JPS62295005A - Optical waveguide circuit - Google Patents
Optical waveguide circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、光処理機能を書き替えることのできる光導波
回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to an optical waveguide circuit whose optical processing function can be rewritten.
［従来の技術］ 従来、光導波回路はＧａＡｓ、Ｓｉ等の半導体結晶。[Conventional technology] Conventionally, optical waveguide circuits are made of semiconductor crystals such as GaAs and Si.
ＬｉＮｂＯ３等の誘電体結晶、あるいは５ｉ０２等の非
晶質体を基板として、その上にそれぞれＧａＡｓＡｊ２
系の半導体光導波膜、 Ｔｉを拡散したＬｉＮｂ３膜、
あるいは５ｉ０２−Ｇｅ０２系等の合成石英の光導波膜
を形成して、分岐、屈曲、導波、′ａ断１分光等の光処
理を行なっていた。A dielectric crystal such as LiNbO3 or an amorphous material such as 5i02 is used as a substrate, and GaAsAj2 is deposited on the substrate.
system semiconductor optical waveguide film, Ti-diffused LiNb3 film,
Alternatively, an optical waveguide film of synthetic quartz such as 5i02-Ge02 system has been formed to perform optical processing such as branching, bending, waveguiding, and 1-a split light.
しかしながら、こうした従来の光導波路の場合には、導
波構造あるいは光処理機能は固定されており、同一の光
導波回路で別の光処理を行なうことは不可能であった。However, in the case of such conventional optical waveguides, the waveguide structure or optical processing function is fixed, and it is impossible to perform different optical processing with the same optical waveguide circuit.
また、こうした従来の光導波回路は、主としてドライエ
ツチング、ウェットエツチング、電子ビーム露光等の微
細加工技術によって作製されているが、この場合加工精
度に限界があり、光処理を行なう場合に光損失が大きく
なり易い欠点があった。In addition, these conventional optical waveguide circuits are mainly fabricated using microfabrication techniques such as dry etching, wet etching, and electron beam exposure, but in this case there is a limit to the processing accuracy, and when optical processing is performed, optical loss may occur. There was a drawback that it could easily become large.
一方、カルコゲナイド系ガラスを用いて光導波路を形成
できることが特公昭５４−１８７号に、カルコゲナイド
系ガラス膜に光を照射して任意の導波路を形成し得るこ
とが特公昭４９−１７７５０号および特開昭５０−１５
９７５０号に開示されており、また導波膜上にカルコゲ
ナイド膜を形成することによって光導波路を形成するこ
とが特開昭５２−１３０６４７号に開示されている。し
かし、これらの技術は単にカルコゲナイド膜を用いて光
導波路を形成するのみであって、多機能の光処理の可能
な光導波回路はこれまで実現されていない。On the other hand, Japanese Patent Publication No. 187-1987 shows that an optical waveguide can be formed using chalcogenide glass, and Japanese Patent Publication No. 49-17750 and Japanese Patent Publication No. 49-17750 show that an arbitrary waveguide can be formed by irradiating a chalcogenide glass film with light. Kaisho 50-15
9750, and JP-A-52-130647 discloses that an optical waveguide is formed by forming a chalcogenide film on a waveguide film. However, these techniques simply form an optical waveguide using a chalcogenide film, and an optical waveguide circuit capable of multifunctional optical processing has not been realized to date.
［発明が解決しようとする問題点］
本発明はこうした従来の光導波回路の問題点を解決し、
損失が小さく、かつ光処理機能を容易に書き替えてき゛
る光導波回路を提供することを目的とする。[Problems to be solved by the invention] The present invention solves the problems of the conventional optical waveguide circuit,
It is an object of the present invention to provide an optical waveguide circuit with low loss and whose optical processing function can be easily rewritten.
［問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するために本発明の光導波回路は
カルコゲナイド系材料の薄膜からなる光導波路の一部に
、光導波路内を伝播する光波を制御するための屈折率の
異なる部分からなるグレーティング部が形成されている
ことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the optical waveguide circuit of the present invention includes a part of the optical waveguide made of a thin film of a chalcogenide material that controls light waves propagating within the optical waveguide. The grating section is formed of sections having different refractive indexes.
また本発明の光導波回路は、光導波路の上に形成された
カルコゲナイド系材料薄膜の一部に、光導波路内を伝播
する光波を制御するための屈折率の異なる部分からなる
グレーティング部が形成されていることを特徴とする。Further, in the optical waveguide circuit of the present invention, a grating portion consisting of portions with different refractive indexes for controlling light waves propagating in the optical waveguide is formed on a part of the chalcogenide material thin film formed on the optical waveguide. It is characterized by
［作 用１
本発明の光導波路回路は、結晶体あるいは非晶質体の基
板上、あるいは基板の上に形成した光導波膜上に、カル
コゲナイド系非晶質膜を作製し、かつカルコゲナイド系
非晶質膜に光ビームあるいは電子ビームを照射して、屈
折率の異なる部分からなるグレーティングを形成し、こ
れによってカルコゲナイド系非晶質膜中あるいは光導波
膜中を伝播する光波を所定の光路に沿って導波させ、あ
るいは屈曲、遮断９分光１分岐する等の光処理機能を有
すると共に、光処理機能を光ビームあるいは電子ビーム
照射によって消去した後、再度光ビームあるいは電子ビ
ーム照射等によって新たな光処理機能を形成することが
できる。[Function 1] The optical waveguide circuit of the present invention includes a chalcogenide-based amorphous film formed on a crystalline or amorphous substrate, or an optical waveguide film formed on the substrate, and a chalcogenide-based non-crystalline film. A crystalline film is irradiated with a light beam or an electron beam to form a grating made up of portions with different refractive indexes, thereby directing light waves propagating in a chalcogenide-based amorphous film or optical waveguide film along a predetermined optical path. It has optical processing functions such as guiding, bending, blocking, and splitting 9 parts into 1 beam, and after erasing the optical processing function by irradiating a light beam or electron beam, it generates new light by irradiating the light beam or electron beam again. A processing function can be formed.
［実施例］ 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。[Example] The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
実施例１
第１図（八） 、 （Ｂ）は本発明の第１の実施例を示
し、同図（八）は全体の構成図、同図（Ｂ）はグレーテ
ィング部の断面図である。第１図で１は基板、２はカル
コゲナイド系非晶質膜、３は屈折率変化によって形成し
たグレーティング、４は入射光波、５は屈折率変化用光
ビーム（あるいは書き込み用光ビーム）、６はハーフミ
ラ−１７は全反射ミラー、８は波長λ１の光ビーム、９
は波長λ１の光ビーム、ｌＯは屈曲された光波である。Embodiment 1 FIGS. 1(8) and 1(B) show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1(8) is an overall configuration diagram and FIG. 1(B) is a sectional view of the grating portion. In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is a chalcogenide-based amorphous film, 3 is a grating formed by changing the refractive index, 4 is an incident light wave, 5 is a light beam for changing the refractive index (or a writing light beam), and 6 is a writing light beam. Half mirror 17 is a total reflection mirror, 8 is a light beam of wavelength λ1, 9
is a light beam of wavelength λ1, and lO is a bent light wave.
第１図では、１の結晶体あるいは非晶質体の基板の上に
カルコゲナイド系非晶質膜２を形成し、この非晶質膜２
に光ビーム８と光ビーム９を干渉させて得た屈折率変化
用光ビーム５によって、グレーティングパターン３を形
成する。そこで、非晶質膜２に光波４を入射すると光波
４は屈曲され、光波ｉ。In FIG. 1, a chalcogenide-based amorphous film 2 is formed on a crystalline or amorphous substrate 1, and this amorphous film 2 is
A grating pattern 3 is formed by a refractive index changing light beam 5 obtained by interfering a light beam 8 and a light beam 9. Therefore, when a light wave 4 is incident on the amorphous film 2, the light wave 4 is bent and becomes a light wave i.
となる。次に、光ビーム８のみを書き込み時に比□較し
て、やや長時間照射するとグレーティング３は消去され
、グレーティング形成前のカルコゲナイド系非晶質膜と
なる。そこで、さらに光ビーム５を移動させ、あるいは
光ビーム８，９のｉｌ［［を変えると先のグレーティン
グ３とは別の新たなグレーティングが形成できる。もち
ろん、形成する光処理機能は上記グレーティングに限定
されるものではなく、後記するように分光、波長選択等
の機能も容易に形成し、消去し、再形成できる。becomes. Next, when only the light beam 8 is irradiated for a slightly longer time than when writing, the grating 3 is erased and becomes an amorphous chalcogenide film before the grating is formed. Therefore, by further moving the light beam 5 or changing il[[ of the light beams 8 and 9, a new grating different from the previous grating 3 can be formed. Of course, the optical processing function to be formed is not limited to the above-mentioned grating, and functions such as spectroscopy and wavelength selection can be easily formed, erased, and re-formed as described later.
たとえば、第１図において１の基板として５ｉ０２ガラ
スを、また２のカルコゲナイド系非晶質膜としてＧｅｏ
、 ２Ｓｅｏ、 ａ非晶質膜を使用し、膜厚１μｍの非
晶質膜を形成した場合、１００［＋１Ｗ、 １ ｍ５ｅ
ｃのＡｒレーザ（波長＝ ０．４５６μｍ）光パルスを
光ビーム８．９として使用すれば、非晶質体にピッチ０
．４６μｍ程度のグレーティング３を容易に形成できる
。そこで、第１図のように波長１．３μｍの光波４をグ
レーティング３に入射すると、この波長の光波は９０°
曲げられ屈曲された光波１０となる。通常グレーティン
グによる光波の屈曲では波長選択性が鋭く、今回形成し
たグレーティングでは反射を受ける光波の波長範囲Δλ
はΔλ：＝１人程度となった。次に、光ビーム８のみと
してＩ Ｗ、 １０＋ｎ５ｅｃのＡｒレーザパルスを照
射すると、上記グレーティング３は消え、グレーティン
グ書ぎ込み前のＧｅ５ｂＳｅ系、 ａ膜となり、光処理
機能（グレーティング）の書ぎ込みと消去を容易に行う
ことができた。For example, in FIG. 1, 5i02 glass is used as the substrate 1, and Geo
, 2Seo, aWhen using an amorphous film and forming an amorphous film with a thickness of 1 μm, 100[+1W, 1 m5e
If an Ar laser (wavelength = 0.456 μm) light pulse of c is used as the light beam 8.9, a pitch of 0
．． The grating 3 of about 46 μm can be easily formed. Therefore, when a light wave 4 with a wavelength of 1.3 μm is incident on the grating 3 as shown in Fig. 1, the light wave with this wavelength is 90°
This results in a bent and curved light wave 10. When light waves are bent by normal gratings, the wavelength selectivity is sharp, and with the newly formed grating, the wavelength range of light waves that undergoes reflection is Δλ.
was approximately Δλ:=1 person. Next, when only the light beam 8 is irradiated with an Ar laser pulse of IW, 10+n5ec, the grating 3 disappears and becomes a Ge5bSe-based a film before grating writing, and the writing of the optical processing function (grating) and Erasing could be done easily.
実施例１に使用できるカルコゲナイド系材料としてはＧ
ｅＴｅ系のほか、ＧｅＳｅ系、 Ｇｅ５ｂＳｅ系、 １
ｎｓｅ系、ＡｓＳｅ系、 ＡｓＧｅＳｅ系、 Ａｓ５ｅ
ＳＧｅ系などがある。The chalcogenide material that can be used in Example 1 is G.
In addition to eTe series, GeSe series, Ge5bSe series, 1
nse series, AsSe series, AsGeSe series, As5e
There are SGe types, etc.
また基板としては結晶体、非晶質体のいずれをも使用で
きる。Further, as the substrate, either a crystalline body or an amorphous body can be used.
実施例２
第２図（Ａ） 、 ＣＢ）は本発明の第２の実施例を示
し、同図（Ａ）は全体の構成図、同図に）はグレーティ
ング部の断面図である。第２図で２１は基板、２２は光
導波膜、２３はカルコゲナイド系非晶質膜、２４はグレ
ーティング、２５は入射光波、２６は屈折率変化用光ビ
ーム、２７はハーフミラ−１２８は全反射ミラー、２９
，２１０は波長λ１の光ビーム、２１１は屈曲された光
波である。Embodiment 2 FIGS. 2(A) and 2(CB) show a second embodiment of the present invention, in which FIG. 2(A) is an overall configuration diagram, and FIG. 2(CB) is a sectional view of a grating portion. In Figure 2, 21 is a substrate, 22 is an optical waveguide film, 23 is a chalcogenide-based amorphous film, 24 is a grating, 25 is an incident light wave, 26 is a light beam for changing the refractive index, 27 is a half mirror, and 128 is a total reflection mirror. , 29
, 210 are light beams of wavelength λ1, and 211 is a bent light wave.
本実施例の場合には、基板２１の上に光導波膜２２を形
成し、その上にカルコゲナイド系非晶質膜２３を作製し
たものである。したがって、光波２５は光導波膜２２を
伝播してグレーティング部２４に到達する。この時、グ
レーティング部への光のしみ出しによって、光波はグレ
ーティング２４の影響を受けて、屈曲され光波２１１
となる。グレーティング２２の形成は、実施例１の場合
と同様に、波長λ１の光ビーム８．９を干渉させたパタ
ーンによって行なうものである。また、消去は光ビーム
８のみをパターン形成時よりやや長時間照射することに
よって実行される。In the case of this embodiment, an optical waveguide film 22 is formed on a substrate 21, and a chalcogenide-based amorphous film 23 is formed thereon. Therefore, the light wave 25 propagates through the optical waveguide film 22 and reaches the grating section 24 . At this time, as the light seeps into the grating portion, the light wave is influenced by the grating 24 and is bent, causing the light wave 211
becomes. As in the first embodiment, the grating 22 is formed using a pattern in which the light beams 8.9 having the wavelength λ1 interfere with each other. Further, erasing is performed by irradiating only the light beam 8 for a slightly longer time than during pattern formation.
たとえば、第２図において基板２１としてＳｉを、光導
波膜２２としてＳｉｎ２−Ｇｅｍ２系ガラス膜（５μｍ
厚）を、また、カルコゲナイド膜２３として厚さ０．２
μｍのＴｅの１模を使用した場合、３０ｍＷ、 １
ｍ５ｅｃのＡｒレーザ光パルス（波長＝ ０．４５
６μｍ）を光ビーム８．９として使用すれば非晶質体２
３にビッヂ０．４６μｍのグレーティング３を容易に形
成できる。この場合、Ｔｅ膜の屈折率は、３から５５程
度まで変化し、高反射率のグレーティングが形成された
。またパターンの消去に際しては、５００ｍＷの光ビー
ムを０．１ｍ５ｅｃ照射した。本実施例に使用できるカ
ルコゲナイド系材料としては、Ｓｅｉ、 ＧｅＳｅ系、
ＧｅＴｅ系、 Ｚｎ５ｅ系などがある。For example, in FIG. 2, the substrate 21 is made of Si, and the optical waveguide film 22 is made of a Sin2-Gem2 glass film (5 μm
thickness), and the chalcogenide film 23 has a thickness of 0.2
When using one micrometer of Te, 30mW, 1
m5ec Ar laser light pulse (wavelength = 0.45
6μm) as the light beam 8.9, the amorphous body 2
A grating 3 with a width of 0.46 μm can be easily formed on the grating 3. In this case, the refractive index of the Te film varied from about 3 to about 55, and a grating with high reflectance was formed. Further, when erasing the pattern, a 500 mW light beam was irradiated for 0.1 m5ec. Chalcogenide materials that can be used in this example include Sei, GeSe,
There are GeTe series, Zn5e series, etc.
また実施例１．２では書き込み（パターン形成）用の光
源として計レーザを使用したが、このほか半導体レーザ
、 ＹＡＧレーザあるいはＹＡＧレーザのＳＨＧ （第
２高調波）なども使用できる。Further, in Example 1.2, a laser is used as a light source for writing (pattern formation), but a semiconductor laser, a YAG laser, or a SHG (second harmonic) of a YAG laser can also be used.
実施例３
第３図（八） 、 （Ｂ）は本発明の第３の実施例を示
し、同図（Ａ）は全体の構成図、同図（Ｂ）は導波路の
断面図である。３１は基板、３２は導波路、３３．３９
はグレーティング、３４は書き込み用光ビーム、３５．
３６は偏波保持光ファイバ、３７は入射光、３８は出射
光、３２０はカルコゲナイド膜、３２１は光導波膜であ
る。Embodiment 3 FIGS. 3(8) and 3(B) show a third embodiment of the present invention, in which FIG. 3(A) is an overall configuration diagram and FIG. 3(B) is a sectional view of a waveguide. 31 is a substrate, 32 is a waveguide, 33.39
34 is a grating, 34 is a writing light beam, 35.
36 is a polarization-maintaining optical fiber, 37 is incident light, 38 is output light, 320 is a chalcogenide film, and 321 is an optical waveguide film.
第３の実施例では、基板３１の上に導波路３２を作製し
、この導波路３２中に光導波膜３２１とカルコゲナイド
膜３２０を具えておくものである。したがって、光波は
この光導波膜３２１中を伝播するものである。カルコゲ
ナイド膜３２０へのグレーティングパターンの形成は偏
波保持光ファイバ３５．３８の出射光を干渉させて行な
うものであり、光ファイバ３６．３５を基板３１を移動
させることにより、カルコゲナイド膜の任意の場所にパ
ターンの形成を行うことができる。そこで、第３図に示
すように、導波路Ｉへ入射光３７を入射すると、グレー
ティング３３によって光波は９０°曲げられ、導波路結
合部を通じて、導波路ＩＩへと入る。次に、導波路ＩＩ
中に形成されたグレーティング３９によって、光波は再
び９０°曲げられ、導波路ＩＩより出射光３８として出
射されることとなる。たとえば、第３図で、光導波膜（
５ｊＯ２−ＧｅＯ２ガラス）を１０μｍ ｘ ５ μｒ
ｎとし、カルコゲナイド膜（Ｔｅを使用）を１０μｍｘ
０．２μｍとして、 １．３μｍの光波を入射した場合
、 ０．４６μｍピッチのグレーティングによって光波
は９０’曲げられ、導波路ＩＩに入り、さらに９０’曲
げられ出射光３８となった。また、この光処理の光損失
は約１ｄＢであった。In the third embodiment, a waveguide 32 is fabricated on a substrate 31, and an optical waveguide film 321 and a chalcogenide film 320 are provided in this waveguide 32. Therefore, light waves propagate through this optical waveguide film 321. The grating pattern is formed on the chalcogenide film 320 by interfering the emitted light from the polarization-maintaining optical fibers 35.38. It is possible to form a pattern. Therefore, as shown in FIG. 3, when the incident light 37 enters the waveguide I, the light wave is bent by 90 degrees by the grating 33 and enters the waveguide II through the waveguide coupling portion. Next, waveguide II
The light wave is again bent by 90 degrees by the grating 39 formed therein, and is emitted as output light 38 from the waveguide II. For example, in Figure 3, the optical waveguide film (
5jO2-GeO2 glass) 10μm x 5μr
n, and the chalcogenide film (using Te) is 10 μm x
When a light wave of 1.3 μm is incident on the grating having a pitch of 0.2 μm, the light wave is bent by 90′ by the grating with a pitch of 0.46 μm, enters the waveguide II, and is further bent by 90′ to become an output light 38. Moreover, the optical loss of this optical processing was about 1 dB.
実施例４
上記実施例１〜３では、屈折率変化によってグレーティ
ングを形成し、これによって光波を曲げる光処理を中心
に示したが、このほかにも第４図ないし第７図に示すよ
うな光処理機能が実施できる。Example 4 In Examples 1 to 3 above, we mainly focused on optical processing in which a grating is formed by changing the refractive index and thereby bends light waves. Processing functions can be performed.
第４図ないし第７図で４１は基板、４２はカルコゲナイ
ド膜、４３は横グレーティング、４４は縦グレーティン
グ、４５はグレーティング、４６は光導波膜、４７はグ
レーティング、４８は屈折率変化層である。4 to 7, 41 is a substrate, 42 is a chalcogenide film, 43 is a horizontal grating, 44 is a vertical grating, 45 is a grating, 46 is an optical waveguide film, 47 is a grating, and 48 is a refractive index change layer.
第４図は偏光器の構成例であり、カルコゲナイド膜中に
形成されたグレーティング４４．４５によって、光路は
変えられ偏光器となる。FIG. 4 shows an example of the configuration of a polarizer, in which the optical path is changed by gratings 44 and 45 formed in the chalcogenide film, forming a polarizer.
第５図は反射器の構成例であり、グレーティング４５に
よって波長λ＝ｎｄ／２（ｎは整数、ｄはグレーティン
グ間隔）の光波が反射されることとなる。FIG. 5 shows an example of the configuration of a reflector, in which a light wave of wavelength λ=nd/2 (n is an integer and d is the grating interval) is reflected by the grating 45.
第６図は波長フィルタ・波長分波器であり。光導波膜４
６の上に形成されたカルコゲナイド膜４２中のグレーテ
ィング４７によって波長λ１が反射され、λ２の光波が
透過することとなる。Figure 6 shows a wavelength filter/wavelength demultiplexer. Optical waveguide film 4
The wavelength λ1 is reflected by the grating 47 in the chalcogenide film 42 formed on the ray 6, and the light wave of λ2 is transmitted.
第７図は位相遅延素子であり、屈折率変化層４８によっ
てカルコゲナイド膜４２中を伝播する光波の位相速度が
遅くなり遅延素子となる。FIG. 7 shows a phase retardation element, in which the refractive index change layer 48 slows down the phase velocity of the light wave propagating in the chalcogenide film 42, resulting in a retardation element.
また上記素子は実施例２．３と同様に書き替え可能であ
り、同一の素子上に、偏光器や分波器を時間的に書き替
えられる。また、第７図の場合には位相変化が時間的に
でき、これによって光波の位相処理ができる。Further, the above element can be rewritten as in Example 2.3, and a polarizer and a demultiplexer can be temporally rewritten on the same element. Moreover, in the case of FIG. 7, a phase change can be made temporally, and thereby the phase of the light wave can be processed.
実施例５
実施例１〜４では、光導波膜およびカルコゲナイド膜が
単層の場合を示したが、これらを多層描画にすることも
可能である。この場合、下位の層中を伝播する光波をグ
レーティングや集光カップ３によって、上位の層にカッ
プリングさせることができる。即ち、実施例１〜４が２
次元（面内）の導波路であるのに対し、３次元光導波路
を構成することができる。Example 5 In Examples 1 to 4, the case where the optical waveguide film and the chalcogenide film were a single layer was shown, but it is also possible to draw these in multiple layers. In this case, the light waves propagating in the lower layer can be coupled to the upper layer by the grating or the condensing cup 3. That is, Examples 1 to 4 are 2
In contrast to the dimensional (in-plane) waveguide, a three-dimensional optical waveguide can be constructed.
本発明にはカルコゲナイド系非晶質体として、Ｓ 、Ｓ
ｅ、Ｔｅを含む全ての非晶質化合物が適用できる。In the present invention, as the chalcogenide amorphous material, S, S
All amorphous compounds containing e, Te are applicable.
グレーティングの形成および消去には光ビームだけでな
く、電子ビームを用いることもできる。In addition to light beams, electron beams can also be used to form and erase gratings.
また、上述の各実施例では、カルコゲナイドの非晶質体
から結晶体に変わる際に生じる屈折率変化を利用する場
合を示したが、結晶体から非晶質体に変わる際の屈折率
変化を利用することも、もちろん可能である。即ち、初
期状態としてカルコゲナイド系の結晶体を作製しておき
、これに光ビーム、電子ビームを照射して屈折率変化を
生じさせ、光処理機能を形成することが可能である。In addition, in each of the above-mentioned examples, a case was shown in which the change in refractive index that occurs when changing from an amorphous state to a crystalline state of chalcogenide is used. Of course, it is also possible to use it. That is, it is possible to produce a chalcogenide-based crystal in an initial state and irradiate it with a light beam or an electron beam to cause a change in the refractive index, thereby forming a photoprocessing function.
［発明の効果］
以上説明したように、本発明では光ビームあるいは電子
ビームの照射によって屈折率が変化するカルコゲナイド
系材料を使用して、グレーティングを形成することによ
り、容易に導波、屈曲１分光、遮断、スイッチ等の光処
理機能を有する光導波回路を構成できるほか、それらの
機能を消去し、さらに再度形成できる、即ち、書き替え
ができる利点がある。また、光ビーム、電子ビーム照射
によって、カルコゲナイド膜の任意の場所に任意の光処
理機能を形成できる利点がある。さらに、光処理機能を
時間的に可変できるほか、光導波膜とカルコゲナイド膜
を多層にすることにより、３次元光導波回路を構成でき
る利点がある。[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, by forming a grating using a chalcogenide material whose refractive index changes when irradiated with a light beam or an electron beam, it is possible to easily conduct waveguide and bend one-split spectrometer. In addition to being able to construct an optical waveguide circuit having optical processing functions such as , cutoff, and switch, it has the advantage that these functions can be erased and re-formed, that is, it can be rewritten. Furthermore, there is an advantage that any photo-processing function can be formed at any location on the chalcogenide film by light beam or electron beam irradiation. Furthermore, in addition to being able to temporally vary the optical processing function, there is an advantage that a three-dimensional optical waveguide circuit can be constructed by using multiple layers of optical waveguide films and chalcogenide films.
第１図は本発明の第１の実施例を示し、同図（八）は全
体の構成図、同図（Ｂ）はグレーティング部の断面図、
第２図は才発明の第２の実施例を示し、同図（Ａ）は全
体の構成図、同図（ＩＩ）はグレーティング部の断面図
、
第３図は本発明の第３の実施例を示し、同図（八）は全
体の構成図、同図（Ｂ）は導波路の構造を示す断面図、
第４図は本発明の他の実施例の斜視図、第５図ないし第
７図はそれぞれ本発明のさらに他の実施例の断面図であ
る。
１・・・基板、
２・・・カルコゲナイド系非晶質膜、
３・・・グレーティング、
４・・・入射光波、
５・・・屈折率変化用光ビーム、
６・・・ハーフミラ−１
７・・・全反射ミラー、
８．９・・・波長λ１の光ビーム、
ｌＯ・・・屈曲された光波、
２１・・・基板、
２２・・・光導波膜、
２３・・・カルコゲナイド系非晶質膜、２４・・・グレ
ーティング、
２５・・・入射光波、
２６・・・屈折率変化用光ビーム、
２７・・・ハーフミラ−１
２８・・・全反射ミラー、
２９．２１０・・・波長λ、の光ビーム、２１１・・・
屈曲された光波、
３１・・・基板、
３２・・・導波路、
３３．３９・・・グレーティング、
３４・・・書き込み用光ビーム、
３５．３６・・・偏波保持ファイバ、
３７・・・入射光、
３８・・・出射光、
３２０・・・カルコゲナイド膜、
３２１・・・光導波膜、
４１・・・基板、
４２・・・カルコゲナイド膜、
４３・・・横グレーティング、
４４・・・縦グレーティング、
４５・・・グレーティング、
４６・・・光導波膜、
４７・・・グレーティング、
４８・・・屈折率変化層。Figure 1 shows a first embodiment of the present invention, Figure (8) is an overall configuration diagram, Figure (B) is a sectional view of the grating section, and Figure 2 is a second embodiment of the invention. FIG. 3 shows the third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 7 are respectively sectional views showing the structure of the waveguide. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Substrate, 2... Chalcogenide amorphous film, 3... Grating, 4... Incident light wave, 5... Light beam for refractive index change, 6... Half mirror-1 7. ... Total reflection mirror, 8.9 ... Light beam with wavelength λ1, lO ... Bent light wave, 21 ... Substrate, 22 ... Optical waveguide film, 23 ... Chalcogenide amorphous Film, 24... Grating, 25... Incident light wave, 26... Light beam for changing refractive index, 27... Half mirror-1 28... Total reflection mirror, 29.210... Wavelength λ, The light beam, 211...
Bent light wave, 31... Substrate, 32... Waveguide, 33.39... Grating, 34... Light beam for writing, 35.36... Polarization maintaining fiber, 37... Incident light, 38... Outgoing light, 320... Chalcogenide film, 321... Optical waveguide film, 41... Substrate, 42... Chalcogenide film, 43... Horizontal grating, 44... Vertical grating, 45... grating, 46... optical waveguide film, 47... grating, 48... refractive index change layer.
Claims (1)
部に、該光導波路内を伝播する光波を制御するための屈
折率の異なる部分からなるグレーティング部が形成され
ていることを特徴とする光導波回路。 ２）前記グレーティング部が光ビームまたは電子ビーム
の照射によって消去および再形成が可能であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の光導波回路。 ３）光導波路の上に形成されたカルコゲナイド系材料薄
膜の一部に、該光導波路内を伝播する光波を制御するた
めの屈折率の異なる部分からなるグレーティング部が形
成されていることを特徴とする光導波回路。 ４）前記グレーティング部が光ビームまたは電子ビーム
の照射によって消去および再形成が可能であることを特
徴とする特許請求の範囲第３項記載の光導波回路。[Scope of Claims] 1) A grating portion consisting of portions with different refractive indexes is formed in a part of the optical waveguide made of a thin film of chalcogenide material for controlling light waves propagating within the optical waveguide. An optical waveguide circuit featuring: 2) The optical waveguide circuit according to claim 1, wherein the grating portion can be erased and reshaped by irradiation with a light beam or an electron beam. 3) A grating portion consisting of portions with different refractive indexes for controlling light waves propagating within the optical waveguide is formed in a part of the chalcogenide material thin film formed on the optical waveguide. optical waveguide circuit. 4) The optical waveguide circuit according to claim 3, wherein the grating portion can be erased and reshaped by irradiation with a light beam or an electron beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13829586A JPS62295005A (en) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Optical waveguide circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13829586A JPS62295005A (en) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Optical waveguide circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62295005A true JPS62295005A (en) | 1987-12-22 |
Family
ID=15218544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13829586A Pending JPS62295005A (en) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | Optical waveguide circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62295005A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004074891A1 (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-02 | General Electric Company | Method for hot stamping chalcogenide glass for infrared optical components |
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| JP2009205112A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Optical waveguide and method of manufacturing the same |
| JP2016024425A (en) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 日本電信電話株式会社 | Grating coupler formation method |
-
1986
- 1986-06-16 JP JP13829586A patent/JPS62295005A/en active Pending
Cited By (5)
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| US7269305B2 (en) | 2004-12-27 | 2007-09-11 | Keio University | Optical switch |
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