JPH0635206Y2 - 導波路型光デバイス - Google Patents
導波路型光デバイスInfo
- Publication number
- JPH0635206Y2 JPH0635206Y2 JP1988038254U JP3825488U JPH0635206Y2 JP H0635206 Y2 JPH0635206 Y2 JP H0635206Y2 JP 1988038254 U JP1988038254 U JP 1988038254U JP 3825488 U JP3825488 U JP 3825488U JP H0635206 Y2 JPH0635206 Y2 JP H0635206Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- waveguide
- optical waveguide
- light
- substrate
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、光通信システム等に使用される光導波路型光
デバイス係り、特に光導波路間の低クロストーク特性を
必要とする導波路型光デバイスに関する。
デバイス係り、特に光導波路間の低クロストーク特性を
必要とする導波路型光デバイスに関する。
一般に、光導波路型光デバイスは、ガラス，アモルファ
ス材料，プラスチック材料等から成る基板上に導波路材
料をイオン熱拡散法，イオンインプラテーション法,RE
スパッタ法等により薄膜成長させて形成する。そして、
導波路型光デバイスのなかでも、LiNbO3等の強誘電基板
にTi（チタン）を拡散して形成された光導波路は、基板
の持つ電気・光学効果を用いて屈折率を変化させること
ができるため光スイッチや変調器として有効である。
ス材料，プラスチック材料等から成る基板上に導波路材
料をイオン熱拡散法，イオンインプラテーション法,RE
スパッタ法等により薄膜成長させて形成する。そして、
導波路型光デバイスのなかでも、LiNbO3等の強誘電基板
にTi（チタン）を拡散して形成された光導波路は、基板
の持つ電気・光学効果を用いて屈折率を変化させること
ができるため光スイッチや変調器として有効である。
従来、この種の導波路型光デバイスは、光導波路が形成
された基板の光導波路の形成された基板の光導波路端部
に光ファイバを直接向き合わせて光学的に結合させ固着
させる構成となっていた。
された基板の光導波路の形成された基板の光導波路端部
に光ファイバを直接向き合わせて光学的に結合させ固着
させる構成となっていた。
第２図は従来の光スイッチの一例を示す斜視図である。
同図において、光スイッチはLiNbO3等からなる光導波路
基板１上にTiを拡散して光導波路２を形成する。また、
光導波路基板１上にはスイッチエレメント3,4が構成さ
れそれぞれ信号電極５とグランド電極6,6が接続されて
いる。一方、光導波路２の端部にはそれぞれライン側光
ファイバ（SHF）７およびLD側光ファイバ（SMF）8,APD
側光ファイバ（MMF）９が光学的に接続されている。こ
のように構成された光スイッチにおいて、被測定光ファ
イバからの戻り光は２段に設けられたスイッチエレメン
ト3,4によってオン・オフされる。このスイッチエレメ
ント3,4は印加電圧がオフ状態で光を通過させる。した
がって、スイッチエレメント3,4がオフ状態である場合
にのみLD側光ファイバ（SMF）８からの光がAPD側光ファ
イバ（MMF）９に結合される。ここで、APD側光ファイバ
（MMF）９は結合損失を低減させるために、光導波路幅
（約７μｍ）よりもコア径の大きい光ファイバ（例えば
50μｍのコア径）を使用することが有効である。ところ
が、受光に光導波路幅よりも大きい光ファイバを用いる
と、光導波路基板１内の迷光を光導波路の近傍から受光
してしまう。
同図において、光スイッチはLiNbO3等からなる光導波路
基板１上にTiを拡散して光導波路２を形成する。また、
光導波路基板１上にはスイッチエレメント3,4が構成さ
れそれぞれ信号電極５とグランド電極6,6が接続されて
いる。一方、光導波路２の端部にはそれぞれライン側光
ファイバ（SHF）７およびLD側光ファイバ（SMF）8,APD
側光ファイバ（MMF）９が光学的に接続されている。こ
のように構成された光スイッチにおいて、被測定光ファ
イバからの戻り光は２段に設けられたスイッチエレメン
ト3,4によってオン・オフされる。このスイッチエレメ
ント3,4は印加電圧がオフ状態で光を通過させる。した
がって、スイッチエレメント3,4がオフ状態である場合
にのみLD側光ファイバ（SMF）８からの光がAPD側光ファ
イバ（MMF）９に結合される。ここで、APD側光ファイバ
（MMF）９は結合損失を低減させるために、光導波路幅
（約７μｍ）よりもコア径の大きい光ファイバ（例えば
50μｍのコア径）を使用することが有効である。ところ
が、受光に光導波路幅よりも大きい光ファイバを用いる
と、光導波路基板１内の迷光を光導波路の近傍から受光
してしまう。
このように、従来の光導波路型光デバイスでは光導波路
基板内の迷光による影響が避けられないものであった。
基板内の迷光による影響が避けられないものであった。
ところで、上述した従来の導波路型光デバイスにあって
は光導波路と光ファイバの結合部の構造は、光導波路端
部から出射された光を低損失で光ファイバへ結合させる
ために、コア径の大きい光ファイバで受光することがあ
る。
は光導波路と光ファイバの結合部の構造は、光導波路端
部から出射された光を低損失で光ファイバへ結合させる
ために、コア径の大きい光ファイバで受光することがあ
る。
例えば、第２図に示したOTDR（光ファイバパルス試験
器）に用いる導波路型光スイッチの場合、被測定光ファ
イバからの戻り光は、２段に方向性結合型スイッチエレ
メントを電圧オフ状態で通過し、受光用APDに接続され
る光ファイバに結合される。この光ファイバには光導波
路との結合損失を低減するために光導波路幅（約７μ
ｍ）よりもコア径の大きい光ファイバ（例えば50μｍの
コア径）の適用が有効である。ところが、受光に光導波
路幅よりも大きい光ファイバを用いると、光導波路基板
内の迷光を入射側の光ファイバと光導波路の結合部にお
いて、両者のニア・フィールド分布の違いによるミス・
マッチングに起因する基板内への漏れ光、および光導波
路中の屈折率分布の不均一に起因する散乱光、光導波路
の曲がり部での放射光などが考えられる。これらの基板
内の迷光があると、電圧を印加し、光路を切り換えても
クロストークを十分小さくすることは困難であった。
器）に用いる導波路型光スイッチの場合、被測定光ファ
イバからの戻り光は、２段に方向性結合型スイッチエレ
メントを電圧オフ状態で通過し、受光用APDに接続され
る光ファイバに結合される。この光ファイバには光導波
路との結合損失を低減するために光導波路幅（約７μ
ｍ）よりもコア径の大きい光ファイバ（例えば50μｍの
コア径）の適用が有効である。ところが、受光に光導波
路幅よりも大きい光ファイバを用いると、光導波路基板
内の迷光を入射側の光ファイバと光導波路の結合部にお
いて、両者のニア・フィールド分布の違いによるミス・
マッチングに起因する基板内への漏れ光、および光導波
路中の屈折率分布の不均一に起因する散乱光、光導波路
の曲がり部での放射光などが考えられる。これらの基板
内の迷光があると、電圧を印加し、光路を切り換えても
クロストークを十分小さくすることは困難であった。
本考案の目的は、上述した従来の欠点に鑑みなされたも
ので、漏れ光、散乱光、迷光等を遮断してクロストーク
の少ない光導波路型光デバイスを提供することにある。
ので、漏れ光、散乱光、迷光等を遮断してクロストーク
の少ない光導波路型光デバイスを提供することにある。
本考案に係わる導波路型光デバイスは、光導波路の形成
された基板と、この基板の光導波路の出射端面に結合さ
れた光ファイバとから構成されるとともに、出射端面近
傍の基板には光導波路を中心としてその両側に出射端面
に近づくほど光導波路との間隔が広がるように配置され
た溝が形成されている。
された基板と、この基板の光導波路の出射端面に結合さ
れた光ファイバとから構成されるとともに、出射端面近
傍の基板には光導波路を中心としてその両側に出射端面
に近づくほど光導波路との間隔が広がるように配置され
た溝が形成されている。
このように本考案に係る導波路型光デバイスは、出射端
面近傍の基板に光導波路を中心としてその両側に出射端
面に近づくほど光導波路との間隔が広がるように配置さ
れた溝を形成したので、基板内の迷光あるいは漏れ光は
これら溝で挟まれた領域の外側に反射されて光ファイバ
に到達しない。よって光スイッチのクロストーク劣化や
光変調器の消光比劣化を大幅に低減することができる。
面近傍の基板に光導波路を中心としてその両側に出射端
面に近づくほど光導波路との間隔が広がるように配置さ
れた溝を形成したので、基板内の迷光あるいは漏れ光は
これら溝で挟まれた領域の外側に反射されて光ファイバ
に到達しない。よって光スイッチのクロストーク劣化や
光変調器の消光比劣化を大幅に低減することができる。
以下、添付図面に従って本考案の一実施例を説明する。
第１図は本考案の一実施例を示す斜視図である。同図に
おいて導波路型光デバイスは、光導波路の形成されたLi
NbO3等から構成された基板20と、この基板20上に形成さ
れた光導波路21と光導波路の両側に形成された溝22,23
および光導波路21と光学的に接続された光ファイバ24等
から構成されている。ここで、光導波路21は、基板20表
面にTi（チタン）を700Åの厚さに成膜し、幅６μｍで
光導波路パターンで形成した後、1050゜Ｃで８時間かけ
て熱拡散する。また、光導波路21の端面には50μｍのコ
ア径を有した光ファイバコア25が直接端面同士を突き合
わせて光学的に結合されている。一方、光導波路21の出
射端面付近でその両側領域には、深さ50μm,幅50μm,長
さ200μｍの溝22,23が形成されている。溝22,23は超音
波加工により形成することができるが、エッチング法や
レーザ加工法によっても形成することができる。さら
に、溝の形状はＶ溝にかぎることなく、Ｕ溝や断面方形
の溝であってもよい。
おいて導波路型光デバイスは、光導波路の形成されたLi
NbO3等から構成された基板20と、この基板20上に形成さ
れた光導波路21と光導波路の両側に形成された溝22,23
および光導波路21と光学的に接続された光ファイバ24等
から構成されている。ここで、光導波路21は、基板20表
面にTi（チタン）を700Åの厚さに成膜し、幅６μｍで
光導波路パターンで形成した後、1050゜Ｃで８時間かけ
て熱拡散する。また、光導波路21の端面には50μｍのコ
ア径を有した光ファイバコア25が直接端面同士を突き合
わせて光学的に結合されている。一方、光導波路21の出
射端面付近でその両側領域には、深さ50μm,幅50μm,長
さ200μｍの溝22,23が形成されている。溝22,23は超音
波加工により形成することができるが、エッチング法や
レーザ加工法によっても形成することができる。さら
に、溝の形状はＶ溝にかぎることなく、Ｕ溝や断面方形
の溝であってもよい。
次に、第１図を参照しながら本考案の一実施例である光
デバイスの動作について説明する。まず、基板20内で発
生した迷光は、受光側光ファイバ24のコア25の近傍に到
達しても光導波路21の両側に設けられた溝22,23により
反射されてしまうので受光側光ファイバ24のコア25へは
到達しない。したがって、基板20内の迷光による光スイ
ッチのクロストーク劣化を大幅に低減することができ
る。
デバイスの動作について説明する。まず、基板20内で発
生した迷光は、受光側光ファイバ24のコア25の近傍に到
達しても光導波路21の両側に設けられた溝22,23により
反射されてしまうので受光側光ファイバ24のコア25へは
到達しない。したがって、基板20内の迷光による光スイ
ッチのクロストーク劣化を大幅に低減することができ
る。
第３図は本考案の導波路型光デバイスである光スイッチ
と従来のOTDR用の光スイッチのクロストーク特性を比較
した図である。
と従来のOTDR用の光スイッチのクロストーク特性を比較
した図である。
同図において、従来のOTDR用の光スイッチはAPD側光フ
ァイバ９に結合する部分に溝が形成していない構成のも
のを使用している。このため、ライン側光ファイバ７か
らの光導波路基板１への漏れ光やスイッチエレメント3,
4の曲がり部分での放射光の影響を受けてクロストーク
を−35dB以下とすることはできなかった。しかし、本考
案の光スイッチでは光導波路の両側に溝22,23を設けた
のでこれらの基板20内の迷光あるいは漏れ光の影響を大
幅に低減することができた。したがって、例えば18Vの
印加電圧の場合ではクロストークを−50dB以下にするこ
とができた。また、すべての印加電圧値にわたって従来
の光スイッチに比べ低いクロストーク特性を示した。
ァイバ９に結合する部分に溝が形成していない構成のも
のを使用している。このため、ライン側光ファイバ７か
らの光導波路基板１への漏れ光やスイッチエレメント3,
4の曲がり部分での放射光の影響を受けてクロストーク
を−35dB以下とすることはできなかった。しかし、本考
案の光スイッチでは光導波路の両側に溝22,23を設けた
のでこれらの基板20内の迷光あるいは漏れ光の影響を大
幅に低減することができた。したがって、例えば18Vの
印加電圧の場合ではクロストークを−50dB以下にするこ
とができた。また、すべての印加電圧値にわたって従来
の光スイッチに比べ低いクロストーク特性を示した。
なお、以上の実施例においては本考案の光デバイスを光
スイッチに応用した場合について説明したが、これにか
ぎることなく他の光デバイス、例えば光変調器に適用で
きることはもちろんである。
スイッチに応用した場合について説明したが、これにか
ぎることなく他の光デバイス、例えば光変調器に適用で
きることはもちろんである。
以上詳細に説明したように、本考案に係る導波路型光デ
バイスは、出射端面近傍の基板に光導波路を中心として
その両側に出射端面に近づくほど光導波路との間隔が広
がるように配置された溝を形成したので、基板内の漏れ
光や迷光をこれら溝と溝とで挟まれた領域の外側に反射
することができ、これらの光が光ファイバに到達するこ
とを低減することができる。また出射端面から離れるほ
ど溝は光導波路に近づくように配置されているので溝と
光導波路の間から基板内の漏れ光や迷光が進入し光ファ
イバに到達してしまうことを少なく抑えることができ
る。逆に出射端面に近づくほど溝は光導波路から離れる
ので、出射端面の両側に漏れ光や迷光が到達しない領域
を広く確保することができる。これにより受光側に光導
波路の幅より十分に大きい光ファイバを結合させても、
光スイッチや光変調器のクロストークおよび消失比の特
性を大幅に改善することができる。また、すべてのモー
ドの光を溝によって反射させることができるので、光の
モードに係わらずクロストークを低減でき、導波路型光
デバイスで使用できる光のモードを制限することがない
という効果がある。たとえば、TMモードおよびTEモード
のクロストーク低減が要求されるOTDR（光ファイバパル
ス試験器）に用いる導波路型光スイッチにおいてもその
効果を得ることができる。また、基板上に光導波路を形
成した後、レーザ加工による後加工によって溝を容易に
形成することができ、生産性の向上を図ることができ
る。
バイスは、出射端面近傍の基板に光導波路を中心として
その両側に出射端面に近づくほど光導波路との間隔が広
がるように配置された溝を形成したので、基板内の漏れ
光や迷光をこれら溝と溝とで挟まれた領域の外側に反射
することができ、これらの光が光ファイバに到達するこ
とを低減することができる。また出射端面から離れるほ
ど溝は光導波路に近づくように配置されているので溝と
光導波路の間から基板内の漏れ光や迷光が進入し光ファ
イバに到達してしまうことを少なく抑えることができ
る。逆に出射端面に近づくほど溝は光導波路から離れる
ので、出射端面の両側に漏れ光や迷光が到達しない領域
を広く確保することができる。これにより受光側に光導
波路の幅より十分に大きい光ファイバを結合させても、
光スイッチや光変調器のクロストークおよび消失比の特
性を大幅に改善することができる。また、すべてのモー
ドの光を溝によって反射させることができるので、光の
モードに係わらずクロストークを低減でき、導波路型光
デバイスで使用できる光のモードを制限することがない
という効果がある。たとえば、TMモードおよびTEモード
のクロストーク低減が要求されるOTDR（光ファイバパル
ス試験器）に用いる導波路型光スイッチにおいてもその
効果を得ることができる。また、基板上に光導波路を形
成した後、レーザ加工による後加工によって溝を容易に
形成することができ、生産性の向上を図ることができ
る。
第１図は本考案の一実施例である導波路型光デバイスの
光導波路と受光側光ファイバとの結合部を示す斜視図、
第２図は従来のOTDRに用いられる導波路型光スイッチを
示す斜視図、第３図は第１図に示した本実施例のOTDR用
導波路型光スイッチのクロストーク特性と従来の導波路
型光スイッチのクロストーク特性との比較を示す図であ
る。 20……基板、 21……光導波路、 22,23……溝、 24……光ファイバ、 25……光ファイバコア、 26……光ファイバクラッド。
光導波路と受光側光ファイバとの結合部を示す斜視図、
第２図は従来のOTDRに用いられる導波路型光スイッチを
示す斜視図、第３図は第１図に示した本実施例のOTDR用
導波路型光スイッチのクロストーク特性と従来の導波路
型光スイッチのクロストーク特性との比較を示す図であ
る。 20……基板、 21……光導波路、 22,23……溝、 24……光ファイバ、 25……光ファイバコア、 26……光ファイバクラッド。
Claims (1)
- 【請求項１】光導波路の形成された基板と、 この基板の光導波路の出射端面に結合された光ファイバ
とから構成されるとともに、 前記出射端面近傍の基板には前記光導波路を中心として
その両側に前記出射端面に近づくほど光導波路との間隔
が広がるように配置された溝が形成されていることを特
徴とする導波路型光デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988038254U JPH0635206Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 導波路型光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988038254U JPH0635206Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 導波路型光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01142907U JPH01142907U (ja) | 1989-09-29 |
| JPH0635206Y2 true JPH0635206Y2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=31264811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988038254U Expired - Lifetime JPH0635206Y2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 導波路型光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635206Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147710A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Nec Corp | 導波形光制御デバイス |
| JPS59198432A (ja) * | 1983-04-26 | 1984-11-10 | Fujitsu Ltd | 導波路型光スイツチ |
| JP2679760B2 (ja) * | 1987-05-29 | 1997-11-19 | 富士通株式会社 | 光導波路 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP1988038254U patent/JPH0635206Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01142907U (ja) | 1989-09-29 |
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