JPH1073794A - 光信号の波長選択用偏光独立型同調可能音響光導波路デバイス - Google Patents
光信号の波長選択用偏光独立型同調可能音響光導波路デバイスInfo
- Publication number
- JPH1073794A JPH1073794A JP9164087A JP16408797A JPH1073794A JP H1073794 A JPH1073794 A JP H1073794A JP 9164087 A JP9164087 A JP 9164087A JP 16408797 A JP16408797 A JP 16408797A JP H1073794 A JPH1073794 A JP H1073794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polarization
- optical
- waveguide
- acousto
- branches
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 109
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 abstract 2
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 4
- 229910013641 LiNbO 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 241000700190 Caviidae Species 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
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
-
- 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
- G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
- G02F1/335—Acousto-optical deflection devices having an optical waveguide structure
-
- 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
- G02F1/0136—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 for the control of polarisation, e.g. state of polarisation [SOP] control, polarisation scrambling, TE-TM mode conversion or separation
- G02F1/0142—TE-TM mode conversion
-
- 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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/05—Function characteristic wavelength dependent
- G02F2203/055—Function characteristic wavelength dependent wavelength filtering
-
- 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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/06—Polarisation independent
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光リトグラフ・マスクの位置決めに高い精度
が要求され、陽子交換プロセスの諸パラメータは公差が
小さい。更に、偏光子のスペクトル特性における時間的
な不安定が観察された。ＴＭ通過型またはＴＥ通過型の
いずれの偏光子の製造も、偏光子のタイプごとに異なり
かつ音響光デバイスの他の構成要素の製造に要するもの
と異なる特定のプロセス工程を必要とし、製造プロセス
が長く複雑なものになる。 【解決手段】 ２つの偏光変換段（３、１０３）と、１
つの偏光選択入力要素（４）と、１つの偏光選択出力要
素（１０５）と、第１の変換段（３）の出力と第２の変
換段（１０３）の入力とに配置された２つの中間偏光選
択要素（５、１０４）とをそれぞれ備え、中間偏光選択
要素（５、１０４）が、一緒に接続された分岐（１８、
１１０）に対して反対側に配置された一緒に接続された
２つの分岐（１８、１１０）と一緒に接続されない２つ
の分岐（１６、１１１）とを有する光信号の波長選択の
ための音響光導波路デバイス。
が要求され、陽子交換プロセスの諸パラメータは公差が
小さい。更に、偏光子のスペクトル特性における時間的
な不安定が観察された。ＴＭ通過型またはＴＥ通過型の
いずれの偏光子の製造も、偏光子のタイプごとに異なり
かつ音響光デバイスの他の構成要素の製造に要するもの
と異なる特定のプロセス工程を必要とし、製造プロセス
が長く複雑なものになる。 【解決手段】 ２つの偏光変換段（３、１０３）と、１
つの偏光選択入力要素（４）と、１つの偏光選択出力要
素（１０５）と、第１の変換段（３）の出力と第２の変
換段（１０３）の入力とに配置された２つの中間偏光選
択要素（５、１０４）とをそれぞれ備え、中間偏光選択
要素（５、１０４）が、一緒に接続された分岐（１８、
１１０）に対して反対側に配置された一緒に接続された
２つの分岐（１８、１１０）と一緒に接続されない２つ
の分岐（１６、１１１）とを有する光信号の波長選択の
ための音響光導波路デバイス。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光信号の波長選択
のための偏光独立型同調可能な音響光導波路装置（ｐｏ
ｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ，ｔｕ
ｎａｂｌｅ，ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖ
ｅｇｕｉｄｅ ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
のための偏光独立型同調可能な音響光導波路装置（ｐｏ
ｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ，ｔｕ
ｎａｂｌｅ，ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖ
ｅｇｕｉｄｅ ｄｅｖｉｃｅ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】波長分離多重化（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ
−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＷＤ
Ｍ）による遠隔通信回路網においては、相互に独立的な
複数の光送信信号あるいは幾つかのチャンネルが、通常
は光ファイバからなる同じ回線で送信される。波長多重
化は、異なる波長での信号の同時の送信に存在する。送
信信号またはチャンネルは、ディジタルかアナログのい
ずれかであり得、これらは、その各々が特定の波長と関
連させられるので相互に弁別される。受信局において
は、個々の送信信号またはチャンネルを分離するため、
チャンネルの波長を中心としかつ隣接チャンネルをブロ
ックするに充分に狭い波長帯域を送信することが可能な
フィルタが用いられる。
−ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＷＤ
Ｍ）による遠隔通信回路網においては、相互に独立的な
複数の光送信信号あるいは幾つかのチャンネルが、通常
は光ファイバからなる同じ回線で送信される。波長多重
化は、異なる波長での信号の同時の送信に存在する。送
信信号またはチャンネルは、ディジタルかアナログのい
ずれかであり得、これらは、その各々が特定の波長と関
連させられるので相互に弁別される。受信局において
は、個々の送信信号またはチャンネルを分離するため、
チャンネルの波長を中心としかつ隣接チャンネルをブロ
ックするに充分に狭い波長帯域を送信することが可能な
フィルタが用いられる。
【０００３】複屈折および光弾性材料の基板と表面弾性
波（ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｗａｖｅ
ｓ：ＳＡＷ）を生成可能な少なくとも１つの電気音響ト
ランスジューサにおいて得られる光導波路を含む集積さ
れた音響光デバイスが公知である。これらの動作は、光
導波路内を伝播する偏光光信号と基板面上を伝播する音
響波間の相互作用に基いている。
波（ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｗａｖｅ
ｓ：ＳＡＷ）を生成可能な少なくとも１つの電気音響ト
ランスジューサにおいて得られる光導波路を含む集積さ
れた音響光デバイスが公知である。これらの動作は、光
導波路内を伝播する偏光光信号と基板面上を伝播する音
響波間の相互作用に基いている。
【０００４】このような音響光デバイスは、波長選択の
ために用いることができる（音響光フィルタ）。実際に
は、音波の周波数を制御することにより、フィルタ帯域
の中心波長を同調することが可能である。このことは、
例えば波長分離多重化による光遠隔通信回路網における
チャンネルに音波を適合させる。
ために用いることができる（音響光フィルタ）。実際に
は、音波の周波数を制御することにより、フィルタ帯域
の中心波長を同調することが可能である。このことは、
例えば波長分離多重化による光遠隔通信回路網における
チャンネルに音波を適合させる。
【０００５】これらの音響光フィルタはまた、異なるチ
ャンネルの同時選択をも許容する。基板面を伝播する音
波（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｗａｖｅ）が異なる周波数
における音波の重なりであるならば、フィルタは、音波
の周波数により決定される異なる波長間隔のセットに対
応する多数の通過帯域を呈する。このような周波数の適
切な選択により、選択されたチャンネルに対応する所望
の波長のみを送信するようにフィルタを制御することが
可能である。
ャンネルの同時選択をも許容する。基板面を伝播する音
波（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｗａｖｅ）が異なる周波数
における音波の重なりであるならば、フィルタは、音波
の周波数により決定される異なる波長間隔のセットに対
応する多数の通過帯域を呈する。このような周波数の適
切な選択により、選択されたチャンネルに対応する所望
の波長のみを送信するようにフィルタを制御することが
可能である。
【０００６】特に、同調可能なフィルタは、チャンネル
選択を変化することを可能にする。
選択を変化することを可能にする。
【０００７】「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌｉｇｈｔｗａ
ｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」の１９９４年７月第１２
巻、第７部１１９２〜１１９７ページにおいて、Ｔｉａ
ｎ等は、偏光独立型の集積された同調可能２段音響光フ
ィルタについて述べている。
ｖｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」の１９９４年７月第１２
巻、第７部１１９２〜１１９７ページにおいて、Ｔｉａ
ｎ等は、偏光独立型の集積された同調可能２段音響光フ
ィルタについて述べている。
【０００８】この音響光フィルタは、複屈折ニオブ酸リ
チウム（ＬｉＮｂＯ3）の基板を含む。ＴＥ通過型およ
びＴＭ通過型の偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）は、２つ
の平行な導波路に沿って作られる。電気音響トランスジ
ューサが関連させられる音響導波路は、各偏光子を含む
光導波路を含む。１つが入力側にあり１つが出力側にあ
り、直交偏光成分を分け再び組合わせることが可能であ
る２つの偏光スプリッタが、光導波路に接続されてい
る。
チウム（ＬｉＮｂＯ3）の基板を含む。ＴＥ通過型およ
びＴＭ通過型の偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）は、２つ
の平行な導波路に沿って作られる。電気音響トランスジ
ューサが関連させられる音響導波路は、各偏光子を含む
光導波路を含む。１つが入力側にあり１つが出力側にあ
り、直交偏光成分を分け再び組合わせることが可能であ
る２つの偏光スプリッタが、光導波路に接続されてい
る。
【０００９】ＴＭ通過偏光子（ＴＭ−ｐａｓｓ ｐｏｌ
ａｒｉｚｅｒ）は、特に、光導波路に両側で隣接する
１．５ｍｍの長さ領域を含み、これにおいては異常屈折
率が基板の残部におけるよりも大きい。伝播が前記異常
屈折率（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ ｒｅｆｒａｃｔ
ｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）により影響を受けるＴＥ偏光成分
は全く導波されないが、伝播が正常屈折率により影響を
受けるＴＭ偏光成分は構造部を通過することができる。
ａｒｉｚｅｒ）は、特に、光導波路に両側で隣接する
１．５ｍｍの長さ領域を含み、これにおいては異常屈折
率が基板の残部におけるよりも大きい。伝播が前記異常
屈折率（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ ｒｅｆｒａｃｔ
ｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）により影響を受けるＴＥ偏光成分
は全く導波されないが、伝播が正常屈折率により影響を
受けるＴＭ偏光成分は構造部を通過することができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】異常屈折率における増
加は、陽子の交換によって得られる。この手法は、可能
な以後のサーマル・アニール工程（ｔｈｅｒｍａｌ ａ
ｎｎｅａｌｉｎｇ ｓｔｅｐ）において基板のＬｉ+イ
オンの一部のＨ+での置換を生じるように、光リトグラ
フ・マスクを用いること、および予め選択された時間上
記領域を適切な温度の酸溶液に接触させることにある。
加は、陽子の交換によって得られる。この手法は、可能
な以後のサーマル・アニール工程（ｔｈｅｒｍａｌ ａ
ｎｎｅａｌｉｎｇ ｓｔｅｐ）において基板のＬｉ+イ
オンの一部のＨ+での置換を生じるように、光リトグラ
フ・マスクを用いること、および予め選択された時間上
記領域を適切な温度の酸溶液に接触させることにある。
【００１１】特に、上記のデバイスにおいては、陽子の
交換は、２５０℃の希釈した安息香酸中において１５．
５時間で行われ、その後３３０℃で４時間サーマル・ア
ニールが行われる。
交換は、２５０℃の希釈した安息香酸中において１５．
５時間で行われ、その後３３０℃で４時間サーマル・ア
ニールが行われる。
【００１２】幅が２０μｍで長さが１．５ｍｍのＴＥ通
過偏光子は、１７ｎｍのＹ2Ｏ3と１００ｎｍのＡｌのサ
ンドイッチ層からなる。この層は、光導波路の表面に真
空蒸着される。このような構造では、ＴＭ偏光成分は強
く減衰された表面プラズマ波を励起して損失を生じる
が、ＴＥ偏光成分は僅かに影響を受けるのみである。
過偏光子は、１７ｎｍのＹ2Ｏ3と１００ｎｍのＡｌのサ
ンドイッチ層からなる。この層は、光導波路の表面に真
空蒸着される。このような構造では、ＴＭ偏光成分は強
く減衰された表面プラズマ波を励起して損失を生じる
が、ＴＥ偏光成分は僅かに影響を受けるのみである。
【００１３】本出願人により行われた実験は、陽子交換
による偏光子の製造が非常に厳しいことを示した。特
に、光リトグラフ・マスクの位置決めに高い精度が要求
される。更に、陽子交換プロセスの諸パラメータは公差
が小さい。
による偏光子の製造が非常に厳しいことを示した。特
に、光リトグラフ・マスクの位置決めに高い精度が要求
される。更に、陽子交換プロセスの諸パラメータは公差
が小さい。
【００１４】更に、偏光子のスペクトル特性における時
間的な不安定が観察された。
間的な不安定が観察された。
【００１５】更にまた、ＴＭ通過型またはＴＥ通過型の
いずれの偏光子の製造も、偏光子のタイプごとに異なり
かつ音響光デバイスの他の構成要素の製造に要するもの
と異なる特定のプロセス工程を必要とする。このこと
は、製造プロセスを長く複雑なものにする。
いずれの偏光子の製造も、偏光子のタイプごとに異なり
かつ音響光デバイスの他の構成要素の製造に要するもの
と異なる特定のプロセス工程を必要とする。このこと
は、製造プロセスを長く複雑なものにする。
【００１６】米国特許出願第５，００２，３４９号は、
同一のｘ−カットＬｉＮｂＯ3基板上に作られた２つの
カスケード状の１段偏光独立型フィルタを含む周波数不
変音響光デバイスに関するものである。第１段の出力に
結合された１つの第１の導波路は、１ｍｍの間隔で導波
路を単に遮断する如き光遮蔽部で終る。第２の導波路
は、各段間に連続している。第２段の入力に結合された
第３の導波路は、光遮蔽部に近い端部を有する。この第
３の導波路は、ゼロ信号を有すると言われる。
同一のｘ−カットＬｉＮｂＯ3基板上に作られた２つの
カスケード状の１段偏光独立型フィルタを含む周波数不
変音響光デバイスに関するものである。第１段の出力に
結合された１つの第１の導波路は、１ｍｍの間隔で導波
路を単に遮断する如き光遮蔽部で終る。第２の導波路
は、各段間に連続している。第２段の入力に結合された
第３の導波路は、光遮蔽部に近い端部を有する。この第
３の導波路は、ゼロ信号を有すると言われる。
【００１７】しかし、本出願人は、当該デバイスでは、
光吸収部（ｏｐｔｉｃａｌ ａｂｓｏｒｂｅｒ）が存在
する場合でさえ、導波路端部間の短い距離のゆえにスプ
リアス（ｓｐｕｒｉｏｕｓ）光信号の結合が前記第１と
第３の導波路間に生じる結果となることを観察した。
光吸収部（ｏｐｔｉｃａｌ ａｂｓｏｒｂｅｒ）が存在
する場合でさえ、導波路端部間の短い距離のゆえにスプ
リアス（ｓｐｕｒｉｏｕｓ）光信号の結合が前記第１と
第３の導波路間に生じる結果となることを観察した。
【００１８】
【課題を解決するための手段】複屈折および光弾性材料
の基板を含む光信号の波長選択のための偏光独立型の同
調可能な音響光導波路デバイスにより上記の短所の克服
が可能であることが判った。この基板上には、 ａ）予め選択された波長の少なくとも１つの光信号の第
１および第２の偏光変換段と、 ｂ）前記第１の偏光変換段の入力と前記第２の偏光変換
段の出力とにそれぞれ接続された偏光選択入力導波路要
素と偏光選択出力導波路要素と、 ｃ）前記第１の偏光変換段の出力と前記第２の偏光変換
段の入力とにそれぞれ接続された第１および第２の中間
偏光選択導波路要素と、が形成される偏光独立型同調可
能音響光導波路デバイスであって、 ｄ）前記中間偏光選択導波路要素が、一緒に接続された
２つの分岐と、一緒には接続されず基板で終る２つの分
岐とを有し、一緒に接続されないこれら２つの分岐が一
緒に接続された前記２つの分岐とは反対側に配置される
ことを特徴とする。むしろ、前記第１および第２の偏光
変換段が互いにコリニア（ｃｏｌｌｉｎｅａｒ）でな
い。
の基板を含む光信号の波長選択のための偏光独立型の同
調可能な音響光導波路デバイスにより上記の短所の克服
が可能であることが判った。この基板上には、 ａ）予め選択された波長の少なくとも１つの光信号の第
１および第２の偏光変換段と、 ｂ）前記第１の偏光変換段の入力と前記第２の偏光変換
段の出力とにそれぞれ接続された偏光選択入力導波路要
素と偏光選択出力導波路要素と、 ｃ）前記第１の偏光変換段の出力と前記第２の偏光変換
段の入力とにそれぞれ接続された第１および第２の中間
偏光選択導波路要素と、が形成される偏光独立型同調可
能音響光導波路デバイスであって、 ｄ）前記中間偏光選択導波路要素が、一緒に接続された
２つの分岐と、一緒には接続されず基板で終る２つの分
岐とを有し、一緒に接続されないこれら２つの分岐が一
緒に接続された前記２つの分岐とは反対側に配置される
ことを特徴とする。むしろ、前記第１および第２の偏光
変換段が互いにコリニア（ｃｏｌｌｉｎｅａｒ）でな
い。
【００１９】本文および特許請求の範囲において用いら
れる如き用語「コリニアでない（ｎｏｔ ｃｏｌｌｉｎ
ｅａｒ）」とは、前記第１および第２の偏光変換段が直
線に整合されないことを意味する。望ましくは、これら
の段は相互に平行に側方にずらされている。
れる如き用語「コリニアでない（ｎｏｔ ｃｏｌｌｉｎ
ｅａｒ）」とは、前記第１および第２の偏光変換段が直
線に整合されないことを意味する。望ましくは、これら
の段は相互に平行に側方にずらされている。
【００２０】本発明により提供される光信号の波長選択
のための音響光導波路デバイスの主な利点の１つは、全
ての光学的構成要素が光導波路構成要素でありかつこれ
により１つの工程で同時に形成される非常に簡単な製造
プロセスにより得ることができることにある。
のための音響光導波路デバイスの主な利点の１つは、全
ての光学的構成要素が光導波路構成要素でありかつこれ
により１つの工程で同時に形成される非常に簡単な製造
プロセスにより得ることができることにある。
【００２１】本発明によるデバイスの他の利点は、この
デバイスが拡張された同調範囲を持ち、かつ時間的に非
常に安定であるスペクトル特性を呈することにある。
デバイスが拡張された同調範囲を持ち、かつ時間的に非
常に安定であるスペクトル特性を呈することにある。
【００２２】更に、中間偏光選択要素間の千鳥状の接続
が、光導波路分岐から隣接する光導波路分岐への残留信
号と関連する光パワーの転送を制限してクロストーク現
象（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ）の低減
を可能にする。
が、光導波路分岐から隣接する光導波路分岐への残留信
号と関連する光パワーの転送を制限してクロストーク現
象（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ）の低減
を可能にする。
【００２３】本発明の特徴および利点については、添付
図面における限定でない事例として示される実施の形態
に関して、次に示される。
図面における限定でない事例として示される実施の形態
に関して、次に示される。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１には、本発明により作られた
光信号の波長選択のための偏光独立型の同調可能な音響
光導波路デバイスが示される。このデバイスは、ｘ軸に
対して直角にカットされ、かつ光放射がｙ軸に沿って伝
播するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）結晶の基板２
を含んでいる。
光信号の波長選択のための偏光独立型の同調可能な音響
光導波路デバイスが示される。このデバイスは、ｘ軸に
対して直角にカットされ、かつ光放射がｙ軸に沿って伝
播するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）結晶の基板２
を含んでいる。
【００２５】基板２には、全体として３および１０３で
示される２つの偏光変換段と、全体として４で示される
１つの入力偏光選択要素と、全体として５および１０４
で示される２つの中間偏光選択要素と、全体として１０
５で示される１つの出力偏光選択要素とが形成される。
示される２つの偏光変換段と、全体として４で示される
１つの入力偏光選択要素と、全体として５および１０４
で示される２つの中間偏光選択要素と、全体として１０
５で示される１つの出力偏光選択要素とが形成される。
【００２６】偏光変換段３、１０３は、相互に実質的に
平行に側方にずらされている（相互にコリニアでな
い）。
平行に側方にずらされている（相互にコリニアでな
い）。
【００２７】偏光変換段３は直線状かつ平行な２つの光
導波路２３、２４を含み、１つの音波導波路２５が２つ
の光導波路２３、２４を含み、１つの音波導波路２６が
１つの電気音響トランスジューサ２７を含む。
導波路２３、２４を含み、１つの音波導波路２５が２つ
の光導波路２３、２４を含み、１つの音波導波路２６が
１つの電気音響トランスジューサ２７を含む。
【００２８】偏光変換段１０３は直線状かつ平行な２つ
の光導波路１２３、１２４を含み、１つの音波導波路１
２５が２つの光導波路１２３、１２４を含み、１つの音
波導波路１２６が電気音響トランスジューサ１２７を含
む。
の光導波路１２３、１２４を含み、１つの音波導波路１
２５が２つの光導波路１２３、１２４を含み、１つの音
波導波路１２６が電気音響トランスジューサ１２７を含
む。
【００２９】偏光選択要素４、５、１０４および１０５
（または、偏光スプリッタ）は、２つの端部で各分岐に
接続された各１個の多モード（望ましくは、２モード）
の光導波路、あるいは接続導波路１０、１１、１２、１
３；１４、１５、１６、１８；１１０、１１１、１１
２、１１３；１１４、１１５、１１６、１１８を含む。
偏光選択要素は、異なる出力分岐（例えば、選択要素４
の場合には１２、１３）に向けて１つの分岐（１０）に
対する入力に存在する光信号の直交偏光成分ＴＭおよび
ＴＥを分けることができ、かつ１つの出力分岐（例え
ば、選択要素５の場合には１８）に向けて、多モード導
波路（８）の同じ端部に接続された分岐（１５、１４）
における入力に存在する偏光ＴＭおよびＴＥ（ｐｏｌａ
ｒｉｚａｔｉｏｎ ＴＭ ａｎｄ ＴＥ）をそれぞれ含
む光信号を送出することができる。
（または、偏光スプリッタ）は、２つの端部で各分岐に
接続された各１個の多モード（望ましくは、２モード）
の光導波路、あるいは接続導波路１０、１１、１２、１
３；１４、１５、１６、１８；１１０、１１１、１１
２、１１３；１１４、１１５、１１６、１１８を含む。
偏光選択要素は、異なる出力分岐（例えば、選択要素４
の場合には１２、１３）に向けて１つの分岐（１０）に
対する入力に存在する光信号の直交偏光成分ＴＭおよび
ＴＥを分けることができ、かつ１つの出力分岐（例え
ば、選択要素５の場合には１８）に向けて、多モード導
波路（８）の同じ端部に接続された分岐（１５、１４）
における入力に存在する偏光ＴＭおよびＴＥ（ｐｏｌａ
ｒｉｚａｔｉｏｎ ＴＭ ａｎｄ ＴＥ）をそれぞれ含
む光信号を送出することができる。
【００３０】接続分岐１０は入力ゲート１９に接続さ
れ、分岐１１８は出力ゲート２２に接続される。
れ、分岐１１８は出力ゲート２２に接続される。
【００３１】本発明の特定の一実施形態においては、図
１の破線で示されるように、接続分岐１１は入力ゲート
１１９に接続され、接続分岐１１６は出力ゲート１２２
に接続される。
１の破線で示されるように、接続分岐１１は入力ゲート
１１９に接続され、接続分岐１１６は出力ゲート１２２
に接続される。
【００３２】本発明によれば、中間偏光スプリッタ５お
よび１０４は、直列に接続された分岐１８、１１０の各
々を介して相互に接続される。しかし、直列に接続され
た偏光スプリッタ５の分岐１６と偏光スプリッタ１０４
の分岐１１１とは基板２で終り、あるいは、望ましい実
施形態では、図１における破線で示されるように、音波
導波路（後で述べる）を包囲する領域の内側部分２８
ａ、１２８ａで終る。
よび１０４は、直列に接続された分岐１８、１１０の各
々を介して相互に接続される。しかし、直列に接続され
た偏光スプリッタ５の分岐１６と偏光スプリッタ１０４
の分岐１１１とは基板２で終り、あるいは、望ましい実
施形態では、図１における破線で示されるように、音波
導波路（後で述べる）を包囲する領域の内側部分２８
ａ、１２８ａで終る。
【００３３】一緒に接続された分岐１８、１１０に対し
て反対側の接続分岐１６、１１１の位置は、分岐１６と
１１１間のスプリアス放射の結合を限定し、これにより
分岐自身間に得られるクロストークを非常に低くするこ
とを可能にする。本出願人により観察されたことによれ
ば、偏光スプリッタの一緒に接続されない分岐間で得ら
れるクロストークの低減は、特に異なる波長における通
信チャンネル間のクロストークにおいて、デバイスの全
体性能の改善を可能にする。
て反対側の接続分岐１６、１１１の位置は、分岐１６と
１１１間のスプリアス放射の結合を限定し、これにより
分岐自身間に得られるクロストークを非常に低くするこ
とを可能にする。本出願人により観察されたことによれ
ば、偏光スプリッタの一緒に接続されない分岐間で得ら
れるクロストークの低減は、特に異なる波長における通
信チャンネル間のクロストークにおいて、デバイスの全
体性能の改善を可能にする。
【００３４】電気音響トランスジューサ２７、１２７
は、偏光変換段３、１０３において音響光フィルタのゲ
ート１９を介して入る光信号とコリニアである無線周波
数で表面弾性波を生成することが可能である集積電極に
よって形成される。
は、偏光変換段３、１０３において音響光フィルタのゲ
ート１９を介して入る光信号とコリニアである無線周波
数で表面弾性波を生成することが可能である集積電極に
よって形成される。
【００３５】音波導波路２５、２６および１２５、１２
６は、音波に対する増加された速度の領域２８ａ、２８
ｂおよび１２８ａ、１２８ｂにより包囲されている（音
響クラッディング）。音波導波路２６、１２６の端部
に、音響吸収部２９、１２９のが各々配置されている。
音波導波路２６、１２６は、それぞれ音波導波路２５、
１２５の側にあり、これらと共に音響結合器を形成す
る。音波導波路２５、２６間、および音波導波路１２
５、１２６間の音響結合器は、導波路２５、１２５に沿
った表面弾性波の強さのプロフィールがこのような導波
路の中心部に最大値を、また導波路自体の端部に２つの
最小値を有するように作られる。光導波路２３、２４お
よび光導波路１２３、１２４に沿って伝播する光信号
は、予め選択された相互作用長さを有する領域において
前記導波路に沿って約半分まで増加しかつ導波路の他の
半分に減少する強さ音波と相互に作用する。
６は、音波に対する増加された速度の領域２８ａ、２８
ｂおよび１２８ａ、１２８ｂにより包囲されている（音
響クラッディング）。音波導波路２６、１２６の端部
に、音響吸収部２９、１２９のが各々配置されている。
音波導波路２６、１２６は、それぞれ音波導波路２５、
１２５の側にあり、これらと共に音響結合器を形成す
る。音波導波路２５、２６間、および音波導波路１２
５、１２６間の音響結合器は、導波路２５、１２５に沿
った表面弾性波の強さのプロフィールがこのような導波
路の中心部に最大値を、また導波路自体の端部に２つの
最小値を有するように作られる。光導波路２３、２４お
よび光導波路１２３、１２４に沿って伝播する光信号
は、予め選択された相互作用長さを有する領域において
前記導波路に沿って約半分まで増加しかつ導波路の他の
半分に減少する強さ音波と相互に作用する。
【００３６】音響結合器を持つ音響光フィルタそれ自体
は、例えば、Ｈ．Ｈｅｒｒｍａｎｎ、Ｋ．Ｓｃｈａｅｆ
ｅｒ、Ｗ．Ｓｏｈｌｅｒの「テーパ状の音響指向性結合
器を持つ偏光独立型の集積光音響同調可能な波長フィル
タ／スイッチ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｐ
ｅｎｄｅｎｔ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ
ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ ｔｕｎａｂｌｅ ｗａｖ
ｅｌｅｎｇｔｈ ｆｉｌｔｅｒｓ／ｓｗｉｔｃｈｅｓ
ｗｉｔｈ ｔａｐｅｒｅｄ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｄ
ｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｕｐｌｅｒ）」（Ｐｈｏｔ
ｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．，第６巻、
Ｓ．１１９２〜１１９４（１９９４年）およびＵ．Ｒｕ
ｓｔ，Ｋ．Ｓｃｈａｅｆｅｒの「加重結合器を持つ集積
音響光モード・コンバータ用のテーパ状音響指向性結合
器（Ｔａｐｅｒｅｄ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｄｉｒｅ
ｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｕｐｌｅｒｓ ｆｏｒ ｉｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ ｍｏ
ｄｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｗｉｔｈ ｗｅｉｇｈｔｅ
ｄ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）」（状態．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ
Ｔｅｃｈｎｏｌ．１３、Ｓ．３６４〜３７４（１９９
５年）の論文から公知である。
は、例えば、Ｈ．Ｈｅｒｒｍａｎｎ、Ｋ．Ｓｃｈａｅｆ
ｅｒ、Ｗ．Ｓｏｈｌｅｒの「テーパ状の音響指向性結合
器を持つ偏光独立型の集積光音響同調可能な波長フィル
タ／スイッチ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｐ
ｅｎｄｅｎｔ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ
ａｃｏｕｓｔｉｃａｌｌｙ ｔｕｎａｂｌｅ ｗａｖ
ｅｌｅｎｇｔｈ ｆｉｌｔｅｒｓ／ｓｗｉｔｃｈｅｓ
ｗｉｔｈ ｔａｐｅｒｅｄ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｄ
ｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｕｐｌｅｒ）」（Ｐｈｏｔ
ｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．，第６巻、
Ｓ．１１９２〜１１９４（１９９４年）およびＵ．Ｒｕ
ｓｔ，Ｋ．Ｓｃｈａｅｆｅｒの「加重結合器を持つ集積
音響光モード・コンバータ用のテーパ状音響指向性結合
器（Ｔａｐｅｒｅｄ ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｄｉｒｅ
ｃｔｉｏｎａｌ ｃｏｕｐｌｅｒｓ ｆｏｒ ｉｎｔｅ
ｇｒａｔｅｄ ａｃｏｕｓｔｏ−ｏｐｔｉｃａｌ ｍｏ
ｄｅ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｗｉｔｈ ｗｅｉｇｈｔｅ
ｄ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）」（状態．Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ
Ｔｅｃｈｎｏｌ．１３、Ｓ．３６４〜３７４（１９９
５年）の論文から公知である。
【００３７】入力ゲート１９と出力ゲート２２とは、図
示しない接続要素によりこれも図示しない回線光ファイ
バに接続されている。
示しない接続要素によりこれも図示しない回線光ファイ
バに接続されている。
【００３８】音響光フィルタの動作は下記の通りであ
る。
る。
【００３９】偏光変換段３は、オフされた（オフ状態に
ある）時、直結送信条件（バー状態）にある。光信号
は、入力ゲート１９を経て進入し、偏光スプリッタ４に
おいては、その直交成分ＴＭおよびＴＥが分離される。
偏光成分は、個々に光導波路２３、２４を伝播し，結合
器として働く偏光スプリッタ５で再び組合わされ、分岐
１６を通って基板２で発散状態のままとなり、ここでこ
れらの成分は光吸収部（図示せず）により、あるいは音
響クラッディング領域１２８ａで吸収され得る。
ある）時、直結送信条件（バー状態）にある。光信号
は、入力ゲート１９を経て進入し、偏光スプリッタ４に
おいては、その直交成分ＴＭおよびＴＥが分離される。
偏光成分は、個々に光導波路２３、２４を伝播し，結合
器として働く偏光スプリッタ５で再び組合わされ、分岐
１６を通って基板２で発散状態のままとなり、ここでこ
れらの成分は光吸収部（図示せず）により、あるいは音
響クラッディング領域１２８ａで吸収され得る。
【００４０】適切な信号を電気音響トランスジューサ２
７、１２７の電極へ印加すると、偏光変換段３はオン
（オン状態）にされて、交差伝送条件（クロス状態）で
動作する。変換段３、１０３においては、直交偏光成分
ＴＭおよびＴＥの偏光変換が起生する。光信号は、ゲー
ト１９を経て進入し、これら信号の直交偏光成分ＴＭお
よびＴＥは偏光スプリッタ４で分離され、これら成分は
偏光変換段３の導波路２３、２４に個々に伝播し、ここ
でこれら成分はトランスジューサ２７により発射される
表面弾性波と相互作用して、直交偏光状態ＴＭ→ＴＥお
よびＴＥ→ＴＭにおける偏光変換を受ける。
７、１２７の電極へ印加すると、偏光変換段３はオン
（オン状態）にされて、交差伝送条件（クロス状態）で
動作する。変換段３、１０３においては、直交偏光成分
ＴＭおよびＴＥの偏光変換が起生する。光信号は、ゲー
ト１９を経て進入し、これら信号の直交偏光成分ＴＭお
よびＴＥは偏光スプリッタ４で分離され、これら成分は
偏光変換段３の導波路２３、２４に個々に伝播し、ここ
でこれら成分はトランスジューサ２７により発射される
表面弾性波と相互作用して、直交偏光状態ＴＭ→ＴＥお
よびＴＥ→ＴＭにおける偏光変換を受ける。
【００４１】偏光変換段３の出力において、直交偏光成
分ＴＭおよびＴＥが偏光スプリッタ５で再び組合わされ
て分岐１８により形成される中間クロス状態出力を経て
出る。再組合わせ形態における偏光成分は、クロス状態
出力１８により偏光スプリッタ１０４に接続された分岐
１１０により構成される偏光変換段１０３の入力へ送ら
れる。偏光スプリッタ１０４において、光信号の直交偏
光成分ＴＭおよびＴＥが分離され、これら成分は偏光変
換段１０３の光導波路１２３、１２４に個々に伝播し、
ここでこれらはトランスジューサ１２７により発射され
る表面弾性波と相互作用して、直交偏光状態ＴＭ→ＴＥ
およびＴＥ→ＴＭにおける偏光変換を受ける。
分ＴＭおよびＴＥが偏光スプリッタ５で再び組合わされ
て分岐１８により形成される中間クロス状態出力を経て
出る。再組合わせ形態における偏光成分は、クロス状態
出力１８により偏光スプリッタ１０４に接続された分岐
１１０により構成される偏光変換段１０３の入力へ送ら
れる。偏光スプリッタ１０４において、光信号の直交偏
光成分ＴＭおよびＴＥが分離され、これら成分は偏光変
換段１０３の光導波路１２３、１２４に個々に伝播し、
ここでこれらはトランスジューサ１２７により発射され
る表面弾性波と相互作用して、直交偏光状態ＴＭ→ＴＥ
およびＴＥ→ＴＭにおける偏光変換を受ける。
【００４２】偏光変換段１０３の出力において、直交偏
光成分ＴＥおよびＴＭが偏光スプリッタ１０５において
再び組合わされて、クロス状態出力ゲート２２に接続さ
れた接続分岐１１８に伝播する。
光成分ＴＥおよびＴＭが偏光スプリッタ１０５において
再び組合わされて、クロス状態出力ゲート２２に接続さ
れた接続分岐１１８に伝播する。
【００４３】偏光変換段３では、直交偏光成分ＴＭおよ
びＴＥが、周波数偏移を伴う直交状態における偏光変換
を受ける。周波数偏移の符号は、光波の伝播方向（コリ
ニアまたはカウンタリニア）に関してトランスジューサ
により生成される表面弾性波の偏光と伝播方向とに依存
する。変換段１０３へ進入すると、周波数偏移は、トラ
ンスジューサ１２７により生成される表面弾性波が同じ
方向に伝播してトランスジューサ２７により生成される
音波と実質的に同じ周波数を持つので、偏光成分ＴＭお
よびＴＥの元の偏光状態への逆の変換により補償され
る。同じ周波数は、１つの電気駆動信号を２つのトラン
スジューサ２７、１２７に供給することにより２つの音
波（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｗａｖｅ）に対して得られ
る。
びＴＥが、周波数偏移を伴う直交状態における偏光変換
を受ける。周波数偏移の符号は、光波の伝播方向（コリ
ニアまたはカウンタリニア）に関してトランスジューサ
により生成される表面弾性波の偏光と伝播方向とに依存
する。変換段１０３へ進入すると、周波数偏移は、トラ
ンスジューサ１２７により生成される表面弾性波が同じ
方向に伝播してトランスジューサ２７により生成される
音波と実質的に同じ周波数を持つので、偏光成分ＴＭお
よびＴＥの元の偏光状態への逆の変換により補償され
る。同じ周波数は、１つの電気駆動信号を２つのトラン
スジューサ２７、１２７に供給することにより２つの音
波（ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ ｗａｖｅ）に対して得られ
る。
【００４４】トランスジューサ２７、１２７は、偏光変
換ＴＥ→ＴＭおよびＴＭ→ＴＥが生じる光の共振波長に
対応する無線周波数ｆac（１５５０ｎｍで動作するデバ
イスでは約１７４±１０ＭＨz）の表面弾性波を生成す
る。
換ＴＥ→ＴＭおよびＴＭ→ＴＥが生じる光の共振波長に
対応する無線周波数ｆac（１５５０ｎｍで動作するデバ
イスでは約１７４±１０ＭＨz）の表面弾性波を生成す
る。
【００４５】先に述べた音響光デバイスは、駆動音響周
波数に対応する波長を持つ光信号を選択して同調可能な
帯域通過フィルタとして動作する。
波数に対応する波長を持つ光信号を選択して同調可能な
帯域通過フィルタとして動作する。
【００４６】本発明による音響光フィルタは、出力ゲー
ト２２が入力ゲートとして使用できかつ入力ゲート１９
が出力ゲートとして使用できることを意味する可逆性
（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ）である利点を有する。
ト２２が入力ゲートとして使用できかつ入力ゲート１９
が出力ゲートとして使用できることを意味する可逆性
（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ）である利点を有する。
【００４７】本発明による音響光フィルタは、既に述べ
たように、製造プロセスの著しい簡素化を可能にするゆ
えに、公知の音響光フィルタに関する技術的利点を提供
する。
たように、製造プロセスの著しい簡素化を可能にするゆ
えに、公知の音響光フィルタに関する技術的利点を提供
する。
【００４８】本発明によるフィルタは、公知技術による
フィルタ（例えば、前掲のＴｉａｎらの論文に記載され
た形式の）と比較して、下記の性能を有する。
フィルタ（例えば、前掲のＴｉａｎらの論文に記載され
た形式の）と比較して、下記の性能を有する。
【００４９】本発明によるデバイスにおける挿入損は、
光導波路と４つの偏光スプリッタの減衰による。対照的
に、Ｔｉａｎが述べたデバイスの場合は、光導波路と２
つの偏光スプリッタの減衰に加えて、偏光子による損失
がある、特に、ＴＭ通過偏光子は、製造時に使用される
光リトグラフ・マスクの完全でない整合によるＴＭ成分
に対する減衰を生じ得るが、ＴＥ通過偏光子は、同じＴ
Ｅ成分に対して、それに含まれる金属層による減衰を呈
し得る。
光導波路と４つの偏光スプリッタの減衰による。対照的
に、Ｔｉａｎが述べたデバイスの場合は、光導波路と２
つの偏光スプリッタの減衰に加えて、偏光子による損失
がある、特に、ＴＭ通過偏光子は、製造時に使用される
光リトグラフ・マスクの完全でない整合によるＴＭ成分
に対する減衰を生じ得るが、ＴＥ通過偏光子は、同じＴ
Ｅ成分に対して、それに含まれる金属層による減衰を呈
し得る。
【００５０】本発明によるデバイスの各変換段におい
て、約２０ｄＢの応答カーブのサイド・ローブ（ｓｉｄ
ｅｌｏｂｅ）の抑制が生じ、このためフィルタ量の応答
カーブのサイドローブの約４０ｄＢへの全抑制が生じ
る。しかし、公知技術のフィルタにおいては、サイドロ
ーブの最適な抑制は、偏光子の位置が適切に選定される
ならば、理論的には約２４ｄＢに限定される。
て、約２０ｄＢの応答カーブのサイド・ローブ（ｓｉｄ
ｅｌｏｂｅ）の抑制が生じ、このためフィルタ量の応答
カーブのサイドローブの約４０ｄＢへの全抑制が生じ
る。しかし、公知技術のフィルタにおいては、サイドロ
ーブの最適な抑制は、偏光子の位置が適切に選定される
ならば、理論的には約２４ｄＢに限定される。
【００５１】基線は、本発明によるデバイスにおいて
は、（僅かに１５ｄＢの分離比の場合、基線は通過帯域
における最大伝送より約３０ｄＢ低い）最悪の偏光スプ
リッタの分離比の２乗に等しい値を持つが、公知技術の
フィルタでは、基線は最悪の偏光子（ｗｏｒｓｔ ｐｏ
ｌａｒｉｚｅｒ）によって決定される。
は、（僅かに１５ｄＢの分離比の場合、基線は通過帯域
における最大伝送より約３０ｄＢ低い）最悪の偏光スプ
リッタの分離比の２乗に等しい値を持つが、公知技術の
フィルタでは、基線は最悪の偏光子（ｗｏｒｓｔ ｐｏ
ｌａｒｉｚｅｒ）によって決定される。
【００５２】同調範囲は、トランスジューサの帯域幅
と、波長に対する偏光スプリッタの依存度とによって決
定されるが、公知技術のフィルタでは、これもまた波長
に対する偏光子の依存度に影響を受ける。
と、波長に対する偏光スプリッタの依存度とによって決
定されるが、公知技術のフィルタでは、これもまた波長
に対する偏光子の依存度に影響を受ける。
【００５３】本発明によるフィルタは、時間的な性能の
低下を受けず、このためエージング問題を生じることは
ないが、公知技術のフィルタは、ＴＥ通過偏光子の劣化
により数カ月後の消光比における大きな低減を呈する
が、ＴＭ通過偏光子の劣化は高い蓄積温度で消光比の低
減を生じ得る。
低下を受けず、このためエージング問題を生じることは
ないが、公知技術のフィルタは、ＴＥ通過偏光子の劣化
により数カ月後の消光比における大きな低減を呈する
が、ＴＭ通過偏光子の劣化は高い蓄積温度で消光比の低
減を生じ得る。
【００５４】図２において、本発明により作られた音響
光フィルタのＴＭ成分（破線）とＴＥ成分（実線）に対
して実験的に観察されるスペクトル伝送カーブが示され
る。ｙ軸上には、ｘ軸におけるナノメートル（ｎｍ）単
位の波長に対するデシベル（ｄＢ）単位の伝送が示され
る。
光フィルタのＴＭ成分（破線）とＴＥ成分（実線）に対
して実験的に観察されるスペクトル伝送カーブが示され
る。ｙ軸上には、ｘ軸におけるナノメートル（ｎｍ）単
位の波長に対するデシベル（ｄＢ）単位の伝送が示され
る。
【００５５】音響光フィルタは、６８ｍｍの全長で作ら
れ、光ファイバに接続された。このフィルタは、独立的
な温度安定回路が設けられた２つの偏光変換段を含むも
のであった。
れ、光ファイバに接続された。このフィルタは、独立的
な温度安定回路が設けられた２つの偏光変換段を含むも
のであった。
【００５６】フィルタにおける下記の性能が観察され
た。即ち、 ─挿入損（最悪の偏光）： ＜５ｄＢ ─挿入損の偏光依存度： ＜０．５ｄＢ ─半値全幅（ＦＷＨＭ）の帯域幅： ≒２ｎｍ ─クロストーク： ３ｎｍのチャンネル間間隔の場合： ＜−２３．５ｄＢ ４ｎｍのチャンネル間間隔の場合： ＜−２６．５ｄＢ ─基線： ＜−３５ｄＢ ─各段当たりの無線周波電力 ≒６０ｍＷ 本発明による音響光フィルタは、室温における動作に適
している。このフィルタは、１５００ｎｍおよび１６０
０ｎｍ間、即ち特に光通信を対象とする波長範囲におけ
る１つ以上の光信号を伝送するように動作させることが
できる。
た。即ち、 ─挿入損（最悪の偏光）： ＜５ｄＢ ─挿入損の偏光依存度： ＜０．５ｄＢ ─半値全幅（ＦＷＨＭ）の帯域幅： ≒２ｎｍ ─クロストーク： ３ｎｍのチャンネル間間隔の場合： ＜−２３．５ｄＢ ４ｎｍのチャンネル間間隔の場合： ＜−２６．５ｄＢ ─基線： ＜−３５ｄＢ ─各段当たりの無線周波電力 ≒６０ｍＷ 本発明による音響光フィルタは、室温における動作に適
している。このフィルタは、１５００ｎｍおよび１６０
０ｎｍ間、即ち特に光通信を対象とする波長範囲におけ
る１つ以上の光信号を伝送するように動作させることが
できる。
【００５７】先に述べたように、基板２は、特に結晶軸
ｘに直角にカットされたニオブ酸リチウムの結晶からな
り、光導波路２３、２４、１２３、１２４における光経
路が結晶のｙ軸に沿って指向される。ニオブ酸リチウム
の代わりに、ＬｉＴａＯ3、ＴｅＯ2、ＣａＭｏＯ4のグ
ループから選定される別の複屈折光弾性材料を使用する
ことができる。
ｘに直角にカットされたニオブ酸リチウムの結晶からな
り、光導波路２３、２４、１２３、１２４における光経
路が結晶のｙ軸に沿って指向される。ニオブ酸リチウム
の代わりに、ＬｉＴａＯ3、ＴｅＯ2、ＣａＭｏＯ4のグ
ループから選定される別の複屈折光弾性材料を使用する
ことができる。
【００５８】前記光導波管と偏光スプリッタとは、屈折
率を増すことができる化合物の基板２内の拡散によって
作ることができる。光リトグラフ・マスクを用いると、
例えば、約１０５ｎｍの厚さを持つＴｉ層のデポジショ
ンと、その後１０６０℃の温度で８時間の拡散とを実行
することが可能である。導波路２３、２４、１２３、１
２４と、偏光スプリッタの接続分岐と、この分岐と出力
および入力ゲート間の接続導波路とにおいて、マスク
は、例えば、約７μｍの幅を持つ開口を呈する。
率を増すことができる化合物の基板２内の拡散によって
作ることができる。光リトグラフ・マスクを用いると、
例えば、約１０５ｎｍの厚さを持つＴｉ層のデポジショ
ンと、その後１０６０℃の温度で８時間の拡散とを実行
することが可能である。導波路２３、２４、１２３、１
２４と、偏光スプリッタの接続分岐と、この分岐と出力
および入力ゲート間の接続導波路とにおいて、マスク
は、例えば、約７μｍの幅を持つ開口を呈する。
【００５９】音波導波路２５、２６、１２５、１２６
は、音響クラッディング領域が形成される基板２上の領
域２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、１２８ａ、１２８ｂ、１２
８ｃを画定する光リトグラフ法によって作ることができ
る。前記領域内では、例えば１６０ｎｍの厚さを持つＴ
ｉ層のデポジションが生じ、その後に１０６０℃の温度
の炉内で３１時間基板におけるＴｉの拡散が続く。Ｔｉ
の拡散により、領域２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、１２８
ａ、１２８ｂ、１２８ｃが導波管２５、２６、１２５お
よび１２６に沿って音波を封じ込むように、音波の速度
は約０．３％だけ増加する。
は、音響クラッディング領域が形成される基板２上の領
域２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、１２８ａ、１２８ｂ、１２
８ｃを画定する光リトグラフ法によって作ることができ
る。前記領域内では、例えば１６０ｎｍの厚さを持つＴ
ｉ層のデポジションが生じ、その後に１０６０℃の温度
の炉内で３１時間基板におけるＴｉの拡散が続く。Ｔｉ
の拡散により、領域２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、１２８
ａ、１２８ｂ、１２８ｃが導波管２５、２６、１２５お
よび１２６に沿って音波を封じ込むように、音波の速度
は約０．３％だけ増加する。
【００６０】導波管６、８、１０６、１０８を除く光導
波管は、使用される光波に対して単モードであることが
望ましい。
波管は、使用される光波に対して単モードであることが
望ましい。
【００６１】電気音響トランスジューサ２７、１２７
は、例えば、２０対以上の相互に組合った電極を含むこ
とができる。この電極の周期は、例えば、約１５５０ｎ
ｍの関心光波長においてＴＭとＴＥの相互変換を行う表
面弾性波のニオブ酸リチウムにおける波長と関連して選
定される。当事例によるデバイスは、約１５００ｎｍな
いし約１６００ｎｍの波長範囲において同調させること
ができる。電極は、基板上に金属層、例えば５００ｎｍ
の厚さを持つアルミニウムを被着することによって作る
ことができる。
は、例えば、２０対以上の相互に組合った電極を含むこ
とができる。この電極の周期は、例えば、約１５５０ｎ
ｍの関心光波長においてＴＭとＴＥの相互変換を行う表
面弾性波のニオブ酸リチウムにおける波長と関連して選
定される。当事例によるデバイスは、約１５００ｎｍな
いし約１６００ｎｍの波長範囲において同調させること
ができる。電極は、基板上に金属層、例えば５００ｎｍ
の厚さを持つアルミニウムを被着することによって作る
ことができる。
【図１】本発明により形成される光信号の波長選択のた
めの音響光導波路デバイスを示す概略図である。
めの音響光導波路デバイスを示す概略図である。
【図２】図１の音響光デバイスのスペクトル伝送カーブ
を示すグラフである。
を示すグラフである。
２ 基板 ３ 偏光変換段 ４ 偏光スプリッタ ５ 中間偏光スプリッタ ６ 導波管 ８ 導波管 １０ 接続分岐 １１ 接続分岐 １８ 分岐 １９ 入力ゲート ２２ 出力ゲート ２３ 光導波路 ２４ 光導波路 ２５ 音波導波路 ２６ 音波導波路 ２７ 電気音響トランスジューサ ２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、１２８ａ、１２８ｂ、１２８
ｃ 領域 ２９ 音響吸収部 １０３ 偏光変換段 １０４ 中間偏光スプリッタ １０５ 中間偏光スプリッタ １０６ 導波管 １０８ 導波管 １１０ 分岐 １１６ 接続分岐 １１８ 分岐 １１９ 入力ゲート １２２ 出力ゲート １２３ 光導波路 １２４ 光導波路 １２５ 音波導波路 １２６ 音波導波路 １２７ 電気音響トランスジューサ １２９ 音響吸収部
ｃ 領域 ２９ 音響吸収部 １０３ 偏光変換段 １０４ 中間偏光スプリッタ １０５ 中間偏光スプリッタ １０６ 導波管 １０８ 導波管 １１０ 分岐 １１６ 接続分岐 １１８ 分岐 １１９ 入力ゲート １２２ 出力ゲート １２３ 光導波路 １２４ 光導波路 １２５ 音波導波路 １２６ 音波導波路 １２７ 電気音響トランスジューサ １２９ 音響吸収部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591011856 Ｐｉｒｅｌｌｉ Ｃａｖｉ ｅ Ｓｉｓｔ ｅｍｉ Ｓ．ｐ．Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 複屈折および光弾性材料の基板（２）を
含む光信号の波長選択用の偏光独立型の同調可能音響光
導波路デバイスであって、 ａ）予め選択された波長を持つ少なくとも１つの光信号
の第１（３）と第２（１０３）の偏光変換段と、 ｂ）前記第１の偏光変換段（３）と前記第２の偏光変換
段（１０３）においてそれぞれ接続された偏光選択入力
導波路要素（４）と偏光選択出力導波路要素（１０５）
と、 ｃ）前記第１の偏光変換段（３）の出力と前記第２の偏
光変換段（１０３）の入力とでそれぞれ接続された第１
（５）と第２（１０４）の中間偏光選択導波路要素とが
それぞれ上に形成される基板を有する該偏光独立型の同
調可能音響光導波路デバイスにおいて、 ｄ）前記中間偏光選択導波路要素（５、１０４）が、一
緒に接続された２つの分岐（１８、１１０）と、一緒に
接続されず基板（２）で終る２つの分岐（１６、１１
１）とを有し、一緒に接続されない該２つの分岐（１
６、１１１）が前記一緒に接続された２つの分岐（１
８、１１０）に対して反対側に配置されることを特徴と
する偏光独立型の同調可能音響光導波路デバイス。 - 【請求項２】 前記第１の偏光変換段（３）と前記第２
の偏光変換段（１０３）とが実質的に相互にコリニアで
ないことを特徴とする請求項１記載の偏光独立型の同調
可能音響光導波路デバイス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT96109993.4 | 1996-06-20 | ||
| EP96109993A EP0814362A1 (en) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | Polarization-independent, tunable, acousto-optical waveguide device for the wavelength selection of an optical signal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073794A true JPH1073794A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=8222913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9164087A Pending JPH1073794A (ja) | 1996-06-20 | 1997-06-20 | 光信号の波長選択用偏光独立型同調可能音響光導波路デバイス |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5818980A (ja) |
| EP (1) | EP0814362A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1073794A (ja) |
| AR (1) | AR007422A1 (ja) |
| AU (1) | AU716060B2 (ja) |
| BR (1) | BR9702502A (ja) |
| CA (1) | CA2207343C (ja) |
| DE (1) | DE69730083D1 (ja) |
| NZ (1) | NZ328120A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005125274A1 (ja) * | 2004-06-17 | 2005-12-29 | Alps Electric Co., Ltd. | 音波増幅器 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3861395B2 (ja) | 1997-08-11 | 2006-12-20 | 富士通株式会社 | 光導波路デバイス及び光導波路デバイスを用いた光通信システム |
| FR2794534B1 (fr) | 1999-06-04 | 2003-06-27 | Cit Alcatel | Multiplexeur/demultiplexeur optique a trois guides d'ondes |
| IL145320A (en) * | 2001-09-06 | 2006-12-10 | Gilad Optical Switches Ltd | Tunable optical filter |
| US6907169B2 (en) * | 2001-10-30 | 2005-06-14 | Xponent Photonics Inc | Polarization-engineered transverse-optical-coupling apparatus and methods |
| WO2024172847A2 (en) * | 2022-03-01 | 2024-08-22 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Systems and methods for quantum-like gates using acoustic quantum bit analogues |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5002349A (en) * | 1989-11-29 | 1991-03-26 | Bell Communications Research, Inc. | Integrated acousto-optic filters and switches |
| EP0466430B1 (en) * | 1990-07-06 | 1996-01-03 | Nec Corporation | Optical waveguide switch for two wavelengths |
| US5218653A (en) * | 1991-11-08 | 1993-06-08 | Bell Communications Research, Inc. | Polarization converter with apodized acoustic waveguide |
| DE4230300A1 (de) * | 1992-09-10 | 1994-03-17 | Bosch Gmbh Robert | Integriertes akusto-optisches Bauelement |
| IT1263613B (it) * | 1993-02-19 | 1996-08-27 | Pirelli Cavi Spa | Generatore laser a fibra ottica a concatenamento modale attivo |
| DE4326522A1 (de) * | 1993-08-06 | 1995-02-09 | Siemens Ag | Programmierbares optisches Filter und optische Schaltanordnung |
| US5502783A (en) * | 1994-08-18 | 1996-03-26 | Northern Telecom Limited | Polarization independent optical directional coupler wavelength tunable filters/receivers |
| US5455877A (en) * | 1994-10-27 | 1995-10-03 | Bell Communications Research, Inc. | Multi-channel wavelength-routing switch using acousto-optic polarization converters |
| US5539850A (en) * | 1994-12-30 | 1996-07-23 | At&T Corp. | Polarization and wavelength independent optical waveguide tap |
| US5611004A (en) * | 1996-01-30 | 1997-03-11 | Hewlett-Packard Company | Microphotonic polarization independent acousto optical tunable filter and receiver |
-
1996
- 1996-06-20 EP EP96109993A patent/EP0814362A1/en not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-03-04 US US08/808,043 patent/US5818980A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-09 CA CA002207343A patent/CA2207343C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-14 DE DE69730083T patent/DE69730083D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-16 AU AU24925/97A patent/AU716060B2/en not_active Ceased
- 1997-06-17 NZ NZ328120A patent/NZ328120A/en unknown
- 1997-06-19 AR ARP970102685A patent/AR007422A1/es unknown
- 1997-06-20 JP JP9164087A patent/JPH1073794A/ja active Pending
- 1997-06-20 BR BR9702502A patent/BR9702502A/pt active Search and Examination
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005125274A1 (ja) * | 2004-06-17 | 2005-12-29 | Alps Electric Co., Ltd. | 音波増幅器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2492597A (en) | 1998-01-08 |
| NZ328120A (en) | 1997-11-24 |
| EP0814362A1 (en) | 1997-12-29 |
| DE69730083D1 (de) | 2004-09-09 |
| CA2207343C (en) | 2003-04-08 |
| AR007422A1 (es) | 1999-10-27 |
| BR9702502A (pt) | 1998-06-23 |
| US5818980A (en) | 1998-10-06 |
| AU716060B2 (en) | 2000-02-17 |
| CA2207343A1 (en) | 1997-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5781669A (en) | Acoustooptical waveguide device for wavelength selection and process for making same | |
| CA2203215C (en) | An acousto-optical waveguide device with compensation of polarization mode dispersion | |
| AU709321B2 (en) | An acousto-optical waveguide device, tunable, with a polarisation independent response, and a method for the acousto-optical processing of optical signals | |
| JPH09166795A (ja) | 波長選択型の音響−光学導波路装置 | |
| EP0814364B1 (en) | A double-stage acousto-optical waveguide device, having polarization-independent response | |
| JPH1073794A (ja) | 光信号の波長選択用偏光独立型同調可能音響光導波路デバイス | |
| JP3165106B2 (ja) | 光可変波長フィルタ | |
| US6233372B1 (en) | Waveguide path type polarization independent optical wavelength tunable filter | |
| JP2877125B2 (ja) | 導波型光アレスター | |
| EP0814363B1 (en) | Polarization-independent, tunable, acousto-optical waveguide device for the wavelength selection of an optical signal | |
| JP2880770B2 (ja) | 光波長フィルタ | |
| JP3978263B2 (ja) | 光フィルタ装置 | |
| JP3552761B2 (ja) | 分散補償方法および分散補償装置 | |
| d’Alessandro et al. | Design Model for Low Crosstalk Acousto-Optic Tunable Inters | |
| JP2000111855A (ja) | 複数通過型音響光デバイスおよびレ―ザ | |
| Seino | Tunable add/drop filters using LiNbO3 | |
| JPH1114952A (ja) | 光波長可変フィルタ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |