JPS62257133A - 導波型光偏向器 - Google Patents
導波型光偏向器Info
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- JPS62257133A JPS62257133A JP61100627A JP10062786A JPS62257133A JP S62257133 A JPS62257133 A JP S62257133A JP 61100627 A JP61100627 A JP 61100627A JP 10062786 A JP10062786 A JP 10062786A JP S62257133 A JPS62257133 A JP S62257133A
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- optical waveguide
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Landscapes
- 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】
ｒ産業上の利用分野】
本発明は７２％光学素子からなる導波型光偏向器に関す
る。
る。
ｒ従来の技術」
光スィッチ、光スキャナなどの主要部材とじて音響光学
素子からなる導波型光偏向器が用いられており、かかる
光偏向器は、第４図（Ａ）〜（Ｄ）に示す製造−Ｌ段に
より作製されるのが一般である。
素子からなる導波型光偏向器が用いられており、かかる
光偏向器は、第４図（Ａ）〜（Ｄ）に示す製造−Ｌ段に
より作製されるのが一般である。
以下、その製造方法について説明する。
はじめ、第４図（Ａ）のごとく、ガラス基板ｌ上に橘尚
状の交差指電極ｉ２ａとリード線接続用のポンディング
部２ｂとからなるＩＤＴ電極２が設けられる。
状の交差指電極ｉ２ａとリード線接続用のポンディング
部２ｂとからなるＩＤＴ電極２が設けられる。
なお、ＩＤＴはＩｎｔｅｒ ｄｉｇｉｔａｌ ｔｒａｎ
ｓｄｕｃｅｒの略称である。
ｓｄｕｃｅｒの略称である。
つぎに、第４図（Ｂ）のごとく、ガラス基板ｌ上にはポ
ンディング部２ｂにマスク３を施し、該ポンディング部
２ｂを除くガラス基板ｌ上に、Ｃ軸配向されたＺｎＯ薄
膜製の光導波路４をスパッタ法、ＣＶＤ法等により形成
する。
ンディング部２ｂにマスク３を施し、該ポンディング部
２ｂを除くガラス基板ｌ上に、Ｃ軸配向されたＺｎＯ薄
膜製の光導波路４をスパッタ法、ＣＶＤ法等により形成
する。
その後、第４図（Ｃ）のごとく、ガラス基板１の交差指
電極部２ａ上を除く上面にマスク３を施し、かかる状態
において交差指電極部２ａ上の膜厚を前記と同様の成膜
手段により大きくし、かくて、第４図（Ｄ）のごとき導
波型光偏向器を得る。
電極部２ａ上を除く上面にマスク３を施し、かかる状態
において交差指電極部２ａ上の膜厚を前記と同様の成膜
手段により大きくし、かくて、第４図（Ｄ）のごとき導
波型光偏向器を得る。
この場合、交差指’ｔｔｉ極部２ｄを含む膜厚の大きい
部分が表面弾性波（ＳＡＷ）励振陥部５となる。
部分が表面弾性波（ＳＡＷ）励振陥部５となる。
ｆ発明が解決しようとする問題点Ｊ
上述した導波型光偏向：の場合、ＳＡＷ励振部部５にお
ける膜厚は、トランスデユーサとしての実効結合効率を
最大にすべく、超音波波長の０．４〜０．６倍に設定す
る必要があり、例えばＳＡＷ励振部部５の中心波長を１
ＧＨｚとした場合、その膜厚は。
ける膜厚は、トランスデユーサとしての実効結合効率を
最大にすべく、超音波波長の０．４〜０．６倍に設定す
る必要があり、例えばＳＡＷ励振部部５の中心波長を１
ＧＨｚとした場合、その膜厚は。
１、むｌ程度となる。
これに対し、上記光偏向器の光導波路４については、音
響光学素子内の回折の散乱を抑制するため、光が伝搬す
る部分をシングルモードにする必要があり、例えば上位
に空気層をもつ光導波路４の場合、シングルモード伝搬
条件を満たすため、波長０．６３ル■においてその膜厚
を０．３５４ｇ曹以下に設定しなければならない。
響光学素子内の回折の散乱を抑制するため、光が伝搬す
る部分をシングルモードにする必要があり、例えば上位
に空気層をもつ光導波路４の場合、シングルモード伝搬
条件を満たすため、波長０．６３ル■においてその膜厚
を０．３５４ｇ曹以下に設定しなければならない。
その結果、前述したように光導波路４とＳＡＷ励振部部
５との膜厚を一致させることができず、かかる膜厚差を
設定する必要上、導波型光偏向器を製造する際の工程が
面倒となり、その工程数も多くなる。
５との膜厚を一致させることができず、かかる膜厚差を
設定する必要上、導波型光偏向器を製造する際の工程が
面倒となり、その工程数も多くなる。
これ以外にも、膜厚の変化領域での表面弾性波の反射が
生じるため、実効的な電気機械結合係数が減少し、回折
効率が低下する。
生じるため、実効的な電気機械結合係数が減少し、回折
効率が低下する。
本発明は上記の問題点に鑑み、少ない工程数にて安価に
製造でき、しかも特性のよい導波型光偏向器を提供しよ
うとするものである。
製造でき、しかも特性のよい導波型光偏向器を提供しよ
うとするものである。
ｒ問題点を解決するための手段ｊ
本発明は、基板に形成された薄膜型光導波路の導波方向
と交差し、その光導波路に１表面弾性波を励振するため
の電極を備えた光偏向部が設けられている導波型光偏向
器において、上記光導波路の上面が平坦に形成されてい
るとともに、その光導波路の上面にクラッド層が設けら
れていることを特徴として、所期の目的を達成する。
と交差し、その光導波路に１表面弾性波を励振するため
の電極を備えた光偏向部が設けられている導波型光偏向
器において、上記光導波路の上面が平坦に形成されてい
るとともに、その光導波路の上面にクラッド層が設けら
れていることを特徴として、所期の目的を達成する。
ｒ作用Ｊ
本発明に係る導波型光偏向器の場合、光偏向部をも含め
た光導波路の上面が平坦に形成され、その光導波路の平
坦な上面にクラッド層が設けられているから、膜厚に差
をもたせるためのマスキング工程が省略でき、基板上に
電極、薄膜型光導波路、クラッド層を順次形成するだけ
で簡易に導波型光偏向器を作製することができる。
た光導波路の上面が平坦に形成され、その光導波路の平
坦な上面にクラッド層が設けられているから、膜厚に差
をもたせるためのマスキング工程が省略でき、基板上に
電極、薄膜型光導波路、クラッド層を順次形成するだけ
で簡易に導波型光偏向器を作製することができる。
もちろん１本発明の導波型光偏向器は、クラッド層を備
えていることよにより、 ＳＡＷ励振部としての最適膜
厚、光導波路のシングルモード伝搬条件を満たすことと
なり、かつ、光伝搬損失をも低減できる。
えていることよにより、 ＳＡＷ励振部としての最適膜
厚、光導波路のシングルモード伝搬条件を満たすことと
なり、かつ、光伝搬損失をも低減できる。
ｒ実 施 例１
以下、本発明に係る導波型光偏向器の実施例につき１図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
第１図に例示した本発明の導波型光偏向器において、１
１は基板、１２は電極（ＩＤＴ）、１３は薄膜型の光導
波路、１４はクラッド層である。
１は基板、１２は電極（ＩＤＴ）、１３は薄膜型の光導
波路、１４はクラッド層である。
基板１１はガラス、溶融石英、サファイアなどの非圧電
体からなり、場合により、当該基板１１の上面にクラッ
ド層が形成されていることがある。
体からなり、場合により、当該基板１１の上面にクラッ
ド層が形成されていることがある。
電極１２は例えばアルミニウムなどの金属導体からなり
、かかる電極１２は多段傾斜アレイ型、湾曲型、傾斜指
チャープ型、フェイズドアレイ型などの任意型式を有し
、その電極配置は第２図（Ａ）〜（Ｄ）に示すいずれか
の態様となっている・光導波路１３はＺｎＯ，ＬｉＮｂ
Ｏ３，ＬｉＴａＯ３などの結晶性材料からなり、クラッ
ド層１４は光導波路１３よりも低屈折率の透明材、例え
ば以下に列記するものからなる。
、かかる電極１２は多段傾斜アレイ型、湾曲型、傾斜指
チャープ型、フェイズドアレイ型などの任意型式を有し
、その電極配置は第２図（Ａ）〜（Ｄ）に示すいずれか
の態様となっている・光導波路１３はＺｎＯ，ＬｉＮｂ
Ｏ３，ＬｉＴａＯ３などの結晶性材料からなり、クラッ
ド層１４は光導波路１３よりも低屈折率の透明材、例え
ば以下に列記するものからなる。
（ＳｉＯ２）ｘ−ＴｉＯ２ｙ 。
（ＳｉＯ２）ｘ−Ｔａ２０５ｙ。
ＳｉＯ。
５ｎ０２ 。
Ｌａ２Ｏ３＋
ＩＴＯ（Ｉｎｚ ０３ 中５ｎＯ２）。
Ｉ ＴＡＯ（Ｉｎ２０３＋５ｎ０２ ＋ ５ｂ２０３）
＊ＩＴＣＯ（Ｉｎ２０ｘ＋５ｎ０２＋Ｃｄ０）。
＊ＩＴＣＯ（Ｉｎ２０ｘ＋５ｎ０２＋Ｃｄ０）。
上記各部材の相対関係を説明すると、基板１！上には交
差指電極部１５とリード線接続用のポンディング部ＩＢ
とを備えた表面弾性波を励振するための電極１２が設け
られ、そのポンディング部１Ｂを除く基板１１の上面に
は、上面が平坦な、かつ、Ｃ軸配向された光導波路１３
が形成され、その光導波路１３の上面にクラッド層１４
が形成されている。
差指電極部１５とリード線接続用のポンディング部ＩＢ
とを備えた表面弾性波を励振するための電極１２が設け
られ、そのポンディング部１Ｂを除く基板１１の上面に
は、上面が平坦な、かつ、Ｃ軸配向された光導波路１３
が形成され、その光導波路１３の上面にクラッド層１４
が形成されている。
かかる導波型光偏向器の場合、基板ｌｌ上の光偏向部１
７は電極１２を含み、光導波路１３の導波方向と交差し
ている。
７は電極１２を含み、光導波路１３の導波方向と交差し
ている。
上記実施例の導波型光偏向器において、光導波路１３の
一端から入射したレーザ光をその他端から出射するとき
、表面弾性波を励振するための光偏向部１７の電極１２
にＲＦ信号を印加すると、圧電効果により５ＡＷ（Ｓｕ
ｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）が励振され
。
一端から入射したレーザ光をその他端から出射するとき
、表面弾性波を励振するための光偏向部１７の電極１２
にＲＦ信号を印加すると、圧電効果により５ＡＷ（Ｓｕ
ｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ）が励振され
。
当該ＳＡＷは光弾性効果により、光導波路１３内の電極
１２と垂直な方向に周期構造の屈折率分布をつくり、か
くて光導波路１３を伝搬するレーザ光は、上記周期構造
の屈折率分布により、ブラッグ条件を満足させる角度の
方向へ偏向される。
１２と垂直な方向に周期構造の屈折率分布をつくり、か
くて光導波路１３を伝搬するレーザ光は、上記周期構造
の屈折率分布により、ブラッグ条件を満足させる角度の
方向へ偏向される。
つぎに、本発明導波型光偏向器の一製造例を第３図（Ａ
）〜（１１）により説明する。
）〜（１１）により説明する。
はじめ、第３図（Ａ）のごとく、ガラス製（米国コーニ
ング社： ７０５９ガラス）とし′た基板１１上に。
ング社： ７０５９ガラス）とし′た基板１１上に。
金属蒸着手段を介してアルミニウム酸のＩＤＴ電極１２
を形成する。
を形成する。
つぎに、第３図（Ｂ）のごとく、上記電極１２のポンデ
ィング部１８をマスク１８により覆いながら、基板１１
）−にスパッタ手段を介してＺｎＯ膜をＣ軸配向成長さ
せ、これにより膜厚１．２弘諺の光導波路１３を形成す
る。
ィング部１８をマスク１８により覆いながら、基板１１
）−にスパッタ手段を介してＺｎＯ膜をＣ軸配向成長さ
せ、これにより膜厚１．２弘諺の光導波路１３を形成す
る。
その後、第３図（Ｃ）のごとく、上記スパッタ手段のタ
ーゲットは変えるが、マスク１８はそのままに保持して
、光導波路１３の丘に屈折率１．９７のＳ １０２−Ｔ
ｉ０７膜を成長させ、これにより膜厚的２ｐＬｍのクラ
ッド層１４を形成する。
ーゲットは変えるが、マスク１８はそのままに保持して
、光導波路１３の丘に屈折率１．９７のＳ １０２−Ｔ
ｉ０７膜を成長させ、これにより膜厚的２ｐＬｍのクラ
ッド層１４を形成する。
かくて、第３図ＣＤ）のごとき導波型光偏向器が得られ
るが、こうして得られた導波型光偏向器の場合、トラン
スデユーサの実効結合効率には約１４駕であり、理論値
とよく一致していた。
るが、こうして得られた導波型光偏向器の場合、トラン
スデユーサの実効結合効率には約１４駕であり、理論値
とよく一致していた。
その光伝搬損失もＴＥｏモード、波長０．８３３μ麿の
Ｈｅ−Ｍｅレーザにおいて０．２ｄＢ／ｃ■であり、ク
ラッド層がない導波型光偏向器（従来例）の光伝搬損失
２ｄＢ／ｃｍと比べ、大幅に改善された。
Ｈｅ−Ｍｅレーザにおいて０．２ｄＢ／ｃ■であり、ク
ラッド層がない導波型光偏向器（従来例）の光伝搬損失
２ｄＢ／ｃｍと比べ、大幅に改善された。
なお、本発明導波型光偏向器において、基板１１がクラ
ッド層を有し、そのクラッド層の上に光偏向部１７を有
する光導波路１３、クラッド層１４が形成された場合、
いわゆる光導波路１３が二つのクラッド層により挟まれ
た構造の場合、各層間の温度係数のウォッチング（ｗａ
ｔｃｈｉｎｇ）調整も行なえる。
ッド層を有し、そのクラッド層の上に光偏向部１７を有
する光導波路１３、クラッド層１４が形成された場合、
いわゆる光導波路１３が二つのクラッド層により挟まれ
た構造の場合、各層間の温度係数のウォッチング（ｗａ
ｔｃｈｉｎｇ）調整も行なえる。
ｒ発明の効果１
以上説明した通り、本発明に係る導波型光偏向器は、所
定の光偏向器において光導波路の上面が？坦に形成され
ているとともに、その光導波路の上面にクラッド層が設
けられているから、光伝搬特性のよいものが、少ない］
［程数にて安価に製造できる。
定の光偏向器において光導波路の上面が？坦に形成され
ているとともに、その光導波路の上面にクラッド層が設
けられているから、光伝搬特性のよいものが、少ない］
［程数にて安価に製造できる。
第１図は本発明に係る導波型光偏向器の一実施例を示し
た斜視図、第２図（Ａ）〜（Ｄ）はその導波型光偏向器
の各種電極配置を示した断面図、第３図（Ａ）〜（Ｄ）
は本発明導波型光偏向器の一製造例を工程順に示した説
明図、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は従来の光偏向器における
一製造例を工程順に示した説明図である。 １１１１−一基板 ｌ２・・・電極 １３φ・・光導波路 １４・拳・クラッド層 １５・・・交差指電極部 １６・・・ポンディング部 １７・・・光偏向部 代理人 弁理士 斉 藤 義 雄 第１図 第２図 第３図 第４図
た斜視図、第２図（Ａ）〜（Ｄ）はその導波型光偏向器
の各種電極配置を示した断面図、第３図（Ａ）〜（Ｄ）
は本発明導波型光偏向器の一製造例を工程順に示した説
明図、第４図（Ａ）〜（Ｄ）は従来の光偏向器における
一製造例を工程順に示した説明図である。 １１１１−一基板 ｌ２・・・電極 １３φ・・光導波路 １４・拳・クラッド層 １５・・・交差指電極部 １６・・・ポンディング部 １７・・・光偏向部 代理人 弁理士 斉 藤 義 雄 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (6)
- （１）基板に形成された薄膜型光導波路の導波方向と交
差し、その光導波路に、表面弾性波を励振するための電
極を備えた光偏向部が設けられている導波型光偏向器に
おいて、上記光導波路の上面が平坦に形成されていると
ともに、その光導波路の上面にクラッド層が設けられて
いることを特徴と する導波型光偏向器。 - （２）基板がクラッド層を有し、そのクラッド層の上に
光偏向部を有する光導波路が形成されているる許請求の
範囲第１項記載の導波型光偏向器。 - （３）基板がガラス、溶融石英、サファイアのいずれか
からなる特許請求の範囲第１項または第２項記載の導波
型光偏向器。 - （４）光導波路がＺｎＯからなる特許請求の範囲第１項
または第２項記載の導波型光偏向器。 - （５）クラッド層が光導波路よりも低屈折率の透明材か
らなる特許請求の範囲第１項または第２項記載の導波型
光偏向器。 - （６）クラッド層用透明材が、 （ＳｉＯ＿２）＿ｘ−ＴｉＯ＿２＿ｙ、 （ＳｉＯ＿２）＿ｘ−Ｔａ＿２Ｏ＿５＿ｙ、ＳｉＯ、 ＳｎＯ＿２、 Ｌａ＿２Ｏ＿３、 ＩＴＯ（Ｉｎ＿２Ｏ＿３＋ＳｎＯ＿２）、 ＩＴＡＯ（Ｉｎ＿２Ｏ＿３＋ＳｎＯ＿２＋Ｓｂ＿２Ｏ＿
３）、ＩＴＣＯ（Ｉｎ＿２Ｏ＿３＋ＳｎＯ＿２＋ＣｄＯ
）のいずれかからなる特許請求の範囲第５項記載の導波
型光偏向器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61100627A JPS62257133A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 導波型光偏向器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61100627A JPS62257133A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 導波型光偏向器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62257133A true JPS62257133A (ja) | 1987-11-09 |
Family
ID=14279071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61100627A Pending JPS62257133A (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 導波型光偏向器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62257133A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01150120A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-13 | Anritsu Corp | 表面弾性波高速光偏向素子 |
| US5949572A (en) * | 1996-04-04 | 1999-09-07 | Nec Corporation | Optical device having optical wave guide produced in the presence of acoustic standing wave |
| CN112526777A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-19 | 西安交通大学 | 一种基于声表面波折射率场虚拟雕刻的声光透镜芯片 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61100627A patent/JPS62257133A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01150120A (ja) * | 1987-12-08 | 1989-06-13 | Anritsu Corp | 表面弾性波高速光偏向素子 |
| US5949572A (en) * | 1996-04-04 | 1999-09-07 | Nec Corporation | Optical device having optical wave guide produced in the presence of acoustic standing wave |
| US6647196B1 (en) | 1996-04-04 | 2003-11-11 | Nec Corporation | Optical device having optical wave guide produced in the presence of acoustic standing wave |
| CN112526777A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-19 | 西安交通大学 | 一种基于声表面波折射率场虚拟雕刻的声光透镜芯片 |
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