JPS61210321A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
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- JPS61210321A JPS61210321A JP60051837A JP5183785A JPS61210321A JP S61210321 A JPS61210321 A JP S61210321A JP 60051837 A JP60051837 A JP 60051837A JP 5183785 A JP5183785 A JP 5183785A JP S61210321 A JPS61210321 A JP S61210321A
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- 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
- G02F1/03—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
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- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、基板上に光導波路および平板電極を配設し、
平板電極を介して電界を基板および光導波路に印加して
光導波路および基板のうち光導波路の周辺の基板部分の
屈折率を変化させることにより、光導波路を伝播する導
波光を遮断する光学素子に関し、電気信号を大信号に変
換する光変調器あるいは光ファイバや光導波路から伝送
されてきた光信号を通過または遮断する光スィッチとし
て好適であり、高い消光比（最大出力光強度／最小出力
光強度）、低挿入損失および高速動作を実現するもので
ある。
平板電極を介して電界を基板および光導波路に印加して
光導波路および基板のうち光導波路の周辺の基板部分の
屈折率を変化させることにより、光導波路を伝播する導
波光を遮断する光学素子に関し、電気信号を大信号に変
換する光変調器あるいは光ファイバや光導波路から伝送
されてきた光信号を通過または遮断する光スィッチとし
て好適であり、高い消光比（最大出力光強度／最小出力
光強度）、低挿入損失および高速動作を実現するもので
ある。
［従来技術］
従来、光変調あるいは光スイッチングを高速度で行うた
めには、電気光学効果を利用した光変調器や方向性光結
合器が広く利用されていた。
めには、電気光学効果を利用した光変調器や方向性光結
合器が広く利用されていた。
この種の代表的な素子としては、７分岐路とＹ結合路と
を組み合わせて、２つの導波光の位相差ルｇ４ｒ酌り一
制御ナス会鹸千法嵌痛睡を奮頂盟（Ｑ−Ｇ Ｈｕｎｓｐ
ｅｒｇｅｒによる“ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＯｐｔｉｃｓ
：Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ″
Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ 、 Ｎｅｗ Ｙｏｒ
ｋ、１１３８２．Ｐ、１３５参照）や、近接した２つの
光導波路の一方の光導波路に光を入射させたときに導波
光の漏れ電界が他方の光導波路へ結合する現象を利用し
た薄膜形方向性光結合器（上記文献中９．１２９の参照
）がある。
を組み合わせて、２つの導波光の位相差ルｇ４ｒ酌り一
制御ナス会鹸千法嵌痛睡を奮頂盟（Ｑ−Ｇ Ｈｕｎｓｐ
ｅｒｇｅｒによる“ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＯｐｔｉｃｓ
：Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ″
Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ 、 Ｎｅｗ Ｙｏｒ
ｋ、１１３８２．Ｐ、１３５参照）や、近接した２つの
光導波路の一方の光導波路に光を入射させたときに導波
光の漏れ電界が他方の光導波路へ結合する現象を利用し
た薄膜形方向性光結合器（上記文献中９．１２９の参照
）がある。
いずれの素子においても、高消光比を得るには、導波光
の電界分布、光導波路の屈折率分布および印加電界分布
が２つの光導波路において均一であることが要求される
。しかし。
の電界分布、光導波路の屈折率分布および印加電界分布
が２つの光導波路において均一であることが要求される
。しかし。
（１）光導波路は一般に不純物拡散により形成されるの
で、その屈折率は複雑な空間分布をもつ。
で、その屈折率は複雑な空間分布をもつ。
（２）平板電極を用いるので、印加電界を光導波路内で
一様にすることはできない。
一様にすることはできない。
（３）導波光はガウス関数に類似した強度分布をもつの
で、光の強度および位相は光導波路内で一様でない。
で、光の強度および位相は光導波路内で一様でない。
などの理由により、これらの素子で消光比を高めるのは
容易ではなかった。
容易ではなかった。
さらに、高消光比を保つためには、印加電圧の正確な制
御および精密な温度補償が不可欠であるが、そのために
は素子構成が複雑になるという問題点も生じていた。
御および精密な温度補償が不可欠であるが、そのために
は素子構成が複雑になるという問題点も生じていた。
これらのほかに、直線状の光導波路の屈折率を電気的に
制御して入射光を導波し、あるいは基板中に放射するカ
ットオフ形薄膜光変調器（Ａ、Ｎｅｙｅｒａｎｄ Ｗ、
５ｏｈｌｅｒ： Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ
、、Ｖｏｌ、３５（１９７９）Ｐ、２５８ ＃照）があ
る。
制御して入射光を導波し、あるいは基板中に放射するカ
ットオフ形薄膜光変調器（Ａ、Ｎｅｙｅｒａｎｄ Ｗ、
５ｏｈｌｅｒ： Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ
、、Ｖｏｌ、３５（１９７９）Ｐ、２５８ ＃照）があ
る。
従来のカットオフ形薄膜光変調器の構成の一例を第２７
図に示す、ここで、符号１は基板を示し。
図に示す、ここで、符号１は基板を示し。
この基板ｌに光導波路２を形成し、その一部分、たとえ
ば図示のくびれ部分の両側に平板電極３Ａと３Ｂとを対
向して、かつ光導波路２の軸方向に対称に配置する。光
導波ｗ！１２の入力側および出力側には、それぞれ、図
示のように、入力側および出力側プリズム５Ａおよび５
Ｂを配置し、入力光４を入力側プリズム５Ａを介して光
導波路２に導く。
ば図示のくびれ部分の両側に平板電極３Ａと３Ｂとを対
向して、かつ光導波路２の軸方向に対称に配置する。光
導波ｗ！１２の入力側および出力側には、それぞれ、図
示のように、入力側および出力側プリズム５Ａおよび５
Ｂを配置し、入力光４を入力側プリズム５Ａを介して光
導波路２に導く。
このような従来のカットオフ形薄膜光変調器では 光導
波路２と基板ｌの深さ方向の屈折率差を電気的に制御し
て導波光を放射光に変換する（カットオフ状態にする）
ので、次に示す理由により十分高い消光比を得ることは
困難であった。
波路２と基板ｌの深さ方向の屈折率差を電気的に制御し
て導波光を放射光に変換する（カットオフ状態にする）
ので、次に示す理由により十分高い消光比を得ることは
困難であった。
（１）光導波路２の表面の屈折率は基板１の屈折率より
かなり大きいため、電気的にその屈折率を減少させて深
さ方向に導波光を放射するのには、次の（２）の理由を
除いても大きな印加電圧を必要とする。
かなり大きいため、電気的にその屈折率を減少させて深
さ方向に導波光を放射するのには、次の（２）の理由を
除いても大きな印加電圧を必要とする。
（２）平板電極３Ａおよび３Ｂによる印加電界分布は、
基板１の深さ方向ではゆるやかに変化するので、光導波
路２と基板１の屈折率差を小さくするためには、極めて
大きな印加電圧を必要とする。
基板１の深さ方向ではゆるやかに変化するので、光導波
路２と基板１の屈折率差を小さくするためには、極めて
大きな印加電圧を必要とする。
［目的〕
そこで、本発明の目的は、光導波路に平板電極を設けた
構造をもつ光学素子において、従来の光学素子よりもは
るかに高い消光比が得られるように適切に構成配置した
光学素子を提供することにある。
構造をもつ光学素子において、従来の光学素子よりもは
るかに高い消光比が得られるように適切に構成配置した
光学素子を提供することにある。
［発明の構成］
かかる目的を達成するために、本発明では、基板上に光
導波路および平板電極を配設し、平板電極を介して電界
を基板および光導波路に印加して光導波路および基板の
うち光導波路の周辺の基板部分の屈折率を変化させるこ
とにより、光導波路を伝播する導波光を遮断する光学素
子において。
導波路および平板電極を配設し、平板電極を介して電界
を基板および光導波路に印加して光導波路および基板の
うち光導波路の周辺の基板部分の屈折率を変化させるこ
とにより、光導波路を伝播する導波光を遮断する光学素
子において。
平板電極を複数傭有し、複数個の平板電極を光導波路に
対して非対称な位置に配設したことを特徴とする。
対して非対称な位置に配設したことを特徴とする。
本発明によれば、分岐干渉形光変調器や方向性光結合器
などで問題となる光導波路の屈折率や導波光の一様性は
ほとんど問題とならないほか、印加電圧の正確な制御や
精密な温度補償が不要であるという利点がある。さらに
加えて、本発明光学素子では、光損失が少く、素子長は
分岐干渉形素子や方向性光結合器の数分の一以下である
。しかもまた１本発明光学素子は製作が容易であるとい
う利点も併せ持つ。
などで問題となる光導波路の屈折率や導波光の一様性は
ほとんど問題とならないほか、印加電圧の正確な制御や
精密な温度補償が不要であるという利点がある。さらに
加えて、本発明光学素子では、光損失が少く、素子長は
分岐干渉形素子や方向性光結合器の数分の一以下である
。しかもまた１本発明光学素子は製作が容易であるとい
う利点も併せ持つ。
［実施例］
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
本発明による光学素子の構成の一例を第１図に示す。
＄１図において、ｌは基板となる結晶、２は基板１に配
置した光導波路、３Ａおよび３Ｂは光導波路２をはさん
で互に対向して配置した平板電極である。ここで、光導
波路２は平板電極の一方（図示例では３Ａ）に近接して
配置する。
置した光導波路、３Ａおよび３Ｂは光導波路２をはさん
で互に対向して配置した平板電極である。ここで、光導
波路２は平板電極の一方（図示例では３Ａ）に近接して
配置する。
この光学素子において、電極３Ａと３Ｂとの間に電圧を
印加すると、基板１の表面のＸ方向の電界強度Ｅ（Ｘ）
は第２図のようになり、電極３Ａと３Ｂとの間と電極３
Ａおよび３Ｂの下方とでは大きな電界強度差が生じる。
印加すると、基板１の表面のＸ方向の電界強度Ｅ（Ｘ）
は第２図のようになり、電極３Ａと３Ｂとの間と電極３
Ａおよび３Ｂの下方とでは大きな電界強度差が生じる。
また、基板１としての結晶に電界が加わると、電気光学
効果、圧電効果および光弾性効果などにより結晶の屈折
率は変化する。光導波路２およびその周辺のＸ方向の基
板表面の屈折率分布の印加電界による変化の様子は第３
図に示すようになる。ただし、光導波路幅を５ト謳とし
、Ｘ方向の原点を光導波路中央に定めた。また、ここで
は、ド記の条件を仮定しているが１通常の光学素子製作
条件では、この仮定は妥当である。
効果、圧電効果および光弾性効果などにより結晶の屈折
率は変化する。光導波路２およびその周辺のＸ方向の基
板表面の屈折率分布の印加電界による変化の様子は第３
図に示すようになる。ただし、光導波路幅を５ト謳とし
、Ｘ方向の原点を光導波路中央に定めた。また、ここで
は、ド記の条件を仮定しているが１通常の光学素子製作
条件では、この仮定は妥当である。
（＋）光導波路２のＸ方向の屈折率分布はガウス分布で
ある。
ある。
（２）電極間のＸ方向の電界強度Ｅ（Ｘ）はＸの２次関
数で与えられる。
数で与えられる。
（３）平板電極３Ａおよび３Ｂの下方のＸ方向の電界強
度は０である。
度は０である。
第３図は、電極３Ａと３Ｂとの間への電圧印加時に、こ
の光学素子が深さ方向のみならずＸ方向にも非対称な屈
折率分布をもつことを示している。
の光学素子が深さ方向のみならずＸ方向にも非対称な屈
折率分布をもつことを示している。
Ｇ、Ｂ、Ｈｏｃｋｅｒ； ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎ
ａｌ ｏｆ ＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓ、ｖｏｌ、ＱＥ−１２，ｐ、２３２（１９７Ｂ ）に
示されているように、等価屈折率法によりこの光導波路
をＸ方向に三層のスラブ光導波路（上記第１の文献のｐ
、１Ｇ参照）に起き換えて導波光のＸ方向のモード数に
対応する光導波路幅Ｗと電界強度Ｅ（Ｘ）との関係を計
算した結果を第４図に示す。
ａｌ ｏｆ ＱｕａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓ、ｖｏｌ、ＱＥ−１２，ｐ、２３２（１９７Ｂ ）に
示されているように、等価屈折率法によりこの光導波路
をＸ方向に三層のスラブ光導波路（上記第１の文献のｐ
、１Ｇ参照）に起き換えて導波光のＸ方向のモード数に
対応する光導波路幅Ｗと電界強度Ｅ（Ｘ）との関係を計
算した結果を第４図に示す。
ただし、等価屈折率法の適用を容易にするために、Ｅ（
Ｘ）は電極間ではＸに依存せず一定値とし、電極下では
０とした。さらに、基板の屈折率は２．２．光導波路の
表面の屈折率増加量は３ＸＩＯ−３、光導波路の深さ方
向の厚さは２ル薦および入射光の波長は８３２．８ｒ＋
鳳とした。
Ｘ）は電極間ではＸに依存せず一定値とし、電極下では
０とした。さらに、基板の屈折率は２．２．光導波路の
表面の屈折率増加量は３ＸＩＯ−３、光導波路の深さ方
向の厚さは２ル薦および入射光の波長は８３２．８ｒ＋
鳳とした。
第４図より、光導波路幅Ｗが狭いときには、単一モード
光に対しても低印加電界でＸ方向にカットオフ条件が成
立することがわかる（例えば、導波路幅Ｗ＝４ｇｍでは
Ｅ（Ｘ）≧２ｖん１のときにカットオフ条件が成立する
）、Ｘ方向にカットオフ条件が成立すると、電極下の基
板の実効屈折率（導波光の伝搬速度を定める量）と光導
波路の屈折率とが等しくなり、光は導波路にとじ込めら
れずに、光導波路に近接した電極下の基板内に放射され
る。その様子を第２図に矢印Ｉで示す。
光に対しても低印加電界でＸ方向にカットオフ条件が成
立することがわかる（例えば、導波路幅Ｗ＝４ｇｍでは
Ｅ（Ｘ）≧２ｖん１のときにカットオフ条件が成立する
）、Ｘ方向にカットオフ条件が成立すると、電極下の基
板の実効屈折率（導波光の伝搬速度を定める量）と光導
波路の屈折率とが等しくなり、光は導波路にとじ込めら
れずに、光導波路に近接した電極下の基板内に放射され
る。その様子を第２図に矢印Ｉで示す。
光導波路２の両側に設けられた２つの電極３Ａおよび３
Ｂの各部は、第２図に示すように両者が等しい場合のみ
ならず、光導波路２に近接した方の電極３Ａの幅を他方
の電極３Ｂよりも狭くしたり、あるいはその逆に、一方
の電極３Ａの幅を他方の電極３Ｂよりも広くすることも
できる。
Ｂの各部は、第２図に示すように両者が等しい場合のみ
ならず、光導波路２に近接した方の電極３Ａの幅を他方
の電極３Ｂよりも狭くしたり、あるいはその逆に、一方
の電極３Ａの幅を他方の電極３Ｂよりも広くすることも
できる。
いずれの場合にも光変調動作を行うことができるが、光
導波路２に近接した電極３Ａの幅が他方の電極３Ｂより
狭い素子では、光導波路２と電極下の基板ｌ内の印加電
界の差が他の場合より大きく、したがって、最も高い消
光比を得ることができる。８１図の構成をもつ本発明光
学素子のより詳細な実施例を以下に示す。
導波路２に近接した電極３Ａの幅が他方の電極３Ｂより
狭い素子では、光導波路２と電極下の基板ｌ内の印加電
界の差が他の場合より大きく、したがって、最も高い消
光比を得ることができる。８１図の構成をもつ本発明光
学素子のより詳細な実施例を以下に示す。
Ｙカッ） ＬｉＮｂＯ２にオブ酸リチウム）結晶によ
る基板ｌに幅４牌■、厚さ３００人のＴｉ （チタン）
を蒸着し、ｔｏｏｏ℃の空気中で４時間加熱して直線状
の光導波路２を形成し、その両側に長さ４腸麿のＡ文（
アルミニウム）電極３Ａおよび３Ｂを蒸着した。先導波
ｌ１８２に近接した電極３Ａの幅は５０給層、他方の電
極３Ｂの幅は２ｍｍとした。この光学素子の光出力対印
加電圧特性の実験結果を第５図に示す、この光学素子に
ついて１７０ｖの印加電圧のときに５８ｄＢ以上（１ｓ
定限界値）の消光比が得られた。
る基板ｌに幅４牌■、厚さ３００人のＴｉ （チタン）
を蒸着し、ｔｏｏｏ℃の空気中で４時間加熱して直線状
の光導波路２を形成し、その両側に長さ４腸麿のＡ文（
アルミニウム）電極３Ａおよび３Ｂを蒸着した。先導波
ｌ１８２に近接した電極３Ａの幅は５０給層、他方の電
極３Ｂの幅は２ｍｍとした。この光学素子の光出力対印
加電圧特性の実験結果を第５図に示す、この光学素子に
ついて１７０ｖの印加電圧のときに５８ｄＢ以上（１ｓ
定限界値）の消光比が得られた。
これまではＷｉｌｋｉｎｇｏｎら（英国）が製作した方
向性光結合器の消光比（３５ｄＢ）が最も高い値をもっ
ていたが、本発明光学素子ではこれよりはるかに高い消
光比を得ることができた。
向性光結合器の消光比（３５ｄＢ）が最も高い値をもっ
ていたが、本発明光学素子ではこれよりはるかに高い消
光比を得ることができた。
次に、本発明の他の実施例を第６図に示す、第６図にお
いて、ｌは基板となる結晶であり、光導波路２上に平板
電極の一方、例えば３Ａを配設し、光導波路２の側端と
電極３Ａの側端とを一致させる。この光学素子の動作原
理を第７図により説明する。本例では、第７図に示すよ
うに電極３Ａと３Ｂとの間に電圧を加えたときの基板ｌ
の表面のＹ方向の印加電界強度Ｅ（Ｙ）が電極下と電極
間で大幅に異なることを利用して、光導波路２の両側の
屈折率分布を変える。ただし、導波光が電極３Ａによっ
て吸収されるのを避けるために、電極３Ａと光導波路２
との間に光導波路２よりも屈折率の低い非金属薄膜層６
をバッファ層として配設する必要がある。これによって
、光が金属製平板電極３Ａに吸収されるのを防止するこ
とができる。
いて、ｌは基板となる結晶であり、光導波路２上に平板
電極の一方、例えば３Ａを配設し、光導波路２の側端と
電極３Ａの側端とを一致させる。この光学素子の動作原
理を第７図により説明する。本例では、第７図に示すよ
うに電極３Ａと３Ｂとの間に電圧を加えたときの基板ｌ
の表面のＹ方向の印加電界強度Ｅ（Ｙ）が電極下と電極
間で大幅に異なることを利用して、光導波路２の両側の
屈折率分布を変える。ただし、導波光が電極３Ａによっ
て吸収されるのを避けるために、電極３Ａと光導波路２
との間に光導波路２よりも屈折率の低い非金属薄膜層６
をバッファ層として配設する必要がある。これによって
、光が金属製平板電極３Ａに吸収されるのを防止するこ
とができる。
本例では、印加電界によりＸ方向にカットオフ条件が成
立すると、すなわち光導波路の屈折率が基板の屈折率に
近い値まで減少すると、導波光は第７図に矢印■で示す
ように、電極間の基板内に放射される。本例の光学素子
は第１図に示した光学素子よりも電極間距離を狭くする
ことができるので、より低い電圧で光変調および光スイ
ッチングを行うことができる。
立すると、すなわち光導波路の屈折率が基板の屈折率に
近い値まで減少すると、導波光は第７図に矢印■で示す
ように、電極間の基板内に放射される。本例の光学素子
は第１図に示した光学素子よりも電極間距離を狭くする
ことができるので、より低い電圧で光変調および光スイ
ッチングを行うことができる。
本発明のさらに他の実施例を第８図に示す。
本例は、第６図に示した構成において、平板電極３＾と
隣接し、かつ平板電極３Ａを挟んで平板電極３Ｂと対向
してさらに第３の平板電極３Ｇを配置したものである。
隣接し、かつ平板電極３Ａを挟んで平板電極３Ｂと対向
してさらに第３の平板電極３Ｇを配置したものである。
この光学素子の動作原理は第６図に示した光学素子と同
じであるが、電極３Ｃにより基板表面で中央の電極３Ａ
の下方のＹ方向の印加電界Ｅ（Ｙ）が、第９図に示すよ
うに、第６図に示した光学素子における印加電界よ−り
増大するので、前述の光学素子よりも低電圧で光変調を
行うことができる。ここで、屈折率は非対称となり、光
は矢印Ｉの方向に出やすい。
じであるが、電極３Ｃにより基板表面で中央の電極３Ａ
の下方のＹ方向の印加電界Ｅ（Ｙ）が、第９図に示すよ
うに、第６図に示した光学素子における印加電界よ−り
増大するので、前述の光学素子よりも低電圧で光変調を
行うことができる。ここで、屈折率は非対称となり、光
は矢印Ｉの方向に出やすい。
本発明のさらに他の実施例を第１０図に示す０本実施例
では、第１図の例と同じ基板ｌ上に曲り部分をもつ光導
波路１２を設け、その曲り部分の外側の電極１３８を光
導波路１２に近接させ、一方、曲り部分の内側の電極１
３Ａを光導波路１２から離間させて配置する。２つの電
極１３Ａおよび１３Ｂは光導波路１２とほぼ平行である
。光導波路１２において、光は直進するので、曲り部分
の光導波路においては光の閉じ込めが弱くなる。その結
果、本例の光学素子は第１図に示した光学素子よりも低
電圧で光変調を行うことができる。この光学素子に電圧
を加えてカー２トオフ条件が成立すると、導波光は第１
０図に矢印■で示すように電極１３Ｂの下の基板内に放
射される。
では、第１図の例と同じ基板ｌ上に曲り部分をもつ光導
波路１２を設け、その曲り部分の外側の電極１３８を光
導波路１２に近接させ、一方、曲り部分の内側の電極１
３Ａを光導波路１２から離間させて配置する。２つの電
極１３Ａおよび１３Ｂは光導波路１２とほぼ平行である
。光導波路１２において、光は直進するので、曲り部分
の光導波路においては光の閉じ込めが弱くなる。その結
果、本例の光学素子は第１図に示した光学素子よりも低
電圧で光変調を行うことができる。この光学素子に電圧
を加えてカー２トオフ条件が成立すると、導波光は第１
０図に矢印■で示すように電極１３Ｂの下の基板内に放
射される。
本発明のさらに別の実施例を第１１図に示す、本例では
、第８図と同じ基板ｌ上に曲り部分をもつ光導波路１２
を設け、その曲り部分の内側の電極１３Ａを光導波路１
２上に配置し、かつ、その電極側端を光導波路１２の側
端に一致させ、さらに、曲り部分の外側の電極１３Ｂを
光導波路１２から離間させて配置する。ここで、２つの
電極１３Ａおよび１３Ｂは光導波路１２と平行に配置さ
れている。さらにまた、第８図に示した光学素子と同様
に、電極１３Ａ と光導波路１２との間には、バッファ
層１６を配設する。
、第８図と同じ基板ｌ上に曲り部分をもつ光導波路１２
を設け、その曲り部分の内側の電極１３Ａを光導波路１
２上に配置し、かつ、その電極側端を光導波路１２の側
端に一致させ、さらに、曲り部分の外側の電極１３Ｂを
光導波路１２から離間させて配置する。ここで、２つの
電極１３Ａおよび１３Ｂは光導波路１２と平行に配置さ
れている。さらにまた、第８図に示した光学素子と同様
に、電極１３Ａ と光導波路１２との間には、バッファ
層１６を配設する。
本例の光学素子においても、第１θ図に示した光学素子
と同様に曲りをもつ光導波路１２は光の閉じ込めが弱く
なるため、第８図に示した光学素子よりもさらに低電圧
で光変調を行うことができる。
と同様に曲りをもつ光導波路１２は光の閉じ込めが弱く
なるため、第８図に示した光学素子よりもさらに低電圧
で光変調を行うことができる。
この光学素子に電圧を加えてカットオフ条件が成立する
と、導波光は第１１図に矢印Ｖで示すように電極間の基
板内に放射される。
と、導波光は第１１図に矢印Ｖで示すように電極間の基
板内に放射される。
さらに、本発明の他の実施例を第１２図に示す。
本例では、第１１図に示した構成に加えて、電極１３＾
と隣接し、かつ電極１３Ａを挟んで電極１３Ｂと対向し
て、さらに第３の平板電極１３Ｇを配置する。この光学
素子の動作原理は第８図に示した光学素子と同じである
が、電極１３Ｇにより中央の電極の下方で紙面に垂直な
方向の印加電界が、第１１図の光学素子における印加電
界より増大するため、かかる素子よりも低電圧で光変調
を行うことができる。
と隣接し、かつ電極１３Ａを挟んで電極１３Ｂと対向し
て、さらに第３の平板電極１３Ｇを配置する。この光学
素子の動作原理は第８図に示した光学素子と同じである
が、電極１３Ｇにより中央の電極の下方で紙面に垂直な
方向の印加電界が、第１１図の光学素子における印加電
界より増大するため、かかる素子よりも低電圧で光変調
を行うことができる。
本発明のさらに他の実施例を第１３図〜第１８図に示す
、第１３図、第１４図、第１５図、第１６図、第１７図
およびｆ５１８図に示す光学素子は、それぞれ、第１図
、第６図、第８図、第１θ図、第１１図および第１２図
に示した光学素子と同じ基板ｌ、光導波路２または１２
および平板電極３Ａ、３Ｂ、３Ｇまたは１３Ａ、１３Ｂ
。
、第１３図、第１４図、第１５図、第１６図、第１７図
およびｆ５１８図に示す光学素子は、それぞれ、第１図
、第６図、第８図、第１θ図、第１１図および第１２図
に示した光学素子と同じ基板ｌ、光導波路２または１２
および平板電極３Ａ、３Ｂ、３Ｇまたは１３Ａ、１３Ｂ
。
１３Ｇを有する構成であるが、基板ｌのうちカットオフ
状態でも導波光が放射されない基板部分に、この基板ｌ
の屈折率を低下させるように不純物を拡散させて、屈折
率が低減した基板部分１１または２１を設ける点が異な
る。
状態でも導波光が放射されない基板部分に、この基板ｌ
の屈折率を低下させるように不純物を拡散させて、屈折
率が低減した基板部分１１または２１を設ける点が異な
る。
これらの光学素子の動作原理はこれまでに述べた各対応
する光学素子と同じであるから、ここでは第１３図に示
す光学素子を例にとり、不純物拡散の効果について述べ
る。
する光学素子と同じであるから、ここでは第１３図に示
す光学素子を例にとり、不純物拡散の効果について述べ
る。
第１３図において、光導波路２を伝搬する基本モード光
がカットオフ状態になり、基板ｌ内に放射されるときの
実際の光導波路幅Ｗｏを規格化して、不純物拡散のカー
／ トオフ条件への影響を定シ的に示す、光導波路２の
屈折率をｎｆ 、基板ｌの屈折率をＨ５、真空中の光の
波長を入とすると、光導波路幅Ｗｏに対応する規格化さ
れた光導波路幅Ｈは。
がカットオフ状態になり、基板ｌ内に放射されるときの
実際の光導波路幅Ｗｏを規格化して、不純物拡散のカー
／ トオフ条件への影響を定シ的に示す、光導波路２の
屈折率をｎｆ 、基板ｌの屈折率をＨ５、真空中の光の
波長を入とすると、光導波路幅Ｗｏに対応する規格化さ
れた光導波路幅Ｈは。
で与えられる。その詳細は、 Ｔ、Ｔａ５ｉｒ；”Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ ０ｐｔｉｃｓ”、 Ｓｐｒｉｎｇ
ｅｒ Ｖｅｒｌａｇ 。
ｔｅｇｒａｔｅｄ ０ｐｔｉｃｓ”、 Ｓｐｒｉｎｇ
ｅｒ Ｖｅｒｌａｇ 。
Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １８７５． Ｐ、２３〜Ｐ、２４
に述べられている。
に述べられている。
ここで、Δ記は印加電界による基板ｌの屈折率変化量で
あり、ΔｎｃＬは不純物拡散による基板ｌの屈折率変化
量である。
あり、ΔｎｃＬは不純物拡散による基板ｌの屈折率変化
量である。
導波路表面と基板との屈折率の差Δ胴が３Ｘ１Ｇ−’の
場合について、Δｎｇをパラメータとしたときの規格化
された光導波路幅Ｈの印加電界（Ｅ（Ｘ））依存性を第
１３図に実線で示す、光導波路幅Ｗが狭くなるにつれて
、すなわち、Ｈが小さくなるにつれて、光は基板にもれ
易くなるから、各実線の下側がカットオフ状態が成立す
る領域である。不純物の拡散量および印加電界がともに
増大するにつれて、カットオフ領域は拡大され、カット
オフ状態が成立しやすくなることがわかる。ここで、実
際の光導波路幅がＨ４・４俸履の素子を例にとり、不純
物拡散の効果を明らかにする。Ｈ４に対応する規格化さ
れた光導波路幅Ｈ４は、 八 で与えられる。光導波路の屈折率ｎｆは印加電界Ｅ（Ｘ
）により減少するので、第１８図に点線で示すようにＨ
４も減少するａ Ｈ４とＨとの交点のＥ（Ｘ）の値が
光をカットオフするのに必要な最小電界であり、その交
点はΔｎαと共に低電界側に移動することがわかる０例
えば、Δｎαを０から０．５ＸＩＯ−’に増大させると
、この光学素子をカットオフ状態にするのに必要な印加
電界は、不純物を拡散しない素子の印加電界の３０％で
あることがわかる。
場合について、Δｎｇをパラメータとしたときの規格化
された光導波路幅Ｈの印加電界（Ｅ（Ｘ））依存性を第
１３図に実線で示す、光導波路幅Ｗが狭くなるにつれて
、すなわち、Ｈが小さくなるにつれて、光は基板にもれ
易くなるから、各実線の下側がカットオフ状態が成立す
る領域である。不純物の拡散量および印加電界がともに
増大するにつれて、カットオフ領域は拡大され、カット
オフ状態が成立しやすくなることがわかる。ここで、実
際の光導波路幅がＨ４・４俸履の素子を例にとり、不純
物拡散の効果を明らかにする。Ｈ４に対応する規格化さ
れた光導波路幅Ｈ４は、 八 で与えられる。光導波路の屈折率ｎｆは印加電界Ｅ（Ｘ
）により減少するので、第１８図に点線で示すようにＨ
４も減少するａ Ｈ４とＨとの交点のＥ（Ｘ）の値が
光をカットオフするのに必要な最小電界であり、その交
点はΔｎαと共に低電界側に移動することがわかる０例
えば、Δｎαを０から０．５ＸＩＯ−’に増大させると
、この光学素子をカットオフ状態にするのに必要な印加
電界は、不純物を拡散しない素子の印加電界の３０％で
あることがわかる。
不純物を拡散して形成した本発明光学素子では、既に述
べた６種類の光学素子と異なり、水平方向の屈折率分布
にあらかじめ非対称性が与えられているので、同じ光導
波路および電極配置をもつ前述の光学素子よりも一層低
電圧で光変調を行うことができる。
べた６種類の光学素子と異なり、水平方向の屈折率分布
にあらかじめ非対称性が与えられているので、同じ光導
波路および電極配置をもつ前述の光学素子よりも一層低
電圧で光変調を行うことができる。
本発明のさらに他の構成例を第２０図〜第２５図に示す
、第２０図、第２１図、第２２図、第２３図１．第２４
図および第２５図に示す素子は、それぞれ、第１図、第
６図、第８図、ｆ！４１０図、第１１図および第１２図
に示した光学素子と同一の基板ｌ、光導波路２または１
２および電極３Ａ、３Ｂ、３Ｇまたは１３Ａ、１３Ｂ、
１３Ｇを有する構成であるが、基板１のうちカットオフ
状態のとき導波光が放射される基板部分に、基板１の屈
折率を増加させるように不純物を拡散させて、屈折率が
増加した基板部分３１または４１を設ける点が異なる。
、第２０図、第２１図、第２２図、第２３図１．第２４
図および第２５図に示す素子は、それぞれ、第１図、第
６図、第８図、ｆ！４１０図、第１１図および第１２図
に示した光学素子と同一の基板ｌ、光導波路２または１
２および電極３Ａ、３Ｂ、３Ｇまたは１３Ａ、１３Ｂ、
１３Ｇを有する構成であるが、基板１のうちカットオフ
状態のとき導波光が放射される基板部分に、基板１の屈
折率を増加させるように不純物を拡散させて、屈折率が
増加した基板部分３１または４１を設ける点が異なる。
これらの光学素子の動作原理はこれまでに述べた各対応
する光学素子と同じであるから、ここでは、第２０図に
示す光学素子を例にとり、不純物拡散の効果について述
べる。
する光学素子と同じであるから、ここでは、第２０図に
示す光学素子を例にとり、不純物拡散の効果について述
べる。
第２６図は、導波路表面と基板との屈折率の差Δｎｄ
カ３ Ｘ・ｔ ｏ−ｈ場合について、カットオフ状態に
なるときの規格化光導波路幅Ｈおよび実際の光導波路幅
が４終鵬の素子の規格化光導波路幅Ｈ４についての印加
電界依存性を示す、ここで、パラメータΔ峰は、不純物
拡散による基板の屈折率増加量である。各種条件は第４
図の場合と同一とした。第１９図の場合と同様にＨとＨ
４の交点がカットオフに必要な最小印加電界に対応して
おり、Δｎｂを増加すると、低い印加電界でカットオフ
状態を実現できることがわかる。
カ３ Ｘ・ｔ ｏ−ｈ場合について、カットオフ状態に
なるときの規格化光導波路幅Ｈおよび実際の光導波路幅
が４終鵬の素子の規格化光導波路幅Ｈ４についての印加
電界依存性を示す、ここで、パラメータΔ峰は、不純物
拡散による基板の屈折率増加量である。各種条件は第４
図の場合と同一とした。第１９図の場合と同様にＨとＨ
４の交点がカットオフに必要な最小印加電界に対応して
おり、Δｎｂを増加すると、低い印加電界でカットオフ
状態を実現できることがわかる。
これらの本発明光学素子では、基板への不純物拡散によ
り水平方向の屈折率分布にはあらかじめ非対称性が与え
られると共に、規格化光導波路幅が減少するという二重
の効果により、光導波路や電極配置が同じではあるが不
純物を拡散しない素子に比べて一層低電界で光変調を行
うことができる。
り水平方向の屈折率分布にはあらかじめ非対称性が与え
られると共に、規格化光導波路幅が減少するという二重
の効果により、光導波路や電極配置が同じではあるが不
純物を拡散しない素子に比べて一層低電界で光変調を行
うことができる。
［効果］
以上に述べたところから明らかなように、本発明による
光学素子は、光導波路と基板の水平方向の屈折率差を電
気的に制御して光変調や光スイッチングを行うので、導
波光の位相を制御する従来の光変調器や光スィッチに比
べて、消光比が高く、かつその出力光が印加電圧および
温度の変動に対してはるかに安定しているという利点を
もつほか、素子長が従来の光学素子の数分の一以下にな
ることおよび光学素子の製作が容易であるという利点を
も有する。
光学素子は、光導波路と基板の水平方向の屈折率差を電
気的に制御して光変調や光スイッチングを行うので、導
波光の位相を制御する従来の光変調器や光スィッチに比
べて、消光比が高く、かつその出力光が印加電圧および
温度の変動に対してはるかに安定しているという利点を
もつほか、素子長が従来の光学素子の数分の一以下にな
ることおよび光学素子の製作が容易であるという利点を
も有する。
第１図示の構成からなる本発明光学素子の実施例が示す
ように１本発明による光学素子は、極めて高い消光比を
得ることができるため、光減衰器にも応用できる。
ように１本発明による光学素子は、極めて高い消光比を
得ることができるため、光減衰器にも応用できる。
従来の光減衰器は、金属が光を吸収する性質を利用した
ものが多く、金属薄膜の厚さを変化させて光を減衰させ
るものが実用化されているが、装置は非常に大きく、か
つ重いという欠点があり、しかもまた、減衰量を手動で
変化させているので、高速度で光を減衰させることはで
きなかった。
ものが多く、金属薄膜の厚さを変化させて光を減衰させ
るものが実用化されているが、装置は非常に大きく、か
つ重いという欠点があり、しかもまた、減衰量を手動で
変化させているので、高速度で光を減衰させることはで
きなかった。
本発明による光学素子は、入力光と出力光との強度比を
５８ｄＢ以上にすることができるため、小型かつ軽量で
高速の光減衰器としても十分有効に適用可能である。
５８ｄＢ以上にすることができるため、小型かつ軽量で
高速の光減衰器としても十分有効に適用可能である。
第１図は本発明の構成の一例を示す斜視図、第２図はそ
のＸ方向の印加電界分布の一例の説明図、 第３図は印加電界による光導波路および基板表面の屈折
率分布の変化を示す図、 第４図は本発明の詳細な説明するための導波光のモード
数に対応する光導波路輻曽と印加電界Ｅ（Ｘ）との関係
を示す図、 第５図は本発明の詳細な説明するために光出力対印加電
圧特性を示す図、 第６図は本発明の他の構成例を示す斜視図。 第７図はそのＹ方向の印加電界分布の一例の説明図。 第８図は本発明の他の構成例を示す斜視図、第９図はそ
のＹ方向の印加電界分布の一例の説明図、 第１Ｏ図〜第１２図は本発明の他の構成例を示す平面図
、 第１３図〜第１５図は本発明の他の構成例を示す斜視図
、 第１６図〜第１８図は本発明の他の構成例を示す平面図
、 第１９図は本発明の詳細な説明するためにカットオフ状
態に対応する規格化光導波路幅Ｈの印加電界依存性を示
す図、 第２０図〜第２２図は本発明の他の構成例を示す斜視図
。 第２３図〜第２５図は本発明の他の構成例を示す平面図
、 第２８図は本発明の詳細な説明するためにカットオフ状
態に対応する規格化光導波路幅（Ｈ）と実際の光導波路
幅が４１Ｌｍの素子の規格化導波路幅（Ｈ４）の印加電
界依存性を示す図、 第２７図は従来のカットオフ形薄膜光変調器の構成を示
す斜視図である。 １・・・基板、。 ２・・・光導波路、 ３Ａ、３Ｂ、３Ｇ・・・平板電極。 ４・・・入力光、 ５Ａ、５Ｂ・・・プリズム、 ６・・・非金属薄膜層、 １１．２１，３１，４１・・・不純物の拡散により屈折
率が変化した基板部分、 １２・・・光導波路、 １３Ａ、１３Ｂ、１３Ｇ・・・電極、 １６・・・バッラア層。 特許出願人 日 本 放 送 協 会代 理
人 弁理士 谷 義 −幕＆δノび′え
導！ＩｌｌシＪＬ命の屓近キ変イ乙量Δ？！（ｘｌＯ−
９ 第４図 丘ｐ加電 テト Ｅ（×ン （ルＣうイ、）第
５図 ｆｐｆ）ｏｔＥ （ｖ） 第６図 第８図 ｇ ÷ ＋１−Ｉ 啼ぐ 牛 第１３図 第１４図 第１５図 第１９図 Ｅ（×） （Ｖ／μｍ） 第２０図 第２１図 第２２図 ヤ！ 第２６図 Ｅ（Ｘ ） （Ｖ／）ｔｍ ） 手続補正口 昭和１３１年１月２８日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 特願昭１３０−５１８３７号 ２、発明の名称 光 学 素 子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （４３５）日本放送協会 ４、代理人 〒１０７ 東京都港区赤坂５丁目１番３１号 第６セイコービル３階 電 話 （０３）５１９−１２０１ （代表）（７
７４８）弁理士 谷 義 − ５、補正命令の日付 自 発 ６、補正の対象 明細書の「３、発明の詳細な説明」の欄および図面 Ｉ／・１．／ ＼ 乙・パ５ コ＝、”１゜ ７、補正の内容 ｌ） 明細書第１２頁第１２行〜１４行を次の通り訂正
する。 「件が成立すると、光導波路の実効屈折率（導波光の伝
搬速度を定める量）は電極下の基板の屈折率より小さく
なり、光は導波路にとじ込められず」 ２）同第１８頁第１０行目の「低電圧」を「高い消光比
」に訂正する。 ３） 同第１７頁第９行目の「低電圧」をｒ高消光比」
に訂正する。 ４）同第１８頁第２０行目および第１９頁第４行目のｒ
ｌＱＪをｒｌ」に訂正する。 ５）同第１９頁第６行目の式を次の通り訂正する。 ６）同第１９頁第１３行目および第２２頁第４行目の「
導波路表面」を「光導波路表面」に訂正する。 ７）同第２０頁第１０行目の式を次の通り訂正する。 ８） 同頁第１５行目の「ΔｎａＪを「Δｎａの増加」
に訂正する。 ９）図面の第１９図を別紙の通り訂正する。 以 上 第１９図 Ｅ（Ｘ） （Ｖ／μｍ）
のＸ方向の印加電界分布の一例の説明図、 第３図は印加電界による光導波路および基板表面の屈折
率分布の変化を示す図、 第４図は本発明の詳細な説明するための導波光のモード
数に対応する光導波路輻曽と印加電界Ｅ（Ｘ）との関係
を示す図、 第５図は本発明の詳細な説明するために光出力対印加電
圧特性を示す図、 第６図は本発明の他の構成例を示す斜視図。 第７図はそのＹ方向の印加電界分布の一例の説明図。 第８図は本発明の他の構成例を示す斜視図、第９図はそ
のＹ方向の印加電界分布の一例の説明図、 第１Ｏ図〜第１２図は本発明の他の構成例を示す平面図
、 第１３図〜第１５図は本発明の他の構成例を示す斜視図
、 第１６図〜第１８図は本発明の他の構成例を示す平面図
、 第１９図は本発明の詳細な説明するためにカットオフ状
態に対応する規格化光導波路幅Ｈの印加電界依存性を示
す図、 第２０図〜第２２図は本発明の他の構成例を示す斜視図
。 第２３図〜第２５図は本発明の他の構成例を示す平面図
、 第２８図は本発明の詳細な説明するためにカットオフ状
態に対応する規格化光導波路幅（Ｈ）と実際の光導波路
幅が４１Ｌｍの素子の規格化導波路幅（Ｈ４）の印加電
界依存性を示す図、 第２７図は従来のカットオフ形薄膜光変調器の構成を示
す斜視図である。 １・・・基板、。 ２・・・光導波路、 ３Ａ、３Ｂ、３Ｇ・・・平板電極。 ４・・・入力光、 ５Ａ、５Ｂ・・・プリズム、 ６・・・非金属薄膜層、 １１．２１，３１，４１・・・不純物の拡散により屈折
率が変化した基板部分、 １２・・・光導波路、 １３Ａ、１３Ｂ、１３Ｇ・・・電極、 １６・・・バッラア層。 特許出願人 日 本 放 送 協 会代 理
人 弁理士 谷 義 −幕＆δノび′え
導！ＩｌｌシＪＬ命の屓近キ変イ乙量Δ？！（ｘｌＯ−
９ 第４図 丘ｐ加電 テト Ｅ（×ン （ルＣうイ、）第
５図 ｆｐｆ）ｏｔＥ （ｖ） 第６図 第８図 ｇ ÷ ＋１−Ｉ 啼ぐ 牛 第１３図 第１４図 第１５図 第１９図 Ｅ（×） （Ｖ／μｍ） 第２０図 第２１図 第２２図 ヤ！ 第２６図 Ｅ（Ｘ ） （Ｖ／）ｔｍ ） 手続補正口 昭和１３１年１月２８日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 特願昭１３０−５１８３７号 ２、発明の名称 光 学 素 子 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （４３５）日本放送協会 ４、代理人 〒１０７ 東京都港区赤坂５丁目１番３１号 第６セイコービル３階 電 話 （０３）５１９−１２０１ （代表）（７
７４８）弁理士 谷 義 − ５、補正命令の日付 自 発 ６、補正の対象 明細書の「３、発明の詳細な説明」の欄および図面 Ｉ／・１．／ ＼ 乙・パ５ コ＝、”１゜ ７、補正の内容 ｌ） 明細書第１２頁第１２行〜１４行を次の通り訂正
する。 「件が成立すると、光導波路の実効屈折率（導波光の伝
搬速度を定める量）は電極下の基板の屈折率より小さく
なり、光は導波路にとじ込められず」 ２）同第１８頁第１０行目の「低電圧」を「高い消光比
」に訂正する。 ３） 同第１７頁第９行目の「低電圧」をｒ高消光比」
に訂正する。 ４）同第１８頁第２０行目および第１９頁第４行目のｒ
ｌＱＪをｒｌ」に訂正する。 ５）同第１９頁第６行目の式を次の通り訂正する。 ６）同第１９頁第１３行目および第２２頁第４行目の「
導波路表面」を「光導波路表面」に訂正する。 ７）同第２０頁第１０行目の式を次の通り訂正する。 ８） 同頁第１５行目の「ΔｎａＪを「Δｎａの増加」
に訂正する。 ９）図面の第１９図を別紙の通り訂正する。 以 上 第１９図 Ｅ（Ｘ） （Ｖ／μｍ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）基板上に光導波路および平板電極を配設し、前記平
板電極を介して電界を前記基板および前記光導波路に印
加して前記光導波路および前記基板のうち前記光導波路
の周辺の基板部分の屈折率を変化させることにより、前
記光導波路を伝播する導波光を遮断する光学素子におい
て、前記平板電極を複数個有し、該複数個の平板電極を
前記光導波路に対して非対称な位置に配設したことを特
徴とする光学素子。 ２）前記光導波路を直線状となし、第１の平板電極を前
記光導波路の一端から離間させ、もしくは接触させて配
設し、第２の平板電極を前記光導波路の他端から離間さ
せて配設したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の光学素子。 ３）前記第１の平板電極の１部を前記光導波路上に配置
し、かつ前記第１の平板電極の一端を前記光導波路の一
端に接触させ、もしくは離間させて配設したことを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の光学素子。 ４）第３の平板電極を前記第１の平板電極から離間させ
、かつ前記光導波路に対して前記第２の平板電極とは反
対側に配設したことを特徴とする特許請求の範囲第３項
記載の光学素子。 ５）前記光導波路に曲り部分を設け、前記第１の平板電
極を前記光導波路の曲り部分の外側の一端から離間させ
、もしくは接触させて配設し、前記第２の平板電極を前
記光導波路の曲り部分の内側の他端から離間させて曲り
部分の内側に配設したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の光学素子。 ６）前記光導波路に曲り部分を設け、前記第１の平板電
極の一部を前記光導波路上に配設し、かつ前記第１の平
板電極の一端を前記光導波路の曲り部分の外側の一端に
接触させ、もしくは離間させて前記光導波路の内側に配
設し、前記第２の平板電極を前記光導波路の曲り部分の
外側であって前記第１の平板電極から離間させて配設し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学素
子。 ７）前記第３の平板電極を、前記光導波路の曲り部分の
内側に、かつ前記第１の平板電極から離間させて配設し
たことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の光学素
子。 ８）前記光導波路の端近傍と前記第２の平板電極との間
、および前記第２の平板電極の下方およびその近傍の基
板内に当該基板の屈折率を減少させる不純物を拡散させ
たことを特徴とする特許請求の範囲第２項または第５項
記載の光学素子。 ９）前記第１の平板電極の下方およびその近傍の基板内
に当該基板の屈折率を減少させる不純物を拡散させたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３項、第４項、第６項
または第７項に記載の光学素子。 １０）前記光導波路の端近傍と前記第１の平板電極の下
方およびその近傍の基板内に当該基板の屈折率を増加さ
せる不純物を拡散させたことを特徴とする特許請求の範
囲第２項または第５項記載の光学素子。 １１）前記光導波路の端近傍と前記第２の平板電極との
間、および前記第２の平板電極の下方およびその近傍の
基板内に当該基板の屈折率を増加させる不純物を拡散さ
せたことを特徴とする特許請求の範囲第３項、第４項、
第６項または第７項記載の光学素子。
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