JPH06324367A - 光導波路素子およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外部からのエネルギーを何ら必要とすること
なく、任意の位相制御状態を保持し得る光導波路素子お
よびその制御方法を提供する。 【構成】 コアまたはクラッドの一部分に、特定波長域
の光照射に感応して屈折率が任意の値に制御されかつ該
屈折率が暗所および前記特定波長域を除く光照射ではそ
のまま保持されるホトクロミック材料を所定量添加した
光導波路素子に特定波長域の光を照射することにより任
意の位相シフトを与えることを可能とする。その位相制
御は、コアへ信号光と共に制御光を入射する方法または
導波路に直交する方向から制御光を照射する方法により
実施可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コアを伝搬するコヒー
レントな光の位相をその屈折率を特定波長域の光の照射
により変化させて制御する光導波路素子およびその制御
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コアを伝搬するコヒーレントな光
の位相をその屈折率を変化させて制御する光導波路素子
としては、熱光学効果（ＴＯ効果）を利用したものが知
られている（例えば、オプトロニクス、Ｎｏ．８（１９
８８）河内正夫、ｐ．８５〜９０参照）。具体的には、
ガラスクラッド上部にヒーターを設けるとともに下部に
シリコン基板のヒートシンクを設け、ヒーターに通電し
て加熱することによって上部クラッド、コア、下部クラ
ッドの順に温度が低下する温度分布を得て、この際、該
温度分布に応じて生じる屈折率の変化により、コアを伝
搬する光の位相を変化させるようになしたものである。
この光導波路素子を用いた位相調整器で位相を一定にし
ようとする場合、常時、光導波路の温度分布を一定に保
持する正確な温度維持装置が必要となり、また、温度維
持のための通電を行う必要がある。

【０００３】また、従来のこの種の他の光導波路素子と
しては、電気光学効果（ＥＯ効果）を利用したものが知
られている（例えば、光新時代、Ｎｏ．３１（１９９
２）、Ｇｕｓｓ Ｍｏｈｌｍａｎｎ、中村司朗、ｐ．１
〜５、またはＦｏｕｒｔｈ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＯＥＣ’９２）Ｔｅｃ
ｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ、１７Ｄ３−４、Ｊｕｌ
ｙ、（１９９２）、Ｇ．Ｒ．Ｍｏｈｌｍａｎｎ参照）。
具体的には、二次の光学非線形有機ポリマーをコアと
し、これに電界を印加してその屈折率を変化させ、該コ
アを伝搬する光の位相を変化させるようになしたもので
ある。この光導波路素子を用いて、相変調器、マッハツ
ェンダー干渉計、２×２方向スイッチまたはこれらを３
０組程度まで集積化した光デバイスが実現されている。

【０００４】また、最近、光を照射することにより屈折
率を制御する光反応効果（ＯＯ効果）を光デバイスへ応
用した例が報告されている（例えば、電子情報通信学会
春季全国大会、Ｃ−２１７、（１９９０）、小林勇仁
他、ｐ．４−２７２、または電子情報通信学会春季全国
大会、Ｃ−２９２、（１９９１）、小林勇仁 他、ｐ．
４−３０９、または電子情報通信学会春季全国大会、Ｃ
−６４６、（１９９２）、吉田卓史 他、ｐ．５−２６
７、または特開平４−２５６９０７号公報参照）。これ
らは光ファイバカップラのクラッドに、光屈折率制御材
料としてホトクロミック性有機材料を用いて、カップラ
の分岐比を変化させるようになしたものである。

【０００５】さらにまた、機械式の自己保持型光導波路
スイッチがいくつか提案されている（例えば、特開平４
−２５６９０６号公報参照）が、該機械式の光導波路ス
イッチはオン・オフ動作だけが可能で、その自己保持性
はオン・オフ動作に限定されたものであり、コアを伝搬
する光の位相を変化させるものとは異なる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のＴＯ効
果やＥＯ効果を利用した光導波路素子では高速な位相制
御が可能であるが、いずれも熱や電界をかけ続けなけれ
ばその効果、すなわち位相制御状態が消失してしまうと
いう欠点があった。

【０００７】本発明は前記従来の問題点に鑑み、外部か
らのエネルギーを何ら必要とすることなく、任意の屈折
率、すなわち位相制御状態を保持し得る光導波路素子を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では前記目的を達
成するため、コアを伝搬するコヒーレントな光の位相を
その屈折率を変化させて制御する光導波路素子におい
て、コアの一部分を、特定波長域の光照射に感応して屈
折率が任意の値に制御され且つ該屈折率が暗所及び前記
特定波長域を除く光照射ではそのまま保持される有機化
合物で構成した光導波路素子を提案する。

【０００９】すなわち、請求項１記載の発明は、少なく
ともコアとクラッドからなる光導波路素子であって、前
記コアの少なくとも一部は、該コアの屈折率を特定波長
域の光の照射のみによって変化せしめる有機化合物を含
むものであることを特徴とする。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、少なくとも
コアとクラッドからなる光導波路素子であって、前記ク
ラッドの少なくとも一部は、該クラッドの屈折率を特定
波長域の光の照射のみにより変化せしめる有機化合物を
含むものであることを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、少なくともコアと
クラッドからなり、該コアおよびクラッドのうち少なく
とも一方が該一方の屈折率を特定波長域の光の照射のみ
によって変化せしめる有機化合物を含む光導波路素子の
制御方法であって、前記コアの一端から前記特定波長域
の光を照射し、該照射により前記コアまたはクラッドの
屈折率を変化させ、前記コアを伝搬する光の位相を制御
することを特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、少なくともコアと
クラッドからなり、該コアおよびクラッドのうち少なく
とも一方が該一方の屈折率を特定波長域の光の照射のみ
によって変化せしめる有機化合物を含む光導波路素子の
制御方法であって、前記光導波路素子の光導波路に直交
する方向から前記特定波長域の光を照射し、該照射によ
り前記コアまたはクラッドの屈折率を変化させ、前記コ
アを伝搬する光の位相を制御することを特徴とする。

【００１３】

【作用】位相制御という観点から見た場合の本発明と従
来技術との差を表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１からわかるように、本発明は従来の位
相制御技術に比べて、完全無電力でコアを伝搬する光の
位相状態を長期に亘って維持し、その状態を容易に変更
可能な技術を提供するものである。このため、実際の素
子の使用に当たって、動作速度が早いか遅いかはあまり
問題とならない。このような長期に亘る位相状態の保持
をＴＯ効果で実現しようとする場合は高精度な温度維持
管理装置並びに長期に亘る電力供給が不可欠になり、非
常に不経済なシステムとなってしまう。また、ＥＯ効果
で実現しようとする場合も、屈折率を制御するための電
圧を常時印加しなければならず、また、その状態を維持
管理する新たな装置が必要であり、非常に高価なシステ
ムとなってしまう。

【００１６】また、ＯＯ効果を利用した光ファイバカッ
プラでの自己保持型スイッチや、機械式の自己保持型光
導波路スイッチがあるが、いずれも任意の位相シフトを
起こさせるものではなく、その応用は位相シフトのもの
とは異なる。すなわち、ホトクロミック性有機材料を用
いたカップラの例では、分岐比を変化させた自己保持型
光スイッチ、ならびにその分岐比の設定、変更、微調整
に使用が限定される。また、これらに用いられている有
機化合物の物性からみて、室温下での熱逆反応は止めら
れず、長期の自己保持性は実現されていない。また、機
械式では比のオン・オフ動作に限定され、任意の位相調
整を行うことはできない。

【００１７】本発明はＯＯ効果を用いて長期に亘る自己
保持動作を可能となした位相制御機能を有する光導波路
素子に関するものであり、従来のＴＯ効果やＥＯ効果を
用いた位相制御機能を有する光導波路素子とは外部から
強制的に位相保持のための動作を行う必要がないという
点が異なる。また、従来の長期に亘る自己保持型光スイ
ッチは機械式のスイッチのみであり、位相制御という動
作でない点、すなわち機械式のスイッチがオン・オフ動
作しかできない点が異なる。

【００１８】また、本発明は石英系光導波路での応用に
限定されるものではなく、半導体光導波路、誘導体光導
波路、石英系を除く非晶質光導波路等のコアまたはクラ
ッドにホトクロミック材料を装荷し、同様な動作が可能
である。

【００１９】本発明に用いられる有機化合物は、光照射
で屈折率を制御できる材料であれば特に限定されず、例
えば光分解反応、光解離反応、光二量化反応、光異性化
反応、ホトクロミック反応等を引起す有機材料を用いる
ことができる。ただし、可逆な屈折率制御ができる点で
ホトクロミック反応を引起す有機材料が好適であり、発
明者らの調べた限りではジアリールエテン構造のホトク
ロミック材料で最も良い結果が得られた。

【００２０】これらの有機化合物は通常、室温で固体で
あり、光導波路のコア材料として用いる時は有機高分子
と混合して、あるいは有機溶媒に溶解させて、もしくは
有機高分子の側鎖に化学結合して用いられる。このよう
な有機化合物を光導波路のコアとして用いる場合には光
導波路との屈折率のマッチングが重要である。特に、石
英系の光導波路は通常の有機化合物より低い屈折率が必
要になるが、発明者らが検討した結果ではフッ素化した
有機高分子あるいはフッ素系有機溶媒、シリコン系有機
溶媒を用いることにより、容易にマッチングを実現でき
た。

【００２１】有機化合物をコア層として光導波路のコア
を形成する方法は特に限定されず、良質のコアとして光
が通過すれば良い。コアは石英ガラスクラッドで覆われ
るため、特に防湿や自然酸化等の環境からの影響は極め
て少ないが、さらに信頼性を確保する目的でパッシベー
ションや封止等の処理を加えても良い。

【００２２】有機化合物をクラッド層として導波路のコ
ア部に形成する方法は特に限定されず、良質のクラッド
層としてコア部を被覆できればいかなる形成方法も使用
可能である。有機化合物をクラッド層に用いる場合も導
波路全体を被覆して、屈折率変化の必要な部分に光照射
して導波路の位相を制御してもよいが、位相制御する部
分のみを該屈折率制御有機化合物でコア部を被覆し、他
の部分は通常のクラッド層を用いてもよい。また、位相
制御のバランスをとるため、コア部の任意の箇所に屈折
率を調整、固定した有機材料をクラッド層として用いて
もよい。このようにして作製したクラッド層は、必要に
応じて、防湿や自然酸化等の環境からの影響を軽減する
目的で、パッシベーションや封止等の処理を加えても良
い。

【００２３】上述の有機化合物をコアまたはクラッドに
含有させた本発明の光導波路素子において、そのコアを
伝搬するコヒーレントな光の位相を制御する方法として
は、その伝搬光（信号光）とともにコアの一端から、ま
たは光導波路に対して直交する方向から特定波長域の光
を照射して屈折率を変化させて位相を制御する方法など
を挙げることができる。

【００２４】以下、実施例に従って本発明を説明する
が、本発明はこれに限定されるものでなく、位相制御が
必要となる光導波路素子であれば使用できる。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００２６】図１は本発明の光導波路素子の第１の実施
例を示すもので、ここでは方向性結合器付きマッハツェ
ンダー型２×２光スイッチを実現した例を示す。図中、
１はシリンダ基板、２は火炎堆積法で作製した石英ガラ
スクラッド、３は同法で作製した石英ガラスコア（９μ
ｍ×９μｍ、△ｎ＝０．３％）、４，５は３ｄＢ方向性
結合器、６は石英ガラス板、７はホトクロミック材料を
１０（重量）％添加した高分子コア、８はホトクロミッ
ク材料を添加していない高分子コア、ＡおよびＢは光入
射ポート、ＣおよびＤは光出射ポート、Ｅはマッハツェ
ンダ第１アーム、Ｆはマッハツェンダ第２アームであ
る。

【００２７】図２は図１中のａ−ａ線矢視方向の拡大断
面図、図３は図１中のｂ−ｂ線矢視方向の拡大断面図で
ある。高分子コアおよび８の長さはいずれも５ｍｍ、素
子全体の長さは４０ｍｍ、幅４．５ｍｍである。

【００２８】これを作製するには、まず、従来の火炎堆
積法で２入力２出力方向性結合器付きマッハツェンダー
干渉回路を作製し、その後、マッハツェンダーの２本の
アームの中央部にリアクティブイオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）装置でコアに沿って幅２ｍｍ、長さ５ｍｍでコア上
部までエッチングする。次に、両アームのコア部分だけ
をコア幅９μｍ、長さ４ｍｍ、深さ９μｍとして、コア
部分をくり抜くようにエッチングする。

【００２９】次に、コア材として、波長１．５μｍにお
ける屈折率を１．４４８に調整したフッ素化メチルメタ
クリレートとメチルメタクリレートとの共重合体の高分
子溶液を第１アームＥのコア部分に注入し、同様にホト
クロミック材料（ここではペルフルオロシクロペンテン
環を持つジアリールエテンを用いた。）を１０（重量）
％添加し且つ波長１．５μｍにおける屈折率を１．４４
８になるように調整した高分子溶液を第２アームＦのコ
ア部分に注入する。該注入した高分子溶液の溶媒が十分
に蒸発した後、長さ４．６ｍｍ、幅１．９ｍｍ、長さ
０．２ｍｍの上下面を光学研磨した石英ガラス板６を高
分子コア７および８上に載せる。

【００３０】次に、真空状態でこの部分を１２０℃〜１
４０℃に加熱し、石英ガラス板６を軽く押し付けると高
分子コア７および８は軟化して余分な分が押し出され、
石英ガラス板６は高分子コア７および８の上に隙間なく
密着し、この石英ガラス板６は上部クラッドとなる。

【００３１】前記構造では光の進行方向で石英ガラス板
６と素子本体のクラッド２との間のわずかな隙間による
コア露出部分が生ずるため、特に、ガラスコア３の直上
部のみに屈折率を調整したフッ素化ＰＭＭＡの高分子溶
液を注入し、高分子クラッド９を形成する。その後、石
英ガラス板６の周辺の凹部にシアノアクリレート系ある
いはエポキシ系接着剤１０を注入し、基板との接着を十
分に行う。このことにより、高分子コア７および８は湿
気、酸素、その他の反応性ガス等の外部からの影響が遮
断され、長期安定性を保証できる。さらに使用したホト
クロミック材料の屈折率の自己保持性は極めて優れ、８
０℃で３ケ月以上の安定性を有することが知られてい
る。

【００３２】これを動作させるには、高分子コア７に光
反応を生じさせるための紫外光源、可視光源が必要とな
る。高分子コア７に光反応を生ぜしめる光入射方法とし
ては、光導波路上面等の外部から光を入射させる方法
と、コアを伝搬させて入射する方法とがある。簡便に
は、光導波路上面よりキセノンストロボ光を入射させる
方法がある。キセノンストロボ（例えば、松下電気ＰＥ
１１２０ＣＴ等）の発光面カバーを取外し、代りに紫外
光源として紫外線バンドパスフィルタ（例えば、ＵＶＤ
３３Ｓ、東芝ガラス製等）を取付けたもの、可視光源と
して紫外線カットフィルタ（例えば、Ｙ−５０、東芝ガ
ラス製等）を取付けたものを２つ準備する。この光源は
乾電池２本で動作するものであり、携帯に便利である。

【００３３】次に、光入射ポートＡおよび光出射ポート
Ｃ，Ｄにそれぞれシングルモードファイバを接続する。
光入射ポートＡ溝の光ファイバにはレーザダイオード
（波長１．５５μｍ、出力１ｍＷ）からの光を入射さ
せ、光出射ポートＣ，Ｄの光ファイバは２入力のＧａＡ
ｓ受光装置に接続した。光出射ポートＣからの光出力は
９００μＷで、光出射ポートＤからの光出力は１０μｗ
であった。

【００３４】次に、石英ガラス板６の上部から紫外線バ
ンドパスフィルタを取付けたストロボを１回閃光させた
ところ、直ちに光出射ポートＣの光出力が１０μＷとな
り、光出射ポートＤの光出力が９００μＷとなった。こ
の状態は光の照射なしでは変化しなかった。この１分
後、紫外線カットフィルタを取付けたストロボを１回閃
光させたところ、速やかに光出射ポートＣの光出力が９
００μＷとなり、、光出射ポートＤの光出力が１０μＷ
となった。このようすを図４に示す。この結果、前記光
スイッチは自己保持動作が可能で消光比は−１９．５ｄ
Ｂ、挿入損失は０．４６ｄＢの特性を有していることが
わかった。

【００３５】さらに、前記光スイッチを暗所に１ケ月以
上放置しても、９００μＷの光出力の変動は０．１％以
内という良好な安定性を示した。また、周囲温度を−２
０℃から６０℃まで変化させたヒートサイクル試験（サ
イクル時間１時間）でも５００回以上のサイクルで光出
力の変動は０．１％以内と良好な安定性を示した。

【００３６】一方、制御光である可視光および紫外光を
シングルモードファイバで伝送させ、３ｄＢのファイバ
カップラで信号光（波長１．３あるいは１．５μｍ）と
光スイッチ直前で合波させて、高分子コア７および８に
導く方法がある。

【００３７】光入射ポートＡより信号光とともにコア３
に入射された制御光は３ｄＢ方向性結合器４を通過した
後、マッハツェンダー第１アームＥ、マッハツェンダー
第２アームＦのコアに入射し、ホトクロミック材料が存
在する第２アームＦのみの位相を変化させる。ここでは
ヘリウムネオンレーザー光（６３３ｎｍ、３ｍＷ）とヘ
リウムカドミウムレーザー（３２５ｎｍ、１０ｍＷ）、
水銀キセノンランプ（３１３ｎｍ、５０ｍＷ、３６５ｎ
ｍ、１００ｍＷ）あるいはパルス窒素レーザー（３３７
ｎｍ）とをファイバカップラで合波させ、１０ｍのシン
グルモードファイバで光スイッチの直前まで伝送し、さ
らにファイバカップラを用いて信号光（波長１．５５μ
ｍ、１０００μＷ）と合波させ、コア３に直接入射させ
た。

【００３８】制御光である可視光及び紫外光を照射しな
い状態では光出射ポートＣがオン状態（９００μｍ
Ｗ）、光出射ポートＤがオフ状態（１０μＷ）であっ
た。１分後にヘリウムカドミウムレーザーの照射を５秒
間行ったところ、直ちに光出射ポートＣがオフ状態、光
出射ポートＤがオン状態になった。この状態は光の照射
なしでは変化しなかった。さらに１分後、ヘリウムネオ
ンレーザーの照射を５秒間、光ファイバを通じて行った
ところ、光出射ポートＣがオン状態、光出射ポートＤが
オフ状態の初期状態に戻った。なお、制御光の光照射時
間をより長くすることで、出力光をさらに変化させるこ
とができた。このとき、最大値として４πラジアンの位
相シフトが観測できた。従って、２π，４πラジアンの
時には出力光としては制御光を照射しない時と同じ状態
になった。

【００３９】このように、制御光もまた光ファイバで伝
送可能であり、光だけでの遠隔操作で自己保持型スイッ
チングが可能であることがわかつた。

【００４０】図５は本発明の光導波路素子の第２の実施
例を示すもので、ここでは自己保持型光周波数多重合分
波器を実現した例を示す。図中、１１はシリコン基板、
１２は下部クラッド、１３は上部クラッド、１４はコ
ア、１５および１６は３ｄＢ方向性結合器、１７は石英
ガラス板、１８はホトクロミック添加高分子コア、Ａお
よびＢは光入射ポート、ＣおよびＤは光出射ポート、Ｇ
は下部アーム、Ｈは上部アームである。

【００４１】これを作製するには、まず、従来の火炎堆
積法で石英ガラス導波路を作製し、高分子コア１８のコ
ア部分およびその周囲の上部クラッド１３を第１の実施
例と同様に反応性イオンエッチング法によりエッチング
し、このコア部分にホトクロミック材料を添加した高分
子溶液（屈折率は石英ガラスコア１４と一致させてあ
る。）を注入する。該注入した高分子溶液の溶媒を十分
に蒸発させた後、この上に石英ガラス板１７を載せ、不
活性ガス中で１４０℃に全体を加熱し、該石英ガラス板
１７を押し付けて上部クラッドとする。

【００４２】前記構造では光の進行方向で石英ガラス板
１７と素子本体のクラッド１３との間のわずかな隙間に
よるコア露出部分が生ずるため、特に、ガラスコア１４
の直上部に屈折率を調整したフッ素化ＰＭＭＡの高分子
溶液を注入し、高分子クラッド（図示せず）を形成す
る。その後、石英ガラス板１７の周辺の凹部にシアノア
クリレート系あるいはエポキシ系接着剤（図示せず）を
注入し、基板との接着を十分に行う。このことにより、
高分子コア１８は湿気、酸素、その他の反対性ガス等の
外部からの影響が遮断され、長期安定性を保証できる。

【００４３】これを動作させるため、第１の実施例と同
様にキセノンストロボをフィルタを変えて用いた。

【００４４】また、光入射ポートＡおよび光出射ポート
Ｃ，Ｄにそれぞれシングルモードファイバを接続する。
光入射ポートＡにはＤＦＢ−ＬＤ（波長１．５５μｍ）
の光を導入し、注入電流あるいは温度により周波数を変
化させる。２本のアームＧおよびＨの光路差をΔＬとす
ると、ΔＬ＝１ｃｍの時、Δｆ（＝ｆ１−ｆ２）は０．
０４ｎｍ（５ＧＨｚ）となった。ＤＦＢ−ＬＤの波長を
掃引させると、波長が１．５１ｎｍの時は光出射ポート
Ｃに光出力があり、波長が１．５５ｎｍになると光出射
ポートＤに光出力があった。この時の挿入損失は２．５
ｄＢ、クロストークは１７ｄＢであった。

【００４５】次に、紫外線バンドパスフィルタを取付け
たストロボを石英ガラス板１７の上から１回閃光させた
ところ、光出射ポートＣに波長１．５２μｍの光が出力
され、光出射ポートＤには波長１．５５μｍの光が出力
された。この状態はホトクロミック添加高分子コア１８
の屈折率が変化し、ΔＬが実効的に長くなった効果と同
じであり、波長間隔を変化させることができた。この状
態は暗所に放置した状態では安定し、自己保持性があっ
た。

【００４６】また、可視光を石英ガラス板１７に照射す
ると、Δｆが元の５ＧＨｚの状態に速やかに戻った。紫
外光線の照射量、可視光線の照射量を適宜変化させる
と、任意の波長間隔を自己保持できる光周波数多重合波
分波器が構成できた。自己保持可能なΔｆは１ＧＨｚか
ら１ＴＨｚまでの任意の周波数であった。

【００４７】さらに、前記光周波数多重合波分波器を暗
所に数カ月以上放置しても、光出力の変動は０．１％以
内という良好な安定性を示した。また、周囲温度を−２
０℃から６０℃まで変化させたヒートサイクル試験（サ
イクル時間１時間）でも５００回以上のサイクルで光出
力の変動は０．１％以内と良好な安定性を示した。

【００４８】また、第１の実施例と同様に、光ファイバ
を伝送させた制御光で波長選択域を再設定可能であるこ
ともわかった。

【００４９】〔実施例３〕図６は本発明の光導波路素子
の第３の実施例を示すもので、２１は石英ガラス基板、
２２は石英ガラス板、２３および２６は３ｄＢ方向性結
合器、２４はホトクロミック材料添加高分子コア、２５
は高分子コア、２７は光吸収剤添加高分子コア、Ｉおよ
びＪは光入射ポート、ＫおよびＬは光出射ポート、Ｍは
マッハツェンダー第１アーム、Ｎはマッハツェンダー第
２アームである。

【００５０】図７は図６中のｃ−ｃ線矢視方向の拡大断
面図、図８は図６中のｄ−ｄ線矢視方向の拡大断面図で
ある。図７はマッハツェンダーアーム部の断面で左の第
２アームＮにのみホトクロミック材料添加の高分子が用
いられ、その長さは５ｍｍである。図８は３ｄＢ方向性
結合器の中央部分の断面を示したもので左右のコアはよ
り接近し、コア材料は同じ添加剤なしの高分子で作製さ
れている。素子全体の長さは５０ｍｍ、幅５ｍｍであ
る。

【００５１】これを作製するには従来法である溶融法で
作製した石英板の表面を光学研磨し、２入力２出力方向
結合器付きマッハツェンダー干渉回路を構成出来るよう
にコア部となる８μｍ×８μｍの凹部をリアクティブイ
オンエッチング（ＲＩＥ）装置で作製する。次に機能性
コア材として、ホトクロミック材料（ここではペルフル
オロシクロペンテン環を持つジアリールエテンを用い
た）を１０重量％添加した高分子（フッ素化メチルメタ
クリレートとメチルメタクリレートの共重合体）で屈折
率が１．４４８（波長１．５５μｍ）になるように屈折
率を調整した高分子溶液を第２アームＮの一定長さ（５
ｍｍ）に高分子溶液として塗布した。次に、光吸収剤と
して、紫外線吸収剤（最大吸収波長３５３ｎｍ、商品名
チヌビン３２６）を１重量％と可視光吸収剤（最大吸収
波長５５０ｎｍ、商品名デイスパースファーストバイオ
レット５Ｒ）を１重量％を共に高分子（フッ素化メチル
メタクリレートとメチルメタクリレートの共重合体）に
混ぜた。高分子溶液を長さ５ｍｍの光吸収剤添加高分子
コア部２７に塗布した。乾燥後の高分子の屈折率は１．
４４８（波長１．５５μｍ）になるように調整されてい
る。

【００５２】第１アームＭを含む残りのコア部全体にフ
ッ素化メチルメタクリレートとメチルメタクリレートの
共重合体（屈折率１．４４８、波長１．５５μｍ）の溶
液を塗布した。該注入した高分子溶液の溶媒が十分に蒸
発した後に基板と同じ大きさの石英ガラス板２２を上部
から静かに載せる。

【００５３】次に真空状態でこの部分を１２０℃〜１４
０℃に加熱し、石英ガラス板２２を押し付けると高分子
は軟化して余分な分が押し出され、石英ガラス板２２は
高分子コアの上に隙間なく密着し、この石英ガラス板２
２は上部クラッドとなる。この時、高分子コア部以外の
ガラス界面にエポキシ系接着剤を薄く塗布し、石英ガラ
ス基板２１と石英ガラス板２２の接着強度を高め、湿度
など外部環境から導波路を保護する。最後に入射ポート
および出射ポート端面を光学研磨し、接続損失を低減さ
せた。

【００５４】これを動作するには、第１の実施例と同様
に光信号を光入射ポートＩまたはＪから光ファイバで導
入し、制御光を石英ガラス板２２上面から照射して、光
信号を光出射ポートＫ，Ｌのいずれかにスイッチさせる
ことができる。さらに第１の実施例では基板がシリコン
でできていたために基板側からは可視紫外光である制御
光の照射は不可能であったが、本実施例では基板が石英
ガラスでできているために下部からも光制御が可能とな
った。このために、制御光の発光装置の配置が容易にな
った。

【００５５】次に制御光による遠隔制御による動作方法
を示す。遠隔制御用光源として、紫外線用に水銀キセノ
ンランプ（２００Ｗ、１６００ｍＷ／ｃｍ² ）の照射光
を３６５ｎｍのバンドパスフィルタ（バンド幅１０ｎ
ｍ）を通し、単色化したのち、レンズコリメータ系で光
通信用石英系シングルモードファイバに直接入射させ
た。ファイバ入射１ｍ後の光出力強度は１５０ｍＷであ
った。一方、可視光用にキセノンランプ（２００Ｗ）の
照射光を５５０ｎｍのバンドパスフィルタ（バンド幅５
０ｎｍ）を通し、単色化したのち、同様にレンズコリメ
ータ系で光通信用石英系シングルモードファイバに直接
入射させた。ファイバ入射後１ｍでの光出力強度は２０
ｍＷであった。紫外線および可視光線用の光ファイバを
ファイバカップラーで１本の石英ファイバにまとめて、
１ｋｍ光伝送を行った結果、紫外線では０．９ｍＷの光
出力が、一方、可視光では０．６ｍＷの光出力が得られ
た。

【００５６】制御用光ファイバは光導波路素子の入射ポ
ートＪに接続し、入射ポートＩには信号光用シングルモ
ードファイバを１本、出射ポートＫおよびＬにもそれぞ
れシングルモードファイバを接続した。入射ポートＩに
レーザダイオード（波長１．５５μｍ、出力１ｍＷ）か
らの光を入射させ、出射ポートＫおよびＬの光ファイバ
はそれぞれ２台のＧａＡｓ受光装置に接続した。出射ポ
ートＫからの光出力は９００μＷで、出射ポートＬから
の光出力は１０μＷであった。次に水銀キセノンランプ
の照射光をシャッターを１０秒間開けて照射したとこ
ろ、ただちに出射ポートＬの光出力が９００μＷとな
り、出射ポートＫの光出力が１０μＷとなった。この状
態を１０分間保持した後にキセノンランプの照射光を同
様に１０秒間照射したところ、今度は逆に出射ポートＫ
の光出力が９００μＷとなり、出射ポートＬの光出力が
１０μＷとなった。この様子は第１の実施例の図４に示
したものと同等であった。

【００５７】屈折率制御のために導波してきた制御光
（３５６ｎｍ、５５０ｎｍ）が出射ポートＫ，Ｌから出
射されることは光信号処理にとって好ましくない。この
ための紫外光、可視光を吸収し、信号光のみ通過させる
ように光吸収剤添加高分子コア部２７を出射ポートＫ，
Ｌの直前に設置した。紫外光の減衰量は７０ｄＢ、可視
光の減衰量は８３ｄＢであった。一方、通信波長帯域で
はその挿入損失はたかだか０．１ｄＢであった。このよ
うに光出射ポートＫ，Ｌ側にフィルタを構成することで
光信号への悪影響を取り除くと共に出射光ポートからの
紫外、可視光の入射による素子動作の不安定性も同時に
取り除くことができた。この結果、この自己保持性を有
する光スイッチは高い信頼性とともに消光比：−１９．
５ｄＢ、挿入損失：０．５８ｄＢのスイッチ特性を有し
ていることがわかった。しかも、石英系光ファイバを用
いた１ｋｍの遠隔光スイッチ制御が可能なことがわかっ
た。

【００５８】さらに、前記光スイッチを暗所に１カ月以
上放置しても、９００μＷの光出力の変動は０．１％以
内と良好な安定性を示した。また、周囲温度を−２０℃
から６０℃まで変化させたヒートサイクル試験（サイク
ル時間１時間）でも５００回以上のサイクルで光出力変
動率０．１％以内と良好な安定性を示した。

【００５９】〔実施例４〕図９は本発明の光導波路素子
の第４の実施例を説明する図であって、３１はプラスチ
ック基板、３２はプラスチック板、３３および３６は３
ｄＢ方向性結合器、３４はホトクロミック材料添加高分
子コア、３５は高分子コア、３７は光吸収剤添加高分子
コア、ＯおよびＰは光入射ポート、ＱおよびＲは光出射
ポート、Ｓはマッハツェンダ第１アーム、Ｔはマッハツ
ェンダ第２アームである。図９の断面は第３の実施例を
示す図７および図８と同様な断面形状を有している。た
だし、基板を含むクラッド部は石英ガラスでなくプラス
チックになっている。

【００６０】プラスチック基板３１はコアの凹部（８μ
ｍ×８μｍ）で３ｄＢ方向性結合器、マッハツェンダア
ームおよび導波路を構成できるように精密金型を用いた
射出金型成形により形成した。プラスチック板３２も同
様に平板として射出成形により形成した。プラスチック
材料としては低屈折率で安定性に優れたポリオレフィン
系熱可塑性樹脂を用いた。ここではポリ４メチル１ペン
テン（屈折率１．４６）および低密度ポリエチレン（屈
折率１．５１）を用いた。この他にフッ素系樹脂である
ポリビニリデンフロライド（屈折率１．４１）も用い
た。

【００６１】次にホトクロミック材料（ここではペルフ
ルオロシクロペンテン環を持つジアリールエタンを用い
た）を１０重量％添加した高分子（フッ素化メチルメタ
クリレートとメチルメタクリレートの共重合体）を用い
たコアを作製するために、高分子乾燥後にコア・クラッ
ド屈折率差（Δｎ）が０．３％になるように屈折率を調
整した高分子溶液を作製した。この高分子溶液を第２ア
ームＴの一定長さ（５ｍｍ）に高分子溶液として塗布し
た。次に光吸収剤として、紫外線吸収剤（最大吸収波長
３５３ｎｍ、商品名チヌビン３２６）を１重量％と可視
光吸収剤（最大吸収波長５５０ｎｍ、商品名ディスパー
スファーストバイオレット５Ｒ）を１重量％を共に高分
子（フッ素化メチルメタクリレートとメチルメタクリレ
ートの共重合体）の溶液に混ぜた。この時、高分子の共
重合比を調整し、乾燥後にΔｎが０．３％になるように
屈折率を調整した。この高分子溶液を長さ５ｍｍの光吸
収剤添加高分子コア部３７に塗布した。

【００６２】第１アームＳを含む残りのコア部全体にΔ
ｎを０．３％に調整した高分子（フッ素化メチルメタク
リレートとメチルメタクリレートの共重合体）の溶液を
塗布した。該注入した高分子溶液の溶媒を十分に蒸発さ
せた後に基板と同じ大きさのプラスチック板３２を上部
から静かに載せる。

【００６３】次に真空状態でこの部分を７０℃〜８０℃
に加熱し、プラスチック板３２を押し付けると高分子コ
ア部は軟化して余分な分が押し出され、プラスチック板
３２は高分子コアの上に隙間なく密着し、このプラスチ
ック板３２は上部クラッドとなる。

【００６４】さらに、高分子コア部以外の部分をイオン
アッシャーで表面を軽く荒らした後にプラスチック板の
間にエポキシ系接着剤を薄く塗布し、プラスチック基板
３１とプラスチック板３２とを接着した。この結果、機
械的強度とともに湿度など外部環境から導波路の高分子
を保護できることがわかった。

【００６５】これを動作するには、第１の実施例と同様
に光信号に光入射ポートＯまたはＰから光ファイバで導
入し、制御光をプラスチック板３２上面から照射して、
光信号を光出射ポートＱ，Ｒのいずれかにスイッチさせ
ることができる。この時、第１の実施例では基板がシリ
コンでできていたために基板側からの可視紫外光である
制御光の照射は不可能であったが、本実施例では基板が
プラスチック製であるために下部からも光制御が可能と
なった、このために、制御光の発光装置の配置が容易に
なった。

【００６６】次に制御光による遠隔制御による動作方法
を示す。遠隔制御用光源として、紫外線用に水銀キセノ
ンランプ（２００Ｗ、１６００ｍＷ／ｃｍ² ）の照射光
を３６５ｎｍのバンドパスフィルタ（バンド幅１０ｎ
ｍ）を通し、単色化したのち、レンズコリメータ系で光
通信用石英系シングルモードファイバに直接入射させ
た。ファイバ入射１ｍ後の光出力強度は１５０ｍＷであ
った。可視光用にキセノンランプ（２００Ｗ）の照射光
を５５０ｎｍのバンドパスフィルタ（バンド幅５０ｎ
ｍ）を通し、単色化したのち、レンズコリメータ系で光
通信用石英系シングルモードファイバに直接入射させ
た。ファイバ入射後１ｍでの光出力強度は２０ｍＷであ
った。

【００６７】紫外線および可視光線用の光ファイバをフ
ァイバカップラーで１本の石英ファイバにまとめて、通
信用光ファイバに接続した。１ｋｍ光伝送を行った結
果、紫外線では０．９ｍＷの光出力が、一方、可視光で
は０．６ｍＷの光出力が得られた。特に制御用光ファイ
バを設置することなく、通信用石英系シングルモードフ
ァイバを信号光と併用することができる。このファイバ
を光導波路素子の入射ポートＩに接続した。出射ポート
Ｑ，Ｒにはそれぞれシングルモードファイバを接続す
る。レーザダイオード（波長１．５５μｍ、出力１００
５μＷ）の光出力を制御光入射点で入射させ、制御光を
伝送させる同じシングルモードファイバで１ｋｍの光伝
送を行った。光ファイバでの減衰を受けて入射ポートＩ
での光強度は１０００μＷとなった。出射ポートＱ，Ｒ
の光ファイバはそれぞれ２台のＧａＡｓ受光装置に接続
した。出射ポートＱからの光出力は９００μＷで、出射
ポートＲからの光出力は１０μＷであった。次に水銀キ
セノンランプの照射光をシャッターを１０秒間開けて照
射したところ、ただちに出射ポートＬの光出力が９００
μＷとなり、出射ポートＱの光出力が１０μＷとなっ
た。この状態を１０分間保持した後にキセノンランプの
照射光を同様に１０秒間照射したところ、今度は逆に出
射ポートＱの光出力が９００μＷとなり、出射ポートＲ
の光出力が１０μＷとなった。この様子は第１の実施例
の図４に示したものと同等であった。

【００６８】屈折率制御のために導波してきた制御光
（３５６ｎｍ、５５０ｎｍ）が出射ポートＫ，Ｌから出
射されることは光信号処理にとって好ましくない。この
ための紫外光、可視光を吸収し、信号光のみ通過させる
ように光吸収剤添加高分子コア部２７を出射ポートＫ，
Ｌの直前に設置した。紫外光の減衰量は７０ｄＢ、可視
光の減衰量は８３ｄＢであった。一方、通信波長帯域で
はその挿入損失はたかだか０．１ｄＢであった。このよ
うに光出射ポートＫ，Ｌ側にフィルタを配置することで
光信号への悪影響を取り除くと共に出射光ポートからの
紫外光、可視光の入射による素子動作の不安定性も同時
に取り除くことができた。この結果、この自己保持性を
有する光スイッチは高い信頼性とともに消光比：−１
９．５ｄＢ、挿入損失：０．５８ｄＢのスイッチ特性を
有していることがわかった。しかも、石英系光ファイバ
を用いた１ｋｍの遠隔光スイッチ制御が可能なことがわ
かった。

【００６９】さらに、前記光スイッチを暗所に１カ月以
上放置しても、９００μＷの光出力の変動は０．１％以
内と良好な安定性を示した。また、周囲温度を−２０℃
から６０℃まで変化させたヒートサイクル試験（サイク
ル時間１時間）でも５００回以上のサイクルで光出力変
動率０．１％以内と良好な安定性を示した。

【００７０】〔実施例５〕図１０は本発明の光導波路素
子の第５の実施例を示すもので、ここでは光遠隔制御型
光周波数フィルタを実現した例を示す。この素子を用い
るホトクロミック材料が双安定性を有するために自己保
持動作が可能である。図中４１はシリコン基板、４２は
下部クラッド、４３は上部クラッド、４４はコア、４５
および４６は３ｄＢ方向性結合器、４７および５０は石
英ガラス板、４８はホトクロミック添加高分子コア、４
９および５２は高分子クラッド、５１は光吸収剤添加高
分子コア、ＵおよびＶは光入射ポート、ＷおよびＸは光
出射ポート、Ｙは上部アーム、Ｚは下部アームである。

【００７１】これを作製するには、まず火災堆積法で石
英ガラス導波路を作製し、ホトクロミック添加高分子コ
ア４８のコア部分およびその周囲の上部クラッド４３を
第１の実施例と同様に反応性イオンエッチング法により
エッチングし、このコア部分に前者のコア部にはホトク
ロミック材料（ジアリールエテン系ホトクロミック材
料）を添加した高分子溶液を注入する。同時に光吸収剤
添加高分子コア５１のコア部分およびその周囲の上部ク
ラッド４３を反応性イオンエッチング法によりエッチン
グし、このコア部分には光吸収剤（紫外線吸収剤チヌビ
ン３２６と可視光吸収剤ディスパースファーストバイオ
レット５Ｒ）を添加した高分子溶液を注入する。乾燥
後、これらの高分子コアの屈折率は石英ガラスコア４４
と屈折率が一致するように材料配合の調整が行なわれて
いる。

【００７２】前記製造では光の進行方向で石英ガラス板
４７および５０と素子本体の上部クラッド４３とのわず
かな隙間によるコア露出部分が生ずるため、特にガラス
コア４４の直上部に屈折率を調整したフッ素化ＰＭＭＡ
の高分子溶液を注入し、高分子クラッド４９，５２を形
成する。その後、石英ガラス板４７および５０の周囲の
凹部にシアノアクリレート系あるいはエポキシ系接着剤
（図示せず）を注入し、基板との接着を十分に行う。こ
のことにより、高分子コア４８および５１は湿気，酸
素、その他反応性ガスなどの外部からの影響が遮断さ
れ、長期安定性が保証できる。

【００７３】第３の実施例と同様に制御用光源として、
紫外線用の水銀キセノンランプ（２００Ｗ、１６００ｍ
Ｗ／ｃｍ² ）の照射光を３６５ｎｍのバンドパスフィル
タ（バンド幅１０ｎｍ）を通し、単色化したのち、レン
ズコリメータ系で光通信用石英系シングルモードファイ
バに直接入射させた。ファイバ入射１ｍ後の光出力強度
は１０ｍＷであった。可視光用にキセノンランプ（２０
０Ｗ）の照射光を５５０ｎｍのバンドパスフィルタ（バ
ンド幅５０ｎｍ）を通し、単色化したのち、レンズコリ
メータ系で光通信用石英系シングルモードファイバに直
接入射させた。ファイバ入射後１ｍでの光出力強度は２
０ｍＷであった。

【００７４】紫外線および可視光線用の光ファイバをフ
ァイバカップラーで１本の石英ファイバにまとめて、１
ｋｍ光伝送を行った結果、紫外線では０．９ｍＷの光出
力が、一方、可視光では０．６ｍＷの光出力が得られ
た。この制御用光ファイバーを光導波路素子の入射ポー
トＵに接続した。一方、入射ポートＶには信号光用シン
グルモードファイバーを１本、出射ポートＷ，Ｘにもそ
れぞれシングルモードファイバーを接続する。

【００７５】入射ポートＶにＤＦＢレーザーダイオード
（波長１．５５μｍ）の光を導入し、注入電流あるいは
温度により周波数を変化させた。２本のアームＹおよび
Ｚの光路差をΔＬとするとΔＬ＝１ｃｍの時、Δｆ（＝
ｆ１−ｆ２）は０．０４ｎｍ（５ＧＨｚ）となった。Ｄ
ＦＢ−レーザーダイオードの波長を掃引させると波長が
１．５１ｎｍ時は出射ポートＷに光出力があり、波長が
１．５５ｎｍになると出射ポートＸに光出力があった。
この時の挿入損失は２．５ｄＢ、クロストークは１７ｄ
Ｂであった。

【００７６】次に紫外線光源のシャッターを２０秒間開
いたところ、出射ポートＷに１．５２μｍの光が、一方
出射ポートＸには１．５５μｍ光出力があらわれた。こ
の状態はホトクロミック高分子コアの実効屈折率が変化
し、ΔＬが実効的に長くなった効果と同じであり、光遠
隔制御型の可変光周波数フィルタが実現できた。自己保
持可能なΔｆは１ＧＨｚから１ＴＨｚまでの任意の光周
波数であった。

【００７７】紫外線および可視光は光吸収剤添加高分子
コア部での吸収作用で出射ポートＷ，Ｘには出射されな
かった。ここでの１．３μｍ、１．５５μｍでの挿入損
失は０．１ｄＢ以内であった。

【００７８】さらに、前記光遠隔制御型可変光周波数フ
ィルタを暗所に数カ月以上で一定周波数に対しての光出
力変動は０．１％以内と良好な安定性を示した。また、
周囲温度を−２０℃から６０℃まで変化させたヒートサ
イクル試験（サイクル時間１時間）でも５００回以上の
サイクルで光出力変動率０．１％以内と良好な安定性を
示した。

【００７９】なお、本実施例は、コア部となる溝部分を
基板両端まで貫通させたが、基板４１の端部で下部クラ
ッド４２を数μｍ残した箱型の溝４８ａとしてもよい
（図１１参照）。このような箱型溝の場合は、コア端部
が光結合するのに適した平坦面となるため、損失が低下
する効果がある。

【００８０】〔実施例６〕図１２は本発明の光導波路素
子の第６の実施例を説明するための図である。図中６１
はシリコン基板、６２は火炎堆積法により作製した下部
の石英ガラスクラッド、６３は同法により作製したコア
（９μｍ×９μｍ、Δｎ＝０．３％）、６４は上部ガラ
スクラッド、６５はＹ分岐コア、６６は高分子クラッ
ド、６７は高分子クラッド６６の材料にホトクロミック
材料を１０重量％添加した高分子クラッドである。素子
の大きさは長さ８０ｍｍ、幅４．５ｍｍである。両方の
高分子クラッド部分の長さは２０ｍｍであった。高分子
クラッド６６としてフッ素化メチルメタクリレートとメ
チルメタクリレートの共重合体を用いた。また、高分子
クラッド６７に添加されるホトクロミック材料としてペ
ルフルオロシクロペンテン環をもつジアリールエタンを
用いた。この材料は屈折率の自己保持特性に優れ、８０
℃で３カ月以上の安定性を示すことが知られている。

【００８１】図１３は図１２の自己保持型マッハツェン
ダ干渉計を石英ガラス窓付きの容器に収納し、ファイバ
コネクタを取り付けた導波路素子の構成を示す模式的斜
視図である。６８はマッハツェンダ干渉計、６９は容
器、７０は石英ガラス窓、７１は上蓋、７２はコネクタ
付き光ファイバである。これを動作するには、高分子ク
ラッド６７のＰＣ材料に光反応効果を生じさせるための
紫外線光源、可視光源、およびバンドパスフィルタが必
要となる。図示しないレーザーダイオード（波長１．５
５μｍ、出力１ｍＷ）を光ファイバ７２のコネクタに接
続し、反対側の光ファイバ７２のコネクタをＧａＡｓ受
光素（図示略）に接続する。この状態で光の出力が０．
９ｍＷであることが確認された。このことから、その素
子の１．５５μｍでの挿入損失は０．４６ｄＢであるこ
とがわかった。次に、容器６９の上蓋７１を取り外し、
上部からＸｅ−Ｈｇランプ（１００Ｗ）を３３０ｎｍの
バンドパスフィルタ（ＵＶＤ３３Ｓ、東芝ガラス製；図
示略）を通して、５秒間、石英ガラス窓７０を介して照
射した。このときの照射強度はおよそ５０ｍＷ／ｃｍ²
であった。次に照射１分後、ハロゲンランプ（１５０
Ｗ）に５００ｎｍ（Ｇ−５０、東芝ガラス製）のバンド
パスフィルタと５００ｎｍ（Ｙ−５０）のシャープカッ
トフィルタを用いて、５００ｎｍの光を１０秒間照射し
た。このときの光照射強度は２０ｍＷ／ｃｍ² であっ
た。このときの波長１．５５μｍのレーザー光の出力変
化を図１４に示した、紫外線照射開始後約１秒間で光出
力は９０μＷと９０％低下したことから、９０％応答速
度は約１秒であることがわかった。その後、数秒で光出
力は１０μＷと低下し、スイッチとした時の消光比１
９．５ｄＢが確認された。紫外線照射１分後にハロゲン
ランプ光を１０秒間照射した。光出力が８００μＷの紫
外線照射前の光出力に対して８９％になった時間は照射
約４秒後であった。９０％回復時間は約４秒と確認され
た。この結果、マッハツェンダ干渉回路のホトクロミッ
ク材料を含む導波路アームの位相シフトはπであること
がわかった。次に、マッハツェンダ干渉計に紫外線を２
秒間照射し、レーザー光出力を４５０μＷに低下させ
た。このときの位相シフトはπ／２である。この状態で
容器６９に光が入らないように上蓋１１をしっかり閉め
て測定を継続した。５０時間後でも光出力は４５０μＷ
±０．５μＷと０．１％の変動で光出力が保持されてい
ることを確認した（図１５）。さらに、３カ月後でも光
出力変動は０．４％以内であった。このように、長期に
亘り、その導波路の位相を一定に自己保持できることが
確認された。

【００８２】レーザーの波長を１．３μｍにして、同様
の実験を行ったが、１．５５μｍの場合と等価な結果が
得られた。

【００８３】この結果から明らかなように半固定の可変
光減衰器として用いた場合、従来の技術に比べて、安定
性、信頼性、特にＴＯ効果利用の素子に比べて省電力
化、簡易化の転移大きな改善が見られた。

【００８４】〔実施例７〕図１６は本発明の自己保持型
光導波路素子の第７の実施例を説明するための図であっ
て、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のｅ−ｅ線に沿う
断面図である。７３は方向性結合器、７４はホトクロミ
ック材料を一定重量％添加した高分子クラッド、７５は
高分子クラッド、７６は石英導波路コア、７７は石英ガ
ラスクラッド、７８はシリコン基板である。素子の大き
さは長さ８０ｍｍ、幅４．５ｍｍである。両方の高分子
クラッド部分の長さは２０ｍｍである。高分子クラッド
の高分子としてフッ素化メチルメタクリレートとメチル
メタクリレートの共重合体を用いた。また、ホトクロミ
ック材料として無水マイレン酸基を有するジアリールエ
テンを用いた。このホトクロミック材料は屈折率の自己
保持性に優れ、８０℃で３カ月以上の安定性を有するこ
とが知られている。

【００８５】この２入力２出力光スイッチを実施例６と
同様に石英ガラス窓付き容器に収納し、コネクタ付きフ
ァイバを取り付けて、スイッチ素子とした。この構成を
図１７に示した。

【００８６】図１７において７９は２×２光スイッチ、
８０は容器、８１は石英ガラス窓、８２は上蓋、８３は
コネクタ付き光ファイバである。これを動作するには、
ホトクロミック材料を添加した高分子クラッド８４の屈
折率を光反応効果によって変化させる必要がある。実施
例６と同様に動作させるために紫外線光源、可視光源、
およびバンドパスフィルタを準備した。

【００８７】この２×２スイッチを動作させるにはレー
ザーダイオード（波長１．５５μｍ、出力１ｍＷ；図示
略）の出力光を光ファイバ８３を通じて２×２スイッチ
の入射ポートＢに入射させる。次に図１６に示すように
出射ポートＣとＤにつながっている光ファイバを２台の
ＧａＡｓ受光装置（図示略）にそれぞれ接続する。この
状態で出射ポートＣの光の出力が８００μＷであること
が確認された。このことから、その素子の１．５５μｍ
での挿入損失は１ｄＢであることがわかった。出射ポー
トＤでの光出力は８μＷであった。次に、容器８０の上
蓋８２を取り外し、上部から図示しないハロゲンランプ
（１５０Ｗ）を４４０ｎｍのバンドパスフィルタ（Ｖ４
４、東芝ガラス製；図示略）を通して、５秒間照射し
た。このときの照射強度はおよそ４０ｍＷ／ｃｍ² であ
った。次に照射１分後、波長６７０ｎｍの可視レーザー
ダイオード（出力２０ｍＷ）をビームエクスパンダによ
り幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍに広げ、ホトクロミック材料
添加高分子クラッド７４に向けて５秒間照射した。この
ときの光照射強度は２０ｍＷ／ｃｍ² であった。

【００８８】このとき波長１．５５μｍのレーザー光の
出射ポートＣとＤの光出力変化を図１８に示した。４４
０ｎｍの光を照射する前は入射ポートＢに入射した光は
ポートＣに出射され、ポートＤには出射されない（クロ
ススイッチ状態）。次に、４４０ｎｍの光を石英ガラス
窓２１を通して照射すると１秒後に出射ポートＣの出射
光が９０％以上低下し、逆に出射ポートＤの出射光の強
度が増加した。数秒後には両出射光ポートの光出力は逆
転した（バースイッチ状態）。この４４０ｎｍの光の照
射は５秒間行った。出射ポートＤでは８００μＷの出力
が、出射ポートＣでは８μＷの光出力が観測された。こ
の結果、９０％応答速度１秒、クロストーク２０ｄＢが
達成された。４４０ｎｍを照射してから１分後に波長６
７０ｎｍのレーザーダイオードを照射したところ、クロ
ススイッチ状態に数秒で変化した。この６７０ｎｍの照
射は５秒間行った。上蓋８２を完全に閉じて、無電力で
クロススイッチ状態を維持させた。１．５５μｍの光を
通したままで５０時間後に出射ポートＣの光出力を調べ
たところ、その変動は０．１％以内であった。光を通し
たまま３カ月後の変動を調べたところ０．５％以内であ
った。このように、長期に亘り、無電力、無調整でクロ
ス状態あるいはバー状態を一定に自己保持できることが
確認された。

【００８９】さらに方向性結合器７３を波長無依存型
（ＷＩＮＣ）として、レーザーの波長を１．３μｍにし
て、１．５５μｍの場合と同様の実験を行ったところ、
同様な結果が得られた。

【００９０】この結果から明らかなように半固定の２×
２光スイッチとして用いた場合、従来の技術に比べて、
安定性、信頼性、特にＴＯ効果利用の素子に比べて省電
力化、無保守化の点で大きな改善が見られた。

【００９１】〔実施例８〕図１９は本発明の光導波路素
子の第８の実施例を説明する図であって、９１はシリコ
ン基板、９２は下部クラッド、９３は上部クラッド、９
４はコア、９５および９６は３ｄＢ方向性結合器、９７
はホトクロミック材料添加高分子クラッド、９８は高分
子クラッド、９９は石英ガラス板、１００は光吸収剤添
加高分子コア、Ａは光入射ポート、Ｃは光出射ポート、
Ｅはマッハツェンダー第１アーム、Ｆはマッハツェンダ
ー第２アームである。

【００９２】図２０は図１９中のｆ−ｆの線矢視方向の
拡大断面図、図２１は図１９中のｇ−ｇ線矢視方向の拡
大断面図である。図２０はマッハツェンダーアーム部中
央の断面図であり、第１アームＥにのみホトクロミック
材料添加の高分子が用いられ、その長さは５ｍｍであ
る。図２１はガラスコア部を光吸収剤添加高分子コア１
００に置き換えた部分の断面を示したもので上部クラッ
ドとして石英ガラス板９９が用いられている。このコア
部１００の長さは５ｍｍである。素子の全体の長さは５
０ｍｍ、幅５ｍｍである。

【００９３】これを作製するにはシリコン基板９１の上
に火炎堆積法（ＦＨＤ法）により、初めに下部クラッド
９２を作製し、次にコア部となる層を作製し、リアクテ
ィブイオンエッチング（ＲＩＥ）装置で図１９の破線で
示したコアの形にする。次に高分子クラッド９７および
９８を除いた部分に上部クラッド９３を作製する。最後
に、高分子コア１００部分を図２１の断面図のようにリ
アクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）装置で切削す
る。

【００９４】ホトクロミック材料（ここではベルフルオ
ロシクペンテン環あるいは無水マレイン酸を持つジアリ
ールエテンを用いた）を１０重量％添加した高分子（フ
ッ素化メチルメタクリレートとメチルメタクリレートの
共重合体）で乾燥後屈折率が１．４４４（波長１．５５
μｍ）になるように屈折率を調整した高分子溶液を第１
アームＥに高分子溶液として塗布した。一方、第２アー
ムＦには乾燥後の屈折率が１．４４４（波長１．５５μ
ｍ）になるように調整したフッ素メチルメタクリレート
とメチルメタクリレートの共重合体の高分子溶液を塗布
した。さらにこれら高分子クラッド上に高分子あるいは
金属蒸着膜で保護膜１０１を形成した。

【００９５】次に、光吸収剤添加高分子コアを作製する
ために紫外線吸収剤（最大吸収波長３５３ｎｍ、商品名
チヌビン３２６）と可視光吸収剤（最大吸収波長５５０
ｎｍ、商品名ディスバースファーストバイオレット５
Ｒ）をそれぞれ１重量％を共に高分子（フッ素化メチル
メタクリレートとメチルメタクリレートの共重合体）に
混ぜて、高分子溶液を作製した。これを長さ５ｍｍの光
吸収剤添加高分子コア部１００に塗布した。乾燥後の高
分子の屈折率は１．４４８（波長１．５５μｍ）になる
ように調整されている。該注入した高分子溶液の溶媒が
十分に蒸発した後にこの部分を加温（８０℃から１２０
℃）しながら石英ガラス板９９をＲＩＥでエッチングし
た部分に押し込んだ。軽く押し付けると軟化した高分子
はコア部および石英ガラス板９９に隙間なく充填され
た。さらに、石英ガラス板９９と上部クラッド９３の隙
間にエポキシ系接着剤１０２を塗布し、これと反対の光
透過方向のわずかな隙間には高分子クラッド９８と同一
材料である高分子溶液を塗布した。以上の手順で光遠隔
制御型の自己保持可変減衰器が作製された。

【００９６】これを動作するには、光信号を光入射ポー
トＡから光ファイバで導入し、制御光を素子上面から照
射して、光信号の光強度可変を行うことができる。一
方、制御光を信号光に重ねて光ファイバから入射し、減
衰量の加減を遠隔制御によって行うこともできる。遠隔
制御には次の光源を用いた。水銀キセノンランプ（２０
０Ｗ、１６００ｍＷ／ｃｍ² ）の照射光を３６５ｎｍの
バンドパスフィルタ（バンド幅１０ｎｍ）を通し、単色
化したのち、レンズコリメータ系で光通信用石英系シン
グルモードファイバに直接入射させたものとキセノンラ
ンプ（２００Ｗ）の照射光を５５０ｎｍのバンドパスフ
ィルタ（バンド幅５０ｎｍ）を通し、単色化したのち、
同様にレンズコリメータ系で光通信用石英系シングルモ
ードファイバに直接入射させたものを用いた。これら２
つの光源を一本の光ファイバにまとめた後、およそ１ｋ
ｍの伝送を行った。紫外線では０．９ｍＷ、可視光では
０．６ｍＷの光出力がファイバ末端で得られた。この光
ファイバは制御光とともに信号光を伝送することが可能
である。

【００９７】入射ポートＡでの１．５５μｍの光強度は
１０００μＷであり、出射ポートＣからの光出力は９０
０μＷ（挿入損失０．４６ｄＢ）であった。次に水銀キ
セノンランプの照射光をシャッターを１０秒間開けて照
射したところ、たたちに光出力が９μＷとなり、これ以
上減光しなかった。暗状態で１０分間保持した後にキセ
ノンランプの照射光を同様に１０秒間照射したところ、
今度は逆に出射ポートＣの光出力が９００μＷとなっ
た。また、次に水銀キセノンランプの照射光をシャッタ
ーを４秒間開けて照射したところ、ただちに光出力が４
００μＷとなり、この状態は暗状態で長時間安定（２ケ
月以上）に保持された。この状態は可視光および紫外光
を交互にあるいは続けて照射し、これらの照射光量を変
えることで任意の光減衰量（可変減衰量範囲０〜２０ｄ
Ｂ）を得ることができた。いったん、遠隔操作で設定さ
れた減衰量は暗状態で長時間の安定性を示した。

【００９８】導波してきた制御光（３５６ｎｍ、５５０
ｎｍ）が出射ポートＣから出射されることは光信号処理
にとって好ましくない。このための紫外光、可視光を吸
収する光吸収剤添加高分子コア部１００を出射ポートの
直前に設置した。紫外光の減衰量は７０ｄＢ、可視光の
減衰量は８３ｄＢであった。一方、通信波長帯域ではそ
の挿入損失は０．１ｄＢ以内であった。このように光出
射ポート直前にフィルタを構成することで制御光の光信
号検出系への悪影響を取り除くと共に出射ポートからの
紫外光、可視光の入射による素子動作の不安定性も同時
に取り除くことができた。この結果、自己保持型の可変
光減衰器（可変減衰量範囲；０〜２０ｄＢ、挿入損失：
０．４６ｄＢ）が実現できた。しかも、石英系光ファイ
バを用いた１ｋｍの光遠隔制御が可能なことがわかっ
た。

【００９９】さらに、周囲温度を−２０℃から８０℃ま
で変化させたヒートサイクル試験（サイクル時間１時
間）でも５００回以上のサイクルで任意の減衰量下での
光出力変動は０．１％以内と良好な安定性を示した。

【０１００】〔実施例９〕図２２は本発明の光導波路素
子の第９の実施例を説明する図であって、１１１はシリ
コン基板、１１２は下部クラッド、１１３は上部クラッ
ド、１１４はコア、１１５および１１６は３ｄＢ方向性
結合器、１１７はホトクロミック材料添加高分子クラッ
ド、１１８は高分子クラッド、１１９は石英ガラス板、
１２０は光吸収剤添加高分子コア、ＡおよびＢは光入射
ポート、ＣおよびＤは光出射ポート、Ｅはマッハツェン
ダー第１アーム、Ｆはマッハツェンダー第２アームであ
る。素子の全体の長さは５０ｍｍ、幅５ｍｍである。

【０１０１】これを作製するにはシリコン基板１１１の
上に火炎堆積法（ＦＨＤ法）により、初めに下部クラッ
ド１１２を作製し、次にコア部となる層を作製し、リア
クティブイオンエッチング（ＲＩＥ）装置で図２２の破
線で示したコアの形にする。次に高分子クラッド１１７
および１１８を除いた部分に上部クラッド１１３を作製
する。最後に、高分子コア１２０部分を第８の実施例に
おける高分子コア１００（図２１参照）のようにリアク
ティブイオンエッチング（ＲＩＥ）装置に切削する。

【０１０２】ホトクロミック材料（ここではベルフルオ
ロシクロペンテン環あるいは無水マレイン酸を持つジア
リールエテンを用いた）を１０重量％添加した高分子
（フッ素化メチルメタクリレートとメチルメタクリレー
トの共重合体）で乾燥後屈折率が１．４４４（波長１．
５５μｍ）になるように屈折率を調整した高分子溶液を
第１アームＥに高分子溶液として塗布した。一方、第２
アームＦには乾燥後の屈折率が１．４４４（波長１．５
５μｍ）になるように調整したフッ素化メチルメタクリ
レートとメチルメタクリレートの共重合体の高分子溶液
を塗布した。さらにこれらの上に高分子あるいは金属蒸
着膜の保護膜を形成した。

【０１０３】次に、紫外線吸収剤（最大吸収波長３５３
ｎｍ、商品名チヌビン３２６）と可視光吸収剤（最大吸
収波長５５０ｎｍ、商品名ディスバースファーストバイ
オレット５Ｒ）をそれぞれ１重量％を共に高分子（フッ
素化メチルメタクリレートとメチルメタクリレートの共
重合体）に混ぜ、これを光吸収剤添加高分子溶液とし
た。これを長さ５ｍｍの光吸収剤添加高分子コア部１２
０に塗布した。乾燥後の高分子の屈折率は１．４４８
（波長１．５５μｍ）になるように調整されている。

【０１０４】該注入した高分子溶液の溶媒が十分に蒸発
した後にこの部分を加温（８０℃から１２０℃）しなが
ら石英ガラス板１１９をはめ込んだ。軽く押し付けると
軟化した高分子はコア部と石英ガラス板１１９の間に隙
間なく充填された。さらに、石英ガラス板１１９と上部
クラッド１１３の隙間にエポキシ系接着剤を塗布し、光
透過方向のわずかな隙間には高分子溶液（ただし高分子
クラッド１１８を作製したものと同じもの）を塗布し
た。

【０１０５】これを動作するには制御光を素子上面から
照射して、スイッチングを行う方法と以下に述べる光フ
ァイバによる光遠隔制御によってスイッチングを行う方
法がある。

【０１０６】遠隔制御用光源として、水銀キセノンラン
プ（２００Ｗ、１６００ｍＷ／ｃｍ² ）の３６５ｎｍバ
ンドパスフィルタ装着）の照射光をレンズコリメータ系
で光通信用石英系シングルモードファイバに直接入射さ
せたものとキセノンランプ（２００Ｗ、５５０ｎｍバン
ドパスフィルタ装着）の照射光を同様に光ファイバに直
接入射させたものを用いた。これらの光ファイバを１本
にまとめ、長さ１ｋｍとして、素子の入射ポートＢに接
続した。入射ポートでの紫外光強度は０．９ｍＷ、可視
光では０．６ｍＷの光強度であった。

【０１０７】入射ポートＡには信号光用シングルモード
ファイバを１本、出射ポートＣおよびＤにもそれぞれシ
ングルモードファイバを接続した。入射ポートＡにレー
ザダイオード（波長１．５５μｍ、出力１ｍＷ）からの
光を入射させ、出射ポートＣおよびＤの光ファイバはそ
れぞれ２台のＧａＡｓ受光装置に接続した。出射ポート
Ｃからの光出力は９００μＷで、出射ポートＤからの光
出力は１０μＷであった。次に水銀キセノンランプの照
射光をシャッターを１０秒間開けて、入射ポートＢから
光制御用ファイバを通じて照射したところ、ただちに出
射ポートＤの光出力が９００μＷとなり、出射ポートＣ
の光出力が１０μＷとなった。この状態を１０分間保持
した後にキセノンランプで照射光を同様に１０秒間照射
したところ、今度は逆に出射ポートＣの光出力が９００
μＷとなり、出射ポートＤの光出力が１０μＷとなっ
た。屈折率制御のために導波してきた制御光（３５６ｎ
ｍ、５５０ｎｍ）が出射ポートＣおよびＤから出射され
ることは光信号処理にとって好ましくない。このための
紫外光、可視光を吸収し、信号光のみ通過させるように
光吸収剤添加高分子コア部１２０を出射ポートＣおよび
Ｄの直前に設置した。紫外光の減衰量は７０ｄＢ、可視
光の減衰量は８３ｄＢであった。一方、通信波長帯域で
はその挿入損失はたかだか０，１ｄＢであった。このよ
うに光出射ポートＣおよびＤ側にフィルタを構成するこ
とで光信号への悪影響を取り除くと共に出射光ポートか
らの紫外光、可視光の入射による素子動作の不安定性も
同時に取り除くことができた。この結果、この自己保持
性を有する光スイッチは高い信頼性とともに消光比：−
１９．５ｄＢ、挿入損失：０．５８ｄＢのスイッチ特性
を有していることがわかった。しかも、石英系光ファイ
バを用いた１ｋｍの遠隔光スイッチ制御が可能なことが
わかった。

【０１０８】さらに、前記光スイッチを暗所に１年以上
放置しても、９００μＷの光出力の変動は０．１％以内
と良好な安定性を示した。また、光温度を−２０℃から
８０℃まで変化させたヒートサイクル試験（サイクル時
間１時間）でも５００回以上のサイクルで光出力変動率
０．１％以内と良好な安定性を示した。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
アを伝搬する光の位相を手軽に設定でき、しかも長期に
亘って安定かつ無電力、無制御で維持できるため、手軽
に位相設定ができる半固定位相調整器あるいは長期の位
相維持機能を持つ自己保持型光導波路素子を提供でき
る。

【０１１０】例えば、自己保持動作が可能な光減衰器、
自己保持動作が可能な光スイッチ、導波路位相高精度調
整器、位相自己保持型リング共振器、リング共振器付き
マッハツェンダー干渉回路、多チャネル周波数選択スイ
ッチ、多チャネル光合分波器、位相干渉効果型トランス
バーサルフィルタ、チューナプル光結合器等が挙げられ
る。この中で導波路位相高精度調整器は光集積回路の工
場出荷前の最終位相調整装置に利用することができる。
また、２×２光スイッチに代表されるＮ×Ｎ光スイッチ
は、光交換機に入る前の光ファイバ集線装置の回線切替
え、光加入者の宅内配線切替えの自己保持動作光スイッ
チに利用でき、機械的動作無しの回線切替えが可能であ
り、信頼性の改善、簡便さ等が実現できる。

【０１１１】また、前記素子の制御はストロボ等を使用
してその場で簡単に可能であるとともに、シングルモー
ドファイバを用いた光伝送によっても可能なため、光だ
けによる素子の遠隔制御が可能である。このため、光加
入者系光伝送切替えスイッチとして、また、光ＬＡＮへ
の応用等も可能である。

【０１１２】以上述べたように本発明は従来の光導波路
素子の位相制御に新たな展開を与えるものであり、光通
信産業の発展に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光導波路素子の第１の実施例の構成を
示す斜視図である。

【図２】図１中のａ−ａ線矢視方向の拡大断面図であ
る。

【図３】図１中のｂ−ｂ線矢視方向の拡大断面図であ
る。

【図４】図１に示した光導波路素子である光スイッチの
スイッチング特性を示す図である。

【図５】本発明の光導波路素子の第２の実施例の構成を
示す斜視図である。

【図６】本発明の光導波路素子の第３の実施例の構成を
示す斜視図である。

【図７】図６中のｃ−ｃ線矢視方向の拡大断面図であ
る。

【図８】図６中のｄ−ｄ線矢視方向の拡大断面図であ
る。

【図９】本発明の光導波路素子の第４の実施例の構成を
示す斜視図である。

【図１０】本発明の光導波路素子の第５の実施例の構成
を示す斜視図である。

【図１１】図に示した光導波路素子における溝状のコア
の変形例の構成を示す一部を省略した斜視図である。

【図１２】本発明の光導波路素子の第６の実施例である
自己保持型Ｙ分岐マッハツェンダー導波路素子の構成を
示す模式的斜視図である。

【図１３】図１２に示した導波路素子を容器に収容した
半固定型光減衰器の構成を示す模式的斜視図である。

【図１４】図１３に示した半固定型光減衰器に対する特
定波長域の光照射によって変化した波長１．５５μｍの
レーザ光の出力変化曲線を示す特性図である。

【図１５】図１４における光出力変化後に光出力を半減
させた状態での出力安定性を示す特性図である。

【図１６】本発明の自己保持型光導波路素子の第７の実
施例である２×２光スイッチの構成を示す図であって、
（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるｅ−ｅ線に沿
う断面図である。

【図１７】図１６に示した２×２光スイッチを収納容器
に収納した半固定２×２光スイッチの構成を示す模式的
斜視図である。

【図１８】図１７に示した半固定２×２光スイッチに対
する光照射で変化させたクロスバースイッチ特性曲線を
示す特性図である。

【図１９】本発明の光導波路素子の第８の実施例の構成
を示す斜視図である。

【図２０】図１９中のｆ−ｆ線矢視方向の拡大断面図で
ある。

【図２１】図１９中のｇ−ｇ線矢視方向の拡大断面図で
ある。

【図２２】本発明の光導波路素子の第９の実施例の構成
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，１１，４１ シリコン基板 ２，１２，１３，４２，４３ クラッド ３，１４，４４ コア ４，５，１５，１６，２３，２６，３３，３６，４５，
４６ ３ｄＢ方向性結合器 ６，１７，２２，４７，５０ 石英ガラス板 ７，１８，２４，３４，４８ ホトクロミック材料を添
加した高分子コア ８，２５，３５ 高分子コア ９，４９，５２ 高分子クラッド １０ 接着剤 ２１ 石英ガラス基板 ２７，３７，５１ 光吸収剤を添加した高分子コア ３１ プラスチック基板 ３２ プラスチック板 ６１ シリコン基板 ６２ 火炎堆積法により作製した下部の石英ガラスクラ
ッド ６３ 同法により作製したコア（９μｍ×９μｍ、Δｎ
＝０．３％） ６４ 上部ガラスクラッド ６５ Ｙ分岐コア ６６ 高分子クラッド ６７ ＰＣ材料を１０重量％添加した高分子クラッド ６８ マッハツェンダ干渉計 ６９ 容器 ７０ 石英ガラス窓 ７１ 上蓋 ７２ コネクタ付き光ファイバ ７３ 方向性結合器 ７４ ＰＣ材料を一定重量％添加した高分子クラッド ７５ 高分子クラッド ７６ 石英導波路コア ７７ 石英ガラスクラッド ７８ シリコン基板 ７９ ２×２光スイッチ ８０ 容器 ８１ 石英ガラス窓 ８２ 上蓋 ８３ コネクタ付き光ファイバ ９１ シリコン基板 ９２ 下部クラッド ９３ 上部クラッド ９４ コア ９５，９６ ３ｄＢ方向性結合器 ９７ ホトクロミック材料を添加した高分子クラッド ９８ 高分子クラッド ９９ 石英ガラス板 １００ 光吸収剤を添加した高分子コア １０１ 保護膜 １０２ 接着剤 １１１ シリコン基板 １１２ 下部クラッド １１３ 上部クラッド １１４ コア １１５，１１６ ３ｄＢ方向性結合器 １１７ ホトクロミック材料を添加した高分子クラッド １１８ 高分子クラッド １１９ 石英ガラス板 １２０ 光吸収剤を添加した高分子コア Ａ，Ｂ，Ｉ，Ｊ，Ｏ，Ｐ，Ｕ，Ｖ 光入射ポート Ｃ，Ｄ，Ｋ，Ｌ，Ｑ，Ｒ，Ｗ，Ｘ 光出射ポート Ｅ，Ｍ，Ｓ マッハツェンダー第１アーム Ｆ，Ｎ，Ｔ マッハツェンダー第２アーム Ｇ，Ｚ 下部アーム Ｈ，Ｙ 上部アーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともコアとクラッドからなる光導
   波路素子であって、 前記コアの少なくとも一部は、該コアの屈折率を特定波
   長域の光の照射のみによって変化せしめる有機化合物を
   含むものであることを特徴とする光導波路素子。
2. 【請求項２】 少なくともコアとクラッドからなる光導
   波路素子であって、前記クラッドの少なくとも一部は、
   該クラッドの屈折率を特定波長域の光の照射のみにより
   変化せしめる有機化合物を含むものであることを特徴と
   する光導波路素子。
3. 【請求項３】 少なくともコアとクラッドからなり、該
   コアおよびクラッドのうち少なくとも一方が該一方の屈
   折率を特定波長域の光の照射のみによって変化せしめる
   有機化合物を含む光導波路素子の制御方法であって、 前記コアの一端から前記特定波長域の光を照射し、該照
   射により前記コアまたはクラッドの屈折率を変化させ、
   前記コアを伝搬する光の位相を制御することを特徴とす
   る光導波路素子の制御方法。
4. 【請求項４】 少なくともコアとクラッドからなり、該
   コアおよびクラッドのうち少なくとも一方が該一方の屈
   折率を特定波長域の光の照射のみによって変化せしめる
   有機化合物を含む光導波路素子の制御方法であって、 前記光導波路素子の光導波路に直交する方向から前記特
   定波長域の光を照射し、該照射により前記コアまたはク
   ラッドの屈折率を変化させ、前記コアを伝搬する光の位
   相を制御することを特徴とする光導波路素子の制御方
   法。