JPH0721595B2 - 導波路型光スイツチ - Google Patents
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- JPH0721595B2 JPH0721595B2 JP62098853A JP9885387A JPH0721595B2 JP H0721595 B2 JPH0721595 B2 JP H0721595B2 JP 62098853 A JP62098853 A JP 62098853A JP 9885387 A JP9885387 A JP 9885387A JP H0721595 B2 JPH0721595 B2 JP H0721595B2
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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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光通信用の光制御素子に関し、とくに素子の
特性が入射光の偏光状態に依存しない導波路型光制御デ
バイスに関する。
特性が入射光の偏光状態に依存しない導波路型光制御デ
バイスに関する。
（従来の技術） 光通信システムの実用化が進み、大容量や多機能を持つ
さらに高度のシステムへと開発が進められている。光伝
送網の交換機能、光データバスにおける端末間の高速接
続、切り替え等の新たな機能が求められており、それら
を可能にする光スイッチングネットワークの必要性が高
まってきている。
さらに高度のシステムへと開発が進められている。光伝
送網の交換機能、光データバスにおける端末間の高速接
続、切り替え等の新たな機能が求められており、それら
を可能にする光スイッチングネットワークの必要性が高
まってきている。
現在実用されている光スイッチは、プリズム、ミラー、
ファイバ等を機械的に移動させるものであり、低速で信
頼性が不十分であること、形状が大きくマトリクス化に
は不適当などの欠点がある。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、基板上に設置した光導波
路を用いた導波型のスイッチであり、高速、多素子の集
積化が可能、高信頼などの特長がある。特にLiNbO3結晶
など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
高能率であるなどの特長を持つ。
ファイバ等を機械的に移動させるものであり、低速で信
頼性が不十分であること、形状が大きくマトリクス化に
は不適当などの欠点がある。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、基板上に設置した光導波
路を用いた導波型のスイッチであり、高速、多素子の集
積化が可能、高信頼などの特長がある。特にLiNbO3結晶
など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
高能率であるなどの特長を持つ。
一般に光スイッチは光伝送路中に挿入され、光ファイバ
中を伝送された光信号の光路を切り替えるために使用さ
れる場合が多い。高速、大容量の光通信システムでは光
ファイバとして単一モード光ファイバが使用される。単
一モードファイバ中を通過した光波は、一般に楕円偏光
であり、またその偏光状態も時間的に変動する。これま
での導波型の光スイッチでは、電圧、クロストークなど
のスイッチ特性は、入射光の偏光状態に大きく依存す
る。このため、光ファイバ伝送路の途中にこの導波型光
スイッチを挿入することは困難である。
中を伝送された光信号の光路を切り替えるために使用さ
れる場合が多い。高速、大容量の光通信システムでは光
ファイバとして単一モード光ファイバが使用される。単
一モードファイバ中を通過した光波は、一般に楕円偏光
であり、またその偏光状態も時間的に変動する。これま
での導波型の光スイッチでは、電圧、クロストークなど
のスイッチ特性は、入射光の偏光状態に大きく依存す
る。このため、光ファイバ伝送路の途中にこの導波型光
スイッチを挿入することは困難である。
従来の導波型光スイッチの特性に偏光依存性が生じる原
因は、結晶基板の持つ屈折率及び用いる電気光学定数に
異方性があることである。例えば代表的な例として、ｚ
板ニオブ酸リチウム結晶にTi拡散光導波路を導き、導波
路上に設けた電極間の電解EZを介して生ずる屈折率の変
化ΔnZ、ΔnYを通じて、導波路を伝搬する光波モードT
M、TE波に位相定数変化を与えるデバイスを想定したと
き、電解EZとこれによって生ずる屈折率変化ΔnZ、ΔnY
との間を結び付ける比例定数は、（ne3r33）/2、（n0 3r
13）/2である。これらの大きさの比はおおよそ3:1であ
って、電界によって生ずる位相差は３倍異なるため、TM
波に対しては充分な電界強度であってもTE波にたいして
は、更に２倍の電界強度を余計に必要とする。
因は、結晶基板の持つ屈折率及び用いる電気光学定数に
異方性があることである。例えば代表的な例として、ｚ
板ニオブ酸リチウム結晶にTi拡散光導波路を導き、導波
路上に設けた電極間の電解EZを介して生ずる屈折率の変
化ΔnZ、ΔnYを通じて、導波路を伝搬する光波モードT
M、TE波に位相定数変化を与えるデバイスを想定したと
き、電解EZとこれによって生ずる屈折率変化ΔnZ、ΔnY
との間を結び付ける比例定数は、（ne3r33）/2、（n0 3r
13）/2である。これらの大きさの比はおおよそ3:1であ
って、電界によって生ずる位相差は３倍異なるため、TM
波に対しては充分な電界強度であってもTE波にたいして
は、更に２倍の電界強度を余計に必要とする。
これを改良するため、異方性の少ない結晶方位を用いる
デバイス方式として、ｙ板ニオブ酸リチウム結晶を基板
とし、導波路方向即ち光透過方向をｚ軸に選んで方向性
結合型光スイッチを構成する発明がある。このデバイス
の方式ではTM、TE波に関係する結晶の屈折率がいずれも
常光線屈折率n0であり、さらに、基板の深さ方向への印
加電界成分EYに関与する電気光学定数は両方ともr22で
あることと相まって、電界EYによって生ずる屈折率の変
化の絶対値はほぼ等しく、入射光の偏光に依存しない導
波型デバイスを構成できることが期待される。
デバイス方式として、ｙ板ニオブ酸リチウム結晶を基板
とし、導波路方向即ち光透過方向をｚ軸に選んで方向性
結合型光スイッチを構成する発明がある。このデバイス
の方式ではTM、TE波に関係する結晶の屈折率がいずれも
常光線屈折率n0であり、さらに、基板の深さ方向への印
加電界成分EYに関与する電気光学定数は両方ともr22で
あることと相まって、電界EYによって生ずる屈折率の変
化の絶対値はほぼ等しく、入射光の偏光に依存しない導
波型デバイスを構成できることが期待される。
しかしながら、既に明らかになっているように、ｙ板ニ
オブ酸リチウム結晶にチャンネル状導波路を形成するこ
とを目的として、ｚ軸方向を長手方向とするTi線条パタ
ンを形成し、これを熱拡散した場合、パタンの長手方向
とは直交する方向即ちｘ軸方向へのTiの拡散係数は極め
て大きいため、初期の線条パタン幅よりも数倍に広がっ
て拡散し、有効な光閉じ込め効果を持った光導波路を築
くことが難しい。このため数μｍの間隙をもった方向性
結合導波路を作ることができず、導波路間隔の極めて広
い結合導波路しか形成することができない。このため、
スイッチング電圧が高くなり、小型のデバイスを得るこ
とが困難である。
オブ酸リチウム結晶にチャンネル状導波路を形成するこ
とを目的として、ｚ軸方向を長手方向とするTi線条パタ
ンを形成し、これを熱拡散した場合、パタンの長手方向
とは直交する方向即ちｘ軸方向へのTiの拡散係数は極め
て大きいため、初期の線条パタン幅よりも数倍に広がっ
て拡散し、有効な光閉じ込め効果を持った光導波路を築
くことが難しい。このため数μｍの間隙をもった方向性
結合導波路を作ることができず、導波路間隔の極めて広
い結合導波路しか形成することができない。このため、
スイッチング電圧が高くなり、小型のデバイスを得るこ
とが困難である。
以上のように、従来の導波型の光スイッチではは入射光
の偏光状態に応じてデバイス特性が大幅に異なるため、
前述のように光ファイバ伝送路の途中にこのデバイスを
挿入することは困難である。
の偏光状態に応じてデバイス特性が大幅に異なるため、
前述のように光ファイバ伝送路の途中にこのデバイスを
挿入することは困難である。
（発明の目的） 本発明の目的は、上述の従来の導波型光スイッチの欠点
を取り除き、入射光の偏光状態に特性が依存しない光ス
イッチを提供することにある。
を取り除き、入射光の偏光状態に特性が依存しない光ス
イッチを提供することにある。
（発明の構成） 本発明によれば、ニオブ酸リチウム結晶板に形成された
互いに近接した２本のチャンネル光導波路からなる方向
性結合器と該方向性結合器の近傍に設置された電極より
なり、該方向性結合器の光透過方向を前記結晶板のＣ軸
と等しくし、基板の全面に不純物を拡散したうえに、チ
ャンネルとすべき部位以外の部位に基板表面からイオン
交換を施して前記方向性結合器を構成する光導波路を設
けることによって入射光の偏光状態に特性が依存しない
導波路型光スイッチが得られる。
互いに近接した２本のチャンネル光導波路からなる方向
性結合器と該方向性結合器の近傍に設置された電極より
なり、該方向性結合器の光透過方向を前記結晶板のＣ軸
と等しくし、基板の全面に不純物を拡散したうえに、チ
ャンネルとすべき部位以外の部位に基板表面からイオン
交換を施して前記方向性結合器を構成する光導波路を設
けることによって入射光の偏光状態に特性が依存しない
導波路型光スイッチが得られる。
また第２の本発明によれば、ニオブ酸リチウム結晶板に
形成された互いに近接した２本のチャンネル光導波路か
らなる方向性結合器と該方向性結合器の近傍に設置され
た電極よりなり、該方向性結合器の光透過方向を前記結
晶板のＣ軸と等しくし、チャンネルとすべき部位のみに
基板表面より不純物を拡散し、さらに該部位以外の部位
に基板表面からイオン交換を施して前記方向性結合器を
構成する光導波路を設けることによって、入射光の偏光
状態に特性が依存しない導波路方光スイッチが得られ
る。
形成された互いに近接した２本のチャンネル光導波路か
らなる方向性結合器と該方向性結合器の近傍に設置され
た電極よりなり、該方向性結合器の光透過方向を前記結
晶板のＣ軸と等しくし、チャンネルとすべき部位のみに
基板表面より不純物を拡散し、さらに該部位以外の部位
に基板表面からイオン交換を施して前記方向性結合器を
構成する光導波路を設けることによって、入射光の偏光
状態に特性が依存しない導波路方光スイッチが得られ
る。
（実施例１） 以下本発明を実施例に基づき図面を用いて詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例である方向性結合器型光スイ
ッチの構造を示す上面図である。11はLiNbO3結晶板であ
り、基板方位はｙ板（即ち基板に立てた法線はｙ軸）、
光透過方向は結晶のｚ軸に選んである。結晶基板上に近
接した２本の光導波路と、これらの導波路の上に設け、
その間にスイッチ電圧を印加するための電極４、５で構
成されている。この方向性結合器によって経路をスイッ
チさせる光６は一方の導波路３から入射する。この方向
性結合器の光透過方向の長さは、偏光状態が不定の入射
光６のTE,TM両モードに対してほぼ完全結合長（ある特
定のモードに対して一方の導波路中の光パワーが他方の
導波路に総て移行するために必要な結合器の長さ）とな
るように設定されており、今、上記電極に電圧を印加し
ない状態では、一方の導波路３から入射した光は、他方
の導波路２にそのパワーを総て移行させている。ここで
上記電極に電圧を印加すると、一方の導波路３から入射
した光は隣接する光導波路２に移行することなく全ての
パワーが自らの導波路を進んでこの方向性結合器を出射
する。TE,TM両成分を持つ偏光状態が不定の導波光を相
互に隣合う導波路にエネルギを残すことなくスイッチさ
せる、即ち偏光状態に依存しないスイッチ特性が得られ
るのは、以下の理由による。
ッチの構造を示す上面図である。11はLiNbO3結晶板であ
り、基板方位はｙ板（即ち基板に立てた法線はｙ軸）、
光透過方向は結晶のｚ軸に選んである。結晶基板上に近
接した２本の光導波路と、これらの導波路の上に設け、
その間にスイッチ電圧を印加するための電極４、５で構
成されている。この方向性結合器によって経路をスイッ
チさせる光６は一方の導波路３から入射する。この方向
性結合器の光透過方向の長さは、偏光状態が不定の入射
光６のTE,TM両モードに対してほぼ完全結合長（ある特
定のモードに対して一方の導波路中の光パワーが他方の
導波路に総て移行するために必要な結合器の長さ）とな
るように設定されており、今、上記電極に電圧を印加し
ない状態では、一方の導波路３から入射した光は、他方
の導波路２にそのパワーを総て移行させている。ここで
上記電極に電圧を印加すると、一方の導波路３から入射
した光は隣接する光導波路２に移行することなく全ての
パワーが自らの導波路を進んでこの方向性結合器を出射
する。TE,TM両成分を持つ偏光状態が不定の導波光を相
互に隣合う導波路にエネルギを残すことなくスイッチさ
せる、即ち偏光状態に依存しないスイッチ特性が得られ
るのは、以下の理由による。
第２図は本発明の一実施例の構成図である第１図の方向
性結合器型光スイッチのＡ−Ａ′における断面図を示
す。上記の偏光依存性のない方向性結合を可能にしてい
る導波路の構造であって、この方向性結合導波路は次の
ように形成される。１のニオブ酸リチウム基板のｙ面全
面にTi膜を蒸着等で設け、これを1000℃余りで熱拡散を
する。このTi拡散を施したLiNbO3基板上に、第１図の導
波路パターン形状をしたTi、Ta、等の薄膜パターンを形
成し、これをマスクにして加熱した安息香酸、リン酸等
に浸してプロトン（H+）交換を施す。このH+交換時のマ
スクとした薄膜パターンを酸で溶解除去等を行った後、
基板全面にSiO2膜を設け、導波路上に電極４、５を設け
る。Tiを拡散したLiNbO3表面層は屈折率が僅か上昇し、
平面導波路を形成する。この平面導波路内で光の横方向
広がりを抑えてチャンネル状に導波路を形成するため
に、チャンネル状光導波路となるべき領域以外を表面よ
りH+交換を施す。H+交換を施した領域８は、常光線に対
する屈折率ｎφが0.04低下する。ここで使用している結
晶板はｙ板であり、ｚ軸方向に透過する光はTE波にしろ
TM波にしろ常光線であるため、H+交換を施した領域は何
れの編波成分に対しても屈折率は低下している。すなわ
ち、基板の深さ方向にはTi拡散による高屈折率層７、横
方向には屈折率の低い浅いH+交換層８との２つの効果に
よってチャンネル状導波路２及び３が形成される。
性結合器型光スイッチのＡ−Ａ′における断面図を示
す。上記の偏光依存性のない方向性結合を可能にしてい
る導波路の構造であって、この方向性結合導波路は次の
ように形成される。１のニオブ酸リチウム基板のｙ面全
面にTi膜を蒸着等で設け、これを1000℃余りで熱拡散を
する。このTi拡散を施したLiNbO3基板上に、第１図の導
波路パターン形状をしたTi、Ta、等の薄膜パターンを形
成し、これをマスクにして加熱した安息香酸、リン酸等
に浸してプロトン（H+）交換を施す。このH+交換時のマ
スクとした薄膜パターンを酸で溶解除去等を行った後、
基板全面にSiO2膜を設け、導波路上に電極４、５を設け
る。Tiを拡散したLiNbO3表面層は屈折率が僅か上昇し、
平面導波路を形成する。この平面導波路内で光の横方向
広がりを抑えてチャンネル状に導波路を形成するため
に、チャンネル状光導波路となるべき領域以外を表面よ
りH+交換を施す。H+交換を施した領域８は、常光線に対
する屈折率ｎφが0.04低下する。ここで使用している結
晶板はｙ板であり、ｚ軸方向に透過する光はTE波にしろ
TM波にしろ常光線であるため、H+交換を施した領域は何
れの編波成分に対しても屈折率は低下している。すなわ
ち、基板の深さ方向にはTi拡散による高屈折率層７、横
方向には屈折率の低い浅いH+交換層８との２つの効果に
よってチャンネル状導波路２及び３が形成される。
このように形成したチャンネル状光導波路は、TE,TM両
波にたいして等価屈折率が殆ど等しい導波路であるた
め、方向性結合器を構成した場合の完全結合長は両波に
たいして等しい。従って、方向性結合器の長さをこの完
全結合長に等しく設定しておくことによって、第１図に
示す電極４及び５の間に電圧を印加しない状態では、入
射光６は総て２の導波路に結合して出射する。さらに、
電界を印加して屈折率の変化を生じさせることに関与す
る電気光学定数は、両波ともにr22と等しいため、電圧
印加に対する結合光強度の変化の仕方は等しく、等しい
電圧で光のスイッチ状態、すなわち、TE,TMはすべて導
波路３から出射する。
波にたいして等価屈折率が殆ど等しい導波路であるた
め、方向性結合器を構成した場合の完全結合長は両波に
たいして等しい。従って、方向性結合器の長さをこの完
全結合長に等しく設定しておくことによって、第１図に
示す電極４及び５の間に電圧を印加しない状態では、入
射光６は総て２の導波路に結合して出射する。さらに、
電界を印加して屈折率の変化を生じさせることに関与す
る電気光学定数は、両波ともにr22と等しいため、電圧
印加に対する結合光強度の変化の仕方は等しく、等しい
電圧で光のスイッチ状態、すなわち、TE,TMはすべて導
波路３から出射する。
（実施例２） 以下本発明を実施例に基づき図面を用いて詳細に説明す
る。
る。
第３図は本発明の一実施例である方向性結合器型結合器
型光スイッチの構造を示す上面図である。１はLiNbO3結
晶板であり、基板方位はｙ板（即ち基板に立てた法線は
ｙ軸）、光透過方向は結晶のｚ軸に選んである。結晶基
板上に近接した２本の光導波路と、これらの導波路の上
に設け、その間にスイッチ電圧を印加するための電極で
構成されている。この方向性結合器によって経路をスイ
ッチさせる光６は一方の導波路３から入射する。この方
向性結合器の光透過方向の長さは、偏光状態が不定の入
射光６のTE,TM両モードに対してほぼ完全結合長（ある
特定のモードに対して一方の導波路中の光パワーが他方
の導波路に総て移行するために必要な結合器の長さ）と
なるように設定されており、今、上記電極に電圧を印加
しない状態では、一方の導波路３から入射した光６は、
他方の導波路２にそのパワーを総て移行させている。こ
こで上記電極に電圧を印加すると、一方の導波路３から
入射した光６は隣接する光導波路２に移行することなく
全てのパワーが自らの導波路３を進んでこの方向性結合
器を出射する。TE,TM両成分を持つ偏光状態が不定の導
波光を相互に隣合う導波路にエネルギを残すことなくス
イッチさせる、即ち偏光状態に依存しないスイッチ特性
が得られるのは、以下の理由による。
型光スイッチの構造を示す上面図である。１はLiNbO3結
晶板であり、基板方位はｙ板（即ち基板に立てた法線は
ｙ軸）、光透過方向は結晶のｚ軸に選んである。結晶基
板上に近接した２本の光導波路と、これらの導波路の上
に設け、その間にスイッチ電圧を印加するための電極で
構成されている。この方向性結合器によって経路をスイ
ッチさせる光６は一方の導波路３から入射する。この方
向性結合器の光透過方向の長さは、偏光状態が不定の入
射光６のTE,TM両モードに対してほぼ完全結合長（ある
特定のモードに対して一方の導波路中の光パワーが他方
の導波路に総て移行するために必要な結合器の長さ）と
なるように設定されており、今、上記電極に電圧を印加
しない状態では、一方の導波路３から入射した光６は、
他方の導波路２にそのパワーを総て移行させている。こ
こで上記電極に電圧を印加すると、一方の導波路３から
入射した光６は隣接する光導波路２に移行することなく
全てのパワーが自らの導波路３を進んでこの方向性結合
器を出射する。TE,TM両成分を持つ偏光状態が不定の導
波光を相互に隣合う導波路にエネルギを残すことなくス
イッチさせる、即ち偏光状態に依存しないスイッチ特性
が得られるのは、以下の理由による。
第４図は本発明の一実施例の構成図である第１図の方向
性結合器型光スイッチのＡ−Ａ′における断面図を示
す。上記の偏光依存性のない方向性結合を可能している
導波路の構造であって、この方向性結合導波路のように
形成される。１のニオブ酸リチウム基板のｙ面上に導波
路を設けるべき位置に、蒸着およびリソグラフイー技術
を用いて、第３図の導波路パターンの形状にTi膜を設
け、これを1000℃余りで熱拡散する。このTi拡散を施し
た導波路７の上にさらに、Ti,Ta等の薄膜を前記パター
ンに目合わせして形成し、これをマスクにして加熱した
安息香酸、リン酸等に浸してプロトン（H+）交換を施
す。この後、H+交換時にマスクとした薄膜パターンを酸
で溶解等による除去を行い、基板全面にSiO2膜９を設
け、さらに導波路上に電極４、５を設ける。
性結合器型光スイッチのＡ−Ａ′における断面図を示
す。上記の偏光依存性のない方向性結合を可能している
導波路の構造であって、この方向性結合導波路のように
形成される。１のニオブ酸リチウム基板のｙ面上に導波
路を設けるべき位置に、蒸着およびリソグラフイー技術
を用いて、第３図の導波路パターンの形状にTi膜を設
け、これを1000℃余りで熱拡散する。このTi拡散を施し
た導波路７の上にさらに、Ti,Ta等の薄膜を前記パター
ンに目合わせして形成し、これをマスクにして加熱した
安息香酸、リン酸等に浸してプロトン（H+）交換を施
す。この後、H+交換時にマスクとした薄膜パターンを酸
で溶解等による除去を行い、基板全面にSiO2膜９を設
け、さらに導波路上に電極４、５を設ける。
Tiを拡散した領域は屈折率が僅か上昇したチャンネル状
導波路７を形成するが、前述の如く、Ti拡散の横広がり
が大きいために、初期の線条パタン幅よりも数倍に広が
って拡散し、有効な光閉じ込め効果を持った光導波路と
なっていない。これを抑えて初期の線条パタン幅に見合
ったチャンネル状導波路とするために、光導波路となる
べき領域以外を表面よりH+交流を施す。この後、H+交換
を施した領域８は、常光線に対する屈折率ｎφが0.04低
下する。ここで使用している結晶板はｙ板であり、ｚ軸
方向に透過する光はTE波にしろTM波にしろ常光線である
ため、H+交換を施した領域は何れの偏波成分に対して屈
折率は低下している。すなわち、基板の深さ方向にはTi
拡散による高屈折率層、横方向には屈折率の低い浅いH+
交換層との２つの効果によってチャンネル状導波路２及
び３が形成される。
導波路７を形成するが、前述の如く、Ti拡散の横広がり
が大きいために、初期の線条パタン幅よりも数倍に広が
って拡散し、有効な光閉じ込め効果を持った光導波路と
なっていない。これを抑えて初期の線条パタン幅に見合
ったチャンネル状導波路とするために、光導波路となる
べき領域以外を表面よりH+交流を施す。この後、H+交換
を施した領域８は、常光線に対する屈折率ｎφが0.04低
下する。ここで使用している結晶板はｙ板であり、ｚ軸
方向に透過する光はTE波にしろTM波にしろ常光線である
ため、H+交換を施した領域は何れの偏波成分に対して屈
折率は低下している。すなわち、基板の深さ方向にはTi
拡散による高屈折率層、横方向には屈折率の低い浅いH+
交換層との２つの効果によってチャンネル状導波路２及
び３が形成される。
このように形成したチャンネル状光導波路は、TE,TM両
波にたいして等価屈折率が殆ど等しい導波路であるた
め、方向性結合器を構成した場合の完全結合長は両波に
たいして等しい。従って、方向性結合器の長さをこの完
全結合長に等しく設定しておくことによって、第３図に
示す電極４及び５の間に電圧を印加しない状態では、入
射光６は総て２の導波路に結合して出射する。さらに、
電解を印加して屈折率の変化を生じさせることに関与す
る電気光学定数は、両波ともにr22と等しいため、電圧
印加に対する結合光強度の変化の仕方は等しく、等しい
電圧で光のスイッチ状態、すなわち、TE,TMはすべて導
波路３から出射する。
波にたいして等価屈折率が殆ど等しい導波路であるた
め、方向性結合器を構成した場合の完全結合長は両波に
たいして等しい。従って、方向性結合器の長さをこの完
全結合長に等しく設定しておくことによって、第３図に
示す電極４及び５の間に電圧を印加しない状態では、入
射光６は総て２の導波路に結合して出射する。さらに、
電解を印加して屈折率の変化を生じさせることに関与す
る電気光学定数は、両波ともにr22と等しいため、電圧
印加に対する結合光強度の変化の仕方は等しく、等しい
電圧で光のスイッチ状態、すなわち、TE,TMはすべて導
波路３から出射する。
本実施例では、チャンネル状導波路を形成するために、
Ti拡散、H+交換共にパターン化を行っている。Ti拡散は
必ずしもパターン化する必要はなく、基板全面に行って
も良いが、Ti拡散を施した領域は基板が盛り上がりを見
せると言う現象を利用できるため、後のプロセスで電極
パターンを形成するときにマスクの目合わせに便利であ
るという利点を有す。
Ti拡散、H+交換共にパターン化を行っている。Ti拡散は
必ずしもパターン化する必要はなく、基板全面に行って
も良いが、Ti拡散を施した領域は基板が盛り上がりを見
せると言う現象を利用できるため、後のプロセスで電極
パターンを形成するときにマスクの目合わせに便利であ
るという利点を有す。
（発明の効果） 以上説明のように、本発明によればスイッチ特性が入射
光の偏光状態に依存しない、即ちいわゆる偏光無依存の
導波型方向性型スイッチが得られる。
光の偏光状態に依存しない、即ちいわゆる偏光無依存の
導波型方向性型スイッチが得られる。
なお、上記の実施例における説明では、ｙ板を用いた場
合は説明したが、ｘ板を用いｚ軸に光透過方向を選んで
も同様の偏光無依存の光スイッチが得られる。
合は説明したが、ｘ板を用いｚ軸に光透過方向を選んで
も同様の偏光無依存の光スイッチが得られる。
第１図、第３図は本発明の一実施例の構造を説明する上
面図であり、第２図、第４図はその断面図である。 図中 １はLiNbO3y板、2,3は導波路、4,5は電極、７はTi拡散
部、８はイオン交換領域である。
面図であり、第２図、第４図はその断面図である。 図中 １はLiNbO3y板、2,3は導波路、4,5は電極、７はTi拡散
部、８はイオン交換領域である。
Claims (2)
- 【請求項１】ニオブ酸リチウム結晶板に形成された互い
に近接した２本のチャンネル光導波路からなる方向性結
合器と該方向性結合器の近傍に設置された電極よりな
り、該方向性結合器の光透過方法は、前記結晶板のＣ軸
と等しく、該方向性結合器を構成する光導波路は、基板
全面に不純物を拡散したうえにチャンネルとすべき部位
以外の部位に基板表面からイオン交換を施してあること
を特徴とする導波路型光スイッチ。 - 【請求項２】ニオブ酸リチウム結晶板に形成された互い
に近接した２本のチャンネル光導波路からなる方向性結
合器と該方向性結合器の近傍に設置された電極よりな
り、該方向性結合器の光透過方向は、前記結晶板のＣ軸
と等しく、該方向性結合器を構成する光導波路は、チャ
ンネルとすべき部位のみに不純物が拡散され、さらに該
部位以外の部位に基板表面からイオン交換が施されてい
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 |
|---|---|---|---|
| JP62098853A JPH0721595B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 導波路型光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62098853A JPH0721595B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 導波路型光スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262625A JPS63262625A (ja) | 1988-10-28 |
| JPH0721595B2 true JPH0721595B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=14230787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62098853A Expired - Fee Related JPH0721595B2 (ja) | 1987-04-21 | 1987-04-21 | 導波路型光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721595B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0786624B2 (ja) * | 1989-02-28 | 1995-09-20 | 日本電気株式会社 | 方向性結合器型光スイッチ |
| CN103424895A (zh) * | 2012-05-21 | 2013-12-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 电光调制器 |
-
1987
- 1987-04-21 JP JP62098853A patent/JPH0721595B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63262625A (ja) | 1988-10-28 |
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|---|---|---|---|
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