JPH0731333B2 - 光導波路型デバイス - Google Patents
光導波路型デバイスInfo
- Publication number
- JPH0731333B2 JPH0731333B2 JP16489388A JP16489388A JPH0731333B2 JP H0731333 B2 JPH0731333 B2 JP H0731333B2 JP 16489388 A JP16489388 A JP 16489388A JP 16489388 A JP16489388 A JP 16489388A JP H0731333 B2 JPH0731333 B2 JP H0731333B2
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- JP
- Japan
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- optical waveguide
- substrate
- electrode
- optical
- electric field
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- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，スイッチ，変調等の機能を有する誘電体光導
波型デバイスに関し，特に，誘電体基板表面の帯電防止
に関する。
波型デバイスに関し，特に，誘電体基板表面の帯電防止
に関する。
〔従来の技術〕 一般に，誘電体光導波路型デバイスは，誘電体基板の表
面にチタン等の金属を所望の形状にパターニングした
後，熱拡散して光導波路を形成し，この光導波路の上部
またはその近傍に電極を形成することによって構成され
る。この電極に電圧を印加することにより光導波路に電
界をかけ，誘電体基板のもつ電気光学効果により，光導
波路の屈折率を変化させて光の変調及びスイッチングを
行っている。
面にチタン等の金属を所望の形状にパターニングした
後，熱拡散して光導波路を形成し，この光導波路の上部
またはその近傍に電極を形成することによって構成され
る。この電極に電圧を印加することにより光導波路に電
界をかけ，誘電体基板のもつ電気光学効果により，光導
波路の屈折率を変化させて光の変調及びスイッチングを
行っている。
従来，この種の誘電体光導波路型デバイスは，光導波路
に電界を与えるため第３図に示すように光導波路の上部
または近傍に金属等の導電性膜が所望の形状に形成さ
れ，電源供給やケースへの接地のために配線用パッドへ
の引出しパターンが形成されている構造となっている。
に電界を与えるため第３図に示すように光導波路の上部
または近傍に金属等の導電性膜が所望の形状に形成さ
れ，電源供給やケースへの接地のために配線用パッドへ
の引出しパターンが形成されている構造となっている。
なお，第３図において,1はLiNbO3基板,2はTi拡散光導波
路,3はTi拡散光導波路,4及び５は電極,8はSiO2バッファ
層である。
路,3はTi拡散光導波路,4及び５は電極,8はSiO2バッファ
層である。
上述した従来の誘電体光導波路デバイスは，光導波路の
上部，または近傍及びパッドとこれを結ぶ限られた領域
のみに導電性パターンが形成されており，これらの部分
以外には基板表面に導電性パターンを有していない。誘
電体特に電気光学効果の大きいLiNbO3やLiTaO3等の強誘
電体は，外部の温度変化等の影響により基板内に焦電効
果による静電気を発生させ，これが基板表面にチャージ
され，上述の電極間に電界が生じてしまう。このため，
本来の変調特性やスイッチング特性が得られなくなって
しまうという問題がある。この理由は，強誘電体のもつ
焦電効果によって生じた電荷が基板表面で一様に分布し
ないことに起因する。第３図は,Ti拡散LiNbO3光導波路
型スイッチの横断面図であり，電極が＋にLiNbO3基板表
面が−に帯電しているため，電極に電圧が印加されない
オフ（OFF）状態でも，結合部の２本の光導波路の両方
共同じ方向に電界が生じている。このため，スイッチン
グ特性は第４図（ａ）に示されるように，電圧に対して
シフトしてしまい，かつ，このシフト量は入射光の偏光
状態によって変化し，安定なスイッチング動作が得られ
ないという問題点がある。
上部，または近傍及びパッドとこれを結ぶ限られた領域
のみに導電性パターンが形成されており，これらの部分
以外には基板表面に導電性パターンを有していない。誘
電体特に電気光学効果の大きいLiNbO3やLiTaO3等の強誘
電体は，外部の温度変化等の影響により基板内に焦電効
果による静電気を発生させ，これが基板表面にチャージ
され，上述の電極間に電界が生じてしまう。このため，
本来の変調特性やスイッチング特性が得られなくなって
しまうという問題がある。この理由は，強誘電体のもつ
焦電効果によって生じた電荷が基板表面で一様に分布し
ないことに起因する。第３図は,Ti拡散LiNbO3光導波路
型スイッチの横断面図であり，電極が＋にLiNbO3基板表
面が−に帯電しているため，電極に電圧が印加されない
オフ（OFF）状態でも，結合部の２本の光導波路の両方
共同じ方向に電界が生じている。このため，スイッチン
グ特性は第４図（ａ）に示されるように，電圧に対して
シフトしてしまい，かつ，このシフト量は入射光の偏光
状態によって変化し，安定なスイッチング動作が得られ
ないという問題点がある。
本発明では，誘電体基板上に形成された光導波路に電界
を印加するための電圧印加用電極と接地用電極が基板表
面にパターニングされた光導波路デバイスにおいて，基
板表面の電極パターン近傍を除き基板表面全体に電圧印
加用電極と電気的に接続しないように形成された導電性
膜を有していることを特徴とする導波路型光デバイスが
得られる。
を印加するための電圧印加用電極と接地用電極が基板表
面にパターニングされた光導波路デバイスにおいて，基
板表面の電極パターン近傍を除き基板表面全体に電圧印
加用電極と電気的に接続しないように形成された導電性
膜を有していることを特徴とする導波路型光デバイスが
得られる。
さらに，上述の構成をもつ誘電体基板の光導波路が形成
されていない裏面全面に導電性膜が形成してもよい。ま
た，表面の導電性膜と裏面の導電性膜とを電気的に接続
してもよい。
されていない裏面全面に導電性膜が形成してもよい。ま
た，表面の導電性膜と裏面の導電性膜とを電気的に接続
してもよい。
次に，本発明について図面を参照して説明する。
第１図は，本発明の一実施例のTi拡散LiNbO3導波路型光
スイッチの斜視図，第２図は，第１図のＡ−Ａ′部での
横断面図である。Ｚ板LiNbO3基板１の表面にTi膜の光導
波路パターンを形成し，温度1050℃で８時間の間Tiを熱
拡散して，光導波路2,3が形成されている。光導波路2,3
が形成されたLiNbO3基板１の表面には光導波路２を伝播
する光の電極による吸収損失を防ぐためにSiO2バッファ
層８が形成されている。２本の光導波路2,3の近接した
結合部の上部にばバッファ層８を介して,Cr-Au電極4,5
がそれぞれ形成されている。この光スイッチは電極4,5
に電圧を印加し,2本の近接した光導波路2,3に電界を生
じさせ，LiNbO3基板１のもつ電気光学効果による光導波
路2,3の屈折率変化を利用して，スイッチングを行うも
のである。
スイッチの斜視図，第２図は，第１図のＡ−Ａ′部での
横断面図である。Ｚ板LiNbO3基板１の表面にTi膜の光導
波路パターンを形成し，温度1050℃で８時間の間Tiを熱
拡散して，光導波路2,3が形成されている。光導波路2,3
が形成されたLiNbO3基板１の表面には光導波路２を伝播
する光の電極による吸収損失を防ぐためにSiO2バッファ
層８が形成されている。２本の光導波路2,3の近接した
結合部の上部にばバッファ層８を介して,Cr-Au電極4,5
がそれぞれ形成されている。この光スイッチは電極4,5
に電圧を印加し,2本の近接した光導波路2,3に電界を生
じさせ，LiNbO3基板１のもつ電気光学効果による光導波
路2,3の屈折率変化を利用して，スイッチングを行うも
のである。
6,7は電極4,5の外部端子への接続用パッドである。この
電極4,5及びパッド6,7以外の基板１の表面には電極4,5,
及びパッド6,7と電気的に接触しないように一面にCr-Au
の導電性膜８が形成されている。また，第２図に示すよ
うにLiNbO3基板１の裏面全面にもCr-Auの導電性膜９が
成膜されている。
電極4,5及びパッド6,7以外の基板１の表面には電極4,5,
及びパッド6,7と電気的に接触しないように一面にCr-Au
の導電性膜８が形成されている。また，第２図に示すよ
うにLiNbO3基板１の裏面全面にもCr-Auの導電性膜９が
成膜されている。
上述のように構成することによりLiNbO3基板１の表面の
電荷は一様に分布し，電極4,5と基板１の電位差はなく
なり，電圧を印加しないOFF状態では光導波路2,3に電界
は生じなくなり，第４図（ｂ）に示すように電圧に対す
るシフトがなくなり，安定したスイッチング動作が実現
できる。
電荷は一様に分布し，電極4,5と基板１の電位差はなく
なり，電圧を印加しないOFF状態では光導波路2,3に電界
は生じなくなり，第４図（ｂ）に示すように電圧に対す
るシフトがなくなり，安定したスイッチング動作が実現
できる。
以上説明したように本発明では，導波路型光デバイスの
光導波路基板表面の光導波路に電界を印加するための電
極以外の部分に導電性膜を形成することにより，基板表
面と電極間の電位差をなくし，電圧OFF状態での光導波
路へ電界が生じなくなり，スイッチング電圧のシフトの
ない安定したスイッチング特性が得られるという効果が
ある。これは，光導波路基板の裏面全体にさらに導電性
膜を形成することにより，上述の効果が大きくなる。
光導波路基板表面の光導波路に電界を印加するための電
極以外の部分に導電性膜を形成することにより，基板表
面と電極間の電位差をなくし，電圧OFF状態での光導波
路へ電界が生じなくなり，スイッチング電圧のシフトの
ない安定したスイッチング特性が得られるという効果が
ある。これは，光導波路基板の裏面全体にさらに導電性
膜を形成することにより，上述の効果が大きくなる。
このように，本発明の導波路型光デバイスは，安定な動
作を実現する上で非常に有用である。
作を実現する上で非常に有用である。
第１図はTi拡散LiNbO3導波路型光スイッチに本発明を適
用した導波路型光スイッチの斜視図，第２図は第１図の
Ａ−Ａ′線断面図，第３図は従来の導波路型光デバイス
の電極構造の横断面図で基板表面に帯電した電荷により
光導波路に電界が発生している様子を示す図，第４図
（ａ）は，従来の電極構造をもつ導波路型光スイッチの
スイッチング特性曲線を示す図，第４図（ｂ）は，本発
明の電極構造をもつ導波路型スイッチのスイッチング特
性曲線を示す図である。 １……LiNbO3基板,2……Ti拡散光導波路,3……Ti拡散光
導波路,4……電極,5……電極,6……端子接続用パッド,7
……端子接続用パッド,8……導電性膜,9……導電性膜。
用した導波路型光スイッチの斜視図，第２図は第１図の
Ａ−Ａ′線断面図，第３図は従来の導波路型光デバイス
の電極構造の横断面図で基板表面に帯電した電荷により
光導波路に電界が発生している様子を示す図，第４図
（ａ）は，従来の電極構造をもつ導波路型光スイッチの
スイッチング特性曲線を示す図，第４図（ｂ）は，本発
明の電極構造をもつ導波路型スイッチのスイッチング特
性曲線を示す図である。 １……LiNbO3基板,2……Ti拡散光導波路,3……Ti拡散光
導波路,4……電極,5……電極,6……端子接続用パッド,7
……端子接続用パッド,8……導電性膜,9……導電性膜。
Claims (1)
- 【請求項１】第１及び第２の主面を有する誘電体基板の
前記第１の主面に形成された光導波路と，該光導波路に
電界を印加するための電圧印加用電極及び接地用電極と
を有し，該電圧印加用及び接地用電極が前記第１の主面
にパターニングされた光導波路型デバイスにおいて，少
なくとも前記第１の主面には前記電圧印加用電極と電気
的に非接続の状態にある導電性膜が形成されていること
を特徴とする光導波路型デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16489388A JPH0731333B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 光導波路型デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16489388A JPH0731333B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 光導波路型デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215245A JPH0215245A (ja) | 1990-01-18 |
| JPH0731333B2 true JPH0731333B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=15801876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16489388A Expired - Lifetime JPH0731333B2 (ja) | 1988-07-04 | 1988-07-04 | 光導波路型デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731333B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5472014B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2014-04-16 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子および光導波路素子の製造方法 |
-
1988
- 1988-07-04 JP JP16489388A patent/JPH0731333B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215245A (ja) | 1990-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080410 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090410 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090410 Year of fee payment: 14 |