JPS6177033A - 導波路型光スイツチ - Google Patents
導波路型光スイツチInfo
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- JPS6177033A JPS6177033A JP19861184A JP19861184A JPS6177033A JP S6177033 A JPS6177033 A JP S6177033A JP 19861184 A JP19861184 A JP 19861184A JP 19861184 A JP19861184 A JP 19861184A JP S6177033 A JPS6177033 A JP S6177033A
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- 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
- G02F1/3137—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure with intersecting or branching waveguides, e.g. X-switches and Y-junctions
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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〕
本発明は導波路中を進む光の進行方向を電気的に偏向す
る光スイッチに関する。
る光スイッチに関する。
従来のこの種の光スイッチとして、方向性結合器を備え
たバランスドブリッジ型光導波路に電極を設置すること
によシ構成さｎる導波路型光スイッチがちり、この光ス
イッチは低電圧動作が可能で、かつ消、元止が良いとい
う特長を有している。
たバランスドブリッジ型光導波路に電極を設置すること
によシ構成さｎる導波路型光スイッチがちり、この光ス
イッチは低電圧動作が可能で、かつ消、元止が良いとい
う特長を有している。
しかしながらその反面、方向性結合器の製作条件が厳し
いという問題があり、また導波光の偏向の種類によって
スイッチの寸法、形状を変えなければならず、そのため
同一の光スイッチを使うことは不可能であるという問題
もあった。
いという問題があり、また導波光の偏向の種類によって
スイッチの寸法、形状を変えなければならず、そのため
同一の光スイッチを使うことは不可能であるという問題
もあった。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、製作条件を緩和できると共に、偏向 ゛に
依存しない光のスイッチ動作が可能な導波路型光スイッ
チを実現することを目的とするものである。
で、製作条件を緩和できると共に、偏向 ゛に
依存しない光のスイッチ動作が可能な導波路型光スイッ
チを実現することを目的とするものである。
上述した目的を達成するため、本発明はバランスドブリ
ッジ型光導波路の方向性結合器に該当する導波路を入力
側と出力側でそれぞ几幅の異なる非対称形分岐構造とな
るように形成したものである。
ッジ型光導波路の方向性結合器に該当する導波路を入力
側と出力側でそれぞ几幅の異なる非対称形分岐構造とな
るように形成したものである。
上述した手段によれば、非対称形分岐によって生じる光
の０次モードと１次モードの分離を利用し、電圧の印加
により光の位相を変化させてスイッチ動作させることが
できる。
の０次モードと１次モードの分離を利用し、電圧の印加
により光の位相を変化させてスイッチ動作させることが
できる。
〔実施９２す〕
以下図面を参照して実施例を説明する。
第１図は本発明による導波路型光スイッチの第１の実施
例を示す平面図で、図において１ａと１ｂは光の入力分
岐導波路、２ａと２ｂは出力分岐導波路、３ａと３ｂは
人力分岐導波路１ａと１ｂ側に連なる分岐導波路、４ａ
と４ｂは出力分岐導波路２ａと２ｂ側に連なる分岐導波
路、５ａと５ｂはそれぞれ分岐導波路３ａと４ａ及び３
ｂと４ｂ間を結ぶ直線導波路、６ａと６ｂは各々の一部
が直線導波路５ａと５ｂ上に重なるように設けられた屈
折率制御用の電圧である。
例を示す平面図で、図において１ａと１ｂは光の入力分
岐導波路、２ａと２ｂは出力分岐導波路、３ａと３ｂは
人力分岐導波路１ａと１ｂ側に連なる分岐導波路、４ａ
と４ｂは出力分岐導波路２ａと２ｂ側に連なる分岐導波
路、５ａと５ｂはそれぞれ分岐導波路３ａと４ａ及び３
ｂと４ｂ間を結ぶ直線導波路、６ａと６ｂは各々の一部
が直線導波路５ａと５ｂ上に重なるように設けられた屈
折率制御用の電圧である。
ここで、人力分岐導波路１ａは１ｂより幅を広くし、ま
た出力分岐導波路２ａも２ｂよ９幅を広くすることによ
って非対称形分岐構造となるように形成してあり、また
分岐導波路３ａと３ｂ、及び４ａと４ｂはそｎぞれ対称
形に形成しである。
た出力分岐導波路２ａも２ｂよ９幅を広くすることによ
って非対称形分岐構造となるように形成してあり、また
分岐導波路３ａと３ｂ、及び４ａと４ｂはそｎぞれ対称
形に形成しである。
つまり一本実施例の導波路型光スイッチは、バランスド
ブリッジ型光導波路における方向性結合器に該当する入
力分岐導波路１ａと１ｂ及び出力分岐導波路２ａと２ｂ
全それぞれ幅の異なる非対称形分岐構造に形成し之もの
である。
ブリッジ型光導波路における方向性結合器に該当する入
力分岐導波路１ａと１ｂ及び出力分岐導波路２ａと２ｂ
全それぞれ幅の異なる非対称形分岐構造に形成し之もの
である。
尚、図中７は人力分岐導波路１ａ、ｌｂと分岐４波路３
ａ、３ｂとの接続部、８は出力分岐導波路２ａｙ２ｂと
分岐導波路４ａ、４ｂとの接続部である。
ａ、３ｂとの接続部、８は出力分岐導波路２ａｙ２ｂと
分岐導波路４ａ、４ｂとの接続部である。
次に作用について説明する。
第２図（Ａ）〜ｐ）は上述した構成による導波路型光ス
イッチの作用を示す説明図で、図中９ａ〜９ｄは入力光
の電場強度分布、１０ａ〜１０ｄは入力分岐導波路１ａ
、ｌｂと分岐導波路３ａ＋３ｂとの接続部７における電
場強度分布、ｌｉａ〜ｉｉａは直線導波路５ａｙ５ｂに
おける強度分布、１２ａ〜１２ｄは分岐導波路４ａ、４
ｂと出力分岐導波路２ ａ ｖ ２ ｂとの接続部８に
おける電場強度分布であり、また１３ａ〜１３ｄは出力
光の電場強度分布である。
イッチの作用を示す説明図で、図中９ａ〜９ｄは入力光
の電場強度分布、１０ａ〜１０ｄは入力分岐導波路１ａ
、ｌｂと分岐導波路３ａ＋３ｂとの接続部７における電
場強度分布、ｌｉａ〜ｉｉａは直線導波路５ａｙ５ｂに
おける強度分布、１２ａ〜１２ｄは分岐導波路４ａ、４
ｂと出力分岐導波路２ ａ ｖ ２ ｂとの接続部８に
おける電場強度分布であり、また１３ａ〜１３ｄは出力
光の電場強度分布である。
（Ｉ） まず、光スイッチの電極６ａｙ６ｂに電圧が
加わっていない場合を考える。
加わっていない場合を考える。
第２図（８）において幅の狭い入力分岐導波路１ｂに入
力された電場強度分布９ａｔ−もつ光は、該入力分岐導
波路１ｂｔ−進んだ後、接続部１で電場強度分布１０ａ
の１次モード光となり、この１次モード光は対称形であ
る分岐導波路３ａｔ３ｂによシ互いにπだけずれた光に
分離され、電場強度分布１１ａの光として直線導波路５
ａｙ５ｂを進む。
力された電場強度分布９ａｔ−もつ光は、該入力分岐導
波路１ｂｔ−進んだ後、接続部１で電場強度分布１０ａ
の１次モード光となり、この１次モード光は対称形であ
る分岐導波路３ａｔ３ｂによシ互いにπだけずれた光に
分離され、電場強度分布１１ａの光として直線導波路５
ａｙ５ｂを進む。
この光は対称形である分岐導波路４ａｙ４ｂＫより接続
部８で再び電場強度分布１２ａの１次モード光となり、
更にこの１次モード光は接続部８を進む間に幅の狭い出
力分岐導波路２ｂに移って行き、該出力分岐導波路２ｂ
のみから電場強度分布１３ａの光が出力されるΩ 一方、第２図（Ｃ）に示すように、幅の広い入力分岐導
波路１ａに電場強度分布９ｃｅもつ光が入力されると、
入力さｎた光は入力分岐導波路１ａを進んだ後、接続部
７で電場強度分布１０ｃの０次モード光となる。この０
次モード光は分岐導波路３ ａ ｙ ３ ｂにより互い
に同相の光に分離され、電場強度分布１１Ｃの光として
直線導波路５ａ ｙ Ｓｂを進む。この光は分岐導波路
４ａ、４ｂにより接続部８で再び電場強度分布１２Ｃの
０次モード光となり、この０次モード光は接続部８を進
む間に幅の広い出力分岐導波路２ａ側に移って行き、該
出力分岐導波路２ａのみから電場強度分布１３ｃの光が
出力される。
部８で再び電場強度分布１２ａの１次モード光となり、
更にこの１次モード光は接続部８を進む間に幅の狭い出
力分岐導波路２ｂに移って行き、該出力分岐導波路２ｂ
のみから電場強度分布１３ａの光が出力されるΩ 一方、第２図（Ｃ）に示すように、幅の広い入力分岐導
波路１ａに電場強度分布９ｃｅもつ光が入力されると、
入力さｎた光は入力分岐導波路１ａを進んだ後、接続部
７で電場強度分布１０ｃの０次モード光となる。この０
次モード光は分岐導波路３ ａ ｙ ３ ｂにより互い
に同相の光に分離され、電場強度分布１１Ｃの光として
直線導波路５ａ ｙ Ｓｂを進む。この光は分岐導波路
４ａ、４ｂにより接続部８で再び電場強度分布１２Ｃの
０次モード光となり、この０次モード光は接続部８を進
む間に幅の広い出力分岐導波路２ａ側に移って行き、該
出力分岐導波路２ａのみから電場強度分布１３ｃの光が
出力される。
（２）次に電極６ａｙ６ｂＫ電圧を加えた場合を考える
Ｏ 第２図（Ｂ）で幅の狭い人力分岐導波路１ｂに人力され
た電場強度分布９ｂをもつ光は、該入力分岐導波路１ｂ
を進んだ後、接続部７で電場強度分布１０ｂの１次モー
ド光とな９、この１次モード光は分岐導波路３ａ、３ｂ
により互いにπだけ位相がずれた光に分離され、直線導
波路５ａ＋５ｂを進む。
Ｏ 第２図（Ｂ）で幅の狭い人力分岐導波路１ｂに人力され
た電場強度分布９ｂをもつ光は、該入力分岐導波路１ｂ
を進んだ後、接続部７で電場強度分布１０ｂの１次モー
ド光とな９、この１次モード光は分岐導波路３ａ、３ｂ
により互いにπだけ位相がずれた光に分離され、直線導
波路５ａ＋５ｂを進む。
この直線導波路５ａｙ５ｂを進む光の位相差がπだけず
れるように前記電極５ａｔ１３ｂに加える電圧を予じめ
設定しておくと、光は直線導波路５ａｙ５ｂを通過する
際、電場強度分布１１ｂの様な同位相の光となる。この
光は分岐導波路４ａｙ４ｂにより接続部８で電場強度分
布１２ｂの０次モード光になり、この０次モード光は接
続部８を進む間に幅の広い出力分岐導波路２ａに移って
行き、該分岐導波路２ａから電場強度分布１３ｂの光が
出力さｎる。
れるように前記電極５ａｔ１３ｂに加える電圧を予じめ
設定しておくと、光は直線導波路５ａｙ５ｂを通過する
際、電場強度分布１１ｂの様な同位相の光となる。この
光は分岐導波路４ａｙ４ｂにより接続部８で電場強度分
布１２ｂの０次モード光になり、この０次モード光は接
続部８を進む間に幅の広い出力分岐導波路２ａに移って
行き、該分岐導波路２ａから電場強度分布１３ｂの光が
出力さｎる。
一方、第２図（Ｄ）に示すように、幅の広い入力分岐導
波路１ａに電場強度分布ｉｉａの光が入力されると、こ
の光は該入力分岐導波路１ａを進んだ後、接続部７で電
場強度分布１０ｄの０次モード光となシ、この０次モー
ド光は分岐導波路３ａｔ３ｂにより同位相の光に分離さ
れ、直線導波路５ａｙ５ｂを進む。
波路１ａに電場強度分布ｉｉａの光が入力されると、こ
の光は該入力分岐導波路１ａを進んだ後、接続部７で電
場強度分布１０ｄの０次モード光となシ、この０次モー
ド光は分岐導波路３ａｔ３ｂにより同位相の光に分離さ
れ、直線導波路５ａｙ５ｂを進む。
この直線導波路５ａ、５ｂｆ：進む光の位相差が互いに
πだけずれるように電極６ａｙ６ｂに加える電圧を予し
め設定しておくと、光は直線導波路５ａ ｙ ｓｂを通
過する際に電場強度分布１１ｄの様な逆位相の光となる
。どの光は分岐導波路４ａｙ４ｂによシ接続部８に導び
かル、該接続部８で電場強度分布１２ｄの１次モード光
とな９、この１次モード光は接続部８を進む間に幅の狭
い出力分岐導波路２ａに移って行き、該出力分岐導波路
２ｂから電場強度分布１３ｄの光として出力される。
πだけずれるように電極６ａｙ６ｂに加える電圧を予し
め設定しておくと、光は直線導波路５ａ ｙ ｓｂを通
過する際に電場強度分布１１ｄの様な逆位相の光となる
。どの光は分岐導波路４ａｙ４ｂによシ接続部８に導び
かル、該接続部８で電場強度分布１２ｄの１次モード光
とな９、この１次モード光は接続部８を進む間に幅の狭
い出力分岐導波路２ａに移って行き、該出力分岐導波路
２ｂから電場強度分布１３ｄの光として出力される。
つまり、本実施例の導波路型光スイッチは、直線導波路
５ａｙｓｂ上の電極６ａ、６ｂに電圧を加えないときは
、光が人力分岐導波路１ｂから接続部Ｔ１分岐導波路３
ａ、３ｂｔ直線導波路５ａ。
５ａｙｓｂ上の電極６ａ、６ｂに電圧を加えないときは
、光が人力分岐導波路１ｂから接続部Ｔ１分岐導波路３
ａ、３ｂｔ直線導波路５ａ。
５ｂ、分岐導波路４ａｙ４ｂ、及び接続部８を経て出力
分岐導波路２ｂへと進むか、または人力分岐導波路１ａ
から同様の経路で出力分岐導波路２ａへと進む０ そして、電極６ａｙ６ｂに電圧を加えたときは、入力分
岐導波路１ｂに人力した光が接続部７、分岐導波路３ａ
ｙ３ｂｙ直線導波路５ａｙ５ｂｙ分岐導波路４ａ、４ｂ
及び接続部８を経て出力分岐導波路２ａへと進み、また
入力分岐導波路１ａに人力した光が同様の経路を通って
出力分岐導波路２ｂへと進むＱつまシ光のるイツチ動作
が０行われる。
分岐導波路２ｂへと進むか、または人力分岐導波路１ａ
から同様の経路で出力分岐導波路２ａへと進む０ そして、電極６ａｙ６ｂに電圧を加えたときは、入力分
岐導波路１ｂに人力した光が接続部７、分岐導波路３ａ
ｙ３ｂｙ直線導波路５ａｙ５ｂｙ分岐導波路４ａ、４ｂ
及び接続部８を経て出力分岐導波路２ａへと進み、また
入力分岐導波路１ａに人力した光が同様の経路を通って
出力分岐導波路２ｂへと進むＱつまシ光のるイツチ動作
が０行われる。
第３図（Ａ） 、 （Ｂ）は上述した第１の実施例のス
イッチ動作特性を示す図で、ＬｉＮｂＯ３の基板上にＴ
ｉ拡散して長さ６閾の直線導波路５ａｔ５ｂを形成した
場合、ＴＭモードに対しては、同図（Ａ）に示すように
動作電圧５ｖでかつ１４〜２５ｄＢ程度の消光費でスイ
ッチ動作し、 ＴＥ奇モード対しては、第３図（Ｂ）に
示すように動作電圧５ｖでかつ１４ｄＢ程度の消光費で
スイッチ動作する。
イッチ動作特性を示す図で、ＬｉＮｂＯ３の基板上にＴ
ｉ拡散して長さ６閾の直線導波路５ａｔ５ｂを形成した
場合、ＴＭモードに対しては、同図（Ａ）に示すように
動作電圧５ｖでかつ１４〜２５ｄＢ程度の消光費でスイ
ッチ動作し、 ＴＥ奇モード対しては、第３図（Ｂ）に
示すように動作電圧５ｖでかつ１４ｄＢ程度の消光費で
スイッチ動作する。
ここで、非対称形分岐導波路の特性につい・で述べると
、該特性は、 Δβ／γθ） ｃｏｎｓｔ ・・・・・・・・・
＋１１Δβ：入力分岐心波路１ａ、１ｂ間または出力分
岐尋波路２ａｙ２ｂ間の位相定数差 θ：入力分岐導波路１ａｐ１ｂまたは出力分岐４波路２
ａ、２ｂが成す角度 ｒ：導波路からの光のしみ出しを表わすパラメータ ｃｏｎｓｔ ：定数；通常３以下 で表わされる。
、該特性は、 Δβ／γθ） ｃｏｎｓｔ ・・・・・・・・・
＋１１Δβ：入力分岐心波路１ａ、１ｂ間または出力分
岐尋波路２ａｙ２ｂ間の位相定数差 θ：入力分岐導波路１ａｐ１ｂまたは出力分岐４波路２
ａ、２ｂが成す角度 ｒ：導波路からの光のしみ出しを表わすパラメータ ｃｏｎｓｔ ：定数；通常３以下 で表わされる。
前記ｆｌ１式は不等式であるため、ＴＥ、ＴＭモードを
制御することを考えた場合、Δβ／ｒθの小さいモード
が動作する状態ならば、大きい方のモードも動作する状
態となり、ＴＥ奇モード ＴＭモードの両方を同時に制
御することが可能である。また、（１１式が不等式であ
ることから、制作条件も非常に緩いものとなる。
制御することを考えた場合、Δβ／ｒθの小さいモード
が動作する状態ならば、大きい方のモードも動作する状
態となり、ＴＥ奇モード ＴＭモードの両方を同時に制
御することが可能である。また、（１１式が不等式であ
ることから、制作条件も非常に緩いものとなる。
？ＪＴ、４図は本発明の第２の実施例を示す平面図で、
この第２の実施例は、直線導波路５ａｙ５ｂの長さを増
加させて、主にＴＭモードを制御するための電極６ａ、
６ｂを前記と同様に設けると共に、ＴＥ奇モード制御す
るための電極１４ａｙ１４ｂ及び１４ｃ＋１４ｄを直線
導波路５ａｐ５ｂの両側にそれぞれ配置在シた構成とし
ており、この構成によれば１つの光スイッチでＴＭ 、
ＴＥの両モードを同時に制御することが可能となる。
この第２の実施例は、直線導波路５ａｙ５ｂの長さを増
加させて、主にＴＭモードを制御するための電極６ａ、
６ｂを前記と同様に設けると共に、ＴＥ奇モード制御す
るための電極１４ａｙ１４ｂ及び１４ｃ＋１４ｄを直線
導波路５ａｐ５ｂの両側にそれぞれ配置在シた構成とし
ており、この構成によれば１つの光スイッチでＴＭ 、
ＴＥの両モードを同時に制御することが可能となる。
ところで、前述の第１の実施例では、入力分岐導波路１
ａから入力されて出力分岐導波路２ａから出力される）
ｔａｒ状態及び入力分岐導波路１ｂから入力されて出力
分岐導波路２ｂから出力されるＢａｒ状態つまジ非スイ
ッチ動作時の状態と、入力分岐導波路１ａから人力され
て出力分岐導波路２ｂに出力されるＣ’ｒｏｓｓ状態及
び入力分岐導波路１ｂから入力されて出力分岐導波路２
ａから出力されるＣｒｏｓｓ状態つまりスイッチ動作時
の状態とでは光の出力パワーレベルが若干具なるという
現象が生じる。
ａから入力されて出力分岐導波路２ａから出力される）
ｔａｒ状態及び入力分岐導波路１ｂから入力されて出力
分岐導波路２ｂから出力されるＢａｒ状態つまジ非スイ
ッチ動作時の状態と、入力分岐導波路１ａから人力され
て出力分岐導波路２ｂに出力されるＣ’ｒｏｓｓ状態及
び入力分岐導波路１ｂから入力されて出力分岐導波路２
ａから出力されるＣｒｏｓｓ状態つまりスイッチ動作時
の状態とでは光の出力パワーレベルが若干具なるという
現象が生じる。
８ｇ５図はこのような現象を防止するための第３の実施
例を示す平面図である。すなわち、前述の：８１の実施
例では、一方の側の入力分岐導波路１ａと出力分岐導波
路２ａの幅を共に広くしているが、この第３の実施例は
一方の叫の出力分岐導波路２ａとこれと反対側の入力分
岐導波路１ｂの１０を広くとって、入力分岐導波路１ａ
、Ｉｂと出力分岐導波路２ ａ ｙ ２ｂとが点対称と
なるようにしたものであり、このように構成することに
よって、Ｂａｒ状態のときもＣｒｏｓｓ状態のときも光
の出力パワーレベルを同一にすることができる。
例を示す平面図である。すなわち、前述の：８１の実施
例では、一方の側の入力分岐導波路１ａと出力分岐導波
路２ａの幅を共に広くしているが、この第３の実施例は
一方の叫の出力分岐導波路２ａとこれと反対側の入力分
岐導波路１ｂの１０を広くとって、入力分岐導波路１ａ
、Ｉｂと出力分岐導波路２ ａ ｙ ２ｂとが点対称と
なるようにしたものであり、このように構成することに
よって、Ｂａｒ状態のときもＣｒｏｓｓ状態のときも光
の出力パワーレベルを同一にすることができる。
第６図は本発明の第４の実施例を示す平面図で、この実
施例は入力分岐導波路１ａｙｉｂ及び出力分岐導波路２
ａｐ２ｂをそれぞれ同幅として、両者共に対称形分岐と
し、かつ分岐導波路３ａと４ｂを分岐導波路３ｂと４ａ
ｊｊ）も幅を広くして非対称形分岐構造とし、更に直線
導波路５ａ ｔ ５ｂは分岐導波路３ａ 、４ｂと３ｂ
、４ａの中間の幅としたものである。つまジ、入力側で
ある分岐導波路３ａと３ｂ、及び出力側である分岐導波
路４ａと４ｂをそルぞれ幅の異なる非対称形分岐構造に
形成したものである。
施例は入力分岐導波路１ａｙｉｂ及び出力分岐導波路２
ａｐ２ｂをそれぞれ同幅として、両者共に対称形分岐と
し、かつ分岐導波路３ａと４ｂを分岐導波路３ｂと４ａ
ｊｊ）も幅を広くして非対称形分岐構造とし、更に直線
導波路５ａ ｔ ５ｂは分岐導波路３ａ 、４ｂと３ｂ
、４ａの中間の幅としたものである。つまジ、入力側で
ある分岐導波路３ａと３ｂ、及び出力側である分岐導波
路４ａと４ｂをそルぞれ幅の異なる非対称形分岐構造に
形成したものである。
第７図（Ａ）〜（Ｄ）は上述した構成による第４の実施
例の作用を示す因で、図中１５ａ〜１５′ｄは入力光の
電場強度分布、１６ａ〜１６ｄは接続部γにおける０次
モードの電場強度分布、１７ａ〜１γｄは同じく接続部
７１．；−ける１次モードの電場強度分布でちる。また
、１８ ａ〜１８ ｄ 、１９ａ〜１９ｄ 。
例の作用を示す因で、図中１５ａ〜１５′ｄは入力光の
電場強度分布、１６ａ〜１６ｄは接続部γにおける０次
モードの電場強度分布、１７ａ〜１γｄは同じく接続部
７１．；−ける１次モードの電場強度分布でちる。また
、１８ ａ〜１８ ｄ 、１９ａ〜１９ｄ 。
２０ａ〜２０ｄｔ及び２１ａ〜２１ｄは直線導波路５ａ
ｔ ｓｂの両端部における電場強度分布、２２ａ〜２
２ｄは接続部８における０次モードの電場強度分布、２
３ａ〜２３ｄは接続部８における１次モードの電場強度
分布、２４ａ〜２４ｄは出力光の電場強度分布である。
ｔ ｓｂの両端部における電場強度分布、２２ａ〜２
２ｄは接続部８における０次モードの電場強度分布、２
３ａ〜２３ｄは接続部８における１次モードの電場強度
分布、２４ａ〜２４ｄは出力光の電場強度分布である。
（Ｉ） まず、光の非スイッチ動作状態を考える。
第７図（Ａ）において入力分岐導波路１ａに入力された
電場強度分布１５＆を持つ光は、該入力分岐導波路１ａ
を進んだ後、接続部７で電場強度分布１６ａの０次モー
ド光と電場強度分布１７ａの１次モード光とに分かれ、
非対称形分岐の動作により０次モード光は幅の広い分岐
導波路３ａへ移って行き、また１次モード光は幅の狭い
分岐導波路３ｂへ移って行き、直線導波路５ａｐ５ｂの
始端でそルぞれ電場強度分布１８ａ、１９ａの光となる
０ この光はそのまま直線導波路５ａｙ５ｂを直進し、その
終端から電場強度分布２０ａ、２１ａの光としてそれぞ
れ幅の狭い分岐導波路４ａと幅の広い分岐導波路４ｂに
入る。その後非対称形分岐の動作により接続部８で前記
電場強度分布２０ａの光は電場強度分布２３ａの１次モ
ード光に、また電場強度分布２１ａの光は電場強度分布
２２ａの０次モード光になるので、１次モード光と０次
モード光の位相関係を電極＆ａｔ６ｂに加える電圧によ
り調整すれば、出力分岐導波路２ａから電場強度分布２
４ａの光が出力される。
電場強度分布１５＆を持つ光は、該入力分岐導波路１ａ
を進んだ後、接続部７で電場強度分布１６ａの０次モー
ド光と電場強度分布１７ａの１次モード光とに分かれ、
非対称形分岐の動作により０次モード光は幅の広い分岐
導波路３ａへ移って行き、また１次モード光は幅の狭い
分岐導波路３ｂへ移って行き、直線導波路５ａｐ５ｂの
始端でそルぞれ電場強度分布１８ａ、１９ａの光となる
０ この光はそのまま直線導波路５ａｙ５ｂを直進し、その
終端から電場強度分布２０ａ、２１ａの光としてそれぞ
れ幅の狭い分岐導波路４ａと幅の広い分岐導波路４ｂに
入る。その後非対称形分岐の動作により接続部８で前記
電場強度分布２０ａの光は電場強度分布２３ａの１次モ
ード光に、また電場強度分布２１ａの光は電場強度分布
２２ａの０次モード光になるので、１次モード光と０次
モード光の位相関係を電極＆ａｔ６ｂに加える電圧によ
り調整すれば、出力分岐導波路２ａから電場強度分布２
４ａの光が出力される。
一方、第７図（Ｃ）に示すように、入力分岐導波路１ｂ
に電場強度分布１５ｃをもつ光が人力されると、入力さ
れた光は入力分岐導波路１ｂを進んだ後、接続部７にお
いて電場強度分布１６ｃの０次モード光と、電場強度分
布１７ｃの１次モード光とに分かれる。このとき、この
０次モード光と１次モード光の位相関係は、上述した第
７図（Ａ）の場合に比較してπだけずれている。
に電場強度分布１５ｃをもつ光が人力されると、入力さ
れた光は入力分岐導波路１ｂを進んだ後、接続部７にお
いて電場強度分布１６ｃの０次モード光と、電場強度分
布１７ｃの１次モード光とに分かれる。このとき、この
０次モード光と１次モード光の位相関係は、上述した第
７図（Ａ）の場合に比較してπだけずれている。
その後、非対称形分岐の動作によ９０次モードの光は幅
の広い分岐導波路３ａへ、また１次モードの光は幅の狭
い分岐導波路３ｂへそれぞれ移って行き、直線導波路５
ａ、５ｂの始端においてそ几ぞれ電場強度分布１８ａｐ
１９ｃの光となるが、ここでもやはり、互いの位相差は
第７図［株］）の場合に比べてπだけずれている。
の広い分岐導波路３ａへ、また１次モードの光は幅の狭
い分岐導波路３ｂへそれぞれ移って行き、直線導波路５
ａ、５ｂの始端においてそ几ぞれ電場強度分布１８ａｐ
１９ｃの光となるが、ここでもやはり、互いの位相差は
第７図［株］）の場合に比べてπだけずれている。
更に、光はそのまま直線導波路ｓａ？ｓｂを直進し、そ
の終端から電場強度分布２０ ｃ ｙ ２１ ｃの光と
して幅の狭い分岐導波路４ａと幅の広い分岐導波路４ｂ
にそれぞれ入り、非対称形分岐の動作により、接続部８
で電場強度分布２０ｃの光は電場強度分布２３ｃの１次
モード光に、また電場強度分布２１ｃの光は電場強度分
布２２ｃの０次モート光になる。この１次モードの光と
Ｏ次モートの光の位相関係も第７図（Ａ）の場合に比べ
てπだけず１１でいるために、電場強度分布２４ｃの光
が出力分岐導波路２ｂから出力される。
の終端から電場強度分布２０ ｃ ｙ ２１ ｃの光と
して幅の狭い分岐導波路４ａと幅の広い分岐導波路４ｂ
にそれぞれ入り、非対称形分岐の動作により、接続部８
で電場強度分布２０ｃの光は電場強度分布２３ｃの１次
モード光に、また電場強度分布２１ｃの光は電場強度分
布２２ｃの０次モート光になる。この１次モードの光と
Ｏ次モートの光の位相関係も第７図（Ａ）の場合に比べ
てπだけず１１でいるために、電場強度分布２４ｃの光
が出力分岐導波路２ｂから出力される。
（ＩＩ） 次に光のスイッチ動作状態について考える
。
。
第７図（Ｂ）において人力分岐導波路１ａから入力され
た電場強度分布１５ｂをもつ光は、該入力分岐導波路１
ａを進んだ後、接続部７で電場強度分布１６ｂの０次モ
ード光と電場強度分布１７ｂの１次モード光に分かれ、
非対称形分岐の動作により０次モード光は幅の広い分岐
導波路３ａへ、また１次モードの光は幅の狭い分岐導波
路３ｂへ移ってき、直線導波路５ａｔ５ｂの始端でそれ
ぞれ電場強度分布１８ｂ、１９ｂの光となる。
た電場強度分布１５ｂをもつ光は、該入力分岐導波路１
ａを進んだ後、接続部７で電場強度分布１６ｂの０次モ
ード光と電場強度分布１７ｂの１次モード光に分かれ、
非対称形分岐の動作により０次モード光は幅の広い分岐
導波路３ａへ、また１次モードの光は幅の狭い分岐導波
路３ｂへ移ってき、直線導波路５ａｔ５ｂの始端でそれ
ぞれ電場強度分布１８ｂ、１９ｂの光となる。
この光は直線導波路５ａ、５ｂを進む間に電極６ａｙ６
ｂに加えられている電圧により位相が変り、終端におい
て電場強度分布２０ｂ 、２１ ｂのように第７図（Ａ
）の場合に比べて互いにπだけ位相がずれる。
ｂに加えられている電圧により位相が変り、終端におい
て電場強度分布２０ｂ 、２１ ｂのように第７図（Ａ
）の場合に比べて互いにπだけ位相がずれる。
その後、電場強度分布２０ｂ ｊ ２１ ｂの光は幅の
狭い分岐導波路４ａと幅の広い分岐導波路４ｂに人９、
非対称形分岐の動作により接続部８で電場強度分布２０
ｂの光は電場強度分布２３ｂの１次モード光に、また電
場強度分布２１ｂの光は電場強度分布２２ｂの０次モー
ド光になる。この１次モード光と０次モード光の位相関
係も第７図（Ａ）の場合に比べてπだけずれているため
に、第７図（Ｃ）の場合と同様に出力分岐導波路２ｂか
ら電場強度分布２４ｂの光が出力される。
狭い分岐導波路４ａと幅の広い分岐導波路４ｂに人９、
非対称形分岐の動作により接続部８で電場強度分布２０
ｂの光は電場強度分布２３ｂの１次モード光に、また電
場強度分布２１ｂの光は電場強度分布２２ｂの０次モー
ド光になる。この１次モード光と０次モード光の位相関
係も第７図（Ａ）の場合に比べてπだけずれているため
に、第７図（Ｃ）の場合と同様に出力分岐導波路２ｂか
ら電場強度分布２４ｂの光が出力される。
一方、第７図（Ｄ）に示すように入力分岐導波路１ｂに
電場強度分布１５ｄの光が入力されると、人力された光
は該入力分岐導波路ｉｂｌ進んだ後、接続部７において
′１電場度分布１６ｄの０次モード光と電場強度分布１
７ｄの１次モ、−ド光とに分かれる。このとき、この０
次モード光と１次モード光の位相関係は第７図（Ｂ）の
場合に比較してπだけずれている。
電場強度分布１５ｄの光が入力されると、人力された光
は該入力分岐導波路ｉｂｌ進んだ後、接続部７において
′１電場度分布１６ｄの０次モード光と電場強度分布１
７ｄの１次モ、−ド光とに分かれる。このとき、この０
次モード光と１次モード光の位相関係は第７図（Ｂ）の
場合に比較してπだけずれている。
その後、非対称形分岐の動作により０次モード光は幅の
広い分岐導波路３ａへ、また１次モード光は幅の狭い分
岐導波路３ｂへそ九ぞれ移って行き、この分岐導波路３
ａ、３ｂを通過した後、直線導波路５ａ、５ｂの始端に
おいてそれぞれ電場強度分布１８ｄｙ１９ｄの光となる
が、ここでもやは９互いの位相差は第７図（Ｂ）の場合
に比べてπだけずれている。
広い分岐導波路３ａへ、また１次モード光は幅の狭い分
岐導波路３ｂへそ九ぞれ移って行き、この分岐導波路３
ａ、３ｂを通過した後、直線導波路５ａ、５ｂの始端に
おいてそれぞれ電場強度分布１８ｄｙ１９ｄの光となる
が、ここでもやは９互いの位相差は第７図（Ｂ）の場合
に比べてπだけずれている。
これらの光は直線導波路５ａ、５ｂを進むが、その間に
電極６ａ、６ｂに加えられている電圧によシ位相が変化
し、終端では電場強度分布２０ｄ。
電極６ａ、６ｂに加えられている電圧によシ位相が変化
し、終端では電場強度分布２０ｄ。
２１ｄのように第７図（Ａ）の場合と同じ位相になる。
その後、電場強度分布２０ｄｐ２１ｄの光は幅の狭い分
岐導波路４ａと幅の広い分岐導波路４ｂに入り、非対称
形分岐の動作により接続部８で電塙強麿夕・右２［］ｄ
の光は電場強度分布２３ｄの１次モード光に、また電場
強度分布２１ｄの光は電場強度分布２２ｄの０次モード
光となる。この１次モードの光と０次モードの光の位相
１昶係は、第７図（Ａ）の場合と同じであるので、電場
強度分布２４ｄの光が出力分岐導波路２汽から出力され
る。
岐導波路４ａと幅の広い分岐導波路４ｂに入り、非対称
形分岐の動作により接続部８で電塙強麿夕・右２［］ｄ
の光は電場強度分布２３ｄの１次モード光に、また電場
強度分布２１ｄの光は電場強度分布２２ｄの０次モード
光となる。この１次モードの光と０次モードの光の位相
１昶係は、第７図（Ａ）の場合と同じであるので、電場
強度分布２４ｄの光が出力分岐導波路２汽から出力され
る。
以上説明したように本発明は、バランスドブリッジ型光
導波路の方向性結合器に該当する導波路を人力ｒ１１１
と出ブ月１１１１でそれぞれ非対称形分岐構造となるよ
うに形成しているため、従来に比べて製作条件が緩和さ
れ、精密な設計を必要とせずに比較的高い消光比が得ら
れるという効果があり、かつ非対称形分岐による０次モ
ードと１次モードの光の分離を利用してスイッチ動作２
行うので、偏向に依存しないスイッチ動作を実現できる
という効果も得られる。
導波路の方向性結合器に該当する導波路を人力ｒ１１１
と出ブ月１１１１でそれぞれ非対称形分岐構造となるよ
うに形成しているため、従来に比べて製作条件が緩和さ
れ、精密な設計を必要とせずに比較的高い消光比が得ら
れるという効果があり、かつ非対称形分岐による０次モ
ードと１次モードの光の分離を利用してスイッチ動作２
行うので、偏向に依存しないスイッチ動作を実現できる
という効果も得られる。
第１図は本発明による導波路型光スイッチの第１の実施
例を示す平面図、第２図はその作用を示す説明図、第３
図は第１の実施例の動作特性を示す図、第４図は第２の
実施例を示す平面図、第５図は第３の実施例を示す平面
図、第６図は第４の実施例を示す平面図、第７図は第４
の実施例の作用を示す説明図である。 １ａｙｌｂ：入力分岐導波路 ２ａｙ２ｂ：出力分岐導
波路 ３ａｔ３ｂｙ４１Ｌｐ４ｂ：分岐導波路 ５ａｙ
５ｂ：直線導波路 ６ａｔ６ｂ：電極 ７，８：接続部
ｉ４ａ〜１４ｄ：電極特許 出 願人 沖電気工業
株式会社代理人 弁理士 金 倉 喬 二１
ａ、１ｂ：入力分岐導波路 ２ａ 、 ２ｂ ：出力分岐導波路 ３ａ、３ｂ’分岐導波路 ４ ａ 、 ４ ｂ ： ｔｔ５ａ、５ｂ
：直線導波路 ６ａ、６ｂ：電極 ７．８ 二接縦部 輪 ２１ （Ａ） （Ｃ） （Ｂ） （Ｄ） 印加電圧〔ｖ〕 ＝ 印加電圧〔■〕 輔 ４コ 輔 ５（２１ 手続補正書（自発） 昭和６０年６月１９日
例を示す平面図、第２図はその作用を示す説明図、第３
図は第１の実施例の動作特性を示す図、第４図は第２の
実施例を示す平面図、第５図は第３の実施例を示す平面
図、第６図は第４の実施例を示す平面図、第７図は第４
の実施例の作用を示す説明図である。 １ａｙｌｂ：入力分岐導波路 ２ａｙ２ｂ：出力分岐導
波路 ３ａｔ３ｂｙ４１Ｌｐ４ｂ：分岐導波路 ５ａｙ
５ｂ：直線導波路 ６ａｔ６ｂ：電極 ７，８：接続部
ｉ４ａ〜１４ｄ：電極特許 出 願人 沖電気工業
株式会社代理人 弁理士 金 倉 喬 二１
ａ、１ｂ：入力分岐導波路 ２ａ 、 ２ｂ ：出力分岐導波路 ３ａ、３ｂ’分岐導波路 ４ ａ 、 ４ ｂ ： ｔｔ５ａ、５ｂ
：直線導波路 ６ａ、６ｂ：電極 ７．８ 二接縦部 輪 ２１ （Ａ） （Ｃ） （Ｂ） （Ｄ） 印加電圧〔ｖ〕 ＝ 印加電圧〔■〕 輔 ４コ 輔 ５（２１ 手続補正書（自発） 昭和６０年６月１９日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、バランスドブリッジ型光導波路に電極を設置するこ
とにより構成される光スイッチにおいて、バランスドブ
リッジ型光導波路の方向性結合器に該当する導波路を入
力側と出力側でそれぞれ幅の異なる非対称形分岐構造と
なるように形成したことを特徴とする導波路型光スイッ
チ。 ２、入力側の非対称形分岐構造の導波路と、出力側の非
対称分岐構造の導波路を点対称形に配置したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の導波路型光スイッチ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19861184A JPS6177033A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 導波路型光スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19861184A JPS6177033A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 導波路型光スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177033A true JPS6177033A (ja) | 1986-04-19 |
| JPH0361172B2 JPH0361172B2 (ja) | 1991-09-19 |
Family
ID=16394066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19861184A Granted JPS6177033A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | 導波路型光スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177033A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5465050A (en) * | 1977-10-11 | 1979-05-25 | Western Electric Co | Electromagnetic wave device |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP19861184A patent/JPS6177033A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5465050A (en) * | 1977-10-11 | 1979-05-25 | Western Electric Co | Electromagnetic wave device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0361172B2 (ja) | 1991-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |