusted to be in the range of 1 to 100 times the volume resistivity of the ferroelectric crystal substrate.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、制
御電極と光導波路の間に配置された光学的バッファ層の
直流における体積抵抗率を、強誘電体結晶基板の体積抵
抗率に対して1倍から100倍の範囲に設定したので、
電界の過渡応答によるDCドリフトにおける時間経過に
対する変動量そのものを小さくし、光導波路素子の寿命
を延ばすことができる。As described above, according to the present invention, the volume resistivity at direct current of the optical buffer layer arranged between the control electrode and the optical waveguide is compared with the volume resistivity of the ferroelectric crystal substrate. I set the range from 1 to 100 times,
It is possible to reduce the fluctuation amount of the DC drift due to the transient response of the electric field with the passage of time and extend the life of the optical waveguide device.
【図1】本発明の一実施例における光導波路素子の断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of an optical waveguide device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示した光導波路素子の電気的な等価回路
を素子の断面構造に対応させて表わした回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an electrically equivalent circuit of the optical waveguide device shown in FIG. 1 corresponding to a cross-sectional structure of the device.
【図3】図2に示した等価回路による電界過度応答シミ
ュレーション結果を示した特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing a simulation result of electric field transient response by the equivalent circuit shown in FIG.
【図4】本発明の第1の変形例における光導波路素子の
断面図である。FIG. 4 is a sectional view of an optical waveguide device according to a first modified example of the present invention.
【図5】本発明の第2の変形例における光導波路素子の
断面図である。FIG. 5 is a sectional view of an optical waveguide device according to a second modification of the present invention.
【図6】導波形の光制御素子の一種である方向性結合形
光スイッチの一般的な構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a general configuration of a directional coupling type optical switch which is a kind of waveguide type optical control element.
31、51、61 光導波路素子 32 ニオブ酸リチウム結晶基板 33、34 光導波路 35、35A、35B 光学的バッファ層 37、38 制御用電極 41〜46 ノード 62 帯電防止膜 31, 51, 61 Optical Waveguide Element 32 Lithium Niobate Crystal Substrate 33, 34 Optical Waveguide 35, 35A, 35B Optical Buffer Layer 37, 38 Control Electrode 41-46 Node 62 Antistatic Film
Claims (4)
と、 この基板上に形成された光導波路と、 この光導波路に入射した光の出力端を制御するための制
御電極と、 この制御電極と前記光導波路の間に配置されその直流に
おける体積抵抗率が前記強誘電体結晶基板の体積抵抗率
に対して1倍から100倍の範囲に調整された光学的バ
ッファ層とを具備することを特徴とする光導波路素子。1. A ferroelectric crystal substrate having an electro-optical effect, an optical waveguide formed on the substrate, a control electrode for controlling an output end of light incident on the optical waveguide, and the control electrode. And an optical buffer layer disposed between the optical waveguide and having a direct current volume resistivity adjusted to a range of 1 to 100 times the volume resistivity of the ferroelectric crystal substrate. Characteristic optical waveguide device.
ム結晶基板であり、光学的バッファ層は二酸化シリコン
であることを特徴とする請求項1記載の光導波路素子。2. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the ferroelectric crystal substrate is a lithium niobate crystal substrate, and the optical buffer layer is silicon dioxide.
渉器を構成することを特徴とする請求項1記載の光導波
路素子。3. The optical waveguide element according to claim 1, wherein the optical waveguide constitutes a Mach-Zehnder interferometer.
ることを特徴とする請求項1記載の光導波路素子。4. The optical waveguide element according to claim 1, wherein the optical waveguide constitutes a directional coupler.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29821193A JPH07152051A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Optical waveguide element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29821193A JPH07152051A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Optical waveguide element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07152051A true JPH07152051A (en) | 1995-06-16 |
Family
ID=17856661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29821193A Pending JPH07152051A (en) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Optical waveguide element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07152051A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015014715A (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | Tdk株式会社 | Electro-optic device |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP29821193A patent/JPH07152051A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015014715A (en) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | Tdk株式会社 | Electro-optic device |
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