JP2853663B2 - Integrated optical circuit - Google Patents
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Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は光回路に関し、特に
基板中に設けられた光導波路を用いて光制御デバイスを
構成する集積化光回路に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical circuit, and more particularly, to an integrated optical circuit that forms an optical control device using an optical waveguide provided in a substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、光通信システムの実用化が進むに
つれ、さらに大容量、高機能の光通信システムが望ま
れ、より高速の光波の変調器や光スイッチなどの光制御
素子が必要となっている。特に、基板中に設けられた光
導波路を用いて制御を行う導波型の光回路に関しては、
たとえば岡山等が信学技法、TSSE94−214に、
また西本等が「光学」第1巻第8号pp521に述べて
いるように、通常のフォトリソグラフィ技術を用いて多
くの光回路を一つの素子の中に集積化することが可能で
ある。この特徴を生かした光デバイスとして光交換や光
クロスコネクトなどに用いられるマトリクス光スイッチ
は、必要なチャネル数に応じて、複数の光スイッチエレ
メント、例えば、1×2または2×2スイッチを並列及
び縦列に接続して構成される。光スイッチエレメントと
しては、2つの3dBカプラの間に位相シフタを設けた
マッハツェンダ型干渉系や、方向性結合器、Y分岐の各
分岐に屈折率変化を付けることで光スイッチを行うデジ
タル型光スイッチが一般に用いられる。2. Description of the Related Art In recent years, as optical communication systems have been put into practical use, larger-capacity, higher-performance optical communication systems have been desired, and light control elements such as higher-speed light wave modulators and optical switches have become necessary. ing. In particular, for a waveguide type optical circuit that performs control using an optical waveguide provided in a substrate,
For example, Okayama et al.
Further, as described by Nishimoto et al. In "Optics", Vol. 1, No. 8, pp 521, it is possible to integrate many optical circuits in one element by using ordinary photolithography technology. A matrix optical switch used for optical switching or optical cross-connect as an optical device utilizing this feature includes a plurality of optical switch elements, for example, 1 × 2 or 2 × 2 switches in parallel and according to the required number of channels. It is configured by connecting in tandem. As an optical switch element, a Mach-Zehnder interferometer having a phase shifter between two 3 dB couplers, a directional coupler, and a digital optical switch that performs an optical switch by giving a refractive index change to each branch of a Y branch Is generally used.
【0003】これら光スイッチエレメントを構成する光
配線や、各光スイッチエレメント間を接続するための光
配線は、光スイッチエレメントを構成するスイッチング
素子を光接続し、あるいは配列形成された光スイッチエ
レメントを相互に光接続するために、一般に曲がり光導
波路を用いて構成される。このため、これら光スイッチ
エレメントや光スイッチエレメントを含む集積化光回路
を小型化するためにはこの曲がり光導波路の曲がり半径
を過剰な放射損失が少ない範囲で、できるだけ小さくす
ることが望ましい。曲がり光導波路の放射損失を小さく
する方法としては特開平7−212655号公報にある
ようにLiNbO3 基板に対するTiの成膜、拡散を複
数回繰り返す技術が提案されている。[0003] The optical wiring constituting these optical switch elements and the optical wiring for connecting the respective optical switch elements are optically connected to the switching elements constituting the optical switch elements, or the optical switch elements formed and arranged are arranged. In general, a bent optical waveguide is used for optical connection to each other. For this reason, in order to reduce the size of the optical switch element and the integrated optical circuit including the optical switch element, it is desirable that the bend radius of the bend optical waveguide be as small as possible within a range where excess radiation loss is small. As a method for reducing the radiation loss of the bent optical waveguide, a technique has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-212655 in which the film formation and diffusion of Ti on a LiNbO 3 substrate are repeated a plurality of times.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような集積化光回
路において、光スイッチエレメントに方向性結合器やマ
ッハツェンダ型干渉系を用いた場合、光スイッチエレメ
ント内における3dBカプラ部への光配線や方向性結合
器への光配線に関してもできるだけ小さな曲がり半径を
もつ曲がり光導波路で結合することが望ましい。このた
め、従来では光導波路において放射損失がほとんど存在
しない最小の曲がり半径の光導波路を用いて光スイッチ
エレメント間や光スイッチエレメント内での光配線を行
っているが、この場合に光スイッチエレメント内でのカ
プラ部において、曲がり光導波路とカプラ部の間で過剰
損失が生じることがある。したがって、従来では、光ス
イッチエレメント内のカプラ部において過剰損失が生じ
ない曲がり半径の光導波路で光配線を構成し、これと同
じ曲がり半径の光導波路を用いて光スイッチエレメント
間の光配線を形成することが行われており、そのために
特に光スイッチエレメント間の光導波路が占有する面積
が大きくなり、集積化光回路をより小型化する際の障害
となっていた。In such an integrated optical circuit, when a directional coupler or a Mach-Zehnder type interference system is used for the optical switch element, the optical wiring and the direction to the 3 dB coupler in the optical switch element are controlled. It is desirable that the optical wiring to the sex coupler is also coupled by a bent optical waveguide having a bending radius as small as possible. For this reason, conventionally, optical wiring is performed between optical switch elements or within an optical switch element by using an optical waveguide having a minimum bend radius with almost no radiation loss in the optical waveguide. In the coupler section described above, excessive loss may occur between the bent optical waveguide and the coupler section. Therefore, conventionally, an optical wiring is formed by an optical waveguide having a bend radius that does not cause excessive loss in a coupler section in an optical switch element, and an optical wiring between optical switch elements is formed by using an optical waveguide having the same bend radius. Therefore, the area occupied by the optical waveguide between the optical switch elements is particularly large, which has been an obstacle to further miniaturizing the integrated optical circuit.
【0005】また、方向性結合器やマッハツェンダ型干
渉系による光スイッチエレメントではその動作電圧は電
極長が長くなるほど低くなることが知られている。この
ように動作電圧を低くすることは、高速動作を行う際
に、高速動作が可能な高電圧回路を構成することが困難
なことから好ましい。しかしながら、この電極長を長く
すると、前記した曲がり光導波路の占有面積の増大とあ
いまって光スイッチエレメントないし集積化光回路を小
型化することがさらに困難なものとなる。It is known that the operating voltage of an optical switch element using a directional coupler or a Mach-Zehnder interference system decreases as the electrode length increases. Reducing the operating voltage in this manner is preferable because it is difficult to configure a high-voltage circuit capable of high-speed operation when performing high-speed operation. However, when the electrode length is increased, it becomes more difficult to reduce the size of the optical switch element or the integrated optical circuit in combination with the increase in the area occupied by the bent optical waveguide.
【0006】本発明の目的は、小型でかつ低損失で、し
かも低電圧動作を可能とした集積化光回路を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide an integrated optical circuit which is small in size, has low loss, and can operate at low voltage.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、透光性材料か
らなる基板に光信号を導波する光導波路と、光の強度も
しくは伝搬方向を制御する光制御デバイスとが形成さ
れ、かつこれら光導波路と光制御デバイスとが光接続さ
れてなる集積化光回路において、前記光制御デバイスを
構成する内部曲がり光導波路の曲率半径に対し、前記内
部曲がり光導波路よりも前記光制御デバイスに対して離
れた側に位置されている前記光導波路の外部曲がり光導
波路の曲率半径が小さく形成されていることを特徴とす
る。また、光制御デバイスに含まれる内部曲がり光導波
路と、前記光制御デバイスに接続される外部曲がり光導
波路とはその接続部における方向が一致されることが好
ましい。According to the present invention, an optical waveguide for guiding an optical signal to a substrate made of a translucent material, and an optical control device for controlling the intensity or propagation direction of light are formed. In an integrated optical circuit in which an optical waveguide and an optical control device are optically connected, the optical control device is
With respect to the radius of curvature of the internally curved optical waveguide to be configured,
The light control device is more distant than the partially bent optical waveguide.
Externally bent light guide of the optical waveguide located on the
It is characterized in that the curvature radius of the wave path is formed small . Further, it is preferable that the direction of the connection between the internal bent optical waveguide included in the light control device and the external bent optical waveguide connected to the light control device is the same.
【0008】また、本発明の好ましい形態として、光制
御デバイスは、位相シフト部とカプラ部とが内部曲がり
光導波路により接続され、位相シフト部を構成する電極
が内部曲がり光導波路の少なくとも一部にまで延長され
る。また、光制御デバイスが光スイッチエレメントとし
て構成され、複数個の光スイッチエレメントと複数の光
導波路とでマトリクススイッチが構成される。In a preferred embodiment of the present invention, in the light control device, the phase shift section and the coupler section are connected by an internally bent optical waveguide, and an electrode constituting the phase shift section is provided on at least a part of the internally bent optical waveguide. Extended to Further, the light control device is configured as an optical switch element, and a matrix switch is configured by the plurality of optical switch elements and the plurality of optical waveguides.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施形態の回路図
であり、4×4マトリクススイッチを構成した例であ
る。光スイッチエレメントとして4個のマッハツェンダ
干渉系1が設けられ、これらのマッハツェンダ干渉系1
が外部曲がり光導波路2により相互に接続されて4×4
マトリクススイッチが構成される。前記マッハツェンダ
干渉系1は位相シフタ部11とカプラ部12とが内部曲
がり光導波路13で光接続されているが、この内部曲が
り光導波路13はカプラ部12と内部曲がり光導波路1
3との間に過剰損失の発生しない曲がり半径で形成す
る。一方、各光スイッチエレメント間の光配線に用いら
れる前記外部曲がり光導波路2は曲がり過剰損失が充分
小さな最小の曲がり半径で形成する。この場合、光スイ
ッチエレメント1の内部曲がり光導波路13における最
小曲がり半径は、各光スイッチエレメント1間の外部曲
がり光導波路2における最小曲がり半径よりも大きく設
定される。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention, and is an example in which a 4 × 4 matrix switch is configured. Four Mach-Zehnder interference systems 1 are provided as optical switch elements.
Are connected to each other by an externally bent optical waveguide 2 to form 4 × 4
A matrix switch is configured. In the Mach-Zehnder interference system 1, the phase shifter section 11 and the coupler section 12 are optically connected by an internally bent optical waveguide 13, and the internally bent optical waveguide 13 is connected to the coupler section 12 and the internally bent optical waveguide 1.
3 with a bend radius that does not cause excessive loss. On the other hand, the external bend optical waveguide 2 used for optical wiring between the optical switch elements is formed with a minimum bend radius in which bend excess loss is sufficiently small. In this case, the minimum bend radius of the internal bend optical waveguide 13 of the optical switch element 1 is set to be larger than the minimum bend radius of the external bend optical waveguide 2 between the optical switch elements 1.
【0010】この構成によれば、各光スイッチエレメン
ト1間を光接続するための外部曲がり光導波路2とし
て、過剰損失の生じない最小の曲がり半径をもつ曲がり
光導波路を用いるが、その曲がり半径は光スイッチエレ
メント1内の内部曲がり光導波13の最小曲がり半径よ
りも小さいため、各光スイッチエレメント1内でのカプ
ラ部12と内部曲がり光導波路13との間での過剰損失
が生じることなく、各光スイッチエレメント1間の外部
曲がり光導波路2が占める面積を低減でき、集積化光回
路の全体寸法を低減し、小型化が実現できる。一方、こ
のことは光回路の最大長さがウエハサイズ等で制限され
ている場合には、光スイッチエレメント1間の光配線の
長さを最小にすることで光スイッチエレメント1の長さ
を最大にすることができる。したがって、その分マッハ
ツェンダ型の光スイッチエレメント1における位相シフ
タ部11の長さを長くすることが可能となり、その動作
電圧を下げることが可能になる。According to this structure, a bent optical waveguide having a minimum bend radius that does not cause excessive loss is used as the external bend optical waveguide 2 for optically connecting the optical switch elements 1 with each other. Since the inner bend optical waveguide 13 in the optical switch element 1 is smaller than the minimum bend radius, the excess loss between the coupler section 12 and the inner bend optical waveguide 13 in each optical switch element 1 does not occur. The area occupied by the external bent optical waveguide 2 between the optical switch elements 1 can be reduced, the overall dimensions of the integrated optical circuit can be reduced, and the size can be reduced. On the other hand, when the maximum length of the optical circuit is limited by the wafer size or the like, the length of the optical switch element 1 is maximized by minimizing the length of the optical wiring between the optical switch elements 1. Can be Therefore, the length of the phase shifter section 11 in the Mach-Zehnder optical switch element 1 can be lengthened accordingly, and the operating voltage can be reduced.
【0011】図2はその一例を示す図であり、マッハツ
ェンダ型スイッチエレメント1の位相シフタ部11と3
dBカプラ部12とが内部曲がり光導波路13により光
接続されており、この内部曲がり光導波路13の曲がり
半径を前記光スイッチエレメント1間を光接続する外部
曲がり光導波路2の曲がり半径よりも大きくする。そし
て、位相シフタ部11に形成する電極14,15を前記
内部曲がり光導波路13にまで延長する。これにより、
位相シフタ部11の実効的な長さを大きくでき、動作電
圧の低電圧化が可能となる。また、このことは逆に、光
スイッチエレメント1の長さが一定の場合に、内部曲が
り光導波路13の曲がり半径を大きくすることで位相シ
フタ部11の長さが小さくされることになるが、前記し
たように電極14,15を内部曲がり光導波路13の一
部にまで延長することで、位相シフ他部11の実質的な
長さはほとんど変わらなくなり、動作電圧をほとんど上
げることなく光スイッチエレメントの損失を低減するこ
とが可能となる。FIG. 2 is a diagram showing one example of the phase shifters 11 and 3 of the Mach-Zehnder switch element 1. As shown in FIG.
The dB coupler section 12 is optically connected by an internal bending optical waveguide 13, and the bending radius of the internal bending optical waveguide 13 is made larger than the bending radius of the external bending optical waveguide 2 for optically connecting the optical switch elements 1. . Then, the electrodes 14 and 15 formed on the phase shifter section 11 are extended to the internal bent optical waveguide 13. This allows
The effective length of the phase shifter 11 can be increased, and the operating voltage can be reduced. Conversely, when the length of the optical switch element 1 is constant, the length of the phase shifter section 11 is reduced by increasing the bending radius of the internal bending optical waveguide 13, As described above, by extending the electrodes 14 and 15 to a part of the internally bent optical waveguide 13, the substantial length of the phase shift other portion 11 hardly changes, and the optical switch element can be hardly increased without increasing the operating voltage. Can be reduced.
【0012】なお、このことは方向性結合器やデジタル
スイッチを光スイッチエレメントに用いた場合にも同様
である。また、光スイッチエレメントとこれらを光接続
する光配線の間には曲がり半径の異なる2つの曲がり光
導波路の結合が発生するが、この部分は導波路の方向を
一致させてなめらかに結合することで過剰損失が抑えら
れる。The same applies to the case where a directional coupler or a digital switch is used for an optical switch element. In addition, between the optical switch element and the optical wiring for optically connecting the optical switch elements, coupling of two bent optical waveguides having different bending radii occurs, but this portion is formed by matching the directions of the waveguides and smoothly coupling them. Excess loss is suppressed.
【0013】[0013]
【実施例】図3に示すように、1.3μm帯で動作する
8×8マトリクススイッチを形成する。先ず、x−cu
tZ−軸伝搬のLiNbO3 基板にTiを400A成膜
し、1000℃で12H拡散した後にさらにTiを10
00A成膜し、1000℃で12H拡散することで1.
31μmにおいてシングルモード条件を満たし、曲がり
半径R=30mm以上で過剰な放射損失がない光導波路
を形成した、この時の曲がり半径と曲がり放射損失の関
係を図4(a),(b)に示す。この導波路作成条件で
マッハツェンダ干渉系を形成したところ、3dBカプラ
部の前後の曲がり導波路の曲がり半径が50mm以上で
過剰損失のないスイッチング素子を形成できた。3dB
カプラ部の前後の曲がり半径と素子の挿入損失の関係を
図5に示す。この図では、光スイッチエレメントの損失
とその光スイッチエレメントに含まれる曲がり導波路の
曲がり放射損失を示す。同図から明らかなように曲がり
半径50mm以上では曲がり放射損失と光スイッチエレ
メントの過剰損失は一致し、過剰損失は存在しない。EXAMPLE As shown in FIG. 3, an 8 × 8 matrix switch operating in a 1.3 μm band is formed. First, x-cu
A 400 A Ti film is formed on a LiNbO 3 substrate with tZ-axis propagation, and after 12H diffusion at 1000 ° C.,
By forming a 00A film and diffusing 12H at 1000 ° C.
4A and 4B show the relationship between the bending radius and the bending radiation loss at this time when an optical waveguide satisfying the single mode condition at 31 μm and having a bending radius R of 30 mm or more and having no excessive radiation loss was formed. . When a Mach-Zehnder interference system was formed under the conditions for forming the waveguide, a bending element having a bending radius of 50 mm or more before and after the 3 dB coupler portion and having no excess loss could be formed. 3dB
FIG. 5 shows the relationship between the bending radius before and after the coupler section and the insertion loss of the element. This figure shows the loss of the optical switch element and the bending radiation loss of the bending waveguide included in the optical switch element. As is clear from the figure, when the bending radius is 50 mm or more, the bending radiation loss matches the excess loss of the optical switch element, and there is no excess loss.
【0014】このようにして図3に示す8×8マトリク
ススイッチからなる集積化光回路を形成した。光スイッ
チエレメント1間を結ぶ光配線には最小曲がり半径30
mmの外部曲がり光導波路2を用い、マッハツェンダ干
渉系からなる光スイッチエレメント1のスイッチング素
子の内部曲がり光導波路は曲がり半径50mmにて設計
した。このことにより8×8スイッチの挿入損失は12
dB以下に低減することができた。また、位相シフタ部
は図2に示したように内部曲がり光導波路部分にまで電
極を延長した。これにより、スイッチング素子の内部曲
がり光導波路の曲がり半径を大きくしても充分な電極長
を確保することができた。In this way, an integrated optical circuit comprising the 8 × 8 matrix switch shown in FIG. 3 was formed. The minimum bending radius of the optical wiring connecting the optical switch elements 1 is 30.
The externally bent optical waveguide 2 of mm and the internal bent optical waveguide of the switching element of the optical switch element 1 composed of a Mach-Zehnder interference system were designed with a bending radius of 50 mm. As a result, the insertion loss of the 8 × 8 switch is 12
It could be reduced to below dB. Further, the electrodes of the phase shifter portion were extended to the inside bent optical waveguide portion as shown in FIG. As a result, a sufficient electrode length could be ensured even if the bending radius of the internal bending optical waveguide of the switching element was increased.
【0015】また、図1に示したような1.5μm帯で
動作する4×4マトリクススイッチを形成する。この場
合、x−cutZ−軸伝搬のLiNbO3 基板にTiを
600A成膜し、1000℃で12H拡散した後にさら
にTiを600A成膜し、1000℃で12H拡散する
ことを二回繰り返し、155μmにおいてシングルモー
ド条件を満たし、曲がり半径R=40mm以上で過剰な
放射損失がない光導波路を形成した。この時の曲がり半
径と曲がり放射損失の関係を図6に示す。この導波路作
成条件でマッハツェンダ干渉系を形成した場合、3dB
カプラの前後の曲がり光導波路の曲がり半径が50mm
以上で過剰損失のないスイッチング素子を形成できた。Also, a 4 × 4 matrix switch operating in the 1.5 μm band as shown in FIG. 1 is formed. In this case, a film of Ti is formed at a thickness of 600 A on a LiNbO 3 substrate of x-cut Z-axis propagation, and after a 12H diffusion at 1000 ° C., a further 600 A film of Ti is formed and a 12H diffusion at 1000 ° C. is repeated twice. An optical waveguide satisfying the single mode condition and having a bending radius of R = 40 mm or more and having no excessive radiation loss was formed. FIG. 6 shows the relationship between the bending radius and the bending radiation loss at this time. When a Mach-Zehnder interference system is formed under the conditions for forming the waveguide, 3 dB
The bending radius of the optical waveguide before and after the coupler is 50 mm
Thus, a switching element without excess loss was formed.
【0016】このようにして、図1に示した4×4マト
リクススイッチからなる集積化光回路を形成した。各光
スイッチエレメント間を結ぶ光配線には最小曲がり半径
40mmの外部曲がり光導波路を用い、マッハツェンダ
干渉系からなる光スイッチエレメントのスイッチング素
子の内部曲がり光導波路は曲がり半径60mmにて設計
した。このことにより4×4スイッチの挿入損失は5.
0dB以下に低減することができた。また、位相シフタ
部は、図2のように内部曲がり導波路部分にまで電極を
延長し、スイッチング素子の曲がり半径を大きくしても
充分な電極長を確保することができた。Thus, an integrated optical circuit comprising the 4 × 4 matrix switch shown in FIG. 1 was formed. An externally bent optical waveguide having a minimum bend radius of 40 mm was used for the optical wiring connecting the optical switch elements, and the internal bend optical waveguide of the switching element of the optical switch element composed of a Mach-Zehnder interference system was designed to have a bend radius of 60 mm. As a result, the insertion loss of the 4 × 4 switch is 5.
It could be reduced to 0 dB or less. In addition, the phase shifter section was able to secure a sufficient electrode length even if the bending radius of the switching element was increased by extending the electrode to the internally bent waveguide portion as shown in FIG.
【0017】なお、以上の実施例では、x−cutZ−
軸伝搬のLiNbO3 基板上のTi拡散光導波路を例に
とって説明を行ったが、素子間の光配線を過剰な曲がり
過剰損失の発生しない最小の曲がり半径で形成し、素子
を素子過剰損失の発生しない曲がり半径で形成すること
は、どのような基板上の光導波路に適用してもその効果
は明らかである。たとえば、Z−CutLiNbO3 基
板を用いる場合や、ガラス導波路を用いる場合、また半
導体導波路による場合にも適用可能である。また、ここ
では、マッハツェンダ型光スイッチを主な例に挙げた
が、方向性結合器やY分岐の左右に屈折率差を与えるデ
ジタル型光スイッチにも同様な効果が期待できることは
明らかである。In the above embodiment, x-cutZ-
The description has been made by taking the example of a Ti-diffused optical waveguide on an axially propagated LiNbO 3 substrate, but the optical wiring between the elements is formed with a minimum bend radius that does not cause excessive bending and excessive loss, and the element generates element excessive loss. Forming with a bend radius that does not have an effect is obvious even if it is applied to an optical waveguide on any substrate. For example, the present invention is applicable to a case where a Z-CutLiNbO 3 substrate is used, a case where a glass waveguide is used, and a case where a semiconductor waveguide is used. Here, the Mach-Zehnder type optical switch is described as a main example, but it is apparent that the same effect can be expected in a directional coupler or a digital type optical switch which gives a difference in refractive index between the left and right of the Y branch.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、集積化光
回路に設けられる光信号を導波する光導波路を構成する
外部曲がり光導波路と、この光導波路に光接続される光
制御デバイスを構成する内部曲がり光導波路の曲率半径
が相違しており、特に、前記内部曲がり光導波路の曲率
半径に対し、前記内部曲がり光導波路に対して前記光制
御デバイスよりも離れた位置にある外部曲がり光導波路
の曲率半径が小さい構成とすることにより、光制御デバ
イスおよび光導波路のそれぞれにおける過剰損失を低減
することができるとともに、外部曲がり光導波路の曲率
半径を小さくすることで集積化光回路の小型化が実現で
き、しかも光制御デバイスにおける電極の実効長を長く
して低電圧での動作を実現することができる効果があ
る。As described above, the present invention constitutes an optical waveguide for guiding an optical signal provided in an integrated optical circuit.
The curvature radius of the outer curved optical waveguide and the inner curved optical waveguide constituting the optical control device optically connected to the optical waveguide are different, particularly, the curvature of the inner curved optical waveguide.
For the radius, the light control for the internal bent optical waveguide
By using a configuration in which the radius of curvature of the externally bent optical waveguide located farther from the control device is small, excess loss in each of the optical control device and the optical waveguide can be reduced, and the radius of curvature of the externally bent optical waveguide can be reduced. By reducing the size, the size of the integrated optical circuit can be reduced, and moreover, the effective length of the electrodes in the optical control device can be increased to achieve operation at a low voltage.
【図1】本発明の実施形態の4×4マトリクス光スイッ
チの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a 4 × 4 matrix optical switch according to an embodiment of the present invention.
【図2】マッハツェンダ型光スイッチエレメントの平面
構成図である。FIG. 2 is a plan view of a Mach-Zehnder type optical switch element.
【図3】本発明の実施例の8×8マトリクス光スイッチ
の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an 8 × 8 matrix optical switch according to an embodiment of the present invention.
【図4】曲がり光導波路における曲がり半径と放射損失
の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a bending radius and a radiation loss in a bent optical waveguide.
【図5】マッハツェンダ型光スイッチエレメントのスイ
ッチング素子における曲がり光導波路と過剰損失の関係
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a bent optical waveguide and excess loss in a switching element of a Mach-Zehnder type optical switch element.
【図6】本発明の実施例における曲がり光導波の曲がり
半径と放射損失の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a bending radius of a bent optical waveguide and a radiation loss in the example of the present invention.
1 光スイッチエレメント(マッハツェンダ干渉系) 2 外部曲がり光導波路 11 位相シフタ部 12 カプラ部 13 内部曲がり光導波路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical switch element (Mach-Zehnder interference system) 2 Externally bent optical waveguide 11 Phase shifter part 12 Coupler part 13 Internally bent optical waveguide
Claims (4)
する光導波路と、光の強度もしくは伝搬方向を制御する
光制御デバイスとが形成され、かつこれら光導波路と光
制御デバイスとが光接続されてなる集積化光回路におい
て、前記光制御デバイスを構成する内部曲がり光導波路
の曲率半径に対し、前記内部曲がり光導波路よりも前記
光制御デバイスに対して離れた側に位置されている前記
光導波路の外部曲がり光導波路の曲率半径が小さく形成
されていることを特徴とする集積化光回路。An optical waveguide for guiding an optical signal to a substrate made of a translucent material, and an optical control device for controlling the intensity or propagation direction of light are formed, and these optical waveguide and the optical control device are formed. In an integrated optical circuit optically connected, an internally bent optical waveguide constituting the optical control device
For the radius of curvature of the inner bend optical waveguide than the
The light control device is located on a side remote from the light control device;
External bend of optical waveguide Formed with small radius of curvature of optical waveguide
Integrated optical circuit, characterized in that it is.
曲がり光導波路と、前記光制御デバイスに接続される前
記外部曲がり光導波路とはその接続部における方向が一
致されてなる請求項1に記載の集積化光回路。Wherein said inner curved optical waveguide included in the optical control device, before being connected to the light control device
Serial integrated optical circuit according to claim 1 which direction is being matched at the connections with the outside bend optical waveguide.
カプラ部とが前記内部曲がり光導波路により接続され、
前記位相シフト部を構成する電極が前記内部曲がり光導
波路の少なくとも一部にまで延長されてなる請求項2に
記載の集積化光回路。Wherein the light control device, and a phase shift portion and the coupler portion are connected by the inner curved optical waveguide,
3. The electrode according to claim 2, wherein the electrode constituting the phase shift portion is extended to at least a part of the internally bent optical waveguide.
An integrated optical circuit as described .
ントであり、複数個の光スイッチエレメントと複数の光
導波路とでマトリクススイッチが構成される請求項1な
いし3のいずれかに記載の集積化光回路。Wherein said light control device is an optical switch element, the matrix switch is claim 1 comprised of a plurality of optical switch elements and a plurality of optical waveguides
4. The integrated optical circuit according to any one of the items 3 above .
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| JP8180285A JP2853663B2 (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Integrated optical circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP8180285A JP2853663B2 (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Integrated optical circuit |
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|---|---|
| JPH1026778A JPH1026778A (en) | 1998-01-27 |
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| JPH1026778A (en) | 1998-01-27 |
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