JPH0743484B2

JPH0743484B2 - 導波路型光スイッチ

Info

Publication number: JPH0743484B2
Application number: JP5286689A
Authority: JP
Inventors: 正夫河内; 要神宮寺; 章宏 ▲高▼木; 範夫 ▲高▼戸
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1989-03-07
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPH02232631A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、光通信分野等で用いて好適な導波路型光スイ
ッチに関するものであり、さらに詳細には、波長依存性
が少なく、広い波長域の信号光を同時切り替え可能な導
波路型光スイッチに関するものである。

〔従来の技術〕

光ファイバ通信の一層の普及のためには、光ファイバと
受・発光素子の高性能化、低価格化に加えて、光分岐結
合器、光合分波器、光スイッチ等の各種光回路部品の開
発が不可欠な段階にきている。なかでも、光スイッチ
は、光ファイバ回線を需要に応じて自在に切り替えた
り、回線故障の際の迂回路の確保のために、近い将来、
重要な役割を占めると考えられる。

光スイッチの構成形態としては、従来から、１）バルク
型、２）導波路型が提案されているが、それぞれに問題
点を残している。バルク型は、可動プリズムやレンズ等
を構成要素として組み立てられたものであり、波長依存
性が少なく、比較的低損失という利点があるものの、組
立調整工程が煩雑で量産に適さず、高価格という欠点が
あり、大きく普及するに至っていない。導波路型は、平
面基板上の光導波路を基本として、フォトリソグラフィ
や微細加工技術を利用して、いわゆる集積型の光スイッ
チを一括して大量に生産するものであり、将来型の光ス
イッチ形態として期待されている。

第７図は、従来の導波路型光スイッチの構成例を示す平
面図である。ここで、基板１上に形成された3dB光結合
器２および３は、近接した２本の光導波路４および５と
共に方向性結合器を構成し、その結合率は信号光波長に
おいて50％（完全結合長の1/2）になるように設定され
ている。3dB光結合器２と３との間を連結する２本の光
導波路４および５の光路長は、これら２本の光導波路の
途上に配置された位相シフタ4aおよび5aを動作させない
状態で同一（対称）になるように設定されている。

入力ポート1aから入射された信号光は、上記の状態では
出力ポート2bから出射され、出力ポート1bからは出射さ
れない。ところが、光導波路４と５との間に180°（π
ラディアン）光位相に相当する1/2波長近傍の光路長差
が生じるように位相シフタ4aおよび5aの少なくとも一方
を作動させると、信号光は出力ポート1bから出射される
ように切り替わり、光スイッチとしての動作が達成され
る。この種の導波路型光スイッチは、マッハツェンダ光
干渉計回路型とも呼ばれ、比較的簡単な位相シフタによ
りスイッチング作用を実現できることから、ガラス光導
波路をはじめとする種々の光導波路材料系において構成
が試みられているが、これまでに次のような問題点があ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

第８図は、1.3μｍ波長用に設計製作された前記光スイ
ッチの入力ポート1aから出力ポート2bへの結合率を示す
波長特性図である。曲線（ａ）は、位相シフタ4aおよび
5aがオフの際の結合特性であり、曲線（ｂ）はいずれか
一方の位相シフタがオンの時の結合特性である。曲線
（ｃ）は、参考のために、構成要素である3dB光結合器
の結合率波長特性を示したものである。

一方の位相シフタがオンの状態（曲線（ｂ））では、1.
3μｍを中心として±0.2μｍ程度の比較的広い波長域
で、（1a→2b）結合率は、ほぼ零（５％以下）で、信号
光は波長依存性少なく（1a→1b）の経路を通過すること
が可能である。

これに対し、オフ状態（曲線（ａ））では、90％以上の
（1a→2b）結合率は、1.3μｍ±0.1μｍ程度の狭い領域
に限定され、例えば波長1.55μｍでは、結合率は50％程
度にしか達せず、スイッチング状態が中途半端になって
しまう大きな問題点があった。

このように、第７図の従来の導波路型光スイッチが大き
な波長依存性をもつ最大の原因は、構成要素である3dB
光結合器（方向性結合器）が、第８図曲線（ｃ）に示し
たように大きな波長依存性を有し、この曲線（ｃ）のよ
うに波長1.3μｍにて50％結合率となるように設定した
場合、波長1.55μｍでは、50％から大きくはずれ3dB光
結合器として作用しなくなってしまう点にあった。

光スイッチを光ファイバ回線切り替え等の分野に使用す
る場合、回線中には、1.3μｍ波長光と1.55μｍ波長光
が同時に通過している状況が多々あるので、このように
光スイッチが大きい波長依存性をもつことは、実用上の
大きな問題点であった。

そこで、本発明の目的は、上記の欠点を解決し、所望の
波長域、例えば1.3μｍ〜1.55μｍ域において、波長依
存性の少ない動作をする導波路型マッハツェンダ光干渉
計回路型光スイッチを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では、マッハツェンダ型光スイッチの構成要素で
ある２個の3dB光結合器自体を、マッハツェンダ光干渉
計回路の形態に構成し、このマッハツェンダ光干渉計回
路の光路長差を使用波長域の短波長端よりやや短め（１
μｍ近傍）に設定する。すなわち、3dB光結合器自体
を、２個の方向性結合器を２本の光導波路にて連結して
構成し、これら連結導波路に１μｍ近傍の光路長差を与
え、これら２個の3dB光結合器を位相シフタを備えた２
本の光導波路で連結し、全体として、所望の光スイッチ
構成とする。

すなわち、本発明は、基板と、基板上に配設された２本
の光導波路と、２本の光導波路をそれぞれこれら光導波
路の異なる位置で結合する２つの3dB光結合部と、２つ
の3dB光結合部の間において光導波路に設けられ、光導
波路の光路長を微調する光位相シフタ部とを有する導波
路型光スイッチにおいて、２つの3dB光結合部の各々
は、２本の光導波路をそれぞれ光導波路の異なる位置に
おいて結合するよう基板上に配置された２つの方向性結
合器を具え、２つの方向性結合器の間を連結する２本の
光導波路の光路長差を動作波長域の短波長端の波長より
もやや小さ目に設定し、および、２つの3dB光結合部の
各々における２本の光導波路のうち光路長の長い側の光
導波路を、２つの3dB光結合部の間で互いに反対側に配
置したことを特徴とする。

ここで、動作波長域は、1.3μｍ〜1.55μｍ域を含み、3
dB光結合器内での光路長差をほぼ１μｍに設定し、3dB
光結合器の結合率の波長依存性が1.3μｍ〜1.55μｍ域
において緩和されるようにするのが好適である。

光導波路をガラス光導波路で構成し、光位相シフタをガ
ラス光導波路上に配設された薄膜ヒータからなる熱光学
効果位相シフタで構成することができる。

〔作用〕

ここで、3dB光結合用マッハツェンダ光干渉計回路を構
成する方向性結合器の結合部長さをL1,L2とするとし、
連結導波路の光路長差をλ₀とする。仮に、λ₀＝0.0μ
ｍの場合には、3dB光結合器の結合率特性は、結合部長
（L1＋L2）の単一方向性結合器と同等であり、波長λの
増加につれて、第８図の曲線（ｃ）と同様に、０％から
100％に向かって単調増加するのみであり、これでは、
何等の改善効果はない。

次に、光路長差λ₀を１μｍ近傍に設定する本発明での
作用を説明する。この場合、波長λがλ₀付近の場合に
は、光路長差λ₀が信号光の波長と同一であるので、方
向性結合器間に光路長差があるにもかかわらず、マッハ
ツェンダ光干渉計構成の3dB光結合器全体の結合率は、
結合部長（L1＋L2）の方向性結合器と同等となる。これ
は、マッハツェンダ光干渉計回路の光路長差が、波長の
整数倍の場合には、光路長差が零の場合と区別がつかな
いという光波の干渉原理による。

信号光波長がλ₀を越えて1.3μｍさらには1.55μｍに至
ると、光路長差は波長の整数倍（ここでは１倍）の関係
から次第にずれて、端数倍になる。すなわち、この状態
では、マッハツェンダ光干渉計の形態の3dB光結合器を
構成する２個の方向性結合器間に有意な位相差、すなわ
ち、２πの整数倍からずれた位相差が現れる。この位相
差により、3dB光結合器全体の等価的結合長は、L1とL2
の単純和からずれて、次第に減少する。ここで、波長増
加による単純方向性結合器（結合長＝L1＋L2）の結合率
増加が、上記位相差による等価的結合長の減少により抑
制されるように、光路長差λ₀や個々の方向性結合器の
結合長L1,L2が適正設定されていれば、3dB光結合器は、
所望波長域、例えば、1.3〜1.55μｍ域において、50％
付近の結合率を維持することが可能であり、このマッハ
ツェンダ光干渉計型3dB光結合器を組み合わせて全体と
して、所望波長域全体で同時動作可能な光スイッチを提
供することができるのである。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を詳細に説明する。以下の
実施例では、光導波路としてシリコン基板上に形成した
石英系単一モード光導波路を使用し、位相シフタとして
この石英系光導波路上に装着した熱光学的効果移相器を
用いているが、これは、この組合せが、単一モード光フ
ァイバとの接続性に優れ、しかも偏波依存性の無い光ス
イッチを提供できるためであり、本発明は、これらの組
合わせに限定されるものではない。

実施例１第１図（Ａ）は、本発明の光スイッチの第１実施例とし
て、1.3μｍ波長域と1.55μｍ波長域とで同時に動作可
能となるよう設計した光スイッチの構成を示す平面図で
あり、第１図（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）は、それぞ
れ、第１図（Ａ）の線分AA′,BB′およびCC′に沿った
断面を拡大して示す断面図である。

ここで、21はシリコン基板、22および23は3dB光結合
器、24および25はシリコン基板21上に形成された２本の
石英系単一モード光導波路、24aおよび25aは、それぞ
れ、光導波路24および25上に設けた熱光学効果位相シフ
タ（移相器）である。1aおよび1bは入射ポート、1bおよ
び2bは出射ポートである。この実施例では、第７図に示
した従来例とは異なり、3dB光結合器22および23が、そ
れぞれ、２個の方向性結合器22aと22bおよび23aと23bか
らなるマッハツェンダ光干渉計回路の形態に構成されて
いる。3dB光結合器22および23を構成している各マッハ
ツェンダ光干渉計回路において、光導波路22cと22dおよ
び23cと23dの間には光路長差λ₀が設定されている。こ
こで、光路長の長い方の光導波路22cおよび23dを、両光
結合器22と23との間で互いに反対側に配置する。

第１図（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）に示したように、光
導波路24および25はコア部寸法が８μｍ×８μｍ程度で
あり、基板１上に配置した厚さ50μｍ程度のクラッド層
21b中に埋設されている。方向性結合器22a,22b,23a,23b
は、第１図（Ｂ）に例示したように、２本の光導波路22
c（25）と22d（24）を、数μｍの間隔で数100μｍ長に
わたって平行に並置することによって構成されている。
第１図（Ｃ）に示す線分BB′部においては、方向性結合
器22aと22bとの間にλ₀の光路長差を設定するために、
光導波路22c（25）を光導波路22d（24）より長くなるよ
うに光導波路22cがゆるやかな円弧を描くようになし、
方向性結合器23aと23bとの間においては、これとは反対
に光導波路23d（24）を光導波路23c（25）より長くなる
ように光導波路23dが円弧を描くようにする。

3dB光結合器22と23とを連結する部分の２本の光導波路2
4および25の光路長は、0.1μｍ以下の精度で等しく設定
されており、クラッド層21b上には、第１図（Ｄ）に示
すように、熱光学効果位相シフタ24aおよび25aとして薄
膜ヒータ（クロム金属膜）が、50μｍ幅で5mm長程度に
わたって形成されている。

本実施例における光導波路円弧部の曲率半径は50mmに設
計した。光スイッチのチップサイズは40mm×2.5mmであ
った。作製は、火炎加水分解反応によるガラス膜堆積技
術と反応性イオンエッチングによる微細加工技術との公
知の組合せにより行った。

本発明では、3dB光結合器22および23をそれぞれ構成す
る２つの方向性結合器間の光路長差λ₀を正確に設定す
ることが重要である。作製実験およびシュミレーション
の結果、λ₀の設定誤差を±0.1μｍ以内に抑えることが
望ましいことがわかったが、これはフォトリソグラフィ
技術を利用することによって容易に達成できる範囲であ
る。

実際に作製した本実施例光スイッチの特性について説明
するのに先立って、3dB光結合器22および23のより詳細
な構成と結合特性について説明しておく。

第２図（Ａ）は、本発明の構成要素であるマッハツェン
ダ光干渉計回路型3dB光結合器22,23の結合率対波長特性
図である。この結合率特性は、第２図（Ｂ）に示すよう
に、シリコン基板上に光導波路22cおよび22dにより方向
性結合器22aおよび22bを別途形成して構成したテスト用
3dB光結合器22について実測した結果である。

第２図に示す曲線（ａ）は、方向性結合器22a,22b自身
の結合率波長依存性であり、結合部の光導波路間隔を４
μｍ、結合部の実効長をL1＝L2＝0.3mmとすることによ
り、実現したものである。本実施例では、方向性結合器
22a,22bは、同等に設計されている。

曲線（ｂ）は、方向性結合器22aと22bとの間の光路長差
を、λ₀＝1.15μｍに設定した場合の光結合器22全体と
しての結合率の波長依存特性を示している。ここで注意
すべき点は、λ₀＝1.15μｍの光路長差は、石英系光導
波路24,25の屈折率が1.45程度であることを勘案する
と、実際の光路長差は（1.15μm/1.45）＝0.79μｍであ
ることである。

曲線（ｃ）は、故意にλ₀＝0.0μｍに設定した場合の２
連の方向性結合器22a,22b全体の結合率波長依存性を示
し、この場合の結合特性は、「作用」の項で議論したよ
うに、結合長（L1＋＋L2）の方向性結合器に匹敵してい
る。曲線（ｂ）は、光路長差を適切に設定すること（λ
₀＝1.15μｍ）により、光結合器22全体として、波長域
1.22〜1.60μｍにわたって、結合率がほぼ50％±10％の
誤差範囲に収まっていることを示している。この事実
は、第８図の曲線（ｃ）に示した従来光スイッチにおけ
る光結合器特性では、結合率50％±10％の領域が狭い波
長域1.24〜1.37μｍに限定されていた点と対照的であ
る。

第３図は、3dB光結合器22,23として、第２図（Ａ）の曲
線（ｂ）に示した特性の光結合器を用い、第１図に示し
た本発明第１実施例の光スイッチを作製したときの、そ
の光スイッチの結合率（1a→2b）対波長特性の実測結果
を示すものである。

この光スイッチを構成する上で留意した点は、光結合器
22の内部においては、光導波路22cの方が光導波路22dに
比べてλ₀＝1.15μｍだけ光路長が長いのに対し、逆に
光結合器23内部においては、光導波路23dの方が、光導
波路23cよりもλ₀＝1.15μｍだけ光路長が長く設定した
点である（この点に関しては、後にさらに議論する）。

第３図における曲線（ａ）は、光スイッチがオフの状
態、すなわち、位相シフタ24a,25aがオフの状態での光
結合率（1a→2b）の波長依存特性を示している。従来
例、すなわち、第８図（ａ）において結合率が90％以上
となる波長域が、1.20〜1.40μｍに限定されているのに
対し、第３図（ａ）では、結合率が90％以上となる波長
域が、1.20〜1.61μｍと広く、1.3μｍ帯のみならず1.5
5μｍ帯をも包含している。

第３図の曲線（ｂ）は、いずれか一方の位相シフタ（薄
膜ヒータ）に通電して、熱光学効果による屈折率変化を
利用して、0.71μｍの光路長変化を、対応するいずれか
一方の光導波路に引き起こした状態（オン状態：薄膜ヒ
ータ消費電力は0.5ワット程度）での結合率（1a→2b）
の波長依存特性を示している。結合率が５％以下になっ
ている波長域は1.24〜1.70μｍである。この状態で、信
号光は、（1a→1b）の経路を通過することになる。すな
わち、本実施例の光スイッチは、1.3μｍ帯と1.55μｍ
帯、いずれの波長帯においても、結合率が90％以上の状
態と結合率が５％以下の状態とを同時に切り替えること
が可能であり、従来の光スイッチの欠点が解決されてい
る。

第３図の曲線（ｂ）の状態では、1.3μｍ波長において
（1a→2b）結合率が２％程度であるが、この結合率をさ
らに低下させて、ほぼ100％の光を（1a→1b）経路で伝
搬させるためには、位相シフタによる光路長変化が、波
長1.3μｍにおいて最適になるように、（1.3μm/2）＝
0.65μｍに調節すれば良い。この状態が第３図の曲線
（ｃ）に相当する。ただし、この場合は、1.55μｍ波長
における結合率が６％程度に増加するという犠牲を伴
う。

第３図の曲線（ｄ）は、光路長変化を（1.55μm/2）＝
0.775μｍに調節して、1.55μｍ波長帯を優先し、1.3μ
ｍ波長帯を犠牲にした例である。曲線（ｂ）は、曲線
（ｃ）と曲線（ｄ）の中間状態、すなわち、波長1.42μ
ｍで最適になるように光路長差変化を（1.42μm/2）＝
0.71μｍに調節し、1.3μｍ帯と1.55μｍ帯とがほど良
く両立するようにした場合に相当すると言える。もちろ
ん、曲線（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、目的に応じて使い
分けることができる。

実施例２第４図（Ａ）は、本発明の第２実施例の光スイッチを構
成するのに使用した3dB光結合器22の結合率対波長特性
の説明図である。第１実施例における光結合器との相違
点は、第２実施例では、方向性結合器22aと22bが同等で
はなく、第４図（Ｂ）に示すように、方向性結合器22a
の結合長がL1＝0.6mmと、方向性結合器22bの結合長L2＝
0.3mmの２倍に設定されている点である。また、方向性
結合器22aと22bとの間の重要な光路長差はλ₀＝0.95μ
ｍに設定している。第４図（Ａ）において、曲線（ａ）
は方向性結合器22aの結合特性、曲線（ｂ）は方向性結
合器22bの結合特性、曲線（ｃ）は3dB光結合器22全体と
しての結合特性を示す。この3dB光結合器22の結合率の
波長依存性は、実施例１に対する第２図（Ａ）の曲線
（ｂ）に比べてより緩和されており、結合率50％±５％
の波長領域は、1.17μｍ〜1.66μｍにも及んでいる。

第５図は、第４図（Ａ）で説明した3dB光結合器を２
個、第１図と同様に配置して作製した第２実施例の光ス
イッチにおける波長特性の説明図である。ここで指摘し
ておきたい点は、3dB光結合器23の内部構成である。3dB
光結合器23を構成する方向性結合器23aの結合長は方向
性結合器22bと同一に選び、方向性結合器23bの結合長は
方向性結合器22aと同一に選んである。また、方向性結
合器23aと23bとの間の光路長差は、光導波路24が長くな
るよう設定した点にも言及しておく必要がある。

第５図において、曲線（ａ）は、光スイッチの位相シフ
タがオフの状態での結合率（1a→2b）特性である。第１
実施例の場合に比較して、結合率90％以上の波長領域は
1.11μｍ〜1.75μｍとさらに拡大されている。曲線
（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、一方の位相シフタに、
それぞれ、（ｂ）0.71μｍ、（ｃ）0.65μｍ、（ｄ）0.
775μｍの光路長差変化を与え光スイッチをオン状態と
した場合の結合率特性であり、第１実施例とほぼ同一の
状態が達成されており、広波長域光スイッチとしての動
作が確認された。

以上、２例について、本発明の構成と作用を説明した
が、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。

第６図（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明光スイッチの変形例を
考察するための説明図である。ここで、方向性結合器と
しては第２実施例で用いた結果長L1,L2の２種類を使用
し、方向性結合器間の光路長差がλ₀＝0.95μｍに設定
されているものとする。

第６図（Ａ）は、実施例２の構成そのものであり、本発
明光スイッチとして望ましい動作をする。

第６図（Ｂ）は、3dB光結合器23内の光路長差を、第６
図（Ａ）の場合とは逆に光導波路23cの側を長くして設
定した例であるが、このような配置では波長依存性の少
ないスイッチ動作は得られなかった。

第６図（Ｃ）は、3dB光結合器23内の方向性結合器23a,2
3bの結合長L1,L2を第６図（Ａ）の場合とは逆に入れ替
えた例であり、この構成も不適であった。

第６図（Ｄ）は3dB光結合器22および3dB光結合器23とも
に方向性結合器22a,22bおよび23a,23bの各結合長L1,L2
を入れ替え、かつ3dB光結合器22および23内の各光路長
差を、第６図（Ａ）の場合と逆にして、それぞれ、光導
波路22dおよび23cの方を長く定めた例である。この場合
には、第６図（Ａ）の場合と同一の適正動作が得られ
た。

以上の実験から、本発明の光スイッチは、中心点に関し
て光学的にほぼ点対称となるよう構成要素を配置する必
要があると推察される。詳細は波動結合理論に従って個
々にシュミレーションして判断することが必要である。

以上の実施例においては、２個の3dB光結合器間の光路
長は、位相シフタがオフの状態で同一であったが、場合
によっては、あらかじめ0.71μｍ程度の光路長差を設定
しておき、位相シフタをオンにすることによってその光
路長差を逆に解消し、第３図や第５図におけるオン・オ
フ状態を逆に定めることも可能であり、そのような光ス
イッチも本発明範囲に含まれることを指摘しておく。

以上、本発明スイッチの光路切り替え機能について説明
したが、本発明光スイッチの動作は必ずしもスイッチ機
能のみに限定されるものではなく、位相シフタにより例
えば0.2μｍ程度の光路長変化を与えておき、本発明光
スイッチを可変光結合器として動作させることもでき
る。

以上、シリコン基板上に設けた石英系光導波路の場合を
例にとって本発明の構成および作用を説明してきたが、
最初にも述べたように、本発明はこれらの材料系に限定
されるものではなく、方向性結合器と位相シフタさえ構
成できれば他材料系にも適用でき、本発明の範囲に包含
される。たとえば、光導波路としてLiNbO₃系光導波路を
用い、位相シフタとして電気光学効果位相シフタを用い
ることができる。

また、上記実施例で述べた個々の方向性結合器の結合長
等は、作製プロセスの“くせ”によっても微妙に変化す
るので、数値例にこだわらず、第２図の曲線（ａ）や第
４図（Ａ）の曲線（ａ），（ｂ）に類似の波長依存性方
向結合器が得られるように、製造者が適宜調整すること
が肝要である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、２個の方向性結合器
をわずかに長さの異なる光導波路で連結して構成したマ
ッハツェンダ光干渉計回路型3dB光結合器を構成要素と
して、位相シフタとともに、マッハツェンダ光干渉計回
路型光スイッチを構成することにより、波長依存性の極
めて少ない導波路型光スイッチを提供することができ
る。本発明光スイッチは、複数波長の信号光が多重して
伝搬される光ファイバ通信網の構築などに多大の貢献を
なすと期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明光導波路型光スイッチの第１実施
例の構成を示す平面図、第１図（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）はその各部断面図、第２図（Ａ）は本発明第１実施例スイッチを構成する3d
B光結合器の結合特性図、第２図（Ｂ）はその3dB光結合器の説明図、第３図は本発明第１実施例の光スイッチの結合率特性
図、第４図（Ａ）は本発明第２実施例スイッチを構成する3d
B光結合器の結合特性図、第４図（Ｂ）はその3dB光結合器の説明図、第５図は本発明第２実施例の光スイッチの結合率特性
図、第６図は本発明光スイッチの変形構成可能性考察するた
めの説明図、第７図は従来の導波路型光スイッチの構成例を示す平面
図、第８図は従来の導波路型光スイッチの波長特性図であ
る。１……基板、2,3……3dB光結合器、4,5……光導波路、4
a,5a……位相シフタ、1a,2a,1b,2b……入出力ポート、2
1……シリコン基板、21b……石英系クラッド層、22,23
……マッハツェンダ光干渉計回路構成3dB光結合器、22
a,22b,23a,23b……方向性結合器、22c,22d,23c,23d……
光導波路、24,25……石英系光導波路、24a,25a……熱光
学効果位相シフタ（薄膜ヒータ）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板上に配設された２本の光導波路と、該２本の光導波路をそれぞれこれら光導波路の異なる位
置で結合する２つの3dB光結合部と、該２つの3dB光結合部の間において前記光導波路に設け
られ、前記光導波路の光路長を微調する光位相シフタ部
とを有する導波路型光スイッチにおいて、前記２つの3dB光結合部の各々は、前記２本の光導波路
をそれぞれ光導波路の異なる位置において結合するよう
前記基板上に配置された２つの方向性結合器を具え、該
２つの方向性結合器の間を連結する２本の光導波路の光
路長差を動作波長域の短波長端の波長よりもやや小さ目
に設定し、および、前記２つの3dB光結合部の各々にお
ける前記２本の光導波路のうち光路長の長い側の光導波
路を、前記２つの3dB光結合部の間で互いに反対側に配
置したことを特徴とする導波路型光スイッチ。
【請求項２】前記動作波長域は、1.3μｍ〜1.55μｍ域
を含み、前記3dB光結合器内での前記光路長差をほぼ１
μｍに設定し、前記3dB光結合器の結合率の波長依存性
が1.3μｍ〜1.55μｍ域において緩和されるようにした
ことを特徴とする請求項１記載の導波路型光スイッチ。
【請求項３】前記光導波路をガラス光導波路で構成し、
前記光位相シフタを前記ガラス光導波路上に配設された
薄膜ヒータからなる熱光学効果位相シフタで構成したこ
とを特徴とする請求項１または２記載の導波路型光スイ
ッチ。