JPH0734049B2 - 導波路型光デバイス - Google Patents
導波路型光デバイスInfo
- Publication number
- JPH0734049B2 JPH0734049B2 JP2401956A JP40195690A JPH0734049B2 JP H0734049 B2 JPH0734049 B2 JP H0734049B2 JP 2401956 A JP2401956 A JP 2401956A JP 40195690 A JP40195690 A JP 40195690A JP H0734049 B2 JPH0734049 B2 JP H0734049B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical device
- conductive films
- waveguide
- optical waveguide
- crystal substrate
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は焦電効果を持つ強誘電
体結晶基板に光導波路と電極とを形成した導波路型光デ
バイスの温度特性を改良したものである。
体結晶基板に光導波路と電極とを形成した導波路型光デ
バイスの温度特性を改良したものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電気光
学的効果を利用した導波路型光デバイスには位相変調
器、強度変調器、光スイッチなどがある。しかしなが
ら、ニオブ酸リチウム（LiNbo3) のような焦電効果、す
なわち温度変化に従い自発分極をともなうような効果を
持つ結晶の場合は、自発分極方向と交叉する表面に電荷
が発生し、不要な電場による動作不安定を引き起こす。
学的効果を利用した導波路型光デバイスには位相変調
器、強度変調器、光スイッチなどがある。しかしなが
ら、ニオブ酸リチウム（LiNbo3) のような焦電効果、す
なわち温度変化に従い自発分極をともなうような効果を
持つ結晶の場合は、自発分極方向と交叉する表面に電荷
が発生し、不要な電場による動作不安定を引き起こす。
【０００３】図２は従来のニオブ酸リチウムの結晶基板
１を使った導波路型光デバイス１０の温度変化による不
安定動作を説明するための図である。光導波路２及び変
調用電極３，４は自発分極の方向５と平行な一面、ここ
ではＸ面６に製作している。光導波路２中を進む光は電
気光学効果を通して電極３，４からの外部電場により位
相変調される。
１を使った導波路型光デバイス１０の温度変化による不
安定動作を説明するための図である。光導波路２及び変
調用電極３，４は自発分極の方向５と平行な一面、ここ
ではＸ面６に製作している。光導波路２中を進む光は電
気光学効果を通して電極３，４からの外部電場により位
相変調される。
【０００４】ここで結晶基板１の温度が変化すると分極
の量が変わり、その結果Ｚ面７，８（一般的には分極方
向５と交叉する面）にそれぞれ正及び負の表面電荷があ
らわれ，これらの電荷によって電場が発生する。図には
これらの電場の電気力線９が示してあり、光導波路２に
対して直接的または電極３，４を通して間接的に電場が
加わる。これは、外部電場と同様に光の位相を変化させ
るので温度変動にともなう不安定動作の原因となってい
た。
の量が変わり、その結果Ｚ面７，８（一般的には分極方
向５と交叉する面）にそれぞれ正及び負の表面電荷があ
らわれ，これらの電荷によって電場が発生する。図には
これらの電場の電気力線９が示してあり、光導波路２に
対して直接的または電極３，４を通して間接的に電場が
加わる。これは、外部電場と同様に光の位相を変化させ
るので温度変動にともなう不安定動作の原因となってい
た。
【０００５】なお、温度が変動する前の定常状態ではＺ
面７，８の分極電荷は空気中の浮遊電荷で中和されてい
る。上述の光デバイスの焦電効果に起因する温度特性の
劣化を防止する目的を持って提案されたのが、特開昭62
−73207 号公報「導波路光デバイス」である。そこでは
電極間に導電性を僅かに与えた膜体を形成することによ
り、焦電効果により発生した電荷が、電極部のみに滞留
しないで電極部と膜体とに一様に分布するようにしてい
る。しかしながら、この方法は上記膜体の抵抗値が低す
ぎると電界を印加した際電極間に大電流が流れてデバイ
スを破壊する恐れがある。一方、抵抗が高すぎると電界
を印加した際焦電効果により生じた電荷を逃がしきれ
ず、そのため光導波路にかかる電界が変化し当初の目的
を達成できない。また膜体によって電極間の絶縁が低下
すると光導波路に有効な電界がかからなくなり、変調効
率の低下を招く。一般に、膜体の抵抗値のバラツキによ
って変調特性にバラツキの生ずる欠点がある。
面７，８の分極電荷は空気中の浮遊電荷で中和されてい
る。上述の光デバイスの焦電効果に起因する温度特性の
劣化を防止する目的を持って提案されたのが、特開昭62
−73207 号公報「導波路光デバイス」である。そこでは
電極間に導電性を僅かに与えた膜体を形成することによ
り、焦電効果により発生した電荷が、電極部のみに滞留
しないで電極部と膜体とに一様に分布するようにしてい
る。しかしながら、この方法は上記膜体の抵抗値が低す
ぎると電界を印加した際電極間に大電流が流れてデバイ
スを破壊する恐れがある。一方、抵抗が高すぎると電界
を印加した際焦電効果により生じた電荷を逃がしきれ
ず、そのため光導波路にかかる電界が変化し当初の目的
を達成できない。また膜体によって電極間の絶縁が低下
すると光導波路に有効な電界がかからなくなり、変調効
率の低下を招く。一般に、膜体の抵抗値のバラツキによ
って変調特性にバラツキの生ずる欠点がある。
【０００６】この発明の目的は、電極間の絶縁抵抗を低
下させる恐れのない方法で、導波路型光デバイスの焦電
効果に起因する温度特性の劣化を防止しようとするもの
である。
下させる恐れのない方法で、導波路型光デバイスの焦電
効果に起因する温度特性の劣化を防止しようとするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の導波路型光デ
バイスは、焦電効果を持つ強誘電体結晶基板の分極方向
と平行な一面に光導波路と、その光導波路の屈折率を変
化させる変調用電極とを形成し、上記結晶基板の分極方
向と交叉する複数の面に導電膜を形成し、それら導電膜
相互を電気的に接続するものである。
バイスは、焦電効果を持つ強誘電体結晶基板の分極方向
と平行な一面に光導波路と、その光導波路の屈折率を変
化させる変調用電極とを形成し、上記結晶基板の分極方
向と交叉する複数の面に導電膜を形成し、それら導電膜
相互を電気的に接続するものである。
【０００８】上述において、複数の導電膜を接地しても
よい。
よい。
【０００９】
【作 用】導電膜相互を電気的に接続することによっ
て、温度変化による自発分極で生ずる表面電荷を中和し
てやることができるので、従来に比べ格段に温度安定性
が良くなる。
て、温度変化による自発分極で生ずる表面電荷を中和し
てやることができるので、従来に比べ格段に温度安定性
が良くなる。
【００１０】
【実施例】この発明の実施例を図１に、図２と対応する
部分に同じ符号を付し重複説明を省略する。この発明で
は図１Ａに示すように、焦電効果を持つ強誘電体（例え
ばニオブ酸リチウム）の結晶基板１の分極方向５と平行
なＸ面６に光導波路２と、その光導波路２の屈折率を変
化させる変調用電極３，４とを形成し、結晶基板１のＺ
面７，８（一般的には分極方向５と交叉する複数の面）
に導電膜１１，１２をそれぞれ形成し、導電膜１１，１
２間を、結晶基板１の底面に形成した短絡用導体１３に
より電気的に接続する。このようにすると、温度変化に
よってＺ面７及び８に正、負の電荷が発生したとして
も、それらの電荷は短絡用導体１３を通じて互いに中和
され、電界を発生しないので光導波路２の屈折率に影響
を与えることは無い。
部分に同じ符号を付し重複説明を省略する。この発明で
は図１Ａに示すように、焦電効果を持つ強誘電体（例え
ばニオブ酸リチウム）の結晶基板１の分極方向５と平行
なＸ面６に光導波路２と、その光導波路２の屈折率を変
化させる変調用電極３，４とを形成し、結晶基板１のＺ
面７，８（一般的には分極方向５と交叉する複数の面）
に導電膜１１，１２をそれぞれ形成し、導電膜１１，１
２間を、結晶基板１の底面に形成した短絡用導体１３に
より電気的に接続する。このようにすると、温度変化に
よってＺ面７及び８に正、負の電荷が発生したとして
も、それらの電荷は短絡用導体１３を通じて互いに中和
され、電界を発生しないので光導波路２の屈折率に影響
を与えることは無い。
【００１１】図１Ｂに示すのは、導電膜１１，１２をそ
れぞれ接地する、つまり共通電位点に接続することによ
って、相互を電気的に接続した場合である。なお、図１
Ａの導電膜１１，１２及び短絡用導体１３の任意の点を
必要に応じ接地してもよいことは明らかである。図１Ｃ
は導電膜１１の一点を接地した場合を示している。
れぞれ接地する、つまり共通電位点に接続することによ
って、相互を電気的に接続した場合である。なお、図１
Ａの導電膜１１，１２及び短絡用導体１３の任意の点を
必要に応じ接地してもよいことは明らかである。図１Ｃ
は導電膜１１の一点を接地した場合を示している。
【００１２】導電膜１１，１２の材料としては、電荷の
移動が可能であればよく、半導電性のものでもよく、そ
の導電率はクリティカルなものではない。例えば導電性
接着剤を塗布したり、或いは金属膜を蒸着するなどの方
法で導電膜１１，１２を容易に形成できる。短絡用導体
１３についても同様に形成できるが、導電性ワイヤで接
続してもよい。
移動が可能であればよく、半導電性のものでもよく、そ
の導電率はクリティカルなものではない。例えば導電性
接着剤を塗布したり、或いは金属膜を蒸着するなどの方
法で導電膜１１，１２を容易に形成できる。短絡用導体
１３についても同様に形成できるが、導電性ワイヤで接
続してもよい。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明は焦電効果
を持つ強誘電体結晶基板の自発分極と平行な一面に光導
波路とそれを変調するための電極とを持った光デバイス
に対し、自発分極によって帯電する複数の面に導電膜を
形成し、それら導電膜相互間を電気的に接続することに
よって、複数の面に帯電した電荷を互いに中和させるこ
とができるので、これら帯電によって発生する電界は無
く、光導波路の屈折率が帯電によって影響を受けること
がなくなり、焦電効果に起因する温度特性の劣化を防止
できる。
を持つ強誘電体結晶基板の自発分極と平行な一面に光導
波路とそれを変調するための電極とを持った光デバイス
に対し、自発分極によって帯電する複数の面に導電膜を
形成し、それら導電膜相互間を電気的に接続することに
よって、複数の面に帯電した電荷を互いに中和させるこ
とができるので、これら帯電によって発生する電界は無
く、光導波路の屈折率が帯電によって影響を受けること
がなくなり、焦電効果に起因する温度特性の劣化を防止
できる。
【００１４】また、この発明によれば従来のように変調
用電極間の絶縁抵抗を低下させ、変調特性を劣化させる
恐れは全くない。また、導電膜はその導電率を特別の範
囲に設定する必要がないので、簡単に製造することがで
きる。
用電極間の絶縁抵抗を低下させ、変調特性を劣化させる
恐れは全くない。また、導電膜はその導電率を特別の範
囲に設定する必要がないので、簡単に製造することがで
きる。
【図１】この発明の実施例を示す断面図
【図２】従来の導波路型光デバイスの一例を示す斜視図
Claims (2)
- 【請求項１】 焦電効果を持つ強誘電体結晶基板の分極
方向と平行な一面に光導波路と、その光導波路の屈折率
を変化させる変調用電極とを形成し、上記結晶基板の分
極方向と交叉する複数の面に導電膜を形成し、それら導
電膜相互を電気的に接続することを特徴とする、導波路
型光デバイス。 - 【請求項２】 請求項１において、上記複数の導電膜を
接地することを特徴とする導波路型光デバイス。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401956A JPH0734049B2 (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 導波路型光デバイス |
| US07/804,062 US5185823A (en) | 1990-12-13 | 1991-12-09 | Waveguide type optical device |
| EP91121373A EP0490387B1 (en) | 1990-12-13 | 1991-12-12 | Waveguide type optical device |
| DE69118127T DE69118127T2 (de) | 1990-12-13 | 1991-12-12 | Optische Vorrichtung vom Wellenleitertyp |
| CA002057596A CA2057596C (en) | 1990-12-13 | 1991-12-13 | Waveguide type optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2401956A JPH0734049B2 (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 導波路型光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04214526A JPH04214526A (ja) | 1992-08-05 |
| JPH0734049B2 true JPH0734049B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=18511770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2401956A Expired - Lifetime JPH0734049B2 (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 導波路型光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734049B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07159743A (ja) * | 1993-12-08 | 1995-06-23 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | 光導波路素子 |
| US6044184A (en) * | 1998-03-31 | 2000-03-28 | Litton Systems Inc. | Integrated optics chip with reduced thermal errors due to pyroelectric effects |
| US6128424A (en) * | 1998-03-31 | 2000-10-03 | Litton Systems Inc. | Dual purpose input electrode structure for MIOCs (multi-function integrated optics chips) |
| JP2002116413A (ja) | 2000-10-04 | 2002-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光モジュール |
| JP2002182173A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光導波路素子及び光導波路素子の製造方法 |
| JP4951176B2 (ja) * | 2001-09-07 | 2012-06-13 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器 |
| JP2007079249A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Anritsu Corp | 光変調器 |
| JP2007264063A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Mitsubishi Precision Co Ltd | 光導波路変調器及び光ファイバジャイロ |
| JP4977119B2 (ja) * | 2008-12-15 | 2012-07-18 | Ｎｔｔエレクトロニクス株式会社 | 波長変換素子及びその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5168246A (ja) * | 1974-12-10 | 1976-06-12 | Nippon Telegraph & Telephone | Dohagatadenkikogakuhenchososhi |
| JPS6014222A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光波長変換素子 |
| JPS62173428A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-07-30 | Fujitsu Ltd | 導波路光デバイス |
-
1990
- 1990-12-13 JP JP2401956A patent/JPH0734049B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04214526A (ja) | 1992-08-05 |
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| JPS6247285B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970225 |