JPH06347737A - 光制御デバイス - Google Patents
光制御デバイスInfo
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- JPH06347737A JPH06347737A JP13635893A JP13635893A JPH06347737A JP H06347737 A JPH06347737 A JP H06347737A JP 13635893 A JP13635893 A JP 13635893A JP 13635893 A JP13635893 A JP 13635893A JP H06347737 A JPH06347737 A JP H06347737A
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- optical waveguide
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の光制御デバイスで問題となっているＤ
Ｃドリフトを小さくし、特性が長期に渡って安定な光制
御デバイスを提供する。 【構成】 Ｚ板ニオブ酸リチウム結晶基板１の上にチタ
ンを拡散して形成された光導波路２１，２２，２３及び
２４が形成され、マッハツェンダ干渉系を構成してい
る。光導波路２２及び２３上には制御電極２５及び２６
が形成されている。制御電極２５，２６はそれぞれ同じ
大きさで反対方向の電界が導波路２２，２３に印加され
るように構成されている。制御電極２５は光導波路２
２，２３に重なるように設置され、光導波路２２，２３
には縦方向の電界７が印加される。一方、制御電極２６
は光導波路２２，２３を挟むように設置され、光導波路
２２，２３には横方向の電界８が印加される。
Ｃドリフトを小さくし、特性が長期に渡って安定な光制
御デバイスを提供する。 【構成】 Ｚ板ニオブ酸リチウム結晶基板１の上にチタ
ンを拡散して形成された光導波路２１，２２，２３及び
２４が形成され、マッハツェンダ干渉系を構成してい
る。光導波路２２及び２３上には制御電極２５及び２６
が形成されている。制御電極２５，２６はそれぞれ同じ
大きさで反対方向の電界が導波路２２，２３に印加され
るように構成されている。制御電極２５は光導波路２
２，２３に重なるように設置され、光導波路２２，２３
には縦方向の電界７が印加される。一方、制御電極２６
は光導波路２２，２３を挟むように設置され、光導波路
２２，２３には横方向の電界８が印加される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光波の変調、光路切り
換えなどを行う光制御デバイスに関し、特に基板中に設
けた光導波路を用いて制御を行う導波型の光制御デバイ
スに関する。
換えなどを行う光制御デバイスに関し、特に基板中に設
けた光導波路を用いて制御を行う導波型の光制御デバイ
スに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムの実用化が進むにつれ、
さらに大容量や多機能を持つ高度のシステムが求められ
ており、より高度の光信号の発生や光伝送路の切り替
え、交換などの新たな機能の付加が必要とされている。
現在の実用システムでは、光信号は直接半導体レーザや
発光ダイオードの注入電流を変調することによって得ら
れているが、直接変調では緩和振動などの効果のため１
０ＧＨｚ前後以上の高速変調が難しいこと、波長変動が
発生するためコヒーレント光伝送方式には適用が難しい
などの欠点がある。これを解決する手段としては、外部
変調器を使用する方法があり、特に基板中に形成した光
導波路により構成した導波型の光変調器は、小型、高効
率、高速という特徴がある。一方、光伝送路の切り替え
やネットワークの交換機能を得る手段としては、光スイ
ッチが使用される。現在実用されている光スイッチは、
プリズム、ミラー、ファイバなどを機械的に移動させる
ものであり、低速であること、信頼性が不十分であるこ
と、単体での寸法が大きくマトリクス化に不適であるこ
と等の欠点がある。
さらに大容量や多機能を持つ高度のシステムが求められ
ており、より高度の光信号の発生や光伝送路の切り替
え、交換などの新たな機能の付加が必要とされている。
現在の実用システムでは、光信号は直接半導体レーザや
発光ダイオードの注入電流を変調することによって得ら
れているが、直接変調では緩和振動などの効果のため１
０ＧＨｚ前後以上の高速変調が難しいこと、波長変動が
発生するためコヒーレント光伝送方式には適用が難しい
などの欠点がある。これを解決する手段としては、外部
変調器を使用する方法があり、特に基板中に形成した光
導波路により構成した導波型の光変調器は、小型、高効
率、高速という特徴がある。一方、光伝送路の切り替え
やネットワークの交換機能を得る手段としては、光スイ
ッチが使用される。現在実用されている光スイッチは、
プリズム、ミラー、ファイバなどを機械的に移動させる
ものであり、低速であること、信頼性が不十分であるこ
と、単体での寸法が大きくマトリクス化に不適であるこ
と等の欠点がある。
【０００３】これを解決する手段として開発が進められ
ているものは、やはり光導波路を用いた導波型の光スイ
ッチであり、高速、多素子の集積化が可能、高信頼等の
特徴がある。特にニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）結
晶等の強誘電体材料を用いたものは、光吸収が小さく低
損失であること、大きな電気光学効果を有しているため
高効率である等の特徴があり、従来からも方向性結合器
型光変調器・スイッチ、全反射型光スイッチ、マッハツ
ェンダ型光変調器等の種々の方式の光制御素子が報告さ
れている。
ているものは、やはり光導波路を用いた導波型の光スイ
ッチであり、高速、多素子の集積化が可能、高信頼等の
特徴がある。特にニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）結
晶等の強誘電体材料を用いたものは、光吸収が小さく低
損失であること、大きな電気光学効果を有しているため
高効率である等の特徴があり、従来からも方向性結合器
型光変調器・スイッチ、全反射型光スイッチ、マッハツ
ェンダ型光変調器等の種々の方式の光制御素子が報告さ
れている。
【０００４】図５（ａ），（ｂ）に、従来の光制御デバ
イスの一例としてマッハツェンダ型光変調器の平面図及
び断面図を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）の破線ｂ−
ｂ′部分の断面図を示している。図５（ａ）において、
Ｚ軸に垂直に切り出したニオブ酸リチウム結晶基板１の
上にチタン（Ｔｉ）を拡散して屈折率を基板よりも大き
くして形成した帯状の光導波路２１，２２，２３及び２
４が形成されている。光導波路２１は基板の中央付近で
光導波路２２及び２３に分岐した後、再び合流して光導
波路２４となりマッハツェンダ型干渉系を構成してい
る。マッハツェンダの２本の枝の光導波路２２，２３上
には電極による光吸収を防ぐためのバッファ層６２を介
して制御電極６１が形成されている。
イスの一例としてマッハツェンダ型光変調器の平面図及
び断面図を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）の破線ｂ−
ｂ′部分の断面図を示している。図５（ａ）において、
Ｚ軸に垂直に切り出したニオブ酸リチウム結晶基板１の
上にチタン（Ｔｉ）を拡散して屈折率を基板よりも大き
くして形成した帯状の光導波路２１，２２，２３及び２
４が形成されている。光導波路２１は基板の中央付近で
光導波路２２及び２３に分岐した後、再び合流して光導
波路２４となりマッハツェンダ型干渉系を構成してい
る。マッハツェンダの２本の枝の光導波路２２，２３上
には電極による光吸収を防ぐためのバッファ層６２を介
して制御電極６１が形成されている。
【０００５】光導波路２１に入射した入射光５は２本の
光導波路２２，２３に分けられ、それぞれの枝を伝搬し
た後に光導波路２４に合流し出射光６となる。通常、２
本の枝の光導波路２２，２３は同じ光路長で、制御電極
６１は２本の枝で同じ大きさで反対方向の電界７が掛か
るように設置されている。制御電極６１に電圧を印加し
た場合、電気光学効果により制御電極６下の光導波路２
２，２３の屈折率が変化し、光導波路２２，２３を伝搬
する光が反対方向に位相変調を受け、合流後の光導波路
２４の導波モードのパワーが変化する。
光導波路２２，２３に分けられ、それぞれの枝を伝搬し
た後に光導波路２４に合流し出射光６となる。通常、２
本の枝の光導波路２２，２３は同じ光路長で、制御電極
６１は２本の枝で同じ大きさで反対方向の電界７が掛か
るように設置されている。制御電極６１に電圧を印加し
た場合、電気光学効果により制御電極６下の光導波路２
２，２３の屈折率が変化し、光導波路２２，２３を伝搬
する光が反対方向に位相変調を受け、合流後の光導波路
２４の導波モードのパワーが変化する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すような従来の光制御デバイスでは、ＤＣ電圧印加に
より結晶中の電荷が結晶や膜の界面に局部的に蓄積され
て光波に作用する電界強度が変化する現象即ちＤＣドリ
フトが生じやすく、デバイスの安定性に問題があった。
示すような従来の光制御デバイスでは、ＤＣ電圧印加に
より結晶中の電荷が結晶や膜の界面に局部的に蓄積され
て光波に作用する電界強度が変化する現象即ちＤＣドリ
フトが生じやすく、デバイスの安定性に問題があった。
【０００７】本発明の目的は、上述の従来の光制御デバ
イスの問題点を除き、特性が長期に渡って安定な光制御
デバイスを提供することにある。
イスの問題点を除き、特性が長期に渡って安定な光制御
デバイスを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気光学効果
を有する誘電体結晶基板上に形成された光導波路と、そ
の近傍に設置された制御電極とからなるマッハツェンダ
干渉型光制御デバイスにおいて、光制御用の電界の印加
手段として、同一のマッハツェンダ干渉器内に、光導波
路に基板の厚さ方向の電界を印加する第１の制御電極
と、光導波路に基板の厚さ方向及び光の伝搬方向と垂直
な方向の電界を印加する第２の制御電極とを具備するこ
とを特徴とする。
を有する誘電体結晶基板上に形成された光導波路と、そ
の近傍に設置された制御電極とからなるマッハツェンダ
干渉型光制御デバイスにおいて、光制御用の電界の印加
手段として、同一のマッハツェンダ干渉器内に、光導波
路に基板の厚さ方向の電界を印加する第１の制御電極
と、光導波路に基板の厚さ方向及び光の伝搬方向と垂直
な方向の電界を印加する第２の制御電極とを具備するこ
とを特徴とする。
【０００９】また本発明は、電気光学効果を有する誘電
体結晶基板上に形成された光導波路と、その近傍に設置
された制御電極とからなる方向性結合器型光制御デバイ
スにおいて、光制御用の電界の印加手段として、同一の
方向性結合器内に、光導波路に基板の厚さ方向の電界を
印加する第１の制御電極と、光導波路に基板の厚さ方向
及び光の伝搬方向と垂直な方向の電界を印加する第２の
制御電極とを具備することを特徴とする。
体結晶基板上に形成された光導波路と、その近傍に設置
された制御電極とからなる方向性結合器型光制御デバイ
スにおいて、光制御用の電界の印加手段として、同一の
方向性結合器内に、光導波路に基板の厚さ方向の電界を
印加する第１の制御電極と、光導波路に基板の厚さ方向
及び光の伝搬方向と垂直な方向の電界を印加する第２の
制御電極とを具備することを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明の光制御デバイスは、光制御用の電界の
印加手段として、光導波路に基板の厚さ方向（以後、こ
の方向を縦方向と呼ぶ）の電界を印加する制御電極と、
光導波路に基板の厚さ方向及び光の伝搬方向と垂直な方
向（以後、この方向を横方向と呼ぶ）の電界を印加する
制御電極の両方を具備する。発明者らの実験によると、
縦方向の電界を印加した場合、ＤＣドリフトは印加した
電界を弱める方向におこり（以後、このようなＤＣドリ
フトを正のＤＣドリフトと呼ぶ）、逆に横方向の電界を
印加した場合、ＤＣドリフトは印加した電界を強める方
向におこる（以後、このようなＤＣドリフトを負のＤＣ
ドリフトと呼ぶ）。従って、縦方向の電界と横方向の電
界を組み合わせることにより、正のＤＣドリフトと負の
ＤＣドリフトを相殺することができ、ＤＣドリフトを減
少させることができる。
印加手段として、光導波路に基板の厚さ方向（以後、こ
の方向を縦方向と呼ぶ）の電界を印加する制御電極と、
光導波路に基板の厚さ方向及び光の伝搬方向と垂直な方
向（以後、この方向を横方向と呼ぶ）の電界を印加する
制御電極の両方を具備する。発明者らの実験によると、
縦方向の電界を印加した場合、ＤＣドリフトは印加した
電界を弱める方向におこり（以後、このようなＤＣドリ
フトを正のＤＣドリフトと呼ぶ）、逆に横方向の電界を
印加した場合、ＤＣドリフトは印加した電界を強める方
向におこる（以後、このようなＤＣドリフトを負のＤＣ
ドリフトと呼ぶ）。従って、縦方向の電界と横方向の電
界を組み合わせることにより、正のＤＣドリフトと負の
ＤＣドリフトを相殺することができ、ＤＣドリフトを減
少させることができる。
【００１１】以上のことより、本発明の光制御デバイス
は、従来に比べて安定な光制御デバイスが得られる。
は、従来に比べて安定な光制御デバイスが得られる。
【００１２】
【実施例】図１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明によ
る光制御デバイスの一実施例であるマッハツェンダ型光
変調器の平面図及び断面図である。図１（ａ）の破線ｂ
−ｂ′部分の断面図を（ｂ）に示す。図１（ａ）の破線
ｃ−ｃ′部分の断面図を（ｃ）に示す。
る光制御デバイスの一実施例であるマッハツェンダ型光
変調器の平面図及び断面図である。図１（ａ）の破線ｂ
−ｂ′部分の断面図を（ｂ）に示す。図１（ａ）の破線
ｃ−ｃ′部分の断面図を（ｃ）に示す。
【００１３】Ｚ板ニオブ酸リチウム結晶基板１の上に、
チタンを９００〜１１００℃程度で数時間熱拡散して形
成された３〜１０μｍ程度の光導波路２１，２２，２３
及び２４が形成されている。光導波路２１は２つに分岐
して光導波路２２及び２３となった後、合流して光導波
路２４となり、マッハツェンダ干渉系を構成している。
光導波路２２及び２３上には制御電極２５及び２６が形
成されている。制御電極２５，２６は、それぞれ同じ大
きさで反対方向の電界が導波路２２，２３に印加される
ように構成されている。制御電極２５は光導波路２２，
２３に重なるように設置され、光導波路２２，２３には
縦方向の電界７が印加される。一方、制御電極２６は光
導波路２２，２３を挟むように設置され、光導波路２
２，２３には横方向の電界８が印加される。作用の項で
も述べたように、縦方向の電界に対しては正のＤＣドリ
フトが発生し、横方向の電界に対しては負のＤＣドリフ
トが発生する。しかもこの両方のＤＣドリフトの時定数
は、ほぼ等しい。従って、制御電極２５，２６によるＴ
Ｅモード即ち横方向の偏光の屈折率変化量Δｎd 及びΔ
ｎt はそれぞれ、 Δｎd ＝［１−Ｄ（ｔ）］Γd ｒ13ｎo 3 Ｖd Ｌd ／（２ｇd ） （１） Δｎt ＝［１＋αＤ（ｔ）］Γt ｒ22ｎo 3 Ｖt Ｌt ／（２ｇt ） （２） と表すことができる。ただし、Ｄ（ｔ）は縦方向の電界
によるＤＣドリフト量、αは縦電界と横電界のＤＣドリ
フト量の大きさの比、Γは電界補正係数、ｒ13，ｒ22は
電気光学係数、ｎo は常光の屈折率、Ｖは印加電圧、Ｌ
は電極長、ｇは電極間隔、サフィックスのｄ，ｔはそれ
ぞれ縦方向の電界を印加する電極２５及び横方向の電界
を印加する電極２６を表す。従って、図１（ａ）に示す
ように縦方向の電界の電極２５と横方向の電界の電極２
６を縦続接続した場合、マッハツェンダ各枝の位相変化
量は各制御電極での位相変化量の和に等しいから、 Γd ｒ13Ｖd Ｌd ／ｇd ＝αΓt ｒ22Ｖt Ｌt ／ｇt （３） の関係を満足するようにそれぞれの電極の印加電圧、電
極長、電極間隔等を調整することにより、各枝でのＤＣ
ドリフトによる位相変化を零にすることができる。マッ
ハツェンダの出力光強度は２つの枝の位相差によって決
まるので、各枝での位相変化量のＤＣドリフトを零にす
ることができれば、マッハツェンダ型光変調器の出力光
強度のＤＣドリフトも零にすることができ、安定な光変
調器を得ることができる。
チタンを９００〜１１００℃程度で数時間熱拡散して形
成された３〜１０μｍ程度の光導波路２１，２２，２３
及び２４が形成されている。光導波路２１は２つに分岐
して光導波路２２及び２３となった後、合流して光導波
路２４となり、マッハツェンダ干渉系を構成している。
光導波路２２及び２３上には制御電極２５及び２６が形
成されている。制御電極２５，２６は、それぞれ同じ大
きさで反対方向の電界が導波路２２，２３に印加される
ように構成されている。制御電極２５は光導波路２２，
２３に重なるように設置され、光導波路２２，２３には
縦方向の電界７が印加される。一方、制御電極２６は光
導波路２２，２３を挟むように設置され、光導波路２
２，２３には横方向の電界８が印加される。作用の項で
も述べたように、縦方向の電界に対しては正のＤＣドリ
フトが発生し、横方向の電界に対しては負のＤＣドリフ
トが発生する。しかもこの両方のＤＣドリフトの時定数
は、ほぼ等しい。従って、制御電極２５，２６によるＴ
Ｅモード即ち横方向の偏光の屈折率変化量Δｎd 及びΔ
ｎt はそれぞれ、 Δｎd ＝［１−Ｄ（ｔ）］Γd ｒ13ｎo 3 Ｖd Ｌd ／（２ｇd ） （１） Δｎt ＝［１＋αＤ（ｔ）］Γt ｒ22ｎo 3 Ｖt Ｌt ／（２ｇt ） （２） と表すことができる。ただし、Ｄ（ｔ）は縦方向の電界
によるＤＣドリフト量、αは縦電界と横電界のＤＣドリ
フト量の大きさの比、Γは電界補正係数、ｒ13，ｒ22は
電気光学係数、ｎo は常光の屈折率、Ｖは印加電圧、Ｌ
は電極長、ｇは電極間隔、サフィックスのｄ，ｔはそれ
ぞれ縦方向の電界を印加する電極２５及び横方向の電界
を印加する電極２６を表す。従って、図１（ａ）に示す
ように縦方向の電界の電極２５と横方向の電界の電極２
６を縦続接続した場合、マッハツェンダ各枝の位相変化
量は各制御電極での位相変化量の和に等しいから、 Γd ｒ13Ｖd Ｌd ／ｇd ＝αΓt ｒ22Ｖt Ｌt ／ｇt （３） の関係を満足するようにそれぞれの電極の印加電圧、電
極長、電極間隔等を調整することにより、各枝でのＤＣ
ドリフトによる位相変化を零にすることができる。マッ
ハツェンダの出力光強度は２つの枝の位相差によって決
まるので、各枝での位相変化量のＤＣドリフトを零にす
ることができれば、マッハツェンダ型光変調器の出力光
強度のＤＣドリフトも零にすることができ、安定な光変
調器を得ることができる。
【００１４】図２（ａ），（ｂ）は、本発明の別の実施
例によるマッハツェンダ型光変調器の平面図及び断面図
である。
例によるマッハツェンダ型光変調器の平面図及び断面図
である。
【００１５】図２（ａ）の破線ｂ−ｂ′部分の断面図を
（ｂ）に示す。図１の例と同様にＺ板ニオブ酸リチウム
結晶基板１の上に、光導波路２１，２２，２３及び２４
が形成され、マッハツェンダ干渉系を構成している。光
導波路２２及び２３上には制御電極３１が形成されてい
る。制御電極３１は、光導波路２２に重なり、且つ光導
波路２３を挟むように設置される。制御電極３１によ
り、光電極２２には縦方向の電界７が印加され、光導波
路２３には横方向の電界８が印加される。マッハツェン
ダの２つの枝の光導波路２２及び２３には、それぞれの
位相変化が反対方向になるように電界が印加される。マ
ッハツェンダの出力光強度は２つの枝の位相差によって
決まるので、制御電極３１が式（３）の関係を満足する
ように電極の印加電圧、電極長、電極間隔等を調整する
ことにより、２つの枝でのそれぞれの位相変化量のＤＣ
ドリフトは合流の際に相殺され、ＤＣドリフトによる出
力光強度の変化を零にすることができ、安定な光強度変
調器が得られる。
（ｂ）に示す。図１の例と同様にＺ板ニオブ酸リチウム
結晶基板１の上に、光導波路２１，２２，２３及び２４
が形成され、マッハツェンダ干渉系を構成している。光
導波路２２及び２３上には制御電極３１が形成されてい
る。制御電極３１は、光導波路２２に重なり、且つ光導
波路２３を挟むように設置される。制御電極３１によ
り、光電極２２には縦方向の電界７が印加され、光導波
路２３には横方向の電界８が印加される。マッハツェン
ダの２つの枝の光導波路２２及び２３には、それぞれの
位相変化が反対方向になるように電界が印加される。マ
ッハツェンダの出力光強度は２つの枝の位相差によって
決まるので、制御電極３１が式（３）の関係を満足する
ように電極の印加電圧、電極長、電極間隔等を調整する
ことにより、２つの枝でのそれぞれの位相変化量のＤＣ
ドリフトは合流の際に相殺され、ＤＣドリフトによる出
力光強度の変化を零にすることができ、安定な光強度変
調器が得られる。
【００１６】図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
実施例による方向性結合器型光スイッチの平面図及び断
面図である。
実施例による方向性結合器型光スイッチの平面図及び断
面図である。
【００１７】図３（ａ）の破線ｂ−ｂ′部分の断面図を
（ｂ）、破線ｃ−ｃ′部分の断面図を（ｃ）に示す。Ｚ
板ニオブ酸リチウム結晶基板１の上に、チタンを９００
〜１１００℃程度で数時間熱拡散して形成された３〜１
０μｍ程度の光導波路４１及び４２が形成されており、
基板の中央部で両光導波路は互いに数μｍまで近接して
方向性結合器を構成している。その上に制御電極４３及
び４４が設置されている。制御電極４３は光導波路４
１，４２に重なるように設置され、光導波路４１，４２
には縦方向の電界７が印加される。一方、制御電極４４
は光導波路４１，４２を挟むように設置され、光導波路
４１，４２には横方向の電界８が印加される。上記のよ
うな構成とすることにより、図１のマッハツェンダ型変
調器の場合と同じ原理で、方向性結合器型光スイッチの
ＤＣドリフトを小さくすることができる。
（ｂ）、破線ｃ−ｃ′部分の断面図を（ｃ）に示す。Ｚ
板ニオブ酸リチウム結晶基板１の上に、チタンを９００
〜１１００℃程度で数時間熱拡散して形成された３〜１
０μｍ程度の光導波路４１及び４２が形成されており、
基板の中央部で両光導波路は互いに数μｍまで近接して
方向性結合器を構成している。その上に制御電極４３及
び４４が設置されている。制御電極４３は光導波路４
１，４２に重なるように設置され、光導波路４１，４２
には縦方向の電界７が印加される。一方、制御電極４４
は光導波路４１，４２を挟むように設置され、光導波路
４１，４２には横方向の電界８が印加される。上記のよ
うな構成とすることにより、図１のマッハツェンダ型変
調器の場合と同じ原理で、方向性結合器型光スイッチの
ＤＣドリフトを小さくすることができる。
【００１８】図４（ａ），（ｂ）は、本発明の別の実施
例による方向性結合器型光スイッチの平面図及び断面図
である。
例による方向性結合器型光スイッチの平面図及び断面図
である。
【００１９】図１（ａ）の破線ｂ−ｂ′部分の断面図を
（ｂ）に示す。図３の場合と同様に、Ｚ板ニオブ酸リチ
ウム結晶基板１の上に光導波路４１及び４２が形成され
ており、基板の中央部で両光導波路は互いに数μｍまで
近接して方向性結合器を構成している。その上に制御電
極５１が設置されている。制御電極５１は、光導波路４
１に重なるように、且つ光導波路２２を挟むように設置
される。制御電極５１により、光導波路４１には縦方向
の電界７が印加され、光導波路４２には横方向の電界８
が印加される。上記のような構成にすることにより、図
２のマッハツェンダ型変調器の場合と同じ原理で、方向
性結合器型光スイッチのＤＣドリフトを小さくすること
ができる。
（ｂ）に示す。図３の場合と同様に、Ｚ板ニオブ酸リチ
ウム結晶基板１の上に光導波路４１及び４２が形成され
ており、基板の中央部で両光導波路は互いに数μｍまで
近接して方向性結合器を構成している。その上に制御電
極５１が設置されている。制御電極５１は、光導波路４
１に重なるように、且つ光導波路２２を挟むように設置
される。制御電極５１により、光導波路４１には縦方向
の電界７が印加され、光導波路４２には横方向の電界８
が印加される。上記のような構成にすることにより、図
２のマッハツェンダ型変調器の場合と同じ原理で、方向
性結合器型光スイッチのＤＣドリフトを小さくすること
ができる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光制御デバ
イスでは、ＤＣドリフトを小さくすることができるの
で、従来の光制御デバイスに比べ、特性の安定した光制
御デバイスが得られる。
イスでは、ＤＣドリフトを小さくすることができるの
で、従来の光制御デバイスに比べ、特性の安定した光制
御デバイスが得られる。
【図１】本発明による光制御デバイスの一例を示す平面
図および断面図である。
図および断面図である。
【図２】本発明による光制御デバイスの一例を示す平面
図および断面図である。
図および断面図である。
【図３】本発明による光制御デバイスの一例を示す平面
図および断面図である。
図および断面図である。
【図４】本発明による光制御デバイスの一例を示す平面
図および断面図である。
図および断面図である。
【図５】従来例による光制御デバイスの一例を示す平面
図および断面図である。
図および断面図である。
１ ニオブ酸リチウム結晶基板 ２１，２２，２３，２４，４１，４２ 光導波路 ２５，２６，３１，４３，４４，５１，６１ 制御電極 ５ 入射光 ６ 出射光 ７ 縦方向電界 ８ 横方向電界 ６２ バッファ層
Claims (6)
- 【請求項１】電気光学効果を有する誘電体結晶基板上に
形成された光導波路と、その近傍に設置された制御電極
とからなるマッハツェンダ干渉型光制御デバイスにおい
て、 光制御用の電界の印加手段として、同一のマッハツェン
ダ干渉器内に、光導波路に基板の厚さ方向の電界を印加
する第１の制御電極と、光導波路に基板の厚さ方向及び
光の伝搬方向と垂直な方向の電界を印加する第２の制御
電極とを具備することを特徴とする光制御デバイス。 - 【請求項２】前記光導波路は分岐部を有するマッハツェ
ンダ干渉系を構成し、 前記第１の制御電極は、前記分岐部に重なるように設置
され、 前記第２の制御電極は、前記分岐部を挟むように設置さ
れている、ことを特徴とする請求項１記載の光制御デバ
イス。 - 【請求項３】前記光導波路は、第１の分岐光導波路およ
び第２の分岐光導波路を有するマッハツェンダ干渉系を
構成し、 前記第１の制御電極は、第１の分岐光導波路に重なるよ
うに設置され、 前記第２の制御電極は、第２の分岐光導波路を挟むよう
に設置されている、ことを特徴とする請求項１記載の光
制御デバイス。 - 【請求項４】電気光学効果を有する誘電体結晶基板上に
形成された光導波路と、その近傍に設置された制御電極
とからなる方向性結合器型光制御デバイスにおいて、 光制御用の電界の印加手段として、同一の方向性結合器
内に、光導波路に基板の厚さ方向の電界を印加する第１
の制御電極と、光導波路に基板の厚さ方向及び光の伝搬
方向と垂直な方向の電界を印加する第２の制御電極とを
具備することを特徴とする光制御デバイス。 - 【請求項５】前記光導波路は近接部を有する方向性結合
器を構成し、 前記第１の制御電極は、前記近接部に重なるように設置
され、 前記第２の制御電極は、前記近接部を挟むように設置さ
れている、ことを特徴とする請求項４記載の光制御デバ
イス。 - 【請求項６】前記光導波路は、近接する第１の光導波路
および第２の光導波路を有する方向性結合器を構成し、 前記第１の制御電極は、第１の光導波路に重なるように
設置され、 前記第２の制御電極は、第２の光導波路を挟むように設
置されている、ことを特徴とする請求項４記載の光制御
デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136358A JP2606552B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 光制御デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5136358A JP2606552B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 光制御デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347737A true JPH06347737A (ja) | 1994-12-22 |
| JP2606552B2 JP2606552B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=15173317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5136358A Expired - Fee Related JP2606552B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 光制御デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606552B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214627A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 導波型光スイツチ |
| JPS644719A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-09 | Japan Broadcasting Corp | Optical modulator |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP5136358A patent/JP2606552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214627A (ja) * | 1985-07-12 | 1987-01-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 導波型光スイツチ |
| JPS644719A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-09 | Japan Broadcasting Corp | Optical modulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2606552B2 (ja) | 1997-05-07 |
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Legal Events
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