JPH02214828A - 集積化光導波路デバイス - Google Patents

集積化光導波路デバイス

Info

Publication number
JPH02214828A
JPH02214828A JP3696189A JP3696189A JPH02214828A JP H02214828 A JPH02214828 A JP H02214828A JP 3696189 A JP3696189 A JP 3696189A JP 3696189 A JP3696189 A JP 3696189A JP H02214828 A JPH02214828 A JP H02214828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
elastic wave
substrate
optical waveguide
waveguide
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
JP3696189A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2717980B2 (ja
Inventor
Naoyuki Mekata
直之 女鹿田
Minoru Kiyono
實 清野
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP1036961A priority Critical patent/JP2717980B2/ja
Publication of JPH02214828A publication Critical patent/JPH02214828A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2717980B2 publication Critical patent/JP2717980B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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】 〔概要〕 複数の光制御素子を存する集積化光導波路デバイスに関
し、 光制御電極に印加された制御用電圧によって基板に励振
された弾性波に起因する、相隣接する光制御電極間の電
気的クロストークを除去することを目的とし、 平面に加工した電気光学効果を有する基板と、前記基板
の上に形成された複数の光制御導波路部を有する光導波
路と、前記複数の光制御導波路部の上に設けられた複数
の光制御電極と、前記複数の光制御電極の中の、相隣接
する光制御電極の間の前記基板上に設けられた、弾性波
伝播阻止手段とを少なくとも備えるように集積化光導波
路デバイスを構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、1枚の基板上に複数の光制御素子を有する集
積化光導波路デバイスの構成に関する。
近年、光ファイバやレーザ光源の進歩・発達に伴い、光
通信をはじめ光波術を応用した各種のシステム、デバイ
スが実用化され広く利用されるようになる一方、ますま
す、その高度技術開発への要請が強まってきた。
とくに、最近の光通信システムの高速化の要求から、光
信号を送受信する光送受信器においても、高速で光を変
調するための光変調器や、多数の時分割多重光入力信号
を順次切り換えて多数本の出力に接続するための高速の
光スイツチアレイなど集積型の光制御デバイスが必要に
なってきた。
これらの光制御デバイスは、電気光学効果を有する1枚
の基板の上に、平面的に導波路を形成して、その上に進
行波型電極を組み合わせることによって、多数の高速光
制御素子を集積した、いわゆる光集積回路であり、光信
号処理デバイスの小形化と高速化を図るための本命の技
術として期待されている。
しかし、この技術は未だ開発途上にあるものが多く、解
決すべき課題を抱えており、今後ますます大容量・長距
離通信の要求が強まってくる状況から、より高速、かつ
安定で信頼性の高い集積化光導波路デバイスの開発が求
められている。
〔従来の技術〕
高速光制御デバイスとしては、半導体レーザ光を外部で
変調する外部変調器や、光導波路型光スイッチが知られ
ている。
何れの場合も、電気光学効果を有する基板上に光導波路
を設け、進行波型光制御電極を用いて駆動する方式が最
も有力視されており、集積度の向上に伴って1枚の基板
上に形成される光制御電極数も増加しそれらの間隔も狭
くなってきた。
第5図は従来の方向性結合器型光スイッチを説明する図
で、同図(イ)は平面図、同図(ロ)は断面図〔同図(
イ)のx −y断面〕である。
図中、1は電気光学効果を有する基板、たとえば、Li
NbO3のZ板、2は光導波路で中間に3つの方向性結
合器型平行光導波路2A、2Bが形成され、この2つの
平行光導波路で光制御導波路部2が構成されている。こ
の光導波路は通常LiNbO3基板の表面にTiなどの
金属を、光導波路部分だけに選択的に拡散させ、その部
分の屈折率を回りの部分よりも少し大きくなるようにし
である。
なお、平行光導波路2a、2mの間隔と長さはたとえば
、数GHz帯の光スィッチにおいては、それぞれ6μm
および15mmと言った程度の、伝播光のモード結合が
行われるような数値に設計されている。
4は光制御電極で進行波型の制御用電極(4A)と、接
地電極(4B)とから構成されており、それぞれ平行光
導波路2a、2Il上に、バッファ層3を介してAuな
どの金属を蒸着あるいはめっきによって形成している。
バッファ層3は光導波路上の金属電極層への光の吸収を
小さくするために設けたもので、通常、SiO2などの
薄膜が用いられている。
SWI、SW2および舖3は、それぞれ方向性結合器型
光スイッチを示し、光制御電極4により駆動制御される
■は光の入力端、■、■、■および■は光の出力端で、
したがって、この例は、いわゆる、■×4の光スイツチ
アレイの場合を示している。光ファイバとの接続はルビ
ービーズを用いたり、凸構造のファイバアレイを用いて
行われている。
いま、たとえば時分割多重信号光が左側の入力端■から
光導波路2に入り、SWIの平行光導波路2Aに達する
と、それと平行に所要の間隔で所要の長さで配置された
平行光導波路28との間のモード結合により、光の進行
に伴って対称・非対称両モードの位相差がπになる位置
で、光は全て平行光導波路2Bに移行する(電子情報通
信学会績二電子情報通信ハンドブック、 p1051.
1988年発行参照〕。
しかし、もし、この時Skiの光制御電極4に高周波パ
ルス電圧を印加すると、電気光学効果を有する基板1上
に設けられた前記平行光導波路2A211における電気
光学効果によって、屈折率の変化が生じ対称・非対称両
モードの位相差もπがらずれてくる。この従来例の場合
では、印加電圧を4〜5vに選ぶことによって、平行導
波路2Aから2Bへの光の移行を完全に阻止することが
できる。すなわち、光制御電極4への高周波パルス電圧
の印加の有無によって、光を高速でスイッチングさせる
ことができる構成になっている。
SW2およびSW3においても、全(同様に機能させ、
全体として、IX4の高速光スイッチアレイを構成して
いる。
さらに、集積度を上げスイッチ素子数を増加して、高速
光マトリクススイッチを構成し、高速・多重光通信シス
テムに使用しようという試みがなされている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、このような構成の光スイツチアレイにおいて、
集積度を上げていくと、第5図かられかるように、たと
えば、SW2とSW3との間隔が狭くなっていくことに
なる。一方、電気光学効果を有する基板1は、必ず圧電
性を示すためSW2と針3との間には、なにがしかの弾
性表面波、あるいは擬似弾性表面波が励振される場合が
多い。
第4図は従来の方向性結合器型光スイッチのクロストー
ク・伝送損失特性図で、前記従来例の構成において舖2
とSW3との間隔が300μmの時のSW2の伝送損失
特性と、SW2から針3への電気的クロストークを示し
たものである。
伝送損失の測定はSW2の制御用電極4Aと接地電極4
.の入力端にネットワーク・アナライザから出力される
高周波掃引された正弦波電圧を印加し、他端はネットワ
ーク・アナライザの検出器側に接続して行った。クロス
トークの測定は同様にSW3の制御用電極4Aと接地電
極4Bの出力端にネットワーク、アナライザを接続して
行った。
図かられかるように、1.2.2.8.および4.6 
GHzにおいて、SW2の伝送特性にデイツプが見られ
、それらに対応する周波数において、SW2からSW3
への大きなりロストークが生じている。
このようなりロストークが大きくなると、信号光のS/
Nを低下させ、信号のエラーレートを増加させるという
問題があり、その解決が必要であった。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題は、平面に加工した電気光学効果を有する基
板1と、前記基板1の上に形成された複数の光制御導波
路部2゛を有する光導波路2と、前記複数の光制御導波
路部2゛の上に設けられた複数の光制御電極4と、前記
複数の光制御電極4の中の、相隣接する光制御電極4の
間の前記基板1上に設けられた、弾性波伝播阻止手段5
とを少なくとも備えた集積化光導波路デバイスにより解
決することができる。
〔作用〕
本発明の構成によれば、相隣接する光スィッチ例えば、
舖2と舖3の間の基板1の上に弾性波伝播阻止手段5を
設けであるので、主として基板表面近傍を伝播する弾性
波を介して発生する、SW2からSW3への電気的クロ
ストークを除去することができるのである。
〔実施例〕
第1図は本発明による方向性結合器型光スイッチの平面
図で、従来例の構成と異なるところは相隣接する光スィ
ッチ、たとえば、SW2とSW3の間の基板1に弾性波
伝播阻止手段5を設けである点である。
基板1は大きさ60mmX8 mm、厚さ1mmのLi
NbO3のZ板の表面を鏡面研磨して使用した。
この基板の上にTiを約70nmの厚さに真空蒸着し、
3つの光制御導波路部2”、すなわち、3対の平行光導
波路2Aおよび2Ilを含む光導波路2に相当する部分
にTiが残るように通常のホトエツチング法で処理した
後、約1035°Cで8h酸素中で加熱し、TiをLi
NbO3中に熱拡散して全光導波路2を形成した。
平行光導波路2.と2Bの間隔は6.4μm、長さは1
5mm、光導波路の幅は全て7μmになるように形成し
た。出力端における導波路間隔は180μmとした。
次いで、バッファ層3として5in2を350nmの厚
さにCVD法で形成した。
光制御用電極4はバッファ層3の上にT i −A u
合金膜を蒸着したのち、光導波路2の上に幅10μmの
電極形状にパターンエツチングし、さらに、その上に厚
さ3μmの^Uをめっきにより付着形成した。3対の平
行光導波路2Aおよび2B上の制御用電極4Aと接地電
極4Bとの間隔は5μmである。
光スィッチSW2 とSW3の間隔は360 μm、 
SWIとSW3との間隔は20mmである。
弾性波伝播阻止手段5としては、SW2とSW3との中
間に幅100μm、深さ200μm、長さ20mmの溝
をカッティングブレードにより形成した。
第2図は本発明による方向性結合器型光スイッチの断面
図で、同図(イ)に弾性波伝播阻止手段としての溝51
を示した。
第3図は本発明による方向性結合器型光スイッチのクロ
ストーク・伝送損失特性図で、測定方法などは前記従来
例の場合の測定と同様である。
図かられかるように、SW2の伝送損失特性にデイツプ
がほとんど見られず、SW2からSW3へのクロストー
クも第4図に示した従来例のそれに比較して著しく改善
された。
なお、上記実施例では弾性波伝播阻止手段として溝51
を使用したが、第2図(ロ)に示したように弾性波吸収
材52.たとえば、重金属粉末を混和したシリコーン樹
脂などを塗布、またはスクリーン印刷してもよいし、さ
らに、同図(ハ)に示した如く溝51の中に弾性波吸収
材52を埋めて、より効果を高めることもできる。
本実施例ではSWIとSW2 、あるいはSWI とS
W3との間は約20mmと広く、クロストークは殆ど問
題とならなかったので、とくに弾性波伝播阻止手段は設
けなかったが、必要に応じそれを設けてもよいことは勿
論である。
また、本実施例では光スィッチの数は3つであったが、
4つ以上の多数の場合は勿論、光制御素子が方向性結合
器型光スイッチでな(、分岐干渉型光変調素子や光位相
変調素子の場合、あるいはそれらが混在している場合で
も、本発明方法が適用できることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば複数の光制御電極
を同一基板の上に隣接して集積しても、相隣接する光制
御電極間の電気的クロストークを除去できるので、集積
化光導波路デバイスの性能向上に寄与するところが極め
て大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による方向性結合器型光スイッチの平面
図、 第2図は本発明による方向性結合器型光スイッチの断面
図(x−y断面)、 第3図は本発明による方向性結合器型光スイッチのクロ
ストーク・伝送損失特性図、 第4図は従来の方向性結合器型光スイッチのクロストー
ク・伝送損失特性図、 第5図は従来の方向性結合器型光スイッチを説明する図
である。 図において、 1は基板、 は光導波路、 ”は光制御導波路部、 はバッファ層、 は光制御電極、 は弾性波伝播阻止手段、 1は溝、 2は弾性波吸収材である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 平面に加工した電気光学効果を有する基板(1)と、 前記基板(1)の上に形成された複数の光制御導波路部
    (2′)を有する光導波路(2)と、前記複数の光制御
    導波路部(2′)の上に設けられた複数の光制御電極(
    4)と、 前記複数の光制御電極(4)の中の、相隣接する光制御
    電極(4)の間の前記基板(1)上に設けられた、弾性
    波伝播阻止手段(5)とを少なくとも備えたことを特徴
    とする集積化光導波路デバイス。
JP1036961A 1989-02-16 1989-02-16 集積化光導波路デバイス Expired - Fee Related JP2717980B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1036961A JP2717980B2 (ja) 1989-02-16 1989-02-16 集積化光導波路デバイス

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1036961A JP2717980B2 (ja) 1989-02-16 1989-02-16 集積化光導波路デバイス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02214828A true JPH02214828A (ja) 1990-08-27
JP2717980B2 JP2717980B2 (ja) 1998-02-25

Family

ID=12484338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1036961A Expired - Fee Related JP2717980B2 (ja) 1989-02-16 1989-02-16 集積化光導波路デバイス

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2717980B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006178225A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Advantest Corp 光スイッチ及び光試験装置
JP2009053444A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2012068679A (ja) * 2011-12-19 2012-04-05 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2012098744A (ja) * 2011-12-19 2012-05-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
EP2136240A4 (en) * 2007-03-29 2013-08-14 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd OPTICAL WAVEGUIDE ELEMENT AND METHOD OF SUPPRESSING THE TEMPERATURE CROSSTALK OF AN OPTICAL WAVEEL ELEMENT
JP2017156400A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 住友大阪セメント株式会社 光変調器、及び光変調器を用いた光送信装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5217845A (en) * 1975-04-22 1977-02-10 Hagiwara Denki Kk Photomodulator
JPS58147710A (ja) * 1982-02-26 1983-09-02 Nec Corp 導波形光制御デバイス
JPS61109022A (ja) * 1984-11-01 1986-05-27 Nec Corp 超音波光変調器
JPH027604U (ja) * 1988-06-29 1990-01-18

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5217845A (en) * 1975-04-22 1977-02-10 Hagiwara Denki Kk Photomodulator
JPS58147710A (ja) * 1982-02-26 1983-09-02 Nec Corp 導波形光制御デバイス
JPS61109022A (ja) * 1984-11-01 1986-05-27 Nec Corp 超音波光変調器
JPH027604U (ja) * 1988-06-29 1990-01-18

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006178225A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Advantest Corp 光スイッチ及び光試験装置
EP2136240A4 (en) * 2007-03-29 2013-08-14 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd OPTICAL WAVEGUIDE ELEMENT AND METHOD OF SUPPRESSING THE TEMPERATURE CROSSTALK OF AN OPTICAL WAVEEL ELEMENT
JP2009053444A (ja) * 2007-08-27 2009-03-12 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2012068679A (ja) * 2011-12-19 2012-04-05 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2012098744A (ja) * 2011-12-19 2012-05-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2017156400A (ja) * 2016-02-29 2017-09-07 住友大阪セメント株式会社 光変調器、及び光変調器を用いた光送信装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2717980B2 (ja) 1998-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3929814B2 (ja) マッハ−ツェンダ電子−光学変調器
US5471545A (en) Optical external modulator for optical telecommunications
JPWO2004068221A1 (ja) 光変調器
AU709321B2 (en) An acousto-optical waveguide device, tunable, with a polarisation independent response, and a method for the acousto-optical processing of optical signals
SK47496A3 (en) Acoustic-optical waveguide for division acording to the wave lenght
JP2825056B2 (ja) 光制御デバイス
US6700691B2 (en) Electro-optic modulator having high bandwidth and low drive voltage
JP2014197054A (ja) 光変調器
JP7796777B2 (ja) 導波管線電極構造体および電気光学変調器
JP3200629B2 (ja) フォトニックバンドギャップ構造を用いた光変調器及び光変調方法
JPH09166795A (ja) 波長選択型の音響−光学導波路装置
RU2043002C1 (ru) Интегрально-оптическое отражательное приемопередающее устройство
JPH02214828A (ja) 集積化光導波路デバイス
US6337931B1 (en) Effective optical path length compensable optical device
US8606053B2 (en) Optical modulator
US7171083B2 (en) One-by-N optical switch
JP2919132B2 (ja) 光変調器
US6968105B2 (en) Waveguide-type optical device and optical switch
EP0859264B1 (en) Acousto-optic modulator comprising an optical waveguide
US6778726B2 (en) Optical switch
JPH05303022A (ja) 単一モード光学装置
KR20040017535A (ko) 저 유전율 기판을 이용한 저전압 광 변조기
JPH10213784A (ja) 集積型光変調器
JP2551980B2 (ja) 導波形光周波数フィルタ
JP4701428B2 (ja) 進行波型電極用の駆動回路、それを用いた光変調システム、光情報通信システム及び進行波型電極用の駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees