JPH07270736A - Waveguide type acousto-optical element - Google Patents

Waveguide type acousto-optical element

Info

Publication number
JPH07270736A
JPH07270736A JP6271894A JP6271894A JPH07270736A JP H07270736 A JPH07270736 A JP H07270736A JP 6271894 A JP6271894 A JP 6271894A JP 6271894 A JP6271894 A JP 6271894A JP H07270736 A JPH07270736 A JP H07270736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
channel
acousto
curvature
waveguides
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6271894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Yamaura
均 山浦
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.)
Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoya Corp filed Critical Hoya Corp
Priority to JP6271894A priority Critical patent/JPH07270736A/en
Publication of JPH07270736A publication Critical patent/JPH07270736A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide a waveguide type acousto-optical element which is formable to have a small chip size without increasing the loss of necessary signals. CONSTITUTION:A slab waveguide 2 for two-dimensionally confining light is formed in the central part of a substrate 1. This slab waveguide 2 is internally provided with a crossed finger type transducer (IDT) 3 for generating surface acoustic waves (SAW). and fourth channel waveguides are coupled through first and second tapered waveguides to one end of an acousto-optical effect imparting region near this IDT 3. Second and third channel waveguides are coupled through the second and third tapered waveguides to the other end of this acousto-opticsal effect imparting region. Further, the first channel waveguide 6a and the second channel waveguide 10a have the same curvilinear shape and the third channel waveguide 11a and the fourth channel waveguide 7a have the same curvilinear shape. The min. radius of curvature of the curvilinear shape of the former is set larger than the min. radius of curvature of the latter.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光計測や光情報処理の
分野において、光スイッチ、光変調器、光周波数シフタ
等として用いられる導波路型音響光学素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide type acousto-optic device used as an optical switch, an optical modulator, an optical frequency shifter or the like in the fields of optical measurement and optical information processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は従来の導波路型音響光学素子の構
成を示す図である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a diagram showing a structure of a conventional waveguide type acousto-optic device.

【0003】図3において、符号1は基板であり、この
基板1はZカットタンタル酸リチウム(LT)板等で構
成されている。この基板1の中央部には2次元的に光を
閉じこめるスラブ導波路2が形成され、このスラブ導波
路2内には、該スラブ導波路2中に表面弾性波(SA
W)を生じさせる交差指型トランスデューサ(IDT)
3が設けられており、このIDT3の近傍に良好な音響
光学効果を付与できる音響光学効果付与領域が形成され
るようになっている。
In FIG. 3, reference numeral 1 is a substrate, and this substrate 1 is composed of a Z-cut lithium tantalate (LT) plate or the like. A slab waveguide 2 for confining light in a two-dimensional manner is formed in the center of the substrate 1. Inside the slab waveguide 2, a surface acoustic wave (SA) is generated in the slab waveguide 2.
W) producing interdigital transducer (IDT)
3 is provided, and an acousto-optic effect imparting region capable of imparting a good acousto-optic effect is formed in the vicinity of the IDT 3.

【0004】このスラブ導波路1の音響光学効果付与領
域の一方の端部、すなわち、図中左側端部には、光の伝
搬領域の幅がテーパ状に形成された第1テーパ導波路4
及び第4テーパ導波路5の開口端部が結合され、これら
第1テーパ導波路4及び第4テーパ導波路5のそれぞれ
の他端部には、各々3次元的に光を閉じ込めて伝搬する
第1のチャネル導波路6及び第4のチャネル導波路7が
結合され、これらチャネル導波路の他端部は基板1の端
面に開口されている。
At one end of the acousto-optic effect imparting region of the slab waveguide 1, that is, at the left end in the drawing, the first tapered waveguide 4 is formed in which the width of the light propagation region is tapered.
And the open end portions of the fourth tapered waveguide 5 are coupled to each other, and the other end portions of the first tapered waveguide 4 and the fourth tapered waveguide 5 respectively confine and propagate light three-dimensionally. The first channel waveguide 6 and the fourth channel waveguide 7 are coupled to each other, and the other end portions of these channel waveguides are opened to the end surface of the substrate 1.

【0005】同様にして、音響光学効果付与領域の他方
の端部、すなわち、図中右側端部には、第2テーパ導波
路8及び第3テーパ導波路9の開口端部が結合され、こ
れら第2テーパ導波路8及び第3テーパ導波路9のそれ
ぞれの他端部には、各々第2のチャネル導波路10及び
第3のチャネル導波路11が結合され、これらチャネル
導波路の他端部は基板1の端面に開口されている。
Similarly, the open ends of the second tapered waveguide 8 and the third tapered waveguide 9 are coupled to the other end of the acousto-optic effect imparting region, that is, the right end in the figure. A second channel waveguide 10 and a third channel waveguide 11 are respectively coupled to the other end portions of the second tapered waveguide 8 and the third tapered waveguide 9, and the other end portions of these channel waveguides are coupled. Are opened at the end face of the substrate 1.

【0006】ここで、音響光学効果付与領域は比較的狭
いのに対して、外部の光ファイバ等に結合するために
は、その結合冶具等を取り付けるために所定以上のスペ
ースが必要である。それゆえ、各チャネル導波路は、互
いに隣り合うチャネル導波路のなす距離が音響光学効果
付与領域に結合される端部側では小さく、外部結合部側
にいくにしたがって次第に大きくなるように曲線形状に
形成されている。すなわち、各チャネル導波路は、図4
に示されるように、外部との接続のための第1直線導波
路部、テーパ導波路との接続のための第2直線直線導波
路部及びそれらを繋ぐための曲線導波路部から構成され
る。外部との接続のための第1直線導波路部は、基板1
の端面に垂直もしくは数度の角度をなすように形成さ
れ、テーパ導波路との接続のための第2直線導波路部
は、SAWの波面とほぼ回折角(ブラッグ角、θB)を
なすように形成されている。なお、各導波路の形成は周
知のプロトン交換法(PE)によって形成することがで
きる。
Here, the acousto-optic effect imparting region is relatively narrow, but in order to connect it to an external optical fiber or the like, a space larger than a predetermined space is required for attaching the connecting jig or the like. Therefore, each channel waveguide has a curved shape such that the distance between adjacent channel waveguides is small on the end side where it is coupled to the acousto-optic effect imparting region, and gradually increases toward the external coupling section side. Has been formed. That is, each channel waveguide is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, it is composed of a first straight waveguide portion for external connection, a second straight linear waveguide portion for connection with a tapered waveguide, and a curved waveguide portion for connecting them. . The first linear waveguide portion for connection to the outside is the substrate 1
The second linear waveguide portion for connecting to the tapered waveguide is formed so as to form a diffraction angle (Bragg angle, θB) with the wavefront of the SAW. Has been formed. The waveguides can be formed by the well-known proton exchange method (PE).

【0007】この場合、4つのチャネル導波路の曲線導
波路部の形状は全て同じに形成され、例えば、図3に示
したようなXーY座標において次式で表されるような形
状とされている。
In this case, the curved waveguide portions of the four channel waveguides are all formed to have the same shape, for example, the shape expressed by the following equation in the XY coordinates as shown in FIG. ing.

【0008】y=h/2{1−cos(πX/L)} ただし、上記式においては、例えば、h=357μm、
L=13300μmとされ、また、曲線導波路部の長さ
は約12mm、最小極率半径は100mm、外部との接
続のための第1直線導波路部の長さは約2mm、テーパ
導波路との接続のための第2直線導波路部の長さは約
0.5mm、スラブ導波路2の幅は約8mm、基板1の
全体(チップ)の長さは51mmとされる。
Y = h / 2 {1-cos (πX / L)} However, in the above equation, for example, h = 357 μm,
L = 13300 μm, the length of the curved waveguide portion is about 12 mm, the minimum polar radius is 100 mm, the length of the first straight waveguide portion for external connection is about 2 mm, and the tapered waveguide is The length of the second linear waveguide portion for connection of is about 0.5 mm, the width of the slab waveguide 2 is about 8 mm, and the length of the entire substrate (chip) is 51 mm.

【0009】上述の構成において、図示しない外部の光
ファイバ等から第1のチャネル導波路6に入射された光
は、第1テーパ導波路4によってビーム幅が拡大されほ
ぼ平行光となってスラブ導波路2に出射される。このス
ラブ導波路2内でSAWが励振されていない(off)
状態では、該平行光は第3のテーパ導波路9によって集
光されて第3のチャネル導波路11に導かれて外部に取
り出される。SAWが励振されている(on)状態で
は、平行光は音響光学効果を受けて回折されて所定角度
だけ偏向され、第2のテーパ導波路8によって第2のチ
ャネル導波路10に導かれて外部に取り出される。
In the above structure, the light incident on the first channel waveguide 6 from an external optical fiber (not shown) or the like has its beam width expanded by the first taper waveguide 4 to become substantially parallel light, and is slab-guided. The light is emitted to the waveguide 2. SAW is not excited in this slab waveguide 2 (off)
In the state, the parallel light is condensed by the third taper waveguide 9, guided to the third channel waveguide 11, and taken out to the outside. When the SAW is excited (on), the collimated light receives the acousto-optic effect, is diffracted, is deflected by a predetermined angle, is guided to the second channel waveguide 10 by the second tapered waveguide 8, and is externally guided. Taken out.

【0010】すなわち、SAWのonーoffによって
第2・3のチャネル導波路間でのスイッチングや、強度
変調が行える。また、回折光はドップラー効果によって
光周波数が変化するため、光周波数シフタとしても利用
できる。
That is, the switching between the second and third channel waveguides and the intensity modulation can be performed by the on-off of the SAW. Further, since the optical frequency of the diffracted light changes due to the Doppler effect, it can be used as an optical frequency shifter.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、導波路型音
響光学素子についての要請の1つに、素子(チップ)の
小形化に対する要請があるが、上述の従来の素子では、
その小型化は限界に達しているものとされていた。
By the way, one of the demands for the waveguide type acousto-optic device is a demand for miniaturization of the device (chip).
It was said that miniaturization had reached the limit.

【0012】ところが、本発明者等の研究によって、次
の事実が判明した。すなわち、上述の従来の導波路型音
響光学素子は、4つのチャネル導波路の曲線導波路部の
形状を全て同じに形成している。ここで、チャネル導波
路の曲線導波路部を伝搬する光の損失は、その曲線の最
小曲率半径に依存し、この最小曲率半径が小さいほど大
きくなることが知られている。このため、全てのチャネ
ル導波路の曲率半径を、少なくともその中で最も損失を
少なく押える必要のあるチャネル導波路の最小曲率半径
以上の曲率半径に設定しておく必要があった。すなわ
ち、これらのチャネル導波路の中には、必ずしもそれ程
まで曲率半径を大きくする必要のないものでも、全て最
も損失を少なく押える必要のあるものと同じ大きな曲率
半径に揃えておく必要があったものである。換言する
と、従来の導波路型音響光学素子のチャネル導波路の中
には、曲率半径をより小さくしてもさしつかえないもの
も含まれており、したがって、この曲率半径を小さくで
きるものについては、その許容損失の範囲内においてで
きるかぎり小さく形成することにより、チップ全体の大
きさをさらに小さく形成できる可能性のあることがわか
った。
However, the following facts have been found out by the research conducted by the present inventors. That is, in the above-described conventional waveguide type acousto-optic device, the curved waveguide portions of the four channel waveguides are all formed in the same shape. Here, it is known that the loss of light propagating in the curved waveguide portion of the channel waveguide depends on the minimum radius of curvature of the curve, and increases as the minimum radius of curvature decreases. For this reason, it has been necessary to set the radius of curvature of all channel waveguides to at least a radius of curvature greater than or equal to the minimum radius of curvature of the channel waveguides in which it is necessary to minimize loss. That is, among these channel waveguides, even those that do not necessarily need to have a large radius of curvature, those that have to have the same large radius of curvature as the ones that need to minimize loss are required. Is. In other words, some of the channel waveguides of the conventional waveguide type acousto-optic device include ones that can be used even if the radius of curvature is made smaller. It was found that there is a possibility that the size of the entire chip can be further reduced by forming the chip as small as possible within the allowable loss range.

【0013】本発明は、上述の解明事実に基づいてなさ
れたものであり、必要な信号についての損失を増加させ
ずにチップサイズを小さく形成することを可能とする導
波路型音響光学素子を提供すること目的とする。
The present invention has been made based on the above-mentioned clarified facts, and provides a waveguide type acousto-optic device which can be formed in a small chip size without increasing a loss of a required signal. The purpose is to do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる導波路型音響光学素子は、 (構成1) 導波路中に表面弾性波を生じさせて該導波
路中を伝搬する光に音響光学効果を付与するスラブ導波
路と、このスラブ導波路の音響光学効果付与領域の一方
の端部にその一端部が結合され、他端部が外部に結合さ
れる1又は2以上の入・出射用チャネル導波路と、前記
スラブ導波路の音響光学効果付与領域の他方の端部にそ
の一端部が結合され、他端部が外部に結合される2以上
の入・出射用チャネル導波路とを有し、前記チャネル導
波路は、互いに隣り合うチャネル導波路のなす距離が前
記音響光学効果付与領域に結合される端部側では小さ
く、外部結合部側にいくにしたがって次第に大きくなる
ように曲線形状に形成された導波路型音響光学素子にお
いて、前記隣り合うチャネル導波路の一方のチャネル導
波路の最小曲率半径よりも他方のチャネル導波路の最小
曲率半径を大きく形成したことを特徴とする構成とし、
この構成1の態様として、 (構成2) 構成1の導波路型音響光学素子において、
前記最小曲率半径を大きく形成したチャネル導波路は、
その形状を表す曲線が端部を除いて変極点を持たないこ
とを特徴とした構成とした。
In order to solve the above-mentioned problems, a waveguide type acousto-optic device according to the present invention comprises: (Structure 1) A surface acoustic wave is generated in the waveguide, A slab waveguide that imparts an acousto-optical effect to propagating light, and one end of the slab waveguide is coupled to one end of an acousto-optic effect imparting region of the slab waveguide, and the other end is coupled to the outside 1 or 2 Two or more input / output channel waveguides, one end of which is coupled to the other end of the acousto-optic effect imparting region of the slab waveguide and the other end of which is coupled to the outside. A channel waveguide, and the channel waveguide has a distance between adjacent channel waveguides that is small on the end side coupled to the acousto-optic effect imparting region and gradually increases toward the external coupling portion side. Is formed into a curved shape so that In the waveguide type acousto-optical element, a structure which is characterized in that than the minimum radius of curvature of one of the channel waveguides of the adjacent channel waveguides were formed larger minimum radius of curvature of the other channel waveguide,
As a mode of this configuration 1, (configuration 2) In the waveguide type acousto-optic device of configuration 1,
The channel waveguide formed with a large minimum radius of curvature,
The configuration is characterized in that the curve representing the shape does not have an inflection point except at the ends.

【0015】[0015]

【作用】上述の構成1によれば、隣り合うチャネル導波
路の一方のチャネル導波路の最小曲率半径よりも他方の
チャネル導波路の最小曲率半径を大きく形成するように
し、曲率半径を小さくできるものについては、その許容
損失の範囲内においてできるかぎり小さく形成すること
により、チップ全体の大きさをより小さく形成すること
が可能となった。
According to the above configuration 1, the minimum radius of curvature of one channel waveguide of the adjacent channel waveguides is made larger than the minimum radius of curvature of the other channel waveguide, and the radius of curvature can be reduced. With regard to the above, by making the size as small as possible within the range of the allowable loss, it becomes possible to make the size of the entire chip smaller.

【0016】また、構成2によれば、上記最小曲率半径
を大きく形成したチャネル導波路を変極点を持たない曲
線形状にしたことにより、損失を押えて、さらに小型に
形成することを可能とする。
According to the structure 2, the channel waveguide having the large minimum radius of curvature is formed into a curved shape having no inflection point, so that loss can be suppressed and the size can be further reduced. .

【0017】[0017]

【実施例】図1は本発明の一実施例にかかる導波路型音
響光学素子の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a waveguide type acousto-optic device according to an embodiment of the present invention.

【0018】以下、図1を参照にしながら一実施例を説
明する。なお、この実施例は、上述の図3に示される従
来例の構成と共通する部分が多いので、共通する部分に
は同一の符号を付して説明する。なお、この実施例が上
述の従来例と異なる点は、第1のチャネル導波路6aと
第2のチャネル導波路10aとが同じ曲線形状を有し、
また、第3のチャネル導波路11aと第4のチャネル導
波路7aとが同じ曲線形状を有するとともに、前者の曲
線形状における最小曲率半径が後者における最小曲率半
径よりも大きくしてある点である。その他の点は、上記
従来例とほぼ同じであるので、同じ部分についてはその
一部の説明を省略する。
An embodiment will be described below with reference to FIG. Since this embodiment has many parts in common with the configuration of the conventional example shown in FIG. 3 described above, the same parts are designated by the same reference numerals. The difference between this embodiment and the above-mentioned conventional example is that the first channel waveguide 6a and the second channel waveguide 10a have the same curved shape,
In addition, the third channel waveguide 11a and the fourth channel waveguide 7a have the same curved shape, and the minimum curvature radius of the former curved shape is larger than the minimum curvature radius of the latter. Since the other points are almost the same as the above-mentioned conventional example, a part of the description of the same parts will be omitted.

【0019】図1において、基板1は、Zカットタンタ
ル酸リチウム(LT)単結晶板であり、また、各導波路
の作成は所定の形状のマスクを用いて基板にAl膜のパ
ターニングを行った後、安息香酸を用いてPEを行って
形成したものである。
In FIG. 1, a substrate 1 is a Z-cut lithium tantalate (LT) single crystal plate, and each waveguide is formed by patterning an Al film on the substrate using a mask having a predetermined shape. Later, PE was formed using benzoic acid.

【0020】IDT3は、厚さ0.3μmのAl膜で形
成され、中心周波数が300MHzとなるように、電極
幅2.75μm、ピッチ5.5μmとした。使用する波
長は633nmとし、ブラッグ角(θB )は約1.5度
である。
The IDT 3 was formed of an Al film having a thickness of 0.3 μm, and had an electrode width of 2.75 μm and a pitch of 5.5 μm so that the center frequency was 300 MHz. The wavelength used is 633 nm, and the Bragg angle (θB) is about 1.5 degrees.

【0021】各チャネル導波路は、外部との接続のため
の直線部分、テーパ導波路との接続のための直線部分、
及びそれらを繋ぐための曲線部分から構成される点では
従来例と同じであるが、最小曲率半径の大きい第1のチ
ャネル導波路6a及び第2のチャネル導波路10aは、
それぞれ、光の入力光並びにSAWによる回折光を伝搬
させるためのものに指定され、最小曲率半径の小さい第
3のチャネル導波路11a及び第4のチャネル導波路7
aは非回折光を伝搬させるためのものに指定される点が
従来例と異なる。
Each channel waveguide has a straight line portion for connection with the outside, a straight line portion for connection with the tapered waveguide,
The first channel waveguide 6a and the second channel waveguide 10a having a large minimum radius of curvature are the same as those of the conventional example in that they are composed of curved portions for connecting them, and
The third channel waveguide 11a and the fourth channel waveguide 7 having a small minimum radius of curvature are designated for propagating the input light of light and the diffracted light of the SAW, respectively.
The point a is different from the conventional example in that it is designated to propagate undiffracted light.

【0022】第1及び2のチャネル導波路6a,10a
における曲線部分の形状は等しく、図1で示したXーY
座標において共に次式で表される曲線とした。
First and second channel waveguides 6a and 10a
The shapes of the curved lines in are the same, and
Both of the coordinates are curves represented by the following equation.

【0023】y=h{(X/L)−(1/2π)sin
(2πX/L)} ただし、上記式においては、h=54.4μm、L=8
270μmとされ、また、曲線導波路部の長さは約4.
13mm、最小極率半径は100mm、外部との接続の
ための第1直線導波路部の長さは約1.9mm、テーパ
導波路との接続のための第2直線導波路部の長さは約3
mm、テーパ導波路の長さは約7mm、スラブ導波路2
の幅は約8mmとされる。
Y = h {(X / L)-(1 / 2π) sin
(2πX / L)} However, in the above equation, h = 54.4 μm, L = 8
270 μm, and the length of the curved waveguide is about 4.
13 mm, minimum polar radius is 100 mm, the length of the first straight waveguide portion for connection with the outside is about 1.9 mm, and the length of the second straight waveguide portion for connection with the tapered waveguide is About 3
mm, the length of the tapered waveguide is about 7 mm, the slab waveguide 2
Has a width of about 8 mm.

【0024】また、第3及び4のチャネル導波路11
a,7aにおける曲線部分の形状は等しく共に次式で表
される曲線とした。
Also, the third and fourth channel waveguides 11
The shapes of the curved portions in a and 7a are the same and are both represented by the following equation.

【0025】y=h/2{1−cos(πX/L)} ただし、上記式においては、h=638μm、L=68
70μmとされ、また、曲線導波路部の長さは約6.6
7mm、最小極率半径は15mm、外部との接続のため
の第1直線導波路部の長さは約1.9mm、テーパ導波
路との接続のための第2直線導波路部の長さは約0.5
mm、テーパ導波路の長さは約7mm、スラブ導波路2
の幅は約8mmとされる。
Y = h / 2 {1-cos (πX / L)} However, in the above equation, h = 638 μm, L = 68
The length of the curved waveguide is about 6.6.
7 mm, minimum polar radius is 15 mm, the length of the first straight waveguide portion for connection with the outside is about 1.9 mm, and the length of the second straight waveguide portion for connection with the tapered waveguide is About 0.5
mm, the length of the tapered waveguide is about 7 mm, the slab waveguide 2
Has a width of about 8 mm.

【0026】そして、上記構成の導波路型音響光学素子
のチップ全体の長さは40mmである。
The entire length of the waveguide type acousto-optic device having the above structure is 40 mm.

【0027】上述の一実施例によれば、伝搬損失を小さ
く押えることが厳しく要求される入射光及び回折光の伝
搬するチャネル導波路の最小極率半径を小さくすること
なく、すなわち、換言すると、散乱等による伝搬損失を
増大させることなく、チップサイズを小さくすることが
可能となる。また、チップサイズが小さいために、同じ
ウェハーからより多くのチップを作製することを可能と
する。
According to the above-mentioned embodiment, the minimum polar radius of the channel waveguide in which the incident light and the diffracted light propagate, which is strictly required to suppress the propagation loss, is not reduced, that is, in other words, The chip size can be reduced without increasing the propagation loss due to scattering or the like. Moreover, since the chip size is small, more chips can be manufactured from the same wafer.

【0028】さらに、上記実施例では、第1及び第2の
チャネル導波路の曲線部分は変極点を持たないために、
チャネル導波路内での光の蛇行を抑制でき、放射損失を
低減できる。また、蛇行が少ないために、入射光が第1
のチャネル導波路およひびテーパ導波路からスラブ導波
路に出射された際、光が曲がって出射されるのを防ぐこ
とができ、SAWによる回折効率の低下を招くことがな
い。また、曲がって出射された光は、第2及び第3のテ
ーパ導波路からずれた位置に到達し、損失の増加や消光
比の劣化を引き起こすが、光が曲がって出射されること
がない為に、このような問題が生じない。
Further, in the above embodiment, since the curved portions of the first and second channel waveguides do not have an inflection point,
It is possible to suppress the meandering of light in the channel waveguide and reduce the radiation loss. In addition, since the meandering is small, the incident light is
When the light is emitted from the channel waveguide and the tapered waveguide to the slab waveguide, the light can be prevented from being bent and emitted, and the diffraction efficiency due to the SAW is not reduced. Further, the light emitted in a curved manner reaches a position deviated from the second and third tapered waveguides to cause an increase in loss and a deterioration in extinction ratio, but the light is not emitted in a curved manner. Moreover, such a problem does not occur.

【0029】なお、上記実施例において、第3のチャネ
ル導波路11a又は第4のチャネル導波路7aのいずれ
か一方は、必ずしも設けなくても光スイッチ、光変調
器、光周波数シフタ等としての機能を果たすことができ
る導波路型音響光学素子が得られる。
In the above embodiment, either the third channel waveguide 11a or the fourth channel waveguide 7a does not necessarily have to be provided, but functions as an optical switch, an optical modulator, an optical frequency shifter, or the like. A waveguide-type acousto-optic device capable of satisfying the requirements is obtained.

【0030】また、図2の示したように、第1テーパ導
波路4及び第4テーパ導波路5の代わりに第1導波路レ
ンズ4aを用い、また、第2テーパ導波路8及び第3テ
ーパ導波路9の代わりに第2導波路レンズ8aを用いて
もよい。
Further, as shown in FIG. 2, a first waveguide lens 4a is used instead of the first tapered waveguide 4 and the fourth tapered waveguide 5, and the second tapered waveguide 8 and the third tapered waveguide 8 are used. The second waveguide lens 8a may be used instead of the waveguide 9.

【0031】さらに、チャネル導波路の曲線形状として
は、上記実施例のような形状のほか、円周の一部を用い
るものや、正接関数、懸垂曲線その他、要するに、所定
の角度だけ向きを変えられるようなものであればよい。
Further, as the curved shape of the channel waveguide, in addition to the shape of the above-mentioned embodiment, a part of the circumference is used, a tangent function, a suspension curve, etc. In short, the direction is changed by a predetermined angle. Anything can be used.

【0032】また、各チャネル導波路の直線部分(第1
〜2直線導波路部)は省略してもよい。
In addition, the linear portion of each channel waveguide (first
2 linear waveguide sections) may be omitted.

【0033】さらに、上記実施例においては基板にLT
を用いたが、他の圧電性材料、例えば、ニオブ酸リチウ
ム(LN)、からなる基板であってもよい。また、石英
基板上にZnO等のように圧電性を有し、光の伝搬可能
な薄膜を形成した構造でもよい。
Further, in the above-mentioned embodiment, the LT is formed on the substrate.
However, a substrate made of another piezoelectric material such as lithium niobate (LN) may be used. Further, it may have a structure in which a thin film having piezoelectricity such as ZnO and capable of propagating light is formed on a quartz substrate.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の導波路型
音響光学素子によれば、隣り合うチャネル導波路の一方
のチャネル導波路の最小曲率半径よりも他方のチャネル
導波路の最小曲率半径を大きく形成するようにし、曲率
半径を小さくできるものについては、その許容損失の範
囲内においてできるかぎり小さく形成することにより、
損失を増大させることなく、チップ全体の大きさをより
小さく形成することを可能としたものである。
As described in detail above, according to the waveguide type acousto-optic device of the present invention, the minimum curvature radius of one channel waveguide of the adjacent channel waveguides is smaller than the minimum curvature radius of the other channel waveguide. If the radius is made large and the radius of curvature can be made small, by making it as small as possible within the allowable loss range,
The size of the entire chip can be made smaller without increasing the loss.

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

【図1】本発明の一実施例にかかる導波路型音響光学素
子の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a waveguide type acoustooptic device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例にかかる導波路型音響光学素
子の変型例の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a modified example of the waveguide type acoustooptic device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の従来例にかかる導波路型音響光学素子
の構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a waveguide type acoustooptic device according to a conventional example of the present invention.

【図4】チャネル導波路の形状説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of the shape of a channel waveguide.

【図5】チャネル導波路の曲率半径と損失との関係を示
すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the radius of curvature of the channel waveguide and the loss.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…スラブ導波路、3…交差指型トランスデ
ューサ(IDT)、4…第1テーパ導波路、5…第2テ
ーパ導波路、6a…第1のチャネル導波路、7a…第4
のチャネル導波路、8…第2テーパ導波路、9…第3テ
ーパ導波路、10a…第2のチャネル導波路、11a…
第3のチャネル導波路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Slab waveguide, 3 ... Interdigital transducer (IDT), 4 ... 1st taper waveguide, 5 ... 2nd taper waveguide, 6a ... 1st channel waveguide, 7a ... 4th
Channel waveguide, 8 ... second taper waveguide, 9 ... third taper waveguide, 10a ... second channel waveguide, 11a ...
Third channel waveguide.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導波路中に表面弾性波を生じさせて該導
波路中を伝搬する光に音響光学効果を付与するスラブ導
波路と、 このスラブ導波路の音響光学効果付与領域の一方の端部
にその一端部が結合され、他端部が外部に結合される1
又は2以上の入・出射用チャネル導波路と、前記スラブ
導波路の音響光学効果付与領域の他方の端部にその一端
部が結合され、他端部が外部に結合される2以上の入・
出射用チャネル導波路とを有し、 前記チャネル導波路は、互いに隣り合うチャネル導波路
のなす距離が前記音響光学効果付与領域に結合される端
部側では小さく、外部結合部側にいくにしたがって次第
に大きくなるように曲線形状に形成された導波路型音響
光学素子において、 前記隣り合うチャネル導波路の一方のチャネル導波路の
最小曲率半径よりも他方のチャネル導波路の最小曲率半
径を大きく形成したことを特徴とする導波路型音響光学
素子。
1. A slab waveguide for generating a surface acoustic wave in a waveguide to impart an acoustooptic effect to light propagating in the waveguide, and one end of an acoustooptic effect imparting region of the slab waveguide. One end is connected to the part, and the other end is connected to the outside 1
Alternatively, two or more input / output channel waveguides and two or more input / output channel waveguides, one end of which is coupled to the other end of the acousto-optic effect imparting region of the slab waveguide, and the other end of which is coupled to the outside.
And a channel waveguide for emission, wherein the channel waveguide has a distance between adjacent channel waveguides that is small on the end side coupled to the acousto-optic effect imparting region and gradually increases toward the external coupling section side. In a waveguide type acousto-optic device formed in a curved shape so as to be gradually larger, the minimum radius of curvature of one channel waveguide of the adjacent channel waveguides is made larger than the minimum radius of curvature of the other channel waveguide. A waveguide type acousto-optic device characterized by the above.
【請求項2】 請求項1に記載の導波路型音響光学素子
において、 前記最小曲率半径を大きく形成したチャネル導波路は、
その形状を表す曲線が端部を除いて変極点を持たないこ
とを特徴とした導波路型音響光学素子。
2. The waveguide type acousto-optic device according to claim 1, wherein the channel waveguide having a large minimum curvature radius,
A waveguide type acousto-optic device characterized in that a curve representing its shape does not have an inflection point except at an end.
JP6271894A 1994-03-31 1994-03-31 Waveguide type acousto-optical element Pending JPH07270736A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6271894A JPH07270736A (en) 1994-03-31 1994-03-31 Waveguide type acousto-optical element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6271894A JPH07270736A (en) 1994-03-31 1994-03-31 Waveguide type acousto-optical element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07270736A true JPH07270736A (en) 1995-10-20

Family

ID=13208413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6271894A Pending JPH07270736A (en) 1994-03-31 1994-03-31 Waveguide type acousto-optical element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07270736A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104991356A (en) * 2015-07-24 2015-10-21 浙江大学 MZ acoustic optical modulator based on SOI
WO2022265722A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-22 Massachusetts Institute Of Technology Integrated dual-waveguide acousto-optic modulator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104991356A (en) * 2015-07-24 2015-10-21 浙江大学 MZ acoustic optical modulator based on SOI
WO2022265722A1 (en) * 2021-06-17 2022-12-22 Massachusetts Institute Of Technology Integrated dual-waveguide acousto-optic modulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3863244B2 (en) Acousto-optic tunable filter
US4312562A (en) Optical control device
US5852702A (en) Thin film optical waveguide and optical deflecting device
US6400881B1 (en) Optical device having thin film formed over optical waveguide
EP0387354B1 (en) Light deflecting element
US4929042A (en) Variable acoustical deflection of an optical wave in an optical waveguide
JPH1124022A (en) Acousto-optical device
JPS63235904A (en) Waveguide type grating element
JPH09218317A (en) Tapered waveguide and optical waveguide element using the same
US4941722A (en) Light beam deflector
JPH07270736A (en) Waveguide type acousto-optical element
US7340115B2 (en) Optical wavelength tunable filter
JPS59137932A (en) Acoustooptic beam deflector
JP3276088B2 (en) Waveguide type acousto-optic device
JPS6150291B2 (en)
JPS6210411B2 (en)
JPH08194197A (en) Waveguide type acousto-optical element
JPS622293B2 (en)
JPH0315831A (en) Light deflecting element
JPH11281833A (en) Grating coupler
JPH03200924A (en) Optical modulator
JPS5928413Y2 (en) Thin film light control element
JPS59198425A (en) Ultrasonic optical modulator
JPH11167033A (en) Curved optical waveguide circuit
JPS62229890A (en) Variable-wavelength semiconductor light source

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040420