JPH11271699A - 光導波路素子 - Google Patents
光導波路素子Info
- Publication number
- JPH11271699A JPH11271699A JP10079037A JP7903798A JPH11271699A JP H11271699 A JPH11271699 A JP H11271699A JP 10079037 A JP10079037 A JP 10079037A JP 7903798 A JP7903798 A JP 7903798A JP H11271699 A JPH11271699 A JP H11271699A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- branch
- branched
- wiring pattern
- 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
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】分岐を有する光導波路の光の分岐比が等しい光
導波路素子を提供する。 【解決手段】光導波路素子10は、LiNbO3 基板1
2上に一対の電極16a、16bと分岐部において平行
に分岐して2つの分枝した光導波路14b、14cを構
成する光導波路14とが形成されている。電極の引き回
し配線パターン18aと各分枝光導波路14b、14c
とはそれぞれ1箇所の交差部A、B2 を有するととも
に、電極の引き回し配線パターン18bと分枝光導波路
14cとは1箇所の交差部B1 を有する。交差部A近傍
の電極の引き回し配線パターン18aの幅(図1中、Y
方向)のみが他の箇所の倍幅とされていることにより、
各分枝光導波路14b、14cの交差部における分枝の
長さ(図1中、Y方向)の合計が同一に構成されてい
る。
導波路素子を提供する。 【解決手段】光導波路素子10は、LiNbO3 基板1
2上に一対の電極16a、16bと分岐部において平行
に分岐して2つの分枝した光導波路14b、14cを構
成する光導波路14とが形成されている。電極の引き回
し配線パターン18aと各分枝光導波路14b、14c
とはそれぞれ1箇所の交差部A、B2 を有するととも
に、電極の引き回し配線パターン18bと分枝光導波路
14cとは1箇所の交差部B1 を有する。交差部A近傍
の電極の引き回し配線パターン18aの幅(図1中、Y
方向)のみが他の箇所の倍幅とされていることにより、
各分枝光導波路14b、14cの交差部における分枝の
長さ(図1中、Y方向)の合計が同一に構成されてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路素子に関
し、一層詳細には、LiNbO3 基板上に電極と分岐部
を有する光導波路とが形成された光導波路素子に関す
る。
し、一層詳細には、LiNbO3 基板上に電極と分岐部
を有する光導波路とが形成された光導波路素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、光導波路は、放射を一定領域に
閉じ込め、そのエネルギの流れを経路の軸に平行に案内
して伝搬する機能を有する。そのため、現在では、光フ
ァイバケーブルで代表される光の導波線路を光導波路に
変えることによって、光学部品の小型化を図るようにし
ている。
閉じ込め、そのエネルギの流れを経路の軸に平行に案内
して伝搬する機能を有する。そのため、現在では、光フ
ァイバケーブルで代表される光の導波線路を光導波路に
変えることによって、光学部品の小型化を図るようにし
ている。
【0003】前記光導波路としては、例えばGaAs
系、InP系の半導体光導波路、Si上に酸化膜を形成
したり、ガラス基板を用いる誘電体(ガラス)光導波
路、LiNbO3 やLiTaO3 結晶で構成した強誘電
体結晶光導波路がある。
系、InP系の半導体光導波路、Si上に酸化膜を形成
したり、ガラス基板を用いる誘電体(ガラス)光導波
路、LiNbO3 やLiTaO3 結晶で構成した強誘電
体結晶光導波路がある。
【0004】特に、光導波路型変調器等のように、光導
波路を伝送する光ビームに電極を通じて情報を乗せるよ
うな光学素子としては、優れた電気光学特性を有するL
iNbO3 結晶にTiを拡散させたTi拡散型LiNb
O3 光導波路が用いられている。
波路を伝送する光ビームに電極を通じて情報を乗せるよ
うな光学素子としては、優れた電気光学特性を有するL
iNbO3 結晶にTiを拡散させたTi拡散型LiNb
O3 光導波路が用いられている。
【0005】この場合、図6に示すように、LiNbO
3 基板2上に位相変調器等の電極4a、4bを設ける場
合は、通常、光導波路6の上にAu膜が形成された光導
波路素子8が用いられる。
3 基板2上に位相変調器等の電極4a、4bを設ける場
合は、通常、光導波路6の上にAu膜が形成された光導
波路素子8が用いられる。
【0006】光導波路には、直線、曲げ、分岐、結合の
基本的な要素があり、それらを組み合わせて光の回路を
構成する。このうち、分岐形については、上記した図6
に示す1つの光導波路6aが、分岐して2本の分枝光導
波路6b、6cとなるY分岐形や、図7に示す分岐した
分枝光導波路6b、6cが他端部の分岐部で再び1つの
光導波路6aとなるマッハーツェンダー形(分岐干渉
形)等がある。
基本的な要素があり、それらを組み合わせて光の回路を
構成する。このうち、分岐形については、上記した図6
に示す1つの光導波路6aが、分岐して2本の分枝光導
波路6b、6cとなるY分岐形や、図7に示す分岐した
分枝光導波路6b、6cが他端部の分岐部で再び1つの
光導波路6aとなるマッハーツェンダー形(分岐干渉
形)等がある。
【0007】これら分岐形の光導波路6では、分岐した
各分枝光導波路6b、6cに光を均等に分岐することが
重要であるが、フォトリソグラフィにおける分岐部の解
像度限界、分岐後の光導波路欠陥および電極での光の吸
収等の理由により、この分岐比を等しくすることは必ず
しも容易ではない。この結果、基板上に位相変調器用の
電極4a、4bを設けた場合、該位相変調器を有する前
記マッハーツェンダー形の光導波路の特性として求めら
れる光のオン/オフの強度比である消光比の高さが各分
枝毎に異なる等の問題を生じる。
各分枝光導波路6b、6cに光を均等に分岐することが
重要であるが、フォトリソグラフィにおける分岐部の解
像度限界、分岐後の光導波路欠陥および電極での光の吸
収等の理由により、この分岐比を等しくすることは必ず
しも容易ではない。この結果、基板上に位相変調器用の
電極4a、4bを設けた場合、該位相変調器を有する前
記マッハーツェンダー形の光導波路の特性として求めら
れる光のオン/オフの強度比である消光比の高さが各分
枝毎に異なる等の問題を生じる。
【0008】ところで、図6および図7に示すように、
回路設計上の都合により、位相変調器とされる電極4
a、4bの引き回し配線パターンが光導波路6の分枝光
導波路6b、6cと交差するように設けられることが多
いが、このことが、前記した光の分岐比に影響し、ひい
ては、前記マッハーツェンダー形の光導波路のオン/オ
フ消光比に影響する一因となっていることが、本発明者
等の検討結果により、判明した。
回路設計上の都合により、位相変調器とされる電極4
a、4bの引き回し配線パターンが光導波路6の分枝光
導波路6b、6cと交差するように設けられることが多
いが、このことが、前記した光の分岐比に影響し、ひい
ては、前記マッハーツェンダー形の光導波路のオン/オ
フ消光比に影響する一因となっていることが、本発明者
等の検討結果により、判明した。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
課題を考慮してなされたものであり、LiNbO3 基板
上に電極と分岐を有する光導波路とが形成された光導波
路素子であって、前記電極の引き回し配線パターンが、
前記光導波路の分岐した各分枝と交差するように配置さ
れている場合において、各分枝に光を均等に分岐するこ
とができる光導波路素子を提供することを目的とする。
課題を考慮してなされたものであり、LiNbO3 基板
上に電極と分岐を有する光導波路とが形成された光導波
路素子であって、前記電極の引き回し配線パターンが、
前記光導波路の分岐した各分枝と交差するように配置さ
れている場合において、各分枝に光を均等に分岐するこ
とができる光導波路素子を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明に係る光導波路素子は、LiNbO3基
板上に少なくとも一対の電極と1以上の分岐部を有して
2以上に分岐する光導波路とが形成された光導波路素子
であって、前記電極の引き回し配線パターンが、少なく
とも前記光導波路の1つの分岐した分枝と1箇所で交差
するとともに他の1つの分岐した分枝と2箇所で交差す
るように配置されている場合において、交差部における
分枝の長さの合計が各分枝でほぼ同一であることを特徴
とする。ここで、交差部における分枝の長さとは、引き
回し配線パターンと光導波路の分枝とが交差する箇所に
おける光導波路の分枝の光の進行方向の距離をいう。ま
た、交差部における分枝の長さの合計がほぼ同一とは、
一方の合計が他方の合計の1.1倍未満の範囲内にある
ことをいう。
ために、本発明に係る光導波路素子は、LiNbO3基
板上に少なくとも一対の電極と1以上の分岐部を有して
2以上に分岐する光導波路とが形成された光導波路素子
であって、前記電極の引き回し配線パターンが、少なく
とも前記光導波路の1つの分岐した分枝と1箇所で交差
するとともに他の1つの分岐した分枝と2箇所で交差す
るように配置されている場合において、交差部における
分枝の長さの合計が各分枝でほぼ同一であることを特徴
とする。ここで、交差部における分枝の長さとは、引き
回し配線パターンと光導波路の分枝とが交差する箇所に
おける光導波路の分枝の光の進行方向の距離をいう。ま
た、交差部における分枝の長さの合計がほぼ同一とは、
一方の合計が他方の合計の1.1倍未満の範囲内にある
ことをいう。
【0011】これにより、電極の引き回し配線パターン
が光導波路の分枝上と交差することにより生じる光の分
岐比のアンバランスが解消されて光導波路の各分枝にお
いて分岐比を同一とすることができる。ここで、交差部
における分枝の長さの合計をほぼ同一とする方法として
は、引き回し配線パターンとの交差部を1箇所のみ有す
る光導波路の分枝について、該引き回し配線パターンの
少なくとも交差部における幅(光導波路の分枝の光の進
行方向側の距離)を拡げる方法を用いることができる。
が光導波路の分枝上と交差することにより生じる光の分
岐比のアンバランスが解消されて光導波路の各分枝にお
いて分岐比を同一とすることができる。ここで、交差部
における分枝の長さの合計をほぼ同一とする方法として
は、引き回し配線パターンとの交差部を1箇所のみ有す
る光導波路の分枝について、該引き回し配線パターンの
少なくとも交差部における幅(光導波路の分枝の光の進
行方向側の距離)を拡げる方法を用いることができる。
【0012】また、本発明に係る光導波路素子は、Li
NbO3 基板上に少なくとも一対の電極と1以上の分岐
部を有して2以上に分岐する光導波路とが形成された光
導波路素子であって、前記電極の引き回し配線パターン
が、前記光導波路の少なくとも1つの分岐した分枝と交
差するダミーの引き回し配線部を有することにより、前
記分岐する各分枝と交差するそれぞれ同数の交差部を有
し、前記交差部における分枝の長さの合計が各分枝でほ
ぼ同一であることを特徴とする。この場合、各分枝と交
差する交差部の数は、2箇所以上であれば何箇所であっ
てもよい。これにより、電極の引き回し配線パターンの
幅を部分的に変更することなく、簡便な方法により、前
記した本発明の効果を得ることができる。
NbO3 基板上に少なくとも一対の電極と1以上の分岐
部を有して2以上に分岐する光導波路とが形成された光
導波路素子であって、前記電極の引き回し配線パターン
が、前記光導波路の少なくとも1つの分岐した分枝と交
差するダミーの引き回し配線部を有することにより、前
記分岐する各分枝と交差するそれぞれ同数の交差部を有
し、前記交差部における分枝の長さの合計が各分枝でほ
ぼ同一であることを特徴とする。この場合、各分枝と交
差する交差部の数は、2箇所以上であれば何箇所であっ
てもよい。これにより、電極の引き回し配線パターンの
幅を部分的に変更することなく、簡便な方法により、前
記した本発明の効果を得ることができる。
【0013】また、本発明に係る光導波路素子は、Li
NbO3 基板上に少なくとも一対の電極と1以上の分岐
部を有して2以上に分岐する光導波路とが形成された光
導波路素子であって、前記電極の引き回し配線パターン
が、少なくとも前記光導波路の1つの分岐した分枝とm
箇所で交差するとともに他の1つの分岐した分枝とm+
n箇所で交差する場合において、前記交差部における分
枝の長さの合計が以下の式を満たすことを特徴とする。
NbO3 基板上に少なくとも一対の電極と1以上の分岐
部を有して2以上に分岐する光導波路とが形成された光
導波路素子であって、前記電極の引き回し配線パターン
が、少なくとも前記光導波路の1つの分岐した分枝とm
箇所で交差するとともに他の1つの分岐した分枝とm+
n箇所で交差する場合において、前記交差部における分
枝の長さの合計が以下の式を満たすことを特徴とする。
【0014】 Lm+n ×1.1n ≦Lm ≦Lm+n ×1.8n m、n:ともに1から3の範囲の自然数であり、m+n
>2 Lm :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm箇所で交差する側の交差部における分枝の長さの
合計 Lm+n :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm+n箇所で交差する側の交差部における分枝の長
さの合計 これにより、前記電極の引き回し配線パターンが、少な
くとも前記光導波路の1つの分枝と3箇所以上の箇所で
交差する光導波路素子において、前記した本発明の効果
を好適に得ることができる。ここで、交差部の数の少な
い方の1つの分枝の交差部における分枝の長さ合計を交
差部の数の多い他の1つの分枝の1.1倍以上とする理
由は、定性的には、交差部の数の多い方の分枝では、多
数交差によって発生する導波路伝搬モードの空間的な不
安定領域が該分枝において多数箇所に存在することとな
って分枝の光の吸収率が大きくなることから、交差部の
数の少ない方の分枝において、これとのバランスをとる
ためである。一方、交差部の数の少ない方の1つの分枝
の交差部における分枝の長さ合計を交差部の数の多い他
の1つの分枝の1.8倍以下とする理由は、これを超え
ると分岐比が悪くなる傾向にあるためである。同様の理
由により、1つの分枝との交差部の数が最大で2箇所ま
では、導波路伝搬モードの空間的な不安定領域が発生す
るものの実用的な分岐比の範囲からすると無視できるレ
ベルであることから、両者の交差部における分枝の長さ
を同一にすれば十分である。これに対して、1つの分枝
との交差部の数が最大で6箇所を超える場合は、光導波
路素子の光の損失が実用的な範囲を超えて大きくなって
しまうため、好ましくない。
>2 Lm :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm箇所で交差する側の交差部における分枝の長さの
合計 Lm+n :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm+n箇所で交差する側の交差部における分枝の長
さの合計 これにより、前記電極の引き回し配線パターンが、少な
くとも前記光導波路の1つの分枝と3箇所以上の箇所で
交差する光導波路素子において、前記した本発明の効果
を好適に得ることができる。ここで、交差部の数の少な
い方の1つの分枝の交差部における分枝の長さ合計を交
差部の数の多い他の1つの分枝の1.1倍以上とする理
由は、定性的には、交差部の数の多い方の分枝では、多
数交差によって発生する導波路伝搬モードの空間的な不
安定領域が該分枝において多数箇所に存在することとな
って分枝の光の吸収率が大きくなることから、交差部の
数の少ない方の分枝において、これとのバランスをとる
ためである。一方、交差部の数の少ない方の1つの分枝
の交差部における分枝の長さ合計を交差部の数の多い他
の1つの分枝の1.8倍以下とする理由は、これを超え
ると分岐比が悪くなる傾向にあるためである。同様の理
由により、1つの分枝との交差部の数が最大で2箇所ま
では、導波路伝搬モードの空間的な不安定領域が発生す
るものの実用的な分岐比の範囲からすると無視できるレ
ベルであることから、両者の交差部における分枝の長さ
を同一にすれば十分である。これに対して、1つの分枝
との交差部の数が最大で6箇所を超える場合は、光導波
路素子の光の損失が実用的な範囲を超えて大きくなって
しまうため、好ましくない。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光導波路素子
の好適な実施の形態例を図1〜図5を参照しながら説明
する。
の好適な実施の形態例を図1〜図5を参照しながら説明
する。
【0016】図1に示す本実施の形態の第1の例に係る
光導波路素子10は、LiNbO3基板12にTiの拡
散により形成された光導波路14が設けられており、該
光導波路14上に位相変調器としての制御電極16aお
よび接地電極16bが設けられている。光は、図1中、
Y方向に進行する。
光導波路素子10は、LiNbO3基板12にTiの拡
散により形成された光導波路14が設けられており、該
光導波路14上に位相変調器としての制御電極16aお
よび接地電極16bが設けられている。光は、図1中、
Y方向に進行する。
【0017】光導波路素子10のLiNbO3 基板12
のサイズは、幅(図1中、Z方向)が約3mm、光導波
路14方向(図1中、Y方向)の長さが約30mmであ
る。光導波路14はY形の分岐部を1箇所有しており、
各サイズは、分岐前の光導波路14aの幅(図1中、Z
方向)が4μmであり、分岐部以降平行して分岐する2
つの分枝光導波路14b、14cは同一の断面形状を有
し、その幅(図1中、Z方向)が4μmである。Au膜
で形成される制御電極16aは、前記分枝光導波路14
b、14cのそれぞれの外側に平行して2箇所設けら
れ、各々、幅(図1中、Z方向)が50μm、長さ(図
1中、Y方向)が12mmであり、同じくAu膜で形成
される接地電極16bは、該分枝光導波路14b、14
c間に設けられており、幅(図1中、Z方向)が240
μm、長さ(図1中、Y方向)が12mmである。
のサイズは、幅(図1中、Z方向)が約3mm、光導波
路14方向(図1中、Y方向)の長さが約30mmであ
る。光導波路14はY形の分岐部を1箇所有しており、
各サイズは、分岐前の光導波路14aの幅(図1中、Z
方向)が4μmであり、分岐部以降平行して分岐する2
つの分枝光導波路14b、14cは同一の断面形状を有
し、その幅(図1中、Z方向)が4μmである。Au膜
で形成される制御電極16aは、前記分枝光導波路14
b、14cのそれぞれの外側に平行して2箇所設けら
れ、各々、幅(図1中、Z方向)が50μm、長さ(図
1中、Y方向)が12mmであり、同じくAu膜で形成
される接地電極16bは、該分枝光導波路14b、14
c間に設けられており、幅(図1中、Z方向)が240
μm、長さ(図1中、Y方向)が12mmである。
【0018】各電極16a、16bには、Au細線で形
成される引き回し配線パターン18a、18bが接続さ
れており、引き回し配線パターン18aは各分枝光導波
路14b、14cとそれぞれ1箇所、すなわち、交差部
Aと交差部B2 とで交差しており、一方、引き回し配線
パターン18bは分枝光導波路14cと交差部B1 で交
差している。各引き回し配線パターン18a、18bの
幅(図1中、Y方向)は20μmである。但し、交差部
Aおよびその近傍では、2倍の40μmに幅が拡張され
ている。したがって、光導波路14の各分枝光導波路1
4b、14cの側からみると、分枝光導波路14bは1
箇所の交差部Aを有し、分枝光導波路14cは2箇所の
交差部B1 、B2 を有することになる。交差部における
分枝光導波路の長さの合計は、分枝光導波路14bが交
差部Aの20μmであり、一方、分枝光導波路14cが
交差部B1 、B2 の2箇所の20μm×2で40μmで
あり、各分枝光導波路14b、14cで同一にされてい
る。
成される引き回し配線パターン18a、18bが接続さ
れており、引き回し配線パターン18aは各分枝光導波
路14b、14cとそれぞれ1箇所、すなわち、交差部
Aと交差部B2 とで交差しており、一方、引き回し配線
パターン18bは分枝光導波路14cと交差部B1 で交
差している。各引き回し配線パターン18a、18bの
幅(図1中、Y方向)は20μmである。但し、交差部
Aおよびその近傍では、2倍の40μmに幅が拡張され
ている。したがって、光導波路14の各分枝光導波路1
4b、14cの側からみると、分枝光導波路14bは1
箇所の交差部Aを有し、分枝光導波路14cは2箇所の
交差部B1 、B2 を有することになる。交差部における
分枝光導波路の長さの合計は、分枝光導波路14bが交
差部Aの20μmであり、一方、分枝光導波路14cが
交差部B1 、B2 の2箇所の20μm×2で40μmで
あり、各分枝光導波路14b、14cで同一にされてい
る。
【0019】なお、引き回し配線パターン18a、18
bの他端部は、図1中、参照符号20a、20bで示
す、制御信号系、接地との連絡端子に接続されている。
bの他端部は、図1中、参照符号20a、20bで示
す、制御信号系、接地との連絡端子に接続されている。
【0020】次に、図2に示す本実施の形態の第2の例
に係る光導波路素子10について説明する。この第2の
例に係る光導波路素子10の構成は、基本的には第1の
例と同様であり、同一の構成要素には同一の参照符号を
付して説明する。
に係る光導波路素子10について説明する。この第2の
例に係る光導波路素子10の構成は、基本的には第1の
例と同様であり、同一の構成要素には同一の参照符号を
付して説明する。
【0021】第2の例の光導波路素子10では、基板1
2にTiの拡散により形成された光導波路14が設けら
れており、該光導波路14上に位相変調器としての制御
電極16aおよび接地電極16bが設けられている。光
は、図1中、Y方向に進行する。
2にTiの拡散により形成された光導波路14が設けら
れており、該光導波路14上に位相変調器としての制御
電極16aおよび接地電極16bが設けられている。光
は、図1中、Y方向に進行する。
【0022】この第2の例に係る光導波路素子10は、
各引き回し配線パターン18a、18bの幅(図2中、
Y方向)が全ての箇所において同一の20μmに形成さ
れており、図2中、接地電極16bの左上箇所に、該設
置電極16bから引き出された幅が20μmのダミーの
引き回し配線パターン18cが設けられ、該引き回し配
線パターン18cが光導波路14の分枝光導波路14b
と1箇所で交差して交差部A1 を形成している。したが
って、各分枝光導波路14b、14cはそれぞれに2箇
所の交差部A1 、A2 、およびB1 、B2 を有してお
り、交差部における分枝の長さの合計は、各分枝光導波
路14b、14cで同一の20μm×2である。
各引き回し配線パターン18a、18bの幅(図2中、
Y方向)が全ての箇所において同一の20μmに形成さ
れており、図2中、接地電極16bの左上箇所に、該設
置電極16bから引き出された幅が20μmのダミーの
引き回し配線パターン18cが設けられ、該引き回し配
線パターン18cが光導波路14の分枝光導波路14b
と1箇所で交差して交差部A1 を形成している。したが
って、各分枝光導波路14b、14cはそれぞれに2箇
所の交差部A1 、A2 、およびB1 、B2 を有してお
り、交差部における分枝の長さの合計は、各分枝光導波
路14b、14cで同一の20μm×2である。
【0023】図3は、本実施の形態の第3の例に係る光
導波路素子22を示す。この第3の例では、前記した第
1の例、第2の例と同様に、基板24にTiの拡散によ
り形成された光導波路26が設けられており、該光導波
路26上に制御電極28aおよび接地電極28bが設け
られている。光は、図1中、Y方向に進行する。
導波路素子22を示す。この第3の例では、前記した第
1の例、第2の例と同様に、基板24にTiの拡散によ
り形成された光導波路26が設けられており、該光導波
路26上に制御電極28aおよび接地電極28bが設け
られている。光は、図1中、Y方向に進行する。
【0024】光導波路素子22の基板24のサイズは、
幅(図3中、Z方向)が約5mm、光導波路26方向
(図1中、Y方向)の長さが約40mmである。光導波
路26は1つの光導波路26aがY形の第1の分岐部に
おいて2つの分枝光導波路26b、26cに平行に分岐
した後、さらに各分枝光導波路26b、26cが第2の
分岐部においてさらに2つに平行に分岐して、結局、4
つの分枝光導波路26d、26e、26f、26gを有
している。各サイズは、分岐前の光導波路26aの幅
(図1中、Z方向)が7μmであり、2つの分枝光導波
路26b、26cの幅が同一の6μmであり、4つの分
枝光導波路26d〜26gが同一の6μmである。制御
電極28aは、分枝光導波路26dと分枝光導波路26
e、および分枝光導波路26fと分枝光導波路26gの
それぞれの外側に平行して4箇所設けられ、各々、幅
(図1中、Z方向)が70μm、長さ(図1中、Y方
向)が7mmであり、接地電極28bは、分枝光導波路
26dと分枝光導波路26e、および分枝光導波路26
fと分枝光導波路26gのそれぞれの間に2箇所設けら
れており、各々、幅(図1中、Z方向)が200μm、
長さ(図1中、Y方向)が7mmである。
幅(図3中、Z方向)が約5mm、光導波路26方向
(図1中、Y方向)の長さが約40mmである。光導波
路26は1つの光導波路26aがY形の第1の分岐部に
おいて2つの分枝光導波路26b、26cに平行に分岐
した後、さらに各分枝光導波路26b、26cが第2の
分岐部においてさらに2つに平行に分岐して、結局、4
つの分枝光導波路26d、26e、26f、26gを有
している。各サイズは、分岐前の光導波路26aの幅
(図1中、Z方向)が7μmであり、2つの分枝光導波
路26b、26cの幅が同一の6μmであり、4つの分
枝光導波路26d〜26gが同一の6μmである。制御
電極28aは、分枝光導波路26dと分枝光導波路26
e、および分枝光導波路26fと分枝光導波路26gの
それぞれの外側に平行して4箇所設けられ、各々、幅
(図1中、Z方向)が70μm、長さ(図1中、Y方
向)が7mmであり、接地電極28bは、分枝光導波路
26dと分枝光導波路26e、および分枝光導波路26
fと分枝光導波路26gのそれぞれの間に2箇所設けら
れており、各々、幅(図1中、Z方向)が200μm、
長さ(図1中、Y方向)が7mmである。
【0025】各電極28a、28bには、15μmの同
一幅(図1中、Y方向)の引き回し配線パターン30
a、30bが接続されており、引き回し配線パターン3
0aは分枝光導波路26d〜26gとそれぞれ1箇所、
交差部A2 、交差部B2 、交差部C2 、および交差部D
2 で交差している。一方、引き回し配線パターン30b
については、幅が15μmのダミーの引き回し配線パタ
ーン30cが接地電極28bを介して接続されており、
結局、引き回し配線パターン30aと同じく、分枝光導
波路26d〜26gとそれぞれ1箇所、交差部A1 、交
差部B1 、交差部C1 および交差部D1 で交差してい
る。したがって、光導波路26の各分枝光導波路26d
〜26gの側からみると、それぞれに2箇所の交差部A
1 とA2 、B 1 とB2 、C1 とC2 、D1 とD2 を有し
ており、交差部における分枝の長さの合計は、それぞ
れ、15μm×2で同一にされている。
一幅(図1中、Y方向)の引き回し配線パターン30
a、30bが接続されており、引き回し配線パターン3
0aは分枝光導波路26d〜26gとそれぞれ1箇所、
交差部A2 、交差部B2 、交差部C2 、および交差部D
2 で交差している。一方、引き回し配線パターン30b
については、幅が15μmのダミーの引き回し配線パタ
ーン30cが接地電極28bを介して接続されており、
結局、引き回し配線パターン30aと同じく、分枝光導
波路26d〜26gとそれぞれ1箇所、交差部A1 、交
差部B1 、交差部C1 および交差部D1 で交差してい
る。したがって、光導波路26の各分枝光導波路26d
〜26gの側からみると、それぞれに2箇所の交差部A
1 とA2 、B 1 とB2 、C1 とC2 、D1 とD2 を有し
ており、交差部における分枝の長さの合計は、それぞ
れ、15μm×2で同一にされている。
【0026】図4に示す本実施の形態の第4の例に係る
光導波路素子32は、前記した第1〜第3の例と同様
に、基板34にTiの拡散により形成された光導波路3
6が設けられ、該光導波路36上に制御電極38aおよ
び接地電極38bが設けられている。光は、図1中、Y
方向に進行する。
光導波路素子32は、前記した第1〜第3の例と同様
に、基板34にTiの拡散により形成された光導波路3
6が設けられ、該光導波路36上に制御電極38aおよ
び接地電極38bが設けられている。光は、図1中、Y
方向に進行する。
【0027】光導波路素子32の基板34のサイズは、
幅(図3中、Z方向)が約3mm、光導波路36方向
(図1中、Y方向)の長さが約70mmである。光導波
路36は1つの光導波路36aがY形の第1の分岐部に
おいて平行に分岐して2つの分枝光導波路36b、36
cを有している。各サイズは、分岐前の光導波路36a
の幅(図1中、Z方向)が3μmであり、2つの分枝光
導波路36b、36cの幅が同一の3.5μmである。
制御電極38aは、各分枝光導波路36b、36cのそ
れぞれの外側に平行して2箇所設けられたものが3組、
合計6箇所設けられており、各々、幅(図1中、Z方
向)が50μm、長さ(図1中、Y方向)が15mmで
ある。接地電極38bは、制御電極38aに対応して、
各分枝光導波路36b、36c間に合計3箇所設けられ
ており、各々、幅(図1中、Z方向)が250μm、長
さ(図1中、Y方向)が16mmである。
幅(図3中、Z方向)が約3mm、光導波路36方向
(図1中、Y方向)の長さが約70mmである。光導波
路36は1つの光導波路36aがY形の第1の分岐部に
おいて平行に分岐して2つの分枝光導波路36b、36
cを有している。各サイズは、分岐前の光導波路36a
の幅(図1中、Z方向)が3μmであり、2つの分枝光
導波路36b、36cの幅が同一の3.5μmである。
制御電極38aは、各分枝光導波路36b、36cのそ
れぞれの外側に平行して2箇所設けられたものが3組、
合計6箇所設けられており、各々、幅(図1中、Z方
向)が50μm、長さ(図1中、Y方向)が15mmで
ある。接地電極38bは、制御電極38aに対応して、
各分枝光導波路36b、36c間に合計3箇所設けられ
ており、各々、幅(図1中、Z方向)が250μm、長
さ(図1中、Y方向)が16mmである。
【0028】各電極38a、38bには、引き回し配線
パターン40a、40bが接続されており、引き回し配
線パターン40aは各分枝光導波路36b、36cとそ
れぞれ3箇所の交差部A1 〜A3 並びにB2 、B4 、B
6 で交差しており、一方、引き回し配線パターン40b
は、分枝光導波路36cと3箇所の交差部B1 、B3、
B5 で交差している。各引き回し配線パターン40a、
40bの幅(図1中、Y方向)は基本的に50μmで同
一であるが、引き回し配線パターン40aの交差部A1
〜A3 から接地との連絡端子に接続するまでの箇所につ
いては、50μmの3倍の150μmとされている。し
たがって、光導波路36の各分枝光導波路36b、36
cの側からみると、分枝光導波路36bは3箇所の交差
部A1 〜A3 における分枝の長さの合計が150μm×
3の450μmであり、一方、分枝光導波路36cは6
箇所の交差部B1 〜B6 における分枝の長さの合計が5
0μm×6の300μmであり、分枝光導波路36bの
交差部A1 〜A3 における分枝の長さの合計は分枝光導
波路36cの交差部B1 〜B6 における分枝の長さの合
計の1.5倍となっている。
パターン40a、40bが接続されており、引き回し配
線パターン40aは各分枝光導波路36b、36cとそ
れぞれ3箇所の交差部A1 〜A3 並びにB2 、B4 、B
6 で交差しており、一方、引き回し配線パターン40b
は、分枝光導波路36cと3箇所の交差部B1 、B3、
B5 で交差している。各引き回し配線パターン40a、
40bの幅(図1中、Y方向)は基本的に50μmで同
一であるが、引き回し配線パターン40aの交差部A1
〜A3 から接地との連絡端子に接続するまでの箇所につ
いては、50μmの3倍の150μmとされている。し
たがって、光導波路36の各分枝光導波路36b、36
cの側からみると、分枝光導波路36bは3箇所の交差
部A1 〜A3 における分枝の長さの合計が150μm×
3の450μmであり、一方、分枝光導波路36cは6
箇所の交差部B1 〜B6 における分枝の長さの合計が5
0μm×6の300μmであり、分枝光導波路36bの
交差部A1 〜A3 における分枝の長さの合計は分枝光導
波路36cの交差部B1 〜B6 における分枝の長さの合
計の1.5倍となっている。
【0029】次に、本実施の形態に係る第1、第2およ
び第4の例の光導波路素子10、10、32、および比
較例として、図6の光導波路素子8について光の分岐比
を評価した結果を示す。
び第4の例の光導波路素子10、10、32、および比
較例として、図6の光導波路素子8について光の分岐比
を評価した結果を示す。
【0030】評価方法は、図5に示すように、測定対象
の光導波路素子44の光導波路46の分岐前側の光導波
路46aを偏波制御系48を介して光源50に光ファイ
バ52により接続し、一方、光導波路44の分岐後の分
枝側の光導波路46b、46cを駆動系により交互に切
り換えて光パワーメータ54に光ファイバ52により接
続し、各分枝の光導波路46b、46cからの出射光の
損失を測定することにより、分岐比を求めた。
の光導波路素子44の光導波路46の分岐前側の光導波
路46aを偏波制御系48を介して光源50に光ファイ
バ52により接続し、一方、光導波路44の分岐後の分
枝側の光導波路46b、46cを駆動系により交互に切
り換えて光パワーメータ54に光ファイバ52により接
続し、各分枝の光導波路46b、46cからの出射光の
損失を測定することにより、分岐比を求めた。
【0031】分岐比は、本実施の形態に係る第1、第2
および第4の例では、それぞれ52対48(56μW対
52μW)、50対50(52μW対52μW)および
48対52(39μW対42μW)であるのに対し、比
較例では、55対45(63μW対52μW)となって
おり、本実施の形態の第1、第2および第4の例では、
比較例に比べて各分枝でほぼ均等に分岐されていた。ま
た、これらとは別に評価した図3に示す本実施の形態の
第3の例では、4本の分枝の分岐比は25対26対25
対24であり、この第3の例でもほぼ均等に分岐されて
いることがわかる。
および第4の例では、それぞれ52対48(56μW対
52μW)、50対50(52μW対52μW)および
48対52(39μW対42μW)であるのに対し、比
較例では、55対45(63μW対52μW)となって
おり、本実施の形態の第1、第2および第4の例では、
比較例に比べて各分枝でほぼ均等に分岐されていた。ま
た、これらとは別に評価した図3に示す本実施の形態の
第3の例では、4本の分枝の分岐比は25対26対25
対24であり、この第3の例でもほぼ均等に分岐されて
いることがわかる。
【0032】なお、この発明に係る光導波路素子は、上
述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱するこ
となく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸脱するこ
となく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光導
波路素子は、LiNbO3 基板上に少なくとも一対の電
極と1以上の分岐部を有して2以上に分岐する光導波路
とが形成された光導波路素子であって、前記電極の引き
回し配線パターンが、少なくとも前記光導波路の1つの
分岐した分枝と1箇所で交差するとともに他の1つの分
岐した分枝と2箇所で交差するように配置されている場
合において、交差部における分枝の長さの合計が各分枝
でほぼ同一である構成としている。
波路素子は、LiNbO3 基板上に少なくとも一対の電
極と1以上の分岐部を有して2以上に分岐する光導波路
とが形成された光導波路素子であって、前記電極の引き
回し配線パターンが、少なくとも前記光導波路の1つの
分岐した分枝と1箇所で交差するとともに他の1つの分
岐した分枝と2箇所で交差するように配置されている場
合において、交差部における分枝の長さの合計が各分枝
でほぼ同一である構成としている。
【0034】このため、電極の引き回し配線パターンが
光導波路の分枝上と交差することにより生じる光の分岐
比のアンバランスが解消されて同一となり、ひいては、
消光比の損失を同一とすることができるという効果が達
成される。
光導波路の分枝上と交差することにより生じる光の分岐
比のアンバランスが解消されて同一となり、ひいては、
消光比の損失を同一とすることができるという効果が達
成される。
【0035】また、前記電極の引き回し配線パターン
が、少なくとも前記光導波路の1つの分岐した分枝とm
箇所で交差するとともに他の1つの分岐した分枝とm+
n箇所で交差する場合において、前記交差部における分
枝の長さの合計が以下の式を満たす構成としている。
が、少なくとも前記光導波路の1つの分岐した分枝とm
箇所で交差するとともに他の1つの分岐した分枝とm+
n箇所で交差する場合において、前記交差部における分
枝の長さの合計が以下の式を満たす構成としている。
【0036】 Lm+n ×1.1n ≦Lm ≦Lm+n ×1.8n m、n:ともに1から3の範囲の自然数であり、m+n
>2 Lm :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm箇所で交差する側の交差部における分枝の長さの
合計 Lm+n :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm+n箇所で交差する側の交差部における分枝の長
さの合計 このため、前記電極の引き回し配線パターンが、少なく
とも前記光導波路の1つの分枝と3箇所以上の箇所で交
差する光導波路素子において、前記した本発明の効果を
好適に得ることができるという効果が達成される。
>2 Lm :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm箇所で交差する側の交差部における分枝の長さの
合計 Lm+n :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm+n箇所で交差する側の交差部における分枝の長
さの合計 このため、前記電極の引き回し配線パターンが、少なく
とも前記光導波路の1つの分枝と3箇所以上の箇所で交
差する光導波路素子において、前記した本発明の効果を
好適に得ることができるという効果が達成される。
【図1】本実施の形態の第1の例に係る光導波路素子の
平面図である。
平面図である。
【図2】本実施の形態の第2の例に係る光導波路素子の
平面図である。
平面図である。
【図3】本実施の形態の第3の例に係る光導波路素子の
平面図である。
平面図である。
【図4】本実施の形態の第4の例に係る光導波路素子の
平面図である。
平面図である。
【図5】光導波路の損失特性の測定方法を説明するため
の図である。
の図である。
【図6】従来のY分岐形光導波路の設けられた光導波路
素子の平面図である。
素子の平面図である。
【図7】従来のマッハーツェンダー形光導波路の設けら
れた光導波路素子の平面図である。
れた光導波路素子の平面図である。
10、22、32、44…光導波路素子 12、24、34…基板 14、14a〜14c、26、26a〜26g、36、
36a〜36c、46、46a〜46c…光導波路 16a、16b、28a、28b、38a、38b…電
極 18a〜18c、30a〜30c、40a、40b…引
き回し配線パターン
36a〜36c、46、46a〜46c…光導波路 16a、16b、28a、28b、38a、38b…電
極 18a〜18c、30a〜30c、40a、40b…引
き回し配線パターン
Claims (3)
- 【請求項1】LiNbO3 基板上に少なくとも一対の電
極と1以上の分岐部を有して2以上に分岐する光導波路
とが形成された光導波路素子であって、 前記電極の引き回し配線パターンが、少なくとも前記光
導波路の1つの分岐した分枝と1箇所で交差するととも
に他の1つの分岐した分枝と2箇所で交差するように配
置されている場合において、 交差部における分枝の長さの合計が各分枝でほぼ同一で
あることを特徴とする光導波路素子。 - 【請求項2】LiNbO3 基板上に少なくとも一対の電
極と1以上の分岐部を有して2以上に分岐する光導波路
とが形成された光導波路素子であって、 前記電極の引き回し配線パターンが、前記光導波路の少
なくとも1つの分岐した分枝と交差するダミーの引き回
し配線部を有することにより、前記分岐する各分枝と交
差するそれぞれ同数の交差部を有し、 前記交差部における分枝の長さの合計が各分枝でほぼ同
一であることを特徴とする光導波路素子。 - 【請求項3】LiNbO3 基板上に少なくとも一対の電
極と1以上の分岐部を有して2以上に分岐する光導波路
とが形成された光導波路素子であって、前記電極の引き
回し配線パターンが、少なくとも前記光導波路の1つの
分岐した分枝とm箇所で交差するとともに他の1つの分
岐した分枝とm+n箇所で交差する場合において、前記
交差部における分枝の長さの合計が以下の式を満たす範
囲内にあることを特徴とする光導波路素子。 Lm+n ×1.1n ≦Lm ≦Lm+n ×1.8n m、n:ともに1から3の範囲の自然数であり、m+n
>2 Lm :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm箇所で交差する側の交差部における分枝の長さの
合計 Lm+n :引き回し配線パターンが光導波路の1つの分枝
上とm+n箇所で交差する側の交差部における分枝の長
さの合計
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10079037A JPH11271699A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 光導波路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10079037A JPH11271699A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 光導波路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271699A true JPH11271699A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13678730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10079037A Pending JPH11271699A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 光導波路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11271699A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016159202A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| JP2016191827A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器 |
| JP2017083608A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器 |
| JP2017181676A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| EP4428609A4 (en) * | 2022-02-25 | 2025-03-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | MACH-ZEHNDER MODULATOR, ELECTRO-OPTIC MODULATION METHOD AND LIGHT-EMITTING DEVICE |
| EP4571412A1 (en) * | 2023-12-12 | 2025-06-18 | Nokia Solutions and Networks Oy | Optical waveguide modulator |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP10079037A patent/JPH11271699A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016159202A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| JP2016191827A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器 |
| JP2016194574A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| CN106662766A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-05-10 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 光波导元件 |
| US10185165B2 (en) | 2015-03-31 | 2019-01-22 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide device |
| JP2017083608A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器 |
| JP2017181676A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| EP4428609A4 (en) * | 2022-02-25 | 2025-03-26 | Huawei Technologies Co., Ltd. | MACH-ZEHNDER MODULATOR, ELECTRO-OPTIC MODULATION METHOD AND LIGHT-EMITTING DEVICE |
| EP4571412A1 (en) * | 2023-12-12 | 2025-06-18 | Nokia Solutions and Networks Oy | Optical waveguide modulator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7088875B2 (en) | Optical modulator | |
| US4130342A (en) | Passive optical channel crossover, switch and bend structure | |
| EP0241967A1 (en) | Electro-optically induced optical waveguide, and active devices comprising such a waveguide | |
| JP5467414B2 (ja) | 光機能導波路 | |
| US7860358B2 (en) | Multimode interference waveguide type optical switch | |
| JP3200629B2 (ja) | フォトニックバンドギャップ構造を用いた光変調器及び光変調方法 | |
| KR20010062610A (ko) | 표면파 전달이 감소된 집적 광학 칩 | |
| US5621839A (en) | Optical waveguide device having substrate made of ferroelectric crystals | |
| JP3558529B2 (ja) | 光変調器および光変調装置 | |
| JPH11271699A (ja) | 光導波路素子 | |
| US20030152329A1 (en) | Waveguide-type optical device and optical switch | |
| JP4917977B2 (ja) | モニタフォトディテクタ付き光変調器 | |
| JPH05224044A (ja) | モニタ付導波路型光デバイス | |
| JP2858744B2 (ja) | 多チヤンネル光スイツチ及びその駆動方法 | |
| JPH05303022A (ja) | 単一モード光学装置 | |
| JP2000231026A (ja) | 光導波路型光分岐合波回路 | |
| CN1240945A (zh) | 光强度调制器与其制造方法 | |
| JP4138760B2 (ja) | 光変調器 | |
| JPH05249419A (ja) | 光導波路型光デバイス | |
| JP4112521B2 (ja) | 光変調器 | |
| JPH01201628A (ja) | 光スイッチ | |
| JPH11202373A (ja) | 光スイッチ | |
| JPS61162030A (ja) | 光スイツチ素子 | |
| JPH07110411A (ja) | 方向性結合器 | |
| JP2002031659A (ja) | 光電界センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040827 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050111 |