JP2877125B2 - 導波型光アレスター - Google Patents
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- JP2877125B2 JP2877125B2 JP9030361A JP3036197A JP2877125B2 JP 2877125 B2 JP2877125 B2 JP 2877125B2 JP 9030361 A JP9030361 A JP 9030361A JP 3036197 A JP3036197 A JP 3036197A JP 2877125 B2 JP2877125 B2 JP 2877125B2
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/125—Bends, branchings or intersections
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- 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
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/3515—All-optical modulation, gating, switching, e.g. control of a light beam by another light beam
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- G—PHYSICS
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- 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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- G02F1/35—Non-linear optics
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
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- G02B2006/12183—Ion-exchange
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- 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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- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/3511—Self-focusing or self-trapping of light; Light-induced birefringence; Induced optical Kerr-effect
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信等に
おいて、入射光の電界強度が許容値を超える場合に入射
光を他へ回避させ、後段に接続される光デバイス、装
置、あるいはシステムを保護する機能を有する光アレス
ターに関し、特に基板上部表面に形成された光導波路を
用いて光出力を自動制御する導波型光アレスターに関す
る。
おいて、入射光の電界強度が許容値を超える場合に入射
光を他へ回避させ、後段に接続される光デバイス、装
置、あるいはシステムを保護する機能を有する光アレス
ターに関し、特に基板上部表面に形成された光導波路を
用いて光出力を自動制御する導波型光アレスターに関す
る。
【0002】
【従来の技術】光を通信に用いる光通信システムは実用
化に向け進展しており、大容量且つ多機能の高度な光通
信システムの開発が進められている。特に最近では、光
の特徴を生かして複数の波長の光に情報をのせて伝送す
る波長多重通信(以下、WDM通信と言う)が脚光を浴
びている。また、光アンプの実用化により、伝送路のロ
ス・レス(loss less)化が進み、伝送距離も
飛躍的に延びている。しかし、この光アンプを多段に接
続した長距離光通信システムでは、光アンプの利得の波
長依存性により、異なった波長であるチャンネル間でレ
ベル差が生じる。多段に接続された光アンプの利得の積
み重ねにより、結果として光の電界強度の増幅過多とな
り、後段に接続されるシステム及び光デバイスの最大許
容限度を超えてしまう場合もある。しかし、現在のとこ
ろ、光通信あるいは光インターフェースなどの光伝送に
おいて、伝搬する入射光の電界強度(パワー)に対しシ
ステム若しくはシステムを構成する光デバイスを保守す
るための特定の保安器はない。
化に向け進展しており、大容量且つ多機能の高度な光通
信システムの開発が進められている。特に最近では、光
の特徴を生かして複数の波長の光に情報をのせて伝送す
る波長多重通信(以下、WDM通信と言う)が脚光を浴
びている。また、光アンプの実用化により、伝送路のロ
ス・レス(loss less)化が進み、伝送距離も
飛躍的に延びている。しかし、この光アンプを多段に接
続した長距離光通信システムでは、光アンプの利得の波
長依存性により、異なった波長であるチャンネル間でレ
ベル差が生じる。多段に接続された光アンプの利得の積
み重ねにより、結果として光の電界強度の増幅過多とな
り、後段に接続されるシステム及び光デバイスの最大許
容限度を超えてしまう場合もある。しかし、現在のとこ
ろ、光通信あるいは光インターフェースなどの光伝送に
おいて、伝搬する入射光の電界強度(パワー)に対しシ
ステム若しくはシステムを構成する光デバイスを保守す
るための特定の保安器はない。
【0003】従来の一般的な対応策は、光アンプからの
出力光をモニタし、必要に応じて光強度を減衰させる、
あるいは光スイッチで光路を切り替える等のフィードバ
ック制御によるものである。例えば、アンプ出力光をモ
ニタし、LD光の出力レベルあるいは光アンプの利得レ
ベルをフィードバック制御する方法がある。また、光ア
ンプの利得は固定(一定)とし、モニタ情報から光アン
プ後段に接続した可変光減衰器の透過出力レベルを制御
する方法もある。これらは、いずれも、伝送路内を伝搬
する波長多重された信号光(入射光)の電界強度をチャ
ンネル間で一定レベルに制御するために、つまり等価に
するために提案されているシステム構成であるが、保安
器(保安システム)としても流用することができる。
出力光をモニタし、必要に応じて光強度を減衰させる、
あるいは光スイッチで光路を切り替える等のフィードバ
ック制御によるものである。例えば、アンプ出力光をモ
ニタし、LD光の出力レベルあるいは光アンプの利得レ
ベルをフィードバック制御する方法がある。また、光ア
ンプの利得は固定(一定)とし、モニタ情報から光アン
プ後段に接続した可変光減衰器の透過出力レベルを制御
する方法もある。これらは、いずれも、伝送路内を伝搬
する波長多重された信号光(入射光)の電界強度をチャ
ンネル間で一定レベルに制御するために、つまり等価に
するために提案されているシステム構成であるが、保安
器(保安システム)としても流用することができる。
【0004】例えば、1996年電子情報通信学会総合
大会において「アレイ格子型フィルタを用いたEDFA
利得等化回路の検討(B‐1183)」と題して、図6
に示すような、光中継器のプリアンプ122とポストア
ンプ120間に、各波長チャンネル毎に可変光減衰器を
配置する方法が発表されている。図6に示す利得等化回
路は、モニタ110、112、114、116にて検出
された各波長の強度を基に、カウンタ118により光減
衰器102、104、106、108を制御するもので
ある。
大会において「アレイ格子型フィルタを用いたEDFA
利得等化回路の検討(B‐1183)」と題して、図6
に示すような、光中継器のプリアンプ122とポストア
ンプ120間に、各波長チャンネル毎に可変光減衰器を
配置する方法が発表されている。図6に示す利得等化回
路は、モニタ110、112、114、116にて検出
された各波長の強度を基に、カウンタ118により光減
衰器102、104、106、108を制御するもので
ある。
【0005】上述の可変光減衰器のような光デバイス構
造については種々の提案がなされており、レンズ、ミラ
ー等の光学系技術を用いたものから、集積光学技術を用
いた光導波路デバイスまで幅広い。この光導波路デバイ
スでは、単一モード導波であるので、電気光学効果や音
響光学効果などによる制御が簡単にできる利点があり、
光通信、光インターコネクション等への適用が有効であ
る。
造については種々の提案がなされており、レンズ、ミラ
ー等の光学系技術を用いたものから、集積光学技術を用
いた光導波路デバイスまで幅広い。この光導波路デバイ
スでは、単一モード導波であるので、電気光学効果や音
響光学効果などによる制御が簡単にできる利点があり、
光通信、光インターコネクション等への適用が有効であ
る。
【0006】図7は、光導波路型光デバイスの一例であ
る光路切り替え等に適した方向性結合型光スイッチの斜
視図を示す。光学軸に垂直に切り出して整形したLiN
bO 3結晶基板71上にTi等の金属を熱拡散して光導
波路72、73が形成されている。これら光導波路7
2、73は数μm程度の間隔で接近して設置されること
により光方向性結合器75を構成している。光導波路7
2、73上にはバッファ層(不図示)を介して制御電極
76が設置されている。なお、ここでの光導波路は、伝
搬光に対して屈折率が常に一定である。このスイッチの
基本的な動作原理は、先ず、片方の光導波路、例えば光
導波路73の端面から入射した入射光79が光導波路7
3中を伝搬し、光方向性結合器75の部分で近接した光
導波路72にエネルギーが移行する。光方向性結合器7
5の結合領域の長さを表す結合長Lを完全結合長Lcに
一致させた場合、ほぼ100%のエネルギーが光導波路
72に移って出射光81となる。一方、制御電極76に
電圧を印加した場合、電気光学効果によって光導波路7
2、73の屈折率が変化して両者の屈折率が非対称とな
り、両者を伝搬する入射光の間で位相不整合が生じて結
合状態が変化し、適当な印加電圧のもとでは元の光導波
路73へエネルギーが移り出射光82となる。従って、
電圧を印加することにより光路の切り替えが行える。こ
の光導波路デバイスは、一般的には、入射側、出対側に
それぞれ2本の光ファイバーを接続し、2×2の光路切
り替え光スイッチとして用いられるが、例えば、入射側
として光導波路73、出対側として光導波路72へそれ
ぞれ光ファイバーを接続すれば、可変減衰器としても適
用できる。
る光路切り替え等に適した方向性結合型光スイッチの斜
視図を示す。光学軸に垂直に切り出して整形したLiN
bO 3結晶基板71上にTi等の金属を熱拡散して光導
波路72、73が形成されている。これら光導波路7
2、73は数μm程度の間隔で接近して設置されること
により光方向性結合器75を構成している。光導波路7
2、73上にはバッファ層(不図示)を介して制御電極
76が設置されている。なお、ここでの光導波路は、伝
搬光に対して屈折率が常に一定である。このスイッチの
基本的な動作原理は、先ず、片方の光導波路、例えば光
導波路73の端面から入射した入射光79が光導波路7
3中を伝搬し、光方向性結合器75の部分で近接した光
導波路72にエネルギーが移行する。光方向性結合器7
5の結合領域の長さを表す結合長Lを完全結合長Lcに
一致させた場合、ほぼ100%のエネルギーが光導波路
72に移って出射光81となる。一方、制御電極76に
電圧を印加した場合、電気光学効果によって光導波路7
2、73の屈折率が変化して両者の屈折率が非対称とな
り、両者を伝搬する入射光の間で位相不整合が生じて結
合状態が変化し、適当な印加電圧のもとでは元の光導波
路73へエネルギーが移り出射光82となる。従って、
電圧を印加することにより光路の切り替えが行える。こ
の光導波路デバイスは、一般的には、入射側、出対側に
それぞれ2本の光ファイバーを接続し、2×2の光路切
り替え光スイッチとして用いられるが、例えば、入射側
として光導波路73、出対側として光導波路72へそれ
ぞれ光ファイバーを接続すれば、可変減衰器としても適
用できる。
【0007】以上が、最大許容限度を超えた光波から光
デバイス、システムを保護するための従来技術である。
これに対し、後述するように本発明では屈折率が入射光
電界強度により変化する非線形媒質からなる光導波路を
用いることにより、外部制御することなしに自動的に電
界強度の許容範囲を超えた信号光を伝送路から効率的に
回避させるものである。ここで、非線形媒質を用いた光
デバイスとして、特開平03−174523号公報に光
ニューロ素子に係る技術が開示されている。このデバイ
スは、入力光導波路と出力光導波路と、両者の間に非線
形媒質からなる平行平板が配置されてなるものであり、
以下の機能を有するものである。すなわち、入力光が一
定強度に達すると非線形媒質からなる平行平板の屈折率
が変化して共鳴状態となる。このとき入力光導波路と出
力光導波路との間に強い結合が生じ、出力光強度が飛躍
的に増大するという機能を有するものである。換言すれ
ば、非線形媒質からなる平行平板において共鳴状態を起
こさせることにより、出力光強度を増大させる機能を有
するものである。このデバイスにおいては、非線形媒質
は光導波路ではなく共鳴状態を起こさせる部材として用
いられている。一方、本発明は、非線形媒質を光導波路
として用い、線形導波路および非線形導波路の構造上の
特徴により、入力光が一定強度に達したときに自動的に
回避路に導かれるという効果を奏するものである。した
がって、上記公報に開示された技術は目的、構成、作用
効果とも本発明とは相違するデバイスである。また、特
開平62−502782号公報には低損失光導波路を有
するデバイスに係る技術が開示されている。このデバイ
スは、屈折率が一定の光導波路における曲がり部、ある
いは導波路幅の変換部のように過剰伝搬損失(放射損
失、モード変換損失など)が発生する部位に選択的に非
線形媒質を配置することにより過剰損失の発生を抑圧す
るものである。また導波路自体を非線形媒質によって形
成させるという技術でもない。したがって、目的、構
成、作用効果とも本発明と相違するデバイスである。
デバイス、システムを保護するための従来技術である。
これに対し、後述するように本発明では屈折率が入射光
電界強度により変化する非線形媒質からなる光導波路を
用いることにより、外部制御することなしに自動的に電
界強度の許容範囲を超えた信号光を伝送路から効率的に
回避させるものである。ここで、非線形媒質を用いた光
デバイスとして、特開平03−174523号公報に光
ニューロ素子に係る技術が開示されている。このデバイ
スは、入力光導波路と出力光導波路と、両者の間に非線
形媒質からなる平行平板が配置されてなるものであり、
以下の機能を有するものである。すなわち、入力光が一
定強度に達すると非線形媒質からなる平行平板の屈折率
が変化して共鳴状態となる。このとき入力光導波路と出
力光導波路との間に強い結合が生じ、出力光強度が飛躍
的に増大するという機能を有するものである。換言すれ
ば、非線形媒質からなる平行平板において共鳴状態を起
こさせることにより、出力光強度を増大させる機能を有
するものである。このデバイスにおいては、非線形媒質
は光導波路ではなく共鳴状態を起こさせる部材として用
いられている。一方、本発明は、非線形媒質を光導波路
として用い、線形導波路および非線形導波路の構造上の
特徴により、入力光が一定強度に達したときに自動的に
回避路に導かれるという効果を奏するものである。した
がって、上記公報に開示された技術は目的、構成、作用
効果とも本発明とは相違するデバイスである。また、特
開平62−502782号公報には低損失光導波路を有
するデバイスに係る技術が開示されている。このデバイ
スは、屈折率が一定の光導波路における曲がり部、ある
いは導波路幅の変換部のように過剰伝搬損失(放射損
失、モード変換損失など)が発生する部位に選択的に非
線形媒質を配置することにより過剰損失の発生を抑圧す
るものである。また導波路自体を非線形媒質によって形
成させるという技術でもない。したがって、目的、構
成、作用効果とも本発明と相違するデバイスである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来方法には以
下のような問題点があった。第1の問題点は、モニタを
要することである。モニタからの情報により伝搬される
信号光電界強度がどの程度かを認知し、回避路へ切り替
えたり電界強度を減衰させるように光源或いは光アンプ
をフィードバック制御する必要があり、装置(システ
ム)が複雑になり部品点数が増えるという問題があっ
た。また、第2の問題点は、高精度の制御が要求される
場合に、チャンネルの数だけ検出および制御回路が必要
となることである。制御系が更に複雑となり商用化に不
向きとなることが問題であった。以上のように、従来の
制御方法はいずれもシステムが複雑になり、システムの
信頼性および生産性、ひいては保守性の低下をもたらす
という問題があった。
下のような問題点があった。第1の問題点は、モニタを
要することである。モニタからの情報により伝搬される
信号光電界強度がどの程度かを認知し、回避路へ切り替
えたり電界強度を減衰させるように光源或いは光アンプ
をフィードバック制御する必要があり、装置(システ
ム)が複雑になり部品点数が増えるという問題があっ
た。また、第2の問題点は、高精度の制御が要求される
場合に、チャンネルの数だけ検出および制御回路が必要
となることである。制御系が更に複雑となり商用化に不
向きとなることが問題であった。以上のように、従来の
制御方法はいずれもシステムが複雑になり、システムの
信頼性および生産性、ひいては保守性の低下をもたらす
という問題があった。
【0009】上記問題点をふまえ、本発明は、外部制御
することなしに自動的に電界強度の許容範囲を超えた信
号光を伝送路から効率的に回避させることを課題とす
る。
することなしに自動的に電界強度の許容範囲を超えた信
号光を伝送路から効率的に回避させることを課題とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、伝送路を伝搬してきた許容限度を越えた信号光パ
ワーを自動的に回避路へ誘導するものである。すなわ
ち、伝搬光の電界強度により自動的に光路を切り替える
デバイスを提供するものである。本発明の導波型光アレ
スターは、フィードバック制御系を用いず、また、制御
回路の複雑化による部品点数の増加を招くことも無いの
で、回路・装置構成を大幅に簡易化することができる。
したがって、装置の小型・軽量化および低消費電力化・
高速化といった性能向上が可能となる。また、伝送路に
挿入して用いるものであるため、操作性、保守性にも優
れる。
明は、伝送路を伝搬してきた許容限度を越えた信号光パ
ワーを自動的に回避路へ誘導するものである。すなわ
ち、伝搬光の電界強度により自動的に光路を切り替える
デバイスを提供するものである。本発明の導波型光アレ
スターは、フィードバック制御系を用いず、また、制御
回路の複雑化による部品点数の増加を招くことも無いの
で、回路・装置構成を大幅に簡易化することができる。
したがって、装置の小型・軽量化および低消費電力化・
高速化といった性能向上が可能となる。また、伝送路に
挿入して用いるものであるため、操作性、保守性にも優
れる。
【0011】本発明の導波型光アレスターは、基板上に
光導波路が設けられ、該光導波路が光の進行方向に対し
て2方向に分岐する構造を有し、分岐した一の導波路を
分岐導波路A、分岐した他の導波路を分岐導波路Bと
し、前記分岐導波路Aの分岐角度をα、前記分岐導波路
Bの分岐角度をβとしたとき、0°≦α≦1°、7°≦
β<90°、およびα<βを満たし、分岐前の導波路と
前記分岐導波路Bとが同一材料からなり、前記分岐導波
路Aが、分岐前の導波路および前記分岐導波路Bと接触
して、若しくは所定の距離をおいて設けられており、分
岐前の光導波路および前記分岐導波路Bが線形導波路で
あり前記分岐導波路Aが非線形導波路であって、前記線
形導波路の屈折率をna、前記非線形導波路の屈折率を
nbとしたときに、光が入射しない状態ではna>nb
であり、入射光の電界強度が設定値に達したときna=
nbとなることを特徴とする。また本発明の導波型光ア
レスターは、基板上に光導波路が設けられ、該光導波路
が光の進行方向に対して2方向に分岐する構造を有し、
分岐した一の導波路を分岐導波路A、分岐した他の導波
路を分岐導波路Bとし、前記分岐導波路Aの分岐角度を
α、前記分岐導波路Bの分岐角度をβとしたとき、0°
≦α≦1°、7°≦β<90°、およびα<βを満た
し、分岐前の導波路と前記分岐導波路Bとが同一材料か
らなり、前記分岐導波路Aが、分岐前の導波路および前
記分岐導波路Bと接触して、若しくは所定の距離をおい
て設けられており、分岐前の光導波路および前記分岐導
波路Bが非線形導波路であり前記分岐導波路Aが線形導
波路であって、前記線形導波路の屈折率をna、前記非
線形導波路の屈折率をnbとしたときに、光が入射しな
い状態ではna>nbであり、入射光の電界強度が設定
値に達したときna=nbとなることを特徴とする。
光導波路が設けられ、該光導波路が光の進行方向に対し
て2方向に分岐する構造を有し、分岐した一の導波路を
分岐導波路A、分岐した他の導波路を分岐導波路Bと
し、前記分岐導波路Aの分岐角度をα、前記分岐導波路
Bの分岐角度をβとしたとき、0°≦α≦1°、7°≦
β<90°、およびα<βを満たし、分岐前の導波路と
前記分岐導波路Bとが同一材料からなり、前記分岐導波
路Aが、分岐前の導波路および前記分岐導波路Bと接触
して、若しくは所定の距離をおいて設けられており、分
岐前の光導波路および前記分岐導波路Bが線形導波路で
あり前記分岐導波路Aが非線形導波路であって、前記線
形導波路の屈折率をna、前記非線形導波路の屈折率を
nbとしたときに、光が入射しない状態ではna>nb
であり、入射光の電界強度が設定値に達したときna=
nbとなることを特徴とする。また本発明の導波型光ア
レスターは、基板上に光導波路が設けられ、該光導波路
が光の進行方向に対して2方向に分岐する構造を有し、
分岐した一の導波路を分岐導波路A、分岐した他の導波
路を分岐導波路Bとし、前記分岐導波路Aの分岐角度を
α、前記分岐導波路Bの分岐角度をβとしたとき、0°
≦α≦1°、7°≦β<90°、およびα<βを満た
し、分岐前の導波路と前記分岐導波路Bとが同一材料か
らなり、前記分岐導波路Aが、分岐前の導波路および前
記分岐導波路Bと接触して、若しくは所定の距離をおい
て設けられており、分岐前の光導波路および前記分岐導
波路Bが非線形導波路であり前記分岐導波路Aが線形導
波路であって、前記線形導波路の屈折率をna、前記非
線形導波路の屈折率をnbとしたときに、光が入射しな
い状態ではna>nbであり、入射光の電界強度が設定
値に達したときna=nbとなることを特徴とする。
【0012】本発明の導波型光アレスターの一例につい
て、その機能について図1を参照して説明する。図1に
示す導波型光アレスターは、入射する光の強度が一定値
以上になると非線形導波路13に光を回避させる機能を
有する。すなわち、入射光14は、その光強度が一定値
以下のときには光導波路12中を伝搬し、分岐部では非
線形導波路13との境界領域に反射され、出射光15と
なる。一方、入射光14の電界強度が一定値を超える
と、電界強度に応じて非線形導波路13の屈折率がnb
からnaへと変化する。これにより、光導波路12を伝
搬した入射光14は分岐部にて反射されることなく直進
し、非線形導波路13を伝搬し出射光16となる。この
とき、光導波路12を伝搬した出射光15への入射光1
4の漏れはわずかであり、後段にて検出されることはな
い。以上の機能により、伝搬する最大許容限度を越える
入射光の電界強度から後段の光デバイス、システムを保
護することができる。
て、その機能について図1を参照して説明する。図1に
示す導波型光アレスターは、入射する光の強度が一定値
以上になると非線形導波路13に光を回避させる機能を
有する。すなわち、入射光14は、その光強度が一定値
以下のときには光導波路12中を伝搬し、分岐部では非
線形導波路13との境界領域に反射され、出射光15と
なる。一方、入射光14の電界強度が一定値を超える
と、電界強度に応じて非線形導波路13の屈折率がnb
からnaへと変化する。これにより、光導波路12を伝
搬した入射光14は分岐部にて反射されることなく直進
し、非線形導波路13を伝搬し出射光16となる。この
とき、光導波路12を伝搬した出射光15への入射光1
4の漏れはわずかであり、後段にて検出されることはな
い。以上の機能により、伝搬する最大許容限度を越える
入射光の電界強度から後段の光デバイス、システムを保
護することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の導波型光アレスターは、
基板上に分岐構造を有する光導波路が設けられてなるも
のである。本発明における基板は、低損失な光導波路が
形成可能な材料であれば特に限定されないが、ガラス、
シリコン、石英、あるいは電気光学効果を有する誘電体
材料であることが好ましく、不純物が添加されていても
良い。ここで、電気光学効果とは、LiNbO3、Li
TaO3結晶に代表されるような強誘電体結晶に電界を
加えると、結晶の屈折率が変化する効果をいう。この変
化は原理上、瞬時に起こるため光導波路上に電極を形成
して電圧を印可することで高速動作するスイッチや光変
調器を作製することができる。電気光学効果を有する誘
電体材料としては、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)
結晶やタンタル酸リチウム(LiTaO3)結晶等が挙
げられる。
基板上に分岐構造を有する光導波路が設けられてなるも
のである。本発明における基板は、低損失な光導波路が
形成可能な材料であれば特に限定されないが、ガラス、
シリコン、石英、あるいは電気光学効果を有する誘電体
材料であることが好ましく、不純物が添加されていても
良い。ここで、電気光学効果とは、LiNbO3、Li
TaO3結晶に代表されるような強誘電体結晶に電界を
加えると、結晶の屈折率が変化する効果をいう。この変
化は原理上、瞬時に起こるため光導波路上に電極を形成
して電圧を印可することで高速動作するスイッチや光変
調器を作製することができる。電気光学効果を有する誘
電体材料としては、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)
結晶やタンタル酸リチウム(LiTaO3)結晶等が挙
げられる。
【0014】本発明の光導波路は、基板の材質に応じ適
した方法により形成される。例えば以下のものが低損失
な光導波路として有効である。基板がガラスの場合はイ
オン交換により形成されたものが好適である。基板がニ
オブ酸リチウム結晶からなる場合は、プロトン交換また
はチタン(Ti)の熱拡散により形成されてなるものが
良い。また、基板がタンタル酸リチウム結晶を主体とし
てなる場合は、ニオブ(Nb)の熱拡散またはニオブ酸
リチウムのパタン化により形成されてなるものが良い。
基板がシリコンまたは石英である場合は、酸化ケイ素が
好ましい。本発明の光導波路は、例えば図9のような分
岐構造を有する。少なくとも2以上の分岐路を有する。
分岐前の導波路91と分岐導波路B93は同一の材料か
らなり、強度が一定値以下のときは、入射光94は、分
岐前の導波路91および分岐導波路B93からなる導波
路を伝搬するようになっている。ここで、前記分岐導波
路A92、または、分岐前の光導波路91および前記分
岐導波路B93からなる導波路のいずれか一方が線形導
波路であり、他方が非線形導波路である。線形導波路と
は、入射光の電界強度によらず屈折率の値がほぼ一定で
ある導波路をいい、非線形導波路とは、入射光の電界強
度に応じて屈折率が変化する導波路をいう(図2
(c))。分岐前の光導波路91および分岐導波路B9
3が線形導波路であり分岐導波路A92が非線形導波路
である場合は、本来の伝送路の屈折率が一定値であり、
許容限度を超える光の回避路の屈折率が変化する。一
方、分岐前の光導波路91および分岐導波路Bが非線形
導波路であり分岐導波路Aが線形導波路である場合は、
本来の伝送路の屈折率が変化し、許容限度を超える光の
回避路の屈折率は一定値となる。上記のいずれの場合に
おいても、各導波路の屈折率の値を以下のように設定す
ることにより、本発明の目的が効果的に達成される。す
なわち、線形導波路の屈折率をna、前記非線形導波路
の屈折率をnbとしたときに、光が入射しない状態では
na>nbであり、入射光の電界強度が設定値に達したと
きna=nbとなるように設定する。こうすることによ
り、入射光は、その電界強度が設定値以下のときは分岐
導波路Bを、設定値以上のときは分岐導波路A92を伝
搬することとなる。
した方法により形成される。例えば以下のものが低損失
な光導波路として有効である。基板がガラスの場合はイ
オン交換により形成されたものが好適である。基板がニ
オブ酸リチウム結晶からなる場合は、プロトン交換また
はチタン(Ti)の熱拡散により形成されてなるものが
良い。また、基板がタンタル酸リチウム結晶を主体とし
てなる場合は、ニオブ(Nb)の熱拡散またはニオブ酸
リチウムのパタン化により形成されてなるものが良い。
基板がシリコンまたは石英である場合は、酸化ケイ素が
好ましい。本発明の光導波路は、例えば図9のような分
岐構造を有する。少なくとも2以上の分岐路を有する。
分岐前の導波路91と分岐導波路B93は同一の材料か
らなり、強度が一定値以下のときは、入射光94は、分
岐前の導波路91および分岐導波路B93からなる導波
路を伝搬するようになっている。ここで、前記分岐導波
路A92、または、分岐前の光導波路91および前記分
岐導波路B93からなる導波路のいずれか一方が線形導
波路であり、他方が非線形導波路である。線形導波路と
は、入射光の電界強度によらず屈折率の値がほぼ一定で
ある導波路をいい、非線形導波路とは、入射光の電界強
度に応じて屈折率が変化する導波路をいう(図2
(c))。分岐前の光導波路91および分岐導波路B9
3が線形導波路であり分岐導波路A92が非線形導波路
である場合は、本来の伝送路の屈折率が一定値であり、
許容限度を超える光の回避路の屈折率が変化する。一
方、分岐前の光導波路91および分岐導波路Bが非線形
導波路であり分岐導波路Aが線形導波路である場合は、
本来の伝送路の屈折率が変化し、許容限度を超える光の
回避路の屈折率は一定値となる。上記のいずれの場合に
おいても、各導波路の屈折率の値を以下のように設定す
ることにより、本発明の目的が効果的に達成される。す
なわち、線形導波路の屈折率をna、前記非線形導波路
の屈折率をnbとしたときに、光が入射しない状態では
na>nbであり、入射光の電界強度が設定値に達したと
きna=nbとなるように設定する。こうすることによ
り、入射光は、その電界強度が設定値以下のときは分岐
導波路Bを、設定値以上のときは分岐導波路A92を伝
搬することとなる。
【0015】本発明においては、導波路の分岐直後にお
いて一以上の線形導波路および一以上の非線形導波路が
設けられていれば良い。したがって、図10に示す構造
も含まれる。図で分岐導波路Aは非線形導波路であり、
分岐導波路Bは線形導波路である。分岐導波路Aの後に
は線形導波路Cが設けられている。分岐導波路Aの長さ
は許容限度の設定値等に応じて適宜決定される。
いて一以上の線形導波路および一以上の非線形導波路が
設けられていれば良い。したがって、図10に示す構造
も含まれる。図で分岐導波路Aは非線形導波路であり、
分岐導波路Bは線形導波路である。分岐導波路Aの後に
は線形導波路Cが設けられている。分岐導波路Aの長さ
は許容限度の設定値等に応じて適宜決定される。
【0016】本発明において、分岐角度とは、分岐前の
導波路と分岐導波路A若しくは分岐導波路Bとのなす角
をいう(図8)。分岐導波路Aの分岐角度をα、前記分
岐導波路Bの分岐角度をβとしたとき、α<βとなるよ
うに導波路が設けられている。本発明において分岐導波
路Aは許容限度を超えた入射光の回避路であり、入射光
の回避効率を高めるためには、αを一定の値以下とし、
βを一定の値以上とすることが好ましい。すなわち、α
は1°以下とする。α=0°とすることがさらに好まし
い。一方、βについては7°以上とする。
導波路と分岐導波路A若しくは分岐導波路Bとのなす角
をいう(図8)。分岐導波路Aの分岐角度をα、前記分
岐導波路Bの分岐角度をβとしたとき、α<βとなるよ
うに導波路が設けられている。本発明において分岐導波
路Aは許容限度を超えた入射光の回避路であり、入射光
の回避効率を高めるためには、αを一定の値以下とし、
βを一定の値以上とすることが好ましい。すなわち、α
は1°以下とする。α=0°とすることがさらに好まし
い。一方、βについては7°以上とする。
【0017】本発明において分岐導波路Aは、分岐前の
導波路および前記分岐導波路Bと接触して、若しくは所
定の間隔をおいて設けられる。ここで、所定の間隔と
は、用いられる光の波長の5倍程度の距離をいう。用い
られる光の波長に応じて適宜な値が選択されるが、通常
は1〜9μmである。このように所定の間隔を設けた構
成は、一般に光方向性結合器と呼ばれており、原理的に
2本の導波路間で100%の光パワーの授受が可能であ
る。
導波路および前記分岐導波路Bと接触して、若しくは所
定の間隔をおいて設けられる。ここで、所定の間隔と
は、用いられる光の波長の5倍程度の距離をいう。用い
られる光の波長に応じて適宜な値が選択されるが、通常
は1〜9μmである。このように所定の間隔を設けた構
成は、一般に光方向性結合器と呼ばれており、原理的に
2本の導波路間で100%の光パワーの授受が可能であ
る。
【0018】本発明における非線形導波路は、伝搬する
入射光の電界強度に応じて屈折率が変化する媒質であれ
ばいかなる材料からなるものであってもよいが、例えば
有機材料または誘電体材料からなるものが用いられる。
具体的には、誘電性材料としてはADP(NH4・H2P
O4)、KDP(KH2PO4)等、有機材料としてはP
TSポリマー(ポリジアセチレン)等を挙げることがで
きる。
入射光の電界強度に応じて屈折率が変化する媒質であれ
ばいかなる材料からなるものであってもよいが、例えば
有機材料または誘電体材料からなるものが用いられる。
具体的には、誘電性材料としてはADP(NH4・H2P
O4)、KDP(KH2PO4)等、有機材料としてはP
TSポリマー(ポリジアセチレン)等を挙げることがで
きる。
【0019】本発明の導波型光アレスターの動作につい
て図1を参照して説明する。図1に示される導波型光ア
レスターは、基板11の表面に線形導波路12を有し、
その線形導波路12に接触して非線形導波路13が配置
されており、2つの導波路により分岐構造を成してい
る。線形導波路12は本来の伝送路である。非線形導波
路13は、入射光の電界強度が設定値を超えた場合の光
の回避路であり、本来の伝送路(線形導波路12)に結
合しない様に別ポートへ出射する(出射光16)。非線
形導波路13の屈折率はnbであり、光が入射しない状
態ではna>nbと設定されている。尚、伝送路との接続
光ファイバーは、入出射ともに線形導波路12に接続さ
れる。線形導波路12へ入射された入射光14は、その
光強度がa(図2)以下のとき、線形導波路12中を伝
搬し、分岐部ては非線形導波路との境界領域に反射さ
れ、出射光15となる。ここで、入射光14の電界強度
は非線形導波路13を伝搬するには小さいため、非線形
導波路13の屈折率nbをnaまで増大させるには至ら
ず、出射光16は観測されない。次に、入射光14の電
界強度がaを超えると、非線形導波路13の屈折率nb
は入射光14の電界強度に応じてnaと同程度になるま
で増大し、線形導波路12を伝搬した入射光14は、分
岐部にて反射されることなく直進し、非線形導波路13
を伝搬し出射光16となる。このとき、線形導波路12
を伝搬した出射光15への入射光14の漏れはわずかで
あり、後段にて検出されることはない。このようにし
て、伝搬する最大許容限度を越える入射光を効率的に回
避させることができる。
て図1を参照して説明する。図1に示される導波型光ア
レスターは、基板11の表面に線形導波路12を有し、
その線形導波路12に接触して非線形導波路13が配置
されており、2つの導波路により分岐構造を成してい
る。線形導波路12は本来の伝送路である。非線形導波
路13は、入射光の電界強度が設定値を超えた場合の光
の回避路であり、本来の伝送路(線形導波路12)に結
合しない様に別ポートへ出射する(出射光16)。非線
形導波路13の屈折率はnbであり、光が入射しない状
態ではna>nbと設定されている。尚、伝送路との接続
光ファイバーは、入出射ともに線形導波路12に接続さ
れる。線形導波路12へ入射された入射光14は、その
光強度がa(図2)以下のとき、線形導波路12中を伝
搬し、分岐部ては非線形導波路との境界領域に反射さ
れ、出射光15となる。ここで、入射光14の電界強度
は非線形導波路13を伝搬するには小さいため、非線形
導波路13の屈折率nbをnaまで増大させるには至ら
ず、出射光16は観測されない。次に、入射光14の電
界強度がaを超えると、非線形導波路13の屈折率nb
は入射光14の電界強度に応じてnaと同程度になるま
で増大し、線形導波路12を伝搬した入射光14は、分
岐部にて反射されることなく直進し、非線形導波路13
を伝搬し出射光16となる。このとき、線形導波路12
を伝搬した出射光15への入射光14の漏れはわずかで
あり、後段にて検出されることはない。このようにし
て、伝搬する最大許容限度を越える入射光を効率的に回
避させることができる。
【0020】
【実施例】 (実施例1)本発明の実施例について図3を参照して詳
細に説明する。本実施例の導波型光アレスターは、ソー
ダガラス基板31の表面に本来の伝送路に挿入されるイ
オン交換光導波路32を有し、その光導波路32に接触
してPTSポリマー非線形導波路33が埋め込まれてい
る。イオン交換光導波路32は、以下のようにして形成
される。先ず、ソーダガラス31表面にEB蒸着により
形成した約800nm厚程度のチタン(Ti)を形成
後、幅4μm程度の直線光導波路パタン部位を窓開けす
る。次に、このガラス基板を約350℃の硝酸カリウム
(KNO3)に浸漬する。1時間程度放置することによ
り、チタン膜の窓あけされたされた部分が選択的にナト
リウムイオン(Na+)とカリウムイオン(K+)とのイ
オン交換が起こり、三次元導波路が形成される。ただ
し、形成された光導波路幅は、カリウムイオンの横方向
拡散広がりのため、約6μm程度となっている。導波路
形成のためのマスク材料は、Ti以外にもアルミニウム
(Al)等、イオン交換液に溶解しにくいものを用いる
ことができる。一方、PTSポリマー非線形導波路23
は、予めポリマーを埋め込むための溝を形成しておき、
その溝にPTSポリマーを充墳することによって形成さ
れる。溝の形成方法としては、イオン交換導波路の形成
と同様にマスクを形成し、ドライあるいはウエット・エ
ッチングによる方法が一般的である。また、電解質液中
にてエキシマレーザ光を照射することによっても精密な
溝加工ができる。この方法によれば、製造方法の簡素化
を図ることができる。
細に説明する。本実施例の導波型光アレスターは、ソー
ダガラス基板31の表面に本来の伝送路に挿入されるイ
オン交換光導波路32を有し、その光導波路32に接触
してPTSポリマー非線形導波路33が埋め込まれてい
る。イオン交換光導波路32は、以下のようにして形成
される。先ず、ソーダガラス31表面にEB蒸着により
形成した約800nm厚程度のチタン(Ti)を形成
後、幅4μm程度の直線光導波路パタン部位を窓開けす
る。次に、このガラス基板を約350℃の硝酸カリウム
(KNO3)に浸漬する。1時間程度放置することによ
り、チタン膜の窓あけされたされた部分が選択的にナト
リウムイオン(Na+)とカリウムイオン(K+)とのイ
オン交換が起こり、三次元導波路が形成される。ただ
し、形成された光導波路幅は、カリウムイオンの横方向
拡散広がりのため、約6μm程度となっている。導波路
形成のためのマスク材料は、Ti以外にもアルミニウム
(Al)等、イオン交換液に溶解しにくいものを用いる
ことができる。一方、PTSポリマー非線形導波路23
は、予めポリマーを埋め込むための溝を形成しておき、
その溝にPTSポリマーを充墳することによって形成さ
れる。溝の形成方法としては、イオン交換導波路の形成
と同様にマスクを形成し、ドライあるいはウエット・エ
ッチングによる方法が一般的である。また、電解質液中
にてエキシマレーザ光を照射することによっても精密な
溝加工ができる。この方法によれば、製造方法の簡素化
を図ることができる。
【0021】次に、本実施例の導波型光アレスターの動
作について説明する。イオン交換導波路32へ入射され
た入射光14は、その電界強度が許容以下のとき、イオ
ン交換導波路32中を伝搬し、出射光15となる。この
とき、入射光14の電界強度がPTSポリマー導波路3
3を伝搬するには小さいため、PTSポリマー導波路3
3の屈折率nbをnaまで増加させるには至らず、出射光
16は観測されない。しかし、入射光14の電界強度が
許容(設定値)を越えると、PTSポリマー導波路33
の屈折率nbが入射光の電界強度に応じて増加し、naと
同程度の値となったとき、入射光14の大部分がPTS
ポリマー導波路33を伝搬し、出射光16となる。一
方、このとき、イオン交換導波路32を伝搬した出射光
15は、イオン交換導波路32とPTSポリマー導波路
33との分岐角度を10°以上とすれば、20dB程度
の減衰量は実現できる。
作について説明する。イオン交換導波路32へ入射され
た入射光14は、その電界強度が許容以下のとき、イオ
ン交換導波路32中を伝搬し、出射光15となる。この
とき、入射光14の電界強度がPTSポリマー導波路3
3を伝搬するには小さいため、PTSポリマー導波路3
3の屈折率nbをnaまで増加させるには至らず、出射光
16は観測されない。しかし、入射光14の電界強度が
許容(設定値)を越えると、PTSポリマー導波路33
の屈折率nbが入射光の電界強度に応じて増加し、naと
同程度の値となったとき、入射光14の大部分がPTS
ポリマー導波路33を伝搬し、出射光16となる。一
方、このとき、イオン交換導波路32を伝搬した出射光
15は、イオン交換導波路32とPTSポリマー導波路
33との分岐角度を10°以上とすれば、20dB程度
の減衰量は実現できる。
【0022】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
について図4を参照して説明する。本実施例において
は、ソーダガラス基板31表面のイオン交換導波路32
に近接した基板表面にPTSポリマー導波路43を装荷
する。その方法は、「IEE PR0CEEDINGS,Vol.130,Pt.1,N
0.5,0CT.1993」の”LB electron-beam resists”に記載
されているLB膜レジストを用いるリソグラフィー技術
を応用することなどで、微細かつ低損失の光導波路が形
成でき、上記と同様な動作が実現できる。
について図4を参照して説明する。本実施例において
は、ソーダガラス基板31表面のイオン交換導波路32
に近接した基板表面にPTSポリマー導波路43を装荷
する。その方法は、「IEE PR0CEEDINGS,Vol.130,Pt.1,N
0.5,0CT.1993」の”LB electron-beam resists”に記載
されているLB膜レジストを用いるリソグラフィー技術
を応用することなどで、微細かつ低損失の光導波路が形
成でき、上記と同様な動作が実現できる。
【0023】以上の実施例では、ガラス基板にイオン交
換導波路を作製したものであったが、強誘電体結晶基板
であるニオブ酸リチウム(LiNbO3)またはタンタ
ル酸リチウム(LiTaO3)でも良好な特性が得られ
る。LiNbO3結晶基板であれば、チタン(Ti)を
1000℃程度で熱拡散したもの、若しくは、200〜
250℃程度の安息香酸液中そのプロトン(H+)とリ
チウムイオン(Li+)をイオン交換したものなどが低
損失な光導波路として有効である。LiTaO3結晶基
板の場合には、ニオブ(Nb)を熱拡散したものを光導
波路(埋め込み型)としても良いが、LiNbO3薄膜
をパタン化し光導波路(リッジ型)としても良い。非線
形導波路の形成については、上述したような埋め込み型
あるいはリッジ型により実現できる。また、シリコン若
しくは石英を基板とし、光導波路、非線形導波路ともリ
ッジ型として構成することもできる(図5)。
換導波路を作製したものであったが、強誘電体結晶基板
であるニオブ酸リチウム(LiNbO3)またはタンタ
ル酸リチウム(LiTaO3)でも良好な特性が得られ
る。LiNbO3結晶基板であれば、チタン(Ti)を
1000℃程度で熱拡散したもの、若しくは、200〜
250℃程度の安息香酸液中そのプロトン(H+)とリ
チウムイオン(Li+)をイオン交換したものなどが低
損失な光導波路として有効である。LiTaO3結晶基
板の場合には、ニオブ(Nb)を熱拡散したものを光導
波路(埋め込み型)としても良いが、LiNbO3薄膜
をパタン化し光導波路(リッジ型)としても良い。非線
形導波路の形成については、上述したような埋め込み型
あるいはリッジ型により実現できる。また、シリコン若
しくは石英を基板とし、光導波路、非線形導波路ともリ
ッジ型として構成することもできる(図5)。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明の導波型光アレスタ
ーは、光の電界強度により屈折率が変化する非線形導波
路を用いているため、外部制御することなしに自動的に
電界強度の許容範囲を超えた信号光を伝送路から効率的
に回避することができる。また、伝搬光をモニタする必
要がないため、制御回路の複雑化による部品点数の増加
を招くことも無く、回路・装置構成を大幅に簡易化する
ことができる。
ーは、光の電界強度により屈折率が変化する非線形導波
路を用いているため、外部制御することなしに自動的に
電界強度の許容範囲を超えた信号光を伝送路から効率的
に回避することができる。また、伝搬光をモニタする必
要がないため、制御回路の複雑化による部品点数の増加
を招くことも無く、回路・装置構成を大幅に簡易化する
ことができる。
【0025】また本発明の導波型光アレスターは、伝送
路に挿入して用いられ、伝搬する各チャンネル毎の元信
号をシーケンシャルに処理できる。このため、一つのデ
バイスで高精度の制御が可能となる。操作性、保守性に
も優れる。
路に挿入して用いられ、伝搬する各チャンネル毎の元信
号をシーケンシャルに処理できる。このため、一つのデ
バイスで高精度の制御が可能となる。操作性、保守性に
も優れる。
【図1】本発明の導波型光アレスターの概略図である。
【図2】図2(a)は光導波路12の出射光強度の変化
を示す図であり、図2(b)は光導波路13の出射光強
度の変化を示す図であり、図2(c)は光導波路13の
屈折率変化を示す図である。
を示す図であり、図2(b)は光導波路13の出射光強
度の変化を示す図であり、図2(c)は光導波路13の
屈折率変化を示す図である。
【図3】本発明の導波型光アレスターの概略図である。
【図4】本発明の導波型光アレスターの出射側から見た
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図5】本発明の導波型光アレスターの出射側から見た
模式的断面図である。
模式的断面図である。
【図6】従来例である光減衰器を用いた利得等化回路の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図7】従来の導波路型光デバイスの構成を示す斜視図
である。
である。
【図8】分岐角度を説明するための図である。
【図9】本発明の導波型光アレスターの概略図である。
【図10】本発明の導波型光アレスターの概略図であ
る。
る。
11 基板 12 線形導波路 13 非線形導波路 14 入射光 15 出射光 16 出射光 31 ソーダガラス基板 32 イオン交換導波路 33 PTSポリマー非線形導波路 43 PTSポリマー非線形導波路 51 シリコン基板 52 酸化シリコン導波路 71 ニオブ酸リチウム結晶基板 72 Ti拡散導波路 73 Ti拡散導波路 75 光方向性結合器 76 制御電極 77 入射光 78 出射光 79 出射光 81 分岐前の導波路 82 分岐路A 83 分岐路B 84 分岐角α 85 分岐角β 91 分岐前の光導波路 92 分岐導波路A 93 分岐導波路B 101 線形導波路C 102 光減衰器 104 光減衰器 106 光減衰器 108 光減衰器 110 モニタ 112 モニタ 114 モニタ 116 モニタ 118 カウンタ 120 ポストアンプ 122 プリアンプ
Claims (9)
- 【請求項1】 基板上に光導波路が設けられ、該光導波
路が光の進行方向に対して2方向に分岐する構造を有
し、 分岐した一の導波路を分岐導波路A、分岐した他の導波
路を分岐導波路Bとし、前記分岐導波路Aの分岐角度を
α、前記分岐導波路Bの分岐角度をβとしたとき、0°
≦α≦1°、7°≦β<90°、およびα<βを満た
し、 分岐前の導波路と前記分岐導波路Bとが同一材料からな
り、前記分岐導波路Aが、分岐前の導波路および前記分
岐導波路Bと接触して、若しくは所定の距離をおいて設
けられており、分岐前の光導波路および前記分岐導波路Bが線形導波路
であり前記分岐導波路Aが非線形導波路であって、前記
線形導波路の屈折率をna、前記非線形導波路の屈折率
をnbとしたときに、光が入射しない状態ではna>n
bであり、入射光の電界強度が設定値に達したときna
=nbとなる ことを特徴とする導波型光アレスター。 - 【請求項2】 基板上に光導波路が設けられ、該光導波
路が光の進行方向に対して2方向に分岐する構造を有
し、 分岐した一の導波路を分岐導波路A、分岐した他の導波
路を分岐導波路Bとし、前記分岐導波路Aの分岐角度を
α、前記分岐導波路Bの分岐角度をβとしたとき、0°
≦α≦1°、7°≦β<90°、およびα<βを満た
し、 分岐前の導波路と前記分岐導波路Bとが同一材料からな
り、前記分岐導波路Aが、分岐前の導波路および前記分
岐導波路Bと接触して、若しくは所定の距離をおいて設
けられており、分岐前の光導波路および前記分岐導波路Bが非線形導波
路であり前記分岐導波路Aが線形導波路であって、前記
線形導波路の屈折率をna、前記非線形導波路の屈折率
をnbとしたときに、光が入射しない状態ではna>n
bであり、入射光の電界強度が設定値に達したときna
=nbとなる ことを特徴とする導波型光アレスター。 - 【請求項3】 前記非線形導波路が有機材料からなる請
求項1または2に記載の導波型光アレスター。 - 【請求項4】 前記非線形導波路が誘電体材料からなる
請求項1または2に記載の導波型光アレスター。 - 【請求項5】 前記基板がガラスであり前記線形導波路
がイオン交換により形成されてなる請求項1乃至4いず
れかに記載の導波型光アレスター。 - 【請求項6】 前記基板がシリコンまたは石英からな
り、前記線形導波路が酸化ケイ素からなる請求項1乃至
4いずれかに記載の導波型光アレスター。 - 【請求項7】 前記基板が電気光学効果を有する誘電体
結晶からなる請求項1乃至4いずれかに記載の導波型光
アレスター。 - 【請求項8】 前記誘電体結晶がニオブ酸リチウム結晶
であり、前記線形導波路がプロトン交換またはチタン
(Ti)の熱拡散により形成されてなる請求項7に記載
の導波型光アレスター。 - 【請求項9】 前記誘電体結晶がタンタル酸リチウム結
晶であり、前記線形導波路がニオブ(Nb)の熱拡散ま
たはニオブ酸リチウムのパターン化により形成されてな
る請求項7に記載の導波型光アレスター。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9030361A JP2877125B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 導波型光アレスター |
US09/008,739 US5917973A (en) | 1997-02-14 | 1998-01-21 | Waveguide type of optical arrester |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9030361A JP2877125B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 導波型光アレスター |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10228039A JPH10228039A (ja) | 1998-08-25 |
JP2877125B2 true JP2877125B2 (ja) | 1999-03-31 |
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ID=36942606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9030361A Expired - Lifetime JP2877125B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 導波型光アレスター |
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---|---|
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JP (1) | JP2877125B2 (ja) |
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JPH06160920A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 光メモリ |
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1998
- 1998-01-21 US US09/008,739 patent/US5917973A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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