T E L KO M NIK A , V ol . 1 5 No. 4 Dec em be r  20 1 7 , p p.  1 68 2 ~ 1 68 8   IS S N: 1 69 3 - 6 93 0 accr ed ited   A   by  DIK T I,  Decr ee  No:  58 /DI K T I/K ep /20 13   DOI:   10.12928/TE LK OM N IK A .v 1 5 i 4 . 6457      16 82       Rec ei v ed   M ar  5,  2 01 7;  Rev i s ed   S ep t em be r  1 8,  2 01 7;   A c c ep ted  S ep te mb er 30,  2 01 7   O v erdri v e n C ha racteri stic s o f S ilica S w itch ing   De v ices       A r y   S y ah r ia r * 1 ,  Nabil  Ra yhan   S ya h r ia r 2 Jusman   S ya f iie   Dj amal 3   1 ,3 El e c tri c a l  E n g i n e e ri n g  De p a r tm e n t Fa c u l ty  o Sc i e n c e  a n d   T e c h n o l o g y  Un i v e rs i ty  a l  Az h a r I n d o n e s i a J a k a rta   I n d o n e s i a   2 M e c h a n i c a l  En g i n e e ri n g  De p a rtm e n t,  Ba n d u n g  I n s ti t u te   o T e c h n o l o g y   *C o rre s p o n d i n g  a u th o r,   e - m a i l :  a ry @ua i .a c .i d       Ab strac t   W e   h a v e   b u i l a n d   c h a ra c te r i z e d   s i l i c a   o n   s i l i c o n   s wit c h i n g   d e v i c e s   fa b r i c a te d   b y   u s i n g   t h e   e l e c tro n   b e a m   i rra d i a ti o n It   i s   b a s e d   o n   M a c h - Ze h n d e s t ru c tu r e   fa b ri c a t e d   o n   s i l i c a   o n   s i l i c o n   l a y e r s   whe re   th e   u p p e c l a d d i n g   u s e d   th e   M g F 2   l a y e rs   to   b u r y   th e   c o re Th e   s wit c h i n g   s p e e d   o 2 .0   s   h a s   b e e n   a c h i e v e d T o   fu rt h e i n c r e a s e   th e   s w i tc h i n g   s p e e d   w e   h a v e   u s e d   l a rg e v o l t a g e   t o   th e   Ti   h e a ti n g   e l e c tr o d e   to   i n c re a s e   th e   th e rm o   o p t i c s   e ff e c ts   o n   s i l i c a   s tru c t u re s T h e   h i g h e d ri v i n g   v o l ta g e   h a v e   b e e n   u s e d   t h a t   fa l l s   to   z e ro   e x a c tl y   a s   th e   fi r s e x ti n c t i o n   i s   re a c h e d th e re fo re   th re e   f o l d   i n c r e a s e   i n   m o d u l a ti o n   s p e e d   i s   a c h i e v e d .     Key w ords s i l i c a   o n   s i l i c o n  wa v e g u i d e s s wit c h i n g   d e v i c e s p h o to n i c s  d e v i c e s o v e rd r i v e n  s wit c h i n g     Copy righ ©  2 0 1 7   Uni v e rsi t a s  Ahm a D a hl a n.  All  rig ht s  r e s e rve d .       1.  Int r o d u ctio n   O pti c al   wav eg u i d s wi tc h es   are  k e y   c om po ne nt   i n   m od ern  op ti c al   c om m un i c ati on   ne t w ork s .   Ma n y   d i f f erent  op ti c a l   s wi tc hi ng   tec hn o l og i es   are  c urr en tl y   a v a i l ab l or  un de r   de v el op m en t.  In  prac t i c al   u s s w i tc hi n w i th  s tab l an l o w   dri v i n po wer   as   w e l l   as   po l aris ati on   i ns es i n ti v es   are  al s n ec e s s ar y .   T he s s w i tc h i n c h arac teri s ti c s   c an   b bu i l us i ng   s e v era l   ef f ec ts   s uc as the   el ec tr o - op ti c   ef f ec [1]   [2] the   the r m o - op ti c   ( T O )   eff ec [3] - [5] or   m ec ha ni c al   m ea ns   [6] Rec en tl y o ne   of   the   l ea di n tec h no l og y   f or  op ti c a l   w a v e gu i de   s w i tc hi n de v i c es   i s   Ti - di ff us i on   i Li NbO 3 wh ere  the   el ec tr o - op t i c s   ef f e c ts   ha v be e us e d.  T od a y s wi tc he d   di r ec ti on a l   c ou p l ers   ba s e on   Li NbO 3   de v i c es   are   c o m m er c i al l y   a v a i l a bl e.  Ho w e v er,  i i s   po l ari z at i on   s e ns i t i v es   an d   ex pe ns i v ev en   t ho u gh   t he   m ai be ne f i ts   of   s uc de v i c es   c an   op erat e v er y  f as t i n t he  s u b - na n os ec on d re gi m e.   P ol aris at i on   i ns en s i t i v i n   s om ap pl i c a ti o ns   i s   m ore  i m po r tan th an   hi gh   s wi tc hi ng   s pe ed s uc as   s wi tc hi ng   i L A wi th  r i ng   to po l o gi es   a nd   v i d eo   d i s tr i b uti o us i n c i r c ui s w i tc hi n [ 8][ 1 9].   F r om   tho s av ai l ab l e   tec h no l og i es t he   o pti c a l   wa v eg ui d s wi tc hi n b as ed   on   the r m o - op ti c s   ef f ec ts   w ou l be   go o a l tern at i v es be c au s e   no o nl y   i of f ers   po l aris ati on   i nd ep e nd e nt  ef f ec t i t a l s o g i v es  s w i tc h i n g t i m e s  of  th e o r de r  of   m i l l i s ec on ds .   T he   T O   eff ec ts   i m ate r i al   i s   th c h an g of   i nd e x   r ef r ac ti on   d ue   to  tem pe r atu r c ha ng es F or  op t i c al   wav eg u i de s   th ph as s hi f te r s   us ua l l y   c on s i s ts   of   thi f i l m   he a ter  de po s i ted   on   to of   the   c l ad d i ng   l a y ers   of   bu r i ed   c h an ne l   gu i d es In  c on v en ti o na l   T O   ph as s hi f ters   thi f i l m   he ate r   de po s i ted   o the   c l ad d i ng   of   bu r i ed   c ha n ne l   g ui de ,   us ua l l y   th T i   he at i ng   e l ec tr o de   ha s   be en   us ed S i nc i s i l i c a - on - s i l i c on   o pt i c a l   w a v eg ui d e,  the   g l as s   c on du c ti v i t y   i s   l arger   tha ai r he a wi l l   be   c on d uc ted   to  the   s i l i c o s ub s tr ate whi c ac ts   as   a   he at  s i nk In  the   s tea d y - s ta te   c on d i ti on t he   r es ul i s   a   l i n ea r   tem pe r atu r gra di en be t w e en   t he   he at er  an th s ub s tr ate whi c h   wi l l   r i s es   th av erag tem pe r atu r of   the   c ore.  Ho w e v er,  i thi s   s c he m r el ati v e l y   hi gh   p o wer   c on s um pti on   i s   ne ed e d   an l ate r a l   h ea d i f f us i on   i n s i de   th gl as s   m ay   c au s e   t he r m al   c r os s tal k   be t w ee t wo  c l os el y   s pa c ed   g ui de s   [ 9]   [ 10 ].   T he s d i f f i c ul ti es   m ay   be   r ed uc ed   b y   us i ng   brid ge - s us pe n de wav e gu i de   or  us i ng   etc h ed   gro ov wav eg u i d e   s tr uc ture s,   w h i c h   c an   l o w e r s   the   r eq ui r e dri v p o w e r   an r ed uc es   th the r m al   c r os s tal k   [7] Ho w e v er,  s wi tc hi ng  t i m e requ i r e d i s   l en gth en e d p r o po r ti on al l y .   T he   m ai pu r po s of   thi s   arti c l i s   to  ex p l ai on   th e r m o - op ti c   s w i tc h i n us i ng   Ma c h - Z eh nd er  i nt erf erom ete r   ( M Z I)   s tr uc tures A   the r m op ti c   ph as s hi f ter  c on s i s ti ng   of   thi f i l m   he at er  de po s i t ed   on   top   of   on e   M ac h - Z eh n de r   arm s   ha s   s ho wn  t b v er y   ef f ec ti v e   to   c ha n ge   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Charac teri s t i c s  of   O v erdr i v en  S i l i c on   S i l i c o n S w i tc h i ng  Dev i c es  ( A r y  S y ah r i ar)   1683   the   e f f ec ti v r ef r ac ti v i nd ex   of   MZI  s tha the   s w i t c hi ng   oc c urs .   F urther  hi gh er  m od ul at i on   s pe ed  c a n b e  ac hi e v ed   b y   i nc r ea s i ng  th e  dri v i ng   v o l ta g e.       2.  Re se a r ch M eth o d   T he   Ma c h - Z eh nd er   i n terf erom ete r   ( MZI)   i s   a no t he r   wi de l y   us ed   de v i c whi c h   ha s   be e de v el o pe t ac t   as   a   s w i t c ( i n   i ts   ba l an c e f orm )   a nd   as   m ul ti pl ex er  or  de m ul t i pl ex er  ( i i ts   un ba l a nc ed   f orm )   an i i s   de v i c th at  c an   us ed   t he   T O   eff ec ts   ex c el l en tl y   [ 11 ] T he   MZI  c on s i s ts   of   t w o   ba c k   to  b ac k   Y - j un c ti o ns c on ne c te b y   l i nk i ng   w a v e gu i de s Int r o du c i n a   ph as e   de l a y   to  on l i nk i ng   g ui d v i the   t he r m o - op ti c   ef f ec e na b l es   the   MZI  t be   us ed   as   s w i tc h i n de v i c as   s ho w n   i F i gu r e   ( a).  T he   p ha s e   s hi f ter  c an   b p ut  i ei t he r   or  bo t h   of   the   s tr a i gh arm s   to  al l o th r el at i v p ha s of   th r ec om bi ni ng   c o m po ne nts   to  be   al t ered   [12 ][1 3] .   If   i i s   i n   the  p ha s e t he   gu i de d o u tpu t i s  h i gh   an d  i f  i i s  ou t - of - ph as e,  i t  i s  l o w .   W h en   the   p ha s s h i f ter  or  he at er   i s   o n,  t he   wa v eg ui d tem pe r atu r be n ea th   th he at er  i nc r ea s es th en   th ef f ec ti v e   op t i c al   s tr a i gh arm   l en gt i nc r ea s es   b y   T L dT dn he r e   dT dn   i s   the   the r m o - op ti c   c on s tan t   of   th s i l i c wav eg u i de L   i s   th e   he at er  l en gt a nd   T   i s   th tem pe r atu r r i s e [ 17 ]. T he  t y pi c a l   v a l ue   of   dT dn   f or s i l i c a i s   10 - 5   o C - 1 . For   ex am pl e,  he a ti n g a  10  m m   l on g g u i d b y   1 5.2 3 o wi l l   pro du c a     r ad i a ns   ph as e   s hi f at   1.5 2 m   w a v el en g th  [ 14 ].  T he   po wer   ne ed ed   an d   the   r es po ns e   ti m are  he a v i l y   d ep e nd   o the   th i c k ne s s   of   c l ad di ng   l a y er,  t he r m al   c on du c ti v i t y   of   s i l i c wav eg ui d es   an th l o w er  s u bs tr ate   m ate r i a l   us e d.  I th c as of   s i l i c o s i l i c o s tr uc ture,  where  the   he at  s up p l i e b y   th T i   he ate r   di f f us es   i nto   the   l o w er  S i   s ub s tr ate   throug th M gF 2   c l ad d i n g   l a y ers   i m m i di ate l y   b el o the   h ea t er  an th en   throu gh   S i O 2   l a y er  i m m ed i ate l y   be ne ath   t he   M gF 2 T hi s   i m m i di ate   h ea di ff us i on   be t w ee th thr ee   m ate r i al   l a y ers   du to  the   th erm al   c on du c ti v i t y   of   S i   i s   m uc l arger   t ha th at  of   S i O 2 ,   M gF 2   a nd   th s urr ou n di ng   ai r A n y   l at eral   he at  f l o w   i nto   th c l a dd i ng   g l as s   i s   s m al l an a l l   t he   g l as s   r e ac he s   the r m al   eq u i l i bri um  v er y  qu i c k l y   [15 ] [ 17].   T he   c ha r ac teri s ti c s   of   ou tpu po wer   of   Ma c h - Z eh nd er  i nte r f erom ete r s   c an   ea s i l y   be   de s c r i be b y   us i ng   t he   c ou p l ed   m od the or y In  t he   s i m pl es c as e,  as s u m i ng   no   l os s   an d   per f ec y - branc he s   w i t h a   3 - dB  s pl i tt i ng  r ati o,  t he  o utp u t p o wer  i s  g i v en   b y   [ 1 6 ] [18] :     ) ( c o s P P in out 2 2                 ( 1)     where   P o u t   an P in   are  t he   op t i c al   ou tpu t   an i np ut  po w ers   r es p ec ti v el y ,   an   i s   t he   ph as di f f erenc be t w ee the   t wo  pa ths A   p ha s di f f erenc m a y   be   c ha n ge d   b y   c h an g i n the   r ef r ac ti v i n de x   of   on arm   w i th  r es pe c to  th oth er.  If   the   c ha ng i r ef r ac ti v i nd ex   i s   proport i on al   to  th tem pe r atu r c ha ng e,  i m us al s b proporti on al   to  th po w er   di s s i pa te i n   the  h ea t er, s o t h e o utp u t i nt en s i t y  i s   gi v en  b y :     ) ( c o s P P in out P P 2 2               ( 2)     where   R V 2 P   i s   t he   el ec tr i c   po we r   di s s i pa ted   i th h ea t er,  V   i s   the   ap pl i ed   v ol t ag e R   i s   th m ea s ured h ea ter r es i s t an c e,  an P   i s  th e p o wer   w h i c h g i v es    r a di an s ph as e s hi f t.   T he   s tr uc ture  of   the   M ac h - Z eh nd er   Int erf ero m ete r s   1x s i ng l e   m od op t i c al   s w i tc he s   us ed   to  i n v es t i ga t the r m o - op ti c   s wi tc hi ng   i i r r ad i ate w a v e gu i de s   i s   s ho w i F i gu r 1.  T he   de v i c h as   t w s tr a i gh ar m s   of   10   m m   l en gth   an a ad d i t i on al   t hi f i l m   of   T i   m eta l to  ac as   he at er el ec tr od e.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   15 ,  No 4 D ec em be r   201 7 :   16 8 2 - 1688   1684       ( a)         ( b)     F i gu r 1.   ( a)  L a y o ut  of  th er m o - op ti c  Ma c h - Z eh n de r   i nt erf ero m etri c  s w i tc h es ,     ( b) Cr os s  s ec ti on   of  a  s tr ai gh t g ui de  of  a  Ma c h - Z eh nd er i nt erf ero m ete r  wi th  an   M gF 2   c l ad di ng   la y er an d a n a dd i ti o na l  T i  h ea ter       T he   w a v eg ui de s   w ere  f or m ed   i P E CV s i l i c a - on - s i l i c on .   Ir r ad i at i on   p aram ete r s   of   1.0 6   C/c m 2   c ha r ge   do s at  30  k eV   en er g y   wer e  c ho s en  to   ob ta i n  es s en t i al l y  p ol ari z at i on   i nd ep e nd e nt  i ns erti on   l os s es  of     1  dB  a = 1. 52 3   m  f or 3.4  c m  l en gth s  of  s tr ai gh gu i de   w i t h a n o i l  c l ad di ng .   T he   gu i de   wi d th  w as   m ,   an the   i nd ex   di f f erenc be t ween   t he   c ore  a nd   b uf f er  l a y er  was     6x 10 - 3 I ns erti on   l os s e s   f or  an   el ec tr od el es s   i nte r f erom ete r   m ea s ured  us i ng   an   o i l   c l ad d i n wer 2. d B   ( T E )   an 2. dB   ( T M),  wi th  the   di f f erenc be i ng   as c r i be d   to  s l i g ht  bi r ef r i ng e nc e.  T he   he ate r   was   de po s i t ed   ab o v on arm   of   ea c i nt erf ero m ete r   b y   p att er ni n 0.1   m   thi c k   l a y er  of   s pu tte r ed   T i   m eta l   i nto   50   m   wi d s tr i ps   f ed   b y   m m   w i d bu s   ba r s ,   an du m m y   el ec tr od was  pl ac ed  a bo v e t he  un he at ed   arm  to  av oi d a n y  p ha s or am pl i tu de   i m ba l an c e [ 14 ].   T he   c urr en f or  the   he ate r   was   s up pl i ed   b y   s i gn al   g en erat or.  Ho w e v er,  du to  t he   v er y   l o w   m ax i m u m   v ol tag ( 1 V )   prov i de b y   the   s ou r c e,   hi gh   po w er  dr i v i ng   c i r c u i w as   n e ed ed .   F i gu r 2   s ho w s   th dri v er  u s ed   i t he   ex pe r i m en ts It  c on s i s ts   of   two  tr an s i s t ors   ( T R1  an T R2) ,   whi c ar us ed   as   po wer   s w i tc he s A   m i ni m u m   driv i ng   v ol t ag of   0.7   V   turns   o the   tr a ns i s tor  T R1  w hi c i t urn  s w i tc h e s   tr an s i s tor  T R2  on   an of f   al l o w i ng   t he   s up pl y   v ol t a ge   of   + V   t be   dropp ed   ac r os s   th h ea ter.   W i th  s ui t ab l D s up p l y ,   thi s   c i r c u i pro v i de s   m ax i m u m   ou tpu of  up  to  65   V  [ 14 ].    P EC V S il ica   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Charac teri s t i c s  of   O v erdr i v en  S i l i c on   S i l i c o n S w i tc h i ng  Dev i c es  ( A r y  S y ah r i ar)   1685       F i gu r 2 Dr i v er c i r c ui us ed  to  c on tr o l  t he  T i  he ate r       3.  Re sult a n d   A n al y s is   T he   m ea s ure m en of  s w i tc hi ng   c ha r ac t eris ti c s   was   pe r f or m ed   us i ng   l as er  at  a   wav el e ng t of   1.5 23   m T he   i nc i de nt  l i g ht  w as   bu t t - c ou pl e i nt the   i np u en f ac et  of  the   de v i c us i ng   s i ng l m od f i bre.  T he   c i r c ui of   F i g u r 2   w as   us ed   to  s u pp l y   c urr en t the   he at er  an he nc ob ta i ph as s hi f t.  T he   ou tpu l i gh w as   de t ec ted   us i ng   ph o t od et ec tor,  an the  t i m e v aria t i o n o f  th de t ec ted  s i gn a l   w as   di s p l a y ed   on  a n o s c i l l os c op e.   T hree  t y pe s   of   ex pe r i m en w ere  c arr i ed   ou t.  In  th f i r s ex pe r i m en t,  the   v aria ti on   of  tr an s m i s s i on   w i t he at er  po w er  w as   m ea s ured  b y   ap pl y i ng   l o w   f r eq u en c y   s q ua r e - w a v v o l tag of   v ar y i n am pl i tu d to  th he a ter.  In  t he   s ec o nd f as ter - v ar y i n s i gn al s   wer us ed   an the   f r eq ue nc y   r es po ns of   the   s wi tc w as   m ea s ured.  In  the   t hi r d ov e r dr i v en   s w i tc h i n g   c ha r ac teri s ti c s   w er m ea s ured.  F i gu r e   3 .s h o w s   th v ari ati on   of   no r m al i s ed   tr a ns m i s s i on   w i th  he at er  po wer whi c h   f ol l o ws   the   c o nv en t i on al   s i n us oi d al   f orm P oi nts   are  ex pe r i m en ta l   d ata ;   th s ol i l i n r ep r es en ts   the   c al c ul ate tr an s m i s s i on   as   gi v en   b y   be s f i to  E qu ati on   ( 2).  S wi tc h i ng   pe r f or m an c w as   es s en t i a l l y   s i m i l ar  to  de v i c es   de m on s tr ate b y   o the r   tec h no l og i es   [3]   [15 ]   T he   l ac k   of   ph as b i as   i n   the   c urv e   s ug ge s ts   th at  t he r i s   n p ha s s h i f be t ween   th t wo - i nte r f erom ete r   ar m s al t ho ug th r el a ti v e l y   p oo r   ex ti nc ti on   r at i ( 10   d B )   s ug ge s ts   un eq ua l   s pl i tt i n i th Y - j un c ti on s .   T he   f i r s ex ti nc t i on   w as   o bta i ne at  po wer   of     0.5   W   w hi l t he   s ec on w as   ob ta i n ed   at  p o w er of     1.6   W .           F i gu r 3 .   V ari ati on  of  no r m al i z e tr a ns m i s s i on   wi th  he ate r  po wer  f or a th erm o - op ti c  Ma c h - Z eh nd er i n terf erom ete r   m o du l ato r  f orm ed  b y  i r r ad i at i o nl       F i gu r es   ( a),  ( b),  ( c )   s ho s w i tc c ha r ac ter i s ti c s   ob ta i ne us i n s q ua r wav he at er  driv at  f r eq ue nc i es   of   12 Hz 50 H z   an k Hz r e s pe c ti v el y Com pl ete   s w i tc hi n i s   c l ea r l y   ac hi e v e at  th l o w es f r eq ue nc y Ho wev er,  as   the   dri v f r eq ue nc y   i s   r a i s ed t he   r el at i v el y   s l o w   0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 7 0 . 8 0 . 9 1 0 0 . 5 1 1 . 5 2 D r i v e  pow e r  ( W a t t )   N or m a l i s e r  t r a ns m i s s i on        . Th e o r y E x p e r i m e n t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   15 ,  No 4 D ec em be r   201 7 :   16 8 2 - 1688   1686   r es po ns of   th s w i tc qu i c k l y   l i m i i ts   ab i l i t y   to  r e ac the   O an O F F   s tat es   f ul l y .   Mi ni m u m   s w i tc hi n ti m es   of    0.5   m s   are  s l i gh tl y   s ho r ter  tha r es ul ts   ob ta i ne w i t top o g r ap hi c   gu i de s   wi th  a m uc h t hi c k er s i l i c a c l ad d i ng ,  f or m ed  b y  f l am e h y drol y s i s  de po s i t i o n [ 1 7] .         Heat er  dri v e o f f     ( a)       Heat er  dri v of f     ( b)       Heat er  dri v e o f f     ( c )     F i gu r 4   ( a).  M ac h - Z eh nd er   Int erf erom ete r  s w i tc h i ng  c ha r ac teri s t i c s  ob ta i ne d u s i n g a  s qu are  wav e h e ate r   driv e a t  ( a) 12 5 H z , (b)  50 0 H z , (c )  1  k Hz .       In  th prev i o us   s et  of   ex pe r i m en ts the   s w i tc h   w as   dri v en   us i ng   v ol t ag e   e x ac tl y   s uff i c i en to  r e ac the   f i r s ex ti nc ti on F as t er  s wi tc hi ng   s pe ed s   c an   i f ac be   ac hi ev e b y   us i n l arger   dr i v i n v ol t ag es F or  ex am pl e,  F i gu r 5   ( a)  s ho ws   the   s wi tc c h arac t eris ti c   o bta i ne us i n g   s qu are  w a v of   v ol tag 6 V   at  f r eq ue nc y   of   12 H z Her e,  t he   he ate r   po wer   i s   s uff i c i en to   1 m se c   H ea t e r  dr i v e on   1 m se c   H ea t e r  dr i v e on   Hea ter   d r iv o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KO M NIK A     IS S N: 1 69 3 - 6 93 0       Charac teri s t i c s  of   O v erdr i v en  S i l i c on   S i l i c o n S w i tc h i ng  Dev i c es  ( A r y  S y ah r i ar)   1687   driv the   s wi tc pa s th f i r s ex ti nc ti o n,  thro ug t he   f ol l o wi n m ax i m u m an the n   to  the   s ec on ex ti nc ti on .   Due   to   th i nc r ea s ed   dri v po wer th f i r s ex ti nc ti o i s   r ea c he ex tr em el y   r ap i dl y .   F i gu r 5   ( b) s ho w s  t he  c orr es po nd i n g t r ac ob ta i n ed  a t 3  k Hz .             ( a)         ( b)     F i gu r 5 . O v erdr i v e n s w i tc h  c ha r ac teri s ti c   ob ta i n ed   us i ng  a  s q ua r wa v e h ea t er dr i v w i th  a   v o l tag e o f  64   V  a nd   a f r eq u en c y   of  ( a) 125  H z , (b)   3 k H z .       In  th i s   c as e,  t he   dri v s i g na l   f a l l s   to   z ero  ex ac tl y   a s   the   f i r s ex ti nc ti o i s   r e ac he d,  al l o w i ng   an   ap prox i m ate l y   t hree - f ol i nc r ea s e  i n  m od ul ati o n s pe ed   ov er th c orr es po nd i n g res u l t   s ho w i F i gu r 3   ( c ) A   p e r i od i c   s wi tc hi ng   at  s i m i l ar  s pe ed   m a y   b o bta i ne us i n s ha p ed   dr i v pu l s e,   w he r e a n  i n i t i al l y  l arge s w i tc h i n g v ol t ag e i s  f ol l o wed  b y   a s m al l er ho l d i ng   v ol ta ge       4 . Con clus ion s   W e   ha v c ha r ac teri z ed   th s w i tc h i n de v i c es   ba s ed   on   Ma c Z eh n de r   i nt erf erom ete r   where  t hi n   l a y ers   of   e v ap orated   Mg F 2   c a be   us ed   as   c l ad di ng   f or  w a v eg ui de s   f or m ed   b y   el ec tr on   be am   i r r ad i at i on   o f   P E CV s i l i c a - on - s i l i c o n.  S w i tc h i n c an   be   r ea l i z e b y   us i n th i n   f i l m   he ate r   to   i nd uc e   r ef r ac ti v i nd ex   c ha ng es   i n   w a v eg u i de   s tr uc tures A n   un eq ua l   s pl i tt i ng   i the   Y - j un c ti o ns   r es ul ts   i n   p oo r   ex ti nc ti on ho wev er,  a   m a j or  di s ad v an t ag e.  S w i tc he s   ba s e o di r ec ti on a l   c ou pl ers   w o ul be   g oo al t ernat i v e,  bu he at i ng   on wa v eg ui d w i t ho ut  af f ec ti ng   the  o the r   i n s uc a c l os e l y - s pa c ed  g eo m etr y   i s  ex tr em el y  d i f f i c ul t.       Ref er en ce s   [1   HS  Hin to n Ph o to n i c   s w i tc h i n g   u s i n g   d i re c ti o n a l   c o u p l e rs I EEE  Com m u n i c a ti o n   M a g 1 9 8 7 2 5 1 6 - 26.   1 st   Ma x i m u m   1 st   E x tin ctio n   2 nd   E x tin ct io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N: 16 93 - 6 93 0   T E L KO M NIK A     V ol .   15 ,  No 4 D ec em be r   201 7 :   16 8 2 - 1688   1688   [2   M i to m i M i y a z a w a K   Nog u c h i W a v e g u i d e - ty p e   L i NbO 3   high - s p e e d   o p ti c a l   s w i tc h e s NTT   Rev i e w 1 9 9 5 7 3 5 - 4 0 .   [3   M  Ha ru n a J  Ko y a m a T h e rm o o p ti c  d e f l e c ti o n  a n d  s w i tc h i n g   i n  g l a s s Ap p l O p t 1 9 8 2 2 1 :  3 4 6 1 - 3 4 6 5 .   [4   M  Ha ru n a T h e rm o o p t i c  w a v e g u i d e  d e v i c e s J AREC O p t i c a l  De v i c e s  &  F i b e r s 1 9 8 5 1 7 :   6 9 - 81.   [5   M   Haru n a J   Ko y a m a Th e r m o - o p ti c   wav e g u i d e   i n te rf e ro m e tri c   m o d u l a to r /s wit c h   i n   g l a s s IEE   Pro c e e d i n g s  Pt .  H.  1 9 8 4 1 3 1 3 2 2 - 3 2 4 .   [6   O l l i e r,  L e b e y e Rev o l M i c ro - o p to   m e c h a n i c a l   s w i tc h   i n te g ra te d   o n   s i l i c o n El e c t.   L e tt .   1 9 9 5 3 1 :   2003 - 2 0 0 5 .   [7   Su g i ta ,   J i n g u j i ,   T a k a t o Ka to h M   Ka w a c h i Bri d g e - s u s p e n d e d   s i l i c a - w a v e g u i d e   t h e rm o - o p ti c   p h a s e  s h i ft e r a n d  i t s  a p p l i c a ti o n  t o  M a c h - Ze h n d e r t y p e  o p t i c a l  s w i tc h IEI CE Tra n s El e c tr o n 1 9 9 0 E - 7 3 1 0 5 - 1 0 9 .   [8   W K  R i tc h i e O v e rv i e w  o l o c a l   a c c e s s  d e v e l o p m e n t BT.  T e c h J 1 9 8 9 7 7 - 1 6 .   [9   T   Ao k i Y   Nis h i m u ra T e c h n i c a l   tre n d s   o n   e l e c tro m e c h a n i c a l   d e v i c e s IEI CE  Tra n s El e c tro n 1 9 9 4 ;   E7 7 - C: 1 5 3 6 - 1 5 4 4 .   [1 0   Y   In o u e K   Ka t o h M   Ka w a c h i .   Po l a r i z a ti o n   s e n s i ti v i ty   o a   s i l i c a   w a v e g u i d e   th e r m o o p ti c   p h a s e   s h i ft e r   fo r   p l a n a l i g h tw a v e  c i rc u i t IE EE Ph o to n .L e tt 1 9 9 2 4 3 6 - 3 8 .   [1 1   M   O k u n o Su g i ta T   M a ts u n a g a M   Ka w a c h i Y   O h m o ri Ka to h 8 x 8   o p ti c a l   m a tri x   s w i tc h   u s i n g   s i l i c a - b a s e d  p l a n a r l i g h tw a v e  c i rc u i t IEI CE Tr a n s El e c tro n 1 9 9 3 E7 6 - C, 1 2 1 5 - 1 2 2 3 .   [1 2   Y   Hid a O n o s e I m a m u ra Po l y m e w a v e g u i d e   th e r m o o p ti c   s w i tc h   w i th   l o w   e l e c tri c   p o w e c o n s u m p ti o n  a 1 .3   m IEEE  Ph o to n . L e tt .  1 9 9 3 5 7 8 2 - 7 8 4 .   [1 3   M BJ   Die m e e r,  J J   Br o n s ES  T ro m m e l .   Po l y m e r i c   o p t i c a l   w a v e g u i d e   s w i t c h   u s i n g   th e   th e rm o o p ti c   e ff e c t IEEE  J L i g h twa v e   Te c h n o l 1 9 8 9 L T - 7 4 4 9 - 4 5 3 .   [1 4   Sy a h ri a r,  RR Sy m s T J   Ta te T h e rm o o p ti c   i n t e rfe ro m e t ri c   s w i tc h e s   fa b ri c a te d   b y   e l e c tro n   b e a m   i rra d i a ti o n  o s i l i c a - on - s i l i c o n I EEE J L i g h twa v e  T e c h n o l 1 9 9 8 L T - 1 6 8 4 1 - 8 4 6 .   [1 5   H M   Pre s b y CA  E d w a rd s Pa c k a g i n g   o g l a s s   w a v e g u i d e   s i l i c o n   d e v i c e s O p t.   En g n g 1 9 9 2 3 1 1 4 1 - 143.   [1 6   RR Sy m s T J   T a te J J   L e w a n d o w s k i Ne a r - i n fr a re d   c h a n n e l   w a v e g u i d e s   fo rm e d   b y   e l e c tro n - b e a m   i rra d i a ti o n  o s i l i c a  l a y e r s  o n  s i l i c o n  s u b s tr a te s IEEE  J L i g h t wav e  T e c h n o l .  1 9 9 4 L T - 1 2 2 0 8 5 - 2 0 9 1 .   [1 7   Ka w a c h i Si l i c a   w a v e g u i d e   o n   s i l i c o n   a n d   th e i a p p l i c a t i o n   to   i n te g r a te d   o p ti c   c o m p o n e n t s O p t.   Q u a n t.  El e c t .  1 9 9 0 2 2 3 9 1 - 4 1 6 .   [1 8   T a k a to J i n g u j i M   Y a s u T o b a M   Ka w a c h i Si l i c a - b a s e d   s i n g l e - m o d e   w a v e g u i d e s   o n   s i l i c o n   a n d   th e i a p p l i c a ti o n   to   g u i d ed - w a v e   o p ti c a l   i n t e rfe ro m e t e rs IEEE  J L i g h tw a v e   T e c h n o l 1 9 8 8 L T - 6 :   1003 - 1 0 1 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.