JPS60112004A - Optical waveguide device - Google Patents
Optical waveguide deviceInfo
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- JPS60112004A JPS60112004A JP21952583A JP21952583A JPS60112004A JP S60112004 A JPS60112004 A JP S60112004A JP 21952583 A JP21952583 A JP 21952583A JP 21952583 A JP21952583 A JP 21952583A JP S60112004 A JPS60112004 A JP S60112004A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は光導波路装置に係り、特に結晶基板に光導波路
が形成された光導波路装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to an optical waveguide device, and particularly to an optical waveguide device in which an optical waveguide is formed on a crystal substrate.
光偏向器や光変調器を集積光学構造体で実現しようとす
る場合、光導波路基板として現在広く用いられているも
のは、圧電性、光音響効果、電気光学効果に優れ、かつ
光伝播損失の少ないニオブ酸リチウム(以下LiNbO
3と記す)結晶およびタンタル酸リチウム(以下LiT
aO3と記す)結晶などでめる。また、その他にBNN
(Ba2NaNb5015 ) 、 5BN(SrxB
a 1−xNb206) 、 KTN (K(Ta 、
Nb )03 ) 、 KDP(KH2PO4)、 B
14Ti4012などの強鍔這体結晶を用いることも考
えられる。When trying to realize an optical deflector or optical modulator using an integrated optical structure, the currently widely used optical waveguide substrates have excellent piezoelectricity, photoacoustic effects, electro-optic effects, and low optical propagation loss. Less lithium niobate (hereinafter referred to as LiNbO)
3) crystals and lithium tantalate (hereinafter referred to as LiT)
(denoted as aO3) is made of crystals, etc. In addition, BNN
(Ba2NaNb5015), 5BN(SrxB
a1-xNb206), KTN (K(Ta,
Nb)03), KDP(KH2PO4), B
It is also conceivable to use a strong flange crystal such as 14Ti4012.
このような結晶基板上に薄膜光導波路を形成する方法と
しては、チタン(以下Tiと記す)を結晶基板の表面に
熱拡散して、基板の屈折率よりわずかに大きい屈折率を
有する光導波層を形成するという方法が代弐的である。A method for forming a thin film optical waveguide on such a crystal substrate is to thermally diffuse titanium (hereinafter referred to as Ti) onto the surface of the crystal substrate to form an optical waveguide layer having a refractive index slightly larger than the refractive index of the substrate. The alternative method is to form a
しかしながら、この方法によって形成された薄膜光導波
路は、光学損傷を受けやすいために非濱に小さいパワー
の光しか導入できない、という欠点を有している。ここ
で光学損傷とは、[光導波路に入力する光強度を増大し
ていったときに、該光導波略同を伝播し外部に取り出さ
れる光の強度が、散乱によって前記人力光強度に比例し
て増大しなくなる現象」を言う。However, the thin film optical waveguide formed by this method has the disadvantage that it is susceptible to optical damage and can only introduce light with low power into the waveguide. Here, optical damage is defined as [when the intensity of light input to an optical waveguide is increased, the intensity of the light propagated through the optical waveguide and taken out to the outside is proportional to the intensity of the human-powered light due to scattering. ``a phenomenon in which a person's growth stops increasing.''
このような光学損傷は、次のようなメカニズムで発生す
ると考えられる。たとえばレーザ光が結晶に入射すると
、そのエネルギーによって電子が不純物準位などから伝
導帯へ励起される。伝導帯へ励起された電子は結晶中を
C軸方向にドリフトする。そしてレーザ光ビームの境界
付近でトラップに落ち込む。この過程が繰り返えされる
ことで、電子が抜けて正に帯電した部分と、電子全捕獲
して負に帯電したトラ、グとが発生し、その結果、ポッ
ケルス効果がひき起こされて結晶内の屈折率が変化する
。この屈折率変化によって、入射光は散乱し、光学損・
商がひき起こされる。Such optical damage is thought to occur through the following mechanism. For example, when laser light enters a crystal, its energy excites electrons from impurity levels to the conduction band. Electrons excited to the conduction band drift in the C-axis direction within the crystal. It then falls into a trap near the boundary of the laser beam. By repeating this process, a positively charged part where electrons are lost and a negatively charged part where all electrons are captured are generated, and as a result, the Pockels effect is caused and inside the crystal. The refractive index of changes. Due to this refractive index change, the incident light is scattered, resulting in optical loss and
quotient is caused.
したがって、このような光学づ負′市は′鑞付の中オl
を行なうことで消去できることがわかる。すなわち、結
晶基板全昇温するか、あるいは一様な光照射によってキ
ャリヤをデトノノプし、空間電鋳を消去するわけである
。Therefore, such an optical component is not suitable for brazing.
You can see that it can be erased by doing this. That is, the space electroforming is eliminated by raising the temperature of the entire crystal substrate or by detonating carriers by uniform light irradiation.
実際、光学損傷を生じた光導波路に対して熱を加えた9
、あるいは紫外f/1を均一に照射したシすることで光
学損傷を消すことができる。In fact, heat was applied to the optical waveguide that caused optical damage9.
Alternatively, the optical damage can be eliminated by uniformly irradiating with ultraviolet f/1 light.
しかしながら、いずれにしても光学損傷を生じない光導
波路を提供するわけではなく、光学損傷を生じた光導波
路をいかにして元の状態に復帰させるか、という善後策
に止まっている。However, in any case, it is not possible to provide an optical waveguide that does not cause optical damage, and the methods are limited to workarounds for how to restore an optical waveguide that has suffered optical damage to its original state.
従来、光学損傷を発生しにくい光導波路装置として光導
波路に紫外線を照射しながら用いるという装置がめるが
、装置が犬がかりであり、又導波光以外の迷光が存在し
うるので好ましいものとはいえなかった。また一定期間
毎に導波路を取り出す必要が転シ、装置の保全が面倒で
めった。Conventionally, an optical waveguide device that is used while irradiating the optical waveguide with ultraviolet rays has been proposed as an optical waveguide device that is less likely to cause optical damage, but this is not desirable because the device is complicated and there may be stray light other than the guided light. Ta. In addition, it was necessary to take out the waveguide at regular intervals, making maintenance of the device troublesome and rare.
1:発明の目的〕
本発明tよ上記従来の問題点に鑑みなされたものであり
、その目的とするところは光導波路の光学損傷が発生し
にくい光導波路装置を提供することに必る。1: Object of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to provide an optical waveguide device in which optical damage to the optical waveguide is less likely to occur.
上記目的を達成するために、本発明による光導波路装置
は光導波路が形成された結晶基板を加熱する加熱手段を
設け、その熱によって、光学損傷が発生するしきい値を
高くしたことを特徴とする。In order to achieve the above object, an optical waveguide device according to the present invention is characterized in that a heating means is provided for heating a crystal substrate on which an optical waveguide is formed, and the threshold value at which optical damage occurs is increased by the heat. do.
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は、薄膜光導波路が形成された基板10代衣的な
構造を示す概略的斜視図である。すでに述べたように、
結晶基板20表面に薄膜光導波路層3(以下、導波路3
と記す)が形成されている。FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure of a substrate on which a thin film optical waveguide is formed. As already mentioned,
A thin film optical waveguide layer 3 (hereinafter referred to as waveguide 3) is formed on the surface of the crystal substrate 20.
) is formed.
第2図(a)および(b)は、本発明による光導波路装
置の第1実施例の要部分解構成図および斜視図である。FIGS. 2(a) and 2(b) are an exploded configuration diagram and a perspective view of essential parts of a first embodiment of an optical waveguide device according to the present invention.
同図において、基板1は箱形ヒータ4内に収納され、ね
じ5によって固定されている。箱形ヒータ4は図示され
ていない電源によってカロ熱され、基板1を熱する。In the figure, a substrate 1 is housed in a box-shaped heater 4 and fixed with screws 5. The box-shaped heater 4 is heated by a power source (not shown) and heats the substrate 1.
本実施例は構造が簡単である反面、導波路3が外気と直
接1(C接するブヒめに基板の温度iti制御がやや不
安定となる。Although this embodiment has a simple structure, since the waveguide 3 is in direct contact with the outside air, the temperature control of the substrate becomes somewhat unstable.
第3図(a)および(b)は、本発明による光導波路装
置の第2実施例の要部分解構成図および斜視図であり、
第3図(c)は第3図(、)におけるA−A断面図であ
る。第3図(、)および(b)において、基板1は箱形
ヒータ4に第2図と同様の仕方で固定さえし、さらに基
板1上には、上蓋6がねし7によって箱形ヒータ4に固
定されている。FIGS. 3(a) and 3(b) are an exploded configuration diagram and a perspective view of a main part of a second embodiment of an optical waveguide device according to the present invention,
FIG. 3(c) is a sectional view taken along the line AA in FIG. 3(,). 3(a) and (b), the substrate 1 is fixed to the box heater 4 in the same manner as in FIG. is fixed.
本実施例では、レーザ光の入射分よび出射を導波路3の
上面で行なう場合が示されているので、上蓋6にはレー
ザ光導入2よび導出のための開口8pよび9が設けられ
ている。なお、この場合には、光結合器としてプリズム
・カプラ、グレーティング・カプラ、ファイバー・カプ
ラ等が用いられる。In this embodiment, a case is shown in which the input and output of the laser beam is performed on the upper surface of the waveguide 3, so the upper cover 6 is provided with openings 8p and 9 for introducing and extracting the laser beam. . In this case, a prism coupler, grating coupler, fiber coupler, or the like is used as the optical coupler.
1′g3図(c)に示されるようVこ、上蓋6の中央部
は一段高くなっており、導波路3の表面と分離している
。この理由は、上蓋が導波路3に接触すると導波特性に
変化をきたすためであり、また光変調や光偏向等を行な
う場合に導波路3上に設けられる電極との接触を避ける
ためである。As shown in FIG. 1'g3 (c), the center part of the upper cover 6 is raised one step higher and is separated from the surface of the waveguide 3. The reason for this is that if the top cover contacts the waveguide 3, the waveguide characteristics will change, and also to avoid contact with the electrodes provided on the waveguide 3 when performing optical modulation, optical deflection, etc. be.
第4図(a)および(b)は、レーザ光の入射および出
射を導波路3の端面で行なう場合を示す第3実施例の要
部分解構成図および斜視図である。同図において、箱形
ヒータ10には、レーザ光導入および導出のための開口
11および12が設けられ、基板1および上蓋13は第
3図と同様の仕方で各々固定されている。なお、この場
合の光結合器としては、バット・カプラ、エンド・ファ
イヤ・カプラ等が用いられる。FIGS. 4(a) and 4(b) are an exploded configuration diagram and a perspective view of the main parts of the third embodiment, showing a case where laser light is input and output at the end face of the waveguide 3. FIGS. In the figure, a box-shaped heater 10 is provided with openings 11 and 12 for introducing and leading out laser light, and a substrate 1 and an upper lid 13 are each fixed in the same manner as in FIG. 3. Note that as the optical coupler in this case, a butt coupler, end fire coupler, etc. are used.
次に、基板1を加熱する際の温度制御について、第3図
に示された光導波路装置を一例として取9上げ説明する
。Next, temperature control when heating the substrate 1 will be explained using the optical waveguide device shown in FIG. 3 as an example.
第5図(a)および(b)は、本発明による光導波路装
置の第4実施例であり、温度検知手段として熱電対を用
いた場合の分解構成図および斜視図である・第5図(a
)kこおいて、箱形ヒータ14にはコネクタ15が設け
られ、図示されていないヒータに接続している。基板1
は第2図で示されたように箱形ヒータ14に固定されて
いる。上蓋16には、第3図と同様に開口8)よび9が
設けられるとともに、熱4対固定用ソケツト17が取り
付けられている。FIGS. 5(a) and 5(b) show a fourth embodiment of the optical waveguide device according to the present invention, and are an exploded configuration diagram and a perspective view when a thermocouple is used as the temperature detection means. a
) The box-shaped heater 14 is provided with a connector 15, which is connected to a heater (not shown). Board 1
is fixed to the box-shaped heater 14 as shown in FIG. The upper lid 16 is provided with openings 8) and 9 as in FIG. 3, and four heat fixing sockets 17 are attached.
熱電対18は導波路3上の点19に接触するようにソケ
ット17によって固定され、リード線20に接続されて
いる。熱電対は熱容量が小さく、温度検知手段として適
している。Thermocouple 18 is fixed by socket 17 so as to contact point 19 on waveguide 3 and connected to lead wire 20 . Thermocouples have a small heat capacity and are suitable as temperature sensing means.
第5図(b)において、熱電対18に接続しているリー
ド線20は温度制御用電源21の温度検知端子に接続さ
れる。箱形ヒータ14のコネクタ15には、温度制御用
電源21の電源端子のコネクタ22が結合して電流をヒ
ータへ供給する。In FIG. 5(b), a lead wire 20 connected to the thermocouple 18 is connected to a temperature detection terminal of a temperature control power source 21. In FIG. A connector 22 of a power terminal of a temperature control power source 21 is coupled to the connector 15 of the box-shaped heater 14 to supply current to the heater.
温度制御用′電源21は、熱電対18からの電圧変化全
検知し、その変化量に基づいて箱形ヒータ14への印加
する電圧を変化させ、基板1の温度を80℃〜500℃
の範囲で制御する。The temperature control power supply 21 detects all voltage changes from the thermocouple 18, changes the voltage applied to the box heater 14 based on the amount of change, and adjusts the temperature of the substrate 1 from 80°C to 500°C.
control within the range of
なお、上蓋16は熱伝導性を考慮して金属で形成するの
が望ましい。また、箱形ヒータ14の基板1に接する面
および上蓋16に接する面も金属であるのが適している
。Note that the upper lid 16 is desirably formed of metal in consideration of thermal conductivity. Further, it is suitable that the surface of the box-shaped heater 14 in contact with the substrate 1 and the surface in contact with the upper lid 16 are also made of metal.
本実施例では第:(図に示された構造の場合′に−に取
ったが、当然のことながら第2図および第4図に示され
た構造であっても同様にして温度制御を行なうことがで
きる。In this embodiment, the structure shown in the figure is set to '-, but it goes without saying that temperature control can be performed in the same way even in the structures shown in FIGS. 2 and 4. be able to.
また、第2図ないし第5図における箱形ヒータ4.10
.および14は、上述したように基板1の温度を80℃
〜500℃の範囲で制御できる容量があればよく、形式
に依存しない。第6図には、箱形ヒータ14の一例が示
されている。むろん、箱形ヒータ4および14も同一の
構成を採用しうる・ 1
第6図(、)は箱形ヒータ14の平面断面図であり、第
6図(b)は仰j面断面図である。第6図において、コ
ネクタ15に接続されているヒータ線23は、絶縁体2
4中に保持され、絶縁体24上には金属部材25が固着
して箱を形作っている。したがって、ヒータ線23で発
生する熱は絶縁体24を介して金属部材25へ伝わり、
金属部材25を均一に熱するために、箱形ヒータ14内
に収納される基板1は効率的に、しかも均一に加熱され
ることになる。In addition, the box-shaped heater 4.10 in FIGS. 2 to 5
.. and 14, the temperature of the substrate 1 is set to 80°C as described above.
It only needs to have a capacity that can be controlled in the range of ~500°C, and does not depend on the format. FIG. 6 shows an example of the box-shaped heater 14. Of course, the box-shaped heaters 4 and 14 can also adopt the same configuration. 1 FIG. 6(, ) is a plan sectional view of the box-shaped heater 14, and FIG. 6(b) is a top sectional view of the J-plane. . In FIG. 6, the heater wire 23 connected to the connector 15 is connected to the insulator 2
A metal member 25 is fixed on the insulator 24 to form a box. Therefore, the heat generated by the heater wire 23 is transmitted to the metal member 25 via the insulator 24,
In order to uniformly heat the metal member 25, the substrate 1 housed within the box-shaped heater 14 is heated efficiently and uniformly.
次に、不発明による光導波路装置が従来のものに比べて
どれほどの優れているかを具体的実験例を用いて説明す
る。Next, how the optical waveguide device according to the invention is superior to the conventional one will be explained using a specific experimental example.
まず、基板1は次のようにして作成した。First, substrate 1 was created as follows.
Y方向に2震厚、X方向および2方向に各々1インチの
LiNbO3結晶基板の一面(たとえばY土面)をニュ
ートンリング数本以内の平面度に研摩した後、メタノー
ル、トリクレン、アセトン、純水による通常の超音波洗
浄を行ない、室床ガスを吹きつけて乾燥させ、さらに窒
素中120℃20分間のベータを行なった。After polishing one surface of the LiNbO3 crystal substrate (for example, the Y soil surface) with a thickness of 2 in the Y direction and 1 inch in each of the X and 2 directions to a flatness within a few Newton rings, methanol, trichlene, acetone, and pure water were used. The sample was subjected to normal ultrasonic cleaning, dried by blowing room floor gas, and further subjected to beta testing at 120° C. for 20 minutes in nitrogen.
このLiNbO5基板に、通常の方法(たとえばILL
子ビーム蒸着)によシTi膜を200X形成した。つづ
いて、T1膜が形成されたLiNbO3基板全溶融石英
製のホルダーに立て、965℃の第1の熱拡散炉にセッ
トした。雰囲気ガスとして湿った02ガスを0.5 A
/minの流量で第1の拡散炉へ導入した。This LiNbO5 substrate is coated with a conventional method (for example, ILL).
A Ti film of 200× was formed by beam evaporation). Subsequently, the LiNbO3 substrate on which the T1 film was formed was placed in a holder made entirely of fused silica, and set in a first thermal diffusion furnace at 965°C. Moist 02 gas as atmospheric gas at 0.5 A
was introduced into the first diffusion furnace at a flow rate of /min.
4温から965℃まで16℃/ m i nの速度で炉
内温tX金上げ、1時間後炉内温度が一定になった後、
2.5時間965℃に保持した。そして基板全600℃
に保持した第2の熱拡散炉へ移動させた。The temperature inside the furnace was raised by tX gold at a rate of 16°C/min from 4 to 965°C, and after 1 hour the temperature inside the furnace became constant.
It was held at 965°C for 2.5 hours. And the total temperature of the board is 600℃
The sample was then transferred to a second thermal diffusion furnace where it was maintained at .
基板を第2の拡散炉ヘセットすると、第2の拡散炉への
通電を中止し600℃から室温まで放冷した。基板を9
65℃から600℃へ急冷する理由は徐冷によって基板
内にLINb50sが形成されるのを防ぎ、光伝播損失
の少ない光導波路を形成する為であるが1゜5〜1dB
/crn程度の光伝播損失が許容され得るならば、単一
の熱拡散炉を用い、965℃から放冷し形成してもよい
・
冷却した後に得られたTi内部拡散光導波路の特性を測
定するため、ルチルプリズムから波長6328XのHe
−Ne光を導入し光伝播損失を測定したところ0.3d
B/cmの良質な光導波路が作製されていることが判っ
た。When the substrate was set in the second diffusion furnace, the supply of electricity to the second diffusion furnace was stopped and the substrate was allowed to cool from 600° C. to room temperature. Board 9
The reason for rapid cooling from 65°C to 600°C is to prevent the formation of LINb50s in the substrate by slow cooling and to form an optical waveguide with low optical propagation loss, which is 1°5 to 1 dB.
If a light propagation loss of about /crn can be tolerated, it may be formed by cooling from 965 °C using a single thermal diffusion furnace.Measure the characteristics of the Ti internally diffused optical waveguide obtained after cooling. Therefore, He of wavelength 6328X is transmitted from the rutile prism.
-When Ne light was introduced and the optical propagation loss was measured, it was 0.3d.
It was found that a high quality optical waveguide of B/cm was fabricated.
このようにして得られたTi内部拡散LiNbO3光導
波路基板(すなわち、基板1)にルチル・プリズムを密
着させ、箱形ヒータ内に入れ固定した。A rutile prism was brought into close contact with the thus obtained Ti internally diffused LiNbO3 optical waveguide substrate (ie, substrate 1), and the substrate was placed and fixed in a box-shaped heater.
第7図(a)および(b) icは、第5図に示された
光導波路装置の開口8および9を通してルチル・プリズ
ム26を固着させた光導波路装置の分解構成図および斜
視図が示されている。ただし、温度制御用は源21や熱
電対18等の加熱手段の図示は省略しである。7(a) and (b) ic are an exploded view and a perspective view of the optical waveguide device shown in FIG. 5, in which the rutile prism 26 is fixed through the apertures 8 and 9 of the optical waveguide device. ing. However, for temperature control, heating means such as the source 21 and thermocouple 18 are not shown.
つづいて、第7図(b)のように構成された光導波路装
置の箱形ヒータ14に通電し、基板1を80℃まで加熱
し、その温度に保持した。そこに、波長6 :32 s
iのf(e−Neレーザ光を、TFJoモードが導波
路3を伝播するように開口8のルチル・プリズム26へ
入力した(入力光27)。入力光27の光ビーム径は1
間である。Subsequently, the box-shaped heater 14 of the optical waveguide device configured as shown in FIG. 7(b) was energized to heat the substrate 1 to 80° C. and maintain it at that temperature. There, the wavelength 6:32 s
f(e-Ne laser light of i was input into the rutile prism 26 of the aperture 8 so that the TFJo mode propagated through the waveguide 3 (input light 27). The optical beam diameter of the input light 27 was 1
It is between.
そして光学損傷の程度を知るために、入力光27の光強
度を変化させて、入力光27と出力光28の強度比を測
定した。この測定によって、従来の導波路3は0.5m
Wの人力光27て10秒以内に光学損傷が生じるのに対
して、第7図(b)に示された本発明による装置での導
波路31410 mWの人力光27でも数時間にわた多
安定した出力光28を得られることがわかった。したが
って光学損傷に関して、本発明rtcよる装置での光導
波路は従来に比べて20倍以上の光学損傷しきい値をM
することになる。In order to find out the degree of optical damage, the intensity ratio of the input light 27 and the output light 28 was measured while changing the light intensity of the input light 27. According to this measurement, the conventional waveguide 3 is 0.5m
W artificial light 27 causes optical damage within 10 seconds, whereas the waveguide 31410 mW artificial light 27 in the device according to the invention shown in FIG. 7(b) remains multistable for several hours. It was found that the output light 28 can be obtained. Therefore, regarding optical damage, the optical waveguide in the RTC device of the present invention has an optical damage threshold M which is more than 20 times that of the conventional one.
I will do it.
次の実験例は、波長7800Xの半導体レーザと光結合
器としてグレーティング・カプラを用いた場合である。The next experimental example uses a semiconductor laser with a wavelength of 7800X and a grating coupler as an optical coupler.
第8図(、)お工び(b)に示されるように、第7図の
場合と同様にして形成された基板1上にグレーティング
・カブラ29を形成し、開口8および9上通してレーザ
光が入射および出射できるように構成した。ただし、第
8図も第7図と同様に加熱手段は図示されていない。As shown in FIG. 8(a) and (b), a grating cover 29 is formed on the substrate 1 formed in the same manner as in FIG. It was configured so that light could enter and exit. However, the heating means is not shown in FIG. 8 as well as in FIG. 7.
前述の実験例と同様に、基板1の温度を160℃に保持
し、人力光30と出力光31の強度比を測定した。その
結果は、従来の加熱されていない光導波路は1mWの入
力光30で10秒以内に光学損傷が生じたのに対し、本
発明による装置での光導波路は40 mWの人力光30
で数時間にわた多安定で必つfc 。As in the experimental example described above, the temperature of the substrate 1 was maintained at 160° C., and the intensity ratio between the human power light 30 and the output light 31 was measured. The results showed that the conventional unheated optical waveguide suffered optical damage within 10 seconds with 1 mW of input light 30 , whereas the optical waveguide in the device according to the invention suffered from 40 mW of input light 30
is multistable and necessarily fc for several hours.
次の実験例は、元偏向器を作成した場合の比較でおる。The next experimental example is a comparison when the original deflector was created.
まず、前実験例で用いたグレーティング・カプラ付の光
導波路基板1を再び洗浄、乾燥させた。First, the optical waveguide substrate 1 with grating and coupler used in the previous experimental example was washed and dried again.
そしてポジ型ホトレジス)t−スピナーで厚さ1〜1.
5μmにスピナーコートし、<シ形電極のネガマスクで
密着露光し、くし形電極部のみが残らないように現1象
した。水洗後乾燥し、真空蒸着装置に装荷して、I X
10−6Torrまで排気を行い、gB蒸着によって
At(m厚1500X)を蒸着した・蒸着後アセトンに
数分浸すことによって、ホトレジスト上のAt膜がリフ
トオフで除去され、くシ形電極部分のみが光導波路上に
形成された。この際のくし形電極は、弾性衣面波の中心
波長が600 Ml(zになるように設計したので、く
シ形電極の1d極幅と電極間隔は、双方共1.45μm
でめった◇この様Vこ光導波路上にくし形成極全設け、
元導波壓元偏向at−作製した。and positive photoresist) with a T-spinner to a thickness of 1 to 1.
It was spinner-coated to a thickness of 5 μm and exposed in close contact with a negative mask with square-shaped electrodes, so that only the comb-shaped electrode parts remained. After washing with water, drying and loading into a vacuum evaporator, IX
The atmosphere was evacuated to 10-6 Torr, and At (1500× m thick) was deposited by gB evaporation. After evaporation, the At film on the photoresist was removed by lift-off by soaking in acetone for several minutes, leaving only the comb-shaped electrode part as a light guide. Formed on the wave top. The comb-shaped electrode in this case was designed so that the center wavelength of the elastic cloth wave was 600 Ml (z), so the 1d pole width of the comb-shaped electrode and the electrode spacing were both 1.45 μm.
◇In this way, all the comb-forming poles are installed on the V optical waveguide.
The original waveguide was made with an original deflection.
このようにして得られた光導波環元偏向器を、従来通り
常温のま′まで用いたものと、本発明による装置に設置
したものと2次の条件で比較した。The optical waveguide circular deflector thus obtained was compared under two conditions: one used conventionally at room temperature and one installed in the apparatus according to the present invention.
入力元は、ともに波長6328Xのf(e−Neレーザ
ー金用い、くし形J、極に0.6WvRF4力を印/J
11した。RFの周波数が600 MHzの場合、回折
効率は、常温で用いた従来のものに比べて、本発明によ
る装置に設置した偏向器の方が約3倍高くなっている。The input source is f (e-Ne laser gold used, comb type J, 0.6WvRF4 force is applied to the pole/J) with a wavelength of 6328X.
I did 11. When the RF frequency is 600 MHz, the diffraction efficiency is about three times higher for the deflector installed in the device according to the invention than for the conventional one used at room temperature.
また、He−Neレーザー光の一強度は、1 mW以下
で測定を行なったが、5 mW 、 10 mW 、
15 mWとレーザー光強度を増加すると、常温で用い
た場合入力強度が5mWで既に光学損傷が生じ、出力光
が壊滅的に減少した。それに対して本発明による装置に
設置された偏向器は、入力強度が15 mWを超えた場
合でも、出力光強度は入力光強度に比例して増加し、光
学損傷が全く生じていないことが判明したO
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明による光導波路装置
は光導波路に光学損傷が発生するのを阻止するために光
導波路を有する光変調器や光偏向器等の安定性および信
頼性を格段に向上させることができるという大きな効果
全層する。In addition, the intensity of the He-Ne laser beam was measured at 1 mW or less, but the intensity was 5 mW, 10 mW,
When the laser light intensity was increased to 15 mW, optical damage occurred even at an input intensity of 5 mW when used at room temperature, and the output light decreased catastrophically. In contrast, with the deflector installed in the device according to the present invention, even when the input intensity exceeded 15 mW, the output light intensity increased in proportion to the input light intensity, and it was found that no optical damage occurred. [Effect of the Invention] As explained in detail above, the optical waveguide device according to the present invention stabilizes an optical modulator, an optical deflector, etc. having an optical waveguide in order to prevent optical damage from occurring in the optical waveguide. This has the great effect of significantly improving performance and reliability across all layers.
第1図は薄膜光導波路が形成された基板の概略的斜視図
、第2図(a)は本発明による光導波路装置の第1実施
例の要部構成を示す分解斜視図、第2図(b)は第1実
施例の要部斜視図、第3図(、)は本発明の第2実施例
の要部構成を示す分解斜視図、第3図(b)は第2実施
例の要部斜視図、第3図(c)は第3図(a)における
A−A断面図、第4図(a)は本発明の第3実施例の要
部構成を示す分解斜視図、第4図(b)は第3実施例の
要部斜視図、第5図(a)は本発明の第4実施例の要部
構成を示す分解斜視図、第5図(b)は第4実施例の構
成を示す斜視図、第6図(a)は箱形ヒータの平面所面
図、第6図(b)は第6図(a)と同じ箱形ヒータの1
1111面断面図、第7図(a)はプリズム・カブラを
用いた第4実方瓜例の要部イノ4成を示す分解斜視図、
第7図(b)はプリズム・カプラを用いた第4災逓例の
斜視図、第8図(a)はグレーティングカプラを用いた
第4犬施例の構成を示す分解斜視図、第8図(b)はグ
レーティングカプラを用いた第4夾施例の争(視図でめ
る。
1・・・基板、2・・・結晶基板、3・・・導波路、4
,10゜14・・・箱形ヒータ、6.13.16・・・
上蓋、18・・・熱電対、21・・温度制御用4源、2
3・・・ヒータ線、26・・・ルチル・プリズム、29
・・・グレーティング・カブラ。
@31苅(b)
in 4図(G) 曾
第6 図(0)
24
gX6図(b)FIG. 1 is a schematic perspective view of a substrate on which a thin film optical waveguide is formed, FIG. b) is a perspective view of the main part of the first embodiment, FIG. 3(,) is an exploded perspective view showing the main part configuration of the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3(c) is a sectional view taken along line A-A in FIG. 3(a); FIG. FIG. 5(b) is a perspective view of the main part of the third embodiment, FIG. 5(a) is an exploded perspective view showing the structure of the main part of the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 5(b) is the fourth embodiment. FIG. 6(a) is a plan view of the box-shaped heater, and FIG. 6(b) is a perspective view showing the configuration of the box-shaped heater.
1111 plane cross-sectional view, FIG. 7(a) is an exploded perspective view showing the main part of the fourth real cube example using the prism converter,
FIG. 7(b) is a perspective view of the fourth disaster example using a prism coupler, FIG. 8(a) is an exploded perspective view showing the configuration of the fourth disaster example using a grating coupler, FIG. (b) is a diagram of the fourth example using a grating coupler (shown in perspective view. 1...Substrate, 2...Crystal substrate, 3...Waveguide, 4)
, 10° 14... Box heater, 6.13.16...
Top lid, 18...Thermocouple, 21...4 sources for temperature control, 2
3... Heater wire, 26... Rutile prism, 29
...Grating Kabra. @31Kari (b) in 4 figure (G) 曾6 figure (0) 24 gX6 figure (b)
Claims (4)
装置において、前記結晶基板を加熱する加熱手段を設け
たことを特徴とする光導波路装置。(1) An optical waveguide device having a crystal substrate on which an optical waveguide is formed, characterized in that a heating means for heating the crystal substrate is provided.
特許請求の範囲第1項記載の光導波路装置。(2) The optical waveguide device according to claim 1, wherein the crystal substrate is a ferroelectric material.
知手段を有し、該検知手段の検知出力に基づいて温度制
御を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の光導波路装置。(3) The optical waveguide according to claim 1, wherein the heating means has a detection means for detecting the temperature of the crystal substrate, and the temperature is controlled based on the detection output of the detection means. Device.
特許請求の範囲第3項記載の光導波路装置。(4) The optical waveguide device according to claim 3, wherein the detection means is an fA couple.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21952583A JPS60112004A (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Optical waveguide device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21952583A JPS60112004A (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Optical waveguide device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60112004A true JPS60112004A (en) | 1985-06-18 |
Family
ID=16736842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21952583A Pending JPS60112004A (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Optical waveguide device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60112004A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05264830A (en) * | 1992-03-24 | 1993-10-15 | Ngk Insulators Ltd | Method for operating optical waveguide type element and optical waveguide type device |
JP2006003619A (en) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Aisin Seiki Co Ltd | Mach-zehnder type optical modulator |
-
1983
- 1983-11-24 JP JP21952583A patent/JPS60112004A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05264830A (en) * | 1992-03-24 | 1993-10-15 | Ngk Insulators Ltd | Method for operating optical waveguide type element and optical waveguide type device |
JP2006003619A (en) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Aisin Seiki Co Ltd | Mach-zehnder type optical modulator |
JP4538721B2 (en) * | 2004-06-17 | 2010-09-08 | アイシン精機株式会社 | Mach-Zehnder optical modulator |
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