JPS62240923A - 電気光学的に誘起した光導波路及びかかる導波路を有する能動通信装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は電気光学的作用によって誘起される光導波路（
ｏｐｔｉｃａｌ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　）及びか＼る導
波路を有する装置に関する。媒質の電気光学係数（ｅｌ
ｅｃｌｒｏ−ｏｐｔｉｃｔ；６ｔｆｆｉｃｉｅｎｔ　）
が少なくともある高さを有している場合には、光と配置
されている電界との間の相互作用がこの媒質中の光波誘
等路を規定する様な屈折率分布を媒質中に生しさせる。

　　　　　　　　　　− く兆明の背景−従来技術〉 上述の光導波路は飼えば参考文献（１）　（Ｊ、　Ｃ。

Ｂａｕｍｅｒｔ　ｅｔ　ａｌ、　’ＫＮｂＱ１　ｅｌｅ
ｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃｉｎｄｕｃｅｄ　ｏｐｔｉｃａｌ
　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｃｕｔ−ｏｆｆＪｕｎｅ　　１
９８５　；　）から知られている。この既知手法による
と、ｂ−軸に垂■にカットした板の形のＫＮｂＯ３・の
単結晶が用いられる。この板の上側表面に相互に隣接し
て配置されている２本の平行なストリップ形状の電極が
設けられている。主方向（ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｄｉｒ
ｅｃｔｉｏｎ　）がＣ−軸と一致している静電界はこれ
らの電極によって影ｆ＃を及ぼすことが出来るｉこのＣ
静電）界と光の間の相互作用は基板中に電気光学効果を
生じる。より特には少なくとも界ベクトル、基板の物質
の光学内及び光の電気ベクトルが一つのそして同一の方
向に主として従う限シは、ＴＩモード（ｔｒａｎｓｖｅ
ｒｓｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｍｏｄｅ）光波誘導路力ζ
この基板中に誘起される。

か＼る既知構造体は次の欠点を有している：使用の可能
性及び利用方法に関して自由度の小さいこと。

電気−静（電）界（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｓｔａｔｉｃ　ｆ
　１ｅｌｄ　）の密度及び従って光−界相互作用がある
方向に比較的強く依存していること。

１個の光誘導路は１個の且つ同一の平面内に相互に隣接
して配置した２本の平行電極を必要とすること。

結晶板−電極の組合わせは“バルク“−構造体であり、
これはそれ自身インチグレイテッド・オプテイクス［ｉ
ｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｏｐｔｉｃｓ　（”集積光学“と
呼ぶこともある）〕の分野で使用するのに余り好ましく
はない。

参考文献（２）　ＣＰ、　Ｖａｎｄｅｎｂｕｌｃｋｅ　
ｅｔ　ａｌ。

“５ｔａｔｉｃ　　ｆｉｅｌｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏ
ｆ　　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ
　ｌｉｇｈｔ　ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ　ａｎｄｐｐ、２
９５−３０８）はいくつかの種類のインチグレイテッド
・オプティクスの装置、例えば変調器及びスイッチを開
示しており、その作動も電気光学効果に基づくものであ
る。

この既知技術の範囲で提案された基本構造は本質上、上
記参考文献（１）で開示されたものと一致している。参
考文献（２）はこれに、１個且つ同一平面に配置した３
個の平行ストリップ電極を有する電気光学スイッチの態
様を加えた。

か＼る態様は原理上、参考文献（１）に関して述”べた
のと同一の欠点を有する。更に中央電極が横側の両電極
に比して極めて細い巾を有する必要があり、これは製作
技術の観点上の欠点である。

参考文献（３）　（Ｌ、　５ａｖａｔｉｎｏｖａ　ｅｔ
　ａｌ。

“Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　　１ｎｄｕｃｅｄ　Ｔｉ
：　ＬｉＮｂＯ３ｓｔｒｉｐ−ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ　
：　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ
拡散したＴｉ薄膜を含有する平面状ＬｉＮｂＯ３基板製
の電気光学的に誘起したストリップ導波路を開示してい
る。光学界（ｏｐｔｉｃａｌ　　ｆｉｅｌｄ　）の区分
（ｄｉｖｉｓｉｏｎ　）と可能な伝播（伝搬→モードの
間の関係がこの文献中で考察されている。この効果を利
用する可能性が注目されており、光学信号の強度を変調
するために外部電界に起因するさまざまのｐｑ−モード
があ９得る。この既知技術も参考文献（１）に関して述
べたのと同一の欠点を有する。

参考文献（６）（米国特許第３６９へ７４５号明細書）
は、電気光学物質の実質上平坦な部分； 該部分の一つの主表面上に予め選定されたパターンで形
成された第１電極： 該部分の反対側の表面上に形成された第２電極；該第１
１Ｍ、極と電気光学物質の該部分との間にはさみ置かれ
たバッファー層；及び 該第１及び第２電極を通して電気光学物質の該部分を横
切る電圧を起させるための装置； から成る光誘波路装置を記載している。

これらの先行技術の装置は一般に電気光学物質の透明な
物質、よシ特にはかなりの厚みの結晶板から成る。電気
光学物質のか＼る物体又は板それ自身力ζ提供すべき光
集積回路（ｏｐｔｉｃａｌ　　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　
ｃｉｒｃｕｉｔ　）の基板となる。従ってか＼る物体又
は板及びか＼る物体又は板の向い合う主表面上に配列し
た第１及び第２電極を含む複合装置は実際に“バルク“
構造体でちる。か＼るバルク構造体は光来積回路製造分
野での近代技術の要請に本質的にそぐわないものである
。更に電気光学効果を示すことのできる結晶板のかなり
の厚みが、かかる結晶板を横切って印加される電圧によ
って誘起される静電界の密度をある程度不均一にする。

更にその中に光波誘導路を誘起するのに必要な全体電圧
が比較的高く、これが多くの用途に対して著しく不都合
である。また、この先行技術は典型的には多重モード光
のために企図されたものである。これらの事実から、電
極パターンの下にある結晶体部分はその中に鮮明に及び
明確に規定された光伝送（透過）路を形成しない。従っ
て上記先行技術を使用及び利用する自由度は不利益にも
限定されている。

なお本発明の参考文献として次のものも挙げられる。

（４）フランス特許出願第０２２２９７（０６，０９゜
７９）（’！Ｉｆ：気通信用気乗信用気光学スイッチ）
（５３Ｎ、　Ｈ，Ｇ、　Ｂａｋｅｎ　；ＤＮＬ−ｍｏｎ
ｏｇｒａｐｈ　８５０２“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　０ｐ
ｔｉｃａ”、（ＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓＰｏｓｔａｌ　
　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　５
ｅｒｖｉｃｅｓＤｒ、Ｎｅｈｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒ
ｙ、Ｌｅｉｄｓｃｈｅｎｄａｍ、ＮＬ発行）。

〈発明の目的と構成〉 光導波略装［、（１ｉｇｈｔ　ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　ｄ
ｅｖｉｃｅ　）の新規な構造体を提供することが本発明
の普遍的目的である。

発明の背景で詳述した先行技術の装置に比して改良され
た光誘波路装置を提供することが本発明のよシ特定され
た目的である。

本発明は、 電気光学物質の実質的に平坦な部分、該部分の一つの主
表面上に予め選ばれたパターンで形成された第１電極、
該部分の反対側の表面上に形成された第２電極、該第１
電極と電気光学物質の該部分の間にはさみ置かれたバッ
ファー層及び該第１及び第２電極を通して電気光学物質
の該部分を横切る電圧を起させるための装置を有してお
り、電気光学物質の該部分が揮発性溶媒に溶解させてあ
った溶液から形成させた高分子の薄膜であり、該高分子
が１ｖ／μｍで０．００５よシ大きいΔｎ（但しΔｎは
該電圧で誘起された該電気光学物質の屈折率ｎの変化を
示す）を有しており、該第１電極、該バッファー層、該
薄膜及び該第２電極の順に包含している複合構造体が基
板に支持され且つこれに堰付けられておシ、該薄膜の主
表面の全領域を実質上積う該第２電極が該基板に向いて
いることを特徴とする光誘波路装置である。

本発明の装置で使用する薄膜物質の電気光学係数は先行
技術の電気光学物質のそれよりも大きい。例示的には薄
膜高分子物質のｒ３３−ファクターはＬｉＮｂＯ３のそ
れよシも約３０−１００倍高い。

本発明の光導波路で使用される電気光学性高分子は均一
な厚みの極めて薄い膜の形で基板上に塗布され、その結
果、薄膜はその主平面に実質上垂直な光（学）軸を有し
ている。

現今の技術は第１及び第２電極を通して前述の薄膜を横
切って約５ｖの電圧を印加して構造体に単一モード、例
えばＥＭｏｏ１光に対してすぐれた限定性を有するはつ
きシと規定された光導波路をその中に誘起させることを
可能くしている。

単一モードＴＭ−光では、相互作用成分、即ち電界、電
気光学薄膜の光軸及び光ベクトル（１！導されるＴＭ−
偏光の電気ベクトル）がすべて薄膜及び基板の主表面に
実質上垂直である。このことは第１電極のパターンの選
定に広汎な自由度がおることを意味し、選ばれた電極パ
ターンにか＼わシなく、実質上均一な電気光学効果が確
保される。

該バッファー層をこれらの薄膜部分上にだけ、予め定め
られた高さのりツジＣ隆起）を形成する様にそれらが予
め定められたパターンで該薄膜上に形成された該第１電
極と一致する様に、局限して配置することによって本発
明の光誘波路装置は更に改善される。か＼るス）　ＩＪ
ツブ状のバッファー層のために、該ストリップ状のバッ
ファーの下の領域の電気光学薄膜の屈折率は増加する。

所定の波長λ。

（真空中）に対して、ストリップ状のバッファーが充分
な高さく厚み）である限シ、光の基本ＥＭＯＯ−モード
は上記構造体中を伝播（伝搬）できる。ＥＭｏ０モード
が丁度カットオフされるとみられ、る臨界値）１ｃｕｔ
　ｏｆｆ　（λ。）が存在する。

１１ｃｕｔ　ｏｆｆ　（λ０）のｈについては所謂“閾
値下の導波路（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　　５ｕｂｔｈｒｅ
ｓｈｏｌｄ　）　”″が達成される。換言すると、か＼
るストリップ状バッファー層は第１（“パターン″）電
極下の領域の電気光学的薄膜の実効屈折率を局部的に増
加させて、それによって該薄膜中に光波誘導路を誘起さ
せるのに必要な複雑な条件にあるバイアスを与える機能
がある。そのために、構造体を光波誘導路がその中に設
けられているか又はいないかの状態に選択的にスイッチ
させるのに必要なのは、Ｍｌ及び第２１Ｊ＆極を通して
印加される電圧の比較的小さな変化だけで足りる。更に
上述のストリップ状のバッファー層は薄膜層を横切る電
圧の印加によって起こる電界の横方向（即ち全体構造体
の高さ又は厚み次元に対して横方向）の局限を有効に改
善する。それによって光学作用の横方向限定が改善され
る。

本発明の光誘波路装置の第二の態様は、電気光学物質の
該薄膜が、第１及び第２電極が上下の見当合わせて一列
に並んでいる（重なシ合っている）領域にだけ局在的に
配置されている。それで電気光学物質の薄膜の第４電極
のパターンによって覆われていない領域は中性である。

これは電気光学物質が例えばＬｉＴａＯ３又はＢａ２Ｎ
ａＮｂ５０１５の結晶板である構造体では災行できない
選択である。

本発明は能＠　（ａｃｔ　ｉｖｅ　）集撰適気光学素子
（ｃｏｍｐ。

−ｎｅｎｔｓ）の完成に有効である。

第１遊極が単一ス）　ＩＪツブの場合、本発明の光導波
路装置は容易に集積光位相変調器（ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄ　ｏｐｔｉｃｐｈａｓｅ　ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）とし
て利用できる。単一ストリップ下の薄膜領域中に光波誘
導路を誘起させるに必要なｄ１Ｃ％　’［４１，圧は、
次に交ｖｉ（ｆ調）電圧と−しよにされる。それによっ
て伝播（伝搬）中の光が位相変調される。位相変調され
た光が良く規定されたそして小さな口径の伝送路に漕っ
て伝播する上記構造の変調器の特徴は、耐えられぬ損失
を招くこと無く、変調出力を単一モードガラス繊維に直
接的に結合するのを可能にしている。

参考文献（６）に記載されている種類で、該第１電極が
複数本の平行ストリップのパターンで該一主表面上に配
列されている光誘波路装置は、本発明の第三の態様に従
って、該パターンが３対の平行ストリップを含み、該対
は相互に隣接して配置されていながら対応する部分が同
じ直線的配列順序で伸びており：該ストリップの各々は
電圧受領用の個々の接続具を有していることを特徴とし
ている。従って本発明の光誘波路装置の構成は集積光方
向性結合器（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｏｐｔｉｃ　ｄｉ
ｒｅｃｔｉｏｎａｌ　　ｃｏｕｐｌｅｒ　）として機能
する様に設計される。

第４を極パターンのストリップの選ばれたものと、共通
第２電極を通して薄膜高分子を横切り電圧を印加するこ
とに依抄、光波は容易に選ばれた伝送路構成に従って伝
播させられる。

場合によっては参考文献（６）の種類で、該第１電極が
複数本の平行ス）　ＩＪツブのパターンで該一主表面上
に配列されている光誘波路装置は、本発明に従って該パ
ターンが該平行ストリップの間にそしてそれに平行に部
分的に伸びる第３ストリツプを有しており、ス）　ＩＪ
ツブの各々は電圧受領用の個々の接続器を有しているこ
とを特徴としている。

従って本発明の光導波器装置の構成は、第４電極パター
ンの選ばれたストリップと共通第２電極を通しての薄膜
高分子を横切る電圧の印加によって、通信型（ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｖｅｔｙｐｅ　）のスイッチか分配型（
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　　ｔｙｐｅ）のスイッチか
の機能を選択的に生ずる。

本発明によれば、その別の態様は、平行ス）　ＩＪツブ
の該対の間に挿入された史なる第４ストリップ部分があ
り；該第３及び第４ス）　ＩＪツブは相互、で隣接して
配置されながら、対応する部分が同じ直線的配列順序で
伸びており；ストリップの各々は電圧受領用の個々の接
続具を有している複合パターンを含んでいることを特徴
としている。

小さな湾曲半径を有し、かつ該第１電極が曲がシストリ
ップ部分を有する集積光−がり部（ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄｏｐｔｉｃａｌ　ｂｅｎｄｉｎｇ　５ｅｃｔｉｏｎ　
）は本発明によれば、該薄膜又は該バッファー層に面す
るその主表面はそれと一体的に形成した電気光学物質の
隆起を有しており、該隆起が実質的に破面がシストリッ
プ部分と大きさと形状で一致しておシ；破面がりストリ
ップ部分は該隆起に部分的に重なり合う関係で配置され
ていることを特徴とする。

本発明は次の特長を生み出したニ ー光波誘導路間の寄生的結合を無くするニー光波伝送時
の減衰が比較的低、いニ ー製造方法が簡単である； 一単位表面積当りの別個の光波伝送路の増加した数を容
易に達成できる；及び 一実質的に等しい伝送特性を有する複数の光波誘導路を
誘起できる。

く態様の詳述〉 図１に示した略図は電気光学誘起性の光（学）導波（路
）構造体（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　１ｎ
ｄｕｃｉｂｌｅ　ｏｐｔｉｃａｌｗａｖｅｇｕｉｄｉｎ
ｇ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ　）の−態様の代表例である。

この構造体は基板１．１；その上に形成され電極の役割
を果す電気伝導性フィルム１．２；フィルム上に形成さ
れた光遮断性（第１）バッファー層１．３；バッファー
層上に形成された電気光学物質のフィルム１．４；後者
のフィルム上に形成された光遮断性（第２）バッファー
層１．５；及びそのバッファー層に支持された電極１．
６から成る。

か＼る光（学）導波路構造体のモードはＣ単一モード光
ファイバーに特有の）５−１０μｍのコア径及び約０．
１０−０．１５の開口数（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　　ａｐ
ｅｒｔｕｒｅ　）を有している単一モード光７アイパー
（ｍｏｎｏｍｏｄｅ　ｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｒｅ）のそ
れと一般に適合する。基板は５ｉＯ２上層を有するＳｉ
−ウェーハ、小ガラス板、又は適切な誘電性基板となシ
得る。第１バツフア一層１．３及び第２バツフア一層１
．５は例えば５ｉＯ１又はポリスチレンの層から成る。

か＼る層は常法により塗布出来る。特徴的な厚みは例え
ば１１００−３００ｎである。別の方法としてアセトン
溶媒にとかしてあったポリイミドフィルムをスピニング
法（ｓｐｉｎｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　）で塗布できる
。電極１．２；Ｌ６はアルミニウム又は金製である。別
のものとしては厚いフィルムの透明電極又は薄膜透明電
極である。電気光学性フィルム１．４は揮発性溶媒例え
ばクロロホルム、ジクロロメタン等に可溶の電気光学物
質の高分子の溶液から析出させることができる。この物
質の電気光学係数は例えばＬｉＮｂＯ５のそれの３０−
１００倍であシ、この場合、この物質中では１ｖ／μｍ
でΔｎ、＞０．００５が可能である。このフィルム層は
スピニング法で適切に選定された厚みｃ数μｍ）で塗布
できる。

上述のａＵ類の構造体は電極１．２と１．６の間に約５
■の比較的低い電圧で既に光波導体（１ｉｇｈｔ　ｗａ
ｖｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）として作用することが明か
となった。この場合、光伝送（ｏｐｔｉｃａｌ　ｔｒａ
ｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　）は４５０−２０００ｎｍの範囲
で起こる。光伝送が起こる径路は主としてストリップ電
極１．６の形状と寸法によってきまる。

本発明の更なる態様によれば、図１の第１又は上側電極
１．６に隣接するバッファー７１１．５は、薄膜層１．
４の隣接主表面の全領域を実質的に被覆する代りに、第
二の態様では１図５に示す様に）ス）　ＩＪツブ状隆起
５．５として、隣接第１電極５．６と実質的に表裏一体
となって、好都合に形成される。それによって第１電極
５．６と共通第２電極５．２を通して薄膜層５．４を横
切って印加される、第１電極５．６のパターンの大きさ
と形状に一致させて該薄膜中に光波誘導路を誘起させる
ための電圧が図１に示した種類の構造体に比して低くな
る。

この第二の態様は図５に示しである。図１と図５に示し
た態様中で同一のパーツは単にプレフィックスを変えた
だけの同一参照番号を付しである。

図５に示す様に、第１電極５．６の下にあるバッファー
層はストリップ形状の隆起（物）５．５であり、例えば
５ｉ０２又はポリスチレン製である；該バッファー層５
．５及び該第１電極５．６は薄膜層５．４の上側主表面
上に実質的に表裏一体となって配列される。ストリップ
形状のバッファー層５．５を単に存在させたことによっ
て、第１を極５．６及びストリップ形状のバッファー隆
起５．５の下にある薄膜領域中の実効屈折率が増加する
。換言すると、ストｌｊツブをのせた光導波路へ又は（
バッファー隆起の屈折率が薄膜層５．４のそれと等しい
場合には）隆起光導波路がそれによって得られる。

ストリップ形状のバッファー隆起５．５の高さり、があ
る光モードが薄膜層５．２を伝播（伝搬）できるかどう
かをきめる。例えばバッファー隆起５．５の実高（又は
厚さ）ｈ８がｈｓ　ｃｕ　ｔ　ｏ　ｆ　ｆ　（λ。）よ
り小さい場合には、波長λ。（真空中）を有する光波の
基本モードＥＭｏｏがカットオフされろ（′ｆ４膜層５
．４中を伝播出来ない）臨界値ｈ５ｃｕｔｏｆｆ（λ。

襖拵在する。従ってストリップ形状のバッファー隆起を
有する構造体は設計者が“閾値下の導彼路゛をつくり出
させることを可能にする。従って、第１及び第２電極５
．６及び５．２を通して、薄膜層５．４を横切る電圧を
印加するための手段が提供されると、薄膜層中に光波誘
導路を誘起させる電気光学効果が有効に増巾されるか、
又はバッファー隆起高ｈｓはあるモード例えばＭＥｏｏ
についてのｈＳｃｕｔ　ｏｆｆ（λ。）　よシ小さい場
合には、印加電圧を制御すると光波誘導路を選択的に確
立させることが出来る。然し、上述のスＩ−ＩＪツブ形
状のバッファー隆起はその第一目的とじて、局部的に、
即ち第１電１画の下にある領域で、電気光学的薄膜の実
効屈折率を高めて、それによって第１及び第２電極を通
して該薄膜層を横切っての電圧の印加によってつくり出
される電気光学効果をふやすことを有している。

前述のバッファー隆起と印加電圧の複合作用は、他の望
ましからざる（よシ高次の）モードを有効にカットオフ
しながら、ＥＭｏ。光波モードを効率的に確立された光
波伝送路を通して伝播（伝搬）させることが出来る。

さらに、ストリップ形状のバッファー隆起は第１及び第
２電極を通しての薄膜層を横切る電圧の印加によって起
こる電界の電界線（ｆｉｅｌｄ　　１ｉｎｅ　）を該電
極の下方にある領域内によシ効率的に集中させる機能が
ある。より特にはバッファー隆起が電界を局在的に収縮
させて、それによって該バッファー隆起及び第１電極と
一致している対向電極領域上に電界、Ｓｔよシ鮮明に（
鋭く）集中させる。それによって薄膜層中に生じた電気
光学効果を増大させてそして光導（ｏｐｔｉｃａｌ　　
ｆｉｅｌｄ　）の“横方向の限定（ｌａｔｅｒａｌｃｏ
ｎｆｉｎｅｍｅｎｔ　）″が改善される。

図１に略示的に示した構造体から明らかなように、誘導
光の強度縦断図は楕円形である。従ってかくした形状の
強度縦断図と単一モードのガラス繊維のそれとの間には
不整合がある。後者は円形の縦断面を有している。従っ
て上記構造体を場合によって単一モードのガラス繊維に
接続した場合には、変換損が起こる。か＼る欠点を克服
するために楕円形縦断図の“長゛軸を短縮する必要があ
る。この作用は図５に略示した構造体で達成される。換
言すると、上述のストリップ形状のバッファー隆起の高
さを工夫して：強度縦断図の形状を改善し；電気光学効
果を改善し；そして単位伝送路長当りの減衰を減少させ
る。

本発明の光導波路構造体はその中に包含されている電気
光学物質の薄膜層を第１電極のパターンと一致（重複）
している領域だけに局在的に配置することが可能である
。

この選択はストリップ形状のバッファー隆起を持つ上記
構造体の変換機としても、あるいはか＼るストリップ形
状のバッファー隆起によって発生した効果を増巾する手
段（装置）としても利用することができる。

単一モードＴＭ光については、第２バツフア一層１．５
の全上側表面にわたる光−電界相互作用は実質上一定で
ある。

換言すると、この相互作用は光の伝播方向に無関係であ
シ、後者は界の方向、光の電界ベクトル及び、該上側表
面に垂直な、電気光学的高分子フィルムの光軸に依存す
る。この関連でさまざまの異なった配置に従って、該ス
トリップ電極例えば１．６の１本又は２本以上を第２バ
ツフア一層１．５上に取付けることができる。これらの
電極の各々に別々の電気接続具を設けることによって、
能動（通信用）光学素子（コンポーネント）又はその組
合わせを簡単な方法で災現化できる。

図１に記載した８ｉ類の構造体は単一ス）　ＩＪツブ電
極１．６を備えている時は光位相変調器として作用でき
る。その目的に対しては、必要な電界を起させる直流電
圧（ｄｉｒｅｃｔｖｏｌｔａｇｅ　）に変調交番電圧を
加える必要がある。これが極めて高い周波数名の変調の
可能性を提供する。

先述の構造体の電気光学誘起性導波路から成る集積光学
方向性結合器Ｃカップリング）の更なる態様を図２に略
示する。この図には、図１の構造体の電極１．６にそれ
ぞれ相当する６個のストリップ電極２．１；２．２；２
．３；２．４；２．５及び２．６の配置の平面図を示し
ている。これらの電極の寸法の例示として；巾３μｍ：
厚さ０．２μｍ：長さく電極２．２及びＺ５）：１μｍ
である。列２．１−２．３と２．４−２、．６の間の距
離は１−３μｍのオーダである。

更なる構造体の例示的寸法は： 第２バツフア一層厚：０．１−２．０ｐｍ；電気光学フ
ィルム厚：３Ｐｍ： 第１バツフア一層厚：Ｏ，ｌ−ＩＬＯｐｍ；反対電極厚
二０．１−０．３μｍである。

太線は２本の可能な伝送路ｚ７及び２．８を示している
。

路２．７は電極２．１；２．２及び２．３が付勢される
と誘起され、路２．８は電極２．３；２．５及び２．４
が付勢されると誘起される。か＼る方向性カップリング
（結合器）は次の利点を有する； 高いカップリング効率； 少い漏話 “平滑な壁１と電極中に“キンク（ｋｉｎｋｓ）″が無
いという事実による少ない減衰；及び 簡単な製作方法。

図１による誘起性導波路から成る集積光スイッチの態様
を図３に示す。この図は４個の電極３．１　；　３．２
　：　３．３及び３．４の配置を示す。この構造体の例
示的寸法は；電極の巾ｚ３μｍ； 電極例えば３．１−３．３　（３，４）と３．２−３．
３　（３，４）の間の距離ｚ２μｍ； を極厚：０．２μｍ： （各）バッファー層厚約０．１−２μｍ；電気光学フィ
ルム厚約１．５μｍである。

電極３．３　；　３．４　：　３゜１及び３．２を付勢
（約５．５Ｖ）すると全体は通信型（ｃｏｍｍｕ’ｎ１
ｃａｔｉｖｅ　）スイッチとして働らき、これに対する
特有の伝送路は図３では３．５で示されている。

電極３．３及び３，１又は３８１及び３．２を付勢する
と全体は分配型（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｖｅ　）スイッ
チとして働らき、これに対する特有の伝送路は図３の３
．６と３．７で示される。図３による構造体の寸法と材
料はカップリング間の長さＬｌ及びＬｌが相互にはソ等
しく選ぶ。その場合、電極３．４は省略できる。

先述した利点以外に図３によるこの態様は一個のそして
同一の物理的コンポーネ／トを任意的に分配型スイッチ
として又は通信型スイッチとして使用できる利点を有す
る。

図４は光が湾曲路に従って伝播する集積誘起性導波路の
態様を示している。か＼る構造体は次のパーツから成る
。

基板４．１； 電極の作用をする電気伝導性フィルム４．２；第１光遮
断バツフア一層４３； その上に弓形の隆起をのせた電気光学フィルム４４；第
２光遮断バツフアーＪｍ４．６；及び電極４．７、これ
も弓形で第２バッファー１憎４．６上に配置されており
、それによって部分的に隆起と重なっている。

２１１Ｉ！ｉｌのＫｍ４．２と４．７を付勢すると、弓
形の形状を有する（光）波鋳導路が電支光学フィルム４
．４内に誘起される。

か＼る構造体は例えば約５０μｍの小さな湾曲半径を有
する伝送面りを誘起する可能性を提供する。

更なる利点は； 少ない損失；と 簡単な製作方法である。

これは隆起４．５と電極４．７の成形用に１個のそして
同一の金型が使用できることによる。

本発明は上記の態様にのみ限定されるべきでは無く、本
発明の範囲内で多種多様な別の態様が具現できる。

【図面の簡単な説明】

区１は本発明による、電気光学誘起性光導波路の一態様
を略図的に示したものである。 図２は本発明による、乗積光学方向性カップリングの一
態様を略図的に示したものである。 図３は本発明による、集積光学スイッチの一態様を略図
的に示したものであろう 図４は本発明による、集積光学ペンド（曲り）を略図的
に示したものである。 図５は光伝送路が電気光学的に誘起される光誘波路装置
の第二の態様を略図的に示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気光学物質の実質的に平坦な部分、該部分の一つ
   の主表面上に予め選ばれたパターンで形成された第１電
   極、該部分の反対側の表面上に形成された第２電極、該
   第１電極と電気光学物質の該部分の間にはさみ置かれた
   バッファー層及び該第１及び第２電極を通して電気光学
   物質の該部分を横切る電圧を起させるための装置を有し
   ており、電気光学物質の該部分が揮発性溶媒に溶解させ
   てあった溶液から形成した高分子の薄膜であり、該高分
   子が１Ｖ／μｍで０．００５より大きいΔｎ（但しΔｎ
   は該電圧で誘起された該電気光学物質の屈折率ｎの変化
   を示す）を有しており、該第１電極、該バッファー層、
   該薄膜及び該第２電極の順に包含している複合構造体が
   基板に支持され且つこれに取付けられており、該薄膜の
   主表面の全領域を実質上覆う該第２電極が該基板に向い
   ていることを特徴とする光導波路装置。 ２、該電気光学物質の薄膜が、該第１及び第２電極が表
   裏関係で重なり合っている領域にのみ局在的に配置され
   ている特許請求の範囲第１項に記載の光導波路装置。 ３、該バッファー層が、該第１電極と表裏関係で重なっ
   ている薄膜部分上にのみ、予め定められた高さのリッジ
   （隆起）を形成する様に局在的に配置されている特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の光導波路装置。 ４、該第１電極が複数本の平行ストリップのパターンで
   該一主表面上に配列され、該パターンが３対の平行スト
   リップを含み、該対が相互に隣接して配置されながら対
   応する部分が同一の直線的配列順序で伸びており、該ス
   トリップの各々が電圧受領用の個々の接続具を有してい
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記
   載の光導波路装置。 ５、該第１電極が１対の平行ストリップを含むパターン
   で該一主表面上に配列されていて、該パターンが該平行
   ストリップ間に且つこれに平行に伸びる第３のストリッ
   プを有しており、該パターンに含まれるストリップの各
   々が電圧受領用の個々の接続具を有している特許請求の
   範囲第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の光誘波路
   装置。 ６、平行ストリップの該対の間に挿入されている更なる
   第４のストリップ部分を有し、該第３及び第４ストリッ
   プが相互に隣接して配置されながら対応する部分が同一
   の直線的配列順序で伸びており、複合パターンに含まれ
   るストリップの各々が電圧受領用の個々の接続具を有し
   ている特許請求の範囲第５項に記載の光誘導路装置。 ７、該第１電極が曲がりストリップ部分を有しており、
   該薄膜又は該バッファー層に面するその主表面がそれと
   一体に形成した電気光学物質のリッジ（隆起）を有し、
   該リッジ（隆起）が実質的に該曲がりストリップ部分と
   大きさと形状で一致しており、該曲がりストリップ部分
   が該リッジ（隆起）と部分的に重なり合う関係で配置さ
   れている特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１
   項に記載の光導波路装置。