光开关

相关申请的相互参照

本申请主张2018年11月28日在日本提出的日本特愿2018-222732的优先权，并将这些在先申请的所有公开内容引入于此以用于参照。

技术领域

本发明涉及光开关。

背景技术

在基于硅光子学(silicon photonics)的光开关中，为了降低插入损耗，要求尺寸的小型化以缩短传播长度。在专利文献1中，记载了通过使用沿着芯设置的相变材料，能够使尺寸小型化的光开关。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-184345号公报

发明内容

第一方式的光开关，其中，

具有：

第一波导，具有作为输入/输出电磁波的端口的第一端以及第二端；

第二波导，具有作为输入/输出电磁波的端口的第三端以及第四端，从所述第一波导的中心观察时，该第三端以及该第四端分别位于所述第一端侧以及所述第二端侧；以及

交换部，具有：至少一个第一波导部分，沿着所述第一波导配置并与该第一波导一起构成定向耦合器，并且包括相变材料；以及至少一个第二波导部分，沿着所述第二波导配置并与该第二波导一起构成定向耦合器，并且包括相变材料，所述交换部将从所述第一端输入并从任一个所述第一波导部分输出的电磁波向任一个所述第二波导部分的第三端侧输入，将从所述第三端输入并从任一个所述第二波导部分输出的电磁波向任一个所述第一波导部分的第二端侧输入。

附图说明

图1是第一实施方式的光开关的俯视图。

图2是第二实施方式的光开关的俯视图。

图3是第三实施方式的光开关的俯视图。

图4是第四实施方式的光开关的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对适用了本发明的光开关的实施方式进行说明。

如图1所示，本发明的第一实施方式的光开关10构成为包括：第一波导11、第二波导12、以及交换部13。第一波导11、第二波导12、以及交换部13例如设置在基板14上。至少第一波导11以及第二波导12可以位于基板14上的同一平面上。

基板14例如可以由金属等导体、硅等半导体、玻璃、或者树脂等形成。在本实施方式中，将基板14上的彼此垂直的任意的两个方向设为x方向以及y方向。

第一波导11例如包括第一端部15、第二端部16、以及第一直线状部17。第一直线状部17是沿着y方向延伸的直线状。第一直线状部17在y方向的相反侧的一端与第一端部15连结。第一直线状部17在y方向侧的一端与第二端部16连结。第一端部15的在y方向的相反侧的一端是第一波导11整体的一端即第一端E1。第二端部的16在y方向侧的一端是第一波导11整体的另一端即第二端E2。第一端E1以及第二端E2是电磁波进行输入/输出的端口。

第二波导12例如包括第三端部18、第四端部19、以及第二直线状部20。第二直线状部20是沿着y方向延伸的直线状。第二直线状部20在y方向的相反侧的一端与第三端部18连结。第二直线状部20在y方向侧的一端与第四端部19连结。第三端部18的在y方向的相反侧的一端是第二波导12整体的一端即第三端E3。第四端部19的在y方向侧的一端是第二波导12整体的一端即第四端E4。因此，第三端E3位于从第一波导11的长度方向的中心观察的第一端E1侧。另外，第四端E4位于从第一波导11的长度方向的中心观察的第二端E2侧。第三端E3以及第四端E4是电磁波进行输入/输出的端口。

交换部13具有至少一个第一波导部分21以及至少一个第二波导部分22。

第一波导部分21沿着第一波导11配置。第一波导部分21与该第一波导11一起构成2×2的定向耦合器。第一波导部分21具有第一相变材料23。第一波导部分21可以包括沿着y方向延伸的直线状的部分。

第二波导部分22沿着第二波导12配置。第二波导部分22与该第二波导12一起构成2×2的定向耦合器。第二波导部分22具有第二相变材料24。第二波导部分22可以包括沿着y方向延伸的直线状的部分。

第一波导11、第二波导12、第一波导部分21、以及第二波导部分22由芯以及包层构成。第一波导11、第二波导12、第一波导部分21、以及第二波导部分22的芯例如可以由硅等使电磁波传播的相同的电介质形成。另外，包层例如可以由石英玻璃等折射率比芯小的电介质形成。

第一直线状部17的至少一部分与第一波导部分21的直线状的部分的至少一部分相对。相对的部分的长度可以是使第一相变材料23变化为非晶相的状态的耦合长度。耦合长度是指从相对的部分的起点到耦合系数变为极大值的位置为止的长度。耦合系数是表示在沿着两条直线状的波导排列的平行波导中，从一个波导向另一个波导移动的电磁波的比例的参数。在电磁波不完全从一个波导向另一个波导移动的结构中，耦合系数为0。在所有的电磁波从一个波导向另一个波导移动的结构中，耦合系数为1。耦合系数包括在0以上且1以下的范围中。耦合系数是基于各波导的形状、各波导之间的距离、或者波导相对的长度等而确定的。

第二直线状部20的至少一部分与第二波导部分22的直线状的部分的至少一部分相对。相对的部分的长度可以是使第二相变材料24变化为非晶相(amorphous phase)的状态的耦合长度。

第一相变材料23以及第二相变材料24可以在与第一波导11以及第二波导12所在的同一平面垂直的方向上从该同一平面位移。例如，第一相变材料23以及第二相变材料24可以分别在与基板14的主面即基板14的最宽的面垂直的方向上位于第一波导部分21以及第二波导部分22的与基板14相反的一侧。

第一相变材料23以及第二相变材料24能够相变化为非晶相或者结晶相。第一相变材料23以及第二相变材料24可以通过从激光光源照射的激光或者电阻的发热，进行相变化。

当第一相变材料23是非晶相时，第一波导部分21中的电磁波的损耗相对较小。因此，在该情况下，由于第一直线状部17以及第一波导部分21的有效折射率大致一致并且长度也是耦合长度，因此，从第一直线状部17以及第一波导部分21的第一端E1侧输入的电磁波分别从第一波导部分21以及第一直线状部17的第二端E2侧输出。同样地，当第二相变材料24是非晶相时，从第二直线状部20以及第二波导部分22的第三端E3侧输入的电磁波分别从第二波导部分22以及第二直线状部20的第四端E4侧输出。

当第一相变材料23是结晶相时，第一波导部分21中的电磁波的损耗相对较大。因此，在该情况下，由于第一直线状部17以及第一波导部分21的有效折射率大不相同，因此，从第一直线状部17的第一端E1侧输入的电磁波不会移动到第一波导部分21，即，以不会在损耗大的第一波导部分21中传播的方式从第一直线状部17的第二端E2侧输出。同样地，当第二相变材料24是结晶相时，从第二直线状部20的第三端E3侧输入的电磁波不会移动到第二波导部分22，而从第二直线状部20的第四端E4侧输出。

第一相变材料23以及第二相变材料24例如能使用非晶硅、非晶锗、非晶锑化镓、非晶砷化镓、非晶铟硒、非晶硒化镓等四面体系材料，Ge

交换部13将从第一波导11的第一端E1输入并经由定向耦合器从任一个第一波导部分21输出的电磁波，向任一个第二波导部分22的第三端E3侧输入。另外，交换部13将从第二波导12的第三端E3输入并经由定向耦合器从任一个第二波导部分22输出的电磁波，向任一个第一波导部分21的第一端E1侧输入。

第一波导11、第二波导12、以及交换部13可以满足单模的导波条件。因此，向第一端E1以及第三端E3中的至少一方输入的电磁波可以以单模传播。

以下，对第一实施方式中的上述那样的交换部13的详细结构进行说明。

在第一实施方式中，交换部13具有环状的第三波导25以及环状的第四波导26。第三波导25以及第四波导26例如位于第一波导11以及第二波导12之间。另外，第三波导25以及第四波导26例如以沿着x方向排列的方式配置。

第三波导25在其一部分中包含第一波导部分21且呈环状。第三波导25在x方向上在第一波导部分21的相反侧具有沿y方向延伸的直线状的第一部分27。

第四波导26在其一部分中包含第二波导部分22且呈环状。第四波导26在x方向上在第二波导部分22的相反侧具有沿y方向延伸的直线状的第二部分28。作为第四波导26的一部分的第二部分28与作为第三波导25的一部分的第一部分27相对，从而构成2×2的定向耦合器。第一部分27以及第二部分28的长度是耦合长度。因此，分别输入到第一部分27以及第二部分28的电磁波能够从第二部分28以及第一部分27以比其他部分更高的强度输出。

如上那样的结构的第一实施方式的光开关10具有交换部13，该交换部具有：至少一个第一波导部分21，与第一波导11一起构成定向耦合器并且包括第一相变材料23；以及至少一个第二波导部分22，与第二波导12一起构成定向耦合器并且包括第二相变材料24，所述交换部13将从第一端E1输入并从任一个第一波导部分21输出的电磁波向任一个第二波导部分22的第三端E3侧输入，将从第三端E3输入并从任一个第二波导部分22输出的电磁波向任一个第一波导部分21的第二端E2侧输入。在这种结构中，在使第一相变材料23以及第二相变材料24相变化为结晶相的情况下，光开关10能够使输入到第一端E1以及第三端E3的电磁波不在第一波导部分21以及第二波导部分22中传播，而使它们分别从第二端E2以及第四端E4输出。另外，在使第一相变材料23以及第二相变材料24相变化为非晶相的情况下，光开关10能够使输入到第一端E1以及第三端E3的电磁波在损耗相对较小的状态的第一波导部分21以及第二波导部分22中传播，并使它们分别从第四端E4以及第二端E2输出。因此，在使第一波导部分21以及第二波导部分22中的电磁波的损耗比较大的第一相变材料23以及第二相变材料24的结晶相中，光开关10能够不使电磁波在第一波导部分21以及第二波导部分22中传播地切换电磁波的输出目的地。因此，光开关10能够在使用第一相变材料23以及第二相变材料24时降低插入损耗。

另外，在第一实施方式的光开关10中，向第一端E1以及第三端E3中的至少一方输入的电磁波以单模传播。通过这样的结构，光开关10很难使传播的信号的波形变形，从而优选适用于光通信。

另外，在第一实施方式的光开关10中，第一波导11以及第二波导12位于同一平面上。在对第一波导11以及第二波导12使用相同的材料的结构中，通过上述的结构，与在基板14上使两者在与主面垂直的方向上位移的结构相比，光开关10能够更容易地被制造。

另外，在第一实施方式的光开关10中，第一相变材料23以及第二相变材料24在与第一波导11以及第二波导12所在的同一平面垂直的方向上，从该平面位移。通过这样的结构，光开关10在形成了构成第一波导11、第二波导12、以及交换部13的波导之后，能够将第一相变材料23以及第二相变材料24形成在不同的层。在构成第一波导11、第二波导12、以及交换部13的波导可以由相同的材料即不同于第一相变材料23以及第二相变材料24的材料形成。因此，上述那样结构的光开关10能够以在每个相同材料上形成层的方式制造的制造方法容易地制造。

接下来，对本发明的第二实施方式的光开关进行说明。在第二实施方式中，交换部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第二实施方式进行说明。此外，对与具有与第一实施方式相同的结构的部位赋予相同的附图标记。

如图2所示，第二实施方式的光开关100与第一实施方式相似地，构成为包括第一波导11、第二波导12、以及交换部130。在第二实施方式中，第一波导11以及第二波导12的结构以及功能与第一实施方式相同。

交换部130与第一实施方式同样地，具有至少一个第一波导部分21以及至少一个第二波导部分22。第一波导部分21以及第二波导部分22的结构以及功能与第一实施方式相同。

交换部130与第一实施方式同样地，将从第一波导11的第一端E1输入并经由定向耦合器从任一个第一波导部分21输出的电磁波向任一个第二波导部分22的第三端E3侧输入。另外，交换部130与第一实施方式同样地，将从第二波导12的第三端E3输入并经由定向耦合器从任一个第二波导部分22输出的电磁波向任一个第一波导部分21的第一端E1侧输入。

以下对第二实施方式中的上述那样的交换部130的详细的结构进行说明。

在第二实施方式中，交换部130具有环状的第五波导290。第五波导290例如位于第一波导11以及第二波导12之间。第五波导290在其一部分中包括第一波导部分21以及第二波导部分22且呈环状。

在第五波导290中，第一波导部分21的第二端E2侧与第二波导部分22的第三端E3侧连结。另外，在第五波导290中，第二波导部分22的第四端E4侧与第一波导部分21的第一端E1侧连结。第五波导290例如是将圆环扭转180度的形状。

另外，在第五波导290中，连结第一波导部分21的第二端E2侧与第二波导部分22的第三端E3侧的部分的直线状的一部分和连结第二波导部分22的第四端E4侧与第一波导部分21的第一端E1侧的直线状的一部分可以垂直。而且，连结第一波导部分21的第二端E2侧与第二波导部分22的第三端E3侧的部分的直线状的一部分和连结第二波导部分22的第四端E4侧与第一波导部分21的第一端E1侧的直线状的一部分可以交叉，或者可以在与基板14的主面垂直的方向上位移。

如上那样的结构的第二实施方式的光开关100与第一实施方式同样地，具有交换部130，该交换部130具有：至少一个第一波导部分21，与第一波导11一起构成定向耦合器并且包括第一相变材料23；以及至少一个第二波导部分22，与第二波导12一起构成定向耦合器并且包括第二相变材料24，该交换部130将从第一端E1输入并从任一个第一波导部分21输出的电磁波向任一个第二波导部分22的第三端E3侧输入，将从第三端E3输入并从任一个第二波导部分22输出的电磁波向任一个第一波导部分21的第二端E2侧输入。因此，第二实施方式的光开关100也能够在使用第一相变材料23以及第二相变材料24时降低插入损耗。另外，在第二实施方式的光开关100中，与第一实施方式同样地，向第一端E1以及第三端E3中的至少一方输入的电磁波以单模传播。因此，第二实施方式的光开关100也很难使传播的信号的波形变形，因此，优选适用于光通信。另外，在第二实施方式的光开关100中，与第一实施方式同样地，第一波导11以及第二波导12位于同一平面上。在第一波导11以及第二波导12使用相同材料的结构中，通过上述的结构，与在基板14上使两者在与主面垂直的方向上位移的结构相比，第二实施方式的光开关100也能够容易地被制造。另外，在第二实施方式的光开关100中，与第一实施方式同样地，第一相变材料23以及第二相变材料24在与第一波导11以及第二波导12所在的同一平面垂直的方向上，从该平面位移。因此，第二实施方式的光开关100也能够以在每个相同材料上形成层的方式制造的制造方法容易地制造。

另外，在第二实施方式的光开关100中，连结第一波导部分21的第二端E2侧与第二波导部分22的第三端E3侧的部分的直线状的一部分和连结第二波导部分22的第四端E4侧与第一波导部分21的第一端E1侧的直线状的一部分是垂直的。通过这样的结构，在光开关100中，能够将在连结第一波导部分21的第二端E2侧与第二波导部分22的第三端E3侧的部分的直线状的一部分传播的电磁波的、向连结第二波导部分22的第四端E4侧与第一波导部分21的第一端E1侧的直线状的一部分的移动抑制在最小限度。

接下来，对本发明的第三实施方式的光开关进行说明。在第三实施方式中，交换部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第三实施方式进行说明。此外，对与具有与第一实施方式相同的结构的部位赋予相同的附图标记。

如图3所示，第三实施方式的光开关101与第一实施方式相似地，构成为包括第一波导11、第二波导12、以及交换部131。在第三实施方式中，第一波导11以及第二波导12的结构以及功能与第一实施方式相同。

交换部131与第一实施方式同样地，具有至少一个第一波导部分21以及至少一个第二波导部分22。第一波导部分21以及第二波导部分22的结构以及功能与第一实施方式相同。

交换部131与第一实施方式同样地，将从第一波导11的第一端E1输入并经由定向耦合器从任一个第一波导部分21输出的电磁波向任一个第二波导部分22的第三端E3侧输入。另外，交换部131与第一实施方式同样地，将从第二波导12的第三端E3输入并经由定向耦合器从任一个第二波导部分22输出的电磁波向任一个第一波导部分21的第一端E1侧输入。

以下对第三实施方式中的上述那样的交换部131的详细的结构进行说明

在第三实施方式中，交换部131具有第六波导301以及第七波导311。第六波导301以及第七波导311例如位于第一波导11以及第二波导12之间。另外，第六波导301以及第七波导311以沿着y方向排列的方式配置。第六波导301位于y方向的相反侧即第一端E1或者第三端E3侧。另外，第七波导311位于y方向侧即第二端E2或者第四端E4侧。

交换部131具有两个第一波导部分21以及两个第二波导部分22。

第六波导301具有第一端E1侧的第一波导部分21、以及第三端E3侧的第二波导部分22。在第六波导301中，将第一端E1侧的第一波导部分21的第二端E2侧与第三端E3侧的第二波导部分22的第四端E4侧连结。第六波导301在第一波导部分21以及第二波导部分22之间具有沿x方向延伸的直线状的第三部分321。

第七波导311具有第二端E2侧的第一波导部分21以及第四端E4侧的第二波导部分22。在第七波导311中，第二端E2侧的第一波导部分21的第一端E1侧与第四端E4侧的第二波导部分22的第二端E2侧连结。第七波导311在第一波导部分21以及第二波导部分22之间具有沿x方向延伸的直线状的第四部分331。作为第七波导311的一部分的第四部分331与作为第六波导301的一部分的第三部分321相对，从而构成2×2的定向耦合器。第三部分321以及第四部分331的长度是耦合长度。因此，分别输入到第三部分321以及第四部分331的电磁波能够从第四部分331以及第三部分321以比其他部分更高的强度输出。

如上那样的结构的第三实施方式的光开关101与第一实施方式同样地，具有交换部131，该交换部131具有：至少一个第一波导部分21，与第一波导11一起构成定向耦合器并且包括第一相变材料23；以及至少一个第二波导部分22，与第二波导12一起构成定向耦合器并且包括第二相变材料24，该交换部131将从第一端E1输入并从任一个第一波导部分21输出的电磁波向任一个第二波导部分22的第三端E3侧输入，将从第三端E3输入并从任一个第二波导部分22输出的电磁波向任一个第一波导部分21的第二端E2侧输入。因此，第三实施方式的光开关101也能够在使用第一相变材料23以及第二相变材料24时降低插入损耗。另外，在第三实施方式的光开关101中，与第一实施方式同样地，输入到第一端E1以及第三端E3中的至少一方的电磁波以单模传播。因此，第三实施方式的光开关101也很难使传播的信号的波形变形，从而优选适用于光通信。另外，在第三实施方式的光开关101中，与第一实施方式同样地，第一波导11以及第二波导12位于同一平面上。在第一波导11以及第二波导12使用相同材料的结构中，通过上述的结构，与在基板14上使两者在与主面垂直的方向上位移的结构相比，第三实施方式的光开关101也能够容易地被制造。另外，在第三实施方式的光开关101中，与第一实施方式同样地，第一相变材料23以及第二相变材料24在与第一波导11以及第二波导12所在的同一平面垂直的方向上，从该平面位移。因此，第三实施方式的光开关101也能够以在每个相同材料上形成层的方式制造的制造方法容易地制造。

接下来，对本发明的第四实施方式的光开关进行说明。在第四实施方式中，交换部的结构与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点为中心对第四实施方式进行说明。此外，对与具有与第一实施方式相同的结构的部位赋予相同的附图标记。

如图4所示，第四实施方式的光开关102与第一实施方式相似地，构成为包括第一波导11、第二波导12、以及交换部132。在第四实施方式中，第一波导11以及第二波导12的结构以及功能与第一实施方式相同。

交换部132与第一实施方式同样地，具有至少一个第一波导部分21以及至少一个第二波导部分22。第一波导部分21以及第二波导部分22的结构以及功能与第一实施方式相同。

交换部132与第一实施方式同样地，将从第一波导11的第一端E1输入并经由定向耦合器从任一个第一波导部分21输出的电磁波向任一个第二波导部分22的第三端E3侧输入。另外，交换部13与第一实施方式同样地，将从第二波导12的第三端E3输入并经由定向耦合器从任一个第二波导部分22输出的电磁波向任一个第一波导部分21的第一端E1侧输入。

以下，对第四实施方式中的上述那样的交换部132的详细的结构进行说明。

在第四实施方式中，交换部132具有第八波导342以及第九波导352。第八波导342以及第九波导352例如位于第一波导11以及第二波导12之间。

交换部132具有两个第一波导部分21以及两个第二波导部分22。

第八波导342具有第一端E1侧的第一波导部分21以及第四端E4侧的第二波导部分22。在第八波导342中，第一端E1侧的第一波导部分21的第二端E2侧与第四端E4侧的第二波导部分22的第三端E3侧连结。

第九波导352具有第二端E2侧的第一波导部分21以及第三端E3侧的第二波导部分22。在第九波导352中，第二端E2侧的第一波导部分21的第一端E1侧与第三端E3侧的第二波导部分22的第四端E4侧连结。

连结第八波导342中的第一波导部分21的第二端E2侧与第二波导部分22的第三端E3侧的部分的直线状的一部分和连结第九波导352中的第一波导部分21的第一端E1侧与第二波导部分22的第四端E4侧的部分的直线状的一部分从与基板14的主面垂直的方向观察是交叉的。另外，第八波导342以及第九波导352的从与基板14的主面垂直的方向观察交叉的部分可以是垂直的。第八波导342以及第九波导352的从与基板14的主面垂直的方向观察交叉的部分可以是交叉的，可以在与基板14的主面垂直的方向上位移。

如上那样的结构的第四实施方式的光开关102与第一实施方式同样地，具有交换部132，该交换部132具有：至少一个第一波导部分21，与第一波导11一起构成定向耦合器并且包括第一相变材料23；以及至少一个第二波导部分22，与第二波导12一起构成定向耦合器并且包括第二相变材料24，该交换部132将从第一端E1输入并从任一个第一波导部分21输出的电磁波向任一个第二波导部分22的第三端E3侧输入，将从第三端E3输入并从任一个第二波导部分22输出的电磁波向任一个第一波导部分21的第二端E2侧输入。因此，第四实施方式的光开关102也能够在使用第一相变材料23以及第二相变材料24时降低插入损耗。另外，在第四实施方式的光开关102中，与第一实施方式同样地，输入到第一端E1以及第三端E3中的至少一方的电磁波以单模传播。因此，第四实施方式的光开关102也很难使传播的信号的波形变形，从而优选适用于光通信。另外，在第四实施方式的光开关102中，与第一实施方式同样地，第一波导11以及第二波导12位于同一平面上。在第一波导11以及第二波导12使用相同材料的结构中，通过上述的结构，与在基板14上使两者在与主面垂直的方向上位移的结构相比，第四实施方式的光开关102也能够容易地被制造。另外，在第四实施方式的光开关102中，与第一实施方式同样地，第一相变材料23以及第二相变材料24在与第一波导11以及第二波导12所在的同一平面垂直的方向上，从该平面位移。因此，第四实施方式的光开关102也能够以在每个相同材料上形成层的方式制造的制造方法容易地制造。

另外，在第四实施方式的光开关102中，连结第八波导342中的第一波导部分21的第二端E2侧与第二波导部分22的第三端E3侧的部分的直线状的一部分和连结第九波导352中的第一波导部分21的第一端E1侧与第二波导部分22的第四端E4侧的部分的直线状的一部分是垂直的。通过这样的结构，在第四实施方式的光开关102中，能够将在连结第一波导部分21的第二端E2侧与第二波导部分22的第三端E3侧的部分的直线状的一部分传播电磁波的、向连结第二波导部分22的第四端E4侧与第一波导部分21的第一端E1侧的直线状的一部分的移动抑制在最小限度。

基于各附图以及实施例对本发明进行了说明，但应该注意的是，本领域技术人员容易基于本发明进行各种变形及修正。因此，应该注意的是，这些变形及修正包含在本发明的范围内。

例如，在从第一实施方式到第四实施方式中，光开关10、100、101、102构成为包括单一的交换部13、130、131、132，但多个交换部13、130、131、132也可以沿着y方向设置。

另外，在第一实施方式中，交换部13是具有第三波导25以及第四波导26的两个圆环状的波导的结构。但是，交换部13即使形成为，在偶数个圆环状的波导在第三波导25以及第四波导26之间由在x方向上相邻的波导彼此来构成2×2定向耦合器，也能够得到与第一实施方式相同的效果。

另外，在第三实施方式以及第四实施方式中，交换部131、132具有两个第一波导部分21以及两个第二波导部分22。但是，交换部131、132可以具有三个以上的第一波导部分21以及三个以上的第二波导部分22。在第三实施方式中，第六波导301也可以包括在多个第一波导部分21中最靠第二端E2侧以外的第一波导部分21以及在多个第二波导部分22中最靠第四端E4侧以外的第二波导部分22。在第四实施方式中，第八波导342也可以包括在多个第一波导部分21中最靠第二端E2侧以外的第一波导部分21以及在多个第二波导部分22中最靠第三端E3侧以外的第二波导部分22。

附图标记的说明：

10、100、101、102 光开关

11 第一波导

12 第二波导

13、130、131、132 交换部

14 基板

15 第一端部

16 第二端部

17 第一直线状部

18 第三端部

19 第四端部

20 第二直线部

21 第一波导部分

22 第二波导部分

23 第一相变材料

24 第二相变材料

25 第三波导

26 第四波导

27 第一部分

28 第二部分

290 第五波导

301 第六波导

311 第七波导

321 第三部分

331 第四部分

342 第八波导

352 第九波导

E1、E2、E3、E4 第一端、第二端、第三端、第四端