JPH0212226A - Matrix optical switch - Google Patents
Matrix optical switchInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明はマトリクス光スイッチに関し、特にマトリクス
光スイッチとファイバーアレイとの結合を容易にしかつ
特性劣化を防止したマトリクス光スイッチに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a matrix optical switch, and more particularly to a matrix optical switch that facilitates coupling of a matrix optical switch and a fiber array and prevents characteristic deterioration.
一般にマトリクス光スイッチは、第２図にその一例を示
すように、ＬｉＮｂ０．基板１１に複数のＴｉ拡散光導
波路１３をマトリクス状に形成し、各交差部には複数の
方向性結合器としてのマトリクス１４を有している。こ
こでは４×４のマトリクス光スイッチの場合を示してい
る。そして、マトリクス１４に設けた図外の電極に電界
をかけることによりスイッチングさせ、Ｐ−８からの光
をＣ−Ｆの端に出力させるようになっている。In general, matrix optical switches are manufactured using LiNb0. A plurality of Ti diffused optical waveguides 13 are formed in a matrix on a substrate 11, and each intersection has a matrix 14 as a plurality of directional couplers. Here, a case of a 4×4 matrix optical switch is shown. Then, switching is performed by applying an electric field to an electrode (not shown) provided in the matrix 14, and the light from P-8 is outputted to the end of C-F.
ところで、この種のマトリクス光スイッチは、光伝送を
行うためにファイバーアレイに結合させる必要があり、
このため従来では次の方法による結合が行われている。By the way, this type of matrix optical switch needs to be coupled to a fiber array in order to perform optical transmission.
For this reason, the following method has conventionally been used for coupling.
即ち、先ずマトリクス光スイッチのＴｉ拡散導波路Ｐ−
３，Ｃ−Ｆ及びファイバーアレイ間に可視光（例えば０
．８μｍＨｅ −Ｎ ｅ ）を入出射させながら位置調
整等を行い、ある程度結合が合致した段階で、本来の光
通信として最適な１．３〜１．５μｍ波長帯を入出射さ
せ、かつ光学測定器（例えばパワーメータ）によって微
調整し、結合損失の小さな結合を得る方法をとっていた
。That is, first, the Ti diffusion waveguide P- of the matrix optical switch is
3. Visible light (e.g. 0
．． Adjust the position while inputting and outputting 8 μm He -N e ), and when the coupling is matched to some extent, input and output the 1.3 to 1.5 μm wavelength band, which is optimal for original optical communication, and use an optical measuring instrument ( For example, the method used was to make fine adjustments using a power meter to obtain a coupling with small coupling loss.
しかし、Ｌ ｉ Ｎ ｂ Ｏｓ基板にＴｉ拡散導波路を
形成してなる、マトリクス光スイッチでは、可視レーザ
光（例えば０．８μｍＨｅ −Ｎ ｅ ）を入射させる
と、光損傷が生じるという問題がある。つまり、短波長
（ここでは０．８μｍ）を入射させると、非常に微小パ
ワー（例えば０．０１ｍＷ）でも、ＬｉＮｂ０．の屈折
率変化が生じ、とりわけ、方向性結合器を有するマトリ
クス光スイッチでは、クロストークの低下を招く問題が
ある。However, a matrix optical switch in which a Ti diffusion waveguide is formed on a LiNbOs substrate has a problem in that optical damage occurs when visible laser light (for example, 0.8 μm He-N e ) is incident. In other words, when a short wavelength (0.8 μm in this case) is incident, even a very small power (for example, 0.01 mW) is applied to LiNb0. This causes a change in the refractive index, which poses a problem, particularly in a matrix optical switch having a directional coupler, which leads to a reduction in crosstalk.
例えば、第２図の例では、１．３μｍ〜１．５μｍのＬ
Ｄ（レーザダイオード）光をＳから入射させた場合、Ｂ
、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆに光の出力が検出される。その光出力
の状態を示すのが第３図である。For example, in the example shown in Fig. 2, L of 1.3 μm to 1.5 μm
When D (laser diode) light is incident from S, B
, C, D, E, and F are detected. FIG. 3 shows the state of the optical output.
方向性結合器の結合長を完全結合長にすれば、Ｓから入
射した光は略全部が已に出力されるが、製造ばらつき等
（Ｔｉ膜厚、マスクパターン）により、若干、Ｃ，Ｄ、
Ｅ、Ｆにも出力がある。これをクロストークと称するが
、第３図では、はとんどクロストークが無い場合を示す
。（スイッチの設計、製造の狙いは第３図の特性である
。）しかしながら、例えば０．８μｍＨｅ−ＮｅをＳよ
り入射させた後に、１．３μｍ〜１．５μｍのＬＤ光を
Ｓに入射させた場合の出力分布を第４図に示す。これか
ら判るように、本来Ｔｉ膜厚、拡散深さ、結合長を制御
することによって、第３図のような低クロストークのも
のが得られているものが、０．８μｍＨｅ−Ｎｅを入射
することによって、クロストークの増加（つまり、Ｂは
減少し、Ｃ，Ｄ。If the coupling length of the directional coupler is set to the perfect coupling length, almost all of the light incident from S will be output at once, but due to manufacturing variations (Ti film thickness, mask pattern), some light from C, D,
E and F also have outputs. Although this is called crosstalk, FIG. 3 shows a case where there is almost no crosstalk. (The aim of designing and manufacturing the switch is the characteristics shown in Figure 3.) However, for example, after 0.8 μm He-Ne is incident from S, LD light of 1.3 μm to 1.5 μm is made incident to S. Figure 4 shows the output distribution in this case. As you can see, by controlling the Ti film thickness, diffusion depth, and bond length, the low crosstalk shown in Figure 3 can be obtained, but when 0.8 μm He-Ne is injected, Due to the increase in crosstalk (i.e., B decreases, C, D.
Ｅ、Ｆは増加）という問題が生じることになる。A problem arises in which E and F increase).
マトリクス光スイッチと、ファイバアレイとの結合にお
ける問題のもう一つとして、例えば第２図で示す４×４
マトリクス光スイッチの場合、ファイバの結合は、Ｐ、
Ｑ、Ｒ，ＳとＣ，Ｄ、Ｅ。Another problem in coupling a matrix optical switch with a fiber array is, for example, the 4×4
For matrix optical switches, the fiber coupling is P,
Q, R, S and C, D, E.
Ｆに結合するわけであるが、クロストークがほとんど無
ければ単に光入射しても結合することはできない。つま
り、Ｓからの入射光はファイバ接続されないＢに出力さ
れるわけで、結合調整は無理である。そのためには、方
向性結合器の電極に電界をかけてスイッチングさせ、Ｃ
，Ｄ、Ｅ、Ｆのいずれかに光出力させて結合調整しなけ
ればならない。つまり、マトリクス光スイッチとファイ
バアレイとの結合の際に、スイッチング回路を具備しな
ければならなくなり、結合のための設備が煩雑になり、
しかも作業が面倒なものになる。However, if there is almost no crosstalk, the coupling cannot be achieved even if light is simply incident. In other words, the incident light from S is output to B, which is not connected to the fiber, and coupling adjustment is impossible. To do this, an electric field is applied to the electrodes of the directional coupler to cause switching, and C
, D, E, or F for coupling adjustment. In other words, when coupling a matrix optical switch and a fiber array, a switching circuit must be provided, and the coupling equipment becomes complicated.
Moreover, the work becomes tedious.
本発明はマトリクス光スイッチとファイバアレイとの結
合を容易に行うことを可能にしたマトリクス光スイッチ
を提供することを目的としている。An object of the present invention is to provide a matrix optical switch that makes it possible to easily couple the matrix optical switch and a fiber array.
本発明のマトリクス光スイッチは、ＬｉＮｂ０゜基板に
形成したマトリクス光スイッチ構成領域を除く両側に、
光入出射端面に対して垂直な方向に直線Ｔｉ拡散導波路
を配設した構成としている。The matrix optical switch of the present invention has a matrix optical switch formed on a LiNb 0° substrate with
A straight Ti diffusion waveguide is arranged in a direction perpendicular to the light input/output end face.
上述した構成では、直線Ｔｉ拡散導波路を利用して可視
光を入射させながら目視による結合を行い、かつ本来の
波長の光を入射させて微細な結合を行うことにより、マ
トリクス光スイッチとしてのＴｉ拡散導波路におけるク
ロストークを生じさせることなく、かつスイッチングを
行うことなくマトリクス光スイッチとファイバアレイと
の結合を可能とする。In the above-mentioned configuration, the linear Ti diffusion waveguide is used to allow visible light to enter and perform visual coupling, and the light of the original wavelength is made to enter and perform fine coupling, thereby making Ti as a matrix optical switch possible. A matrix optical switch and a fiber array can be coupled without causing crosstalk in a diffusion waveguide and without performing switching.
次に、本発明を図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は本発明のマトリクス光スイッチの一実施例を示
しており、マトリクス光スイッチの片側にファイバアレ
イを結合させた状態を示している。FIG. 1 shows an embodiment of the matrix optical switch of the present invention, in which a fiber array is coupled to one side of the matrix optical switch.
マトリクス光スイッチは、ＬｉＮｂ０．基板１に複数の
Ｔｉ拡散導波路３を形成してマトリクス４を構成すると
ともに、このマトリクス４の構成領域を除く両側に、光
入出射端面６に対して垂直な方向に２本の直線Ｔｉ拡散
導波路７を形成している。そして、この光入出射端面６
の一方には、複数本の光ファイバ５をファイバアレイ２
を介して前記Ｔｉ拡散導波路３及び直線Ｔｉ拡散導波路
７に接続させている。The matrix optical switch is LiNb0. A plurality of Ti diffused waveguides 3 are formed on the substrate 1 to constitute a matrix 4, and two straight Ti diffused waveguides are formed on both sides of the matrix 4 except for the constituent area in a direction perpendicular to the light input/output end face 6. A waveguide 7 is formed. Then, this light input/output end face 6
A plurality of optical fibers 5 are connected to one side of the fiber array 2.
It is connected to the Ti diffusion waveguide 3 and the straight Ti diffusion waveguide 7 via.
このファイバアレイ２は複数本の光ファイバ５をアレイ
化したもので、各光ファイバ５のコアはファイバアレイ
２の構体に設けた図外のシリコン■溝に配列させている
。このコアの配列ピッチはシリコンＶ溝の製造精度に影
響されるが、通常では１〜２μｍ程度の極めて良い精度
で形成できる。This fiber array 2 is an array of a plurality of optical fibers 5, and the cores of each optical fiber 5 are arranged in silicon grooves (not shown) provided in the structure of the fiber array 2. Although the core arrangement pitch is affected by the manufacturing precision of the silicon V-groove, it can usually be formed with extremely high precision of about 1 to 2 μm.
またＴｉ拡散導波路３及び直線Ｔｉ拡散導波路７のピッ
チ精度も１〜２μｍ程度に可能である。Furthermore, the pitch accuracy of the Ti diffusion waveguide 3 and the straight Ti diffusion waveguide 7 can be approximately 1 to 2 μm.
このように構成したマトリクス光スイッチをファイバア
レイに結合するためには、ファイバアレイ２に予め直線
Ｔｉ拡散導波路７に対応する光ファイバを配設しておき
、この光ファイバを最先に直線Ｔｉ拡散導波路７に結合
させる。つまり、直線Ｔｉ拡散導波路７及びこれに結合
される光ファイバに可視光を入射させ、目視によりマト
リクス光スイッチとファイバアレイをある程度の精度で
結合させる。しかる上で、直線Ｔｉ拡散導波路７に光通
信用の波長帯の光を入射させ、かつ光学測定器等を用い
て高精度の結合を行う。これにより、直線Ｔｉ拡散導波
路７と対応する光ファイバとの結合が完成され、これと
同時に高精度に製造されているマトリクス光スイッチと
ファイバアレイにおけるＴｉ拡散導波路３と、本来の光
ファイバ５とが高精度に結合されることになる。In order to couple the matrix optical switch configured in this way to a fiber array, an optical fiber corresponding to the straight Ti diffusion waveguide 7 is arranged in advance in the fiber array 2, and this optical fiber is first connected to the straight Ti diffusion waveguide 7. It is coupled to the diffusion waveguide 7. That is, visible light is made incident on the straight Ti diffusion waveguide 7 and the optical fiber coupled thereto, and the matrix optical switch and the fiber array are coupled with a certain degree of accuracy by visual inspection. Then, light in a wavelength band for optical communication is made to enter the straight Ti diffusion waveguide 7, and highly accurate coupling is performed using an optical measuring device or the like. As a result, the connection between the straight Ti diffusion waveguide 7 and the corresponding optical fiber is completed, and at the same time, the Ti diffusion waveguide 3 in the matrix optical switch and fiber array manufactured with high precision is connected to the original optical fiber 5. are combined with high precision.
したがって、この結合に際しては本来のＴｉ拡散導波路
３に可視光を入射させることがないので、クコストーク
を生じさせることはない。また、結合に際してマトリク
スにおけるスイッチングの必要がないため、電極の配設
やその電界の印加等も必要なく、結合を容易に実行でき
る。Therefore, during this coupling, no visible light is allowed to enter the original Ti diffusion waveguide 3, and no wolf talk occurs. Furthermore, since there is no need for switching in the matrix during coupling, there is no need to arrange electrodes or apply an electric field, and the coupling can be easily performed.
以上説明したように本発明は、ＬｉＮｂ０ｚ基板のマト
リクス光スイッチ構成領域を除く両側に、光入出射端面
に対して垂直な方向に直線Ｔｉ拡散導波路を配設してい
るので、直線Ｔｉ拡散導波路を利用して可視光を入射さ
せて目視による結合を行い、かつ本来の波長の光を入射
させて微細な結合を行うことができ、マトリクス光スイ
ッチとしてのＴｉ拡散導波路におけるクロストークを生
じさせることはない。また、結合時にスイッチングを行
う必要はなく、結合に際しての設備を簡略化し、かつ結
合作業を容易なものにできる効果がある。As explained above, in the present invention, straight Ti diffused waveguides are arranged on both sides of the LiNb0z substrate except for the matrix optical switch forming region in a direction perpendicular to the light input/output end face. It is possible to perform visual coupling by inputting visible light using a wave path, and to perform fine coupling by inputting light of the original wavelength, which causes crosstalk in a Ti diffused waveguide as a matrix optical switch. I won't let you. In addition, there is no need to perform switching at the time of joining, which has the effect of simplifying the equipment for joining and making the joining work easier.
第１図は本発明のマトリクス光スイッチの一実施例を示
し、その片側にのみファイバアレイを結合させた状態の
斜視図、第２図は従来のマトリクス光スイッチの斜視図
、第３図は本来の光出力パワーの分布図、第４図はクロ
ストークが低下された状態の光出力パワーの分布図であ
る。
１．１１・・・ｔ、 ｔ Ｎ ｂ Ｏｚ 基＋Ｉｉ、２
・・・ファイバアレイ、３，１３・・・Ｔｉ拡散導波路
、４．１４・・・マトリクス、５・・・光ファイバ、６
・・・光入出射端面、７・・・直線Ｔｉ拡散導波路。
第１図Fig. 1 shows an embodiment of the matrix optical switch of the present invention, a perspective view of which a fiber array is coupled to only one side, Fig. 2 is a perspective view of a conventional matrix optical switch, and Fig. 3 is a perspective view of a conventional matrix optical switch. Fig. 4 is a distribution diagram of optical output power in a state where crosstalk is reduced. 1.11...t, t N b Oz group + Ii, 2
...Fiber array, 3, 13...Ti diffusion waveguide, 4.14...Matrix, 5...Optical fiber, 6
. . . Light input/output end face, 7 . . . Straight Ti diffusion waveguide. Figure 1
Claims (1)
リクス状に形成し、両端に光入出射端面を有するマトリ
クス光スイッチにおいて、マトリクス光スイッチ構成領
域を除く両側に、光入出射端面に対して垂直な方向に直
線Ｔｉ拡散導波路を配設したことを特徴とするマトリク
ス光スイッチ。1. In a matrix optical switch in which a plurality of Ti diffused waveguides are formed in a matrix on a LiNbO_3 substrate and has light input/output end faces at both ends, there are grooves perpendicular to the light input/output end faces on both sides excluding the matrix optical switch configuration area. A matrix optical switch characterized in that a straight Ti diffusion waveguide is arranged in the direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16320188A JPH0212226A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Matrix optical switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16320188A JPH0212226A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Matrix optical switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0212226A true JPH0212226A (en) | 1990-01-17 |
Family
ID=15769203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16320188A Pending JPH0212226A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Matrix optical switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0212226A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163919A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Fujitsu Ltd | Optical device and optical coupling method |
| WO2013111562A1 (en) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 日本電気株式会社 | Optical circuit, aligning system, and optical circuit aligning method |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP16320188A patent/JPH0212226A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007163919A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Fujitsu Ltd | Optical device and optical coupling method |
| WO2013111562A1 (en) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | 日本電気株式会社 | Optical circuit, aligning system, and optical circuit aligning method |
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