JPS62297826A - 光スイツチ - Google Patents
光スイツチInfo
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- JPS62297826A JPS62297826A JP14013186A JP14013186A JPS62297826A JP S62297826 A JPS62297826 A JP S62297826A JP 14013186 A JP14013186 A JP 14013186A JP 14013186 A JP14013186 A JP 14013186A JP S62297826 A JPS62297826 A JP S62297826A
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- Japan
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- refractive index
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- optical switch
- inp
- quantizing
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- 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
Links
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信・光情報処理に不可欠な光の光路をスイ
ッチする光スイッチに係る。
ッチする光スイッチに係る。
従来、電界印加による屈折率低下現象を用いた光スイッ
チとして、第２図に示すようなＸ型の２×２全反射型光
スイッチが提案されていた（山本他，量子井戸構造の屈
折率変化を利用した全反射型光スイッチ，昭和６０年度
電子通信学会半導体・材料部門全国大会，２９２参照）
、この光スイッチは，スイッチ部１に設けた量子井戸構
造により電界印加量に対する屈折率変化量を増大させた
もので、その大きな屈折率変化量のために全反射の臨界
角を大きくすることが出来、したがって２つの６波路の
角度を大きくすることができる長所を有する。しかしな
がら、全反射を生じせしめるためには、屈折率変化を生
じさせる電界の印加させる領域と印加させない領域を急
峻に分ける必要がある。しかし、電界を上述したように
狭さく化することは、電界の性質から言って不可能であ
る。
チとして、第２図に示すようなＸ型の２×２全反射型光
スイッチが提案されていた（山本他，量子井戸構造の屈
折率変化を利用した全反射型光スイッチ，昭和６０年度
電子通信学会半導体・材料部門全国大会，２９２参照）
、この光スイッチは，スイッチ部１に設けた量子井戸構
造により電界印加量に対する屈折率変化量を増大させた
もので、その大きな屈折率変化量のために全反射の臨界
角を大きくすることが出来、したがって２つの６波路の
角度を大きくすることができる長所を有する。しかしな
がら、全反射を生じせしめるためには、屈折率変化を生
じさせる電界の印加させる領域と印加させない領域を急
峻に分ける必要がある。しかし、電界を上述したように
狭さく化することは、電界の性質から言って不可能であ
る。
このように上記従来技術は，電界の狭さく化について配
慮がされておらず、実効的な釡反射の臨界角が小さいま
まであるという問題があった。
慮がされておらず、実効的な釡反射の臨界角が小さいま
まであるという問題があった。
本発明の目的は、上述した量子井戸構造の屈折率変化を
利用した全反射型光スイッチにおいて、屈折率の変化を
生じさせる電界の狭さく化と同等あるいは同等以上の効
果を有するスイッチ構造を提供することにある。
利用した全反射型光スイッチにおいて、屈折率の変化を
生じさせる電界の狭さく化と同等あるいは同等以上の効
果を有するスイッチ構造を提供することにある。
ここで、上記目的を達成するために、量子井戸構造のと
きの電界印加による屈折率変化量が通常のバルクの結晶
の場合より１桁以上大きいということに着目してみる。
きの電界印加による屈折率変化量が通常のバルクの結晶
の場合より１桁以上大きいということに着目してみる。
このことは、結晶の吸収端波長よりやや離れた長波長側
での光を考えた場合、量子井戸構造と通常のバルク結晶
の両者に電界を印加すれば、通常のバルク結晶の屈折率
はほとんど変えずに、量子井戸構造のみの屈折率を大き
く変えることが可能であることを示している。もし、量
子井戸構造を光を全反射する領域にのみ形成しておけば
、たとえ電界が全反射領域以外にもれたとしても、急峻
な屈折率変化が全反射領域と通常のバルク結晶との境界
で生じることになり、大きな全反射の臨界角が得られる
。このことは、２つの交差する導波路の角度を大きくす
ることに対応し、したがって超小型の光スイッチが作製
できる。
での光を考えた場合、量子井戸構造と通常のバルク結晶
の両者に電界を印加すれば、通常のバルク結晶の屈折率
はほとんど変えずに、量子井戸構造のみの屈折率を大き
く変えることが可能であることを示している。もし、量
子井戸構造を光を全反射する領域にのみ形成しておけば
、たとえ電界が全反射領域以外にもれたとしても、急峻
な屈折率変化が全反射領域と通常のバルク結晶との境界
で生じることになり、大きな全反射の臨界角が得られる
。このことは、２つの交差する導波路の角度を大きくす
ることに対応し、したがって超小型の光スイッチが作製
できる。
上述した概念を実現するために考案されたＩｎＰ系光入
光スイッチ造を第１図に示す。同図かられかるように、
２本の先導波路２が交差する部分は、光導波層４の中央
に屈折率の変化する領域３から形成されている。これら
の領域は、囲りのクラッド層５，６よりも屈折率を高く
しである。ここで重要なことは、３と４の屈折率をほぼ
等しく（Δｎ ＜ ０ 、１％：Δｎ：屈折率変化分）
することにある。これにより、３と４の境界で電界を印
加しない場合反射が生じなくなる。
光スイッチ造を第１図に示す。同図かられかるように、
２本の先導波路２が交差する部分は、光導波層４の中央
に屈折率の変化する領域３から形成されている。これら
の領域は、囲りのクラッド層５，６よりも屈折率を高く
しである。ここで重要なことは、３と４の屈折率をほぼ
等しく（Δｎ ＜ ０ 、１％：Δｎ：屈折率変化分）
することにある。これにより、３と４の境界で電界を印
加しない場合反射が生じなくなる。
このような構造を製造せしめるには、まず基板６の上に
量子井戸構造を形成し、つぎにエツチングにより光反射
部６以外の領域を除去し、つぎに光導波層４を新たに成
長させる方法がある。
量子井戸構造を形成し、つぎにエツチングにより光反射
部６以外の領域を除去し、つぎに光導波層４を新たに成
長させる方法がある。
また、上述の構造を製造せしめる他の方法は、基板６の
上に量子井戸構造を形成し、つぎにＺｎ拡散により光反
射部６以外の領域を混晶化して、量子井戸構造を通常の
バルク結晶に変化させ、光導波層４を形成する方法があ
る。
上に量子井戸構造を形成し、つぎにＺｎ拡散により光反
射部６以外の領域を混晶化して、量子井戸構造を通常の
バルク結晶に変化させ、光導波層４を形成する方法があ
る。
以上、いずれにしても第１図（第１図（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ’断面図）の構造であれば、光反射部３のみの屈
折率が大きく変わり、したがって全反射の臨界角の大き
な光スイッチ、すなわち光導波路２の交差角の大きな光
スイッチが形成できる。
Ａ−Ａ’断面図）の構造であれば、光反射部３のみの屈
折率が大きく変わり、したがって全反射の臨界角の大き
な光スイッチ、すなわち光導波路２の交差角の大きな光
スイッチが形成できる。
以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
実施例１
第３図（第３図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図）に示
す交差型光スイッチを作製した。作製方法は、まずＩｎ
Ｐ基板（ＳｎｄｏＰｅｔキャリヤ密度ＩＱ”ｃ＋＋−３
）上に有機金属気相反応法によってＩｎＧａＡｓＰ／
Ｉ ｎ Ｐ量子井戸構造を厚さ０．７ μｍ形成した。
す交差型光スイッチを作製した。作製方法は、まずＩｎ
Ｐ基板（ＳｎｄｏＰｅｔキャリヤ密度ＩＱ”ｃ＋＋−３
）上に有機金属気相反応法によってＩｎＧａＡｓＰ／
Ｉ ｎ Ｐ量子井戸構造を厚さ０．７ μｍ形成した。
量子井戸構造は、井戸層がＩｎｘ−ｘＧａｘＡｓｙＰｘ
−ｙ（ｘ ＝０．２６６５゜ｙ ＝０．５７５６）から
なり厚さ１００人、バリア層がＩｎＰからなり厚さ８０
μｍである。次に、化学エツチングによって幅５μｍを
除いて量子井戸層をエツチングして、反射層３を形成し
た。こののち、光４波層をＩｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰｘ
−ｙ （ｘ ＝０．６９１２゜ｙ＝０．３２ ）の組成
で液相成長し、つぎに光の横方向閉じ込めを形成するた
めに、さらに化学エツチングにより先導波Ｖ！Ｊ４を形
成した。そののち、ＩｎＰで埋め込み層７，５を形成し
たのち、ＳｉＯｚ層と電極を形成し、第３図に示す断面
の光スイッチを作製した。この光スイッチの消光比は２
７ｄＢと非常に高性能で、スイッチングスピードは、約
５Ｑｐｓｅｃと葛速であった。
−ｙ（ｘ ＝０．２６６５゜ｙ ＝０．５７５６）から
なり厚さ１００人、バリア層がＩｎＰからなり厚さ８０
μｍである。次に、化学エツチングによって幅５μｍを
除いて量子井戸層をエツチングして、反射層３を形成し
た。こののち、光４波層をＩｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰｘ
−ｙ （ｘ ＝０．６９１２゜ｙ＝０．３２ ）の組成
で液相成長し、つぎに光の横方向閉じ込めを形成するた
めに、さらに化学エツチングにより先導波Ｖ！Ｊ４を形
成した。そののち、ＩｎＰで埋め込み層７，５を形成し
たのち、ＳｉＯｚ層と電極を形成し、第３図に示す断面
の光スイッチを作製した。この光スイッチの消光比は２
７ｄＢと非常に高性能で、スイッチングスピードは、約
５Ｑｐｓｅｃと葛速であった。
実施例２
実施例１に示したものと同一の方法組成、厚さでＩ ｎ
Ｐ基板上にＩｎＧａＡｓＰ／ Ｉ ｎ Ｐ 量子井戸
層を形成した。そののち、第４図に示すように、量子井
戸層の中で光反射部３になる領域以外をＺｎ拡散しく図
中斜線の部分）、混晶化した。次に、光導波層４を化学
エツチングにより形成し、そののち埋め込み層５をＩｎ
Ｐで成長した。最後に５ｉＯｚ層を形成し、コンタクト
用のＺｎ拡散を行ってコンタクト層８を形成し、つぎに
電極を作製した。
Ｐ基板上にＩｎＧａＡｓＰ／ Ｉ ｎ Ｐ 量子井戸
層を形成した。そののち、第４図に示すように、量子井
戸層の中で光反射部３になる領域以外をＺｎ拡散しく図
中斜線の部分）、混晶化した。次に、光導波層４を化学
エツチングにより形成し、そののち埋め込み層５をＩｎ
Ｐで成長した。最後に５ｉＯｚ層を形成し、コンタクト
用のＺｎ拡散を行ってコンタクト層８を形成し、つぎに
電極を作製した。
このようにして作製したスイッチの消光比は２５ｄＢと
高性能で、スイッチングスピードは８０ｐｓｅｃと高性
能であった。
高性能で、スイッチングスピードは８０ｐｓｅｃと高性
能であった。
第１図は、本発明による光スイッチの構造を示す図、第
２図は、従来の電界印加型光スイッチの構造を示す図、
第３図は、化学エツチングによっ７□。いよ、□オイッ
、。。。□、 （良）第４図は、Ｚｎ拡散によって光反
射部を形成した光スイッチの構造を示す図である。 辷ｒＣ（ｒαに 不 ３ 図 系 ４ コ
２図は、従来の電界印加型光スイッチの構造を示す図、
第３図は、化学エツチングによっ７□。いよ、□オイッ
、。。。□、 （良）第４図は、Ｚｎ拡散によって光反
射部を形成した光スイッチの構造を示す図である。 辷ｒＣ（ｒαに 不 ３ 図 系 ４ コ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２本の光導波路が交差する中央部に電界によつて屈
折率が低下する領域を設け、その屈折率低下による全反
射によつて光路の切り換えを行う光スイッチにおいて、
屈折率の低下する領域のみを量子井戸構造としたことを
特徴とする光スイッチ。 ２、電界印加によつて、屈折率の低下する量子井戸構造
領域と光導波層との屈折率差とが電界印加前に０．１％
以下であることを特徴とする上記特許請求の範囲第１項
に記載の光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14013186A JPS62297826A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14013186A JPS62297826A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 光スイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62297826A true JPS62297826A (ja) | 1987-12-25 |
Family
ID=15261612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14013186A Pending JPS62297826A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62297826A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313016A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-20 | Nec Corp | 光スイツチ |
| JPH01178933A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-17 | Nec Corp | 光スイッチ |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP14013186A patent/JPS62297826A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313016A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-20 | Nec Corp | 光スイツチ |
| JPH01178933A (ja) * | 1987-12-29 | 1989-07-17 | Nec Corp | 光スイッチ |
| JP2503558B2 (ja) * | 1987-12-29 | 1996-06-05 | 日本電気株式会社 | 光スイッチ |
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