JPS6343724B2 - - Google Patents
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- JPS6343724B2 JPS6343724B2 JP10624679A JP10624679A JPS6343724B2 JP S6343724 B2 JPS6343724 B2 JP S6343724B2 JP 10624679 A JP10624679 A JP 10624679A JP 10624679 A JP10624679 A JP 10624679A JP S6343724 B2 JPS6343724 B2 JP S6343724B2
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- light
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- optical waveguide
- wave
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光通信システムや光情報処理システ
ムにおいて、伝搬光路を他の光路に切換える機能
を有する光スイツチに関し、特に電気的に制御し
て光波の特定の波長毎に光路の切換えが可能な光
スイツチに関する。
ムにおいて、伝搬光路を他の光路に切換える機能
を有する光スイツチに関し、特に電気的に制御し
て光波の特定の波長毎に光路の切換えが可能な光
スイツチに関する。
光通信システムや光を用いた情報処理システム
では、伝送容量の拡大を目的として、信号の高速
化が進められている。しかし、実際には光の変調
速度や光フアイバの広帯域化には限界があり、信
号の高速化だけでは十分な容量は得られない。そ
こで、より大容量化するための方法として光波長
多重伝送システムが注目されている。光波長多重
伝送システムでは、複数の波長の光波をそれぞれ
独立に変調して同時に伝送するので、端末装置や
受信装置においては伝送された光を各波長毎に分
離して異なつた光路に結合する光機能スイツチが
必要とされる。さらに、電気的に光路間の切換え
を行ない複数の端末装置に高速に結合する光スイ
ツチが必要である。
では、伝送容量の拡大を目的として、信号の高速
化が進められている。しかし、実際には光の変調
速度や光フアイバの広帯域化には限界があり、信
号の高速化だけでは十分な容量は得られない。そ
こで、より大容量化するための方法として光波長
多重伝送システムが注目されている。光波長多重
伝送システムでは、複数の波長の光波をそれぞれ
独立に変調して同時に伝送するので、端末装置や
受信装置においては伝送された光を各波長毎に分
離して異なつた光路に結合する光機能スイツチが
必要とされる。さらに、電気的に光路間の切換え
を行ない複数の端末装置に高速に結合する光スイ
ツチが必要である。
従来、波長分離だけを行なう分波器としては、
誘電体膜を多層に重ねた干渉フイルター、屈折率
の波長分散を利用したプリズム形の分波器、回折
格子を利用した分波器等が知られているが、これ
らの分波器は全て波長毎に光路が固定されてい
る。そこで光路間を切換えるためには各波長毎に
光スイツチが必要であり、このような部品数の増
加は装置を複雑にし、その信頼性を下げてしま
う。
誘電体膜を多層に重ねた干渉フイルター、屈折率
の波長分散を利用したプリズム形の分波器、回折
格子を利用した分波器等が知られているが、これ
らの分波器は全て波長毎に光路が固定されてい
る。そこで光路間を切換えるためには各波長毎に
光スイツチが必要であり、このような部品数の増
加は装置を複雑にし、その信頼性を下げてしま
う。
そこで波長分離を行ないかつ光路の切換えを行
なう装置としてタンタル酸リチウム結晶と複屈折
性物質を用いた光波長分離スイツチ（この発明で
いう光機能スイツチに相当する。以下光機能スイ
ツチと記す）が特願昭53−83134号明細書に述べ
られている。これは、タンタル酸リチウム結晶の
電気光学定数r51又はr42を用い、Ｘ軸又はＹ軸方
向の電界を光透過方向に周期的に印加することに
より、入射光の偏光面を90゜回転し、タンタル酸
リチウム結晶を出射後、複屈折性物質で偏光面の
異なる光波の光路を分離するものである。上面の
偏光面の回転が行なわれるための条件は(1)式で表
わされる。
なう装置としてタンタル酸リチウム結晶と複屈折
性物質を用いた光波長分離スイツチ（この発明で
いう光機能スイツチに相当する。以下光機能スイ
ツチと記す）が特願昭53−83134号明細書に述べ
られている。これは、タンタル酸リチウム結晶の
電気光学定数r51又はr42を用い、Ｘ軸又はＹ軸方
向の電界を光透過方向に周期的に印加することに
より、入射光の偏光面を90゜回転し、タンタル酸
リチウム結晶を出射後、複屈折性物質で偏光面の
異なる光波の光路を分離するものである。上面の
偏光面の回転が行なわれるための条件は(1)式で表
わされる。
2π／Ω＝2π／λ（ne−np） ……(1)
ここでλは真空中の光波長であり、np、neはそ
れぞれ常光、異常光に対する屈折率、Ωは印加す
る電界の光透過方向への周期である。上記の変換
の行なわれる詳細な原理については特願昭51−
82095号明細書に記述されている。(1)からわかる
ように周期Ωをある値に選ぶと電界を印加したと
き(1)式を満足する波長λの光波だけ偏光面の回転
が生ずるので複屈折性物質を通過後は波長λの光
波だけ光路が分離される。上記光波長分離スイツ
チでは上述の如く波長分離と光路切換えが同時に
行なえる。
れぞれ常光、異常光に対する屈折率、Ωは印加す
る電界の光透過方向への周期である。上記の変換
の行なわれる詳細な原理については特願昭51−
82095号明細書に記述されている。(1)からわかる
ように周期Ωをある値に選ぶと電界を印加したと
き(1)式を満足する波長λの光波だけ偏光面の回転
が生ずるので複屈折性物質を通過後は波長λの光
波だけ光路が分離される。上記光波長分離スイツ
チでは上述の如く波長分離と光路切換えが同時に
行なえる。
しかし、上記光機能スイツチには温度特性が不
安定であるという欠点がある。すなわち、通常温
度が変化すると屈折率ne，npが変化するので(1)式
が満足されなくなり入射光の偏光面の回転が生じ
ない。タンタル酸リチウム及びニオブ酸リチウム
のne−npの温度係数は約4.7×10-5／℃である。こ
れを防ぐ手段としては恒温槽を用いる方法と、周
期Ωを光透過方向に連続的に変化させる方法があ
る。しかし、恒温槽を用いる方法は光機能スイツ
チの信頼性を下げ、消費電力を大きくするので望
ましくない。また、周期Ωを変化させる場合には
分波特性が劣化してしまう。例えばタンタル酸リ
チウムを用いる場合温度20℃のときne−np4.5
×10-3であるので周期Ωを239μから156μまで変化
させたとき波長λ＝8500Åに対して０℃から40℃
まで動作するが逆に温度が20℃のとき波長λ＝
7020Åからλ＝10755Åまで動作波長範囲が広が
つてしまうので特定の波長だけ分離して光路切換
えを行なうことはできない。光波長分離スイツチ
（光機能スイツチ）に用いる結晶として特願昭53
−83134号明細書に述べられているニオブ酸鉛結
晶やタンタル酸リチウムとニオブ酸リチウムの混
晶は全てne−npの値がタンタル酸リチウムと同程
度に小さいので温度範囲を広げて動作波長範囲を
小さくするのは困難である。
安定であるという欠点がある。すなわち、通常温
度が変化すると屈折率ne，npが変化するので(1)式
が満足されなくなり入射光の偏光面の回転が生じ
ない。タンタル酸リチウム及びニオブ酸リチウム
のne−npの温度係数は約4.7×10-5／℃である。こ
れを防ぐ手段としては恒温槽を用いる方法と、周
期Ωを光透過方向に連続的に変化させる方法があ
る。しかし、恒温槽を用いる方法は光機能スイツ
チの信頼性を下げ、消費電力を大きくするので望
ましくない。また、周期Ωを変化させる場合には
分波特性が劣化してしまう。例えばタンタル酸リ
チウムを用いる場合温度20℃のときne−np4.5
×10-3であるので周期Ωを239μから156μまで変化
させたとき波長λ＝8500Åに対して０℃から40℃
まで動作するが逆に温度が20℃のとき波長λ＝
7020Åからλ＝10755Åまで動作波長範囲が広が
つてしまうので特定の波長だけ分離して光路切換
えを行なうことはできない。光波長分離スイツチ
（光機能スイツチ）に用いる結晶として特願昭53
−83134号明細書に述べられているニオブ酸鉛結
晶やタンタル酸リチウムとニオブ酸リチウムの混
晶は全てne−npの値がタンタル酸リチウムと同程
度に小さいので温度範囲を広げて動作波長範囲を
小さくするのは困難である。
本発明の目的は上記従来の光機能スイツチの欠
点を除き、温度特性が安定でかつ、特定の狭い波
長範囲の光波だけ分離して光路を切換えることが
可能な光機能スイツチを提供することにある。
点を除き、温度特性が安定でかつ、特定の狭い波
長範囲の光波だけ分離して光路を切換えることが
可能な光機能スイツチを提供することにある。
本発明の光機能スイツチは、屈折率楕円体の回
転を生じせしめる電気光学効果を有する誘電体基
板に、複数本の光導波路と、この光導波路方向に
周期を有する１つまたは複数個のインターデイジ
タル電極と、誘電体表面に平行な電界成分を有す
る光波と誘電体基板に垂直な電界成分を有する光
とに対して結合量異なる光方向性結合器とを具備
し、前記インターデイジタル電極は光導波路上部
に設置され、前記光方向性結合器は光導波路間に
少なくとも１個が設置された構造となつている。
転を生じせしめる電気光学効果を有する誘電体基
板に、複数本の光導波路と、この光導波路方向に
周期を有する１つまたは複数個のインターデイジ
タル電極と、誘電体表面に平行な電界成分を有す
る光波と誘電体基板に垂直な電界成分を有する光
とに対して結合量異なる光方向性結合器とを具備
し、前記インターデイジタル電極は光導波路上部
に設置され、前記光方向性結合器は光導波路間に
少なくとも１個が設置された構造となつている。
本発明においても従来の光機能スイツチと同じ
電気光学効果を用いて入射光の偏光面を90゜回転
するが、本発明は従来と異なり、ne−npの大きい
結晶を用いることができる。このとき(1)式を満た
す周期Ωが非常に小さくなるので、電界を有効に
印加するために光導波路を用いている。また、光
導波路を用いたときに偏光の分離を行なう手段と
して単なる複屈折性物質を用いると光フアイバと
の結合損失が大きくなるので本発明では偏光状態
により結合量の異なる光方向性結合器を用いてい
る。
電気光学効果を用いて入射光の偏光面を90゜回転
するが、本発明は従来と異なり、ne−npの大きい
結晶を用いることができる。このとき(1)式を満た
す周期Ωが非常に小さくなるので、電界を有効に
印加するために光導波路を用いている。また、光
導波路を用いたときに偏光の分離を行なう手段と
して単なる複屈折性物質を用いると光フアイバと
の結合損失が大きくなるので本発明では偏光状態
により結合量の異なる光方向性結合器を用いてい
る。
本発明によれば、ne−npの大きい結晶を用いる
ことにより電界の周期Ωをわずかに変化させただ
けでも温度特性の大幅な改善が行なわれ、かつ分
波特性はほとんど劣化しない。よつて温度特性で
安定でかつ特定の狭い波長範囲の光波だけ分離し
て光路の切換えを行なうことが可能な光機能スイ
ツチが得られる。
ことにより電界の周期Ωをわずかに変化させただ
けでも温度特性の大幅な改善が行なわれ、かつ分
波特性はほとんど劣化しない。よつて温度特性で
安定でかつ特定の狭い波長範囲の光波だけ分離し
て光路の切換えを行なうことが可能な光機能スイ
ツチが得られる。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明による光機能スイツチの一実施
例を示す斜視図である。第１図において、１はＹ
面に平行に切り出したニオブ酸リチウム結晶
（LiNbO3）基板であり、その表面にはチタンを
拡散して形成され、Ｘ軸方向に光を導くような光
導波路２及び３が設置されている。光導波路２の
入射側近くにはＸ軸方向に周期Ω1をもつたイン
ターデイジタル電極４が設置され、信号発生器５
に接続されている。これらによつて光導波路２中
にＹ軸方向の電界がＸ軸方向に周期的に印加され
る。また、インターデイジタル電極４の出射側に
は光導波路２と３を近接させて構成した光方向性
結合器６が配置されている。但し、ここで、光方
向性結合器６は光導波路２及び３を伝搬する光波
のうちｙ軸方向の偏光成分すなわちTM波に対し
ては結合しなく、ｚ向の偏光成分すなわちTE波
に対してだけ結合するように作られている。以下
本実施例の動作を説明する。光導波路２の入射端
から波長λ1の信号光と波長λ2の信号光を合成した
光波７が入射する。ここで光波はｚ軸方向の直線
偏光であり光導波路２に入射してTE波となる。
また波長λ1は周期Ω1としたとき(1)式を満足する
値に選ばれている。光波７は信号発生器５によつ
て電圧が印加されたとき、Ｙ軸方向の電界がＸ軸
方向にΩ1の周期で印加されるので(1)式を満足す
る波長λ1の信号光だけTM波に変換される。よつ
て光方向性結合器６によつて波長λ2の信号光だけ
光導波路３に移り出射光９となり、波長λ1の信号
光はそのまま光導波路２を進行して出射光８とな
る。以上述べたように本実施例の光機能スイツチ
では信号発生器５により電圧が印加されたとき波
長λ1の信号光と波長λ2の信号光が分離され、電圧
が印加されないときは合成されたまま光導波路２
を通過して出射する。次に本発明の特長である温
度安定性について説明する。本実施例で用いてい
るニオブ酸リチウムではne−np0.1でありタン
タル酸リチウムに比べて非常に大きい。よつて周
期Ω1を8.58μから8.42μまで変化させただけで波長
8500Åに対して温度０℃から40℃まで動作し、逆
に温度が20℃のとき動作波長範囲は8420Åから
8580Åであり非常に狭い。よつて本実施例の光機
能スイツチは波長λ1と波長λ2を近接した値に選ぶ
ことができ、分波特性、温度特性とも優れた光機
能スイツチが得られる。但し、周期Ω1が小さい
ので本発明では第１図の実施例の如く光波を光導
波路中に閉込めて有効にＹ方向の電界が印加され
るようにしている。また、偏光を分離する手段と
して従来の如く単なる複屈折性物質でなく光方向
性結合器を用いているので光フアイバとの結合が
容易である。ここで、TE波とTM波に対して結
合量の異なる光方向性結合器６の製作方法につい
て以下に述べる。通常、LiNbO3基板１の表面か
らLiを高温、真空中において基板外に放出するこ
とによつて基板１の表面付近の屈折率をnpはその
ままでneをわずかに増加させることができる。そ
こで光導波路２及び３の部分以外の部分のLiを基
板外に放出することによつて光導波路２，３を伝
搬するTE波のエネルギーの基板中へのしみ出し
をTM波よりも大きくできる。すなわち、光方向
性結合器６での結合量がTE波の方がTM波より
も大きくなる。よつて光導波路２，３の部分の屈
折率及び形状の選び方によつてTE波だけ結合す
る光方向性結合器６が得られる。
例を示す斜視図である。第１図において、１はＹ
面に平行に切り出したニオブ酸リチウム結晶
（LiNbO3）基板であり、その表面にはチタンを
拡散して形成され、Ｘ軸方向に光を導くような光
導波路２及び３が設置されている。光導波路２の
入射側近くにはＸ軸方向に周期Ω1をもつたイン
ターデイジタル電極４が設置され、信号発生器５
に接続されている。これらによつて光導波路２中
にＹ軸方向の電界がＸ軸方向に周期的に印加され
る。また、インターデイジタル電極４の出射側に
は光導波路２と３を近接させて構成した光方向性
結合器６が配置されている。但し、ここで、光方
向性結合器６は光導波路２及び３を伝搬する光波
のうちｙ軸方向の偏光成分すなわちTM波に対し
ては結合しなく、ｚ向の偏光成分すなわちTE波
に対してだけ結合するように作られている。以下
本実施例の動作を説明する。光導波路２の入射端
から波長λ1の信号光と波長λ2の信号光を合成した
光波７が入射する。ここで光波はｚ軸方向の直線
偏光であり光導波路２に入射してTE波となる。
また波長λ1は周期Ω1としたとき(1)式を満足する
値に選ばれている。光波７は信号発生器５によつ
て電圧が印加されたとき、Ｙ軸方向の電界がＸ軸
方向にΩ1の周期で印加されるので(1)式を満足す
る波長λ1の信号光だけTM波に変換される。よつ
て光方向性結合器６によつて波長λ2の信号光だけ
光導波路３に移り出射光９となり、波長λ1の信号
光はそのまま光導波路２を進行して出射光８とな
る。以上述べたように本実施例の光機能スイツチ
では信号発生器５により電圧が印加されたとき波
長λ1の信号光と波長λ2の信号光が分離され、電圧
が印加されないときは合成されたまま光導波路２
を通過して出射する。次に本発明の特長である温
度安定性について説明する。本実施例で用いてい
るニオブ酸リチウムではne−np0.1でありタン
タル酸リチウムに比べて非常に大きい。よつて周
期Ω1を8.58μから8.42μまで変化させただけで波長
8500Åに対して温度０℃から40℃まで動作し、逆
に温度が20℃のとき動作波長範囲は8420Åから
8580Åであり非常に狭い。よつて本実施例の光機
能スイツチは波長λ1と波長λ2を近接した値に選ぶ
ことができ、分波特性、温度特性とも優れた光機
能スイツチが得られる。但し、周期Ω1が小さい
ので本発明では第１図の実施例の如く光波を光導
波路中に閉込めて有効にＹ方向の電界が印加され
るようにしている。また、偏光を分離する手段と
して従来の如く単なる複屈折性物質でなく光方向
性結合器を用いているので光フアイバとの結合が
容易である。ここで、TE波とTM波に対して結
合量の異なる光方向性結合器６の製作方法につい
て以下に述べる。通常、LiNbO3基板１の表面か
らLiを高温、真空中において基板外に放出するこ
とによつて基板１の表面付近の屈折率をnpはその
ままでneをわずかに増加させることができる。そ
こで光導波路２及び３の部分以外の部分のLiを基
板外に放出することによつて光導波路２，３を伝
搬するTE波のエネルギーの基板中へのしみ出し
をTM波よりも大きくできる。すなわち、光方向
性結合器６での結合量がTE波の方がTM波より
も大きくなる。よつて光導波路２，３の部分の屈
折率及び形状の選び方によつてTE波だけ結合す
る光方向性結合器６が得られる。
第２図は本発明に用いることができる光方向性
結合器の他の一例を示す斜視図である。第２図に
おいて１１はLiNbO3基板、１２，１３は
LiNbO3基板にチタンを拡散して形成した光導波
路である。光導波路１２と１３は途中で近接して
設置されており光方向性結合器１６る構成してい
る。但し、上記の近接した部分では光導波路１３
の上には金属膜１４がコーテイングされている。
光導波路１３の金属膜１４の下ではTM波に対し
てだけ伝搬定数が小さくなり、減衰定数が大きく
なるので、光方向性結合器１６は光導波路１２を
進行するTE波のみ結合し、TM波は結合しない。
結合器の他の一例を示す斜視図である。第２図に
おいて１１はLiNbO3基板、１２，１３は
LiNbO3基板にチタンを拡散して形成した光導波
路である。光導波路１２と１３は途中で近接して
設置されており光方向性結合器１６る構成してい
る。但し、上記の近接した部分では光導波路１３
の上には金属膜１４がコーテイングされている。
光導波路１３の金属膜１４の下ではTM波に対し
てだけ伝搬定数が小さくなり、減衰定数が大きく
なるので、光方向性結合器１６は光導波路１２を
進行するTE波のみ結合し、TM波は結合しない。
第３図、第４図はそれぞれ本発明による光機能
スイツチの他の実施例の平面図を示す。第３図に
おいて、LiNbO3基板１の表面に第１図に示した
実施例と同じ光導波路２，３及び光方向性結合器
６が設置されている。光導波路２の入射側には波
長λ2及び波長λ1に対してそれぞれ(1)式を満足する
周期Ω2，Ω1をもつたインタデイジタル電極２１，
２２が光透過方向に順次設置されており、それぞ
れに信号発生器２３，２４が接続されている。入
射光７は波長λ1及び波長λ2の信号光を合成した光
波であり、ｚ方向の直線偏光である。入射光７は
光導波路２に入射してTE波となる。第３図にお
いて、信号発生器２３によりインターデイジタル
電極２１に電圧が印加されたとき、波長λ1の信号
光だけTM波に変換されるので、波長λ2の信号光
だけ光方向性結合器６により結合して光導波路３
に入射して出射光２６となる。逆に信号発生器２
４によりインターデイジタル電極２２に電圧が印
加されたときは出射光２６は波長λ1の信号光、出
射光２５は波長λ2の信号光となる。よつて本実施
例の光機能スイツチでは信号発生器２３，２４の
電圧によつて任意の波長の信号光の光路を切換え
ることができる。
スイツチの他の実施例の平面図を示す。第３図に
おいて、LiNbO3基板１の表面に第１図に示した
実施例と同じ光導波路２，３及び光方向性結合器
６が設置されている。光導波路２の入射側には波
長λ2及び波長λ1に対してそれぞれ(1)式を満足する
周期Ω2，Ω1をもつたインタデイジタル電極２１，
２２が光透過方向に順次設置されており、それぞ
れに信号発生器２３，２４が接続されている。入
射光７は波長λ1及び波長λ2の信号光を合成した光
波であり、ｚ方向の直線偏光である。入射光７は
光導波路２に入射してTE波となる。第３図にお
いて、信号発生器２３によりインターデイジタル
電極２１に電圧が印加されたとき、波長λ1の信号
光だけTM波に変換されるので、波長λ2の信号光
だけ光方向性結合器６により結合して光導波路３
に入射して出射光２６となる。逆に信号発生器２
４によりインターデイジタル電極２２に電圧が印
加されたときは出射光２６は波長λ1の信号光、出
射光２５は波長λ2の信号光となる。よつて本実施
例の光機能スイツチでは信号発生器２３，２４の
電圧によつて任意の波長の信号光の光路を切換え
ることができる。
第４図は本発明による３つの異なる波長をもつ
た信号光の分離切換えを行なう光機能スイツチの
実施例を示す。第４図においてLiNbO3基板１の
上に第１図に示した光導波路と同じようにして形
成した３本の光導波路３１，３２，３３が設置さ
れている。光導波路３１と３２は一部で近接して
おり光方向性結合器３４を形成し、光導波路３２
と３３は一部で近接して設置され光方向性結合器
３５を形成している。光方向性結合器３４，３５
は第１図に示したものと同じようにTE波だけ結
合するように形成されている。光導波路３１の入
射側には周期Ω1をもつインターデイジタル電極
３６が設置され、光導波路３２の光方向性結合器
３４と３５の間の部分には周期Ω2をもつインタ
ーデイジタル電極３７が設置されている。インタ
ーデイジタル電極３６，３７はそれぞれ信号発生
器３８，３９に接続している。第４図において、
光導波路３２にはそれぞれ波長λ1，λ2，λ3をもつ
信号光を合成したｚ軸方向の直線偏光４０が入射
し、TE波となつて伝搬する。信号発生器３９，
３９の電圧が０のとき入射光４０はTE波のまま
光方向性結合器３４，３５を順次結合して通過
し、光導波路３３から出射し出射光４３となる。
一方、信号発生器３８，３９から電圧が発生した
ときは波長λ1の信号光はTM波となり光導波路３
１を通過して出射光４１となり波長λ2の信号光は
出射光４２となる。
た信号光の分離切換えを行なう光機能スイツチの
実施例を示す。第４図においてLiNbO3基板１の
上に第１図に示した光導波路と同じようにして形
成した３本の光導波路３１，３２，３３が設置さ
れている。光導波路３１と３２は一部で近接して
おり光方向性結合器３４を形成し、光導波路３２
と３３は一部で近接して設置され光方向性結合器
３５を形成している。光方向性結合器３４，３５
は第１図に示したものと同じようにTE波だけ結
合するように形成されている。光導波路３１の入
射側には周期Ω1をもつインターデイジタル電極
３６が設置され、光導波路３２の光方向性結合器
３４と３５の間の部分には周期Ω2をもつインタ
ーデイジタル電極３７が設置されている。インタ
ーデイジタル電極３６，３７はそれぞれ信号発生
器３８，３９に接続している。第４図において、
光導波路３２にはそれぞれ波長λ1，λ2，λ3をもつ
信号光を合成したｚ軸方向の直線偏光４０が入射
し、TE波となつて伝搬する。信号発生器３９，
３９の電圧が０のとき入射光４０はTE波のまま
光方向性結合器３４，３５を順次結合して通過
し、光導波路３３から出射し出射光４３となる。
一方、信号発生器３８，３９から電圧が発生した
ときは波長λ1の信号光はTM波となり光導波路３
１を通過して出射光４１となり波長λ2の信号光は
出射光４２となる。
第５図は本発明による光機能スイツチの別の実
施例の平面図であり、入射光の偏光状態に依存し
ない光機能スイツチを示す。第５図において
LiNbO3基板１の表面に第１図の光導波路と同じ
方法で作成された光導波路５１，５２が設置され
ている。但し、光導波路５１と５２は両方とも基
板端面に入出射端を有し、入射側付近及び出射側
付近の２カ所で互いに近接するような形状をして
おりその部分でTE波のみ結合するような光方向
性結合器５５，５６を形成している。光方向性結
合器５５と５６の間の部分の光導波路５２及び５
１上には周期Ω1をもつたインターデイジタル電
極５３が設置され信号発生器５４に接続されてい
る。第５図において光導波路５１に無偏光状態で
波長λ1をもつ信号光と波長λ2の信号光を合成した
光波５７が入射すると、それはTE波とTM波に
分離して光導波路５１を進行する。光方向性結合
器５５の部分ではTE波は結合して光導波路５２
に移り、TM波は光導波路５１を伝搬してそれぞ
れインターデイジタル電極５３の下を通過する。
信号発生器５４の電圧が０のときは光導波路５２
中のTE波は光方向性結合器５６により再び光導
波路５１に移るので光導波路１の出射光６０は入
射光５７と同じである。しかし、信号発生器５４
の電圧が印加されたときには波長λ1の信号光成分
は光導波路５２中のTE波はTM波に変換され、
光導波路５１中のTM波はTE波に変換されるの
で、光方向性結合器５６により、変換されたTE
波は光導波路５２に移り出射光５９となる。よつ
て信号発生器５４により波長λ1の信号光の光路だ
け切換えることができる。本実施例では２つの光
方向性結合器５５，５６をインターデイジタル電
極の両側に用いることにより入射光の偏光状態に
依存しない光機能スイツチが得られる。また光導
波路５１，５２への入射光５７，５８をそれぞれ
波長λ1、波長λ2の信号光とした場合、信号発生器
５４によつてそれらを任意に合成、分離すること
ができる。
施例の平面図であり、入射光の偏光状態に依存し
ない光機能スイツチを示す。第５図において
LiNbO3基板１の表面に第１図の光導波路と同じ
方法で作成された光導波路５１，５２が設置され
ている。但し、光導波路５１と５２は両方とも基
板端面に入出射端を有し、入射側付近及び出射側
付近の２カ所で互いに近接するような形状をして
おりその部分でTE波のみ結合するような光方向
性結合器５５，５６を形成している。光方向性結
合器５５と５６の間の部分の光導波路５２及び５
１上には周期Ω1をもつたインターデイジタル電
極５３が設置され信号発生器５４に接続されてい
る。第５図において光導波路５１に無偏光状態で
波長λ1をもつ信号光と波長λ2の信号光を合成した
光波５７が入射すると、それはTE波とTM波に
分離して光導波路５１を進行する。光方向性結合
器５５の部分ではTE波は結合して光導波路５２
に移り、TM波は光導波路５１を伝搬してそれぞ
れインターデイジタル電極５３の下を通過する。
信号発生器５４の電圧が０のときは光導波路５２
中のTE波は光方向性結合器５６により再び光導
波路５１に移るので光導波路１の出射光６０は入
射光５７と同じである。しかし、信号発生器５４
の電圧が印加されたときには波長λ1の信号光成分
は光導波路５２中のTE波はTM波に変換され、
光導波路５１中のTM波はTE波に変換されるの
で、光方向性結合器５６により、変換されたTE
波は光導波路５２に移り出射光５９となる。よつ
て信号発生器５４により波長λ1の信号光の光路だ
け切換えることができる。本実施例では２つの光
方向性結合器５５，５６をインターデイジタル電
極の両側に用いることにより入射光の偏光状態に
依存しない光機能スイツチが得られる。また光導
波路５１，５２への入射光５７，５８をそれぞれ
波長λ1、波長λ2の信号光とした場合、信号発生器
５４によつてそれらを任意に合成、分離すること
ができる。
なお、上述の第３図、第４図及び第５図の実施
例においては、先に述べたように、インタデイジ
タル電極の周期は光透過方向にわずかに変化して
おり広い温度範囲で動作し、かつ十分な分波特性
をもつように設定されている。
例においては、先に述べたように、インタデイジ
タル電極の周期は光透過方向にわずかに変化して
おり広い温度範囲で動作し、かつ十分な分波特性
をもつように設定されている。
以上述べたように本発明によれば、温度特性が
安定で分波特性が優れた、特定の波長だけ光路を
切換えることができる光機能スイツチが得られ
る。
安定で分波特性が優れた、特定の波長だけ光路を
切換えることができる光機能スイツチが得られ
る。
本発明を実施する上での構成は上記の実施例に
とらわれるものではない。例えば結晶材料として
は、チタン酸バリウム、ニオブ酸バリウム・ナト
リウム、ニオブ酸ストロンチウム・バリウム等を
用いることができる。また光方向性結合器の例と
しては、誘電体基板上に低屈折率をもつたスペー
サーを介して他の誘電体膜を蒸着し、該誘電体膜
と誘電体基板表面の光導波路との間で光方向性結
合器を形成することができる。なお、本発明の光
機能スイツチは高速の電気信号を印加することに
より特定の波長だけ分離して変調する光変調器と
して用いることができる。
とらわれるものではない。例えば結晶材料として
は、チタン酸バリウム、ニオブ酸バリウム・ナト
リウム、ニオブ酸ストロンチウム・バリウム等を
用いることができる。また光方向性結合器の例と
しては、誘電体基板上に低屈折率をもつたスペー
サーを介して他の誘電体膜を蒸着し、該誘電体膜
と誘電体基板表面の光導波路との間で光方向性結
合器を形成することができる。なお、本発明の光
機能スイツチは高速の電気信号を印加することに
より特定の波長だけ分離して変調する光変調器と
して用いることができる。
第１図は本発明による光機能スイツチの一実施
例を示す斜視図、第３図、第４図、第５図は本発
明による光機能スイツチの他の実施例を示す平面
図である。第２図は本発明に用いることができる
光方向性結合器の一例を示す斜視図である。 図において、１はニオブ酸リチウム基板、２，
３，１２，１３，３１，３２，３３，５１，５２
は光導波路、６，１６，３４，３５，５５，５６
は光方向性結合器、４，２１，２２，３６，３
７，５３はインターデイジタル電極、５，２３，
２４，３８，３９，５４は信号発生器である。
例を示す斜視図、第３図、第４図、第５図は本発
明による光機能スイツチの他の実施例を示す平面
図である。第２図は本発明に用いることができる
光方向性結合器の一例を示す斜視図である。 図において、１はニオブ酸リチウム基板、２，
３，１２，１３，３１，３２，３３，５１，５２
は光導波路、６，１６，３４，３５，５５，５６
は光方向性結合器、４，２１，２２，３６，３
７，５３はインターデイジタル電極、５，２３，
２４，３８，３９，５４は信号発生器である。
Claims (1)
- １ 屈折率楕円体の回転を生じせしめる電気光学
効果を有する誘電体基板に光導波路を設け、この
光導波路上に当該光導波路の光透過方向に周期的
なインターデイジタル電極を１つまたは複数個設
け、前記誘電体基板表面に平行な電界成分を有す
る光波と前記誘電体基板表面に垂直な電界成分を
有する光波とに対して結合量が異なり、かつ、前
記光導波路に光学的に結合した光方向性結合器を
少なくとも１個設けたことを特徴とする光機能ス
イツチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10624679A JPS5630116A (en) | 1979-08-21 | 1979-08-21 | Photo function switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10624679A JPS5630116A (en) | 1979-08-21 | 1979-08-21 | Photo function switch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5630116A JPS5630116A (en) | 1981-03-26 |
| JPS6343724B2 true JPS6343724B2 (ja) | 1988-09-01 |
Family
ID=14428745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10624679A Granted JPS5630116A (en) | 1979-08-21 | 1979-08-21 | Photo function switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5630116A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61238393A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-23 | Hitachi Ltd | 水の浄化処理剤 |
| FR2584825B1 (fr) * | 1985-07-11 | 1987-10-09 | Labo Electronique Physique | Structure separatrice, element de commutation optique incluant de telles structures et matrice de commutation optique formee de ces elements de commutation |
| JPH0782132B2 (ja) * | 1987-01-24 | 1995-09-06 | 日本電信電話株式会社 | 導波形偏光分離素子 |
| JP2557966B2 (ja) * | 1988-12-09 | 1996-11-27 | 日本電信電話株式会社 | 光合分波器 |
-
1979
- 1979-08-21 JP JP10624679A patent/JPS5630116A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5630116A (en) | 1981-03-26 |
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