JPS6184628A - 導波路型光スイツチ - Google Patents

導波路型光スイツチ

Info

Publication number
JPS6184628A
JPS6184628A JP20556184A JP20556184A JPS6184628A JP S6184628 A JPS6184628 A JP S6184628A JP 20556184 A JP20556184 A JP 20556184A JP 20556184 A JP20556184 A JP 20556184A JP S6184628 A JPS6184628 A JP S6184628A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
port
waveguide
electrode
refractive index
optical switch
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.)
Granted
Application number
JP20556184A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0254929B2 (ja
Inventor
Hideaki Okayama
秀彰 岡山
Keisuke Watanabe
敬介 渡辺
Shigehiro Kusumoto
楠本 茂宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP20556184A priority Critical patent/JPS6184628A/ja
Publication of JPS6184628A publication Critical patent/JPS6184628A/ja
Publication of JPH0254929B2 publication Critical patent/JPH0254929B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/29Devices 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
    • G02F1/31Digital deflection, i.e. optical switching
    • G02F1/313Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
    • G02F1/3132Digital 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)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野 本′JC明はHi波路中を進む光の進行方向を電気的に
偏向する光スイッチに関するものである。
〔従来の技術〕
2本のn波路を平行に配1αし、それぞれのn波路の間
の相互作用を制呻することにより光のスイッチングを行
うことができる。
すなわち、平行な2本の導波路がまったく同一の114
1告である場合、一方の導波路の人力ポートに入射され
た光は除々に他方の導波路へ移って行き、ある距離伝播
すると光はこの他方の導波路へ完全に移行するが、この
光は更に伝播することによ9r+5び冗の入射された導
波路へ除々に移って行き、ある距離伝播すると元の入射
された導波路へ完全VC移行する。このように伝播距離
に対して周期的に光は2本の導波路間を移った9戻った
りする。
2本の、n波路の構造つまり屈折率が十分違う場合には
、光はまったく他の導波路へ移行することはなく、入射
された導波路をそのまま伝播する。
第2図はこのような現象を利用した従来の方向性結合器
型光スイッチを示す平面図で、図において1と2は同一
構造の導波路である。この導波路1と2は平行に配置さ
れておシ、それぞれの入力ポート1a,2aと出力ポー
ト1bt2bとの間の伝播路1c,2cは光が完全に移
行する長さしに形成されていて、この伝播路1c,2c
上に制開用の電唖3,4が各々配置されている。
この構成において、電極3,4へ電圧を印加しない場合
には、例えば一方の導波路1の入カポ−)1aに入射さ
れた光は、他方の導波路2の出力ポート2bから出射さ
れる。ユまた、電極3,4へ電圧を印加した場合は、導
波路1,2の伝播路1C。
2cで屈折率に差が生じるため、一方の導波路1の人カ
ポ−)iaK人射された光は、他方のC波:l”i’+
 2へ移行することはなく、そのま′i伝播路1Cを進
んで同じ導波路1の出カポ−)1bから出射する。
以上従来の方向性結合器型光スイッチについて説明した
が、この光スイッチは以下の間@を有している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
すなわち、上述した光スイッチにおいては、伝播路全光
の移行が行われる長さしに正確に製作しなければならず
、その製作条件は厳しく誤差は6チ程度しか許されない
ものである。しかしながら現在の技術では、前記伝播路
を製作する場合、プロセスによって長さが変化し易いた
め、前記長さしを正確に製作することが困難である。
この問題を解決する1つの方法として、例えば゛ゝ昭和
55年度電子通信学会光・電波部門全国大会。
52−2“で述べられているように2組の電極を制御す
るΔβ方向性結合器型の光スイッチに構成することが考
えられるが、2組のIL極に同一の極性の′【L圧を印
加する状態と、互いに極性を逆にした電圧を印加する状
態を制御しなければならないために操作が複雑となり、
素子の高速動作化、制f卸系の簡素化に逆行するという
問題を有している。
また、このΔβ方向性結合器型の光スイッチに分いても
、依然として2本の導波路の平行度と均一性が要求され
ている。
本発明はこれらの間1@全解決するためになされたもの
で、製作条件が緩やかで、かつある素子長以上であれば
簡単な制御により最適なスイッチ動作を行うことができ
る導波路型光スイッチを実現することを目的とするもの
である。
〔問題点を解決するための手段〕
上述した目的を達成するため、本発明は平行に配置なさ
れる2本の導波路のうちの一方を、実効屈折率差が距離
に伴って一定喧で変化するように幅を変えて形成したも
のである。
〔作用〕
上水した手段によれば、それぞれの導波路上に設けられ
る電極に印加される電圧によって、実効屈折率の大きさ
を調整することにより、良好な光のスイッチ動作番行う
ことができる。
〔実施例〕
以下図面を参照して実施例を説明する。
第1図は本発明による導波路型光スイッチの一実施例を
示す平面図である。南において1と2は互いに平行に配
置された導波路で、それぞれ入カポ−)1a、2a、出
力ポート1by2b、及び伝播路1c、2cから成9、
これらは第2図のものに相当するが、本実施例は一方の
導波路2の云R[各2COC品を入カポ−)2aから出
力ポート2bに向って除々に広くなるように形成するこ
とにより実効屈折率が距離に伴って一定値で変化するよ
うにしである。
導波路1の伝播路1cの実効屈折率は従来と同様に一定
である。
3と4は伝播路1c、2c上に設けられた電極である。
第3図は上述した構成による光スイッチの動作特性を示
す図、第4図は光スイッチを動作させる場合の実効屈折
率を示す図であり、この第3図及び第4図を用いて以下
に作用を説明する。
まず、クロス状態つまシ導波路1(または2)の入カポ
−)1 a(tたは2a)から入射した光が別の導波路
2(または1)の出力ポート2b(またはlb)から出
射する状態?考える。
ここで、第1図に示す導波路1,2における伝播路1c
、2cの実効屈折率は、距離と共に第4図(1)の直線
I C’ y 2 e’のように変化するものとする0 この状態で電極3,4に電圧を印加するが、例えばLi
NbO3−C板では、電極3をプラス、電極4をマイナ
スとすると実効屈折率が距離によらず−定値Jn’で変
化し、直a1C“+2c“のようになる。
この場合、導波路1(または2)の人力ポートIa(ま
たは2a)から入射された光は、第3図(1)、 (I
I)に示すように伝播路1c(または2c)を伝播する
間に導波路2(または1)の伝播路2C(またはIc)
へパワーを移して行く。そして、電圧によりΔル′を変
化させることで移行点の位置が変わるため、後述する成
る条件を満たせば、必ず入力ポート1aから出カポ−)
2bへ、あるいは人カポ−)2aから出カポ−)1bへ
と光が移行する状態を作り出すことが可能となる。
次に1、バー状態つまり導波路1(または2)の人カポ
−)1a(または2a)から入射した光が、同じ導波路
1(または2)の出力ポート1b(または2b)から出
射する状態を考える。  ′ここでもやはり伝播路1c
、2cは、実効屈折率は距離と共に第4[6(III)
に示す直線1C′、2C′のように変化するものとする
0 この状態で前述したクロス状態とは逆の方向、例えばL
iNbO3C板では電極3にマイナス、電極4にプラス
の電圧を印加することにより、実効屈折率をΔル“変1
ヒさせて直線1C”t 2 c“のようにする。この場
合、実効屈折率の変化量ΔFL′の大きさをクロス状態
を作シ出す実効屈折率の変化量341以上にしておく。
そこで、入射ポート1a(ま念は2aンから光を入射さ
せると、その光のパワーは第3図CI)に示すように伝
播路1c(または2ei振動しながら伝播する。このと
き入射された伝播路1c(または2c)に光のパワーが
完全に残っている点があるが、前記実効屈折率の変化量
Δル“を変化させることで、この光のパワーが完全に残
っている点を移動させることができる。
こうして光は伝播路1c(または2cLc進み、出力ポ
ート1b(または2b)から出射する。
次に、光スイッチの必要な素子長とスイッチ電圧との関
係について説明する。
クロス状態のとき、伝播路1e(または2e)に光が入
射されると、伝播録1c(または2’c )を延長した
無限遠での移行パワーは、K’に結合係数1.αを実効
屈折率差の距離に対する変化の割合として P(lc−+1b)=1 eXp(−π/(α/に2)
 )  ・−・−(1)で表わされる。すなわち、光の
パワーは第3図(ホ)に示すように振動しながら、前記
(1)式で求められる値に収束して行く。
伝播路1c(または2.c)に入射された光のパワーと
、伝播路1c(または2c)に残存する光、7)ハフー
トO比率7>E、3uan テハ、S’に2= 0.4
5.20dBでは/に2= 1.47となる。すなわち
、/に2が十分小さくないと、第3図CI) 、 (I
T)に示すような消光費の高い特性は14すられなくな
る。
素P長を第1四に示す2tとし、規格化された実効屈折
率差tΔル/に一αt/にとして、規格化された素子長
をKtとすると、/に2=(ΔrL/K )/(Kt 
)であり、この値t ハラメータにして光パワーの収束
性にχ・jする特性が決定される。このことは1電子通
信学会論文誌J64−C(103666(’81 )“
に述べられている。
但し、スイッチ動作はΔIzJrLの条件下で行うもの
とする。
必要な素子の長さは、αtというパラメータにより決定
されることが’ 、L Opt、 Sac、 Amer
ica65(7] 804(’75)“に示されている
。すなわち、αt2=(VK、、 a (Kt) = 
(Δn/K ) −KLで表わせる。
αt2は光のパワーの伝播距離に対する変化の様子、特
に光のパワーの振動の回数を決定する。
(/に2とαt2をパラメータとしたΔn/ K対KL
のグラフを第5図に示す。これにより光スイッチの特性
が決定され、αtはほぼ10以上の必要があα 9、/に2は1.47以下の必要がある。
αt2=(Δn/ K )・に/、であるから、αを一
一定の曲線は双曲線で表わされ、右上へ行く程値は大き
い。また、/に2=(Δn/K)/CKt)であるから
、Cシに2=一定の線は直線で表わされ、αに2が小さ
い程直線の傾きが減少する。
第5図における黒丸αt −5は通常の方向性結合器の
動作点を示している。また点(I) 、 ([0、(l
ullは第31”!(D 、 (n) 、 Qolの素
子構造パラメータの値を示している。これによれば01
1の点は(/に2=1.47以上、αz”=io以下で
あって、素子構造としては不適当であり、第3図01に
示すように特性は悪い。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、平行に配置される2本の
導波路の一方を、実効屈折率が距離に伴って一定値で変
化するように幅を変化させて形成すると共に、各々の導
波路上に電極を設けた構成としているため、以下のよう
な効果が得られる。
すなわち、従来の方向性結合器型光スイッチでは、2本
の導波路の平行性、均一性に高い精度が要求されていた
が、本発明による光スイッチではその必要がなく、ある
素子長以上であればスイッチ動作がOT能であるため、
製作条件が大幅に緩和される。
また、従来のΔβ方向性結合器型の光スイッチでは、4
つの電極を使用し、そこに印加する電圧の組合わせによ
りスイッチ動作を行うため、制御が複雑化するが、本発
明では電極は2つで済むため、制御が複雑化することは
ない0
【図面の簡単な説明】
第11図は本発明による導波路型光スイッチの一実施例
を示す平面図、第2図は従来の光スイッチを示す平面図
、第3図は第1図の実施例の動作特性を示す[図、第4
図は第1図の実施例の動作時における導波路の実効屈折
率の変化を示す図、第5図は光スイッチの素子の特性を
示す図である。 1.2:導波路 1a、2a:人力ポート1 b y 
zb :出力ボート 1c、2c:伝播路3.4: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@ 1− ”         1.2  導波路稙 212 麺 3 回 (I〕 伝播距離Z (I) IIy丁百社′12ν11Z (Iノ C1ノ 0          5    K1手続補正書(自
発) 昭和60年6月11日 昭和59 q−I[、)−許 願 第 205561 
号2、発明の名称 ダン波路型光スイッチ3、補正をす
るΔ 矛f↑との閏fk!時、二′「出願人 件 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0  橋本 南海
男 4、代 理 人 氏 名   (6961)  弁理士 金 倉 喬 二
、−2−17、補正の内容 ■1時計請求の範囲を別紙の如く訂正する。 2 明細書第2頁第5行目、第6行目、第9行目及び第
13行目に 「伝播」とあるを「伝搬」と訂正する03 明細書第2
頁第19行目及び第20行目に「伝播路」とあるを「伝
搬路」と訂正する。 ・1 明細書第3頁第6行目、第9行目、第17行目及
び第20行目に 「伝播路」とめるを「伝搬路」と訂正する。 5 明細書第4頁第1行目 「長さが」とあるfa:「長さLが」と訂正する。 6、明aILJ第一1 L′、i第7行目〜10行目を
下記の如く訂正する。 「することが考えられるが、電極構造が複雑化するため
に、素子の高速動作化、制」7、明、tllI各第5頁
第2行目、第7行目及び第20行目に 「実効」とあるを「等価」と訂正する。 8 明細書第6頁第2行目、第4行目及び第14行IJ
〜第15行目に「伝播」とあるを「伝搬」と訂正する。 9、明細書第6頁第2行目、第8行目、第15行目及び
第20行目に 「実効」とあるを「等価」と訂正する。 lα 明細書第7頁第4行目、第5行目及び第16行目
に 「伝播」とあるを「伝搬」と訂正する。 11、  明mll書第7頁第16行目に「実効」とあ
るを「等価」と訂正する。 12、明細書第8頁第1行目、第3行目、第4行目及び
第11行目に 「実効」とちるを「等価」と訂正する。 1:(、明細11::第8頁第8行目、第9行目、第1
4行目及び第18行目に 「伝播」とあるを「伝搬」と訂正する。 14、明細11F第9頁第19行目に 「伝fil’i録」とあるを「伝搬路」と訂正する。 15、明細11F第9頁第1行目及び第14行目に「実
効」とあるを「等価」と訂正する。 1(i、明、1411書第9t′1第3行目に[eXp
JとあるをrEXPJと訂正する。 17、明細書第9頁第8行目に 「伝播」とあるを「伝搬Jと訂正する。 +8.  明細書第9頁第12行目に 「′t−Z」とあるを「比」と訂正する。 19、明細11:第10貞第6行目に 「伝播」とあるを「伝搬」と訂正する。 20、明細書第12頁第5行目に 「実効」とあるを「等価」と訂正する。 21、明細書第11頁第17行目から第18行目に[制
御が複雑化するが、」とあるを 「高速動作が困難であるが」と訂正する。 n、明細書第11頁第19行目を下記の如く訂正する。 「進行波電極を採用することによシ、超高速動作が可能
である。」 乙、明細書第12頁第5行目に 「実効」とあるを「等価」と訂正する。 U、明細書第12頁第8行目に 「伝播路」とあるを「伝搬路」と訂正する1、25、第
1図、第3図及び第4図(I)全別紙の如く訂正する。 (第1閣及び第3図においては図面中[伝播Jとあるを
全て「伝搬」と訂正) 特許請求の範囲 12木の導波路を平行に配置し、各々の4波路上に電極
を設けることにより構成される光スイッチにおいて、一
方の導波路をそのユ1屈折率が距離に伴って一足値で変
化するように形成したことを特徴とする導波路型光スイ
ッチ。 2、前記一方の導波路は幅eff化させることにより聾
屈折率を距離に伴って一定値で変化させることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の専波路型元スイッチ。 1.2:導波路 1a、2a:人力ポート 1b、2b:出力ボート 1c、20:伝搬路 3.4:電甑 輔 3− (I) 伝搬距′1lliZ 伝搬距離Z

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2本の導波路を平行に配置し、各々の導波路上に電
    極を設けることにより構成される光スイッチにおいて、
    一方の導波路をその実効屈折率が距離に伴って一定値で
    変化するように形成したことを特徴とする導波路型光ス
    イッチ。 2、前記一方の導波路は幅を変化させることにより実効
    屈折率を距離に伴って一定値で変化させることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の導波路型光スイッチ。
JP20556184A 1984-10-02 1984-10-02 導波路型光スイツチ Granted JPS6184628A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20556184A JPS6184628A (ja) 1984-10-02 1984-10-02 導波路型光スイツチ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20556184A JPS6184628A (ja) 1984-10-02 1984-10-02 導波路型光スイツチ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6184628A true JPS6184628A (ja) 1986-04-30
JPH0254929B2 JPH0254929B2 (ja) 1990-11-26

Family

ID=16508930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20556184A Granted JPS6184628A (ja) 1984-10-02 1984-10-02 導波路型光スイツチ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6184628A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007220A1 (en) * 1987-03-17 1988-09-22 Bell Communications Research, Inc. Electro-optical switch

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007220A1 (en) * 1987-03-17 1988-09-22 Bell Communications Research, Inc. Electro-optical switch

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0254929B2 (ja) 1990-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7099524B2 (en) Optical modulator
US4172630A (en) Multimode electrooptic waveguide switch
JP2705664B2 (ja) 光スイッチ
ATE459895T1 (de) Breitband-elektrooptische modulatoren
JPS6184628A (ja) 導波路型光スイツチ
US5828796A (en) Optical switch for reducing processing errors in a coupling region
US5013114A (en) Optical switch apparatus
US4934776A (en) Ultra-high-extinction cascaded coupled-waveguide optical modulators and optical gate arrays
KR100207599B1 (ko) 저전압 광스위치 및 그 제조방법
JPS63261219A (ja) 光変調素子
JP2001004967A (ja) 光導波路素子
JPS6484230A (en) Optical switch
JP2976608B2 (ja) 導波路形光スイッチ
JP4104027B2 (ja) 方向性結合型電気光学素子
JP2697038B2 (ja) 音響光学効果タイプ導波型周波数シフタ
JPH04254819A (ja) 光導波路形デバイス
JPH01201628A (ja) 光スイッチ
JPS62299947A (ja) 導波路光スイツチ
JPH0361932B2 (ja)
JPS61240227A (ja) 光スイツチ装置
JPS5934286B2 (ja) 光方向性結合器
JPS6218519A (ja) 光偏波面分離素子
JP2659786B2 (ja) モード光分離器
JPS62212631A (ja) 光合波分波器
JPS6167838A (ja) 導波路型光スイツチ

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term