JPH055334B2 - - Google Patents
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- JPH055334B2 JPH055334B2 JP28523687A JP28523687A JPH055334B2 JP H055334 B2 JPH055334 B2 JP H055334B2 JP 28523687 A JP28523687 A JP 28523687A JP 28523687 A JP28523687 A JP 28523687A JP H055334 B2 JPH055334 B2 JP H055334B2
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 42
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 Si 3 N 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、LiNbO3基板を用いた導波型の光ス
イツチ・変調器に関するものである。
イツチ・変調器に関するものである。
LiNbO3基板を用いた導波型光スイツチ・変調
器は、光交換機および光通信ネツトワークにおけ
る伝送路切替器，外部変調器などへの応用があ
る。また、この光スイツチ・変調器には、方向性
結合器型、反射器型、分岐干渉型などの種類があ
る。
器は、光交換機および光通信ネツトワークにおけ
る伝送路切替器，外部変調器などへの応用があ
る。また、この光スイツチ・変調器には、方向性
結合器型、反射器型、分岐干渉型などの種類があ
る。
これらの各種のスイツチ・変調器において、光
路をスイツチするまたは光を変調するため制御信
号が印加される電極として金属を用いたり、導電
性の透明材料を用いたりする。
路をスイツチするまたは光を変調するため制御信
号が印加される電極として金属を用いたり、導電
性の透明材料を用いたりする。
宮沢信太郎らによる応用物理学会誌第48巻第９
号（1979）865ページから874ページによれば、電
極として金属膜を用いる光スイツチ・変調器は、
これをTMモードで動作させる場合には、金属膜
による光の吸収を防ぐために、光導波路と金属膜
の間にLiNbO3基板より屈折率が低く、かつ、光
の吸収の少ない光学的なバツフア層を施すことが
記載されている。このバツフア層は通常SiO2，
Si3N4，SiONxなどが用いられる。しかし、方向
性結合器型の光スイツチ・変調器において、この
構造では光スイツチ特性のDCドリフト、すなわ
ちスイツチ電圧のシフトが生じる場合がある。こ
れは、バツフア層がその主要因であると言われて
おり、バツフア層を必要としない導電性の透明材
料を用いれば前記DCドリフトが回避されること
が示されている。
号（1979）865ページから874ページによれば、電
極として金属膜を用いる光スイツチ・変調器は、
これをTMモードで動作させる場合には、金属膜
による光の吸収を防ぐために、光導波路と金属膜
の間にLiNbO3基板より屈折率が低く、かつ、光
の吸収の少ない光学的なバツフア層を施すことが
記載されている。このバツフア層は通常SiO2，
Si3N4，SiONxなどが用いられる。しかし、方向
性結合器型の光スイツチ・変調器において、この
構造では光スイツチ特性のDCドリフト、すなわ
ちスイツチ電圧のシフトが生じる場合がある。こ
れは、バツフア層がその主要因であると言われて
おり、バツフア層を必要としない導電性の透明材
料を用いれば前記DCドリフトが回避されること
が示されている。
これを第２図および第３図を参照して説明す
る。第２図は、方向性結合器型の光スイツチ・変
調器において、電極として金属膜１６ａ，１６ｂ
を用いた構造の断面図である。図中、１１は
LiNbO3基板を、１４ａ，１４ｂは光導波路、１
７はバツフア層である。第３図は、同じく方向性
結合器型の光スイツチ・変調器において、電極と
して導電性の透明材料（In2O3）１５ａ，１５ｂ
を用いた構造の断面図である。なお、第２図と同
一の要素には、同一の番号を付して示している。
る。第２図は、方向性結合器型の光スイツチ・変
調器において、電極として金属膜１６ａ，１６ｂ
を用いた構造の断面図である。図中、１１は
LiNbO3基板を、１４ａ，１４ｂは光導波路、１
７はバツフア層である。第３図は、同じく方向性
結合器型の光スイツチ・変調器において、電極と
して導電性の透明材料（In2O3）１５ａ，１５ｂ
を用いた構造の断面図である。なお、第２図と同
一の要素には、同一の番号を付して示している。
第２図と第３図の比較を行えば明らかなよう
に、導電性の透明材料を用いた電極の構造は金属
膜を用いたものに比べバツフア層１７を必要とせ
ず簡易であり、また、前述したバツフア層１７が
主要因と考えられるスイツチ特性のDCドリフト
が存在しないという利点がある。
に、導電性の透明材料を用いた電極の構造は金属
膜を用いたものに比べバツフア層１７を必要とせ
ず簡易であり、また、前述したバツフア層１７が
主要因と考えられるスイツチ特性のDCドリフト
が存在しないという利点がある。
しかし、前記文献において使用された透明材料
（In2O3）はLiNbO3基板に比べ高い屈折率を有す
るため、光の損失があり、これを防ぐためには、
LiNbO3基板に比べ低い屈折率を有する透明材料
を電極、その引き出し線およびパツドとして利用
する必要がある。このような透明材料としては、
ITO（InO3−SnO2）や有機導電性材料がある。こ
れら材料は、導電性はあるものの体積抵抗率が高
く、例えばITOは約５×10-6Ω・ｍであり、金属
に比べ高い。金属の一例として、Auの体積抵抗
率は約2.4×10-8Ω・ｍである。従つて、同一の電
極構造で同一の厚さでの高速応答特性は金属を用
いた電極の方が約50倍程度速い。つまり、ITOや
有機導電材料を用いた電極では高速スイツチ、高
速変調など高周波での使用は困難となる。
（In2O3）はLiNbO3基板に比べ高い屈折率を有す
るため、光の損失があり、これを防ぐためには、
LiNbO3基板に比べ低い屈折率を有する透明材料
を電極、その引き出し線およびパツドとして利用
する必要がある。このような透明材料としては、
ITO（InO3−SnO2）や有機導電性材料がある。こ
れら材料は、導電性はあるものの体積抵抗率が高
く、例えばITOは約５×10-6Ω・ｍであり、金属
に比べ高い。金属の一例として、Auの体積抵抗
率は約2.4×10-8Ω・ｍである。従つて、同一の電
極構造で同一の厚さでの高速応答特性は金属を用
いた電極の方が約50倍程度速い。つまり、ITOや
有機導電材料を用いた電極では高速スイツチ、高
速変調など高周波での使用は困難となる。
本発明の目的は、上述のような問題点を解決
し、LiNbO3基板より低い屈折率をもつ導電性材
料と金属とを併用することにより、スイツチ特性
のDCドリフトがなく、かつ、光の損失増加も招
くことなく、高速動作を可能とする光スイツチ・
変調器を提供することにある。
し、LiNbO3基板より低い屈折率をもつ導電性材
料と金属とを併用することにより、スイツチ特性
のDCドリフトがなく、かつ、光の損失増加も招
くことなく、高速動作を可能とする光スイツチ・
変調器を提供することにある。
本発明は、LiNbO3基板を用いた導波型の光ス
イツチ・変調器において、 光路をスイツチするまたは光を変調するための
制御信号が印加される電極，その引き出し線およ
びパツドとしてLiNbO3より屈折率が低い導電膜
を直接にLiNbO3基板上に形成し、かつ、光導波
路上に形成された導電膜領域上に、導電膜より屈
折率が低い物質を設け、この物質上に、および光
導波路上に形成されていない導電膜領域上に直接
に金属膜を設けたことを特徴としている。
イツチ・変調器において、 光路をスイツチするまたは光を変調するための
制御信号が印加される電極，その引き出し線およ
びパツドとしてLiNbO3より屈折率が低い導電膜
を直接にLiNbO3基板上に形成し、かつ、光導波
路上に形成された導電膜領域上に、導電膜より屈
折率が低い物質を設け、この物質上に、および光
導波路上に形成されていない導電膜領域上に直接
に金属膜を設けたことを特徴としている。
次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例に係る方向性結合器
型の光スイツチ・変調器の断面図である。
型の光スイツチ・変調器の断面図である。
この光スイツチ・変調器は、光路をスイツチす
るまたは光を変調するための制御信号が印加され
る電極，その引き出し線およびパツドとして
LiNbO3より屈折率が低い導電膜１３ａ，１３ｂ
を直接にLiNbO3基板１１上に形成し、かつ、光
導波路１４ａ，１４ｂ上に形成された導電膜領域
上に、導電膜より屈折率が低い物質１８ａ，１８
ｂを設け、この物質上に、および光導波路上に形
成されていない導電膜領域上に直接に金属膜１９
ａ，１９ｂを設けている。
るまたは光を変調するための制御信号が印加され
る電極，その引き出し線およびパツドとして
LiNbO3より屈折率が低い導電膜１３ａ，１３ｂ
を直接にLiNbO3基板１１上に形成し、かつ、光
導波路１４ａ，１４ｂ上に形成された導電膜領域
上に、導電膜より屈折率が低い物質１８ａ，１８
ｂを設け、この物質上に、および光導波路上に形
成されていない導電膜領域上に直接に金属膜１９
ａ，１９ｂを設けている。
光導波路１４ａ，１４ｂは、LiNbO3基板１１
中へのTiの熱拡散で製作される。
中へのTiの熱拡散で製作される。
LiNbO3より屈折率が低い導電膜１３ａ，１３
ｂとしては、前述したようにITO（InO3−SnO2）
や有機導電膜などがある。それぞれの屈折率は
ITOが約1.8〜1.9であり、有機導電膜は約1.5〜2.0
であり、LiNbO3の約2.2に比べ屈折率は低い。
ｂとしては、前述したようにITO（InO3−SnO2）
や有機導電膜などがある。それぞれの屈折率は
ITOが約1.8〜1.9であり、有機導電膜は約1.5〜2.0
であり、LiNbO3の約2.2に比べ屈折率は低い。
導電膜より更に低屈折率の物質には石英ガラス
系などを用いることができる。
系などを用いることができる。
以上のような構造をとれば、すなわち、
LiNbO3より屈折率が低い導電膜１３ａ，１３ｂ
の上に金属膜１９ａ，１９ｂを設ければ、引き出
し線、パツドを含めた電極自体の抵抗値は低くな
り高速動作が可能となる。
LiNbO3より屈折率が低い導電膜１３ａ，１３ｂ
の上に金属膜１９ａ，１９ｂを設ければ、引き出
し線、パツドを含めた電極自体の抵抗値は低くな
り高速動作が可能となる。
また、光導波路１４ａ，１４ｂ上に形成された
導電膜領域上に導電膜より屈折率が低い物質１８
ａ，１８ｂを設けているのは、その領域上に直接
に金属を設けると金属による光の吸収を受け、光
の損失増加を招くからである。
導電膜領域上に導電膜より屈折率が低い物質１８
ａ，１８ｂを設けているのは、その領域上に直接
に金属を設けると金属による光の吸収を受け、光
の損失増加を招くからである。
このような本実施例によれば、光の損失増加を
招くことなく、かつ、スイツチ特性のDCドリフ
トなく高速動作が可能となる光スイツチ・変調器
を得ることができる。
招くことなく、かつ、スイツチ特性のDCドリフ
トなく高速動作が可能となる光スイツチ・変調器
を得ることができる。
第１図に示す構造において、方向性結合器の電
極の形状として幅10μm，ギヤツプ4μm，長さ2.2
mmのものを形成した場合の周波数応答特性は、例
えばLiNbO3より屈折率が低い導電膜としてITO
のみで形成した場合は約1MHzの応答が限界であ
るのに対して、ITOよりなる導電膜と金属の厚み
を同一にした場合、この構造により約50MHz以上
の応答が得られ、高周波の使用が可能となる。
極の形状として幅10μm，ギヤツプ4μm，長さ2.2
mmのものを形成した場合の周波数応答特性は、例
えばLiNbO3より屈折率が低い導電膜としてITO
のみで形成した場合は約1MHzの応答が限界であ
るのに対して、ITOよりなる導電膜と金属の厚み
を同一にした場合、この構造により約50MHz以上
の応答が得られ、高周波の使用が可能となる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、
本発明による光スイツチ・変調器は方向性結合器
型に限定されるものでなく、反射器型，分岐干渉
型などのあらゆる光スイツチ・変調器にも適用で
きるのは明らかである。
本発明による光スイツチ・変調器は方向性結合器
型に限定されるものでなく、反射器型，分岐干渉
型などのあらゆる光スイツチ・変調器にも適用で
きるのは明らかである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によればLiNbO3
基板を用いた導波型の光スイツチ・変調器におい
て、光路をスイツチするまたは光を変調するため
の制御信号が印加される電極、その引き出し線お
よびパツドとしてLiNbO3より屈折率が低い導電
膜を直接にLiNbO3基板上に形成し、かつ、光導
波路上に形成された導電膜領域上に導電膜より屈
折率が低い物質を設け、さらにその上に金属膜を
設け、光導波路上に形成されていない導電膜領域
上に直接に金属膜を設けることにより、光の損失
増加を招くことがなく、かつ、スイツチ特性の
DCドリフトがなく高速動作を可能とする光スイ
ツチ・変調器を実現することができる。
基板を用いた導波型の光スイツチ・変調器におい
て、光路をスイツチするまたは光を変調するため
の制御信号が印加される電極、その引き出し線お
よびパツドとしてLiNbO3より屈折率が低い導電
膜を直接にLiNbO3基板上に形成し、かつ、光導
波路上に形成された導電膜領域上に導電膜より屈
折率が低い物質を設け、さらにその上に金属膜を
設け、光導波路上に形成されていない導電膜領域
上に直接に金属膜を設けることにより、光の損失
増加を招くことがなく、かつ、スイツチ特性の
DCドリフトがなく高速動作を可能とする光スイ
ツチ・変調器を実現することができる。
第１図は本発明の一実施例の光スイツチ・変調
器の断面図、第２図、第３図は従来例の光スイツ
チ・変調器における電極構造の断面図である。 １１……LiNbO3基板、１３ａ，１３ｂ……
LiNbO3より屈折率が低い導電膜、１４ａ，１４
ｂ……光導波路、１５ａ，１５ｂ……導電性の透
明材料（In2O3）、１６ａ，１６ｂ……金属膜、１
７……バツフア層、１８ａ，１８ｂ……LiNbO3
より屈折率が低い導電膜より屈折率が低い物質、
１９ａ，１９ｂ……金属膜。
器の断面図、第２図、第３図は従来例の光スイツ
チ・変調器における電極構造の断面図である。 １１……LiNbO3基板、１３ａ，１３ｂ……
LiNbO3より屈折率が低い導電膜、１４ａ，１４
ｂ……光導波路、１５ａ，１５ｂ……導電性の透
明材料（In2O3）、１６ａ，１６ｂ……金属膜、１
７……バツフア層、１８ａ，１８ｂ……LiNbO3
より屈折率が低い導電膜より屈折率が低い物質、
１９ａ，１９ｂ……金属膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ LiNbO3基板を用いた導波型の光スイツチ・
変調器において、 光路をスイツチするまたは光を変調するための
制御信号が印加される電極、その引き出し線およ
びパツドとしてLiNbO3より屈折率が低い導電膜
を直接にLiNbO3基板上に形成し、かつ、光導波
路上に形成された導電膜領域上に、導電膜より屈
折率が低い物質を設け、この物質上に、および光
導波路上に形成されていない導電膜領域上に直接
に金属膜を設けたことを特徴とする光スイツチ・
変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28523687A JPH01128038A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 光スイッチ・変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28523687A JPH01128038A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 光スイッチ・変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128038A JPH01128038A (ja) | 1989-05-19 |
| JPH055334B2 true JPH055334B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=17688877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28523687A Granted JPH01128038A (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 光スイッチ・変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01128038A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001159442A (ja) | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Unisia Jecs Corp | ステーダンパ |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP28523687A patent/JPH01128038A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01128038A (ja) | 1989-05-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |