JPH0850267A - 音響光学フィルタ - Google Patents
音響光学フィルタInfo
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- JPH0850267A JPH0850267A JP18505194A JP18505194A JPH0850267A JP H0850267 A JPH0850267 A JP H0850267A JP 18505194 A JP18505194 A JP 18505194A JP 18505194 A JP18505194 A JP 18505194A JP H0850267 A JPH0850267 A JP H0850267A
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- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 claims abstract description 19
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- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 14
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 9
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 abstract description 5
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
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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
- G02F1/01—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 intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—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 intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
- G02F1/125—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 intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves in an optical waveguide structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】音響光学フィルタの透過波長幅を従来よりも狭
帯域化し、小サイズで、低サイドローブレベル特性も兼
ね備えた音響光学フィルタを供給することを目的とす
る。 【構成】光導波路１２の複屈折差を増加させる適切な物
質を一様に（或いは空間的に粗密分布させて）ドーピン
グを行った相互作用領域１４（３４）を基板１１上に設
けてある。
帯域化し、小サイズで、低サイドローブレベル特性も兼
ね備えた音響光学フィルタを供給することを目的とす
る。 【構成】光導波路１２の複屈折差を増加させる適切な物
質を一様に（或いは空間的に粗密分布させて）ドーピン
グを行った相互作用領域１４（３４）を基板１１上に設
けてある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光フィルタに関し、特に
コリニア結合による音響光学効果を利用した光波長フィ
ルタに関するものである。
コリニア結合による音響光学効果を利用した光波長フィ
ルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】音響光学効果を利用した光波長フィルタ
は、高速に動作する、同調可変幅が広く選択チャネル数
を多く取れる、複数波長を同時に選択できるなどの特長
がある。
は、高速に動作する、同調可変幅が広く選択チャネル数
を多く取れる、複数波長を同時に選択できるなどの特長
がある。
【０００３】図４は従来の光波長フィルタを例示する平
面図であり、ジャーナル・オブ・クウァンタム・エレク
トロニクス第１３巻、２号、４３〜４６頁（ＪＯＵＮＡ
ＬＯＦＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，Ｖｏ
ｌ．ＱＥ−１３，ＮＯ．２，ｐｐ４３−４６，１９７
７）に記載された音響光学フィルタである。ニオブ酸リ
チウム基板４１上に作成されたチタン拡散の光導波路４
２において、これに装荷された表面波励振用電極４３か
らの励振で発生する表面弾性波により、表面波励振用電
極４３と音波吸収体４５との間の領域（相互作用領域４
４）での周期的な屈折率変化が生じる。入力端で励起さ
れた、基板に対して水平な電解成分を有する直線偏光
（以後ＴＥ偏光と呼ぶ）のうち、光導波路４２の周期的
な屈折率変化により位相整合条件が満たされる特定波長
のＴＥ偏光が、基板に対して垂直な電解成分を有する直
線偏光（以後ＴＭ偏光と呼ぶ）に変換される。音波吸収
体４５とフィルタチップの終端との間に設けたＺカット
のニオブ酸リチウムウェハー片を使用したＴＭ偏光検光
素子４６で、光導波路４２中のＴＭ偏光を透過し、ＴＥ
偏光を放射して、特定波長（λｉ）の光のみを光導波路
４２の終端から取り出すことができる。
面図であり、ジャーナル・オブ・クウァンタム・エレク
トロニクス第１３巻、２号、４３〜４６頁（ＪＯＵＮＡ
ＬＯＦＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ，Ｖｏ
ｌ．ＱＥ−１３，ＮＯ．２，ｐｐ４３−４６，１９７
７）に記載された音響光学フィルタである。ニオブ酸リ
チウム基板４１上に作成されたチタン拡散の光導波路４
２において、これに装荷された表面波励振用電極４３か
らの励振で発生する表面弾性波により、表面波励振用電
極４３と音波吸収体４５との間の領域（相互作用領域４
４）での周期的な屈折率変化が生じる。入力端で励起さ
れた、基板に対して水平な電解成分を有する直線偏光
（以後ＴＥ偏光と呼ぶ）のうち、光導波路４２の周期的
な屈折率変化により位相整合条件が満たされる特定波長
のＴＥ偏光が、基板に対して垂直な電解成分を有する直
線偏光（以後ＴＭ偏光と呼ぶ）に変換される。音波吸収
体４５とフィルタチップの終端との間に設けたＺカット
のニオブ酸リチウムウェハー片を使用したＴＭ偏光検光
素子４６で、光導波路４２中のＴＭ偏光を透過し、ＴＥ
偏光を放射して、特定波長（λｉ）の光のみを光導波路
４２の終端から取り出すことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の音響光
学フィルタにおける透過波長半値全幅は、
学フィルタにおける透過波長半値全幅は、
【０００５】
【０００６】で論理的に与えられる（λｉ：光波長，｜
ｎo −ｎe ｜：複屈折率差，ｂ：比例定数，Ｌ：相互作
用長）。従って、透過波長半値全幅の狭帯域化を図るに
は、相互作用長（Ｌ）を大きく設定せねばならず、フィ
ルタチップを長尺化する必要がある。しかし、Ｌの長尺
化はウエハサイズ等で決まる物理的な限界があり、また
長尺化に伴う弾性表面波の減衰増大に起因するフィルタ
特性の劣化が無視できなくなる等の問題点がある。
ｎo −ｎe ｜：複屈折率差，ｂ：比例定数，Ｌ：相互作
用長）。従って、透過波長半値全幅の狭帯域化を図るに
は、相互作用長（Ｌ）を大きく設定せねばならず、フィ
ルタチップを長尺化する必要がある。しかし、Ｌの長尺
化はウエハサイズ等で決まる物理的な限界があり、また
長尺化に伴う弾性表面波の減衰増大に起因するフィルタ
特性の劣化が無視できなくなる等の問題点がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の音響光学フィル
タは、基板上に形成された光導波路の入力端で励起され
た単一直線偏光を、前記光導波路上に装荷した弾性表面
波励振電極で発生した弾性表面波により特定の波長成分
のみを前上記偏光の方向と直交する直線偏光に変換し
て、その直線偏光を透過し出力端へ導く音響光学フィル
タにおいて、前記弾性表面波励振電極から前記出力端ま
での間に相互作用領域を設けて、これに前記基板が有す
る複屈折率差よりも大きな複屈折率差を付与するドーピ
ングを施してある。
タは、基板上に形成された光導波路の入力端で励起され
た単一直線偏光を、前記光導波路上に装荷した弾性表面
波励振電極で発生した弾性表面波により特定の波長成分
のみを前上記偏光の方向と直交する直線偏光に変換し
て、その直線偏光を透過し出力端へ導く音響光学フィル
タにおいて、前記弾性表面波励振電極から前記出力端ま
での間に相互作用領域を設けて、これに前記基板が有す
る複屈折率差よりも大きな複屈折率差を付与するドーピ
ングを施してある。
【０００８】
【作用】適切なドーピング物質の選定によりｎo （常光
線に対する屈折率）より大きなｎe （異常光線に対する
屈折率）の減少、或いはｎe より大きなｎo の増加を図
り、その結果、複屈折率差｜ｎo −ｎe ｜を増大させて
透過波長幅をより狭くすることができる。
線に対する屈折率）より大きなｎe （異常光線に対する
屈折率）の減少、或いはｎe より大きなｎo の増加を図
り、その結果、複屈折率差｜ｎo −ｎe ｜を増大させて
透過波長幅をより狭くすることができる。
【０００９】さらに、相互作用領域内のドーピング量を
空間的に粗密分布させることによって、弾性表面波と導
波光の重み付け結合を実現することができる。
空間的に粗密分布させることによって、弾性表面波と導
波光の重み付け結合を実現することができる。
【００１０】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１１】図１は本発明の第一の実施例を説明するた
めの斜視図であり、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ3 ）基
板１１の上に幅６〜１０μｍ、膜厚６００〜１４００
のチタンストライプを形成し、９５０〜１１００℃で熱
拡散を行い、単一モードチタン拡散形の光導波路１２を
作製する。フォトリソグラフィ法を用いて、電極指周期
１０〜５０μｍのすだれ状の弾性表面波励振電極１３を
その上に形成する。弾性表面波励振電極１３と音波吸収
体と１５の間の相互作用領域１４に、例えば酸化マグネ
シウムドーピングを行い、複屈折差を変化させる。酸化
マグネシウムドーピングによって大きなｎe の減少が生
じ、その結果、複屈折率差｜ｎo −ｎe｜は、基板が有
している複屈折率差よりも増大する。
めの斜視図であり、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ3 ）基
板１１の上に幅６〜１０μｍ、膜厚６００〜１４００
のチタンストライプを形成し、９５０〜１１００℃で熱
拡散を行い、単一モードチタン拡散形の光導波路１２を
作製する。フォトリソグラフィ法を用いて、電極指周期
１０〜５０μｍのすだれ状の弾性表面波励振電極１３を
その上に形成する。弾性表面波励振電極１３と音波吸収
体と１５の間の相互作用領域１４に、例えば酸化マグネ
シウムドーピングを行い、複屈折差を変化させる。酸化
マグネシウムドーピングによって大きなｎe の減少が生
じ、その結果、複屈折率差｜ｎo −ｎe｜は、基板が有
している複屈折率差よりも増大する。
【００１２】図２は本実施例の効果を説明するためのフ
ィルタ特性図である。複屈折率差｜ｎo −ｎe ｜が増大
することによって、本実施例のフィルタ特性Ａの透過波
長幅を従来のフィルタ特性Ｂよりも狭くすることができ
る。
ィルタ特性図である。複屈折率差｜ｎo −ｎe ｜が増大
することによって、本実施例のフィルタ特性Ａの透過波
長幅を従来のフィルタ特性Ｂよりも狭くすることができ
る。
【００１３】図３は本発明の第二の実施例を説明するた
めの斜視図である。本実施例では、相互作用領域３４内
に酸化マグネシウムを空間的に粗密分布させてドーピン
グすることにより、弾性表面波と導波光との重み付け結
合を実現して、狭い透過波長幅と低サイドローブレベル
とをもつフィルタ特性が得られる。
めの斜視図である。本実施例では、相互作用領域３４内
に酸化マグネシウムを空間的に粗密分布させてドーピン
グすることにより、弾性表面波と導波光との重み付け結
合を実現して、狭い透過波長幅と低サイドローブレベル
とをもつフィルタ特性が得られる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、適
切なドーピング物質を使用してｎo より大きなｎe の減
少、或いはｎe より大きなｎo の増大を相互作用領域に
与え、複屈折差｜ｎo −ｎe ｜を増加することにより、
相互作用長を長尺化することなく、透過波長幅を狭くす
ることができる。
切なドーピング物質を使用してｎo より大きなｎe の減
少、或いはｎe より大きなｎo の増大を相互作用領域に
与え、複屈折差｜ｎo −ｎe ｜を増加することにより、
相互作用長を長尺化することなく、透過波長幅を狭くす
ることができる。
【００１５】さらに、相互作用領域内でのドーピング量
を空間的に粗密分布させることによって、弾性表面波と
導波光との重み付け結合を実現し、狭帯域な透過波長幅
と低サイドローブレベルとをもつフィルタ特性を得るの
が可能となる。
を空間的に粗密分布させることによって、弾性表面波と
導波光との重み付け結合を実現し、狭帯域な透過波長幅
と低サイドローブレベルとをもつフィルタ特性を得るの
が可能となる。
【００１６】光波長選択機能を必要とする光通信・光交
換システムにおいて、小サイズで、狭帯域な透過波長幅
を有し、低サイドローブレベルをもつ音響光学フィルタ
を供給できる効果は極めて大きい。
換システムにおいて、小サイズで、狭帯域な透過波長幅
を有し、低サイドローブレベルをもつ音響光学フィルタ
を供給できる効果は極めて大きい。
【図１】本発明の一実施例を説明するための斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例の効果を説明するためのフィル
タ特性図である。
タ特性図である。
【図３】本発明の他の実施例を説明するための斜視図で
ある。
ある。
【図４】従来の音響光学フィルタを例示する平面図であ
る。
る。
１１，３１，４１ ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3
）基板 １２，３２，４２ 光導波路 １３，３３，４３ 弾性表面波励振電極 １５，３５，４５ 音波吸収体 １６，３６，４６ ＴＭ偏光検光素子
）基板 １２，３２，４２ 光導波路 １３，３３，４３ 弾性表面波励振電極 １５，３５，４５ 音波吸収体 １６，３６，４６ ＴＭ偏光検光素子
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に形成された光導波路の入力端で
励起された単一直線偏光を、前記光導波路上に装荷した
弾性表面波励振電極で発生した弾性表面波により特定の
波長成分のみを前上記偏光の方向と直交する直線偏光に
変換して、その直線偏光を透過し出力端へ導く音響光学
フィルタにおいて、前記弾性表面波励振電極から前記出
力端までの間に相互作用領域を設けて、これに前記基板
が有する複屈折率差よりも大きな複屈折率差を付与する
ドーピングを施してあることを特徴とする音響光学フィ
ルタ。 - 【請求項２】 前記相互作用領域には、空間的に一様な
前記ドーピングを施している請求項１記載の音響光学フ
ィルタ。 - 【請求項３】 前記相互作用領域には、空間的に粗密分
布した前記ドーピングを施している請求項１記載の音響
光学フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18505194A JPH0850267A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 音響光学フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18505194A JPH0850267A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 音響光学フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850267A true JPH0850267A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16163945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18505194A Pending JPH0850267A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | 音響光学フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0850267A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6400881B1 (en) | 1997-08-11 | 2002-06-04 | Fujitsu Limited | Optical device having thin film formed over optical waveguide |
| US7343056B2 (en) | 2003-07-07 | 2008-03-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acoustooptic filter |
| CN104280824A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-14 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 具有高偏振消光比的保偏光纤耦合声光装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123410A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路の製造方法 |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP18505194A patent/JPH0850267A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62123410A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6400881B1 (en) | 1997-08-11 | 2002-06-04 | Fujitsu Limited | Optical device having thin film formed over optical waveguide |
| US7343056B2 (en) | 2003-07-07 | 2008-03-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acoustooptic filter |
| CN104280824A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-14 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 具有高偏振消光比的保偏光纤耦合声光装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970520 |