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JPS5937486B2 - light switch - Google Patents
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JPS5937486B2 - light switch - Google Patents

light switch

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Publication number
JPS5937486B2
JPS5937486B2 JP1136279A JP1136279A JPS5937486B2 JP S5937486 B2 JPS5937486 B2 JP S5937486B2 JP 1136279 A JP1136279 A JP 1136279A JP 1136279 A JP1136279 A JP 1136279A JP S5937486 B2 JPS5937486 B2 JP S5937486B2
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optical
region
coupling
optical waveguides
waveguides
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修 三上
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Description

【発明の詳細な説明】 本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ッ
チに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present 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.

従来この種の代表的な素子としては、バランスブリッジ
形の光スイッチがある。
A typical conventional element of this type is a balance bridge type optical switch.

この基本構造を第1図に示す。電気光学効果を有する基
板1の表面に、2本の同一の線路状光導波路2、3が作
成されている。光導波路2、3が平行近接する領域が2
か所あり、この部分は3dB結合部4、5となつている
。またその中間には光変調部6が存在し、電気光学効果
により光導波路2、3の間に位相差φを与えるための電
極T、8、9が設けられている。なお基板1としては電
気光学結晶であるLiNb03単結晶を用い、その分極
軸10(矢印で示した)が基板内にあり、各電極の間隙
に集中する印加電界の方向と平行になる場合を示してい
る。このような構造の素子に、光導波路2の入射端11
から単位強度の光を入射すると、3dB結合部4におい
て50%の光エネルギーは光導波路3へ移行する。光変
調部6において電圧が印加されていない状態、すなわち
両導波路間の位相差φ■0の場合においては、つぎの3
dB結合部5において、さらに光結合が生じ、100%
の光エネルギーが導波路3へ移行する。すなわち出射端
12の光強度はo、出射端13の光強度は1となる。一
方、光変調部6において、位相差φ=πとなるように電
圧が印加された状態では、3dB結合部4で導波路3へ
移つた50%の光波は3dB結合部5において導波路2
に戻り、出射端12の光強度は1、出射端13の光強度
は0となる。
This basic structure is shown in FIG. Two identical linear optical waveguides 2 and 3 are formed on the surface of a substrate 1 having an electro-optic effect. The area where the optical waveguides 2 and 3 are parallel and close is 2
There are 3 dB coupling parts 4 and 5 at these parts. Further, an optical modulation section 6 is present in the middle, and electrodes T, 8, and 9 are provided for providing a phase difference φ between the optical waveguides 2 and 3 by the electro-optic effect. The substrate 1 is a LiNb03 single crystal, which is an electro-optic crystal, and the polarization axis 10 (indicated by an arrow) is inside the substrate and is parallel to the direction of the applied electric field concentrated in the gap between each electrode. ing. In an element having such a structure, the input end 11 of the optical waveguide 2 is
When light of unit intensity is incident on the 3 dB coupling section 4, 50% of the optical energy is transferred to the optical waveguide 3. When no voltage is applied to the optical modulator 6, that is, when the phase difference between both waveguides is φ■0, the following 3.
Further optical coupling occurs in the dB coupling section 5, resulting in 100%
The optical energy of the waveguide 3 is transferred to the waveguide 3. That is, the light intensity at the output end 12 is o, and the light intensity at the output end 13 is 1. On the other hand, when a voltage is applied to the optical modulator 6 so that the phase difference φ=π, 50% of the light wave transferred to the waveguide 3 at the 3dB coupling unit 4 is transferred to the waveguide 2 at the 3dB coupling unit 5.
Returning to , the light intensity at the output end 12 becomes 1 and the light intensity at the output end 13 becomes 0.

したがつて電気光学効果を利用することにより、光スイ
ッチングが可能となる。光変調部6においては、1導波
路間で光結合が生じず、2電気的に制御可能な位相差の
みが与えられるという二つの条件が不可欠である。
Therefore, by utilizing the electro-optic effect, optical switching becomes possible. In the optical modulator 6, two conditions are essential: no optical coupling occurs between one waveguide and only two electrically controllable phase differences are provided.

このために第1図に示す構造においては、両導波路間の
間隔を大きくする必要がある。この目的のためには、二
つの3dB結合部4,5と光変調部6とを接続するのに
曲がり、または折れ線状の導波路を用いることとなる。
しかしながら、例えばLlNbO3単結晶を基板として
、不純物拡散等により作成された光導波路では、屈折率
差が小さいので、曲がりによる光損失が大きかつた。
For this reason, in the structure shown in FIG. 1, it is necessary to increase the distance between both waveguides. For this purpose, a curved or polygonal waveguide is used to connect the two 3 dB coupling sections 4 and 5 and the optical modulation section 6.
However, in an optical waveguide created by impurity diffusion or the like using, for example, an LlNbO3 single crystal as a substrate, the difference in refractive index is small, so the optical loss due to bending is large.

またこの曲がり部または折れ線部は、3dB結合部と光
変調部とを接続する作用のみで、光スイツチングの作用
には寄与しないうえ、光伝搬損失の原因、あるいは素子
の全長が大きくなる原因となつた。さらに3dB結合部
を作成する際、設計通り3dB結合とすることは極めて
困難であつた。従来、この曲線部をなくするものとして
、2本の直線導波路を用いて、2か所の3dB結合部お
よび光変調部を設ける構造がある。
In addition, this curved portion or folded line portion only serves to connect the 3 dB coupling portion and the optical modulation portion, and does not contribute to the optical switching function, and may cause optical propagation loss or increase the overall length of the device. Ta. Furthermore, when creating a 3 dB coupling section, it was extremely difficult to achieve 3 dB coupling as designed. Conventionally, in order to eliminate this curved portion, there is a structure in which two straight waveguides are used and two 3 dB coupling portions and optical modulation portions are provided.

この基本構成図を第2図に示す。第3図は第2図のA−
Nにおける断面図である。第2図および第3図において
、1は電気光学結晶からなる基板、2および3は基板1
の表面に作成された2本の同一の直線光導波路である。
This basic configuration diagram is shown in FIG. Figure 3 is A- in Figure 2.
FIG. 2 and 3, 1 is a substrate made of electro-optic crystal, 2 and 3 are substrates 1
These are two identical straight optical waveguides fabricated on the surface of .

4および5はともに3dB結合部であり、6は光変調部
である。
Both 4 and 5 are 3 dB coupling sections, and 6 is an optical modulation section.

前述したように、光変調部においては12本の導波路間
で光結合が生じず、2電気的に制御可能な位相差が与え
られるという二つの条件が不可欠である。後者は基板の
電気光学効果を利用すればよい。第2図および第3図に
おいては、電極は省略している。前者の条件を満足する
ため、光変調部6における導波路2,3の間隙部14を
削り取り屈折率差を大きくし、結合度を弱める方法があ
る。基板1を削る方法としては、イオン・ミリングやス
パツタ・エツチなどの技術があるが、通常導波路間で結
合を行わせるのに要する間隙の大きさは数μmであるか
ら、この微小な間隙部を精度よく削り取るというのは極
めて困難なことである。本発明は前述した問題点を解決
するため、直線部のみからなる1組の光導波路に、2か
所の3dB結合部および光変調部を一体として構成する
とともに、光変調部の作成をより簡単にしたものである
As mentioned above, two conditions are essential in the optical modulation section: no optical coupling occurs between the 12 waveguides and an electrically controllable phase difference is provided. The latter may be achieved by utilizing the electro-optic effect of the substrate. In FIGS. 2 and 3, electrodes are omitted. In order to satisfy the former condition, there is a method of shaving off the gap 14 between the waveguides 2 and 3 in the optical modulator 6 to increase the difference in refractive index and weaken the degree of coupling. There are techniques such as ion milling and sputter etching that can be used to shave the substrate 1, but since the gap size required for coupling between waveguides is usually several μm, this minute gap is It is extremely difficult to scrape off with precision. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention integrates two 3dB coupling parts and an optical modulation part into a set of optical waveguides consisting of only straight parts, and makes it easier to create the optical modulation part. This is what I did.

以下図面により本発明を詳細に説明する。本発明の一実
施例の基本構成を第4図に示す。第5図は第4図のB−
Wにおける断面図である。第4図および5図において、
1は電気光学効果を有する物質からなる基板、2および
3は基板1の表面近傍に作成された2本の同一の直線光
導波路である。例えば基板としてLlNbO3単結晶を
用いた場合には、Ti金属を500λ程度の厚みに蒸着
してパターン化し、大気中で1000℃、10時間熱拡
散すれば、Tl金属の幅が8μmのとき、波長1.15
μmのレーザ光に対して単一モードのみを伝搬可能とす
る光導波路が作成できる。この光導波路間の間隙を数μ
mに設定することにより、両光導波路間に光結合が生じ
、一方の導波路を伝搬してきた光波は、次第に他方の導
波路へ移行していく。間隙を5μmに設定した場合、1
00%の光波を移行するのに必要な結合長T。は5〜1
0顛となる。この場合の結合係数はK=π/2t0で定
義される。第4図において、4および5は2本の導波路
が平行近接した結合領域(本発明による素子の構造にお
いては素子の全長T,)を3分割した第1領域および第
3領域くあり、この領域の長さT2,t3はともに10
0%結合長の半分、すなわちTO/2に設定する。
The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings. The basic configuration of an embodiment of the present invention is shown in FIG. Figure 5 is B- of Figure 4.
It is a sectional view at W. In Figures 4 and 5,
1 is a substrate made of a substance having an electro-optic effect, and 2 and 3 are two identical straight optical waveguides formed near the surface of the substrate 1. For example, when using an LlNbO3 single crystal as a substrate, if Ti metal is evaporated to a thickness of about 500λ, patterned, and thermally diffused in the atmosphere at 1000°C for 10 hours, when the width of the Ti metal is 8 μm, the wavelength 1.15
It is possible to create an optical waveguide that allows propagation of only a single mode for μm laser light. The gap between these optical waveguides is several microns.
By setting m, optical coupling occurs between both optical waveguides, and a light wave propagating through one waveguide gradually moves to the other waveguide. When the gap is set to 5 μm, 1
Coupling length T required to transfer 00% of light waves. is 5-1
The number will be 0. The coupling coefficient in this case is defined as K=π/2t0. In FIG. 4, 4 and 5 are the first and third regions obtained by dividing the coupling region (total length T of the device in the structure of the device according to the present invention) into three, where two waveguides are parallel and close to each other. Both area lengths T2 and t3 are 10
Set to half the 0% bond length, ie, TO/2.

この場合、作成された素子の100%結合長T。の値を
明らかにしておく必要がある。その一つの方法は、一方
の導波路上に、導波路の屈折率より高い屈折率を有する
薄膜または金属膜をストリツプ状に装荷する。
In this case, the 100% coupling length T of the created device. It is necessary to clarify the value of One method is to load a thin film or a metal film having a refractive index higher than the refractive index of the waveguide in the form of a strip onto one of the waveguides.

その膜を端から順次除去して、そのつど光結合度を測定
することによりT。を求める。この方法は薄膜を装荷す
ることにより、2本の導波路の伝搬定数にずれが生じ、
結合がなくなることを利用している。したがつて薄膜が
除去された領域のみを有効な結合長とすることができる
訳である。この結果、第1領域4および第3領域5の長
さをともにT。/2にすることは容易にでき、3dB結
合部を作成することができる。6は残りの第2領域であ
り、光変調部として作用する。
T by sequentially removing the film from the edge and measuring the degree of optical coupling each time. seek. In this method, loading a thin film causes a shift in the propagation constants of the two waveguides.
It takes advantage of the fact that the bond disappears. Therefore, only the region where the thin film is removed can be used as an effective bond length. As a result, both the lengths of the first region 4 and the third region 5 are T. /2 can be easily achieved, and a 3 dB coupling section can be created. 6 is the remaining second region, which acts as a light modulation section.

これについては後で詳述する。なお7,8は電極、11
は入射端、12,13は出射端、15は削除領域、16
は基板表面全体に作成されたバツフア層を示す。装荷す
る薄膜としては、導波路の屈折率より小さい屈折率を有
する薄膜、例えばSlO2やAt2O3膜が利用される
This will be explained in detail later. Note that 7 and 8 are electrodes, and 11
is the entrance end, 12 and 13 are the exit ends, 15 is the deletion area, 16
indicates a buffer layer created over the entire substrate surface. As the thin film to be loaded, a thin film having a refractive index smaller than that of the waveguide, such as a SlO2 or At2O3 film, is used.

バツフア層16は金属電極7,8による光吸収を防ぐこ
とが目的であるから、少なくとも光変調部6のみに装荷
されていればよい。電極7,8は2本の導波路の真上に
作成された1組のプレーナ電極であり、その間隔は光導
波路の間隔とほぼ等しく、その長さは光変調部6の長さ
T4と一致する。なおこの場合矢印で示した電気光学結
晶の分極軸10は基板表面に垂直である。電極7,8に
電圧が印加すると、深さ方向の電界が電極下に集中して
生じ、かつ電極7,8の真下における電界の符号が異な
る。この電界が集中する領域に導波路2,3が存在する
ので、導波路間に位相差φ9が生じる。基板をLiNb
O3とすればTMモードの光に対しては位相差φ9はで
与えられる。
Since the purpose of the buffer layer 16 is to prevent light absorption by the metal electrodes 7 and 8, it is sufficient that it is loaded only on the light modulation section 6 at least. The electrodes 7 and 8 are a pair of planar electrodes created directly above the two waveguides, and their spacing is approximately equal to the spacing between the optical waveguides, and their length matches the length T4 of the optical modulation section 6. do. In this case, the polarization axis 10 of the electro-optic crystal indicated by an arrow is perpendicular to the substrate surface. When a voltage is applied to the electrodes 7 and 8, an electric field in the depth direction is concentrated under the electrodes, and the signs of the electric fields directly under the electrodes 7 and 8 are different. Since the waveguides 2 and 3 exist in the region where this electric field is concentrated, a phase difference φ9 occurs between the waveguides. LiNb substrate
If O3, the phase difference φ9 for TM mode light is given by:

ここでλは真空中におけるレーザ光波長、Neは導波路
の屈折率、R33は電気光学係数、rは補正係数、Vは
印加電圧、9は電極間隔である。一方、光変調部6にお
いては、導波路3の外側に接する領域15を削り取つて
あるので、導波路3の伝搬係数は導波路2に比べて大き
く変化している。
Here, λ is the laser beam wavelength in vacuum, Ne is the refractive index of the waveguide, R33 is the electro-optic coefficient, r is the correction coefficient, V is the applied voltage, and 9 is the electrode spacing. On the other hand, in the optical modulation section 6, since the region 15 in contact with the outside of the waveguide 3 is shaved off, the propagation coefficient of the waveguide 3 changes significantly compared to that of the waveguide 2.

その伝搬定数の差をΔβ、光変調部6を通過後の導波路
2,3の伝搬光の位相差をφ3一AΔβとする。Aは定
数である。伝搬定数差Δβは2本の導波路間の本来の結
合係数Kに比べて十分大きくすることができる。この結
果、本来ならば両導波路間に光結合を生じるはずの光変
調部6において位相不整合となり、光波の移行は生じな
くなる。例えば100%結合長T。を101gtとすれ
ば、結合係数K=π/2t0よりK=1.5X104μ
m−1となる。また、LiNbO3拡散導波路の一側面
に接する領域を削り取ることにより生じる伝搬定数の差
Δβは、第6図に示すように導波路を断面が8μm四角
の正方形とし、波長を1μmと仮定し、前述のように削
り取つてあるから、導波路の一側面に接する領域の屈折
率を、基板の屈折率N2=2.2から空気の屈折率n1
=1.0とすることにより、Δβ幸1.2X10−3μ
m−1となり、結合係数Kより1桁大きい。
The difference in propagation constant is Δβ, and the phase difference between the propagating lights in the waveguides 2 and 3 after passing through the optical modulator 6 is φ3−AΔβ. A is a constant. The propagation constant difference Δβ can be made sufficiently larger than the original coupling coefficient K between the two waveguides. As a result, a phase mismatch occurs in the optical modulation section 6 where optical coupling should normally occur between both waveguides, and no transition of light waves occurs. For example, 100% bond length T. If it is 101gt, then from the coupling coefficient K=π/2t0, K=1.5X104μ
It becomes m-1. In addition, the difference Δβ in the propagation constant caused by scraping off the region in contact with one side of the LiNbO3 diffused waveguide is calculated by assuming that the waveguide has a square cross section of 8 μm and the wavelength is 1 μm, as shown in FIG. Since the refractive index of the region in contact with one side of the waveguide is changed from the refractive index of the substrate N2 = 2.2 to the refractive index of air n1
By setting = 1.0, Δβ happiness 1.2X10-3μ
m-1, which is one order of magnitude larger than the coupling coefficient K.

従つてこの領域における導波路間の光結合は無視できる
程度に小さい。削除領域15を削り取るには、スパツタ
・エツチングまたはイオン・ミリングの手法を用いれば
、容易に行うことができる。また第5図に示すように、
導波路の深さと同一の深さまで削り取る必要はなく、伝
搬定数の差Δβが十分に大きくなればよい。以上の結果
、電気光学効果および導波路の一側面に接する領域を削
り取ることに伴う合計の位相差φはとなる。
Therefore, the optical coupling between the waveguides in this region is negligibly small. The deletion region 15 can be easily scraped off using sputter etching or ion milling. Also, as shown in Figure 5,
It is not necessary to cut it down to the same depth as the waveguide; it is sufficient that the difference Δβ in propagation constants is sufficiently large. As a result of the above, the total phase difference φ due to the electro-optic effect and scraping off the region in contact with one side of the waveguide is as follows.

一方、導波路2へ単位強度の光を入射した場合の導波路
2,3の出射端面12,13における光強度P,Qは結
合理論より、で与えられる。
On the other hand, when light of unit intensity is incident on the waveguide 2, the light intensities P and Q at the output end faces 12 and 13 of the waveguides 2 and 3 are given by the coupling theory.

P,Qの変化の様子を第7図に示す。したがつてφ3が
領域15の削り取りにより一定の値となつた後、φ9が
1φVKπの範囲変化するのみで、P,QをOから1ま
で変えることができ、光スイツチングが可能となる。
Figure 7 shows how P and Q change. Therefore, after φ3 reaches a constant value by scraping off the region 15, P and Q can be changed from O to 1 by changing φ9 only within a range of 1φVKπ, making optical switching possible.

例えばφ3=πとしたとき、必要とされる印加電圧V。
は、》Nle−00−嘴 で与えられる。
For example, when φ3=π, the required applied voltage V.
is given by >>Nle-00-beak.

したがつて9=5μM.t4=10顛、λ=1.15μ
M.ne=2.2、R33=30.8X10−6μm/
V.r=0.5としたときには、VO==1.8Vで光
スイツチング動作が可能となる。この実施例においては
、分極軸10が基板に垂直である場合を示したが、分極
軸10が基板内にある場合も前述と同様である。この場
合の光変調部の断面図を第8図に示す。動作は第4図の
実施例と同一なので省く。第4図と異なる点は基板に平
行な電界を利用するので、電極7,8が一方の導波路2
をはさむように設けられている。第9図は本発明による
別の実施例の光変調部の断面を示し、電極および分極軸
は省いてある。
Therefore 9=5μM. t4=10 days, λ=1.15μ
M. ne=2.2, R33=30.8X10-6μm/
V. When r=0.5, optical switching operation becomes possible at VO==1.8V. In this embodiment, the case where the polarization axis 10 is perpendicular to the substrate is shown, but the case where the polarization axis 10 is inside the substrate is also the same as described above. A cross-sectional view of the light modulation section in this case is shown in FIG. The operation is the same as that of the embodiment shown in FIG. 4, so a description thereof will be omitted. The difference from FIG. 4 is that an electric field parallel to the substrate is used, so electrodes 7 and 8 are connected to one waveguide 2.
It is set up to sandwich the. FIG. 9 shows a cross section of a light modulating section according to another embodiment of the present invention, with electrodes and polarization axes omitted.

光変調部における一つの条件である「2本の導波路2,
3の間における光結合をなくす」のに必要とされる位相
不整合を実現するため、一方の導波路3の表面が削り取
られている。領域15を削り取つて導波路の断面形状、
寸法を変えることにより、十分な伝搬定数の変化を誘起
することができる。例えば導波路の断面寸法を8μm四
角、基板と光導波路の屈折率差を0.006、波長を1
μmと仮定し、導波路表面を2μmの深さだけ削り取る
ことにより、導波路寸法を6μm×8μmとすれば、得
られる伝搬定数の変化Δβは約2.88×10−3μm
−1となる。100%結合長T。
One of the conditions in the optical modulation section is "two waveguides 2,
In order to achieve the phase mismatch required to eliminate optical coupling between the waveguides 3, the surface of one of the waveguides 3 is shaved off. The cross-sectional shape of the waveguide is obtained by cutting off the region 15,
By changing the dimensions, a sufficient change in the propagation constant can be induced. For example, the cross-sectional dimension of the waveguide is 8 μm square, the refractive index difference between the substrate and the optical waveguide is 0.006, and the wavelength is 1.
µm, and if the waveguide dimensions are made 6 µm x 8 µm by scraping the waveguide surface to a depth of 2 µm, the resulting change in propagation constant Δβ is approximately 2.88 x 10-3 µm.
-1. 100% bond length T.

を10顛とすれば、結合係数K=1.5×10−4μm
−1となるので、結合係数Kより1桁大きい伝搬定数の
変化が生じていることになり、導波路間の光結合を無視
できる。第10図および第11図は、第9図に示す光変
調部に電極7,8を形成した実施例の断面図で、第10
図は基板物質1の分極軸10が基板1の表面に垂直な場
合、第11図は分極軸10が基板1の表面に平行な場合
を示す。
If 10 pieces, the coupling coefficient K = 1.5 x 10-4 μm
-1, which means that a change in the propagation constant that is one order of magnitude larger than the coupling coefficient K has occurred, and optical coupling between the waveguides can be ignored. 10 and 11 are cross-sectional views of an embodiment in which electrodes 7 and 8 are formed in the light modulation section shown in FIG.
The figure shows the case where the polarization axis 10 of the substrate material 1 is perpendicular to the surface of the substrate 1, and FIG. 11 shows the case where the polarization axis 10 is parallel to the surface of the substrate 1.

16はバツフア層である。16 is a buffer layer.

第1領域および第3領域の3dB結合部は前述した通り
であり、また光スイツチングの動作についても同様なの
で説明を省略する。
The 3 dB coupling portions in the first region and the third region are as described above, and the optical switching operation is also the same, so a description thereof will be omitted.

なおここでは基板としては、LiNbO3単結晶の場合
を例として説明したが、電気化学効果を有する物質であ
れば他のものでもよく、GaAs等の半導体結晶も使用
することができる。
Note that although the substrate has been described using LiNbO3 single crystal as an example, other materials may be used as long as it has an electrochemical effect, and semiconductor crystals such as GaAs may also be used.

以上説明したように、本発明の光スイツチは直線部のみ
からなる1組の光導波路に、2か所の3曲結合部および
光変調部を一体として構成するとともに、光変調部にお
ける光結合をなくすため、2本の導波路の寸法、形状を
変化させることを利用したものであり、これにより光変
調部の作成が極めて容易(こなる利点がある。
As explained above, the optical switch of the present invention integrates two three-curve coupling sections and an optical modulation section into a set of optical waveguides consisting of only straight sections, and also performs optical coupling in the optical modulation section. In order to eliminate this problem, the size and shape of the two waveguides are changed, which makes it extremely easy to create an optical modulation section (this has the advantage of being extremely easy to create).

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

第1図は従来のバランス・ブリツジ形光スイツチの基本
構成図、第2図は従来の他の光スイツチの基本構成図、
第3図は第2図のA−Nにおける断面図、第4図は本発
明の一実施例の基本構成図、第5図は第4図のB−Wに
おける断面図、第6図は伝搬定数の計算に使用した光導
波路の断面図、第7図は導波路の出射端における光強度
の変化を示す図、第8図は本発明による他の実施例の光
変調部の断面図、第9図は本発明による別の実施例の光
変調部の断面略図、第10図は第9図に示す光変調部に
電極を形成した光変調部(基板物質の分極軸が基板の表
面に垂直な場合)の断面図、第11図は第9図に示す光
変調部に電極を形成した光変調部(基?物質の分極軸が
基板の表面に平行な場合)の断面図である。 1・・・・・・基板、2・・・・・・光導波路、3・・
・・・・光導波路、4・・・・・・3dB結合部、5・
・・・・・3dB結合部、6・・・・・・光変調部、7
・・・・・・電極、8・・・・・・電極、9・・・・・
・電極、10・・・・・・分極軸、11・・・・・・入
射端、12・・・・・・出射端、13・・・・・・出射
端、14・・・・・・間隙部、15・・・・・・削除領
域、16・・・・・・バッフア層。
Figure 1 is a basic configuration diagram of a conventional balanced bridge type optical switch, and Figure 2 is a basic configuration diagram of another conventional optical switch.
3 is a sectional view taken along A-N in FIG. 2, FIG. 4 is a basic configuration diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a sectional view taken along B-W in FIG. 4, and FIG. 6 is a propagation FIG. 7 is a cross-sectional view of the optical waveguide used in the calculation of the constant. FIG. 7 is a diagram showing changes in light intensity at the output end of the waveguide. FIG. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a light modulation section according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a light modulation section in which an electrode is formed on the light modulation section shown in FIG. 9 (the polarization axis of the substrate material is perpendicular to the surface of the substrate). FIG. 11 is a cross-sectional view of the light modulation section shown in FIG. 9 in which electrodes are formed in the light modulation section (in the case where the polarization axis of the base material is parallel to the surface of the substrate). 1...Substrate, 2...Optical waveguide, 3...
...Optical waveguide, 4...3dB coupling section, 5.
...3dB coupling section, 6... Optical modulation section, 7
...electrode, 8...electrode, 9...
・Electrode, 10...Polarization axis, 11...Incidence end, 12...Output end, 13...Output end, 14... Gap portion, 15... Deletion area, 16... Buffer layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 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2本の平行近接した同一の直線光導波路の
結合領域を3分割し、その第1領域および第3領域にお
ける光導波路間の光結合度が50%となるようにし、か
つ第2領域における光導波路のいずれか一方の光導波路
の外側に接する領域を削り取ることにより、第2領域に
おける光導波路間に位相不整合を与え、第2領域におけ
る光導波路間の光結合を零とするとともに、第2領域に
おける光導波路間の位相差を電気的に変化させるため、
第2領域に1組の電極を設けたことを特徴とする光スイ
ッチ。 2 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2本の平行近接した同一の直線光導波路の
結合領域を3分割し、その第1領域および第3領域にお
ける光導波路間の光結合度が50%となるようにし、か
つ第2領域における光導波路のいずれか一方の光導波路
の表面部分を削り取り、この光導波路の断面形状および
寸法を変えることにより、第2領域における光導波路間
に位相不整合を与え、第2領域における光導波路間の光
結合を零とするとともに、第2領域における光導波路間
の位相差を電気的に変化させるため、第2領域に1組の
電極を設けたことを特徴とする光スイッチ。
[Scope of Claims] 1. A coupling region of two parallel and adjacent linear optical waveguides created near the surface of a substrate made of a substance having an electro-optic effect is divided into three, and the first region and the third region are divided into three regions. The degree of optical coupling between the optical waveguides in the second area is set to 50%, and the phase difference between the optical waveguides in the second area is created by scraping off the area that contacts the outside of one of the optical waveguides in the second area. In order to provide matching, reduce the optical coupling between the optical waveguides in the second region to zero, and electrically change the phase difference between the optical waveguides in the second region,
An optical switch characterized in that a set of electrodes is provided in the second region. 2 The coupling region of two parallel and adjacent linear optical waveguides created near the surface of a substrate made of a substance with an electro-optic effect is divided into three parts, and the light between the optical waveguides in the first and third regions is divided into three parts. By making the coupling degree 50%, and by scraping off the surface of one of the optical waveguides in the second region and changing the cross-sectional shape and dimensions of this optical waveguide, the distance between the optical waveguides in the second region is A set of electrodes is provided in the second region in order to provide a phase mismatch to the optical waveguides, to make the optical coupling between the optical waveguides in the second region zero, and to electrically change the phase difference between the optical waveguides in the second region. An optical switch characterized by the following:
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