JPH025026A - 光スイッチ - Google Patents
光スイッチInfo
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- JPH025026A JPH025026A JP15750188A JP15750188A JPH025026A JP H025026 A JPH025026 A JP H025026A JP 15750188 A JP15750188 A JP 15750188A JP 15750188 A JP15750188 A JP 15750188A JP H025026 A JPH025026 A JP H025026A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims 1
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Classifications
-
- 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
- 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
- G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電気光学効果を有する結晶基板を用いた導波型
の光スィッチに関する３、 〔従来の技術〕 電気光学効果を有する結晶基板上にチタン（Ｔｉ）を熱
拡散して光導波路が形成できる。このようにして、電気
光学効果のある結晶基板上に近接して２本の光導波路を
形成してなる光方向性結合器を用いて導波型光スイッチ
が構成できる。この種の導波型光スイッチには光交換機
及び光通信ネットワークにおける伝送路切替器、外部変
調器などへの応用がある。この光方向性結合器からなる
導波型光スイッチの一種として光路を切替え、または光
を変調するための制御信号が印加される制御電極（以下
では単に「電極」と呼ぶ）が光導波路をはさむ位置に配
置される型がある。
の光スィッチに関する３、 〔従来の技術〕 電気光学効果を有する結晶基板上にチタン（Ｔｉ）を熱
拡散して光導波路が形成できる。このようにして、電気
光学効果のある結晶基板上に近接して２本の光導波路を
形成してなる光方向性結合器を用いて導波型光スイッチ
が構成できる。この種の導波型光スイッチには光交換機
及び光通信ネットワークにおける伝送路切替器、外部変
調器などへの応用がある。この光方向性結合器からなる
導波型光スイッチの一種として光路を切替え、または光
を変調するための制御信号が印加される制御電極（以下
では単に「電極」と呼ぶ）が光導波路をはさむ位置に配
置される型がある。
第３図（ａ） 、 （ｂ）がその従来の光スィッチの構
造を示す断面図である１、第３図（ａ）は２本の光導波
路４ａ。
造を示す断面図である１、第３図（ａ）は２本の光導波
路４ａ。
４ｂのうち１本の光導波路４ｂだけをはさむ位置に電極
６ａ、６ｂを配置した構造の光スィッチであシ、第３図
（ｂ）は２本の光導波路４ａ、４ｂをはさむ位置に電極
６ａ、６ｂを配置した構造の光スィッチである。
６ａ、６ｂを配置した構造の光スィッチであシ、第３図
（ｂ）は２本の光導波路４ａ、４ｂをはさむ位置に電極
６ａ、６ｂを配置した構造の光スィッチである。
電極６ａ、６ｂには通常金属材料が用いられるが、光導
波路４ａ、４ｂの導波光にＴＭ酸成分含まれる場合は電
極を導波光の通過位置に設置するとＴＭ酸成分大きな吸
収を受は光スィッチの損失増加を招く。従って、その吸
収を防ぐだめすくなくとも導波路の通過位置に設置され
る電極６ｂとＬｉＮｂＯ５基板１の間にバッファ層５を
設ける。このバッファ層には５ｉ０２．Ｓｉ、Ｎ、、５
ｉＯＮＸ、Ａ４０３．ＩＴＯなどが用いられる。第３図
（ａ）、 （ｂ）は通過位置に設置される電極６ａＫだ
けバッファ層５を設けた構成を示すが、ＬｉＮｂＯ５基
板１の表面全面にバッファ層５を設ける構成を用いる場
合がある。
波路４ａ、４ｂの導波光にＴＭ酸成分含まれる場合は電
極を導波光の通過位置に設置するとＴＭ酸成分大きな吸
収を受は光スィッチの損失増加を招く。従って、その吸
収を防ぐだめすくなくとも導波路の通過位置に設置され
る電極６ｂとＬｉＮｂＯ５基板１の間にバッファ層５を
設ける。このバッファ層には５ｉ０２．Ｓｉ、Ｎ、、５
ｉＯＮＸ、Ａ４０３．ＩＴＯなどが用いられる。第３図
（ａ）、 （ｂ）は通過位置に設置される電極６ａＫだ
けバッファ層５を設けた構成を示すが、ＬｉＮｂＯ５基
板１の表面全面にバッファ層５を設ける構成を用いる場
合がある。
第３図（ａ） 、 （１））に示す構造の光スィッチに
おいて誘電率の低いバッファ層５を用いるとバッファ層
５に電界が集中し光路切替えや光変調を行なうために電
極６ａ、６ｂに印加する駆動電圧は高くなり、一方駆動
電圧を下げるためにバッファ層５を除去すると、光スィ
ッチの損失が増加する。
おいて誘電率の低いバッファ層５を用いるとバッファ層
５に電界が集中し光路切替えや光変調を行なうために電
極６ａ、６ｂに印加する駆動電圧は高くなり、一方駆動
電圧を下げるためにバッファ層５を除去すると、光スィ
ッチの損失が増加する。
前述した様に、従来のＬｉＮｂＯ３基板を用いた光スィ
ッチでは、低い駆動電圧と低い損失を同時に満足する光
スィッチを得るのは困難である。
ッチでは、低い駆動電圧と低い損失を同時に満足する光
スィッチを得るのは困難である。
本発明の目的は、低い駆動電圧で作動させることができ
、しかも低損失の光スィッチを与えることにある。
、しかも低損失の光スィッチを与えることにある。
前述の課題を解決するために本発明が提供する手段は、
電気光学効果を有する結晶基板上にチタン（Ｔｉ）を熱
拡散またはＨ交換して形成された互いに近接した２本の
光導波路からなる光方向性結合器と、前記基板上に設置
された制御電極とからなり、該制御電極は前記両光導波
路間の前記基板表面である第１の基板表面領域と、前記
第１の基板表面領域とで前記両光導波路のうちのすくな
くとも一方の光導波路をはさむ領域である第２の基板表
面領域とにそれぞれ設置されている光スィッチであって
、すくなくとも前記第１の基板表面領域を凸部にして、
前記凸部を前記両光導波路表面よシ少なくとも０．１μ
ｍ高くしたことを特徴とする。
電気光学効果を有する結晶基板上にチタン（Ｔｉ）を熱
拡散またはＨ交換して形成された互いに近接した２本の
光導波路からなる光方向性結合器と、前記基板上に設置
された制御電極とからなり、該制御電極は前記両光導波
路間の前記基板表面である第１の基板表面領域と、前記
第１の基板表面領域とで前記両光導波路のうちのすくな
くとも一方の光導波路をはさむ領域である第２の基板表
面領域とにそれぞれ設置されている光スィッチであって
、すくなくとも前記第１の基板表面領域を凸部にして、
前記凸部を前記両光導波路表面よシ少なくとも０．１μ
ｍ高くしたことを特徴とする。
次に本発明について図面を参照して説明する第１図（ａ
） 、 （ｂ）は本発明の第１及び第２の実施例である
光スィッチの断面図である。これら光スィッチは方向性
結合器を用いてなシ、近接した２本の光導波路の間の電
極を形成する領域だけをＬｉＮｂＯ５凸部とした構造で
ある。光導波路４ａから光導波路４ｂへ導波光が移行す
る場合、また光導波路４ｂから光導波路４ａへ導波光が
移行する場合には光導波路４ａと４ｂの間に形成された
電極６ａの下を導波光が通過する。この［極６ａはＬｉ
Ｎｂ０．凸部３上に形成されているから、ＬｉＮｂＯ３
凸部３がバッファ層となる。これら実施例ではバッファ
層があるから、導波光にＴＭ酸成分含訃れていても電極
６ａによる吸収を受けず、損失は少々い。また、本実施
例では誘電率の小さいバッファ層を用いていないから、
第３図に示す従来例の場合におこるバッファ層への電界
集中がない。したがって、これら実施例の光スィッチに
おいては、その電界集中がない分だけ低電圧で導波光の
スイッチングが行なえる。
） 、 （ｂ）は本発明の第１及び第２の実施例である
光スィッチの断面図である。これら光スィッチは方向性
結合器を用いてなシ、近接した２本の光導波路の間の電
極を形成する領域だけをＬｉＮｂＯ５凸部とした構造で
ある。光導波路４ａから光導波路４ｂへ導波光が移行す
る場合、また光導波路４ｂから光導波路４ａへ導波光が
移行する場合には光導波路４ａと４ｂの間に形成された
電極６ａの下を導波光が通過する。この［極６ａはＬｉ
Ｎｂ０．凸部３上に形成されているから、ＬｉＮｂＯ３
凸部３がバッファ層となる。これら実施例ではバッファ
層があるから、導波光にＴＭ酸成分含訃れていても電極
６ａによる吸収を受けず、損失は少々い。また、本実施
例では誘電率の小さいバッファ層を用いていないから、
第３図に示す従来例の場合におこるバッファ層への電界
集中がない。したがって、これら実施例の光スィッチに
おいては、その電界集中がない分だけ低電圧で導波光の
スイッチングが行なえる。
例えば従来例においてバッファ層として厚さ約３０００
Ａの５ｉ０２を用いた場合と第１図（ａ） 、 （ｂ）
の実施例とを比較すると、同一のスイッチング及び変調
特性を得るために必要な駆動電圧はこれら実施例では従
来例の約半分となる。
Ａの５ｉ０２を用いた場合と第１図（ａ） 、 （ｂ）
の実施例とを比較すると、同一のスイッチング及び変調
特性を得るために必要な駆動電圧はこれら実施例では従
来例の約半分となる。
ＬｉＮｂＯ３凸部３の高さＴＵ、ＴＭ酸成分吸収によ多
発生する損失の許容で決まるが、０１〜５μｍ程度に設
定すればよい。なお、電極６ａ、６ｂの材料としては金
属、導電性透明材料、高分子材料などが用いられる、１
また光導波路４ａ、４ｂはＬｉＮｂＯ３基板１にＴｉ
を熱拡散して形成した）、Ｈ交換々とによシ形成する。
発生する損失の許容で決まるが、０１〜５μｍ程度に設
定すればよい。なお、電極６ａ、６ｂの材料としては金
属、導電性透明材料、高分子材料などが用いられる、１
また光導波路４ａ、４ｂはＬｉＮｂＯ３基板１にＴｉ
を熱拡散して形成した）、Ｈ交換々とによシ形成する。
第１図（ａ）の光スィッチけ１本の光導波路４ｂをはさ
んでいる１一対の電極からな、！２、第１図（ｂ）の光
スィッチは２本の両方の光導波路４−ａ、４ｂをはさん
でいる１、５対の電極からなった場合を示しているが、
本発明ではＬｉＮｂＯ５凸部３上に設置された電極６ａ
以外のものの配置は第１図（ａ） 、 （ｂ）に限定さ
れるものではない。この、電極６ａ、６ｂに例えばＳｉ
Ｏ２バッファ層を用いることも許される。また基板はＬ
ｉＮｂＯ３に限定されるものでない。
んでいる１一対の電極からな、！２、第１図（ｂ）の光
スィッチは２本の両方の光導波路４−ａ、４ｂをはさん
でいる１、５対の電極からなった場合を示しているが、
本発明ではＬｉＮｂＯ５凸部３上に設置された電極６ａ
以外のものの配置は第１図（ａ） 、 （ｂ）に限定さ
れるものではない。この、電極６ａ、６ｂに例えばＳｉ
Ｏ２バッファ層を用いることも許される。また基板はＬ
ｉＮｂＯ３に限定されるものでない。
第２図（ａ） 、 （ｂ）は本発明の第３及び賜４の実
施例を示す断面図である。これらの実施例も方向性結合
器を用いた元スイッチであシ、近接した２本の光導波路
４ａ、４ｂの領域以外をＬｉＮｂＯ５凸部３とした構造
である。これらの構造によシ得られる効果は第１図（ａ
） 、 （＋３）の実施例の説明で述べたものと同一で
ある。
施例を示す断面図である。これらの実施例も方向性結合
器を用いた元スイッチであシ、近接した２本の光導波路
４ａ、４ｂの領域以外をＬｉＮｂＯ５凸部３とした構造
である。これらの構造によシ得られる効果は第１図（ａ
） 、 （＋３）の実施例の説明で述べたものと同一で
ある。
なお、以上には光スィッチによる導波路の切替動作を主
に述べたが、この種の光スィッチは光変調器としても用
いられることはよく知られていることである。したがっ
て、本発明の光スィッチは、光変調器として呼称される
同じ構造をも宮むものである。
に述べたが、この種の光スィッチは光変調器としても用
いられることはよく知られていることである。したがっ
て、本発明の光スィッチは、光変調器として呼称される
同じ構造をも宮むものである。
以上に説明したように、本発明によれば、駆動電圧が低
く、しかも損失が小さい光スィッチを得ることができる
。
く、しかも損失が小さい光スィッチを得ることができる
。
第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１及び第２の実施
例をそれぞれ示す断面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は本
発明の第３及び第４の実施例をそれぞれ孝子光スイッチ
の断面図、第３図（ａ）及び（ｂ）は従来の光スィッチ
を示す断面図である。 １・・・・・・ＬｉＮｂ０．基板、３・・・・・・Ｌｉ
ＮｂＯ３凸部、４ａ、４ｂ・・・・・・光導波路、５・
・・・・・バッファ層、６ａ。 ６ｂ・・・・・・制御電極。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 １ ： ＬｉＮｂＯ３基祖 ３ ： ＬｉＮｂＯ３凸部 ４ａ 、 ４ｂ ： ｔ’ｅ榔５ｇ＜井６ａ 、６ｂ
： 帛すイ挿ｐ電インレ１ ： ＬｉＮｂＯ３
基板 ３ ： ＬｉＮｂ０ｚ （！ｌり ｆν４ａ、４ｂ：
九溝凛路 ６ａ、６ｂ： 別府ｐｔ格 第１図 第２図 １ ： ＬｉＮｂＯ３系椋 ４ａ 、４ｂ ： 亭すイ運νを市ｂ５： バ
１．フ７層 ６ａ、６ｂ： 享すイ岬電ネｂ 第 図
例をそれぞれ示す断面図、第２図（ａ）及び（ｂ）は本
発明の第３及び第４の実施例をそれぞれ孝子光スイッチ
の断面図、第３図（ａ）及び（ｂ）は従来の光スィッチ
を示す断面図である。 １・・・・・・ＬｉＮｂ０．基板、３・・・・・・Ｌｉ
ＮｂＯ３凸部、４ａ、４ｂ・・・・・・光導波路、５・
・・・・・バッファ層、６ａ。 ６ｂ・・・・・・制御電極。 代理人 弁理士 本 庄 伸 介 １ ： ＬｉＮｂＯ３基祖 ３ ： ＬｉＮｂＯ３凸部 ４ａ 、 ４ｂ ： ｔ’ｅ榔５ｇ＜井６ａ 、６ｂ
： 帛すイ挿ｐ電インレ１ ： ＬｉＮｂＯ３
基板 ３ ： ＬｉＮｂ０ｚ （！ｌり ｆν４ａ、４ｂ：
九溝凛路 ６ａ、６ｂ： 別府ｐｔ格 第１図 第２図 １ ： ＬｉＮｂＯ３系椋 ４ａ 、４ｂ ： 亭すイ運νを市ｂ５： バ
１．フ７層 ６ａ、６ｂ： 享すイ岬電ネｂ 第 図
Claims (1)
- 電気光学効果を有する結晶基板上にチタン（Ｔｉ）を熱
拡散またはＨ＾＋交換して形成された互いに近接した２
本の光導波路からなる光方向性結合器と、前記基板上に
設置された制御電極とからなり、該制御電極は前記両光
導波路間の前記基板表面である第１の基板表面領域と、
該第１の基板表面領域とで前記両光導波路のうちのすく
なくとも一方の光導波路をはさむ領域である第２の基板
表面領域とにそれぞれ設置されている光スイッチにおい
て、すくなくとも前記第１の基板表面領域を凸部にして
、前記凸部を前記両光導波路表面より少なくとも０．１
μｍ高くしたことを特徴とする光スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15750188A JPH025026A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 光スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15750188A JPH025026A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 光スイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH025026A true JPH025026A (ja) | 1990-01-09 |
Family
ID=15651064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15750188A Pending JPH025026A (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | 光スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH025026A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0717306A1 (en) * | 1994-12-15 | 1996-06-19 | Nec Corporation | Waveguide type optical control device with properties of suppressed DC drift, reduced driving voltage and high speed operation |
| WO2001057586A1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-09 | Sdl Integrated Optics Limited | Optical components |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP15750188A patent/JPH025026A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0717306A1 (en) * | 1994-12-15 | 1996-06-19 | Nec Corporation | Waveguide type optical control device with properties of suppressed DC drift, reduced driving voltage and high speed operation |
| JPH08166565A (ja) * | 1994-12-15 | 1996-06-25 | Nec Corp | 光制御デバイス |
| US5617493A (en) * | 1994-12-15 | 1997-04-01 | Nec Corporation | Waveguide type optical control device with properties of suppressed DC drift, reduced driving voltage and high speed operation |
| WO2001057586A1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-08-09 | Sdl Integrated Optics Limited | Optical components |
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