JPS5934286B2 - 光方向性結合器 - Google Patents
光方向性結合器Info
- Publication number
- JPS5934286B2 JPS5934286B2 JP1547077A JP1547077A JPS5934286B2 JP S5934286 B2 JPS5934286 B2 JP S5934286B2 JP 1547077 A JP1547077 A JP 1547077A JP 1547077 A JP1547077 A JP 1547077A JP S5934286 B2 JPS5934286 B2 JP S5934286B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical waveguide
- directional coupler
- electric field
- optical waveguides
- Prior art date
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- Expired
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光方向性結合器を高速スイッチングするために
電極の容量の低減を図るようにした光方向性結合器に関
するものである。
電極の容量の低減を図るようにした光方向性結合器に関
するものである。
従来の光方向性結合器を用いた光スイッチ素子を第１図
に示す。
に示す。
第１図において、１は電界で屈折率の変化する物質で、
たとえばＬｌＮｂＯ３やＬｉＴａ０３、２、３は物質１
より大きい屈折率を有する光導波路、４、５は電極、６
は信号源、７５は入力光、８は電界が印加された時の出
力光、９は電界が印加されない時の出力光である。これ
を動作させるには、２本の光導波路２、３中を伝ばんす
る光の位相定数が等しい場合には、２本の光導波路２、
３を平行に近接させると、た１０とえば入力光７は光導
波路８から次第に光導波路９に移行していく。
たとえばＬｌＮｂＯ３やＬｉＴａ０３、２、３は物質１
より大きい屈折率を有する光導波路、４、５は電極、６
は信号源、７５は入力光、８は電界が印加された時の出
力光、９は電界が印加されない時の出力光である。これ
を動作させるには、２本の光導波路２、３中を伝ばんす
る光の位相定数が等しい場合には、２本の光導波路２、
３を平行に近接させると、た１０とえば入力光７は光導
波路８から次第に光導波路９に移行していく。
これを光結合というが、他方の光導波路に光が１００％
移行する長さ、すなわち最大結合長は光の結合効率によ
つて一義的に決る。そこで第１図に示すように２本の光
導波路２、１５３間の結合部が最大結合長に設定されて
いるとして、２本の光導波路２、３上にある電極４、５
に電圧が印加されると、光導波路２、３の屈折率が変化
する。その結果、光導波路中を伝ばんする光の位相定数
が変化し、光導波路２から光導波路３２０への光の移行
が行われなくなる。すなわち電圧零の時、光は光導波路
３中を伝ぱんし、電圧が印加されると、光は光導波路２
中を伝ばんする光のスイッチングが行われる。ところで
光がスイッチングされる速度は、電゛極の間隙と長さで
決まる静電２５容量で規定される。容量が小さいと電極
と平行に接続される負荷抵抗の積から導出される時定数
が小さくなり、高速スイッチングができることは、衆知
の事実である。しかし電極の間隙と長さは光結合部の形
状によつて決まる。光導波路間隙は数３０μｍであるか
ら、静電容量が大きくなるのは避けることができなかつ
た。したがつて高速光スイッチングも大きく制約を受け
る欠点があつた。また電界方向として深さ方向の電界し
か利用できないので、たとえばＬｌＮｂＯ３を用いる時
には、Ｚ板３５でなければならず、結晶方位も規定され
る。本発明は以上の欠点を解決するため、電界によつて
屈折率が変化する物質の表面部に、該物質の屈折率より
大きい屈折率をもつ光導波路を２本近接して形成し、か
つこれら２本の光導波路間に別の１本の光導波路を形成
し、両端の２本の光導波路上に電圧を印加するための１
対の電極を設置したものである。以下図面により本発明
を詳細に説明する。第２図は本発明の一実施例の構成図
であり、１から９までは、第１図のそれらと同じで、１
０が直線の光導波路２と３の間に光導波路２から光導波
路３に光が１００％移行するに必要な長さを持つ光導波
路である。
移行する長さ、すなわち最大結合長は光の結合効率によ
つて一義的に決る。そこで第１図に示すように２本の光
導波路２、１５３間の結合部が最大結合長に設定されて
いるとして、２本の光導波路２、３上にある電極４、５
に電圧が印加されると、光導波路２、３の屈折率が変化
する。その結果、光導波路中を伝ばんする光の位相定数
が変化し、光導波路２から光導波路３２０への光の移行
が行われなくなる。すなわち電圧零の時、光は光導波路
３中を伝ぱんし、電圧が印加されると、光は光導波路２
中を伝ばんする光のスイッチングが行われる。ところで
光がスイッチングされる速度は、電゛極の間隙と長さで
決まる静電２５容量で規定される。容量が小さいと電極
と平行に接続される負荷抵抗の積から導出される時定数
が小さくなり、高速スイッチングができることは、衆知
の事実である。しかし電極の間隙と長さは光結合部の形
状によつて決まる。光導波路間隙は数３０μｍであるか
ら、静電容量が大きくなるのは避けることができなかつ
た。したがつて高速光スイッチングも大きく制約を受け
る欠点があつた。また電界方向として深さ方向の電界し
か利用できないので、たとえばＬｌＮｂＯ３を用いる時
には、Ｚ板３５でなければならず、結晶方位も規定され
る。本発明は以上の欠点を解決するため、電界によつて
屈折率が変化する物質の表面部に、該物質の屈折率より
大きい屈折率をもつ光導波路を２本近接して形成し、か
つこれら２本の光導波路間に別の１本の光導波路を形成
し、両端の２本の光導波路上に電圧を印加するための１
対の電極を設置したものである。以下図面により本発明
を詳細に説明する。第２図は本発明の一実施例の構成図
であり、１から９までは、第１図のそれらと同じで、１
０が直線の光導波路２と３の間に光導波路２から光導波
路３に光が１００％移行するに必要な長さを持つ光導波
路である。
光導波路２，３間で光が１００？結合するには、光導波
路１０を通過する光の位相定数も他の二つの光導波路と
等しくなければならない。この光方向性結合器による光
スイツチの動作原理は、従来の方法と全く同じである。
しかし第３図に示すように、電極直下にある光導波路２
，３は、深さ方向の電界を受け、中央の光導波路１０は
電極間隙に働く水平方向の電界を受けるので、電界分布
を有効に使うことができる。また、たとえばＬｉＮｂＯ
３のＺ板を用いる場合には、従来と同様に、電極直下の
光導波路２，３に印加される深さ方向の電界を利用し、
この方向に大きな電気光学効果を示す電気光学係数Ｒ３
３を用いることができる。一方Ｙ板を用いる場合には、
光導波路１０に印加される水平方向の電界を利用し、同
じくこの方向に大きな電気光学効果を示すＲ３３を使う
ことができる。このように結晶方位が異なつていても、
いずれかの電界方向によつて、電気光学効果の大きい方
を選び得るので、基板の結晶方位に制約されない。とこ
ろでこのような３本の光導波路を用いる光方向性結合器
では、最大結合長が２本のみの場合に比べて？倍長くな
る。
路１０を通過する光の位相定数も他の二つの光導波路と
等しくなければならない。この光方向性結合器による光
スイツチの動作原理は、従来の方法と全く同じである。
しかし第３図に示すように、電極直下にある光導波路２
，３は、深さ方向の電界を受け、中央の光導波路１０は
電極間隙に働く水平方向の電界を受けるので、電界分布
を有効に使うことができる。また、たとえばＬｉＮｂＯ
３のＺ板を用いる場合には、従来と同様に、電極直下の
光導波路２，３に印加される深さ方向の電界を利用し、
この方向に大きな電気光学効果を示す電気光学係数Ｒ３
３を用いることができる。一方Ｙ板を用いる場合には、
光導波路１０に印加される水平方向の電界を利用し、同
じくこの方向に大きな電気光学効果を示すＲ３３を使う
ことができる。このように結晶方位が異なつていても、
いずれかの電界方向によつて、電気光学効果の大きい方
を選び得るので、基板の結晶方位に制約されない。とこ
ろでこのような３本の光導波路を用いる光方向性結合器
では、最大結合長が２本のみの場合に比べて？倍長くな
る。
これに対応して電極長も近倍大きくなり、静電容量も増
加することになる。しかしたとえば光導波路間隙と光導
波路幅が同じ寸法と仮定しても、電極間隙が３倍になり
、結局電極の静電容量は１へご０．５に減少することに
なる。以上説明したように、本発明の光方向性結合器は
、電界分布を有効に用いることができ、しかも基板結晶
方位に制約されない。
加することになる。しかしたとえば光導波路間隙と光導
波路幅が同じ寸法と仮定しても、電極間隙が３倍になり
、結局電極の静電容量は１へご０．５に減少することに
なる。以上説明したように、本発明の光方向性結合器は
、電界分布を有効に用いることができ、しかも基板結晶
方位に制約されない。
また電極間隙が大きくなるので、電極容量の低減ばかり
でなく、電極と光導波路の位置合わせも容易になる利点
がある。
でなく、電極と光導波路の位置合わせも容易になる利点
がある。
第１図は従来の光方向性結合器の構成図、第２図は本発
明による光方向性結合器の一実施例の構成図、第３図は
本発明の光方向性結合器を断面からみた電界分布を示す
図である。 １・・・・・・基板、２，３，１０・・・・・・光導波
路、４，５・・・・・・電極、６・・・・・・信号源、
７・・・・・・入射光、８・・・・・・電圧が印加され
た時の出力光、９・・・・・・電圧零の時の出力光、１
１・・・・・・電界分布。
明による光方向性結合器の一実施例の構成図、第３図は
本発明の光方向性結合器を断面からみた電界分布を示す
図である。 １・・・・・・基板、２，３，１０・・・・・・光導波
路、４，５・・・・・・電極、６・・・・・・信号源、
７・・・・・・入射光、８・・・・・・電圧が印加され
た時の出力光、９・・・・・・電圧零の時の出力光、１
１・・・・・・電界分布。
Claims (1)
- １ 電界によつて屈折率が変化する物質の表面部に、該
物質の屈折率より大きい屈折率をもつ光導波路２本が近
接して形成され、かつこれら２本の光導波路間に別の１
本の光導波路が形成され、両端の前記２本の光導波路上
に、電圧を印加するための１対の電極を設置してなる光
方向性結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1547077A JPS5934286B2 (ja) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | 光方向性結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1547077A JPS5934286B2 (ja) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | 光方向性結合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53101445A JPS53101445A (en) | 1978-09-04 |
| JPS5934286B2 true JPS5934286B2 (ja) | 1984-08-21 |
Family
ID=11889674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1547077A Expired JPS5934286B2 (ja) | 1977-02-17 | 1977-02-17 | 光方向性結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934286B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56140309A (en) * | 1980-04-04 | 1981-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | Fiber optics |
-
1977
- 1977-02-17 JP JP1547077A patent/JPS5934286B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53101445A (en) | 1978-09-04 |
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