JPH0717060Y2 - 光導波路型スイッチ - Google Patents
光導波路型スイッチInfo
- Publication number
- JPH0717060Y2 JPH0717060Y2 JP4827488U JP4827488U JPH0717060Y2 JP H0717060 Y2 JPH0717060 Y2 JP H0717060Y2 JP 4827488 U JP4827488 U JP 4827488U JP 4827488 U JP4827488 U JP 4827488U JP H0717060 Y2 JPH0717060 Y2 JP H0717060Y2
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- JP
- Japan
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- optical
- optical fiber
- type switch
- directional coupling
- coupling type
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- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 59
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 30
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 30
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，光ファイバパルス試験器に用いられる光導波
路型スイッチに関する。
路型スイッチに関する。
一般に，光ファイバパルス試験器は、光ファイバの伝搬
損失，スプライス損失，コネクタ損失の測定のほか，光
ファイバの破断点探索などに用いられる。
損失，スプライス損失，コネクタ損失の測定のほか，光
ファイバの破断点探索などに用いられる。
ここで第２図に光ファイバパルス試験器の基本構成を示
す。光ファイバパルス試験器はLD光源200から光スイッ
チ201を介して光パルスを被測定光ファイバ100に入射
し，光ファイバ100からのレーリー散乱による戻り光をA
PD202で受光し，上述の測定を行うものである。この光
ファイバパルス試験器は前述のように光パルス出射用レ
ーザダイオード（LD）光源200戻り光受光用APD202及び
光パルス出射後にAPD側に光路を切換え，さらにコネク
タ等によるフレネル反射によってAPD202が飽和するのを
防ぐために，光路切換をしマスキングするための光スイ
ッチ201の他に光スイッチ201をコントロールするプロセ
ッサ203,及びプロセッサ203からの結果を出力するCRT20
4を備えている。
す。光ファイバパルス試験器はLD光源200から光スイッ
チ201を介して光パルスを被測定光ファイバ100に入射
し，光ファイバ100からのレーリー散乱による戻り光をA
PD202で受光し，上述の測定を行うものである。この光
ファイバパルス試験器は前述のように光パルス出射用レ
ーザダイオード（LD）光源200戻り光受光用APD202及び
光パルス出射後にAPD側に光路を切換え，さらにコネク
タ等によるフレネル反射によってAPD202が飽和するのを
防ぐために，光路切換をしマスキングするための光スイ
ッチ201の他に光スイッチ201をコントロールするプロセ
ッサ203,及びプロセッサ203からの結果を出力するCRT20
4を備えている。
この光路切換を行う光スイッチ201には，低損失である
ことのほかに，光路切換に要する時間を少なくし，測定
不能領域をできるだけ短くするために高速切換動作が可
能なことが要求される。
ことのほかに，光路切換に要する時間を少なくし，測定
不能領域をできるだけ短くするために高速切換動作が可
能なことが要求される。
この光パルス試験器用の光スイッチとしては，高速切換
動作が可能なLiNbO3光導波路型スイッチが適している。
この光導波路型スイッチは第４図に示すようにLiNbO3基
板６にTiを方向性結合器と呼ばれるパターン（所定の長
さだけ２本の光導波路を非常に近接させたパターン）に
形成し，このTiのパターンを熱拡散し光導波路７を形成
したものである。これら導波路７には図示のように光フ
ァイバ3,4,5が連結される。この方向性結合器の２本の
光導波路７が互いに近接する部分（結合部）にSiO2バッ
ファ層（図示せず）を介して２本の金属電極８を施し，
この金属電極８に電圧を印加し，光導波路７に電界を生
じさせ，LiNbO3の電気光学効果を利用し屈折率を変化さ
せ，これによって結合状態を変えて光路切換を行えるよ
うにしたのが光導波路型スイッチであり，スイッチング
を行う基本部分を方向性結合型スイッチエレメントと呼
ぶ。
動作が可能なLiNbO3光導波路型スイッチが適している。
この光導波路型スイッチは第４図に示すようにLiNbO3基
板６にTiを方向性結合器と呼ばれるパターン（所定の長
さだけ２本の光導波路を非常に近接させたパターン）に
形成し，このTiのパターンを熱拡散し光導波路７を形成
したものである。これら導波路７には図示のように光フ
ァイバ3,4,5が連結される。この方向性結合器の２本の
光導波路７が互いに近接する部分（結合部）にSiO2バッ
ファ層（図示せず）を介して２本の金属電極８を施し，
この金属電極８に電圧を印加し，光導波路７に電界を生
じさせ，LiNbO3の電気光学効果を利用し屈折率を変化さ
せ，これによって結合状態を変えて光路切換を行えるよ
うにしたのが光導波路型スイッチであり，スイッチング
を行う基本部分を方向性結合型スイッチエレメントと呼
ぶ。
従来，光パルス試験器に用いる光導波路型スイッチは第
４図に示すように単一の方向性結合型スイッチエレメン
ト９により構成されており，電圧を印加した状態（バー
状態または状態）でLD光源200と被測定光ファイバ100
に接続される光ファイバ３および４が互いに結合し，こ
のとき，被測定光ファイバ100とAPD202にそれぞれ接続
された光ファイバ４および５は結合しないオフ状態とな
る。一方，電圧を印加しない場合には，被測定光ファイ
バ100とAPD202にそれぞれ接続される光ファイバ４およ
び５は互いに結合された状態となる（クロス状態または
状態）。
４図に示すように単一の方向性結合型スイッチエレメン
ト９により構成されており，電圧を印加した状態（バー
状態または状態）でLD光源200と被測定光ファイバ100
に接続される光ファイバ３および４が互いに結合し，こ
のとき，被測定光ファイバ100とAPD202にそれぞれ接続
された光ファイバ４および５は結合しないオフ状態とな
る。一方，電圧を印加しない場合には，被測定光ファイ
バ100とAPD202にそれぞれ接続される光ファイバ４およ
び５は互いに結合された状態となる（クロス状態または
状態）。
従来の単体の方向性結合型スイッチエレメントで構成さ
れた光導波路型スイッチは，電圧を印加し，状態とし
た時，被測定光ファイバとAPDに接続された光ファイバ
は光学的にオフ状態となるがその阻止量は通常25〜30dB
程度である。これは，光導波路内の屈折率分布のわずか
なバラツキによる散乱や，光導波路作製上のバラツキに
よる結合長のズレ等に起因する。こうした単体の方向性
結合型スイッチエレメントで構成された光導波路型スイ
ッチを光パルスファイバ試験器に適用した場合，電圧を
印加し状態としても光パルス出射直後の光スイッチと
被測定光ファイバとの接続部からの近端反射光やあるい
は，被測定光ファイバのコネクタ等からの反射光がAPD
へ受光されるのを十分に阻止することができずAPDはこ
れらの反射光で飽和し，反射光受光精度の高い測定がで
きなくなってしまうという問題点がある。
れた光導波路型スイッチは，電圧を印加し，状態とし
た時，被測定光ファイバとAPDに接続された光ファイバ
は光学的にオフ状態となるがその阻止量は通常25〜30dB
程度である。これは，光導波路内の屈折率分布のわずか
なバラツキによる散乱や，光導波路作製上のバラツキに
よる結合長のズレ等に起因する。こうした単体の方向性
結合型スイッチエレメントで構成された光導波路型スイ
ッチを光パルスファイバ試験器に適用した場合，電圧を
印加し状態としても光パルス出射直後の光スイッチと
被測定光ファイバとの接続部からの近端反射光やあるい
は，被測定光ファイバのコネクタ等からの反射光がAPD
へ受光されるのを十分に阻止することができずAPDはこ
れらの反射光で飽和し，反射光受光精度の高い測定がで
きなくなってしまうという問題点がある。
本考案の光ファイバパルス試験用光導波路型スイッチ
は，一つの基板に形成された２個の方向性結合型スイッ
チエレメントと，スイッチエレメントの光導波路に光学
的に結合された３本の光ファイバにより構成されてい
る。２つの方向性結合型スイッチエレメントのうち，第
１のスイッチエレメントの一端は光パルス出射用のLD光
源に接続される光ファイバに結合している。また，この
第１のスイッチエレメントと電圧を印加した状態で光
学的に結合するポートは被測定光ファイバに接続される
光ファイバに結合しており，一方，このポートと電圧を
印加しない状態で光学的に結合するポートには第２の
方向性結合型スイッチエレメントの一端が接続されてお
り，この一端と電圧を印加しない状態で光学的に結合す
るポートに戻り光学用APDに接続される光ファイバが結
合している。すなわち,LD光源から出射した光パルス
は，電圧が印加された状態で，第１の方向性結合型スイ
ッチエレメントを通過し，被測定光ファイバに入射され
る。このとき被測定光ファイバと光スイッチの接続点に
おける近端からの反射光は２つの方向性結合型スイッチ
エレメントが共に状態となっておりAPDへのクロスト
ークは十分小さくなる。
は，一つの基板に形成された２個の方向性結合型スイッ
チエレメントと，スイッチエレメントの光導波路に光学
的に結合された３本の光ファイバにより構成されてい
る。２つの方向性結合型スイッチエレメントのうち，第
１のスイッチエレメントの一端は光パルス出射用のLD光
源に接続される光ファイバに結合している。また，この
第１のスイッチエレメントと電圧を印加した状態で光
学的に結合するポートは被測定光ファイバに接続される
光ファイバに結合しており，一方，このポートと電圧を
印加しない状態で光学的に結合するポートには第２の
方向性結合型スイッチエレメントの一端が接続されてお
り，この一端と電圧を印加しない状態で光学的に結合す
るポートに戻り光学用APDに接続される光ファイバが結
合している。すなわち,LD光源から出射した光パルス
は，電圧が印加された状態で，第１の方向性結合型スイ
ッチエレメントを通過し，被測定光ファイバに入射され
る。このとき被測定光ファイバと光スイッチの接続点に
おける近端からの反射光は２つの方向性結合型スイッチ
エレメントが共に状態となっておりAPDへのクロスト
ークは十分小さくなる。
次に，被測定光ファイバからの戻り光を受光するため，
電圧は印加されない状態になりこのとき戻り光は２つの
方向性結合型スイッチエレメントを状態で通過しAPD
に受光される。被測定光ファイバ中にコネクタ等の接続
箇所があり，フレネル反射光のAPDへの入力を防ぐため
には光パルス出射時と同様に２つの方向性結合型スイッ
チがともに電圧印加で状態となる。
電圧は印加されない状態になりこのとき戻り光は２つの
方向性結合型スイッチエレメントを状態で通過しAPD
に受光される。被測定光ファイバ中にコネクタ等の接続
箇所があり，フレネル反射光のAPDへの入力を防ぐため
には光パルス出射時と同様に２つの方向性結合型スイッ
チがともに電圧印加で状態となる。
次に，本考案について実施例によって説明する。LiNbO3
基板６の上に２つの直列に接続された方向性結合型スイ
ッチエレメント1,2のTiパターンを形成し，これを1050
℃,8時間熱拡散したTi拡散LiNbO3光導波路７を作製し
た。なお，スイッチエレメント1,2の光導波路幅，ギャ
ップ，結合長はそれぞれ９μm,9μm,19μｍである。方
向性結合型スイッチエレメント１の一端は光パルス出射
用光源に接続される光ファイバ３に結合しており，これ
と電圧印加時に結合するポートには被測定光ファイバと
接続される光ファイバ４に結合されている。一方，光フ
ァイバ４と結合されているポートは電圧を印加しない状
態で２つの方向性結合型スイッチエレメント1,2を通過
し,APD（図示せず）に接続される光ファイバ５に結合さ
れている。なお，電極８は方向性結合型スイッチエレメ
ント1,2両方の結合部の上部に形成されており，同時に
スイッチングさせることができる。
基板６の上に２つの直列に接続された方向性結合型スイ
ッチエレメント1,2のTiパターンを形成し，これを1050
℃,8時間熱拡散したTi拡散LiNbO3光導波路７を作製し
た。なお，スイッチエレメント1,2の光導波路幅，ギャ
ップ，結合長はそれぞれ９μm,9μm,19μｍである。方
向性結合型スイッチエレメント１の一端は光パルス出射
用光源に接続される光ファイバ３に結合しており，これ
と電圧印加時に結合するポートには被測定光ファイバと
接続される光ファイバ４に結合されている。一方，光フ
ァイバ４と結合されているポートは電圧を印加しない状
態で２つの方向性結合型スイッチエレメント1,2を通過
し,APD（図示せず）に接続される光ファイバ５に結合さ
れている。なお，電極８は方向性結合型スイッチエレメ
ント1,2両方の結合部の上部に形成されており，同時に
スイッチングさせることができる。
本考案の光導波路型スイッチを光ファイバパルス試験に
適用する場合光パルスは光ファイバ３から光スイッチに
入力され，電圧印加状態で方向性結合型スイッチエレメ
ント１を通過し，被測定光ファイバ（図示せず）に入力
される。一方，光パルス入射後光スイッチは電圧印加し
ない状態となり，方向性結合型スイッチエレメント１お
よび２を通過した光路は光ファイバ５へ切換えられ，被
測定光ファイバからの戻り光はAPDに入力される。この
とき，被測定光ファイバ中のコネクタ等の接続点からの
フレネル反射光は，光スイッチに電圧を印加し，再びLD
側に光路を切換えることによりAPDへの入力を防ぐこと
ができる。
適用する場合光パルスは光ファイバ３から光スイッチに
入力され，電圧印加状態で方向性結合型スイッチエレメ
ント１を通過し，被測定光ファイバ（図示せず）に入力
される。一方，光パルス入射後光スイッチは電圧印加し
ない状態となり，方向性結合型スイッチエレメント１お
よび２を通過した光路は光ファイバ５へ切換えられ，被
測定光ファイバからの戻り光はAPDに入力される。この
とき，被測定光ファイバ中のコネクタ等の接続点からの
フレネル反射光は，光スイッチに電圧を印加し，再びLD
側に光路を切換えることによりAPDへの入力を防ぐこと
ができる。
従来の単体の方向性結合型スイッチエレメントを用いた
光導波路型スイッチの場合，クロストークが25〜30dB程
度であり，反射点があると,APDが飽和し，ほとんど十分
な精度をもった測定は不可能であったが，本考案の光導
波路型スイッチを用いることにより，クロストーク55dB
が得られAPDの飽和を防ぎ，精度の高い測定ができるこ
とが確認できた。
光導波路型スイッチの場合，クロストークが25〜30dB程
度であり，反射点があると,APDが飽和し，ほとんど十分
な精度をもった測定は不可能であったが，本考案の光導
波路型スイッチを用いることにより，クロストーク55dB
が得られAPDの飽和を防ぎ，精度の高い測定ができるこ
とが確認できた。
第３図は，本考案の光導波路型スイッチの電圧印加時の
光ファイバ４から光ファイバ５へのクロストーク特性で
あり，電圧を調整することにより十分低いクロストーク
となることがわかる。
光ファイバ４から光ファイバ５へのクロストーク特性で
あり，電圧を調整することにより十分低いクロストーク
となることがわかる。
以上説明したように本発明では，方向性結合型スイッチ
エレメントを直列に２段に重ねることによって電圧印加
時のクロストークを従来にくらべ十分小さくすることが
できる。これにより，光ファイバパルス試験において，
光パルス出射直後の光スイッチと被測定光ファイバとの
接続点における近端反射光，および被測定光ファイバの
コネクタ等の接続点からのフレネル反射光がAPDに受光
されるのを十分に防ぐことができ，反射光受光によるAP
Dの飽和が起こらず，接続点近傍の被測定光ファイバの
状態を精度よく測定できるという効果がある。
エレメントを直列に２段に重ねることによって電圧印加
時のクロストークを従来にくらべ十分小さくすることが
できる。これにより，光ファイバパルス試験において，
光パルス出射直後の光スイッチと被測定光ファイバとの
接続点における近端反射光，および被測定光ファイバの
コネクタ等の接続点からのフレネル反射光がAPDに受光
されるのを十分に防ぐことができ，反射光受光によるAP
Dの飽和が起こらず，接続点近傍の被測定光ファイバの
状態を精度よく測定できるという効果がある。
第１図は，本発明の光ファイバパルス試験用光導波路型
スイッチの一実施例を示す斜視図，第２図は，光ファイ
バパルス試験器の基本構成を示す図，第３図は本考案の
光導波路型スイッチのクロストーク特性を示す図，第４
図は従来の光導波路型スイッチの斜視図である。 １…方向性結合型スイッチエレメント,2…方向性結合型
スイッチエレメント,3…光ファイバ,4…光ファイバ,5…
光ファイバ,6…LiNbO3基板,7…Ti拡散LiNbO3光導波路,8
…電極,9…方向性結合型スイッチエレメント。
スイッチの一実施例を示す斜視図，第２図は，光ファイ
バパルス試験器の基本構成を示す図，第３図は本考案の
光導波路型スイッチのクロストーク特性を示す図，第４
図は従来の光導波路型スイッチの斜視図である。 １…方向性結合型スイッチエレメント,2…方向性結合型
スイッチエレメント,3…光ファイバ,4…光ファイバ,5…
光ファイバ,6…LiNbO3基板,7…Ti拡散LiNbO3光導波路,8
…電極,9…方向性結合型スイッチエレメント。
Claims (1)
- 【請求項１】同一基板上に形成された一対の方向性結合
型スイッチエレメントと，前記基板の一端に配設された
第１の光ファイバと第２の光ファイバと前記基板の他端
に配設された第３の光ファイバとを備える光導波路型ス
イッチにおいて，前記一対の方向性結合型スイッチエレ
メントがバー状態の際に第１の方向性結合型スイッチエ
レメントを介して，前記第１の光ファイバからの入力光
が第３の光ファイバに結合され，前記一対の方向性結合
型スイッチエレメントがクロス状態の際，前記第３の光
ファイバからの入力光が前記第１の方向性結合型スイッ
チエレメントと第２の方向性結合型スイッチエレメント
とを経由して前記第２の光ファイバに結合されるように
したことを特徴とする光導波路型スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4827488U JPH0717060Y2 (ja) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | 光導波路型スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4827488U JPH0717060Y2 (ja) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | 光導波路型スイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01155028U JPH01155028U (ja) | 1989-10-25 |
| JPH0717060Y2 true JPH0717060Y2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=31274433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4827488U Expired - Lifetime JPH0717060Y2 (ja) | 1988-04-12 | 1988-04-12 | 光導波路型スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717060Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-04-12 JP JP4827488U patent/JPH0717060Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01155028U (ja) | 1989-10-25 |
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