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JPH0728007A - 導波路型光デバイス - Google Patents

導波路型光デバイス

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Publication number
JPH0728007A
JPH0728007A JP5170223A JP17022393A JPH0728007A JP H0728007 A JPH0728007 A JP H0728007A JP 5170223 A JP5170223 A JP 5170223A JP 17022393 A JP17022393 A JP 17022393A JP H0728007 A JPH0728007 A JP H0728007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
waveguide
optical
waveguide type
type optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP5170223A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Nakaya
研一 中屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP5170223A priority Critical patent/JPH0728007A/ja
Priority to US08/272,386 priority patent/US5483609A/en
Publication of JPH0728007A publication Critical patent/JPH0728007A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入射された光のうちＴＥモード光を減衰させ
ることができる導波路型光デバイスを提供する。 【構成】 電気光学効果を有する基板１１上に作成され
た光導波路１２の側面に金属膜１５を形成する。入射ポ
ート２１より入射される光のうち、ＴＥモード成分は、
この金属膜１５により、吸収される。このため、光ファ
イバ１６1 により供給される光の偏波面が垂直方向より
傾いていても、導波路型デバイス内で動作に用いられる
光はＴＭモード光だけになり、高い消光比が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導波路型光デバイスに
係わり、たとえば、光スイッチや光変調を行う導波路型
光デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】導波路型光デバイスとは、強誘電体や半
導体材料からなる基板に形成した、周囲より屈折率の高
い部分である光導波路に、外部から電圧を印加すること
により、光のスイッチングや変調を行うデバイスであ
る。
【０００３】図３に、導波路型デバイスの一種である導
波路型光変調器の概要を示す。まず、この図に基づい
て、その構成および動作の説明を行う。
【０００４】導波路型光変調器は、電気光学効果を有す
る基板１１上に形成された光導波路１２と、その光導波
路上にバッファ層１３を介して形成された電極１４とで
構成される。基板１１としては、たとえば、Ｚカットの
ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3 ）結晶が用いられ、光
導波路１２は、基板１１にチタン（Ｔｉ）を熱拡散させ
て形成される。また、バッファ層１３としては、酸化珪
素（ＳｉＯ2 ）などの薄膜が使用され、電極１４として
は、金（Ａｕ）が用いられることが多い。
【０００５】半導体レーザ等の光源（図示せず）からの
光は、定偏波光ファイバ１６1 により、その光の偏波方
向が基板表面に垂直となるような形で、光入射ポート２
１から光導波路１２に入射される。入射された光は、光
分岐部２２で光導波路１２1と１２2 に分割される。こ
のとき、光導波路１２1 と１２2 に、電極１４1 と１４
2 を用いて異なる変調電圧を印加しておくと、電気光学
効果により各光導波路の屈折率が変化し、光導波路１２
1 を伝播中の光と他方の光導波路１２2 を伝播する光と
の間に位相差が生ずる。この２つの光を光合流部２３で
合流させることにより、光射出ポート２５から出射され
る光に、変調電圧に応じた強度変調が加わることにな
る。たとえば、位相差が０とπになるような変調電圧を
交互に印加すれば、光ファイバ１６2 には、光の強度が
最大値と最小値に交互に変化した光信号が供給される。
【０００６】偏波方向が基板表面に垂直となるような形
で光を入射させるのは、この図に示した導波路型光変調
器では、単位電圧の印加により得られる位相変化（屈折
率変化）が、その偏波方向を持つ光（ＴＭモード光）に
対して最も大きなものとなるからである。
【０００７】しかし、定偏波光ファイバ１６1 の偏波特
性が悪かったり、定偏波光ファイバと光導波路との接続
時の角度調整が不十分であると、光導波路内に、電界成
分が基板表面に平行なＴＥ（transverse electric ）モ
ード光が導入されてしまう。ある位相差をＴＥモード光
に与えるために必要な電圧は、その位相差をＴＭモード
（transverse magnetic ）光に与えるために必要な電圧
とはことなる。すなわち、ＴＭモード光の消光に必要な
電圧（位相差πを与える電圧）では、ＴＥモード光は消
光されない。このため、導波路型光変調器にＴＥモード
光とＴＭモード光が混在する光が導入された場合には、
所望の変調特性（消光比）が得られないことになる。
【０００８】このため、特開平３−５８０３３号公報に
は、ＴＥモード光を除去する部分を備えた導波路型光デ
バイスが提案されている。
【０００９】図４に、この導波路型光デバイスの概要を
示す。この導波路型光デバイスでは、定偏波光ファイバ
１６1 により光が入射される光導波路１２上に、光導波
路１２よりも屈折率の低い酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）薄膜
２５と、光導波路１２よりも屈折率の高いケイ素（Ｓ
ｉ）薄膜２６を形成する。このデバイスでは、ＳｉＯ2
薄膜２５とＳｉ薄膜２６の膜厚を調整することにより、
Ｓｉ薄膜２６と光導波路１２との間に生ずる位相整合に
よる結合を、ＴＥモード光に対してのみ起こさせてい
る。
【００１０】また、図５に示すように、光ファイバ１６
1 と導波路型光デバイスの光入射ポート２１との間に超
小型偏光子２７を設けて、ＴＥモード光を除去するデバ
イスも提案されている。このデバイスでは、超小型偏光
子２７を通過する際に、ＴＥモード成分が除去され、Ｔ
Ｍモード光だけが光導波路１２に入射される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来のＳｉＯ2 ・Ｓｉ
薄膜を設ける導波路型光デバイスでは、各薄膜の膜厚を
正確に制御しなければならず、その作成が困難であると
いった問題があった。また、ＴＥモードだけを減衰させ
るという条件から定まる膜厚が、実際の導波路デバイス
には適用困難である膜厚になってしまう場合もあった。
【００１２】また、超小型偏光子を用いた場合には、超
小型偏光子を導波路型デバイスに対して所定の位置関係
となるように配置することが必要であり、接着を行う箇
所が増える。このため、作業工程が複雑になるといった
問題があった。また、接続部が増えるため、その部分の
信頼性が低くなるといった問題も存在した。
【００１３】そこで本発明の目的は、不要なモードの光
の除去を行える、簡単な構成を有する導波路型光デバイ
スを提供することにある。
【００１４】
【問題を解決するための手段】本発明では、光導波路が
形成された基板と、この基板上にバッファ層を介して形
成された、光導波路に電界を加えるための電極と、電極
が形成されていない部分の光導波路の側面に形成された
金属膜とを具備する。
【００１５】すなわち本発明では、光導波路の一部の側
面に金属膜を設ける。これにより電界成分が基板表面に
平行な導波光は減衰し、電界成分が基板表面に垂直な導
波光だけで導波路型光デバイスが動作することになる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。
【００１７】図１に、本発明の実施例による導波路型光
デバイスの概要を示す。まず、この導波路型光変調器の
作製法の説明を行う。
【００１８】ＺカットのＬｉＮｂＯ3 結晶を基板１１と
して用い、その上に、Ｔｉを約１００ｎｍ（ナノメー
タ）厚、スパッタ蒸着により成膜し、フォトリソ技術を
用いて、光導波路１２に相当する部分のＴｉだけを残し
た。その後、約１０５０℃の雰囲気中で約５時間熱処理
を行い、Ｔｉを基板中に拡散させて、屈折率が他の部分
と僅かに異なる光導波路１２を形成した。次に、バッフ
ァ層１３として、ＳｉＯ 2 をスパッタ蒸着により約３０
０ｎｍ厚形成し、このバッファ層１３上に、電極１４を
形成した。電極１４には、Ａｕを用いている。
【００１９】ここまでの工程で作製される導波路型光変
調器は、従来の導波路型光変調器と同様のものである。
不要なモードの光であるＴＥモード光を除去する部分
は、以下のようにして、導波路型光変調器上に形成され
る。
【００２０】まず、入射端２１と分岐部２２、および、
合流部２３と射出部２４の間の光導波路の両側の基板表
面をエッチングにより除去する。ここでは、エキシマレ
ーザを用いてこの除去作業を行った。エッチングする量
は、図２に示すように、光導波路１２の高さ以上であれ
ばよい。そして、基板の除去により現われた光導波路の
側面に金属膜１５を形成する。金属膜１５として用いる
金属材料には、特に制限はなく、ここでは、アルミニウ
ム（Ａｌ）を用いている。
【００２１】以上のようにして作製した導波路型光変調
器では、ＴＭモード光の伝播損失は１ｄＢ（デシベル）
程度であり、ＴＥモード光の伝播損失が３０ｄＢであっ
た。すなわち、この導波路型光変調器では、ＴＭモード
光とＴＥモード光が共に供給されても、ＴＥモード光
は、金属膜１５により減衰されてしまう。このため、変
調特性にＴＥモード光による悪影響は現れない。
【００２２】なお、実施例の導波路型光デバイスでは、
光入射ポート側と光射出ポート側の両方に金属膜を設け
たが、金属膜を設けるのは、いずれか片側だけであって
もよい。また、ここでは、導波路型光変調器に適用した
場合を例として、本発明の説明を行ったが、光スイッチ
などの他の導波路型光デバイスでも同様の効果が得られ
ている。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導波路型光デバイスの光導波路の側面に金属膜を付加す
るだけで、光導波路デバイスの動作に不必要なＴＥモー
ド光を除去することができる。このため、光ファイバに
より供給される光の偏波面が垂直方向より傾いていて
も、導波路型デバイス内で動作に用いられる光はＴＭモ
ード光だけになり、高い消光比が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の導波路型光デバイスの概要を
示す斜視図である。
【図２】図１に示した導波路型光デバイスのＡ−Ａ′断
面図である。
【図３】従来例の導波路型光デバイスの概要を示す斜視
図である。
【図４】従来例のＴＥモード光除去部を有する導波路型
光デバイスの概要を示す斜視図である。
【図５】従来例の超小型偏光子を用いる導波路型光デバ
イスの概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
１１ 基板 １２ 光導波路 １３ バッファ層 １４ 電極 １５ 金属膜 １６ 光ファイバ １７ ＴＭモード光 １８ ＴＥモード光 ２１ 光入射ポート ２２ 光分岐部 ２３ 光合流部 ２４ 光射出ポート ２５ ＳｉＯ2 膜 ２６ Ｓｉ膜 ２７ 超小型偏向子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光導波路が形成された基板と、 この基板上にバッファ層を介して形成された、前記光導
    波路に電界を加えるための電極と、 前記電極が形成されていない部分の前記光導波路の側面
    に形成された金属膜とを具備することを特徴とする導波
    路型光デバイス
  2. 【請求項２】 前記基板がニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
    Ｏ3 ）であることを特徴とする請求項１記載の導波路型
    光デバイス。
JP5170223A 1993-07-09 1993-07-09 導波路型光デバイス Pending JPH0728007A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5170223A JPH0728007A (ja) 1993-07-09 1993-07-09 導波路型光デバイス
US08/272,386 US5483609A (en) 1993-07-09 1994-07-06 Optical device with mode absorbing films deposited on both sides of a waveguide

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JP5170223A JPH0728007A (ja) 1993-07-09 1993-07-09 導波路型光デバイス

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JPH0728007A true JPH0728007A (ja) 1995-01-31

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ID=15900958

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JP5170223A Pending JPH0728007A (ja) 1993-07-09 1993-07-09 導波路型光デバイス

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