JPS589405B2 - 光学スウイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２つの平行な光学導波管の、そして、両者の
クロスオーバーで、直通の状態の電気的調整性をもつ、
電気的に制御可能な非同期の（即ち、相の不整合の）結
合（カップリング）を用いた光学スウイツチに関する。

従来の光学スウィッチの一つの形は、誘電体ストリップ
導波管或は゛チャンネル″導波管（電子一光学材料或は
半導体材料中に作られたもの）を用いた光学的方向結合
器（カップラー）を有している。

スウインチの状態は、付与電界によって制御される。

このようなスウインチの例は、米国特許第３，４ ０
８，１ ３ １号（１９６８、Ｎ．Ｓ．Ｋａｐａｎｙの
）及びＢｅｌｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ
Ｊｏｕｒｎａｌ、４８巻第２０７１頁（１９６９）のＥ
．Ａ．Ｊ ．ｍ ａ ｒ −ｃａｔｉｌｉによる記事に
記載されている。

原理的には、スウイツチング機能は、２つの導波管の間
の結合強度或は、２つの伝幡定数の差△βのいずれかを
制御することによって達成されうる。

（後者のものは、２つの導波管の間の相不整合の大きさ
である。

当業者には、相不整合の制御は、スウィッチングの好適
な方法であり、そしてその理由は、結合強度の直接制御
に要するよりも、約２のオーダーの大きさで、小さい駆
動電圧を要するのみであることが、ただちに理解されて
いる。

スウイツチングを行う２つの隣接する導波管の伝送定数
、或は．相速度の変化を利用するこのような制御法につ
いて実際例は、Ａｐｐｌｉｅｃｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ，第２７巻第２８９頁（１９７５．９月）
のＭ．Ｐａｐｕｃｈｏｎ氏らの記事及び、同じ第２７巻
第２０２頁（１９７５．８月）のＪ’．Ｃ．Ｃａｍｐｂ
ｅ ｌ １氏らの．記事に記載されている。

このタイプのスウイツチングは、伝送定数の間の差異（
通常βとして示される）の変化を利用しているために、
通常このスウイツチングは、当分野で△βスウイツチン
グと称されている。

これらの２つの記事のうち、第１のものは、リチウムニ
オベート中の構造を記載し、その第２のものは、ガリウ
ムヒ素中の構造を記載している。

これらの装置は、振幅変調器として有用に働いたようで
あるが、典型的な通信等に要求される厳格な漏話要件を
満足する光学スウィツチングを作らない。

従来の方向結合器スウイツチの限界は、本発明の教示に
より、即ち、両者のスウィツチ状態に対して調整できる
相不整合（フエーズミスマッチ）を用いる方向結合器ス
ウイツチにおいて、著しく低減される。

非同期の或は相不整合のカップリングの条件下で、相不
整合条件を逆転することが可能であり、それにより、干
渉波は、あたかも２つのストリップ導波管が互いに交換
されたように、その２つのスト・リツプ導波管が見える
という事実の発見に本発明は基づいている。

波を数学的に記述する見地から云えばエネルギーは、゛
発信（もとの）″導波管に返り；光学的には、２つの導
波管中の波の合成干渉の位置が変わり、それによってカ
ップリングが望まれる導波管が、“発信（もとの）”導
波管の如く見える。

従来の△β−スウインチの方向結合器とちがい、本発明
にょるスウインチは正確な相整合或は同期は用いない。

本発明の基本的な特性に従って、改良されたスウイツチ
ング動作が、結合器電極を、逆の符号の相不整合度△β
をもつ、少なくとも２つの部分に分割することにより達
成される。

゛クロスオーバー″は、２つの部分が逆の、しかし乍ら
、必然的ではなく同等の相不一致を有することによって
達成される。

これは、第１の部分の端でピークの部分結合が、必然的
に、５０％でなく、２つの結合部分の実際の長さが、必
然的に等しくない場合に限る。

とにかく、２つの部分に付与された電圧は、互いに調整
され得、ほぼ完全なクロスオーバーを確保し、それによ
り、通信系に用いたとき、漏話は無視しえる。

有利なことには、この新しい型の結合（カップリング）
により、更に、多方面の変調器が得られる。

本発明の副次的特性により、装置のより通常の相不整合
状態が、直通の状態に対して用いられ、従来のものより
も、より多方面に使えるものが得られることができる。

これは、クロスオーバー状態に用いた駆動電圧の差を増
大させること、或は、結合器の１部分に付与した電圧の
極性をスウイッチングすることによって為され、それに
よって、両方の部分は、共に、その直通状態での従来の
△β−スウイツチの方向結合器によく似ている。

本発明の構造及び動作を理解するためには、従来のスウ
インチされる光学方向結合（第１図の如きもの）の構造
及び動作を理解することが助けとなる。

特に、第１図の装置は、フランスの研究者たちによって
ＣＯＢＲＡと通常呼ばれたものである。

例えば、上記のＭ．Ｐａｐｕｃｈｏｎの記事を参照。

装置１７は典型的には、リチウムニオベート基体２２を
有し、その上に、光学ストリップ導波管１５．１６が設
置され、それは結合長ｌの奇整数倍の距離だけ互いに平
行で、減衰光野内にある部分１８．１９を有する。

即ち、 Ｌ＝ ｎ７ ， ｎ ＝ １ ． ３ ． ５ ・・
−（１）結合長ｌは、２つの導波管が完全に相整合のと
きにストリップ導波管１８．１９の１つを伝わる光が完
全に他に転送される距離である。

この型の転送は、逆転可能に生じ、夫々の次の結合長を
もつ振動方法で生じる。

距離Ｌは、１駆動電極２０，２１が、平行ストリップ導
波管１８．１９上に設置される距離である。

典型的には、導波管１５，１６，１８．１９は、基体２
２中のチタニウム拡散リチウムニオベートで作られてお
り、従って、ストリップ導波管は、基体２２よりも高い
屈折率をもっている。

ストリップ導波管１５．１６に結は゛れるものは２つの
ソース１１，１２と、相当する利用装置１３．１４であ
る。

リチウムニオベート材料系を、装置１７中に用いると、
ソース１１，１２は、ほとんどコヒーレントなソース例
えばレーザーとでき、その光の出力は、導波管１５，１
６中に容易に注入されうる。

勿論、有意義な系でのソース１１，１２は、光ビームを
変調する手段を含み、それにより、顧客、施設或は、ソ
ース１１がある局或は場所での他の情報源と、他の顧客
、施設或は、他の局或は場所にある応答装置と通信をす
るととができる。

従って、装置１３，１４は、典型的には、光ビームの変
調波を検出する検出器を有する。

電極２０．２１は、スウイツチング信号源２３の端部２
４．２５に夫々結合されており、例えは、それらは電話
系のネットワーク制御信号化装置（図示せず）によって
制御することができた。

第１図の従来の装置の動作では、電圧ＶがＯのとき、方
向結合器１７はスウインチのクロス・オーバー状態であ
る（これを以下“クロス”状態と称す）。

距離Ｌが十分に精密に定められている場合、ソース１１
の顧客は、装置１４の顧客と話し、ソース１２の顧客は
装置１３の顧客と、２つの通信路間に顕著な漏話なしに
話しをすることができる。

即ち、夫々のソースの光波のほとんどは、他の導波管と
結合し、その残サ分は、もとの導波管に残らない。

この系は、反復的であり、そして、装置１３．１４は、
ソースを用い変調光ビームをソース１１．１２に返送す
ることができることは明らかである。

゛クロス”′状態の上記の説明は、第５図のブロックダ
イヤグラムを見ると更によく理解できる。

第５図は、簡単化されて、本発明における従来法の独特
な光学的特徴は消えているが、それにより“クロス”状
態が二極双投スイッチの一位置の如きものであることは
示されている。

“直通（ストレイトツルー”状態（以下、“バー″状態
と称する）は、第４図の如く（その光学的特徴は示さな
くても）：単純に示すことができ、゛バー′゛状態は二
極双投スウイッチの他の位置に相当することが分る。

第１図の電極２０．２１に駆動電圧■を付与すると、直
通状態が得られる。

材料の電気一光学的（エレクトロオプテツク）特質によ
り、電圧■は相不整合△βを導入し、それは導波管１８
と１９の間の方向結合を害する。

電圧がＬを結合長の偶数になるようにすると、平行導波
管の結合が完全に害せられる。

即ち、結合領域の中点で完全に転送される光は、電界の
影響の外側に出る前に、再転送されてしまう。

平行部分Ｌが、静止結合長の適切な数に精確に作られて
いない場合、伝送路及びその方向にかかわらず、Ｌを結
合長の偶数にする電圧が残っていることは明らかである
。

このような電圧は、第３図の曲線３１ ．３２に示され
る如き、π電圧或は２π電圧と呼ぶことができる。

第３図ではＬ対ｌ△βであるδＬの量は、電圧の関数で
あり、水平軸、横座標に正規化された形で示される。

第３図の曲線３１，３２は、スウイツチの“バー”状態
を示し、これは、電圧の関数として明らかに調整されう
る。

相整合の結合（カップリング）は、結合された導波管の
不適切な長さにより、或は、結合のための適切な長さの
２つの導波管中での相不整合、或は結同期により害され
得るが、結合を害することが非常に容易であるので、゛
クロス″状態に必要な相整合の結合をなすことがより困
難となる。

換言すれば、２つの条件を同時に満足しなければならず
、これらの２つの条件は同期即ち、連続的な相整合と、
干渉の適切な長さである。

これらは、独立した条件である。

１つの不一致は、他のものの不一致を導入することによ
って取り除くことができない。

事実、一般的にはこのような試みは、装置動作を劣化さ
せがちである。

本発明はこの劣化を認め、改良された結合器を得るため
に良い用途に置こうとすることである。

装置の動作が劣化すると、１つ導波管と他とを部分的に
結合されている光は、もとの（発信した）導波管に返り
がちである。

従って本発明は、結合方法が部分的に完成されている場
合、光は結合が望まれる導波管に“かえる”ように導か
れ得るように、干渉波に対して出現するもので、“もと
の導波管”の出現をスウイツチすることが可能であると
いう認識に基礎をおいている。

事実、この性質は、全結合（カップリング）工程で達成
されていた同期性を何ら要しなくて、達成され、その条
件は、基本的な部分結合が、導波管の見かけ上のスウイ
ンチが達成される前に得られることができるということ
のみである。

その効果は、相不整合の中央道のセンス（方向）を、装
置を通して、スウイツチすることによって得られ、それ
は、以下、明らかにされよう。

従来装置の動作についての以下の分析は、多段区部分結
合部が働く理由を数学的に示す方法でのべることができ
る。

２つの導波管の外側での光の複合振巾Ｒ，Ｓは、内側の
相当する振巾Ｒ。

，Ｓｏと、線形的（リンアー）に関連しており、マトリ
ックス記法で書くことができる。

係数は、次の如くに与えられる。

干渉長であり、ｋは結合係数であり、■と無関係とした
。

（２）式の項において、理想的には、装置１７は２つの
スウイツチング状態を有し、“バー”状態では｜Ａ｜＝
１，Ｂ＝０であり、従って光は１つの導波管より他の導
波管ヘスウインチされない：゛クロス゛状態では、Ａ＝
Ｏ．｜Ｂ｜＝１であり、従って光はすべてスウイツチさ
れる。

（３）（４）式を見ると、常に、電圧即ち△βがあり、
それはスウィツチを“バー”状態にしておくことのでき
るものであり、“クロス”状態にするためには、△β一
０ ，ｋＬ＝π／２（２ｎ＋１ ）（ここでｎは、０，
１，２・・・・・・）が必要である。

換言すれば、相整合と干渉長しの両方が必要であり、そ
れは、ビロ漏話のために、結合長ｌ一π／２１（の奇数
倍に正確に等しくなければならなく、このことは、結合
長に関連している。

装置製造で、正しいＬｌＩＪ値１，３，５，・・・・・
・が得られない場合、電圧を装置が“クロス”状態にな
るようにスウイツチされるように調節することができな
くなる。

この理由は、２つの条件が同時に達成され得なく、従っ
て、漏話が生じることによる。

同じ問題が、第２図についてのべると、従来のスウイツ
チ方向結合器の水平電界部分についても存在する。

第１図では、光学軸、リチウムニオベートのＣ軸は、基
体表面と直交しており、電界の主有効成分は、その軸に
平行であることに留意される。

第２図の装置では、大きな電気一光学係数を用いること
ができるので、必要な駆動電圧を減少せしめることがで
きる。

（十分に細い電極構造体４０を、スウインチ方向結合器
３７の平行部分３８．３９の間に作ることのできる場合
は）。

この場合、光学軸、リチウムニオベートのＣ軸は、基体
３２の表面と平行であり、導波管部分３８，３９の方向
と直交している。

電極ストリップ２０′，２１′を導波管部分３８ ．３
９の外側に設置し、スウイツチング信号源２３′から同
じ電位を付与した、一方ソース２３′の他端を、例えば
共通系で、中央電源４０に結ぶ。

ここに、同じ動作問題があり、それは第１図の装置との
原理の差異は、垂直から水平へ電界の有効方向が変わる
のみであるからである。

従って、第３図の動作ダイヤグラムは、第２図の装置ニ
適用する。

第６図に示す本発明の新規な装置について、第１図の装
置１７と比較すると、装置４７は、同様のソース４１
，４２、装置４３ ．４４及び同様の基体５２及び、平
行部分４８ ．４９を有する導波管４５．４６を含み、
Ｃ軸は基体５２表面に垂直である。

その差異は、結合領域を２つの部分に分割したことであ
り、その２つの部分の第１のものは、電極５０．５１を
有し、その第２のものは、電極５３．５４を有する。

簡単に云えば、これらの電極対５０．５１と５３．５４
は、夫々電圧■１とｖ２を供し、夫々電極対５０．５１
と５３，５４と結ばれている別のスウイツチング信号源
５５．５６によって夫々駆動され、それにより、２つの
部分の電圧の比較極性は逆である。

この場合、距離Ｌが結合長ｌの奇数倍でないときでも、
電極の２つの続いてある部分は、操作者にスウイツチの
“クロス”状態のために合わなければならない同時条件
を満足するため附加的な取扱いを与える。

まったく、この附加的変数により全ての点で、非同期結
合で達せられる。

“クロス”状態が得られる。

その理由は、非同時結合により基本的な出力転送が得ら
れ得ることが周知であるからである。

その部分転送点において、第一部分は終り第二部分は光
波が右手から出発し、まん中に向って進行するときの光
波の補助的部分の非同期結合を為した如くに動作する。

それにもかかわらず、光波は実際は左から右へと伝搬す
るので、干渉波の部分結合状態は、今や末だ結合されて
いない光波部分を他の導波管へかえすことによって（あ
たかも相不整合によって、もとの導波管へかえされる、
以前結合されたエネルギーであるかの如く）“為されな
い（アンダンｕｎｄｏｎｅ ） ”のである。

第６図のスウイツチの動作は、第８図の曲線７１．７２
によって示され、それは、曲線７１の如く、スウイツチ
の“クロス”状態に対して連続曲線があることを示して
いる。

例えは、製造されたままの長さＬは、１つの結合長より
少し大きいと仮定すると、スウインチの“クロス”状態
が、δＬ（Ｖ）の正規化されたπ値に対する電圧よりい
くらか低い電圧で得られる。

数学的に云えば、第６図の個々の部分は夫々式（２）の
形の転送マトリックスにより、 Ａ（一△β）一Ａ＊（△β）、 Ｂ（一△β）一Ｂ（△β） ・・・・・・（５）によっ
て関係づけられる係数をもつものとして、記載される。

全ての転送マトリックスはマトリックス乗算により得ら
れる。

式（１）の形での係数は次の通りである。

これらの式を通して、“バー”及び“クロス”状態を得
るに必要な条件を得る；そして、その結果が第８図の曲
線７１ ．７２で示される。

たて軸上で、従来の均一△β配置に対すると同じ点を得
るが、付与電圧に対しては、従来とは状況が異なってい
る。

曲線７２は、第３図の曲線３２と同じであるが、“バー
”状態のＬ／ｌ＝２，δＬ＝πを通る円は存在していな
い。

これは、“クロス″状態に対して連続曲線を与えるため
に払った報償である。

それにもかかわらず、従来の低い値の“バー”状態を失
っていない。

なぜならば、与えられた曲線７１．７２は、例えば図６
で示された電圧の比較極性についてのみ与えられるもの
である。

第１図の構成は、ソース５５．５６からの電圧■１，ｖ
２の比較極性を反転することのみにより得ることができ
る。

それによって、スウィッチの“バー″状態に対して第３
図の曲線３１を得る。

ゼロ漏話に対するスウイッチ“バー”状態の同様な調整
は、電気光学的（エレクトロオプテック）材料の光学軸
が、基体表面と平行なときの同じ技法によって達成する
ことができる。

換言すれば、第７図のスウィツチ方向結合器６７は、光
学ストリップ導波管の平行部分６８．６９内に２つの続
いてある結合部分をもっている第２図の従来のスウイツ
チ方向結合器３７の修正されたものである。

結合部分は、スプリット電極８０，８Ｌ８３及び８４に
よって規定されている。

スウィッチング信号源５５’，５６’の接続を容易にす
るために、中央電極９０はスプリットしていない。

即ち、両者は、同じ接触パッド（図示せず）に接続され
うる。

やはり、比較的細かい中央電極９０が効果的にかつ信頼
性よく、スプリットされ得る場合に、いくらか低い電界
勾配が、電極８０．８３の端及び電極８１ ．８４の端
に、達成することができる。

第７図の電圧■１，■２の示された極性に対して、第８
図のスウイツチング図は適用できる。

電圧の１つの極性が変わると、前の１つは、スウィツチ
の゛バー″状態に対する第３図の曲線３１に反転され、
第６図の具体例と同じである。

他方、Ｌ／Ａ＝４曲線７２に対する電圧値に進行し、ス
ウイツチの゛バー″状態が得られるにちがいない。

本発明についての種々の上記の電気光学的説明が本発明
を電気光学的制御に限定するように誤って解釈されては
ならない。

例えば、導波形の半導体レーザー配置でのアルミニウム
ガリウム ヒ素導波管を用いる場合、注入レーザー作用
法を制御する付与電界が実効導波管寸法を変えることが
でき、それによって△βを変えることができる。

このような制御は、性質上、電気光学的ではない。

換言すれば、本発明は、いかなる形の△β−スウイツチ
の方向結合器にも適用される。

多重の続いた部分、部分結合及び続いてある部分での反
転相不整合条件についての同じ原理を相不整合△βがい
かに変動するかにかかわらず、本発明の実際に用いるこ
とができる。

第７図の具体例は、第９，１０図に示す２つの方法で、
その製造性を改良するために、修正することができる。

例えば、第７図での番号と同じに番号づけられた第９図
の全ての部品について、電極１０１は、第７図の電極８
Ｌ９０の合わせた短経物と考えることができ、それによ
り、ほとんどのスウイツチング及び調整の電界は、ス｝
ＩＪツプ導波管の部分９８にかけなければならず、比
較的に小さい電界がストリップ導波管の部分９９に付与
される。

その結果として、必要な電圧は、第７図よりも太きいも
のになるが、非常に細い中央電極９０を作る必要はなく
なる。

定性的には、第８図の正規化図はまだ適用でき、第８図
の正規化曲線３１も、電圧■１或は■２の１つが極性反
転する場合のスウイツチ゛バー”状態に対して適用でき
る。

同様に、第１０図のスウイツチ方向結合器１１７は、第
９図のスウイツチ方向結合器１０７と同様であり、スト
リップ導波管部分は、電界にかけられなく、１つのスｌ
− ＩＪツプ導波管の両方にはないような方法にスウイ
ツチの２つの続いている部分の間に単に別けられている
ことが違うだけである。

電極１１４は、第９図の電極１０４と等価であり、また
、電極１１１は、第９図の電極１０１と等価であり、ス
ウインチ方向結合器の第１の部分の他のストリップ導波
管１０８の上に設置されている。

電圧Ｖ，，Ｖ，，の極性は、第９図と同じである。

第１０図の他の全ての部品は、第７図と同じである。

簡単に云えば、第６．７，９．１０図の具体例のスウイ
ツチング装置の性能は、スウインチの゛クロス″状態で
の漏話を低減したこと、また、光学的遠隔通信系で実用
されている如きの複雑電気光学的スウイツチングマトリ
ックスに用いることが容易であるような両方のスウイツ
チング状態の調整性において、従来装置と比べて十分に
改良されたものである。

このようなスウィツチング構成物は第１１図に示される
。

第１１図のスウイツチング構成物は、基本的には、Ａ．
Ｅ．Ｊｏｅｌ．Ｊｒの米国特許第３，５ ９ ３，２
９ ５号（１９７１年７月１３日交付）のものをモテル
としており、その後提案されたＨ．Ｆ．Ｔａｙｌｏｒの
Ｅｌｅｃｔｒａｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ （ＧＢ ）
、１０巻４１頁（１９７４年２月２１日）の光学的形態
のものである。

Ｔａｙｌｏｒの光学系との基本的な差異は、２つのスウ
イツチング状態調整性をもっている新規なスウイツチで
きる２つの区分の方向結合器を用いることである。

即ち、スウイツチ１２０〜１２９は夫々このようなスウ
インチである。

１３１，１３２，１３３・・・・・・と符号した局１〜
ｎでの最初の出現を結合する場合、例えば、１３７，１
３８，１３９・・・・・・と符号した同じ局の出現に結
合する場合、（第１１図の例において）、このようなス
ウイツチング系は、本発明の改良された漏話特性をもつ
のみならず、全ての顧客或は施設に対して、ノンプロツ
キング（ ｎｏｎｂｌｏｃｋｉｎｇ）の通信系である。

第１２図は、本発明が、スウイツチできる方向結合装置
１４７の相整合の結合部分で、２以上の続いている区分
にもできることを示している。

それは、ソース１４Ｌ１４２の如き、変調信号ソースを
有し、利用装置１４３，１４４に対する適当な検出器を
有している前の如く、系は、逆にできる。

ストリップ導波管１４５．１４６の平行部分１４８．１
４９は、基体１５２上に設置されており、例示的には、
適当な屈折率をもち、主表面に対して直角な光学軸をも
っており、その上に、電極１５０，１５１ ，１５３，
１５４，１５７．１５８が設置されている。

夫々の電極対が、続いてある区分の１つを規定しており
、別のスウイツチング信号ソース、第１２図の例ではソ
ース１５５，１５６，１６１に結ばれており、：電極１
５０，１５１，１５３，１５４，１５７ ，１５８は対
にされて、夫々順で逆にされた極性でスウイツチング信
号ソース１５５，１６１，１５６に結ばれている。

例示の構成物では、操作において、スウイツチできる方
向結合器の最初の２つの区分の最初の２つの対の電極は
、逆の極性駆動Ｖ１，■３であり、スウイツチの゛クロ
ス゛′状態の制御に対して第１近似で定まり得るもので
ある。

電圧■２は、全ての効果においてバーニヤ制御のために
調整されうる。

第１２図具体例の制御図は、第１３図に示される。

例えば平行部分１４８，１４９の長さを、３つの結合長
よりも少し長くに選んだ場合、曲線１６２，１６３上に
適切な点を見つけ、スウイツチの゛クロス″状態及び゛
バー゛状態を正確に与えることができる。

水平軸即ち、横座標は、正規化された電圧パラメータに
対してπの倍数で示されている。

この正規化パラメーターは、実質比較相変動△βを３つ
の区分について示している。

極性の比較スウイツチングは、この具体例の実際に必要
な駆動電圧を与えるに必要でないことが明らかである。

換言すれば、実際問題として、曲線１６２は、区分され
ていない電極の場合では、第２図の曲線３１よりも、著
しく大きな駆動電圧要求するものではない。

第１２図の多重区分の具体例を用いるについて、他の多
くの利点がある。

３つの区分を用いると、系を更に制御することがあるこ
とは明らかで、従って、上記に概説したことに加えて、
他の目的をも満足させることができる。

本発明は、多重区分の光学導波管において非同期性の制
御を有しており、非同期性は、電気光学的手段以外でも
、また、電界以外でも誘導することができることは明ら
かである。

例えば、△β不整合は、光学伝幡特性に影響を与える導
波管の機械的荷重、△β現象の磁気光学的変動、△βの
音響一光学的変動によって誘導でき、半導体の場合、注
入電圧或は電流を通して導波管パラメーターを変えるこ
とによってできる。

更に、導波管は、析出プレーナ形或は拡散形或は他の形
のいずれの形の光学導波管でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１及び２図は、△β−スウイツチされる方向結合器の
典型的な従来の構成を示す。 第３図は、従来の△β−スウイツチされる方向結合器の
典型的なスウイツチング電圧対正規化干渉長の図である
。 第４及び５図は、従来法及び本発明の△βースウイツチ
される方向結合器の基本的スウイツチング状態をブロッ
クダイヤグラムで示す。 第６及び７図は、本発明による、完全に調整できる光学
スウイツチの２つの代替的な構成を、一部は説明図的に
、一部はブロックダイヤグラムで示したものである。 第８図は、第６．７．９．１０図の具体例の動作を説明
するに有用な修正ダイヤグラムである。 第９及び１０図は、第６，７図の具体例の変更例を示す
。 第１１図は、本発明によるスウイツチを用いた典型的な
スウイツチングシステムのブ田ンクダイヤグラムを示す
。 第１２図は、２以上の部分をもつ、本発明による光学ス
ウインチを示す。 第１３図は、第１２図の具体例の動作を説明するに有用
な修正ダイヤグラムである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学結合が行なわれるに十分近接してある互いに平
   行な部分（例えば４８．４９）を有する光学導波管（例
   えば４５．４６）一対；及び該平行導波管部分のまわり
   に設置され、その部分に沿っての不整合を制御する手段
   を有する光学スウイツチにおいて：前記手段は、前記平
   行部分に沿って順次配置され、その平行部分に沿って２
   つの不整合結合領域を作っている独立に制御されている
   少なくとも２つの組の素子（例えば夫々５０．５１及び
   ５３．５４）を有していることを特徴とする前記光学ス
   ウイツチ。 ２ 該導波管（例えば４５．４６）は電気光学材料より
   なる光学導波管であり、該制御手段は、該導波管の該平
   行部分（例えば４８．４９）の囲りに設置され、続いて
   結合されている少なくとも２組の電極（例えば、５０．
   ５１及び５３．５４）を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の光学スウイツチ。 ３ 該電極は、該平行部分に沿って、その共通平面に直
   角な電界を付与するように設置されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の光学スウイツチ。 ４ 該電極は、該平行部分の共通平面と平行に電界を付
   与するように設置されることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の光学スウイツチ。 ５ 該組電極は、共通の中央電極（例えば９０）及び２
   つの外側電極（例えば８０．８１及び８３，８４）が、
   該平行部分の共通平面と平行に電界を該部分に沿って付
   与するように設置されていることによることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項記載の光学スウイツチ。 ６ 該組電極は、各々の平行部分の上（例えば１０１，
   １０４）及び隣接（例えば１００，１０３）に設置され
   、該平行部分の共通平面と平行に電界を該平行部分に沿
   って付与していることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の光学スウイツチ。 ７ 該組電極は、該平行部分に対して、上（例えば１１
   １，１１４）及び隣接（例えば１１０，１１３）にスタ
   ガード形（千鳥形）の電極配置を有し、該平行部分の共
   通平面と平行に電界を該平行部分に付与していることを
   特徴とする特許請求の範囲第６項記載の光学スウイツチ
   。 ８ 該手段（例えば５５．５６）は、各々逆になった電
   圧極性により、続いてある組電極を駆動していることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項の光学スウイツチ。 ９ 制御信号が該制御手段に付与され、続いてある部分
   において逆の極性、かつ異なる値の相非同期を与えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学ス
   ウイツチ。