JPH0415455B2 - - Google Patents

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JPH0415455B2
JPH0415455B2 JP351885A JP351885A JPH0415455B2 JP H0415455 B2 JPH0415455 B2 JP H0415455B2 JP 351885 A JP351885 A JP 351885A JP 351885 A JP351885 A JP 351885A JP H0415455 B2 JPH0415455 B2 JP H0415455B2
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JP
Japan
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microstrip line
electrodes
optical
electrode
supplied
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Expired
Application number
JP351885A
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Japanese (ja)
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JPS61162031A (en
Inventor
Toshihiko Makino
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は光集積回路において導波された光波
の強度および導波される光路の選択を、電気的に
制御する光スイツチに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to an optical switch that electrically controls the intensity of light waves guided in an optical integrated circuit and the selection of the guided light path.

従来の技術 分岐光導波路を用いた光スイツチの従来例を第
2図に示す。電気光学効果を有する基板14の表
面に、光導波路15,16,17がY分岐をなす
ように作成されている。これら光導波路の分岐部
分に電極18,19が設けられ、さらに、これら
の電極は基板の端の電極パツド20,21に接続
され、これらの電極パツド20,21の間に外部
から電圧が印加されるようになつている(例え
ば、中根、光永、春名、小山、「LiNbO3単一モ
ード光分岐スイツチとその集積化」電子通信学会
光・量子エレクトロニクス研究会資料OQE81−
54(1981年)) このような構造の素子を全内部反射型光スイツ
チとして働かせることができることはよく知られ
ている。すなわち、光導波路15から光を入射す
ると外部から電圧が印加されない場合、光は光導
波路16の方へ直進する。一方、外部から電圧が
印加されると電極18,19の間に発生する電界
によつて光導波路の分岐部分に電気光学効果に基
づく屈折率変化が生じ、光導波路15の入射光は
光導波路17の方へ曲げられる。したがつて光ス
イツチングが可能となる。
Prior Art FIG. 2 shows a conventional example of an optical switch using a branched optical waveguide. Optical waveguides 15, 16, and 17 are formed on the surface of a substrate 14 having an electro-optic effect so as to form a Y branch. Electrodes 18 and 19 are provided at the branch portions of these optical waveguides, and these electrodes are further connected to electrode pads 20 and 21 at the ends of the substrate, and a voltage is applied between these electrode pads 20 and 21 from the outside. (For example, Nakane, Mitsunaga, Haruna, Koyama, "LiNbO 3 single-mode optical branching switch and its integration" IEICE Optical and Quantum Electronics Research Group Material OQE81-
54 (1981)) It is well known that an element with such a structure can function as a total internal reflection type optical switch. That is, when light is incident from the optical waveguide 15, the light travels straight toward the optical waveguide 16 when no voltage is applied from the outside. On the other hand, when a voltage is applied from the outside, the electric field generated between the electrodes 18 and 19 causes a change in the refractive index based on the electro-optic effect at the branched portion of the optical waveguide, and the incident light on the optical waveguide 15 is transferred to the optical waveguide 17. be bent towards. Optical switching is therefore possible.

発明が解決しようとする問題点 高周波の電気信号は通常同軸ケーブルを用いて
供給されるが、このような電極構成では同軸ケー
ブルとの接続がむずかしく、仮りに接続したとし
ても電極パツドと同軸ケーブルとの間でインピー
ダンスの不整合が起こり、外部スイツチング信号
の電力は効率よく電極部に供給されなくなる。し
たがつて、このような構成の素子では超高速のス
イツチング動作は不可能である。
Problems to be Solved by the Invention High-frequency electrical signals are normally supplied using coaxial cables, but with this electrode configuration it is difficult to connect to the coaxial cables, and even if they are connected, the electrode pads and the coaxial cables are difficult to connect. An impedance mismatch occurs between the two, and the power of the external switching signal is not efficiently supplied to the electrode section. Therefore, ultrahigh-speed switching operations are not possible with such a device.

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、超
高速スイツチング動作を可能にする構成の光スイ
ツチを提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical switch configured to enable ultra-high-speed switching operation.

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、チツプ抵
抗で終端したマイクロストリツプ線路が形成され
た誘電体基板を光スイツチの電極近傍に配置さ
せ、上記マイクロストリツプ線路から電気信号を
供給するものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention disposes a dielectric substrate on which a microstrip line terminated with a chip resistor is formed near the electrode of an optical switch. It supplies electrical signals from the bus line.

作 用 本発明は上記した構成により、マイクロストリ
ツプ線路を介して電極に高周波電気信号を供給す
るようにしており、マイクロストリツプ線路と同
軸ケーブルとの接続は容易に行えることはよく知
られているので、外部電源から同軸ケーブルを用
いて電極に高周波電気信号を供給することができ
る。また、マイクロストリツプ線路の特性インピ
ーダンスと終端チツプ抵抗の抵抗値を同軸ケーブ
ルの特性インピーダンスに等しく選ぶことによつ
て、外部電源と電極との間のインピーダンス不整
合を電極容量に基づく不整合値まで小さくするこ
とができ、かなり広い周波数範囲にわたつて超高
速スイツチング動作を可能にすることができる。
Effect The present invention uses the above-described configuration to supply high-frequency electrical signals to the electrodes via the microstrip line, and it is well known that the microstrip line and the coaxial cable can be easily connected. Therefore, high-frequency electrical signals can be supplied to the electrodes from an external power source using a coaxial cable. In addition, by selecting the characteristic impedance of the microstrip line and the resistance value of the terminating chip resistor to be equal to the characteristic impedance of the coaxial cable, we can reduce the impedance mismatch between the external power supply and the electrodes to a mismatch value based on the electrode capacitance. can be made as small as possible, allowing ultra-fast switching operation over a fairly wide frequency range.

実施例 本発明の一実施例を第1図に示す。Example An embodiment of the present invention is shown in FIG.

第1図のAは上面図、第1図のBはA−A線断
面図である。
A in FIG. 1 is a top view, and B in FIG. 1 is a sectional view taken along the line A-A.

第1図において、1は電気光学効果を有する物
質から成る基板、2,3,4は基板1の表面近傍
に作成された分岐光導波路すなわち入力光、透過
出力光、反射出力光導波路である。分岐導波路の
分岐部分の上部にはスイツチング電気信号を印加
する電極5,6が設けられている。誘電体基板7
の上面にはマイクロストリツプ線路の中心導体8
が設けられ、下面にはマイクロストリツプ線路の
接地導体12が設けられている。また、接地導体
12と電気的に接続された導体部分10と中心導
体8の間にチツプ抵抗9が接続されている。電極
5と中心導体8はリードワイヤ11により接続さ
れ、電極6と接地導体12は接するように置か
れ、圧着または導電性接着剤によつて電気的に接
続されている。電気信号は電気信号入力端子13
から供給される。
In FIG. 1, 1 is a substrate made of a substance having an electro-optic effect, and 2, 3, and 4 are branched optical waveguides formed near the surface of the substrate 1, that is, input light, transmitted output light, and reflected output optical waveguides. Electrodes 5 and 6 for applying switching electric signals are provided above the branch portion of the branch waveguide. Dielectric substrate 7
On the top surface is the center conductor 8 of the microstrip line.
A ground conductor 12 of a microstrip line is provided on the lower surface. Further, a chip resistor 9 is connected between the conductor portion 10 electrically connected to the ground conductor 12 and the center conductor 8. The electrode 5 and the center conductor 8 are connected by a lead wire 11, and the electrode 6 and the ground conductor 12 are placed in contact with each other and electrically connected by pressure bonding or a conductive adhesive. The electric signal is input to the electric signal input terminal 13.
Supplied from.

高周波の電気信号は通常同軸ケーブルによつて
供給されるが、同軸ケーブルの中心導体と外部導
体をそれぞれマイクロストリツプ線路の中心導体
8および接地導体12と接続すれば容易に同軸ケ
ーブルから電気信号を電極5,6に供給すること
ができる。マイクロストリツプ線路の特性インピ
ーダンスは誘電体基板7の誘電率、厚み、および
中心導体8の幅によつて決まるため、与えられた
誘電体基板に対しては中心導体8の幅を適当に選
ぶことによつて同軸ケーブルの特性インピーダン
ス(たとえば50Ω)に等しくすることができる。
マイクロストリツプ線路の中心導体8と接地導体
10の間にチツプ抵抗9を接続し、その抵抗値を
マイクロストリツプ線路の特性インピーダンスに
等しく選べば、端子13から見たインピーダンス
はマイクロストリツプ線路の特性インピーダンス
に電極5,6間の容量を並列に加えたものにな
る。スイツチング電気信号の周波数が高くなる
と、電極5,6間の容量のためにインピーダンス
の不整合は大きくなるが、本発明のような光スイ
ツチの電極容量は1PF程度にすることが可能であ
るので、3dB帯域幅は5〜6GHzまで高くするこ
とができ、超高速スイツチングが可能となる。
High-frequency electrical signals are normally supplied by coaxial cables, but electrical signals can be easily transmitted from coaxial cables by connecting the center conductor and outer conductor of the coaxial cable to the center conductor 8 and ground conductor 12 of the microstrip line, respectively. can be supplied to the electrodes 5 and 6. The characteristic impedance of a microstrip line is determined by the dielectric constant and thickness of the dielectric substrate 7, and the width of the center conductor 8, so the width of the center conductor 8 is selected appropriately for a given dielectric substrate. It can thereby be made equal to the characteristic impedance of the coaxial cable (for example 50Ω).
If a chip resistor 9 is connected between the center conductor 8 of the microstrip line and the ground conductor 10, and its resistance value is chosen equal to the characteristic impedance of the microstrip line, the impedance seen from the terminal 13 will be that of the microstrip line. This is the characteristic impedance of the pulley line plus the capacitance between the electrodes 5 and 6 in parallel. As the frequency of the switching electrical signal increases, the impedance mismatch increases due to the capacitance between the electrodes 5 and 6, but since the electrode capacitance of an optical switch like the present invention can be set to about 1PF, The 3dB bandwidth can be as high as 5-6GHz, enabling ultra-fast switching.

発明の効果 本発明は、チツプ抵抗で終端したマイクロスト
リツプ線路が形成された誘電体基板を光スイツチ
の電極近傍に配置させ、マイクロストリツプ線路
からスイツチング電気信号を供給するようにして
いるので、接続部の不連続による反射なしに超高
周波のスイツチング電気信号を電極に効率よく供
給でき、超高速のスイツチング動作を行うことが
できる。また、マイクロストリツプ線路と同軸ケ
ーブルの接続は容易であるため、同軸ケーブルを
用いて超高周波のスイツチング電気信号を容易に
光スイツチに供給することができる。
Effects of the Invention In the present invention, a dielectric substrate on which a microstrip line terminated with a chip resistor is formed is placed near the electrode of an optical switch, and a switching electric signal is supplied from the microstrip line. Therefore, an ultra-high frequency switching electric signal can be efficiently supplied to the electrodes without reflection due to discontinuity of the connection portion, and ultra-high speed switching operation can be performed. Furthermore, since it is easy to connect the microstrip line and the coaxial cable, it is possible to easily supply ultra-high frequency switching electrical signals to the optical switch using the coaxial cable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図A,Bは本発明の一実施例のスイツチの
上面図、A−A線断面図、第2図は従来の光スイ
ツチの基本構成図である。 1……基板、5,6……電極、7……誘電体基
板、8,12……マイクロストリツプ線路、9…
…チツプ抵抗、10……接地導体。
1A and 1B are a top view and a sectional view taken along the line A--A of a switch according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a basic configuration diagram of a conventional optical switch. 1... Substrate, 5, 6... Electrode, 7... Dielectric substrate, 8, 12... Microstrip line, 9...
...Chip resistor, 10...Ground conductor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 電気光学効果を有する物質から成る基板の表
面近傍に作成された分岐光導波路の分岐部分の上
部に、対向する2つの電極を設け、チツプ抵抗で
終端したマイクロストリツプ線路が形成された誘
電体基板を上記マイクロストリツプ線路の接地導
体と上記2つの電極のうちの一方の電極とが接す
るように配置し、上記マイクロストリツプ線路の
中心導体と上記2つの電極のうちのもう一方の電
極とを電気的に接続して、上記マイクロストリツ
プ線路から電気信号を供給するように構成したこ
とを特徴とする光スイツチ。
1 A dielectric wire in which two opposing electrodes are provided on the top of the branch part of a branch optical waveguide created near the surface of a substrate made of a substance with an electro-optical effect, and a microstrip line terminated with a chip resistor is formed. A body substrate is arranged so that the ground conductor of the microstrip line is in contact with one of the two electrodes, and the center conductor of the microstrip line is in contact with the other of the two electrodes. An optical switch characterized in that it is configured to be electrically connected to an electrode of the microstrip line so that an electric signal is supplied from the microstrip line.
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