(57)【要約】【課題】  極めて簡易な構成により、光損失等の特性劣化を生ぜしめることなく、容易且つ確実に電気光学効果方式による高速駆動を実現し、更なる小型化も可能とする光学素子及び光スイッチを提供する。【解決手段】  光導波路３のコア層１２が、菱面体構造を示す電気光学材料からなり、主面の結晶方位が（１００）である基板上に成長形成した膜として成長形成されている。【選択図】  図３
2006154145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の上方に形成されており、電気光学効果を有する少なくとも１層の電気光学効果膜と
を含み、
前記電気光学効果膜は、少なくとも１つの分極軸を有し、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して前記分極軸が全て等価となるように形成されたものであることを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記電気光学効果膜は、少なくとも１種のドメインを有しており、前記ドメインの持つ前記分極軸が、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して全て等価となるように形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記電気光学効果膜は、菱面体構造の電気光学材料からなり、前記電気光学材料が（１００）方向に成長形成されてなるものであることを特徴とする請求項２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記電気光学効果膜は、主面の結晶方位が（１００）である前記基板の上方に成長形成されてなるものであることを特徴とする請求項３に記載の光学素子。
【請求項５】
前記電気光学効果膜は、擬立方晶構造の電気光学材料からなり、単一の前記ドメインを有するものであることを特徴とする請求項２に記載の光学素子。
【請求項６】
基板と、
前記基板の上方に形成されており、電気光学効果を有する少なくとも１層の電気光学効果膜と
を含み、
前記電気光学効果膜は、立方晶構造の電気光学材料からなるものであることを特徴とする光学素子。
【請求項７】
少なくとも１層の前記電気光学効果膜を有して構成された光導波路と、
前記光導波路上の一端に並列して形成されており、光信号を入力する複数の入力チャネルと、
前記各入力チャネル毎に設けられた第１の光偏向手段と、
前記光導波路上の他端に並列して形成されており、光信号を出力する複数の出力チャネルと、
前記各出力チャネル毎に設けられた第２の光偏向手段と
を含み、
前記電気光学効果膜は、少なくとも１つの分極軸を有し、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して前記分極軸が全て等価となるように形成されたものであることを特徴とする光スイッチ。
【請求項８】
前記電気光学効果膜は、少なくとも１種のドメインを有しており、前記ドメインの持つ前記分極軸が、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して全て等価となるように形成されたものであることを特徴とする請求項７に記載の光スイッチ。
【請求項９】
前記電気光学効果膜は、菱面体構造の電気光学材料からなり、前記電気光学材料が（１００）方向に成長形成されてなるものであることを特徴とする請求項８に記載の光スイッチ。
【請求項１０】
少なくとも１層の前記電気光学効果膜を有して構成された光導波路と、
前記光導波路上の一端に並列して形成されており、光信号を入力する複数の入力チャネルと、
前記各入力チャネル毎に設けられた第１の光偏向手段と、
前記光導波路上の他端に並列して形成されており、光信号を出力する複数の出力チャネルと、
前記各出力チャネル毎に設けられた第２の光偏向手段と
を含み、
前記電気光学効果膜は、立方晶構造の電気光学材料からなるものであることを特徴とする光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信及び光信号処理等の技術分野において用いられる光学素子及び光スイッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信における伝送帯域は増大の一途を辿り、波長多重化技術の進展と相俟って、高速化・大容量化が進行している。基幹通信ネットワークにおける光ファイバ網のハードウェア・インフラを構築するためには、光信号の送信先を切り替える、光信号の交換機が必要とされている。この交換機としては、単一モードの光ファイバで利用可能であるものが必要とされている。そのためには、光の分極方向であるＴＥモード及びＴＭモードの偏光に依らずに光を交換することを要する。この要求に応えるべく、微少な鏡を動かして光を切り替える、いわゆるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の機械駆動方式や、熱を加えることにより屈折率を変化させて光の進行方向を切り替える熱光学方式等が開発されてきた。
【０００３】
しかしながら、これらの機械駆動方式や熱駆動方式では、光信号の送信先の切り替えに要する時間がミリ秒（ｍｓｅｃ）オーダーと比較的長く、切り替えの限界速度が遅いという問題がある。ネットワークにおける高速化は更に進んでおり、高速な光交換機が切望されていた。
【０００４】
そこで、高速に屈折率を変化させる方法として、電気光学効果を利用した方式（電気光学効果方式）がある。この電気光学効果方式を利用すれば、ナノ秒（ｎｓｅｃ）〜マイクロ秒（μｓｅｃ）オーダーの極短時間で屈折率を変化させることができるため、極めて高速に駆動する光交換機が実現される。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２１６６２２号公報
【特許文献２】特開平２−２０４７２８号公報
【特許文献３】特開２００３−２８００５３号公報
【非特許文献１】２００４年  秋季  第６５回応用物理学会学術講演会  講演予稿集  ｐ４９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電気光学効果方式では高速駆動の光交換機が実現する反面、一般的に電気光学効果では、光の伝搬方向に磁界成分を持たないＴＭモードの光における屈折率を大きく変化させることはできるものの、光の伝搬方向に電界成分を持たないＴＥモードの光における屈折率はさほど変化させることができない。このように、ＴＭモードとＴＥモードとで屈折率変化に大きな差異があるため、この差異を修正すべく、以下のような諸技術が提案されている。
【０００７】
特許文献１では、（００１）面に垂直な軸が基板表面の垂直線となす角度が０°より大きく４５°以下となるように設定してなる電気光学効果膜を用いる手法が開示されている。また、特許文献２では、光導波路の所定部位に、電気光学効果に依存せずに導波光に静的な位相変化を与える静的位相制御部を設ける手法が、特許文献３では、電気光学効果を有する導波路の一端及び他端にそれぞれ光偏向部を設け、各光偏向部の略中央部位に１／２波長板を配設し、この１／２波長板により光のＴＭモード成分とＴＥモード成分とを入れ替える手法が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の手法では、上記のような厳格且つ複雑な条件を満たす電気光学効果膜を正確に形成することは容易であるとは言い難い。また、特許文献２，３の手法では、光導波路に静的位相制御部や１／２波長板の如き部材を付加することが必須であるため、装置構成が煩雑となり、光損失が増大するという問題がある。
【０００９】
このように、電気光学効果方式は、光交換機の高速駆動化が可能である反面、装置の実現が困難であったり、装置構成の複雑化が不可避であり小型化が困難であるという大きな問題を抱えている現況にある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、極めて簡易な構成により、光損失等の特性劣化を生ぜしめることなく、容易且つ確実に電気光学効果方式による高速駆動を実現し、更なる小型化も可能な光学素子及びこの光学素子を適用した光スイッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光学素子は、基板と、前記基板の上方に形成されており、電気光学効果を有する少なくとも１層の電気光学効果膜とを含み、前記電気光学効果膜は、少なくとも１つの分極軸を有し、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して前記分極軸が全て等価となるように形成されたものである。
【００１２】
ここで、前記電気光学効果膜は、少なくとも１種のドメインを有しており、前記ドメインの持つ前記分極軸が、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して全て等価となるように形成されたものである場合もある。
【００１３】
本発明の光学素子は、基板と、前記基板の上方に形成されており、電気光学効果を有する少なくとも１層の電気光学効果膜とを含み、前記電気光学効果膜は、立方晶構造の電気光学材料からなるものである。
【００１４】
本発明の光スイッチは、少なくとも１層の前記電気光学効果膜を有して構成された光導波路と、前記光導波路上の一端に並列して形成されており、光信号を入力する複数の入力チャネルと、前記各入力チャネル毎に設けられた第１の光偏向手段と、前記光導波路上の他端に並列して形成されており、光信号を出力する複数の出力チャネルと、前記各出力チャネル毎に設けられた第２の光偏向手段とを含み、前記電気光学効果膜は、少なくとも１つの分極軸を有し、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して前記分極軸が全て等価となるように形成されたものである。
【００１５】
ここで、前記電気光学効果膜は、少なくとも１種のドメインを有しており、前記ドメインの持つ前記分極軸が、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して全て等価となるように形成されたものである場合もある。
【００１６】
本発明の光スイッチは、少なくとも１層の前記電気光学効果膜を有して構成された光導波路と、前記光導波路上の一端に並列して形成されており、光信号を入力する複数の入力チャネルと、前記各入力チャネル毎に設けられた第１の光偏向手段と、前記光導波路上の他端に並列して形成されており、光信号を出力する複数の出力チャネルと、前記各出力チャネル毎に設けられた第２の光偏向手段とを含み、前記電気光学効果膜は、立方晶構造の電気光学材料からなるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、極めて簡易な構成により、光損失等の特性劣化を生ぜしめることなく、容易且つ確実に電気光学効果方式による高速駆動を得ることができ、更なる小型化も可能な光学素子及びこの光学素子を適用した光スイッチが実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
−本発明の基本骨子−
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を積み重ねた結果、極めて簡素な構成で屈折率及び電気光学効果をほぼ偏光無依存とする方式を見出し、波長板や静的位相制御部等の付加部材を必要としない光学素子及びこの光学素子を適用した光スイッチに想到した。
【００１９】
以下で先ず、電気光学定数の定義を行う。結晶中を伝播する光のＴＭモードと平行に電場Ｅを印加した場合を考える。このときの屈折率変化は、ＴＥモード及びＴＭモードでそれぞれ（１），（２）式で表される。
ΔｎTE＝−（１／２）ｎTE3ｒ13Ｅ    （１）
ΔｎTM＝−（１／２）ｎTM3ｒ33Ｅ    （２）
【００２０】
ここで、ｎTEはＴＥモード、ｎTMはＴＭモードの屈折率をそれぞれ表し、ｒ13とｒ33は電気光学定数を表す。屈折率変化量Δｎは、電場の強さ、電気光学定数及びｎ3に比例する。電気光学効果が大きければ低電圧で大きな角度に偏向させることができる。そのため電気光学定数と屈折率が大きい材料が求められている。バルク状の電気光学材料等の特性として一般的に用いられる電気光学効果ｒcは、（３）式のように表される。
ｒc＝ｒ33−（ｎTE／ｎTM）3ｒ13  （３）
【００２１】
図１は、電気光学結晶であるＰｂＬａＺｒＴｉＯ3（ＰＬＺＴ：８／６５／３５）を材料としてエピタキシャル成長により形成された電気光学効果膜の結晶方位依存性を示す模式図である。ここで、図１（ａ）,（ｂ）,（ｃ）では 、(１００), (１１０), (１１１)の各方位について結晶方位依存性をそれぞれ示しており、図１（ｄ）,（ｅ）,（ｆ）では 、ＴＭモードとＴＥモードとの屈折率差で定義される複屈折率を同様に(１００), (１１０), (１１１)の各方位について示している。
【００２２】
先ず、図１（ａ）における（１００）の結果を見ると、ＴＭモード及びＴＥモードの各屈折率が同一に変化していることが判る。電気光学定数はｒ13〜ｒ33〜３０ｐｍ／Ｖとなる。よって、電場を印加しても複屈折が生じることなく、図１（ｄ）のようになり、ｒc〜０ｐｍ／Ｖとなる。
【００２３】
続いて、図１（ｂ）における（１１０）の結果を見ると、ＴＥモードの屈折率は図１（ａ）のＴＥモードの屈折率と略同一に変化していることが判る。電気光学定数は、ｒ13〜３０ｐｍ／Ｖとなる。ところがこの場合、ＴＭモードの屈折率が若干大きく変化して、ｒ33〜７０ｐｍ／Ｖとなり、図１（ｅ）のように複屈折を生じ、ｒc〜４０ｐｍ／Ｖとなる。
【００２４】
続いて、図１（ｃ）における（１１１）の結果を見ると、ＴＥモードの屈折率は、当該屈折率が上昇する方向へと変化していることが判る。電気光学定数は、ｒ13〜−１０ｐｍ／Ｖとなる。他方、ＴＭモードの屈折率は、当該屈折率が減少する方向へと大きく変化していることが判る。電気光学定数は、ｒ33〜９０ｐｍ／Ｖとなる。よって、図１（ｆ）に示すように大きな複屈折を生じ、ｒc〜１００ｐｍ／Ｖとなる。
【００２５】
以上のように、電気光学材料において、結晶方位により電気光学効果に偏光依存が生じる場合と生じない場合があることが判明した。本発明者らは、バルク状の電気光学材料において、電気光学効果の偏光依存が当該電気光学効果材料の有するドメインの回転により生じることを見出した（非特許文献１を参照）。本発明者は、この事実を具体的な電気光学効果膜に応用すべく鋭意研究し、以下のように、偏光依存のない簡素な構成の電気光学効果膜を案出し、しかもその諸態様の具体的な類型化に想到した。
【００２６】
電気光学材料において、結晶方位により電気光学効果に偏光依存が生じる現象は、以下のようにして理解できる。
ＰＬＺＴ（９／６５／３５）は、リラクサー系の材料として知られており、リラクサー系特有のマイクロドメインが形成されていると考えられる。このマイクロドメインの回転に伴う屈折率楕円体の回転により、電気光学効果の偏光依存が説明できる。リラクサー系のマイクロドメインは、<１１１>方向に分極軸を持ち、菱面体構造を採ることが知られている。菱面体構造であるために、屈折率楕円体は一軸性結晶となる。今、<１１１>分極軸の方向に矢印をとり、この矢印の長さで屈折率を表すことにする。矢印のＴＥモード及びＴＭモードへの射影がそれぞれの屈折率の逆数に比例する。
【００２７】
図２は、マイクロドメインの結晶方位による配置状態を示す模式図である。
ここで、（ａ）は結晶方位が（１００）のエピタキシャル成長による電気光学効果膜におけるマイクロドメインを、（ｂ）は同様に結晶方位が（０１１）におけるマイクロドメインを、（ｃ）は同様に結晶方位が（１１１）におけるマイクロドメインをそれぞれ示す。ここで、負の方向、即ち−１を図２では当業者の慣例に習い上線を付した１で示すが、本明細書では記載の便宜により１で示す。
【００２８】
先ず、結晶方位が（１００）のエピタキシャル成長による電気光学効果膜の場合を考える。図２（ａ）に示すように、マイクロドメインは、［１１１］，［１１１］，［１１１］，［１１１］を示した。図２（ａ）から判るように、どのマイクロドメインにおいてもＴＥモード及びＴＭモードへの矢印の射影は同じ長さとなる。従って、マイクロドメインが回転してもＴＥモードとＴＭモードとで屈折率は変化しない。よって、マイクロドメインの回転による複屈折が生じることなく、ｒcは０ｐｍ／Ｖとなる。
【００２９】
続いて、結晶方位が（１１０）のエピタキシャル成長による電気光学効果膜の場合を考える。図２（ｂ）に示すように、マイクロドメインは、［１１１］，［１１１］，［１１１］，［１１１］を示した。［１１１］及び［１１１］のマイクロドメインの回転では屈折率は変化しない。同様に、［１１１］及び［１１１］の間でも屈折率は変化しない。ところが、［１１１］及び［１１１］では、ＴＥモードの屈折率は変化しないが、ＴＭモードの屈折率は矢印の長さが変化に伴い変化する。［１１１］から［１１１］に変化した場合には、ＴＭモードの屈折率は小さくなる。よって、複屈折を生じる。
【００３０】
続いて、結晶方位が（１１１）のエピタキシャル成長による電気光学効果膜の場合を考える。図２（ｃ）に示すように、マイクロドメインは、［１１１］，［１１１］，［１１１］，［１１１］を示した。［１１１］，［１１１］，［１１１］の間におけるマイクロドメイン回転では、屈折率は変化しない。ところが、［１１１］から［１１１］へとドメインが回転した場合にはＴＥモード及びＴＭモードの屈折率は変化する。ＴＥモードの屈折率は大きくなり、ＴＭモードの屈折率は小さくなる。よって、複屈折を生じる。また、矢印の長さの変化量が大きいことから、結晶方位が（１１０）のエピタキシャル成長による電気光学効果膜の場合よりも複屈折は大きく生じると考えられる。従って、ｒc(110)＜ｒc(111)と考えられる。以上のようにして、電気光学効果ｒcの方位依存を説明できる。
【００３１】
本発明者は、以上の考察を踏まえ、電気光学効果膜において、以下のような電気光学効果が偏光無依存となるいくつかの必要条件に想到した。
（１）分極軸を有しない構造であること。分極軸を有しない構造であれば、複屈折は生じ      得ない。
（２）分極軸を１つでも有する場合、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対し      て分極軸が全て等価となるように形成されていること。ここで、２種以上のドメイ      ンを有する場合には、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して当該各      ドメインの分極軸が全て等価となるように形成されていることを要する。入射光の      ＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して当該各ドメインの分極軸が全て等価と      なれば、電気光学効果膜に電圧を印加したときにドメインの回転が生じたとしても      複屈折は生じない。
（３）単一のドメインを有する構造であること。ドメインが１種のみであれば、ドメイン      の回転は生じ得ず、複屈折は生じない。従って当然に、入射光のＴＥモード成分及      びＴＭモード成分に対して当該ドメインの分極軸が全て等価となる。
【００３２】
上記の（１）〜（３）のいずれか１つの条件を満たせば、電気光学効果が偏光無依存な電気光学効果膜が実現することになる。具体的に実現容易な構成として考えられるものとしては、（１）の条件を満たす構成として、立方晶構造の電気光学材料が挙げられる。
また、（２）の条件を満たす構成として、菱面体構造を示す電気光学材料からなり、（１００）の結晶方位に成長された電気光学効果膜が挙げられる。
また、（３）の条件を満たす構成として、単一のドメインを有する擬立方晶構造の電気光学材料が挙げられる。
【００３３】
以上説明したように、本発明では、電気光学効果膜として、以下の３つの構造を提案する。
１．菱面体構造を示す電気光学材料からなり、（１００）の結晶方位に成長形成された膜    。
２．単一のドメインを有する擬立方晶構造の電気光学材料からなる膜。
３．立方晶構造の電気光学材料からなる膜。
これらの構造の電気光学効果膜を作製することは、後述のように容易に実現可能であり、これらを用いることにより、極めて簡易な構成により、光損失等の特性劣化を生ぜしめることなく、容易且つ確実に電気光学効果方式による高速駆動を達成し、更なる小型化も可能な光学素子及びこの光学素子を適用した光スイッチが実現する。
【００３４】
−本発明を適用した具体的な諸実施形態−
以下、本発明を適用した具体的な諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
（第１の実施形態）
本実施形態では、本発明を光学素子である光偏向素子に適用した例を開示する。光偏向素子とは、入射光を所望の角度で偏向させて出力する光学素子である。
【００３６】
図３は、第１の実施形態による光偏向素子の主要構成を示す模式図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）の線分Ｉ−Ｉに沿った断面図である。
この光偏向素子は、基板１上に形成された応力緩和層２と、応力緩和層２上に積層された電気光学材料からなる光導波路３と、光導波路３を介して応力緩和層２と対向するように光導波路３上に設けられた偏向電極４とを備えて構成されている。
【００３７】
基板１は、絶縁材料、ここではＳｒＴｉＯ3（ＳＴＯ）を主成分しており、例えばＮｂを１％含有するＳＴＯを材料として主成長面の結晶方位が（１００）となるように構成されている。
【００３８】
応力緩和層２は、例えばＡｇ又はこれらの合金を主成分とする金属材料からなり、基板１に起因する光導波路３への応力を緩和する機能を有する。この応力緩和層２は、高い導電率の金属材料であることから、光導波路３へ電圧を印加する際の下部電極としても機能する。ＳＴＯを含む主成長面の結晶方位が（１００）の基板は、ＳＴＯが立方晶であることから、正方形の（１００）面が配列している。菱面体のＰＬＺＴ単位格子の底面は菱形になっている。菱面体のＰＬＺＴをＳＴＯの（１００）面に直接エピタキシャル成長させると、基板面内も配向するので、基板応力の影響を受けて、面が正方形・長方形の正方晶に歪みやすい。そこで、基板１と光導波路３との間に応力緩和層２を設けると、基板応力が応力緩和層２で緩和されるので、ＰＬＺＴの本来の晶系である菱面体晶を成長させることができる。菱面体晶の分極方向は（１１１）面であり、膜内に生成する各ドメインは等価になるので、導波光の偏光依存性を小さくすることが可能である。
【００３９】
光導波路３は、いわゆるスラブ型導波路であり、電気光学効果膜が２層以上、ここでは３層積層されてなるものであり、具体的には、下部クラッド層１１と上部クラッド層１３との間に光路が形成されるコア層１２が挟持されて構成されている。
【００４０】
本実施形態では、光導波路３の少なくともコア層１２を含む層が、上述した１．〜３．の条件、即ち、
１．菱面体構造を示す電気光学材料からなり、（１００）の結晶方位に成長形成された膜    。
２．単一のドメインを有する擬立方晶構造の電気光学材料からなる膜。
３．立方晶構造の電気光学材料からなる膜。
のうちのいずれか１つを満たすように形成されてなるものである。
【００４１】
光導波路３を構成する下部クラッド層１１、コア層１２及び上部クラッド層１３の電気光学材料としては、大きな電気光学効果を持つ強誘電体である例えば単純ペロブスカイト構造のＰｂ（Ｚｒ1-xＴｉx）Ｏ3（０≦ｘ≦１）、（Ｐｂ1-yＬａ(3/2)y）（Ｚｒ1-xＴｉx）Ｏ3（０≦ｘ，ｙ≦１）、Ｐｂ（Ｂ'1/3Ｂ"2/3）xＴｉyＺｒ1-x-yＯ3（０≦ｘ，ｙ≦１、Ｂ'は２価の遷移金属、Ｂ"は５価の遷移金属）、Ｐｂ（Ｂ'1/2Ｂ"1/2）xＴｉyＺｒ1-x-yＯ3（０≦ｘ，ｙ≦１、Ｂ'は２価の遷移金属、Ｂ"は５価の遷移金属）、及びＰｂ（Ｂ'1/3Ｂ"2/3）xＴｉyＺｒ1-x-yＯ3（０≦ｘ，ｙ≦１、Ｂ'は６価の遷移金属、Ｂ"は３価の遷移金属）、Ｂａ（ＦｅxＮｂ1-x）Ｏ3（０≦ｘ≦１）、（１−ｘ）ＮａＮｂＯ3・ｘＫＮｂＯ3（０≦ｘ≦１）のうちから選ばれた１種を含むものが好ましい。ここで、光導波路３の各電気光学効果膜は、エピタキシャル成長により形成されるエピタキシャル膜であり、主成長面の結晶方位が例えば（１００）とされてなるものである。
【００４２】
また、タングステンブロンズ構造の電気光学材料、例えば（Ｓｒ1-xＢａx）Ｎｂ2Ｏ6（０≦ｘ≦１）、（Ｓｒ1-xＢａx）Ｔａ2Ｏ6（０≦ｘ≦１）、ＰｂＮｂ2Ｏ6、及びＢａ2ＮａＮｂ5Ｏ15のうちから選ばれた１種を含むものや、ビスマス層状構造の電気光学材料、例えば（Ｂｉ1-xＲx）Ｔｉ3Ｏ12（Ｒは希土類元素：０≦ｘ≦１）、ＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9、及びＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15のうちから選ばれた１種を含むものを用いても好適である。
【００４３】
偏向電極４は、光導波路３上に例えば三角形状に形成されており、応力緩和層２との間で所期の電圧を印加することにより、入射光を所望の角度に偏向させて出力する機能を有するものである。
【００４４】
ここで、本実施形態による光偏向素子の製造方法について説明する。
図４は、第１の実施形態による光偏向素子の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
先ず、基板１上に応力緩和層２を形成する。
具体的には、図４（ａ）に示すように、主成長面の結晶方位が（１００）であるＮｂ１％−ＳＴＯからなる基板１上に、例えばＡｇ又はこれらの合金を主成分とする金属材料をスパッタ法により堆積し、膜厚１００ｎｍ程度の応力緩和層２を形成する。
【００４５】
続いて、応力緩和層２上に光導波路３を形成する。
本実施形態では、上述した１．〜３．の条件のいずれか１つを満たすように、図４（ａ）に示すように、下部クラッド層１１、コア層１２及び上部クラッド層１３を形成する。
【００４６】
１．コア層１２を、菱面体構造を示す電気光学材料を用い、（１００）の結晶方位に成長形成する場合。
菱面体構造を示すリラクサー系の物質の１つとして、例えばＰＺＬＴ系材料が挙げられる。この物質を主成長面の結晶方位が（１００）である基板１にエピタキシャル成長させ、結晶方位が（１００）となる光導波路を形成する。ここでは、下部クラッド層１１の材料として、屈折率が２．３９(波長１．５５μｍ)のＰＬＺＴ （１３／７０／３０）を、コア層１２の材料として、屈折率が２．４１(波長１．５５μｍ)のＰＬＺＴ （９／６５／３５）を、上部クラッド層１３の材料として、屈折率が２．４０(波長１．５５μｍ)のＰＬＺＴ （１３／７０／３０）をそれぞれ用いる。
【００４７】
ＰＬＺＴ用のゾル−ゲル溶液としては、構成金属元素の有機化合物であるＰｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2・３Ｈ2Ｏ〔酢酸鉛〕、Ｌａ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）3〔ランタンイソプロポキシド〕、Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4〔チタニウムイソプロポキシド〕、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4〔ジルコニウムプロポキシド〕、及び安定剤としてのＣＨ3ＣＯＣＨ2ＣＯＣＨ3 (２，４−ペンタンジオン)を溶剤であるＣＨ3Ｃ2Ｈ4ＯＨ〔２−メトキシエタノール〕で還流により合成する。
【００４８】
ＰＬＺＴ（９／６５／３５）組成のコア層１２を形成する場合には、Ｐｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2・３Ｈ2Ｏ／Ｌａ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）3のモル比を１０１／９とし、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4／Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4のモル比を６５／３５とすれば良い。このゾル−ゲル溶液をスピンコート法により基板１上に塗布し、酸素雰囲気中にて３５０℃で仮焼成、７５０℃で焼成を行う。１回に成長可能な膜厚は約１２０ｎｍ程度であり、所望の膜厚、ここでは５μｍ程度となるまで塗布、仮焼成及び焼成の工程を繰り返す。
【００４９】
ＰＬＺＴ（１３／７０／３０）組成の下部及び上部クラッド層１１，１３を形成するには、Ｐｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2・３Ｈ2Ｏ／Ｌａ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）3のモル比を９７／１３とし、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4／Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4のモル比を７０／３０とすれば良い。このゾル−ゲル溶液をスピンコート法により基板１上に塗布し、酸素雰囲気中にて３５０℃で仮焼成、７５０℃で焼成を行う。所望の膜厚、ここでは上部クラッド層１１，１３のいずれも３μｍ程度となるまで塗布、仮焼成及び焼成の工程を繰り返す。
【００５０】
２．コア層１２を、単一のドメインを有する擬立方晶構造の電気光学材料からなる膜に成長形成する場合。
コア層１２の材料として、擬立方晶構造であり、わずかに正方晶へ歪んだＰＬＺＴ（０／３０／７０）組成を用いる。ＰＬＺＴ用のゾル−ゲル溶液の作製法は上記と同様である。
【００５１】
ＰＬＺＴ（０／３０／７０）組成のコア層１２を形成する場合には、Ｌａ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）3を用いず、即ちＰｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2・３Ｈ2Ｏ／Ｌａ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）3のモル比を１１０／０（１００：０）とし、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4／Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4のモル比を３０／７０とすれば良い。このゾル−ゲル溶液をスピンコート法により基板１上に塗布し、酸素雰囲気中にて３５０℃で仮焼成、７５０℃で焼成を行う。所望の膜厚、ここでは５μｍ程度となるまで塗布、仮焼成及び焼成の工程を繰り返す。
【００５２】
ＰＬＺＴ（９／６５／３５）組成の下部及び上部クラッド層１１，１３を形成するには、Ｐｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2・３Ｈ2Ｏ／Ｌａ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）3のモル比を１０１／９とし、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4／Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4のモル比を６５／３５とすれば良い。このゾル−ゲル溶液をスピンコート法により基板１上に塗布し、酸素雰囲気中にて３５０℃で仮焼成、７５０℃で焼成を行う。所望の膜厚、ここでは上部クラッド層１１，１３のいずれも３μｍ程度となるまで塗布、仮焼成及び焼成の工程を繰り返す。
【００５３】
コア層１２のＰＬＺＴがこれらの組成とされ、単一ドメインを有する単層膜における光学特性を図５に示す。
ここでは、（０００）方位に平行な電場を印加した場合のＴＥモード及びＴＭモードの各屈折率変化量Δｎを調べた。図示のように、ＴＥモードとＴＭモードとで屈折率変化に殆ど差異がないことが確認された。
【００５４】
３．下部クラッド層１１、コア層１２及び上部クラッド層１３を、立方晶構造の電気光学材料からなる膜に成長形成する場合。
下部クラッド層１１、コア層１２及び上部クラッド層１３の材料として、立方晶構造のものを用いる。ここで、コア層１２にはＰＬＺＴ（１３／７０／３０）組成を、下部及び上部クラッド層１１，１３にはＰＬＺＴ（１４／８０／２０）組成を用いる。これらの組成のＰＬＺＴは室温で略立方晶の構造を示す。ＰＬＺＴ用のゾル−ゲル溶液の作製法は上記と同様である。
【００５５】
ＰＬＺＴ（１３／７０／３０）組成のコア層１２を形成する場合には、Ｐｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2・３Ｈ2Ｏ／Ｌａ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）3のモル比を９７／１３とし、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4／Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4のモル比を７０／３０とすれば良い。このゾル−ゲル溶液をスピンコート法により基板１上に塗布し、酸素雰囲気中にて３５０℃で仮焼成、７５０℃で焼成を行う。所望の膜厚、ここでは５μｍ程度となるまで塗布、仮焼成及び焼成の工程を繰り返す。
【００５６】
ＰＬＺＴ（１４／８０／２０）組成の下部及び上部クラッド層１１，１３を形成するには、Ｐｂ（ＣＨ3ＣＯＯ）2・３Ｈ2Ｏ／Ｌａ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）3のモル比を９６／１４とし、Ｚｒ（ＯＣ3Ｈ7）4／Ｔｉ（ｉ−ＯＣ3Ｈ7）4のモル比を８０／２０とすれば良い。このゾル−ゲル溶液をスピンコート法により基板１上に塗布し、酸素雰囲気中にて３５０℃で仮焼成、７５０℃で焼成を行う。所望の膜厚、ここでは上部クラッド層１１，１３のいずれも３μｍ程度となるまで塗布、仮焼成及び焼成の工程を繰り返す。
【００５７】
コア層１２がＰＬＺＴ（１３／７０／３０）組成とされてなる単層膜における光学特性を図６に、下部及び上部クラッド層１１，１３がＰＬＺＴ（１４／８０／２０）組成とされてなる単層膜における光学特性を図７にそれぞれ示す。
ここでは、（０００）方位に平行な電場を印加した場合のＴＥモード及びＴＭモードの各屈折率変化量Δｎを調べた。図６及び図７では共に、ＴＥモードとＴＭモードとで屈折率変化に殆ど差異がないことが確認された。
【００５８】
続いて、上部クラッド層１３上に偏向電極４を形成する。
具体的には、図４（ｃ）に示すように、上部クラッド層１３上に、例えばＣｕ／Ｗ膜を三角形状にマスク蒸着することにより、偏向電極４を形成する。
以上の工程により、本実施形態の光偏向素子を完成させる。
【００５９】
本実施形態の光偏向素子においては、光導波路３が１．の条件を満たすように形成された場合、ＴＭモードとＴＥモードとの屈折率比を、ｎTEをＴＥモードの屈折率、ｎTMをＴＭモードの屈折率として、
屈折率比＝｜（ｎTM−ｎTE）／ｎTM｜   （４）
と定義すると、この屈折率比が０．０３％と極めて小値となった。また、ＴＭモードとＴＥモードとの電気光学効果の偏光依存比を、ｒ13をＴＥモードの電気光学効果、ｒ33をＴＭモードの電気光学効果として、
偏光依存比＝｜ｒ33−ｒ13／ｒ33｜    （５）
と定義すると、この偏光依存比が１．０％と極めて小値となった。
【００６０】
また、光導波路３が２．の条件を満たすように形成された場合、屈折率比が０．２％、偏光依存比が１．５％と共に極めて小値となった。
また、光導波路３が３．の条件を満たすように形成された場合、屈折率比が０．０１％、偏光依存比が０．５％と共に極めて小値となった。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、極めて簡易な構成により、光損失等の特性劣化を生ぜしめることなく、容易且つ確実に電気光学効果方式による高速駆動を得ることができ、更なる小型化も可能な光偏向素子が実現する。
【００６２】
（第２の実施形態）
本実施形態では、本発明を適用した光スイッチの具体的構成を開示する。
図８は、第２の実施形態による光スイッチの概略構成を示す模式図であり、（ａ）が光スイッチの主要構成部のみの概略平面図、（ｂ）が（ａ）中の一点鎖線Ｉ−Ｉに沿った光スイッチの概略断面図である。なお、第１の実施形態と同様の構成部材等については、同符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６３】
本実施形態の光スイッチ２０は、第１の実施形態による光偏向素子１０を複数並列に配設した構成を採る。
この光スイッチ２０は、Ｎ×Ｎ（Ｎ：２以上の整数、図示の例ではＮ＝４）配列の光スイッチであり、光偏向機構を備えた主要構成部２１と、主要構成部２１が配設されるチャネル形成部２２とを備えて構成されている。
【００６４】
チャネル形成部２２は、チャネル基板３１上にチャネル導波路３２が設けられて構成されている。
チャネル導波路３２は、下部クラッド層４１と上部クラッド層４３との間に、光路が形成されるコア層４２が挟持されており、光信号の入力チャネルＩ1〜Ｉ4及び出力チャネルＯ1〜Ｏ4を備えている。入力チャネルＩ1〜Ｉ4は、それぞれ先端部位に信号光をコリメートするマイクロレンズ４４が設けられており、各々等間隔に並設されている。出力チャネルＯ1〜Ｏ4も同様に、それぞれ後端部位にマイクロレンズ４４が設けられており、各々等間隔に並設されている。このチャネル導波路３２には、主要構成部２１が実装される溝４５が形成されており、チャネル基板３１表面の溝４５の底部に露出する部位には、各種配線層４６がパターン形成されている。
【００６５】
チャネル形成部２２においては、例えばＳｉからなるチャネル基板３１の表面を熱酸化して膜厚５μｍ程度のＳｉＯ2膜を形成した後、ＳｉＯ2膜の表面から３μｍ程度の深さまで例えばＧａをドープして、膜厚２μｍ程度の下部クラッド層４１及び膜厚２μｍ程度のコア層４２を形成する。その後、ゾル−ゲル法又はスパッタ法等により、コア層４２上に膜厚２μｍ程度のＳｉＯ2膜を形成し、上部クラッド層４３を形成する。そして、例えばＣＦ4系ガスをエッチングガスとして上部クラッド層４３、コア層４２及び下部クラッド層４１をドライエッチングし、溝４５をパターン形成する。
【００６６】
光スイッチ２０の主要構成部２１は、実質的に見れば、各入力チャネルＩ1〜Ｉ4及び各出力チャネルＯ1〜Ｏ4に対応して第１の実施形態による光偏向素子１０が光導波路３を共通としてそれぞれ配設された形に構成されている。
【００６７】
各光偏向素子１０は、素子基板１上に応力緩和層２を介して光導波路３が設けられ、この光導波路３上に一対の偏向電極４が組み合わされてなるプリズム電極５が設けられて構成されている。即ち、光導波路３上に各入力チャネルＩ1〜Ｉ4及び各出力チャネルＯ1〜Ｏ4に対応してそれぞれプリズム電極５が設けられて主要構成部２１が構成されている。ここで、各入力チャネルＩ1〜Ｉ4におけるプリズム電極５を多段となるように複数直列に配設し、それに対応して各出力チャネルＯ1〜Ｏ4にプリズム電極４を多段となるように複数直列に配設しても良い。この場合、各チャネルにおけるプリズム電極５の設置数に応じて大きな偏向角を得ることができる。
【００６８】
ここで、光導波路３は、第１の実施形態と同様に、光導波路３の少なくともコア層１２を含む層が、上述した１．〜３．の条件、即ち、
１．菱面体構造を示す電気光学材料からなり、（１００）の結晶方位に成長形成された膜    。
２．単一のドメインを有する擬立方晶構造の電気光学材料からなる膜。
３．立方晶構造の電気光学材料からなる膜。
のうちのいずれか１つを満たすように形成されてなるものである。
【００６９】
上記のように構成された主要構成部２１は、図８（ｂ）のように上下面を反転させて、チャネル導波路３２の溝４５内に導波路３とチャネル導波路３２との位置が整合するように嵌合され、各プリズム電極５が例えば半田ボール４７により所定の配線層４６とそれぞれ接続される。
【００７０】
この光スイッチ２０の動作について説明する。
図９は、光スイッチ２０の動作を示す概略断面図である。ここでは説明の便宜上、入力チャネルＩ1，Ｉ2及び各出力チャネルＯ1，Ｏ2の２×２配列のみを示す。また、信号光のＴＭモード成分を実線ＬTM、ＴＥモード成分を破線ＬTEでそれぞれ示す。
入力チャネルＩ1を通過した入射光がプリズム電極５に入射する。プリズム電極５には対向電極層２との間で所定の電圧が印加されており、この電圧印加により光導波路３内にプリズム状の屈折率変化が生じ、入射光が左右いずれかに微小角だけ偏向して例えば出力チャネルＯ2の方向へ信号光として進行する。図示のように、光スイッチ２０では、屈折率及び電気光学効果がほぼ偏光無依存とされているため、信号光のＴＭモード成分とＴＥモード成分とで光進行状態に殆ど差異が見られず、同一の光進行状態と見なして問題はない。そして、信号光が所期の出力チャネル、例えば出力チャネルＯ2の手前に設けられたプリズム電極５に入射し、光偏向が入射光と同様に修正されて出力チャネルＯ2から出力する。
【００７１】
ここで、本実施形態の比較例として、特許文献１で開示されている光スイッチの主要構成部について図１０を用いて説明する。ここでは説明の便宜上、入力チャネルＩ1，Ｉ2及び各出力チャネルＯ1，Ｏ2の２×２配列のみを示す。
この主要構成部は、基板（不図示）上に形成された電気光学効果を示す光導波路１０１上に、各入力チャネルＩ1，Ｉ2及び各出力チャネルＯ1，Ｏ2のそれぞれに対応して、一対のプリズム電極１０２，１０３（各プリズム電極の構成はプリズム電極５と同様）が設けられ、プリズム電極１０２，１０３間に１／２波長板１０４が挿入されて構成されている。なお図示の例では、入力チャネルＩ1，Ｉ2側と出力チャネルＯ1，Ｏ2側でそれぞれ１／２波長板１０４が共通とされた場合を示す。ここでも、信号光のＴＭモード成分を実線ＬTM、ＴＥモード成分を破線ＬTEでそれぞれ示す。
【００７２】
図１０の光スイッチでは、１／２波長板１０４を用いて光の偏光方向を回転させ、ＴＥモード成分とＴＭモード成分とを入れ替えるため、入力側及び出力側の双方について必然的に１枚の１／２波長板１０４に対して一対のプリズム電極１０２，１０３が必要であり、本実施形態の光スイッチ２０と比べて装置の複雑化・大型化を招く。これに対して本実施形態の光スイッチ２０では、１／２波長板やこれに対応した更なるプリズム電極が不要であり、装置の簡易・小型化が実現する。
【００７３】
なお、本発明は以上述べてきた実施形態に限定されるものではない。例えば、光偏向素子は光スイッチへの応用に限らず、レーザプリンタ、バーコード読み取り機等への応用も可能である。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態によれば、極めて簡易な構成により、光損失等の特性劣化を生ぜしめることなく、容易且つ確実に電気光学効果方式による高速駆動を得ることができ、更なる小型化も可能な光スイッチ２０が実現する。
【００７５】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００７６】
（付記１）基板と、
前記基板の上方に形成されており、電気光学効果を有する少なくとも１層の電気光学効果膜と
を含み、
前記電気光学効果膜は、少なくとも１つの分極軸を有し、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して前記分極軸が全て等価となるように形成されたものであることを特徴とする光学素子。
【００７７】
（付記２）前記電気光学効果膜は、少なくとも１種のドメインを有しており、前記ドメインの持つ前記分極軸が、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して全て等価となるように形成されたものであることを特徴とする付記１に記載の光学素子。
【００７８】
（付記３）前記電気光学効果膜は、菱面体構造の電気光学材料からなり、前記電気光学材料が（１００）方向に成長形成されてなるものであることを特徴とする付記２に記載の光学素子。
【００７９】
（付記４）前記電気光学効果膜は、主面の結晶方位が（１００）である前記基板の上方に成長形成されてなるものであることを特徴とする付記３に記載の光学素子。
【００８０】
（付記５）前記電気光学効果膜は、擬立方晶構造の電気光学材料からなり、単一の前記ドメインを有するものであることを特徴とする付記２に記載の光学素子。
【００８１】
（付記６）基板と、
前記基板の上方に形成されており、電気光学効果を有する少なくとも１層の電気光学効果膜と
を含み、
前記電気光学効果膜は、立方晶構造の電気光学材料からなるものであることを特徴とする光学素子。
【００８２】
（付記７）前記基板は、ＳｒＴｉＯ3を主成分とする材料からなることを特徴とする付記１〜６のいずれか１項に記載の光学素子。
【００８３】
（付記８）前記電気光学効果膜はエピタキシャル成長されてなることを特徴とする付記１〜７のいずれか１項に記載の光学素子。
【００８４】
（付記９）少なくとも１層の前記電気光学効果膜を含む光導波路が構成されていることを特徴とする付記１〜８のいずれか１項に記載の光学素子。
【００８５】
（付記１０）前記基板と前記光導波路との間に、前記基板の前記光導波路に及ぼす応力を緩和するための応力緩和層が設けられてなることを特徴とする付記９に記載の光学素子。
【００８６】
（付記１１）前記電気光学効果膜は、単純ペロブスカイト構造を有することを特徴とする付記１〜１０のいずれか１項に記載の光学素子。
【００８７】
（付記１２）前記単純ペロブスカイト構造は、Ｐｂ（Ｚｒ1-xＴｉx）Ｏ3（０≦ｘ≦１）、（Ｐｂ1-yＬａ(3/2)y）（Ｚｒ1-xＴｉx）Ｏ3（０≦ｘ，ｙ≦１）、Ｐｂ（Ｂ'1/3Ｂ"2/3）xＴｉyＺｒ1-x-yＯ3（０≦ｘ，ｙ≦１、Ｂ'は２価の遷移金属、Ｂ"は５価の遷移金属）、Ｐｂ（Ｂ'1/2Ｂ"1/2）xＴｉyＺｒ1-x-yＯ3（０≦ｘ，ｙ≦１、Ｂ'は２価の遷移金属、Ｂ"は５価の遷移金属）、及びＰｂ（Ｂ'1/3Ｂ"2/3）xＴｉyＺｒ1-x-yＯ3（０≦ｘ，ｙ≦１、Ｂ'は６価の遷移金属、Ｂ"は３価の遷移金属）、Ｂａ（ＦｅxＮｂ1-x）Ｏ3（０≦ｘ≦１）、（１−ｘ）ＮａＮｂＯ3・ｘＫＮｂＯ3（０≦ｘ≦１）のうちから選ばれた１種を含むことを特徴とする付記１１に記載の光学素子。
【００８８】
（付記１３）前記電気光学効果膜は、少なくとも１層がタングステンブロンズ構造を有することを特徴とする付記１〜１０のいずれか１項に記載の光学素子。
【００８９】
（付記１４）前記タングステンブロンズ構造は、（Ｓｒ1-xＢａx）Ｎｂ2Ｏ6（０≦ｘ≦１）、（Ｓｒ1-xＢａx）Ｔａ2Ｏ6（０≦ｘ≦１）、ＰｂＮｂ2Ｏ6、及びＢａ2ＮａＮｂ5Ｏ15のうちから選ばれた１種を含むことを特徴とする付記１３に記載の光学素子。
【００９０】
（付記１５）前記電気光学効果膜は、少なくとも１層がビスマス層状構造を有することを特徴とする付記１〜１０のいずれか１項に記載の光学素子。
【００９１】
（付記１６）前記ビスマス層状構造は、（Ｂｉ1-xＲx）Ｔｉ3Ｏ12（Ｒは希土類元素：０≦ｘ≦１）、ＳｒＢｉ2Ｔａ2Ｏ9、及びＳｒＢｉ4Ｔｉ4Ｏ15のうちから選ばれた１種を含むことを特徴とする付記１５に記載の光学素子。
【００９２】
（付記１７）少なくとも１層の前記電気光学効果膜を有して構成された光導波路と、
前記光導波路上の一端に並列して形成されており、光信号を入力する複数の入力チャネルと、
前記各入力チャネル毎に設けられた第１の光偏向手段と、
前記光導波路上の他端に並列して形成されており、光信号を出力する複数の出力チャネルと、
前記各出力チャネル毎に設けられた第２の光偏向手段と
を含み、
前記電気光学効果膜は、少なくとも１つの分極軸を有し、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して前記分極軸が全て等価となるように形成されたものであることを特徴とする光スイッチ。
【００９３】
（付記１８）前記電気光学効果膜は、少なくとも１種のドメインを有しており、前記ドメインの持つ前記分極軸が、入射光のＴＥモード成分及びＴＭモード成分に対して全て等価となるように形成されたものであることを特徴とする付記１７に記載の光スイッチ。
【００９４】
（付記１９）前記電気光学効果膜は、菱面体構造の電気光学材料からなり、前記電気光学材料が（１００）方向に成長形成されてなるものであることを特徴とする付記１８に記載の光スイッチ。
【００９５】
（付記２０）前記電気光学効果膜は、主面の結晶方位が（１００）である前記基板の上方に成長形成されてなるものであることを特徴とする付記１９に記載の光スイッチ。
【００９６】
（付記２１）前記電気光学効果膜は、擬立方晶構造の電気光学材料からなり、単一の前記ドメインを有するものであることを特徴とする付記１８に記載の光スイッチ。
【００９７】
（付記２２）少なくとも１層の前記電気光学効果膜を有して構成された光導波路と、
前記光導波路上の一端に並列して形成されており、光信号を入力する複数の入力チャネルと、
前記各入力チャネル毎に設けられた第１の光偏向手段と、
前記光導波路上の他端に並列して形成されており、光信号を出力する複数の出力チャネルと、
前記各出力チャネル毎に設けられた第２の光偏向手段と
を含み、
前記電気光学効果膜は、立方晶構造の電気光学材料からなるものであることを特徴とする光スイッチ。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】電気光学結晶であるＰｂＬａＺｒＴｉＯ3（ＰＬＺＴ：８／６５／３５）を材料としてエピタキシャル成長により形成された電気光学効果膜の結晶方位依存性を示す模式図である。
【図２】マイクロドメインの結晶方位による配置状態を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態による光偏向素子の主要構成を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態による光偏向素子の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図５】コア層がＰＬＺＴ（０／３０／７０）組成とされ、単一ドメインを有する単層膜における光学特性を示す特性図である。
【図６】コア層がＰＬＺＴ（１３／７０／３０）組成とされてなる単層膜における光学特性を示す特性図である。
【図７】コア層がＰＬＺＴ（１４／８０／２０）組成とされてなる単層膜における光学特性を示す特性図である。
【図８】第２の実施形態による光スイッチの概略構成を示す模式図である。
【図９】光スイッチの動作を示す概略断面図である。
【図１０】特許文献１で開示されている光スイッチの主要構成部を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  基板
２  応力緩和層
３  光導波路
４  偏向電極
５  プリズム電極
１０  光偏向素子
１１，４１  下部クラッド層
１２，４２  コア層
１３，４３  上部クラッド層
２０  光スイッチ
２１  主要構成部
２２  チャネル形成部
３１  チャネル基板
３２  チャネル導波路
４４  マイクロレンズ
４５  溝
４６  配線層
４７  半田ボール
Ｉ1〜Ｉ4 入力チャネル
Ｏ1〜Ｏ4  出力チャネル
【図１】
2006154145.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006154145.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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