JPH08262504A - 光導波路型光スイッチ及び光導波路型光スイッチの製造方法 - Google Patents

光導波路型光スイッチ及び光導波路型光スイッチの製造方法

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JPH08262504A
JPH08262504A JP7068389A JP6838995A JPH08262504A JP H08262504 A JPH08262504 A JP H08262504A JP 7068389 A JP7068389 A JP 7068389A JP 6838995 A JP6838995 A JP 6838995A JP H08262504 A JPH08262504 A JP H08262504A
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JP
Japan
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waveguide
refractive index
optical waveguide
waveguide type
optical switch
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Application number
JP7068389A
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English (en)
Inventor
Hideki Mizuno
秀樹 水野
Yukihiro Yokomachi
之裕 横町
Toru Yamanishi
徹 山西
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、光導波路スイッチにおいて、スイ
ッチング状態を保持するためにある特定の温度以上に保
持することにより可能とする光熱学スイッチを提供する
ことにある。 【構成】 本発明により、温度変化に基づく構造相転移
を示す強誘電体物質を導波路クラッド部に用い、特定の
温度以上に保持することにより該相転移に伴う構造変化
による大きな屈折率変化をスイッチングに利用可能とす
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムにおい
て、光路を切り替えるための光スイッチに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、光通信システムや光情報システム
等の実用化及び機能拡大にともない、信号光の伝送路を
任意に高速切替する光スイッチが要望されている。この
ような光スイッチには低損失、高速切替、高集積化及び
高信頼性等の諸特性が要求されており、これらを満足さ
せる導波路型光スイッチが注目されている。
【0003】導波路型光スイッチには、LiNbO3の電気光
学効果を利用したものや、半導体のバンドフィリング効
果を利用したもの、石英の熱光学効果を利用したものな
どがある(SPIE vol1337,Nonlinear optical propertie
s of organic materials III,1990)。
【0004】低損失性の観点から考えると、石英導波路
を用いた熱光学スイッチは最も優れたものの一つである
ことが知られている。
【0005】このスイッチは、石英の屈折率の温度依存
性を利用したものであり、外部から熱を加えることによ
り、加熱された部分の屈折率が変化してスイッチングを
行うものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら石英導波
路を用いた熱光学スイッチの問題点としてはスイッチン
グ状態を保持するために、屈折率変化領域の温度をある
特定の温度幅内に保たなければならないことである。
【0007】すなわちスイッチング原理として利用して
いる石英の屈折率温度依存性は、温度の変化に伴って連
続して屈折率が変化するものであり、従って特定の屈折
率を維持するためには、石英の加熱温度を一定に制御す
る必要がある。
【0008】さらに導波路の製造によるばらきにより、
スイッチングのための温度自体にもばらつきがでてしま
うため、制御が難しいという問題もあった。
【0009】そこで本発明は、上記したようにスイッチ
ング状態を保持するためには屈折率変化領域の温度をあ
る特定の温度に制御しなければならないという問題点を
解決し、ある特定の温度以上にさえ保持すれば一定の屈
折率を有するスイッチング状態を安定に保持することが
可能な光熱学スイッチを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの手段として、本発明者等は、温度変化に基づく構造
相転移を示す強誘電体物質を導波路クラッド部に用いる
ことにより、該相転移に伴う構造変化による大きな屈折
率変化をスイッチングに利用可能であること、さらに該
構造変化による大きな屈折率変化は特定の温度以上にさ
え保持すればよく、温度を一定の幅に制御する必要がな
いことを見いだし本発明を完成するにいたった。
【0011】より詳しくは、本発明は、少なくとも1つ
の導波路と該導波路周囲に配置されたクラッドとを含
み、温度変化に応じ該クラッドおよび/または導波路の
少なくとも一部の屈折率を変化させる光導波路型光スイ
ッチであって、該屈折率変化が強誘電体物質によって与
えられることを特徴とする光導波路型光スイッチに係る
ものである。
【0012】さらに、本発明は、少なくとも入力用導波
路と出力用導波路と、前記クラッド部とを含むオンオフ
スイッチイング部を含む光導波路型光スイッチであっ
て、温度変化に応じ該オンオフスイッチイング部のクラ
ッド部の一部の屈折率を変化させ導波路化することを特
徴とし、該屈折率変化が強誘電体物質によって与えられ
ることを特徴とする光導波路型光スイッチに係るもので
ある。
【0013】また、本発明は、入力用導波路から2以上
の出力用導波路を分岐する分岐部と、前記クラッド部と
を少なくとも含む分岐スイッチイング部を含む光導波路
型光スイッチであって、温度変化に応じ該分岐スイッチ
イング部のクラッド部の一部の屈折率を変化させ出力用
光導波路を変化させることを特徴とし、該屈折率変化が
強誘電体物質によって与えられることを特徴とする光導
波路型光スイッチに係るものである。
【0014】さらに、本発明は、少なくとも1つの導波
路と前記クラッド部とを含む位相変調スイッチング部を
含む光導波路型光スイッチであって、温度変化に応じ該
位相変調スイッチング部のクラッド部の一部の屈折率を
変化させ入射導波光の位相を変調することを特徴とし、
該屈折率変化が強誘電体物質によって与えられることを
特徴とする光導波路型光スイッチに係るものである。
【0015】また、本発明は、入力用導波路と、出力用
反射光導波路および透過導波路と、反射層とを含む内部
全反射スイッチ部を含み、温度変化に応じ反射層の少な
くとも一部の屈折率を変化させる光導波路型光スイッチ
であって、該反射層が強誘電体物質によって与えられる
ことを特徴とする光導波路型光スイッチに係るものであ
る。
【0016】また本発明は、前記強誘電体が、フッ化ビ
ニリデン重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチ
レン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチ
レン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1つを
含むことを特徴とするものである。
【0017】さらに本発明は、前記強誘電体が、ポリフ
ッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体を少な
くとも含むことを特徴とするものを含むものである。
【0018】また本発明は、前記温度変化が金属薄膜ヒ
ーターによる加熱に基づくことを特徴とするものを含む
ものである。
【0019】以下本発明をより詳しく説明する。
【0020】(導波路)本発明において、導波路とはそ
の内部を光が伝播する光導波路を意味し、コアまたはコ
ア部という名称でも使用され得る。
【0021】本発明において使用可能な導波路材料とし
ては、特に制限されず、無機材料または有機材料をとも
に好適に使用可能である。
【0022】無機材料としては石英、有機材料としては
ポリマー(例えばポリメチルメタクリレート類)が特に
好適に使用可能である。
【0023】本発明においては、導波路の形成方法につ
いては特に制限はなく、一般的な半導体加工技術が使用
可能である。
【0024】例えば導波路が無機結晶で構成される場合
はリフトオフによって形成され、石英系で構成される場
合はFHD(火炎堆積法)によって形成され、ガラス系
で構成される場合はイオン交換法によって形成される等
の方法が好適に使用可能である。
【0025】(強誘電体物質)本発明において強誘電体
物質とは、双極子モーメントが同一方向に向くことによ
って生じる自発分極が存在し、かつそれが外部電界の極
性によって反転する性質を有する物質をいう。強誘電体
物質の温度を高くしていくと、ある温度(キユリー温
度)で、自発分極が消失し、常誘電体相へ相転移する
(キッテル、固体物理学入門、丸善)。
【0026】本発明において使用可能な強誘電体物質と
しては特に制限されず、導波路部およびクラッド部と
も、無機強誘電体物質材料または有機強誘電体物質材料
とも好適に使用可能である。
【0027】無機強誘電体物質材料としては、例えばKH
2PO4,KH2AsO4,BaTiO3,KNbO3,PbTiO3,LiTaO3,LiNbO3等が
好適に使用可能であり、有機強誘電体物質材料として
は、例えばトリグリシンサルフェート、トリグリシンセ
レナイト、フッ素系ポリマー等が好適に使用可能であ
る。
【0028】加工性、コスト等の点からは有機強誘電体
物質材料が特に好ましく使可能である。
【0029】例えば従来からフッ素含有有機重合体が強
誘電体であることが知られており、これらは本発明にお
いて好適に使用可能である。
【0030】さらにこの強誘電体重合体は、有機モノマ
の重合体により形成されておれば特に制限されず、種々
のタイプの共重合体が使用可能である。
【0031】さらに、対熱性、機械強度、使用温度等を
調製するために、種々の添加剤を含有することも可能で
ある。
【0032】例えば屈折率調製剤、酸化防止剤、紫外線
防止剤等である。
【0033】(温度変化に基づく屈折率変化)さらに本
発明において使用可能な強誘電体物質は、屈折率の温度
依存性がいわゆる階段状のものである。
【0034】本発明において屈折率の温度依存性が階段
状であるとは、強誘電体物質材料を含む材料が特有の温
度(キュリー温度附近)で屈折率が大きく階段状(ステ
ップ状)に変化することを意味する。
【0035】すなわち、本発明にかかる屈折率の温度依
存性は、従来知られている例えば石英の温度に依存する
滑らかな屈折率の変化ではなく、強誘電体物質材料の構
造変化に伴う2次相転移に基づくものであり、ある特定
の温度(キュリー温度)で、分子内の分極性の置換基の
再配向等により屈折率が大きく急激に変化するものと考
えられているものである(電子・光機能性高分子、13
1ページ、吉野編著、講談社サイエンティフィク)。
【0036】またこの構造相転移に伴う屈折率変化は、
構造相転移を伴わない屈折率の温度依存性による屈折率
変化に比べて約1桁程度大きな値であるのが普通であ
る。
【0037】すなわち、この相転移の温度(キュリー 温
度)以下(強誘電相)においては、一定の屈折率を示
し、キュリー温度以上(常誘電相)では前記屈折率とは
大きく異なる一定の屈折率を示すものである。
【0038】さらに再びキュリー 温度以下にすると、屈
折率も大きく変化し再びもとの値に戻るものである。
【0039】すなわち、キュリー 温度よりも高く保持す
るか、または低く保持するかで屈折率の変化による光熱
光学スイッチングが可能となる。
【0040】さらにキュリー温度は、光導波路型光スイ
ッチの使用態様に基づき設定可能である。
【0041】例えば、モノマーまたは共重合モノマーの
種類、ポリマーの性質(例えば分子量分布、枝別れの程
度、立体規則性等)により設定可能である。
【0042】例えば、フッ化ビニリデン−トリフルオロ
エチレン共重合体において、モノマー比を変化させるこ
とにより、電気特性等の種々の物性を変え得ることが知
られている(電子・光機能性高分子、131ページ、吉
野編著、講談社サイエンティフィク)。
【0043】本発明において好適に使用可能なスイッチ
としての強誘電体の屈折率の温度変化については以下の
ものである。以下キュリー温度をTC 、キュリー温度よ
り低い温度で強誘電相における屈折率をnL と、またキ
ュリー温度より高い温度で常誘電相における屈折率をn
H とする。
【0044】本発明においては、TC より少なくとも1
0℃低い温度で屈折率がnL と実質的に等しく、または
C より10℃高い温度で屈折率がnH と実質的に等し
くなることが望ましい。
【0045】さらには、TC より少なくとも5℃低い温
度で屈折率がnL と実質的に等しく、またはTC より少
なくとも5℃高い温度で屈折率がnH と実質的に等しい
ことがより望ましい。
【0046】ここで実質的に等しいとは、実際の屈折率
nが、それぞれの相での屈折率n、またはnとの
差すなわち|n−nH |または|nL −n|が、|nL
−nH|の少なくとも10%以下であることをが望まし
く、さらには5%以下であることがより好ましい。
【0047】本発明においてはまた、好適に使用可能な
スイッチとしての強誘電体の屈折率の2つの相における
差は、|nL −nH |≧10-4であることが望ましく、
さらには|nL −nH |≧10-3であることがより好ま
しい。特に好ましくは|nL−nH |≧10-2である。
【0048】(クラッド部)本発明において、クラッド
部とは、上記の導波路の回りに配置されるものであっ
て、該導波路との屈折率の差でスイッチング等を可能に
するものを意味する。
【0049】本発明においては、上記の強誘電体材料を
クラッド部として形成するための方法は特に制限されな
い。
【0050】一般的な加工手段が好適に使用可能であ
り、例えば無機結晶の場合、結晶自体をクラッドとして
用い、コアは金属原子を熱拡散で形成する等が好適に使
用可能である。
【0051】特に、有機強誘電体ポリマーを使用する場
合においては、有機溶媒に溶解しスピンコートする等が
好ましく使用可能である。
【0052】例えば、該ポリマーおよび必要な添加物を
含む混合物を適当な溶媒に溶解し、光導波路型光スイッ
チ素子上にスピンコートなどの方法により形成すること
が可能である。
【0053】(オンオフスイッチング部)本発明におい
てオンオフスイッチング部の態様は、特に制限されな
い。
【0054】一般的には、入力用導波路と出力用導波路
が適当な距離をおいてクラッド部内に設置されており、
クラッド部が加熱されない場合は入力用導波路からの光
がクラッド部方向に集められ、スイッチはオフの状態と
なっている。
【0055】さらにクラッド部の一部を加熱しキュリー
温度以上となると屈折率が変化してクラッド部が導波路
化し、スイッチはオンの状態となるものである。
【0056】(分岐部)本発明においての分岐部の構成
は、入力用導波路と、少なくとも2以上の出力用の導波
路が相互に近接して設置されているか、または入力用導
波路から出力用の導波路が分岐されているかどちらでも
よい。
【0057】一般的には、分岐部のクラッド部がキュリ
ー温度以下の場合においては、光はある一方の出力用の
導波路を通るが、分岐部のクラッド部がキュリー温度以
上に加熱された場合においては、屈折率が変化すること
により、他方の出力用導波路に切り替わりスイッチング
することになる。
【0058】(位相変調スイッチング部)本発明におい
ては、位相変調のための構成は特に制限されない。
【0059】一般的には、導波路の一部のクラッド部を
キュリー温度以上に加熱することにより、導波路とクラ
ッド部との屈折率の差を変化させることにより変調す
る。
【0060】クラッド部の構成成分を適宜選択し、また
は、部分的に異なるキュリー温度となるように異なるク
ラッド部を設けること等により、複数の変調スイッチン
グ部を設けることも可能である。
【0061】(内部全反射スイッチ部)本発明において
は、内部全反射スイッチ部の構成については特に制限さ
れない。
【0062】一般的には、強誘電体を反射層として用
い、反射層をキュリー温度以下に保持する場合において
は、入射用光導波路と反射層の屈折率の差から、入射し
た光がすべて反射され、反射出力用導波路を通ることと
なる。
【0063】一方反射層をキュリー温度以上に加熱した
場合は、反射層の屈折率が大きく変化し、入射用光導波
路と反射層の屈折率の差から入射した光がすべて反射層
を透過し、透過出力用導波路を通ることとなる。
【0064】(フッ化ビニリデン、フッ化ビニリデンー
トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデンーテ
トラフルオロエチレン共重合体)本発明にかかる有機強
誘電体としての有機ポリマーは、従来より知られている
ものが好適に使用可能であり特に制限されない。
【0065】フッ化ビニリデンのポリマー、フッ化ビニ
リデンートリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリ
デンーテトラフルオロエチレン共重合体がよく知られて
おり、本発明においては特に好適に使用可能である。
【0066】本発明においては、これらのポリマーは単
体で使用してもよく、他のポリマーとの混合物でもよ
い。
【0067】本発明においては、上記共重合体のモノマ
ー比は特にキュリー温度を調節する場合に重要である。
【0068】例えば、フッ化ビニリデンートリフルオロ
エチレン共重合体の場合は、キュリー温度70〜80℃
が好ましいが、このキュリー温度に調製するには、モノ
マー比として1:1のものが適当である。
【0069】(加熱用金属薄膜ヒーター)本発明におい
て使用可能な加熱用ヒーターを構成する材料は、導電性
材料である限り特に制限されない。
【0070】加工性およびコスト等の点からは、Al
(アルミニウム)、Ti(チタン)等が特に好ましく使
用可能である。
【0071】加熱用ヒーターの形状は特に制限はされな
いが、加熱されるクラッド部分をキュリー温度以上に保
持できればよい。
【0072】形成方法は、特に制限されない。
【0073】例えば、該ヒーターを形成すべき面に埋め
込んでもよい。より具体的にはヒーターの形状を有する
凹部を形成し(あるいは該凹部をあらかじめあたえるよ
うに、所定の面を形成し)、ヒーターを構成するAl等
の導電性材料の全部または一部をこのように形成した凹
部に埋めてもよい。
【0074】(導波路型光スイッチ)一般的には図5に
示すように、適当な基板51(例えばSi)上に下部ク
ラッド部52を形成し、さらに導波路53を形成し、さ
らにその上に上部クラッド部54を形成し、さらに必要
な加熱用金属膜ヒーター55を形成することにより作製
可能である。
【0075】以下に、本発明による構造変化を伴う相転
移による屈折率の温度変化を用いた導波路型光スイッチ
のいくつかの可能な態様を以下に示すが、これらは可能
な態様を示す例示であって本発明が使用可能な光スイッ
チの態様がこれらに限られるものではない。
【0076】屈折率分布制御形オンオフ形スイッチが図
1に示すように形成可能である。ここで導波路11は石
英またはポリマー等により形成され得る。またクラッド
部12はフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重
合体(55:45)をスピンコートにより塗付して形成
され得る。
【0077】図1に示される2本のチャンネルは、クラ
ッド部を上部に形成した金属薄膜ヒータ13を通電する
ことにより、その表面下が熱せられクラッド部材料のキ
ュリー温度を超え、クラッド部の屈折率が大きく変化し
カットオフ形のスイッチが形成される。
【0078】クラッド部としてフッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体(55:45)を用いた場合
は、キュリー温度は約70℃である。
【0079】また、方向性結合器形スイッチを図6に示
すように形成され得る。ここで導波路63石英またはポ
リマー等により形成され得る。またクラッド部64はフ
ッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体(5
5:45)をスピンコートにより塗付して形成され得
る。導波路の結合部分のクラッド部表面上に金属薄膜ヒ
ーター65を形成する。
【0080】金属薄膜ヒーターを通電することにより結
合部分のクラッド部の屈折率が大きく変化し、結合領域
における結合定数が変化し、出力路が切り替わる。
【0081】クラッド部としてフッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体(55:45)を用いた場合
は、キュリー温度は約70℃である。
【0082】本発明による屈折率変化を利用した位相制
御形スイッチも可能である。
【0083】図3に示されるように分岐緩衝形変調器ス
イッチにおいて、導波路32は石英またはポリマー等に
より形成され得る。またクラッド部31はフッ化ビニリ
デン−トリフルオロエチレン共重合体(55:45)を
スピンコートにより塗付して形成され得る。
【0084】金属薄膜ヒーター33を通電するとこのヒ
ーターの下のクラッド部の温度がキュリー温度を超え、
屈折率が大きく変化し、導波光の位相変化が得られる。
【0085】クラッド部としてフッ化ビニリデン−トリ
フルオロエチレン共重合体(55:45)を用いた場合
は、キュリー温度は約70℃である。
【0086】さらに図4に示されるように、内部全反射
形(TIR)のスイッチが形成可能である。
【0087】導波路43は石英またはポリマー等により
形成され得る。また2本の導波路の交差部に、入射光を
反射または透過させるためにフッ化ビニリデン−トリフ
ルオロエチレン共重合体(55:45)の層45を設け
る。このフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重
合体(55:45)の層の上記交差部近傍に金属薄膜に
よるヒーター46を設ける。
【0088】金属薄膜ヒーターを通電すると上記交差部
近傍のフッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合
体(55:45)の層を加熱し、キュリー温度を超える
と屈折率が大きく変化し、透過する入射光が全反射す
る。
【0089】フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン
共重合体(55:45)を反射/透過部として用いた場
合は、キュリー温度は約70℃である。
【0090】
【作用】本発明においてクラッド部材料として強誘電体
を用いることにより、転移点温度(キュリー温度)で強
誘電相から常誘電相への構造変化を伴う2次相転移に基
づく階段上の屈折率変化が起こり、転移点温度(キュリ
ー温度)の上下によりスイッチングする光導波路スイッ
チが可能となる。
【0091】
【実施例】以下、貼付図面を参照し本発明の実施例を詳
細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素に
は同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0092】(方向性結合器スイッチ)図6に示される
2x2方向性結合器スイッチを作製した。
【0093】単結晶シリコンウエハ61上に下部クラッ
ド層62として石英膜を次の条件に従って、一般的な火
炎堆積法により形成した。
【0094】さらに該下部クラッド62表面上に同様に
火炎堆積法により、図に示される形状の2本の導波路コ
ア部63を形成した。
【0095】得られたコア部の上表面に、フッ化ビニリ
デン−トリフルオロエチレン共重合体(フッ化ビニリデ
ンモル分率55%)のジメチルフォルムアミド溶液(2
0%)でスピンコートすることにより上部クラッド層6
4を形成した。この場合に、屈折率調節剤として、フッ
素置換PMMA(ポリメチルメタクリレート)をポリマ
ーに対し5%添加した。
【0096】この上部クラッド層の室温(25℃)での
屈折率は1.447であった。
【0097】またこのポリマーのキュリー温度は約70
℃であった。
【0098】さらにキュリー温度以上の温度(約95
℃)においては、屈折率1.442であった。
【0099】さらに2本の導波路が接近する結合部の上
部をカバーする領域にチタン金属の蒸着法により薄膜ヒ
ーター65を形成した(ターゲット;金属チタン、スパ
ッタガス;アルゴン、圧力;2x10-1Pa)。
【0100】ヒーターの抵抗値、通電量は、結合部のク
ラッド部を90〜100℃に加熱可能となるように設定
した。
【0101】得られた2x2方向性結合器スイッチのヒ
ーターに通電しない場合は、入力ポートから光を入射し
たところ、光は出力ポートAから出射された。
【0102】一方ヒーターに通電し、上部クラッド層を
加熱したところ約0.5秒後に、出力光が出力ポートB
に切り替わった。さらにヒーターを通電し加熱を続けて
も出力には変化しなかった。
【0103】その後ヒーターへの通電を切ったところ約
0.5秒後、再び出力ポートから出射した。
【0104】(内部全反射スイッチ)図4に示される内
部全反射スイッチを作製した。
【0105】入射用光導波路コアと反射用光導波路を有
する基板と、透過用光導波路を有する2つの基板をそれ
ぞれ、結晶シリコンウエハ41上に石英膜を次の条件に
従って、火炎堆積法により形成した。
【0106】これらの2つの基板を、フッ化ビニリデン
−トリフルオロエチレン共重合体(フッ化ビニリデンモ
ル分率55%と屈折率整合剤を含む高分子)の薄膜45
をはさみ、入射用光導波路と透過用光導波路が直線にな
るようにはりあわせた。
【0107】さらに、入射用光導波路、反射用光導波
路、および透過用光導波路からなる反射部近傍のフッ化
ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体薄膜上の領
域にチタン金属の蒸着法により薄膜ヒーター46を形成
した。
【0108】ヒーターの抵抗値、通電量は、結合部のク
ラッド部を90〜120℃に加熱可能となるように設定
した。
【0109】得られた内部全反射型スイッチのヒーター
に通電しない場合は、入射用光導波路から光を入射した
ところ、光は反射用光導波路コアから出射された。
【0110】一方ヒーターに通電し加熱したところ約
0.5秒後に、出力光が透過用光導波路からの出力に切
り替わった。さらにヒーターを通電し加熱を続けても出
力光には変化しなかった。
【0111】その後ヒーターへの通電を切ったところ約
0.5秒後、再び反射用光導波路から出射された。
【0112】
【発明の効果】本発明の構成により、温度変化に基づく
構造相転移を示す強誘電体物質を導波路クラッド部に用
い、特定の温度以上に保持することにより該相転移に伴
う構造変化による大きな屈折率変化をスイッチングに利
用可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】オンオフスイッチイング部を有する光導波路型
光スイッチの構成の一態様を示す図である。
【図2】分岐スイッチイング部を有する光導波路型光ス
イッチの構成の一態様を示す図である。
【図3】位相変調スイッチング部を有する光導波路型光
スイッチの構成の二態様(A,B)を示す図である。
【図4】内部全反射スイッチ部を有する光導波路型光ス
イッチの構成の一態様を示す図である。
【図5】方向性結合器スイッチを形成する工程を示す図
である。
【図6】2x 2方向性結合器スイッチを示す図である。
【符号の説明】
1…導波路、2…参照用導波路、4…加熱電極、11…
金属薄膜ヒーター、1…クラッド部、2…反射層、4…
SiO2、11…下部クラッド層、2…反射層、4…S
iO2、11…上部クラッド層。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つの導波路と該導波路周囲
    に配置されたクラッド部とを含み、温度変化に応じ該ク
    ラッドおよび/または導波路の少なくとも一部の屈折率
    を変化させる光導波路型光スイッチであって、該屈折率
    変化が強誘電体物質によって与えられることを特徴とす
    る光導波路型光スイッチ。
  2. 【請求項2】 少なくとも入力用導波路と出力用導波路
    と、前記クラッド部とを含むオンオフスイッチイング部
    を含む光導波路型光スイッチであって、温度変化に応じ
    該オンオフスイッチイング部のクラッド部の一部の屈折
    率を変化させ導波路化することを特徴とする請求項1に
    記載の光導波路型光スイッチ。
  3. 【請求項3】 入力用導波路から2以上の出力用導波路
    を分岐する分岐部と、前記クラッド部とを少なくとも含
    む分岐スイッチイング部を含む光導波路型光スイッチで
    あって、温度変化に応じ該分岐スイッチイング部のクラ
    ッド部の一部の屈折率を変化させ出力用光導波路を変え
    ることを特徴とする請求項1に記載の光導波路型光スイ
    ッチ。
  4. 【請求項4】 少なくとも1つの導波路と前記クラッド
    部とを含む位相変調スイッチング部を含む光導波路型光
    スイッチであって、温度変化に応じ該位相変調スイッチ
    ング部のクラッド部の一部の屈折率を変化させ入射導波
    光の位相を変調することを特徴とする請求項1に記載の
    光導波路型光スイッチ。
  5. 【請求項5】 入力用導波路と、出力用反射光導波路お
    よび透過導波路と、反射層とを含む内部全反射スイッチ
    部を含み、温度変化に応じ反射層の少なくとも一部の屈
    折率を変化させる光導波路型光スイッチであって、該反
    射層が強誘電体物質によって与えられることを特徴とす
    る光導波路型光スイッチ。
  6. 【請求項6】 前記強誘電体が、フッ化ビニリデン重合
    体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合
    体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合
    体からなる群から選ばれる少なくとも1つを含むことを
    特徴とする請求項1または5に記載の導波路型光スイッ
    チ。
  7. 【請求項7】 前記強誘電体が、ポリフッ化ビニリデン
    −トリフルオロエチレン共重合体を少なくとも含むこと
    を特徴とする請求項1または5に記載の導波路型光スイ
    ッチ。
  8. 【請求項8】 前記温度変化が金属薄膜ヒーターによる
    加熱に基づくことを特徴とする請求項1または5に記載
    の光導波路型光スイッチ。
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