JPS60217346A - 導波路型光スイツチ - Google Patents
導波路型光スイツチInfo
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- JPS60217346A JPS60217346A JP7296884A JP7296884A JPS60217346A JP S60217346 A JPS60217346 A JP S60217346A JP 7296884 A JP7296884 A JP 7296884A JP 7296884 A JP7296884 A JP 7296884A JP S60217346 A JPS60217346 A JP S60217346A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- waveguides
- input
- electrodes
- light
- 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
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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
- G02F1/3137—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure with intersecting or branching waveguides, e.g. X-switches and Y-junctions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、導波路中を進む光の方向を電気的に偏向させ
る導波路型光スイッチに関する。
る導波路型光スイッチに関する。
第１図は上記光スィッチの従来例であシ、光の偏光に依
存せず高い消光比の得られる非対称Ｘ分岐型光スイッチ
である。
存せず高い消光比の得られる非対称Ｘ分岐型光スイッチ
である。
第１図において、１ａ、Ｉｂは導波路幅の等しい入力導
波路、２ａ、２ｂは導波路幅の異なる出力導波路、３ａ
、３ｂは入力導波路に設けた屈折率制御用の電極である
。
波路、２ａ、２ｂは導波路幅の異なる出力導波路、３ａ
、３ｂは入力導波路に設けた屈折率制御用の電極である
。
このような構成において、電極３ａ、３ｂに電圧を負荷
することによシ、入力導波路１ａ、１ｂの屈折率の非対
称性を制御して光のスイッチングを行なうものであるが
、入出力導波路の組合せによって消光比がばらつく欠点
がある。
することによシ、入力導波路１ａ、１ｂの屈折率の非対
称性を制御して光のスイッチングを行なうものであるが
、入出力導波路の組合せによって消光比がばらつく欠点
がある。
本発明は、従来技術の欠点を解決するもので、どの入出
力導波路の組合わせにおいても偏光特性にばらつきが起
きないようにすることを目的とする。
力導波路の組合わせにおいても偏光特性にばらつきが起
きないようにすることを目的とする。
本発明は、２つの入力導波路と２つの出力導波路とをそ
れぞれ対称分岐とし、出力導波路にも入力導波路と同様
に屈折率制御用の電極を取付けることによ多出力導波路
側も電圧により屈折率の非対称性を制御して光の偏光を
行うようにしたことを特徴とする。
れぞれ対称分岐とし、出力導波路にも入力導波路と同様
に屈折率制御用の電極を取付けることによ多出力導波路
側も電圧により屈折率の非対称性を制御して光の偏光を
行うようにしたことを特徴とする。
本発明の第１の実施例を第２図に従って説明する。
第２図において、４ａ、４ｂは光の入力導波路、５ａ
、５ｂは出力導波路、６はこの入出力導波路４ ａ ＋
４ ｂ ＋ ｓ ａ ＋ ｓ ｂの接点である。７ａ
、７ｂ。
、５ｂは出力導波路、６はこの入出力導波路４ ａ ＋
４ ｂ ＋ ｓ ａ ＋ ｓ ｂの接点である。７ａ
、７ｂ。
８ａ 、ａｂはそれぞれ屈折率制御用の電極である。
第３図Ａ−Ｄは第２図の光スィッチの動作機構図であシ
、光スィッチの動作を第３図に従って説明する。
、光スィッチの動作を第３図に従って説明する。
第３図において９ａ〜９ｄは入力光の電場強度分布、１
０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｄおよび１２ａ〜１２ｄは
それぞれ入力導波路４ａ１４ｂｌ入出力導波路４ａ、４
ｂ、５ａ、５ｂの接点および出力導波路５ａ、５ｂにお
ける電場強度分布、１３ａ〜１３ｄは出力光の電場強度
分布である。
０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｄおよび１２ａ〜１２ｄは
それぞれ入力導波路４ａ１４ｂｌ入出力導波路４ａ、４
ｂ、５ａ、５ｂの接点および出力導波路５ａ、５ｂにお
ける電場強度分布、１３ａ〜１３ｄは出力光の電場強度
分布である。
電極７ａ 、８ａに導波路４ａ、５ａの屈折率を上昇さ
せるように、また電極７ｂ 、８ｂに導波路４ｂ 、５
ｂの屈折率を低下させるようにそれぞれ電圧を負荷する
と、第３図Ａに示すように、入力導波路４ａに入射する
入力光９ａは接点６で０次モードとなシ、出力導波路５
ａへ移って行き、最終的に出力光１３ａが出力導波路５
ａよシ出射される。一方第３図Ｂに示すように、入力導
波路４ｂに入射する入力光９ｂは接点６で１次モードと
なシ、出力導波路５ｂに移って行き出力光１３ｂは出力
導波路５ｂよシ出射される。
せるように、また電極７ｂ 、８ｂに導波路４ｂ 、５
ｂの屈折率を低下させるようにそれぞれ電圧を負荷する
と、第３図Ａに示すように、入力導波路４ａに入射する
入力光９ａは接点６で０次モードとなシ、出力導波路５
ａへ移って行き、最終的に出力光１３ａが出力導波路５
ａよシ出射される。一方第３図Ｂに示すように、入力導
波路４ｂに入射する入力光９ｂは接点６で１次モードと
なシ、出力導波路５ｂに移って行き出力光１３ｂは出力
導波路５ｂよシ出射される。
次に、電極？ａ、８ｂに導波路４ａ、５ｂの屈折率が上
昇するように、また電極７ｂ、８ａに導波路４ｂ、５ａ
の屈折率が低下するようにそれぞれ電圧を負荷すると、
第３図Ｃに示すように、入力導波路４ａに入射する入力
光９ｃは接点６で０次モードとなシ、出力導波路５ｂに
移って行き、最終的に出力光１３ｃが出力導波路５ｂよ
り出射される。一方第３図りに示すように、人力導波路
４ｂに入射する入力光９ｄは接点６で１次モード３− となシ、出力導波路５ａに移って行き出力光１３ｄは出
力導波路５ａより出射される。
昇するように、また電極７ｂ、８ａに導波路４ｂ、５ａ
の屈折率が低下するようにそれぞれ電圧を負荷すると、
第３図Ｃに示すように、入力導波路４ａに入射する入力
光９ｃは接点６で０次モードとなシ、出力導波路５ｂに
移って行き、最終的に出力光１３ｃが出力導波路５ｂよ
り出射される。一方第３図りに示すように、人力導波路
４ｂに入射する入力光９ｄは接点６で１次モード３− となシ、出力導波路５ａに移って行き出力光１３ｄは出
力導波路５ａより出射される。
このような光スィッチの動作特性は次式で表わすことが
できる。
できる。
Δβ／γθ）３．０ （１）
Δβ：入力導波路４ａ、４ｂ間、または出力導波路５ａ
、５ｂ間の位相定数差 γ ： 導波路よシの光のしみ出しを表わすパラメータ θ ： 入力導波路４ａｔ４ｂｓｔたは出力導波路５ａ
、５ｂのなす角 上記式は不等式であるため、ＴＥ、ＴＭモードを制御す
ることを考えた場合、Δβ／γθの小さいモードが動作
する状態ならば大きい方のモードも動作する状態となシ
、ＴＥ、ＴＭモード両方を同時に制御することが可能で
ある。
、５ｂ間の位相定数差 γ ： 導波路よシの光のしみ出しを表わすパラメータ θ ： 入力導波路４ａｔ４ｂｓｔたは出力導波路５ａ
、５ｂのなす角 上記式は不等式であるため、ＴＥ、ＴＭモードを制御す
ることを考えた場合、Δβ／γθの小さいモードが動作
する状態ならば大きい方のモードも動作する状態となシ
、ＴＥ、ＴＭモード両方を同時に制御することが可能で
ある。
また、第２図で示した光スィッチの実施例は完全な対称
形であるので、入出力導波路のどの組合せにおいてもそ
ろった偏向特性を得ることができることになる。
形であるので、入出力導波路のどの組合せにおいてもそ
ろった偏向特性を得ることができることになる。
−４−／
本発明の第２の実施例を第４図に従って説明する。
この第２の実施例は上記第１の実施例の光スィッチの入
力導波路４ａ、４ｂの間および出力導波路５ａ 、５ｂ
の間に屈折率制御用の電極１４ａ。
力導波路４ａ、４ｂの間および出力導波路５ａ 、５ｂ
の間に屈折率制御用の電極１４ａ。
１４ｂを付加したもので動作原理は上記第１の実施例と
同じである。したがって説明の符号も第１の実施例と同
一符号をもって説明する。
同じである。したがって説明の符号も第１の実施例と同
一符号をもって説明する。
動作特性も上記（１）式で示したようにΔβ／γθとい
うパラメータであられされる。
うパラメータであられされる。
ここで、
γ＝（β、２ 、、２ Ａ、ｏ２） ’Ａ （２）β０
：導波路中を−む光の位相定数 ｎ５一基板の屈折率 、、Ａｏ：真空中の光の波数 である。したがって電極７ａ、７ｂ、８；ａ、８ｂによ
シΔβを、電極１４ａ、１４ｂによ１）ｒＬ５を制御す
ることになる。
：導波路中を−む光の位相定数 ｎ５一基板の屈折率 、、Ａｏ：真空中の光の波数 である。したがって電極７ａ、７ｂ、８；ａ、８ｂによ
シΔβを、電極１４ａ、１４ｂによ１）ｒＬ５を制御す
ることになる。
いま、電極７ａｔ７ｂ＋８ａ、８ｂに電圧Ｖ′を負荷す
ると、ＴＥ、ＴＭモードに対してΔβがそれぞれΔβ０
．Δβｅ となるものとする。
ると、ＴＥ、ＴＭモードに対してΔβがそれぞれΔβ０
．Δβｅ となるものとする。
また、電極１４ａ、１４ｂに電圧Ｖを負荷すると、ＴＥ
、１Ｍモードに対してγがそれぞれγ０．γｅと彦るも
のとする。
、１Ｍモードに対してγがそれぞれγ０．γｅと彦るも
のとする。
Δβ０／γ０＝αΔβｅ／γｅ（３）
であればＴＥ、１Ｍモードの特性を一致させることがで
きる。すなわち（３）式よシ Δβ０／Δβｅ−αγＯ／γｅ よって、 ｌｂ ２ムエ ２γ０２γ０ ２ｖ’／ ２ｖ’ α（γｏ （０） ＋（−） Ｖ
）／ （γｅ（０）＋（丁）Ｖ）ｖ よって、 したがって（４）式を満足する電圧Ｖ′を電極１４ａ。
きる。すなわち（３）式よシ Δβ０／Δβｅ−αγＯ／γｅ よって、 ｌｂ ２ムエ ２γ０２γ０ ２ｖ’／ ２ｖ’ α（γｏ （０） ＋（−） Ｖ
）／ （γｅ（０）＋（丁）Ｖ）ｖ よって、 したがって（４）式を満足する電圧Ｖ′を電極１４ａ。
１４ｂに負荷することにより、ＴＥ、１Ｍモードの特性
を完全に一致させることができる。
を完全に一致させることができる。
第４図に示した光スィッチをＬｉＮｂＯ３のＣ板に作成
した場合、１Ｍモードに対してはγ３５、ＴＥモードに
対してもγ１５という比較的大きな電気光学係数を用い
ると云う利点がある。
した場合、１Ｍモードに対してはγ３５、ＴＥモードに
対してもγ１５という比較的大きな電気光学係数を用い
ると云う利点がある。
以上説明した本発明によると、入出力導波路およびそれ
等に設けた屈折制御用電極を完全に対称型としたことに
よシ、入出力導波路のどの組合せにおいても消光比のば
らつきを小さくすることができる利点を有する。
等に設けた屈折制御用電極を完全に対称型としたことに
よシ、入出力導波路のどの組合せにおいても消光比のば
らつきを小さくすることができる利点を有する。
さらに、ＬｉＮｂＯ３のＣ板に本発明による光スィッチ
を作成したとき、ＴＥモードの制御に比較的値の大きな
γ１５の電気光学係数を用いるために従来のγ２２の電
気光学係数を用いた光スィッチに較べて低電圧動作がで
きるという利点がある。
を作成したとき、ＴＥモードの制御に比較的値の大きな
γ１５の電気光学係数を用いるために従来のγ２２の電
気光学係数を用いた光スィッチに較べて低電圧動作がで
きるという利点がある。
第１図は従来例の構成図、第２図は本発明の第１の実施
例を示す構成図、第３図Ａ−Ｄは第２図で示した光スィ
ッチの動作機構図、第４図は本発明の第２の実施例を示
す構成図である。 ４ ａ 、 ４ ｂ −人力導波路 ５ ａ 、 ５
ｂ −出力導波路 ６・・・接点 ７ ａ ＋ ７ ｂ
＋ ｓ ａ ｔ ａ ｂ・・・電極９ａ、９ｂ、１０
ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、−１２ａ。 ＝７− １２ｂ、１３ａ、１３ｂ・・−電場強度分布 １４ａ。 １４ｂ・・・電極 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 金 倉 喬 二 ８− 手続補正書（自発） 昭和５９年９月４日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第 ０７２９６８ 号２、発明の
名称 導波路型光スイッチ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名 称 （
０２９）沖電気工業株式会社代表者 橋本南海男 ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 自 発 ７、補正の内容 １、明細書第６頁第１３行に、「位相定数」とおるのを
「位相定数の平均値」と補正する。 ２、明細書第６頁第１７行に、「ｎ３」とあるのを「γ
）」と補正する。 ３、明細書第７頁第１０行〜第１４行を下記の如く補正
する。 よって、 ４、明細書第７頁第１５行に、「電圧■」とあるのを「
電圧Ｖ」と補正する。
例を示す構成図、第３図Ａ−Ｄは第２図で示した光スィ
ッチの動作機構図、第４図は本発明の第２の実施例を示
す構成図である。 ４ ａ 、 ４ ｂ −人力導波路 ５ ａ 、 ５
ｂ −出力導波路 ６・・・接点 ７ ａ ＋ ７ ｂ
＋ ｓ ａ ｔ ａ ｂ・・・電極９ａ、９ｂ、１０
ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、−１２ａ。 ＝７− １２ｂ、１３ａ、１３ｂ・・−電場強度分布 １４ａ。 １４ｂ・・・電極 特許出願人 沖電気工業株式会社 代理人 弁理士 金 倉 喬 二 ８− 手続補正書（自発） 昭和５９年９月４日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第 ０７２９６８ 号２、発明の
名称 導波路型光スイッチ ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名 称 （
０２９）沖電気工業株式会社代表者 橋本南海男 ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 自 発 ７、補正の内容 １、明細書第６頁第１３行に、「位相定数」とおるのを
「位相定数の平均値」と補正する。 ２、明細書第６頁第１７行に、「ｎ３」とあるのを「γ
）」と補正する。 ３、明細書第７頁第１０行〜第１４行を下記の如く補正
する。 よって、 ４、明細書第７頁第１５行に、「電圧■」とあるのを「
電圧Ｖ」と補正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｘ分岐型の導波路讐光スイッチにおいて、入力導波
路および出力導波路をそれぞれ対称とすると共にそれぞ
れの導波路に屈折率制御用の電極を設けて屈折率の非対
称性によシ光の進行方向を制御するようにしたことを特
徴とする導波路型光スイッチ。 ２、特許請求の範囲第１項において、入力導波路間およ
び出力導波路間にそれぞれ電極を設け、光の各導波路よ
シのしみ出しを制御してスイッチ特性の偏光依存性を無
くしたことを特徴とする導波路型光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7296884A JPS60217346A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 導波路型光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7296884A JPS60217346A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 導波路型光スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60217346A true JPS60217346A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13504689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7296884A Pending JPS60217346A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 導波路型光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60217346A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0367682A2 (en) * | 1988-11-04 | 1990-05-09 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical switch |
| WO1997046909A1 (de) * | 1996-06-05 | 1997-12-11 | HEINRICH-HERTZ-INSTITUT FüR NACHRICHTENTECHNIK BERLIN GMBH | Digitaler optischer schalter |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP7296884A patent/JPS60217346A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0367682A2 (en) * | 1988-11-04 | 1990-05-09 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Optical switch |
| WO1997046909A1 (de) * | 1996-06-05 | 1997-12-11 | HEINRICH-HERTZ-INSTITUT FüR NACHRICHTENTECHNIK BERLIN GMBH | Digitaler optischer schalter |
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