JPH02262129A - 導波路型光スイッチ - Google Patents
導波路型光スイッチInfo
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- JPH02262129A JPH02262129A JP8245989A JP8245989A JPH02262129A JP H02262129 A JPH02262129 A JP H02262129A JP 8245989 A JP8245989 A JP 8245989A JP 8245989 A JP8245989 A JP 8245989A JP H02262129 A JPH02262129 A JP H02262129A
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- JP
- Japan
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- mode
- optical switch
- waveguide
- waveguides
- type optical
- Prior art date
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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）
この発明は、方向性結合器を用いた偏光無依存光スィッ
チに関し、特に先導波路内に光の閉じ込め効果が高く、
偏光依存性を低減し、特に素子駆動電圧を極力小さくす
ることができる導波路型光スイッチに関する。
チに関し、特に先導波路内に光の閉じ込め効果が高く、
偏光依存性を低減し、特に素子駆動電圧を極力小さくす
ることができる導波路型光スイッチに関する。
（従来の技術）
従来、この種の導波路型光スイッチは、その主要部を形
成する方向性結合器として、第５図に概略構成図に示す
ものがあった。同図において、従来の導波路型光スイッ
チは、ニオブ酸リチウム（以下、Ｌ＋ Ｎｂ Ｏｓ）の
基板（１）上に二本の導波路（２） 、（３）を形成し
、該導波路（２） 、（３）の一部が接近して結合部（
６）を形成する構成である。上記−の導波路（２）の左
側入射端面より強度Ｐ０の光を入射すると、上記一部接
近した結合部（６）の結合部長（Ｌ）の長さに依存して
変化し、この変化した強度ＰＡ、ＰＲの光を各導波路（
２）、（３）の右側出射端面から射出する。この射出さ
れる強度ＰＡ、ＰＲの多光がＰ＾／ （ＰＡ＋ ＰＢ）
４０の関係が成立する最初の長さ℃を完全結合長と呼
ぶ。この完全結合長りについての射出光ＰＡ、 ＰＢと
の関係を第６図（Ａ）に示す。また、完全結合長には、
一般に入射光の偏光状態、即ち、ＴＥモードかＴＭモー
ドかにより異なる長さをとる。ここでＴＥモードとは電
界成分が基板（１）に平行な偏光状態をさし、ＴＭモー
ドとは電界成分が基板（１）に垂直な偏光状態をさして
いる。なお、上記二本の導波路（２）、（３）はその構
造を互いに等しく構成される。
成する方向性結合器として、第５図に概略構成図に示す
ものがあった。同図において、従来の導波路型光スイッ
チは、ニオブ酸リチウム（以下、Ｌ＋ Ｎｂ Ｏｓ）の
基板（１）上に二本の導波路（２） 、（３）を形成し
、該導波路（２） 、（３）の一部が接近して結合部（
６）を形成する構成である。上記−の導波路（２）の左
側入射端面より強度Ｐ０の光を入射すると、上記一部接
近した結合部（６）の結合部長（Ｌ）の長さに依存して
変化し、この変化した強度ＰＡ、ＰＲの光を各導波路（
２）、（３）の右側出射端面から射出する。この射出さ
れる強度ＰＡ、ＰＲの多光がＰ＾／ （ＰＡ＋ ＰＢ）
４０の関係が成立する最初の長さ℃を完全結合長と呼
ぶ。この完全結合長りについての射出光ＰＡ、 ＰＢと
の関係を第６図（Ａ）に示す。また、完全結合長には、
一般に入射光の偏光状態、即ち、ＴＥモードかＴＭモー
ドかにより異なる長さをとる。ここでＴＥモードとは電
界成分が基板（１）に平行な偏光状態をさし、ＴＭモー
ドとは電界成分が基板（１）に垂直な偏光状態をさして
いる。なお、上記二本の導波路（２）、（３）はその構
造を互いに等しく構成される。
上記従来の導波路型光スイッチの方向性結合器は、結合
部（６）に一対の電極（図示を省略する）を設けて一様
Δβ型に構成し、電界を印加することにより電気光学効
果に基づき入射光をスイッチングすることができる。こ
のスイッチング状態を第６図（Ｂ）に−様Δβのスイッ
チングダイアグラムとして示す。同図において、ｅ状態
（バー状態）は入射光の強度Ｐ。が射出光の強度Ｐ＾と
なり他の射出光の強度ｐＢ＝ｏの状態を示し、■状態（
クロス状態）は入射光の強度Ｐ０が射出光の強度ｐＢと
なり、他の射出光の強度ＰＡ＝０の状態を示す。また、
電界（ΔβＬ／π）を印加すると複数の円弧上において
上記ｅ状態となる。
部（６）に一対の電極（図示を省略する）を設けて一様
Δβ型に構成し、電界を印加することにより電気光学効
果に基づき入射光をスイッチングすることができる。こ
のスイッチング状態を第６図（Ｂ）に−様Δβのスイッ
チングダイアグラムとして示す。同図において、ｅ状態
（バー状態）は入射光の強度Ｐ。が射出光の強度Ｐ＾と
なり他の射出光の強度ｐＢ＝ｏの状態を示し、■状態（
クロス状態）は入射光の強度Ｐ０が射出光の強度ｐＢと
なり、他の射出光の強度ＰＡ＝０の状態を示す。また、
電界（ΔβＬ／π）を印加すると複数の円弧上において
上記ｅ状態となる。
次に、結合部長しと完全結合長Ａとの比（Ｌ／Ｌ）がＴ
Ｍモード及びＴＥモードについて共にｒｌ」 （Ｌ／Ｊ
２＝ｔ）として電界を印加した場合のＴＥ／ＴＭ両モー
ドのスイッチングダイアグラムを第７図に示す。同図に
おいて、電界を印加して（ΔβＬ／π）を増加していく
とＴＥモードが（ΔβＬ／π）〜５．２でｅ状態となり
、さらに電界を印加して（ΔβＬ／π°）を増加してい
くと、ＴＭモードが（ΔβＬ／π）〜５．９でｅ状態と
なる。このようにＴＥ／ＴＭ両モードを■状態からｅ状
態へ切り替えることにより入射光をスイッチングするこ
とができる。
Ｍモード及びＴＥモードについて共にｒｌ」 （Ｌ／Ｊ
２＝ｔ）として電界を印加した場合のＴＥ／ＴＭ両モー
ドのスイッチングダイアグラムを第７図に示す。同図に
おいて、電界を印加して（ΔβＬ／π）を増加していく
とＴＥモードが（ΔβＬ／π）〜５．２でｅ状態となり
、さらに電界を印加して（ΔβＬ／π°）を増加してい
くと、ＴＭモードが（ΔβＬ／π）〜５．９でｅ状態と
なる。このようにＴＥ／ＴＭ両モードを■状態からｅ状
態へ切り替えることにより入射光をスイッチングするこ
とができる。
また、他の従来の導波路型光スイッチとしてＥＬＥＣＴ
ＲＯＮＩＣ５，ＬＥＴＴＥＲ５８ｔｈ ０ｃｔｏｒｂｅ
ｒ １９８７ Ｖｏｌ、２３Ｎｏ、２１第１１６７頁〜
第１１６８頁に記載されたものがありこれを第８図に示
す。同図において、従来の導波路型光スイッチは、Ｌ、
８．０３の基板（１）上に二本の導波路（２） 、（
３）が形成され、該二本の導波路（２） 、（３）上に
一対の電極（４） 、 （５）と該一対の電極（４）、
（５）の外側に別の一対の電極（４５）、（５５）とが
各々配設される構成である。
ＲＯＮＩＣ５，ＬＥＴＴＥＲ５８ｔｈ ０ｃｔｏｒｂｅ
ｒ １９８７ Ｖｏｌ、２３Ｎｏ、２１第１１６７頁〜
第１１６８頁に記載されたものがありこれを第８図に示
す。同図において、従来の導波路型光スイッチは、Ｌ、
８．０３の基板（１）上に二本の導波路（２） 、（
３）が形成され、該二本の導波路（２） 、（３）上に
一対の電極（４） 、 （５）と該一対の電極（４）、
（５）の外側に別の一対の電極（４５）、（５５）とが
各々配設される構成である。
上記構成において、上記電極（４）、 （５）’、 （
４５）、（５５）に電圧を印加し、ｅ状態となる上記電
圧をＴＥ／ＴＭ両モードで一致させる条件は、ｔ、、
Ｎ。
４５）、（５５）に電圧を印加し、ｅ状態となる上記電
圧をＴＥ／ＴＭ両モードで一致させる条件は、ｔ、、
Ｎ。
０３の基板（１）の電気光学係数γ１３とγ３３で決定
される。この場合におけるΔβ（印加電圧に対応）に対
するＴＥ／ＴＭ両モードのクロストークを第９図に示す
。同図においてα＝ΔβＴＥ／Δβア、である（Δβ１
０．６８ＴＭはそれぞれＴＥ、ＴＭモードに対する方向
性結合器の位相不正合）。このαが０．２５≦α≦０．
３４である場合には、印加電圧の調整により両モードで
クロストーク−２０ｄＢ以下とすることができる。波長
１．３μｍ付近での実測値はα＝ ０．２９であり、上
記条件を満足していることがらｅ状態になる電圧をＴＥ
／ＴＭ両モードで一致させることができることなる。
される。この場合におけるΔβ（印加電圧に対応）に対
するＴＥ／ＴＭ両モードのクロストークを第９図に示す
。同図においてα＝ΔβＴＥ／Δβア、である（Δβ１
０．６８ＴＭはそれぞれＴＥ、ＴＭモードに対する方向
性結合器の位相不正合）。このαが０．２５≦α≦０．
３４である場合には、印加電圧の調整により両モードで
クロストーク−２０ｄＢ以下とすることができる。波長
１．３μｍ付近での実測値はα＝ ０．２９であり、上
記条件を満足していることがらｅ状態になる電圧をＴＥ
／ＴＭ両モードで一致させることができることなる。
さらに、他の従来の導波路型光スイッチとしてＥＬＥＣ
ＴＲＯＮＩＣ５ＬＥＴＴＥＲ３１５ｔｈ Ｓｅｐｔｅｍ
ｂｅｒ １９８８Ｖｏ１．２４．Ｎｏ、１９第１１９８
頁ないし第１２００頁に記載されたものがあり、この従
来の導波路型光スイッチはり、Ｎｂ’０３のような光学
的結晶の場合に電気光学効果がＴＥ／ＴＭ両モードに対
して等しく作用するＸ−ｃｕｔの結晶を用いることによ
り偏光無依存性を確保していた。
ＴＲＯＮＩＣ５ＬＥＴＴＥＲ３１５ｔｈ Ｓｅｐｔｅｍ
ｂｅｒ １９８８Ｖｏ１．２４．Ｎｏ、１９第１１９８
頁ないし第１２００頁に記載されたものがあり、この従
来の導波路型光スイッチはり、Ｎｂ’０３のような光学
的結晶の場合に電気光学効果がＴＥ／ＴＭ両モードに対
して等しく作用するＸ−ｃｕｔの結晶を用いることによ
り偏光無依存性を確保していた。
〔発明が解決しようとする課題］
従来の導波路型光スイッチは以上のように構成されてい
たので、前記第７図のスイッチングダイアグラムに示す
ようにＴＥモードとＴＭモードとのモード切替に関する
（ΔβＬ／π）が異なり、偏光無依存性を完全すること
ができないという課題を有していた。また他の従来の導
波路型光スイッチはＴＥ／ＴＭの両モードの完全結合長
の一致を比較的遮断条件に近い所で得られるが、導波路
における光の閉じ込め効果が弱いため、導波路伝搬損失
や導波路的がり部分での放射損失が大きくなりやすいと
いう課題を有し、また他の従来光スィッチでは利用でき
る電気光学効果の作用が弱いため、光のスイッチングに
必要なスイッチング電圧が大きくなるという課題を有し
ていた。
たので、前記第７図のスイッチングダイアグラムに示す
ようにＴＥモードとＴＭモードとのモード切替に関する
（ΔβＬ／π）が異なり、偏光無依存性を完全すること
ができないという課題を有していた。また他の従来の導
波路型光スイッチはＴＥ／ＴＭの両モードの完全結合長
の一致を比較的遮断条件に近い所で得られるが、導波路
における光の閉じ込め効果が弱いため、導波路伝搬損失
や導波路的がり部分での放射損失が大きくなりやすいと
いう課題を有し、また他の従来光スィッチでは利用でき
る電気光学効果の作用が弱いため、光のスイッチングに
必要なスイッチング電圧が大きくなるという課題を有し
ていた。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、駆動電圧とスイッチング特性に対して偏光依存性とを
小さくでき、しかも導波路の光閉じ込め効果を高く確保
できる導波路型光スイッチを得ることを目的とする。
、駆動電圧とスイッチング特性に対して偏光依存性とを
小さくでき、しかも導波路の光閉じ込め効果を高く確保
できる導波路型光スイッチを得ることを目的とする。
（課題を解決するための手段〕
この発明に係る導波路型光スイッチは、二つの導波路を
近接して配置し、該両導波路間で光強度を変換する方向
性結合器の結合部長を、ＴＥモードについてＴＥモード
の完全結合長の約４倍とすると共に、ＴＭモードについ
てＴＭモードの完全結合長の約２倍として形成し、該形
成した方向性結合器の両導波路上に各々４分割した一対
の４分割電極を対向配置して構成し、該一対の４分割電
極に電界方向が交互に反転する電圧を印加して駆動制御
するものである。
近接して配置し、該両導波路間で光強度を変換する方向
性結合器の結合部長を、ＴＥモードについてＴＥモード
の完全結合長の約４倍とすると共に、ＴＭモードについ
てＴＭモードの完全結合長の約２倍として形成し、該形
成した方向性結合器の両導波路上に各々４分割した一対
の４分割電極を対向配置して構成し、該一対の４分割電
極に電界方向が交互に反転する電圧を印加して駆動制御
するものである。
この発明における導波路型光スイッチは、方向性結合器
の結合部長をＴＥモードの完全結合長の約４倍及びＴＭ
モードの完全結合長の約２倍として形成すると共に方向
性結合器に４分割電極を対向配置して形成することによ
り、該４分割電極に電界を交互に反転する電圧を印加し
てＴＥ／ＴＭ両モードの■状態からθ状態への移行を極
めて近い印加電圧値で行なう。
の結合部長をＴＥモードの完全結合長の約４倍及びＴＭ
モードの完全結合長の約２倍として形成すると共に方向
性結合器に４分割電極を対向配置して形成することによ
り、該４分割電極に電界を交互に反転する電圧を印加し
てＴＥ／ＴＭ両モードの■状態からθ状態への移行を極
めて近い印加電圧値で行なう。
（実施例）
以下、この発明の一実施例を第１図および第２図に基づ
いて説明する。この第１図は本実施例に係る導波路型光
スイッチの概略構成図、第２図は第１図記載の実施例に
おける４分割電極配置構成図を示す。上記各図において
、本実施例に係る導波路型光スイッチは、Ｌ、 Ｎｂ
Ｏ３の基板（１）上に二本の導波路（２） 、（３）を
形成し、該導波路（２）、（３）の一部が接近して結合
部（６）を形成し、該結合部（６）の結合部長しをＴＥ
モードについてＴＥモードの完全結合長の約４倍とする
と共にＴＭモードについてＴＭモードの完全結合長の約
２倍として形成し、上記結合部（６）を形成する両導波
路（２） 、 （３）上に各々４分割した一対の４分割
電極（４１）〜（４４）、（５１）〜（５４）を対向配
置して構成し、該４分割電極（４１）〜（４４）、（５
１）〜（５４）に電界方向が交互に反転する電圧を印加
して駆動制御するものである。
いて説明する。この第１図は本実施例に係る導波路型光
スイッチの概略構成図、第２図は第１図記載の実施例に
おける４分割電極配置構成図を示す。上記各図において
、本実施例に係る導波路型光スイッチは、Ｌ、 Ｎｂ
Ｏ３の基板（１）上に二本の導波路（２） 、（３）を
形成し、該導波路（２）、（３）の一部が接近して結合
部（６）を形成し、該結合部（６）の結合部長しをＴＥ
モードについてＴＥモードの完全結合長の約４倍とする
と共にＴＭモードについてＴＭモードの完全結合長の約
２倍として形成し、上記結合部（６）を形成する両導波
路（２） 、 （３）上に各々４分割した一対の４分割
電極（４１）〜（４４）、（５１）〜（５４）を対向配
置して構成し、該４分割電極（４１）〜（４４）、（５
１）〜（５４）に電界方向が交互に反転する電圧を印加
して駆動制御するものである。
上記４分割電極（４１）〜（４４）、（５１）〜（５４
）は、結合部（６）の結合部長しの長さに対し各々Ｌ／
４の長さにて構成され、相隣る電極対（４１）・（５１
）、（４２）・（５２） 、 （４３）・（５３）
、 （４４）・（５４）は互いに逆極性且つ等しい電圧
が印加される（Δβ反転駆動）。
）は、結合部（６）の結合部長しの長さに対し各々Ｌ／
４の長さにて構成され、相隣る電極対（４１）・（５１
）、（４２）・（５２） 、 （４３）・（５３）
、 （４４）・（５４）は互いに逆極性且つ等しい電圧
が印加される（Δβ反転駆動）。
次に、上記構成に基づく本実施例に係る導波路型光スイ
ッチの動作について説明する。先ず、４分割電極（４１
）〜（４４）、（５１）〜（５４）に上記Δβ反転駆動
の条件で電圧を印加する。この電圧の印加により各分割
区間（Ｌ／４）内で導波路は＋Δβ、−Δβ、＋Δβ、
−Δβという伝搬定数変化を受ける。この伝搬定数変化
は、ＴＭ、ＴＥモードで異なる値となり、その差を次式
で示す。
ッチの動作について説明する。先ず、４分割電極（４１
）〜（４４）、（５１）〜（５４）に上記Δβ反転駆動
の条件で電圧を印加する。この電圧の印加により各分割
区間（Ｌ／４）内で導波路は＋Δβ、−Δβ、＋Δβ、
−Δβという伝搬定数変化を受ける。この伝搬定数変化
は、ＴＭ、ＴＥモードで異なる値となり、その差を次式
で示す。
・・・（１）
ここで、６８ＴＭ・ΔβＴεはＴＭ％ＴＥモードの受け
る伝搬定数変化、ｎｏは異常光屈折率、ｎｏは常光屈折
率、γ３３・γ１．は電気光学定数、ｒＴＭ、ｒＴＥは
Ｔ Ｍ／Ｔ Ｅ各モードに対する印加電界の重なり積分
である。
る伝搬定数変化、ｎｏは異常光屈折率、ｎｏは常光屈折
率、γ３３・γ１．は電気光学定数、ｒＴＭ、ｒＴＥは
Ｔ Ｍ／Ｔ Ｅ各モードに対する印加電界の重なり積分
である。
上記（１）式は約３程度と見積られ、実験的（前記従来
技術文献ＥＬＥＣＴＲＯＮＩｆ：Ｓ ＬＥＴＴＥＲ５８
ｔｈＯｃｔｏｒｂｅｒ １９８７ Ｖｏｌ、 ２３．
Ｎｏ、２１に記載）においても約３．５ とされる。
技術文献ＥＬＥＣＴＲＯＮＩｆ：Ｓ ＬＥＴＴＥＲ５８
ｔｈＯｃｔｏｒｂｅｒ １９８７ Ｖｏｌ、 ２３．
Ｎｏ、２１に記載）においても約３．５ とされる。
上記実施例において、Ｌ ／ １１ ｔｔ＝ ４、Ｌ
／ Ｉｌ−ＴＭ＝２とし、ａ雪３，０またはａ＝３．６
とした場合の印加電圧とクロストークとの関係を、ＩＥ
ＥＥＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣ
ＴＲＯＮＩＣ５Ｖｏｌ、ＱＥ−１２゜Ｎｏ、７． ＪＵ
ＬＹ １９７６第３９６頁〜第３９８頁の記載基づき計
算し、この計算結果を第３図（Ａ）、（Ｂ）に示す。同
図（八）、（Ｂ）において、横軸はＴＭモードに対する
ΔβＬ／πで、縦軸はクロストークを示す。上記縦軸の
クロストークは、入射側の導波路（２）に入射する光Ｒ
０の光電力を“１”とし、他方入射側の導波路（３）に
入射する光Ｓ。の光電力を°°０”とした場合に、出射
側の導波路（３）が出射される光ＳのＴＥ／ＴＭ各モー
ドにおける上記入射光Ｒｏ＝“１″に対する電力比とし
たものである。上記第３図（Ａ）、（Ｂ）においてａ
＞ １に示されるように、ΔβＬ／π＝０のときＴＥ／
ＴＭ各モード全モード２０ｄＢ以下となり、ΔβＬ／π
；４．５のときＴＥ／ＴＭ各モード全モード失なく出力
されることが判る。ａ＝３．６ とした場合を示す第３
図（Ｂ）において、ＴＥ／ＴＭ各モード間の差が若干生
じているが、ΔβＬ／π〜５のときＴＥ／ＴＭ各モード
共に極く僅かの挿入損失増加となるのみで出力すること
ができる。
／ Ｉｌ−ＴＭ＝２とし、ａ雪３，０またはａ＝３．６
とした場合の印加電圧とクロストークとの関係を、ＩＥ
ＥＥＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣ
ＴＲＯＮＩＣ５Ｖｏｌ、ＱＥ−１２゜Ｎｏ、７． ＪＵ
ＬＹ １９７６第３９６頁〜第３９８頁の記載基づき計
算し、この計算結果を第３図（Ａ）、（Ｂ）に示す。同
図（八）、（Ｂ）において、横軸はＴＭモードに対する
ΔβＬ／πで、縦軸はクロストークを示す。上記縦軸の
クロストークは、入射側の導波路（２）に入射する光Ｒ
０の光電力を“１”とし、他方入射側の導波路（３）に
入射する光Ｓ。の光電力を°°０”とした場合に、出射
側の導波路（３）が出射される光ＳのＴＥ／ＴＭ各モー
ドにおける上記入射光Ｒｏ＝“１″に対する電力比とし
たものである。上記第３図（Ａ）、（Ｂ）においてａ
＞ １に示されるように、ΔβＬ／π＝０のときＴＥ／
ＴＭ各モード全モード２０ｄＢ以下となり、ΔβＬ／π
；４．５のときＴＥ／ＴＭ各モード全モード失なく出力
されることが判る。ａ＝３．６ とした場合を示す第３
図（Ｂ）において、ＴＥ／ＴＭ各モード間の差が若干生
じているが、ΔβＬ／π〜５のときＴＥ／ＴＭ各モード
共に極く僅かの挿入損失増加となるのみで出力すること
ができる。
素子駆動電圧としては前記従来技術として記載した文献
においてΔβＬ／π＝６が必要とされるのに対し、ａ＝
３．５の場合であってもΔβＬ／π＝５で動作させるこ
とができる。
においてΔβＬ／π＝６が必要とされるのに対し、ａ＝
３．５の場合であってもΔβＬ／π＝５で動作させるこ
とができる。
なお、上記実施例に係る導波路型光スイッチにおいては
ＴＥ／ＴＭ各モード全モード １１ ＴＥ＝ ３、Ｌ
／ Ｊ２ ＴＭ＝ １とする構成としたが、クロストー
クの程度により任意の許容範囲をもって設定することが
できる。例えば、無電圧状態における■状態チャンネル
出力光強度が約７５％である場合には、１．７≦Ｌ ／
Ｉ ＴＭ≦２．３．３．７≦Ｌ ／ １１ ＴＥ≦４
．３と設定することができる。また、■状態チャンネル
出力光強度が約６３％である場合には、１．６≦Ｌ／Ｊ
２ＴＭ≦２．４ 、３．６≦Ｌ／１１ア、≦４．４ と
設定することができる。
ＴＥ／ＴＭ各モード全モード １１ ＴＥ＝ ３、Ｌ
／ Ｊ２ ＴＭ＝ １とする構成としたが、クロストー
クの程度により任意の許容範囲をもって設定することが
できる。例えば、無電圧状態における■状態チャンネル
出力光強度が約７５％である場合には、１．７≦Ｌ ／
Ｉ ＴＭ≦２．３．３．７≦Ｌ ／ １１ ＴＥ≦４
．３と設定することができる。また、■状態チャンネル
出力光強度が約６３％である場合には、１．６≦Ｌ／Ｊ
２ＴＭ≦２．４ 、３．６≦Ｌ／１１ア、≦４．４ と
設定することができる。
次に、上記実施例に係る導波路型光スイッチを一実施例
製造方法との関係で説明する。
製造方法との関係で説明する。
一般にＬＩ Ｎｂ ０３の基板（１）に導波路（２）、
（３）を形成する方法としては、Ｔ１拡散法が最も一般
的に用いられる。このＴＩ拡散法により形成した導波路
（２） 、（３）では異常光に対する屈折率変化Δｎ６
の方が常光線に対する屈折率変化Δｎｏよりも大きくす
ることが容易である。即ち、Ｚ−ｃｕｔ結晶のり、 Ｎ
ｂＯ，基板（１）ではＴＭモードの完全結合長をＴＥモ
ードの完全結合長よりも長くすることが容易である。導
波路（２） 、 （３）の幅や二本の導波路間隔、モし
てＴｌ拡散条件を適当に設定することで、方向性結合器
、結合部長しの長さが、ＴＥ／ＴＭ両モードの完全結合
長に対してそれぞれ約３倍、１倍とすることは容易に可
能であり、このような導波路は光の閉じ込め効果が十分
に大きなものである。
（３）を形成する方法としては、Ｔ１拡散法が最も一般
的に用いられる。このＴＩ拡散法により形成した導波路
（２） 、（３）では異常光に対する屈折率変化Δｎ６
の方が常光線に対する屈折率変化Δｎｏよりも大きくす
ることが容易である。即ち、Ｚ−ｃｕｔ結晶のり、 Ｎ
ｂＯ，基板（１）ではＴＭモードの完全結合長をＴＥモ
ードの完全結合長よりも長くすることが容易である。導
波路（２） 、 （３）の幅や二本の導波路間隔、モし
てＴｌ拡散条件を適当に設定することで、方向性結合器
、結合部長しの長さが、ＴＥ／ＴＭ両モードの完全結合
長に対してそれぞれ約３倍、１倍とすることは容易に可
能であり、このような導波路は光の閉じ込め効果が十分
に大きなものである。
１に
の具体的製造方法を第４図に示す。同図において、Ｚ−
ｃｕｔ結晶のｔ、、 ＮｂＯ３の基板（１）上に導波路
形成部以外の個所にホトレジストをパターンニングする
。次に、ホトレジストのパターンユング上にＴＩ蒸着を
行なった後に、ホトレジストパターンニング部をリフト
オフする。このリフトオフにて残された蒸着のＴ、を拡
散させてＴｌ拡散ｔ、、 Ｎ、 Ｏ。
ｃｕｔ結晶のｔ、、 ＮｂＯ３の基板（１）上に導波路
形成部以外の個所にホトレジストをパターンニングする
。次に、ホトレジストのパターンユング上にＴＩ蒸着を
行なった後に、ホトレジストパターンニング部をリフト
オフする。このリフトオフにて残された蒸着のＴ、を拡
散させてＴｌ拡散ｔ、、 Ｎ、 Ｏ。
の三次元導波路（２） 、（３）を形成する。この導波
路（２） 、（３）上に電極（４）、（５）を分割して
一対の４分割電極（４１）〜（４４）、（５１）〜（５
４）を形成して導波路型光スイッチを製造する。
路（２） 、（３）上に電極（４）、（５）を分割して
一対の４分割電極（４１）〜（４４）、（５１）〜（５
４）を形成して導波路型光スイッチを製造する。
（発明の効果）
以上説明したように、この発明に係る導波路型光スイッ
チは方向性結合器の結合部長を、ＴＥモードについてＴ
Ｅモードの完全結合長の約４倍とすると共にＴＭモード
についてＴＭモードの完全結合長の約２倍として形成し
、この方向性結合器の両導波路上に各々４分割した一対
の４分割電極を対向配置し、この４分割電極に交互に反
転する電圧を印加してΔβ反転駆動制御を行なう構成を
採ったことから、素子駆動電圧を極力小さくできる効果
を有し、スイッチング特性に対して偏光依存性を小さく
できると共に、導波路の光閉じ込め効果を高く確保でき
るという効果を奏する。
チは方向性結合器の結合部長を、ＴＥモードについてＴ
Ｅモードの完全結合長の約４倍とすると共にＴＭモード
についてＴＭモードの完全結合長の約２倍として形成し
、この方向性結合器の両導波路上に各々４分割した一対
の４分割電極を対向配置し、この４分割電極に交互に反
転する電圧を印加してΔβ反転駆動制御を行なう構成を
採ったことから、素子駆動電圧を極力小さくできる効果
を有し、スイッチング特性に対して偏光依存性を小さく
できると共に、導波路の光閉じ込め効果を高く確保でき
るという効果を奏する。
第１図はこの発明の一実施例に係る導波路型光スイッチ
の概略構成図、第２図は第１図記載の実施例における４
分割電極配置構成図、第３図（八）、（Ｂ）はａ＝３、
ａ＝３．６の場合のΔβＬ／Ｊ２−クロストーク関係グ
ラフ、第４図は第１図記載の実施例光スィッチの一製造
工程図、第５図は従来の導波路型光スイッチの概略構成
図、第６図（八）は完全結合長に対する射出光強度の関
係グラフ、第６図（Ｂ）は−様Δβのスイッチングダイ
アグラム、第７図はＴＥ／ＴＭ両モードのスイッチング
ダイアグラム、第８図は他の従来の導波路型光スイッチ
の概略構成図、第９図はＴＥモードのスイッチング電圧
に対するクロストークの関係グラフを示す。 （１）・・・ＬＩＮｂ０３の基板 （２） 、 （３）・・・導波路 （４）、（５）、 （４１）〜（４４） 、 （５１）
〜（５４）中電極（６）・・・結合部 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 １１％Ｇｌゾ（ ［ｇＰ＋６−”ｌと０６ Ｖ］ ［９１）ｉ ｐ−１と０６
の概略構成図、第２図は第１図記載の実施例における４
分割電極配置構成図、第３図（八）、（Ｂ）はａ＝３、
ａ＝３．６の場合のΔβＬ／Ｊ２−クロストーク関係グ
ラフ、第４図は第１図記載の実施例光スィッチの一製造
工程図、第５図は従来の導波路型光スイッチの概略構成
図、第６図（八）は完全結合長に対する射出光強度の関
係グラフ、第６図（Ｂ）は−様Δβのスイッチングダイ
アグラム、第７図はＴＥ／ＴＭ両モードのスイッチング
ダイアグラム、第８図は他の従来の導波路型光スイッチ
の概略構成図、第９図はＴＥモードのスイッチング電圧
に対するクロストークの関係グラフを示す。 （１）・・・ＬＩＮｂ０３の基板 （２） 、 （３）・・・導波路 （４）、（５）、 （４１）〜（４４） 、 （５１）
〜（５４）中電極（６）・・・結合部 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 １１％Ｇｌゾ（ ［ｇＰ＋６−”ｌと０６ Ｖ］ ［９１）ｉ ｐ−１と０６
Claims (1)
- 二つの導波路を近接して配置し、該両導波路間で光強度
を変換する方向性結合器にて構成される導波路型光スイ
ッチにおいて、上記方向性結合器の結合部長を、ＴＥモ
ードについてＴＥモードの完全結合長の約４倍とすると
共に、ＴＭモードについてＴＭモードの完全結合長の約
２倍として形成し、該形成した方向性結合器の両導波路
上に各々４分割した一対の４分割電極を対向配置して構
成し、該一対の４分割電極に電界方向が交互に反転する
電圧を印加して駆動制御することを特徴とする導波路型
光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8245989A JPH0774874B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 導波路型光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8245989A JPH0774874B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 導波路型光スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02262129A true JPH02262129A (ja) | 1990-10-24 |
| JPH0774874B2 JPH0774874B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=13775095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8245989A Expired - Lifetime JPH0774874B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 導波路型光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774874B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012145894A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Anritsu Corp | 光変調器 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8245989A patent/JPH0774874B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012145894A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Anritsu Corp | 光変調器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0774874B2 (ja) | 1995-08-09 |
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