CN108780239B - 光调制器件 - Google Patents
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Abstract
在对从多个光调制元件分别射出的2束直线偏振光进行偏振合成而输出的集成型的光调制器件中,实现光学特性的提高及稳定化、小型化、低成本化。具备分别射出两束输出光的两个光调制元件(120a等)、分别接受从所述光调制元件射出的四束所述输出光的四个透镜(140a等)、使分别从所述两个光调制元件射出的两束所述输出光的各自的一方的偏振光一起旋转的偏振旋转元件(108)、将从所述两个光调制元件分别射出的两束所述输出光分别合成为一个光束并输出的两个偏振合成元件(110a、110b),从所述四个透镜分别射出的光不通过光路移动棱镜,而直接向所述偏振旋转元件及/或两个偏振合成元件入射。
Description
技术领域
本发明涉及将从一个光纤入射的光通过光调制元件进行调制后从另一个光纤射出的光调制器件,特别是涉及如下的集成型的光调制器件:具备在单独的基板上分别形成或在一个基板上排列形成的多个光调制元件,将从该多个光调制元件分别输出的2束调制后的直线偏振光进行偏振合成。
背景技术
在高速/大容量光纤通信系统中,多使用装入有波导型的光调制元件的光调制器。其中,将具有电光效应的LiNbO3(以下,也称为LN)使用于基板的光调制元件由于光的损失少并能实现宽带域的光调制特性,因此广泛使用于高速/大容量光纤通信系统。
在该使用了LN的光调制元件中,在LN基板上形成例如马赫-曾德尔型光波导,向形成在该光波导的附近的电极施加高频信号,由此输出与该高频信号对应的调制信号光(以下,称为调制光)。而且,在光传送装置内使用这样的光调制元件时,使用由壳体、入射光纤、出射光纤构成的光调制器件,该壳体收容有光调制元件,该入射光纤使来自光源的光向光调制元件入射,该出射光纤将从光调制元件输出的光向壳体外部引导。
光纤通信系统中的调制方式受到近年来的传送容量的增大化的潮流的影响,对于偏振方向相互正交的2束直线偏振光分别进行相位偏移调制或正交振幅调制而通过1根光纤进行传送的DP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying)或DP-QAM(Dual Polarization-Quadrature Amplitude Modulation)等取入了偏振复用的传送制式逐渐成为主流。
在这样的进行DP-QPSK调制或DP-QAM调制的光调制器件中,使从一个光源输出的直线偏振光向光调制元件入射,在该光调制元件中将该入射的直线偏振光分支成2束光而分别使用独立的2个高频信号进行调制,将上述的调制后的2束直线偏振调制光进行偏振合成而与一个光纤耦合并输出。
另一方面,为了进一步增加光传送系统的传送容量,可考虑例如如下的波长复用系统:对于具有互不相同的波长的多束光分别进行了DP-QPSK调制或DP-QAM调制之后,将调制后的具有不同波长的多束光通过波长合成器汇总成一个光束而通过一根光纤传送。在这样的将多束光分别调制而通过一根光纤传送的光传送装置中,从该装置的小型化等的观点出发,希望在一个壳体内具备多个光调制元件(或者将多个光调制元件形成在一个LN基板上的集成型光调制元件)的集成型的光调制器件。
这种情况下,从确保设置对从多个光调制元件分别射出各2束的光(直线偏振光)进行偏振合成用的偏振合成器、或使在该偏振合成器射出的光束与光纤耦合的透镜等光学部件的空间的必要性出发,通常,需要扩大从一个光调制元件射出的2束直线偏振光与从另一光调制元件射出的2束直线偏振光之间的距离。
作为这样的集成型的光调制器件,以往,已知有如下的集成型的光调制器件:具备2个光调制元件,通过2个光路移动用棱镜(用于使光路进行平行移动的棱镜。以下称为光路移动棱镜)扩宽了从一个光调制元件输出的2束直线偏振光与从另一光调制元件输出的2束直线偏振光之间的距离之后,将各自的2束直线偏振光通过偏振合成棱镜等进行偏振合成,分别通过1根光纤向壳体外输出(专利文献1)。
在该光调制器件中,使从2个光调制元件至2个光路移动棱镜的距离互不相同,由此防止上述2个光路移动棱镜相互接触等造成的光学部件的损伤。
然而,在构成光调制器件的情况下,从光调制元件与出射光纤之间的光耦合效率的提高的观点、及该光耦合效率的温度变动或时效变化的稳定化的观点、以及器件尺寸的小型化或器件成本的降低的观点出发,希望极力减少插入到光路内的光学部件的数量。
即,上述以往的集成型光调制器件从光学特性的提高及其稳定化、以及小型化、低成本化等观点出发,还有改善的余地。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-172630号公报
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
从上述背景出发,在集成型光调制器件中,从光学特性的提高及其稳定化、以及小型化、低成本化等观点出发,希望能够谋求进一步的改善的结构的实现,所述集成型光调制器件具备在单独的基板上分别形成或在一个基板上排列形成的多个光调制元件,将从该多个光调制元件分别输出的2束调制后的直线偏振光进行偏振合成而分别从一根光纤输出。
用于解决课题的方案
本发明的一方式是一种光调制器件,具备:第一光调制元件及第二光调制元件,分别射出两束输出光;四个透镜,分别接受从两个所述光调制元件射出的四束所述输出光;偏振旋转元件,使来自所述第一光调制元件的两束所述输出光中的一方和来自所述第二光调制元件的两束所述输出光中的一方的偏振光旋转;第一偏振合成元件,将来自所述第一光调制元件的两束所述输出光合成为一个光束并输出;及第二偏振合成元件,将来自所述第二光调制元件的两束所述输出光合成为一个光束并输出,从所述四个透镜分别射出的光不通过光路移动棱镜,而直接向所述偏振旋转元件、及/或所述第一偏振合成元件及第二偏振合成元件入射。
根据本发明的另一方式,所述偏振旋转元件构成为包括来自所述第一光调制元件的两束所述输出光中的一方通过的区域和来自所述第二光调制元件的两束所述输出光中的一方通过的区域在内的一片光学元件。
根据本发明的另一方式,所述光调制器件具备使从所述第一偏振合成元件及所述第二偏振合成元件输出的所述光束的光路分别向相互分离的方向移动的第一光路移动元件及第二光路移动元件。
根据本发明的另一方式,所述第一光调制元件和所述第二光调制元件以并列射出所述输出光的方式配置,且配置在关于与并列射出的所述输出光的方向平行的线段而线对称的位置,而且,所述第一偏振合成元件与所述第二偏振合成元件配置在关于所述线段而线对称的位置。
根据本发明的另一方式,在所述四个透镜与所述偏振旋转元件、及/或所述四个透镜与第一偏振合成元件及第二偏振合成元件之间配置有由基于光学介质的平行平板构成的光学部件。
根据本发明的另一方式,所述第一光调制元件及所述第二光调制元件是进行相位偏移调制或正交振幅调制的光调制元件。
根据本发明的另一方式,所述第一光调制元件及所述第二光调制元件分别形成在不同的基板上,或者并列形成在同一基板上。
根据本发明的另一方式,所述四个出射透镜是一体形成的微型透镜阵列。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的光调制器件的结构的图。
图2是图1所示的光调制器件的微型透镜阵列周边的局部详细图。
图3是表示本发明的第二实施方式的光调制器件的结构的图。
图4是图3所示的光调制器件的微型透镜阵列周边的局部详细图。
图5是表示本发明的第三实施方式的光调制器件的结构的图。
图6是图5所示的光调制器件的微型透镜阵列周边的局部详细图。
图7是表示图5所示的光调制器件的变形例的图。
具体实施方式
以下,参照附图,说明本发明的实施方式。
〔第一实施方式〕
图1是表示本发明的第一实施方式的光调制器件的结构的图。本光调制器件100具有光调制器102、作为使来自光源(未图示)的光向光调制器102入射的光纤的入射光纤104a、104b、微型透镜阵列106、半波片108、偏振合成棱镜110a、110b、光路移动棱镜112a、112b、耦合透镜114a、114b、出射光纤116a、116b、壳体118。
入射光纤104a、104b分别使来自2个光源(未图示)的例如具有互不相同的波长的直线偏振光向光调制器102入射。
光调制器102具有形成在一片LN基板上的由光波导构成的2个光调制元件120a、120b。上述的光调制元件120a、120b是进行例如DP-QPSK调制或DP-QAM调制的光调制元件。
如图1所示,光调制元件120a、120b以输出光并列射出的方式配置。即,在图1中,光调制元件120a、120b以光调制元件120a、120b的全部的输出光从光调制器102的图示左侧的端面170向图示左方向沿图示上下方向并列射出的方式配置。而且。在本实施方式中,光调制元件120a、120b配置在关于与上述并列射出的输出光的方向平行的线段180而线对称的位置。
需要说明的是,在本实施方式中,光调制元件120a、120b以从该光调制元件120a、120b射出的全部的输出光沿图1的图示上下方向呈直线状地并列射出的方式配置,但并不局限于此,只要“并列”射出即可,可以配置成光调制元件120a、120b的出射光相互具有任意的位置关系。例如,光调制元件120a、120b可以将该光调制元件120a、120b的各自的光的出射端面(图1的图示左侧端面)沿图1的图示左右方向相互错开规定距离地配置。而且,例如,光调制元件120a、120b可以构成为来自该光调制元件120a、120b的各自的光的出射点在该光调制元件120a、120b的基板厚度方向(与图1的纸面垂直的方向)上分别处于互不相同的位置。
光调制元件120a是第一光调制元件,将从入射光纤104a入射的直线偏振光分支为2束光,分别通过不同的电信号进行了调制之后,分别从出射波导130a、132a输出。而且,光调制元件120b是第二光调制元件,将从入射光纤104b入射的直线偏振光分支成2束光,分别通过不同的信号进行了调制之后,分别从出射波导130b、132b输出。
在光调制器102的光出射侧的基板端面170(形成有出射波导130a、132a、130b、132b的一侧(即,图示左侧)的基板端面)上配置有一体形成有4个作为出射透镜的微型透镜140a、142a、140b、142b的微型透镜阵列106。
从光调制元件120a的出射波导130a、132a输出的光向微型透镜140a、142a入射,从光调制元件120b的出射波导130b、132b输出的光向微型透镜140b、142b入射。入射到微型透镜140a、142a、140b、142b的光分别被例如准直而成为平行光(准直光)并输出。
并且,从光调制元件120a输出的一方的输出光即从出射波导132a输出的光、从光调制元件120b输出的一方的输出光即从出射波导132b输出的光分别通过了微型透镜142a及142b之后,一起向半波片108入射。
半波片108是偏振旋转元件,向该半波片108入射的上述2束直线偏振光即输出光在通过该半波片108时,各个偏振光旋转90度。需要说明的是,在本说明中,半波片108以对于2束输出光共用的方式设为1片,但也可以对于2束输出光分别单独地各配置1片。但是,半波片108对于2束输出光共用而设为1片的情况下,能够实现部件数量的削减、组装工时的削减及可靠性的提高。
由此,从光调制元件120a输出的一方的输出光即从出射波导132a输出的光和另一方的输出光即从出射波导130a输出的光成为偏振方向相互正交的直线偏振光,向偏振合成棱镜110a入射。同样,从光调制元件120b输出的一方的输出光即从出射波导132b输出的光和另一方的输出光即从出射波导130b输出的光成为偏振方向相互正交的直线偏振光,向偏振合成棱镜110b入射。
在此,从入射光纤104a、104b分别入射的光的波长互不相同,由此从光调制元件120a的出射波导132a输出的光的波长与从光调制元件120b的出射波导132b输出的光的波长互不相同时(且需要这种情况时),可以使半波片108中的从光调制元件120a的出射波导132a输出的光通过的区域的光学厚度和从光调制元件120b的出射波导132b输出的光通过的区域的光学厚度成为与它们的波长对应的不同的厚度。
半波片108例如以从构成该半波片108的光调制元件120a的出射波导132a输出的光通过的区域与从光调制元件120b的出射波导132b输出的光通过的区域关于线段180线对称的方式配置。具有各区域的半波片108可以由1片半波片构成。而且,可以设为分别制作具有各区域的半波片,并将它们单独配置的结构,也可以设为将它们组合成1个的结构。
偏振合成棱镜110a是第一偏振合成元件,将从所述光调制元件120a射出而偏振方向相互正交的2束直线偏振光合成为一个光束并输出。而且,偏振合成棱镜110b是第二偏振合成元件,将从所述光调制元件120b射出而偏振方向相互正交的2束直线偏振光合成为一个光束并输出。
另外,偏振合成棱镜110例如以偏振合成棱镜110a、110b关于线段180线对称的方式配置。
光路移动棱镜112a及112b分别是第一及第二光路移动元件,将从偏振合成棱镜110a及110b分别输出的光束的光路向相互分离的方向(在图1所示的实施方式中,沿图示上下方向分离的方向)移动。
从光路移动棱镜112a输出的光经由耦合透镜114a向出射光纤116a入射,被导向壳体118的外部。同样,从光路移动棱镜112b输出的光经由耦合透镜114b向出射光纤116b入射,被导向壳体118的外部。
由此,从入射光纤104a入射的光由光调制元件120a调制之后,通过半波片108和偏振合成棱镜110a进行偏振合成,从出射光纤116a射出。而且,同样,从入射光纤104b入射的光由光调制元件120b调制之后,通过半波片108和偏振合成棱镜110b进行偏振合成,从出射光纤116b射出。
上述光路移动棱镜112a及112b、耦合透镜114a及114b、以及出射光纤116a及116b分别以例如关于上述线段180而相互线对称的方式配置。
特别是在本实施方式的光调制器件100中,从光调制元件120a、120b分别输出各2束的直线偏振光在刚通过了微型透镜140a、142a、140b、142b之后(即,未通过光路移动棱镜等较大地延长微型透镜140a、142a、140b、142b与半波片108及/或偏振合成棱镜110a、110b之间的光学距离(或光路长度)那样的其他的光学部件),首先通过半波片108及/或偏振合成棱镜110a、110b,分别合成为一个光束。因此,微型透镜140a、142a、140b、142b的焦距短,即使在从该微型透镜140a、142a、140b、142b分别射出作为高斯光束的4个光束的发散角大的情况下,在这4个光束传播而相互开始重叠之前,也能够可靠地进行偏振合成而生成2个光束(即,分别被偏振合成后的光束)。
通常,从光调制元件射出的光由透镜准直(成为平行光)而输出。平行光是具有恒定的光束径的高斯光束,理想的情况是能够在保持恒定的光束径的状态下传播至远方。然而,通常,平行光具有光束的直径最细的部分(光束腰部)。即,具有从透镜输出的平行光的光束径逐渐减小,在所述光束腰部处变得最小,然后逐渐增大(发散)这样的性质。这以从光调制元件输出的光是具有恒定的面积的点光源及所述直线偏振光发生衍射等为起因。
因此,从光调制元件120a、120b分别输出各2个而通过微型透镜140a、142a、140b、142b分别准直后的高斯光束分别如上所述发散,在传播了所希望的距离的位置处,其一部分相互开始重合。
图2(a)及图2(b)分别示出图1所示的光调制器件100的微型透镜阵列106周边的局部详细图。特别是图2(a)示意性地示出从图1所示的光调制器件100的光调制元件120a、120b射出的4束光分别由4个微型透镜140a、142a、140b、142b准直而直线前进时相互重合的情况。需要说明的是,在图2(a)中,为了便于图示准直光的发散,而将准直光的发散角度表示得比实际大。
从光调制元件120a、120b的出射波导130a、132a、132b、130b射出而由4个微型透镜140a、142a、142b、140b准直后的各个准直光200a、202a、202b、200b在维持高斯形状的状态下从微型透镜140a、142a、142b、140b分别射出。
准直光200a、202a、202b、200b从微型透镜140a、142a、142b、140b射出,在传播了某距离的位置210处,分别具有光束直径成为最小值的光束腰部。当越过该光束腰部位置210时,准直光200a、202a、202b、200b分别通过发散角θ而扩展光束径并向图示左方传播,在位置212处相邻的相互的光束的一部分开始重叠。在图2(a)中,在比该光束重叠开始位置212靠图示左侧,通过标注了标号220的阴影区域来表示从微型透镜140a、142a射出的准直光200a、202a的一部分相互重叠的区域。而且,通过标注有标号222的阴影区域表示从微型透镜142a、142b射出的准直光202a、202b的一部分相互重叠的区域,而且,通过标注有标号224的阴影区域表示从微型透镜142b、140b射出的准直光202b、200b的一部分相互重叠的区域。
通常,偏振合成棱镜在一个光学面上具备偏振合成膜,使相互独立(不重合)地传播的正交的2束直线偏振光分别从该偏振合成膜的一方的面及另一方的面入射,一方的直线偏振光透过偏振合成膜,另一方的直线偏振光在偏振合成膜上反射,由此该透过及反射的光成为一个光束(偏振合成后的光束)。
在具有相互正交的偏振方向的2束直线偏振光的一部分重合的情况下,该重叠部分从构成偏振合成棱镜的偏振合成膜的任一方的面入射。即,具有偏振合成不需要的偏振方向的直线偏振光向偏振合成膜的各个面入射。具有偏振合成不需要的偏振方向的直线偏振光未向所希望的方向偏振合成(从偏振合成后的光束的光轴偏离),因此成为损失。
在本实施方式的光调制器件100中,如图2(b)所示,从微型透镜140a、142a、140b、142b分别射出的光未通过将该光的光路长度较大地延长那样的光路移动棱镜等其他的光学部件,首先向半波片108及/或偏振合成棱镜110a、110b直接入射。在此,“光路移动棱镜”是指使光路向与该光路正交的方向移动的棱镜(即,由折射率比周围高的玻璃等透明介质构成的多面体)。
由此,在从微型透镜140a、142a、142b、140b分别作为准直光射出的光通过该准直光的发散角而相互开始重叠的位置212与配置有该4个微型透镜140a、142a、142b、140b的位置之间,能够配置半波片108及偏振合成棱镜110a、110b。
因此,在本实施方式的光调制器件100中,即使在从微型透镜140a、142a、140b、142b输出的准直光的发散角大的情况下,也不会产生光束间的重合,能够进行损失少的偏振合成,而降低从入射光纤104a、104b至出射光纤116a、116b的光损失。
需要说明的是,在本实施方式中,在微型透镜140a、142a、140b、142b与半波片108及/或偏振合成棱镜110a、110b之间的空间未配置光路移动棱镜等其他的光学部件。但是,并不局限于此,只要不将该空间的光路长度较大地延长即可,例如可以在该空间内插入光路移动棱镜以外的其他的光学部件,例如由玻璃等光学介质的平行平板(即,正面及反面相互平行的板)构成的光学部件。这样的由平行平板构成的光学部件可以是例如在该平行平板的面上设有电介质多层膜(无反射涂层或滤波膜(例如,低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器)等)的光路长度调整元件或波长过滤元件。
另外,在本实施方式的光调制器件100中,从微型透镜142a、142b相互相邻而分别射出的输出光在通过光路移动棱镜等扩开相互的间隔之前,向半波片108入射,因此能够使用一个作为光学元件的半波片108使2束光的波长旋转。因此,与按照各输出光来设置半波片的结构相比,能够减少光学元件的数量,能够提高光学系统的稳定性(例如降低温度变动等),并降低组装工时。
另外,通过光路移动棱镜112a、112b,使从偏振合成棱镜110a、110b射出的光的光路向相互分离的方向移动。因此,即使在微型透镜140a、142a、140b、142b的焦距小,准直光发散角增大而至耦合透镜114a、114b的光的光束径增大的情况下,也能够确保配置与该光束径对应的开口面积(或受光面积)大的耦合透镜114a、114b的空间,能够增大设计自由度。
此外,在本实施方式的光调制器件100中,光调制元件120a和光调制元件120b配置在关于与光调制元件120a、120b的出射光的方向平行的线段180而线对称的位置,且偏振合成棱镜110a及110b也配置在关于该线段180而线对称的位置。
因此,例如也可以将偏振合成棱镜110a、110b构成作为具有线对称的形状的一个光学元件。这种情况下,能够进一步减少在壳体118内使用的光学元件的数量,提高光学系统的稳定性,并进一步降低组装工时。
另外,在本实施方式的光调制器件100中,光路移动棱镜112a、112b、以及耦合透镜114a、114b及出射光纤116a、116b也配置在关于线段180而相互对称的位置。
由此,从入射光纤104a至出射光纤116a为止的光学系统与从入射光纤104b至出射光纤116b为止的光学系统关于线段180而相互对称。
通常,图1所示的壳体118那样的矩形壳体在环境温度变动时产生的变形在几何学上具有大致对称性。因此,如上所述,通过将从入射光纤104a至出射光纤116a为止的光学系统与从入射光纤104b至出射光纤116b为止的光学系统关于线段180相互对称地配置,能够使环境温度变动时的各个光学系统中的光学元件的位置偏移量或在环境温度变动时产生的与各光学部件的变形相伴的折射率变化或光调制器件的动作点移动等特性变化相互为相同程度。
其结果是,例如使用光调制器件100对构成波长复用传送系统的2个波长通道的2束光进行调制时,能够使从入射光纤104a至出射光纤116a为止的光损失(通过损失或插入损失。以下相同)与从入射光纤104b至出射光纤116b为止的光损失的、与环境温度变动相伴的变动为相同程度。由此,能够防止与环境温度变动相伴的上述波长通道间的损失差的产生或增大化(因此,防止上述波长复用系统中的波长通道间的发送光的等级差的产生或增大化),从而防止通道相互间的传送品质的差异的产生或增大。
需要说明的是,在上述的第一实施方式中,作为光调制器,使用了将2个光调制元件120a、120b形成在一片基板上而成的1个光调制器102,但是并不局限于此,也可以使用2个由在单独的基板上形成的1个光调制元件构成的光调制器。
另外,在上述的第一实施方式中,使用偏振合成棱镜110a、110b进行了偏振合成,但是并不局限于此,只要能够将向同一方向偏振的2束直线偏振光进行偏振合成即可,例如可以取代偏振合成棱镜而使用双折射性结晶等而使用任意的结构进行偏振合成。
〔第二实施方式〕
接下来,说明本发明的第二实施方式。
图3是表示本实施方式的光调制器件的结构的图。本光调制器件300具有:光调制器302;作为使来自光源(未图示)的光向光调制器302入射的光纤的入射光纤304a、304b;出射用微型透镜阵列306;半波片308;偏振合成棱镜310;光纤耦合组件312;收容上述光学部件的壳体314。
入射光纤304a、304b分别使来自2个光源(未图示)的例如具有互不相同的波长的直线偏振光向光调制器302入射。
光调制器302具有形成在一片LN基板上的由光波导构成的2个光调制元件320a、320b。上述的光调制元件320a、320b是进行例如DP-QPSK调制或DP-QAM调制的光调制元件。
如图3所示,光调制元件320a、320b以并列射出输出光的方式配置。即,在图3中,光调制元件320a、320b以该光调制元件320a、320b的全部的输出光从光调制器302的图示左侧的基板端面370向图示左方向沿图示上下方向并列射出的方式配置。而且。在本实施方式中,光调制元件320a、320b配置在关于与上述并列射出的输出光的方向平行的线段180而线对称的位置。
需要说明的是,在本实施方式中,光调制元件320a、320b以从该光调制元件320a、320b射出的全部的输出光沿图3的图示上下方向呈直线状地并列射出的方式配置。但是,并不局限于此,只要“并列”射出即可,可以是以光调制元件320a、320b的出射光相互具有任意的位置关系的方式配置。例如,光调制元件320a、320b可以将该光调制元件320a、320b的各自的光的出射端面(图3的图示左侧端面)沿图3的图示左右方向相互错开规定距离地配置。而且,例如,光调制元件320a、320b可以构成为,来自该光调制元件320a、320b的各自的光的出射点在该光调制元件320a、320b的基板厚度方向(与图3的纸面垂直的方向)上分别处于互不相同的位置。
光调制元件320a是第一光调制元件,将从入射光纤304a入射的直线偏振光分支成2束光,分别通过不同的电信号进行了调制之后,分别从出射波导330a、332a输出。而且,光调制元件320b是第二光调制元件,将从入射光纤304b入射的直线偏振光分支成2束光,分别通过不同的信号进行了调制之后,分别从出射波导330b、332b输出。
在光调制器302的光出射侧的基板端面370(形成有出射波导330a、332a、330b、332b的一侧(即,图示左侧)的基板端面)配置有由作为出射用透镜的4个微型透镜340a、342a、340b、342b构成的出射用微型透镜阵列306。
图4是图3所示的光调制器件300的出射用微型透镜阵列306周边的局部详细图。
从光调制元件320a的出射波导330a、332a输出的光向微型透镜340a、342a入射,从光调制元件320b的出射波导330b、332b输出的光向微型透镜340b、342b入射。入射到微型透镜340a、342a、340b、342b的光分别例如被准直而成为平行光(准直光)并输出。
并且,从光调制元件320a输出的一方的输出光即从出射波导332a输出的光和从光调制元件320b输出的一方的输出光即从出射波导332b输出的光分别通过了微型透镜342a及342b之后,一起向1片半波片308入射。半波片308是偏振旋转元件,入射到该半波片308的上述2束作为直线偏振光的输出光在通过该半波片308时,各自的偏振光旋转90度。需要说明的是,在本说明中,半波片308以对于2束输出光共用的方式设置1片,但也可以对于2束输出光分别单独各配置1片。但是,半波片308以对于2束输出光共用的方式设置1片的情况下,能够实现部件数量的削减、组装工时的削减及可靠性的提高。
由此,从光调制元件320a输出的一方的输出光即从出射波导332a输出的光和另一方的输出光即从出射波导330a输出的光成为偏振方向相互正交的直线偏振光,向偏振合成棱镜310入射。同样,从光调制元件320b输出的一方的输出光即从出射波导332b输出的光和另一方的输出光即从出射波导330b输出的光成为偏振方向相互正交的直线偏振光,向偏振合成棱镜310入射。
在此,从入射光纤304a、304b分别入射的光的波长互不相同,由此在从光调制元件320a的出射波导332a输出的光的波长与从光调制元件320b的出射波导332b输出的光的波长互不相同的情况下(且需要这种情况时),可以使半波片308中的从光调制元件320a的出射波导332a输出的光通过的区域的光学厚度和从光调制元件320b的出射波导332b输出的光通过的区域的光学厚度成为与它们的波长对应的不同的厚度。
半波片308例如以从构成该半波片308的光调制元件320a的出射波导332a输出的光通过的区域与从光调制元件320b的出射波导332b输出的光通过的区域关于线段180线对称的方式配置。具有各区域的半波片308可以由1片半波片构成。而且,可以设为分别制作具有各区域的半波片,并将它们单独配置的结构,也可以设为将它们组合成1个的结构。
偏振合成棱镜310是将2个偏振合成棱镜构成为一体的结构,具有偏振合成棱镜部310a和偏振合成棱镜部310b。偏振合成棱镜部310a是第一偏振合成元件,将从所述光调制元件320a射出而偏振方向相互正交的2束直线偏振光合成为一个光束并输出。而且,偏振合成棱镜部310b是第二偏振合成元件,将从所述光调制元件320b射出而偏振方向相互正交的2束直线偏振光合成为一个光束并输出。
在此,偏振合成棱镜部310a、310b分别使入射的2束直线偏振光的一方以其传播方向不变化的方式通过,使具有与该一方的直线偏振光的光轴平行的光轴的另一方的直线偏振光的光轴在维持光轴方向的状态下移动而与该一方的直线偏振光的光轴一致,由此输出偏振合成后的一个光束。
在本实施方式中,偏振合成棱镜310使从光调制元件320a、320b并列射出的4束输出光的列中的处于最外侧的2束输出光(即,从出射波导330a及330b射出的输出光)的光轴在维持光轴方向的状态下移动。并且,分别与该并列射出的4束输出光的列中的处于内侧的2束输出光(即,从出射波导332a及332b射出的输出光)的光轴一致地输出2个偏振合成后的光束。因此,在本实施方式中,从偏振合成棱镜310射出的2个偏振合成后的光束的光轴的相互的间隔与从光调制元件320a、320b并列射出的4束输出光的列中的处于内侧的2束输出光的光轴的间隔(因此,出射波导332a与332b的间隔)相等。
另外,偏振合成棱镜310以例如偏振合成棱镜部310a、310b关于线段180线对称的方式构成及/或配置。
光纤耦合组件312由光纤阵列316和耦合用微型透镜阵列318构成。光纤阵列316由2根出射光纤316a和316b构成,耦合用微型透镜阵列318由作为耦合透镜的2个微型透镜318a和318b构成。
在壳体314设有用于使从偏振合成棱镜310的偏振合成棱镜部310a、310b分别射出的光束向壳体314外射出的窗322,由光纤阵列316及耦合用微型透镜阵列318构成的光纤耦合组件312安装在壳体314的外表面的能够经由上述窗322接受上述光束的位置。在此,窗322例如由设置于壳体314的孔324和以闭塞该孔324的方式配置的透明玻璃326构成。透明玻璃326例如为蓝宝石玻璃,通过例如钎焊而气密固定于壳体314的内表面。
由此,从偏振合成棱镜部310a输出的光束在通过了窗322之后,由微型透镜318a聚光而向出射光纤316a入射,从光调制器件300输出。同样,从偏振合成棱镜部310b输出的光束在通过了窗322之后,由微型透镜318b聚光而向出射光纤316b入射,从光调制器件300输出。
在此,光纤耦合组件312的光纤阵列316构成为,出射光纤316a、316b的各自的端面的光轴的相互的间隔与从偏振合成棱镜310射出的2个光束(即,从偏振合成棱镜部310a射出的光束和从偏振合成棱镜部310b射出的光束)的各自的光轴的相互的间隔相等。通过设为这样的结构,从偏振合成棱镜部310a及偏振合成棱镜部310b输出的光束在输出后未通过用于调整相互的光轴的间隔的光学部件,因此能够提高向出射光纤316a、316a的耦合效率,并抑制光束的传播损失。
光纤耦合组件312例如以构成光纤阵列316的出射光纤316a、316b关于线段180线对称的方式配置,且以构成耦合用微型透镜阵列318的2个微型透镜318a和318b关于线段180线对称的方式配置。需要说明的是,出射光纤316a、316b分别对应于分别接受从作为偏振合成元件的偏振合成棱镜部310a、310b射出的光束的第一光纤及第二光纤。
如上所述,从偏振合成棱镜310射出的2个光束的光轴的相互的间隔与从光调制元件320a、320b并列射出的4束输出光的列中的处于内侧的2束输出光(即,来自出射波导332a及332b的输出光)的光轴的间隔相等。因此,构成光纤阵列316的出射光纤316a、316b的各自的端面的光轴的相互的间隔也与来自出射波导332a及332b的输出光的光轴的间隔相等。
通过以上的结构,从入射光纤304a入射的光由光调制元件320a进行了调制后,由半波片308和偏振合成棱镜部310a进行偏振合成,从出射光纤316a射出。而且,同样,从入射光纤304b入射的光由光调制元件320b进行了调制后,由半波片308和偏振合成棱镜部310b进行偏振合成,从出射光纤316b射出。
特别是在本实施方式的光调制器件300中,如上所述,偏振合成后的2个光束的间隔与从光调制元件320a、320b并列射出的4束输出光的列中的内侧的2束输出光(即,来自出射波导332a及332b的输出光)的间隔相等,这2个光束与构成光纤阵列316的出射光纤316a、316b耦合而输出。
因此,在本光调制器件300中,不需要如现有技术那样使用光路移动用的棱镜,能够减少光学部件的数量。因此,能够实现光的通过损失(即,光调制器件300的插入损失)等光学特性的提高、及光学特性的稳定化(相对于环境温度的变动等),并能够实现壳体314的小型化、及材料成本、组装成本等的降低。
需要说明的是,在本实施方式中,偏振合成棱镜310构成为,从该偏振合成棱镜310射出的2个光束的间隔与从光调制元件320a、320b并列射出的4束输出光的列中的处于内侧的2束输出光(即,从出射波导332a及332b射出的输出光)的间隔一致。但是,偏振合成棱镜310的结构并不局限于此,从偏振合成棱镜部310a、310b分别射出的光束的相互的间隔可以比例如从光调制元件320a、320b并列射出的4束输出光的列中的处于最外侧的2束输出光(即,从出射波导330a及330b射出的输出光)的相互的间隔(以下,称为“间隔L”)窄。
这种情况下,不像以往那样偏振合成棱镜部比LN基板的宽度较大地突出而占有空间,因此能够实现光调制器件的小型化。而且,也可以将偏振合成棱镜部310a、310b配置得比LN基板的宽度小,这种情况下,能够实现进一步的小型化。而且,偏振合成棱镜310将2个偏振合成棱镜构成为一体,因此与以往那样将偏振合成棱镜离散而大范围地配置的结构相比,能够配置于狭小的范围,对小型化作出贡献。
此外,在本实施方式的光调制器件300中,成为决定壳体314内的光路配置的主要因素的光调制元件320a、320b、及偏振合成棱镜部310a、310b分别配置在关于与光调制元件320a、320b的出射光的方向平行的线段180而线对称的位置。
通常,图3所示的壳体314那样的矩形壳体在环境温度变动时产生的变形在几何学上具有大致对称性,因此如上所述,通过将从入射光纤304a至出射光纤316a为止的光学系统与从入射光纤304b至出射光纤316b为止的光学系统关于线段180相互对称地配置,能够使环境温度变动时的各个光学系统中的光学元件的位置偏移量相互为相同程度。
其结果是,例如在使用光调制器件300对构成波长复用传送系统的2个波长通道的2束光进行调制时,能够使从入射光纤304a至出射光纤316a为止的光损失(通过损失或插入损失。以下相同)与从入射光纤304b至出射光纤316b为止的光损失的、与环境温度变动相伴的变动为相同程度。由此,能够防止与环境温度变动相伴的上述波长通道间的损失差的产生或增大化(因此,防止上述波长复用系统中的波长通道间的发送光的等级差的产生或增大化),从而防止通道相互间的传送品质的差异的产生或增大。
此外,在本实施方式的光调制器件300中,从偏振合成棱镜310射出的2个光束的间隔、及出射光纤316a、316b的光轴间隔较窄地设定至与光调制元件320a和光调制元件320b的出射波导332a、332b间的间隔为相同程度,因此能够经由设置于壳体314的一个窗322,将从偏振合成棱镜310射出的2个光束向壳体314外部引导。
因此,在光调制器件300中,与为了将出射光(或出射光纤)向壳体外引导而将2个孔(或窗)设置于壳体的现有技术相比,能够降低在壳体314的环境温度变动时产生的变形而降低上述光损失的变动,并且能够降低例如将盖向壳体314进行加压熔融并气密封闭时产生的该壳体314的变形,从而降低气密封闭前后的上述光损失的变动。
需要说明的是,在上述的第二实施方式中,作为光调制器,使用了将2个光调制元件320a、320b形成在一片基板上而成的1个光调制器302,但是并不局限于此,也可以使用2个由形成在单独的基板上的1个光调制元件构成的光调制器。
〔第三实施方式〕
接下来,说明本发明的第三实施方式。
图5是表示本发明的第三实施方式的光调制器件的结构的图。本光调制器件500具有:光调制器502;作为使来自光源(未图示)的光向光调制器502入射的光纤的入射光纤504a、504b;出射用微型透镜阵列506;半波片508;偏振合成棱镜510;波长合成棱镜512;耦合透镜514;出射光纤516;壳体518。
入射光纤504a、504b分别使来自2个光源(未图示)的具有互不相同的波长的直线偏振光向光调制器502入射。
光调制器502具有形成在一片LN基板上的由光波导构成的2个光调制元件520a、520b。上述的光调制元件520a、520b是进行例如DP-QPSK调制或DP-QAM调制的光调制元件。
如图5所示,光调制元件520a、520b以并列射出输出光的方式配置。即,在图5中,光调制元件520a、520b以该光调制元件520a、520b的全部的输出光从光调制器502的图示左侧的基板端面570向图示左方向沿图示上下方向并列射出的方式配置。而且。在本实施方式中,光调制元件520a、520b配置在关于与上述并列射出的输出光的方向平行的线段180而线对称的位置。
需要说明的是,在本实施方式中,光调制元件520a、520b以从该光调制元件520a、520b射出的全部的输出光沿图5的图示上下方向呈直线状地并列射出的方式配置,但是并不局限于此,只要“并列”射出即可,可以配置成光调制元件520a、520b的出射光相互具有任意的位置关系。例如,光调制元件520a、520b可以将该光调制元件520a、520b的各自的光的出射端面(图5的图示左侧端面)沿图5的图示左右方向相互错开规定距离地配置。而且,例如,光调制元件520a、520b可以构成为来自该光调制元件520a、520b的各自的光的出射点在该光调制元件520a、520b的基板厚度方向(与图5的纸面垂直的方向)上分别处于互不相同的位置。
光调制元件520a是第一光调制元件,将从入射光纤504a入射的直线偏振光分支为2束光,分别通过不同的电信号进行了调制之后,分别从出射波导530a、532a输出。而且,光调制元件520b是第二光调制元件,将从入射光纤504b入射的直线偏振光分支成2束光,分别通过不同的信号进行了调制之后,分别从出射波导530b、532b输出。
在光调制器502的光出射侧的基板端面570(形成有出射波导530a、532a、530b、532b的一侧(即,图示左侧)的基板端面)上配置有由作为出射透镜的4个微型透镜540a、542a、540b、542b构成的出射用微型透镜阵列506。
图6是图5所示的光调制器件500的出射用微型透镜阵列506周边的局部详细图。
从光调制元件520a的出射波导530a、532a输出的光向微型透镜540a、542a入射,从光调制元件520b的出射波导530b、532b输出的光向微型透镜540b、542b入射。入射到微型透镜540a、542a、540b、542b的光分别被例如准直而成为平行光(准直光)并输出。
并且,从光调制元件520a输出的一方的输出光即从出射波导532a输出的光、及从光调制元件520b输出的一方的输出光即从出射波导532b输出的光分别通过了微型透镜542a及542b之后,一起向1片半波片508入射。半波片508是偏振旋转元件,入射到该半波片508的上述2束作为直线偏振光的输出光在通过该半波片508时,各自的偏振光旋转90度。
由此,从光调制元件520a输出的一方的输出光即从出射波导532a输出的光和另一方的输出光即从出射波导530a输出的光成为偏振方向相互正交的直线偏振光,向偏振合成棱镜510入射。同样,从光调制元件520b输出的一方的输出光即从出射波导532b输出的光和另一方的输出光即从出射波导530b输出的光成为偏振方向相互正交的直线偏振光,向偏振合成棱镜510入射。
在此,半波片508可以是,从光调制元件520a的出射波导532a输出的光通过的区域的光学厚度和从光调制元件520b的出射波导532b输出的光通过的区域的光学厚度由与它们的波长对应的不同的厚度构成。
半波片508以例如从构成该半波片508的光调制元件520a的出射波导532a输出的光通过的区域和从光调制元件520b的出射波导532b输出的光通过的区域关于线段180线对称的方式配置。
偏振合成棱镜510是将2个偏振合成棱镜构成为一体的结构,具有偏振合成棱镜部510a和偏振合成棱镜部510b。偏振合成棱镜部510a是第一偏振合成元件,将从所述光调制元件520a射出而偏振方向相互正交的2束直线偏振光合成为一个光束并输出。而且,偏振合成棱镜部510b是第二偏振合成元件,将从所述光调制元件520b射出而偏振方向相互正交的2束直线偏振光合成为一个光束并输出。
在此,偏振合成棱镜部510a、510b分别使入射的2束直线偏振光的一方以其传播方向不变化的方式通过,使具有与该一方的直线偏振光的光轴平行的光轴的另一方的直线偏振光的光轴在维持光轴方向的状态下移动而与该一方的直线偏振光的光轴一致,由此输出偏振合成后的一个光束。
在本实施方式中,偏振合成棱镜510使从光调制元件520a、520b并列射出的4束输出光的列中的处于最外侧的2束输出光(即,从出射波导530a及530b射出的输出光)的光轴在维持光轴方向的状态下移动。并且,使该2束输出光分别与上述并列射出的4束输出光的列中的处于内侧的2束输出光(即,从出射波导532a及532b射出的输出光)的光轴一致地输出2个偏振合成后的光束。因此,在本实施方式中,从偏振合成棱镜510射出的2个偏振合成后的光束的光轴的相互的间隔与从光调制元件520a、520b并列射出的4束输出光的列中的处于内侧的2束输出光的光轴的间隔(因此,出射波导532a与532b的间隔)相等。
另外,偏振合成棱镜510以例如偏振合成棱镜部510a、510b关于线段180线对称的方式配置。
波长合成棱镜512是波长合成元件,利用从偏振合成棱镜部510a、510b射出的2个光束的波长差,将这2个光束进行波长合成,作为一个输出光束而射出。
耦合透镜514使从波长合成棱镜512射出的输出光束向出射光纤516入射。入射到出射光纤516的光由该出射光纤516向壳体518的外部引导。
壳体518由例如金属(铝、不锈钢等)构成,收容光调制器502、出射用微型透镜阵列506、半波片508、偏振合成棱镜510、波长合成棱镜512、耦合透镜514等。
通过以上的结构,从入射光纤504a、504b分别入射的具有互不相同的波长的光由光调制元件520a、520b分别调制,且由偏振合成棱镜部510a、510b分别进行了偏振合成之后,由波长合成棱镜512进行波长合成而成为一个输出光束,从出射光纤516射出。
特别是在本光调制器件500中,具有将从入射光纤504a、504b入射且由光调制元件520a、520b分别调制后的具有不同的波长的2束光在光调制器件500内部进行波长合成而作为一束输出光射出的波长合成的功能,因此不需要如现有技术那样在光调制器件的外部进行波长合成。
另外,在本实施方式的光调制器件500中,如上所述,偏振合成后的2个光束的间隔与从光调制元件520a、520b并列射出的4束输出光的列中的内侧的2束输出光(即,来自出射波导532a及532b的输出光)的间隔相等(即,来自出射波导532a及532b的输出光分别直行透过偏振合成棱镜部510a、510b)。因此,能够将波长合成棱镜512的尺寸减小成与出射波导532a和532b的间隔为相同程度。
即,在本光调制器件500中,不用像现有技术那样准备与光调制器件不同的波长合成元件而进行波长合成,因此能够降低光损失(从输出光波长不同的2个光源射出而与输出波长合成光的出射光纤516耦合为止的光的损失),并能够实现该光损失等的光学特性的稳定化(相对于环境温度的变动等的稳定化),并且能够实现壳体518的小型化、及材料成本、组装成本等的降低。
需要说明的是,在本实施方式中,偏振合成棱镜510以从该偏振合成棱镜510射出的2个光束的间隔与从光调制元件520a、520b并列射出的4束输出光的列中的处于内侧的2束输出光(即,从出射波导532a及532b射出的输出光)的间隔一致的方式构成。但是,偏振合成棱镜510的结构并不局限于此,也可以构成为从偏振合成棱镜部510a、510b分别射出的光束的相互的间隔比例如从光调制元件520a、520b并列射出的4束输出光的列中的处于最外侧的2束输出光(即,从出射波导530a及530b射出的输出光)的相互的间隔(以下,称为“间隔L”)窄。
这种情况下,不像以往那样偏振合成棱镜部比LN基板的宽度较大地突出而占有空间,因此能够实现光调制器件的小型化。而且,也可以将偏振合成棱镜部510a、510b配置得比LN基板的宽度小,这种情况下,能够实现进一步的小型化。而且,偏振合成棱镜510将2个偏振合成棱镜构成为一体,因此与以往那样将偏振合成棱镜离散而大范围地配置的结构相比,能够配置于狭小的范围,对小型化作出贡献。
此外,在本实施方式的光调制器件500中,成为决定壳体518内的光路配置的主要因素的光调制元件520a、520b、及偏振合成棱镜部510a、510b分别配置在关于与光调制元件520a、520b的出射光的方向平行的线段180而线对称的位置。
通常,图5所示的壳体518那样的矩形壳体在环境温度变动时产生的变形在几何学上具有大致对称性,因此如上所述,通过将从入射光纤504a、504b入射至在偏振合成棱镜部510a、510b射出为止的光学系统关于线段180对称地配置,能够使环境温度变动时的各个光学系统中的光学元件的位置偏移量相互为相同程度。
其结果是,能够使对于从入射光纤504a、504b入射的构成2个波长通道的2束光的光损失的、与环境温度变动相伴的变动为相同程度,能够防止与环境温度变动相伴的上述波长通道间的损失差的产生或增大化(因此,防止上述波长复用系统中的波长通道间的发送光的等级差的产生或增大化),从而防止通道相互间的传送品质的差异的产生或增大。
此外,在本实施方式的光调制器件500中,由波长合成棱镜512合成后的一束输出光通过一个出射光纤516输出,因此为了将输出光向壳体518外部引导而设置于该壳体518的孔只要为一个即可。
因此,在光调制器件500中,与为了将出射光(或出射光纤)向壳体外引导而将2个孔(或窗)设置于壳体的现有技术相比,能降低与孔的形成相伴的壳体的加工变形等。其结果是,能够降低壳体518的在环境温度变动时产生的变形而降低上述光损失的变动,并且能够降低例如将盖向壳体518进行加压熔融并气密封闭时产生的该壳体518的变形,从而降低气密封闭前后的上述光损失的变动。
需要说明的是,在上述的第三实施方式中,作为光调制器,使用了将2个光调制元件520a、520b形成在一片基板上而成的1个光调制器502,但是并不局限于此,也可以使用2个由形成在单独的基板上的1个光调制元件构成的光调制器。
此外,在上述的第三实施方式中,作为波长合成元件,如图5及图6所示,示出了在其内部产生90度反射的波长合成棱镜512,但波长合成元件并不局限于此,可以设为任意的结构的波长合成元件。例如,可以使用利用小于90度的锐角的反射的结构的波长合成元件或(由多个光学元件构成的)波长合成光学系统(以下,也称为波长合成部)。利用这样的锐角反射的波长合成元件通常该反射中的光损失的偏振依赖性(偏振依赖损失,PDL,Polarization Dependent Loss)少。因此,如果使用这样的利用锐角反射的波长合成元件,则容易使与从偏振合成棱镜510射出的光束中包含的沿相互正交的方向偏振的各个直线偏振光成分相关的光损失相等,在设计及制造的方面优选。
图7是表示图5所示的光调制器件500的变形例的图。图7所示的光调制器件500’具有与光调制器件500同样的结构,相对于该光调制器件500,仅仅是取代波长合成棱镜512而具备波长合成部600这一点不同。
波长合成部600是上述那样的利用锐角反射的波长合成光学系统,由反射镜602和波长合成板604构成。波长合成板604形成有对于以特定的锐角的入射角度入射的一个波长(在本变形例中,为从入射光纤504b入射的光的波长)的光进行反射,并使其他的波长(在本变形例中,为从入射光纤504a入射的光的波长)透过的膜。这样的膜可以由例如电介质多层膜构成。
反射镜602是全反射镜,对于从偏振合成棱镜部510b射出的光束进行反射,使该反射后的光束以上述特定的锐角的入射角度向波长合成板604入射。由此,入射到波长合成板604的来自偏振合成棱镜部510b的光束在该波长合成板604反射,而从偏振合成棱镜部510a射出的光束透过波长合成板604。其结果是,双方的光束合成为一个输出光束而输出。并且,该一个输出光束经由耦合透镜514而与出射光纤516耦合并输出。
在本变形例中,由于使用利用了锐角反射的波长合成部600,因此能够降低输出光束包含的相互正交的直线偏振光成分的相互的光损失之差而实现良好的光学特性。
标号说明
100、300、500···光调制器件,102、302、502···光调制器,104a、104b、304a、304b、405a、504b···入射光纤,106···微型透镜阵列,306、506···出射用微型透镜阵列,108、308、508···半波片,110a、110b、310、510···偏振合成棱镜,112a、112b···光路移动棱镜,114a、114b、514···耦合透镜,116a、116b、316a、316b、516···出射光纤,118、314、518···壳体,120a、120b、320a、320b、520a、520b···光调制元件,130a、132a、130b、132b、330a、332a、330b、332b、530a、532a、530b、532b···出射波导,140a、142a、140b、142b、318a、318b、340a、342a、340b、342b、540a、542a、540b、542b···微型透镜,170、370、570···基板端面,312···光纤耦合组件,316···光纤阵列,318···耦合用微型透镜阵列,322···窗,324···孔,326···透明玻璃,512···波长合成棱镜,600···波长合成部,602···反射镜,604···波长合成板
Claims (8)
1.一种光调制器件,具备:
第一光调制元件及第二光调制元件,分别射出两束输出光;
四个透镜,分别接受从两个所述光调制元件射出的四束所述输出光;
偏振旋转元件,使来自所述第一光调制元件的两束所述输出光中的一方和来自所述第二光调制元件的两束所述输出光中的一方的偏振光旋转;
第一偏振合成元件,将来自所述第一光调制元件的两束所述输出光合成为一个光束并输出;及
第二偏振合成元件,将来自所述第二光调制元件的两束所述输出光合成为一个光束并输出,
从所述四个透镜分别射出的光不通过光路移动棱镜,而直接向所述偏振旋转元件、及/或所述第一偏振合成元件及所述第二偏振合成元件入射,
在从所述四个透镜分别作为准直光射出的光通过该准直光的发散角而相互开始重叠的位置与配置有所述四个透镜的位置之间,配置所述偏振旋转元件及所述第一偏振合成元件和所述第二偏振合成元件。
2.根据权利要求1所述的光调制器件,其中,
所述偏振旋转元件构成为包括来自所述第一光调制元件的两束所述输出光中的一方通过的区域和来自所述第二光调制元件的两束所述输出光中的一方通过的区域在内的一片光学元件。
3.根据权利要求1或2所述的光调制器件,其中,
所述光调制器件具备使从所述第一偏振合成元件及所述第二偏振合成元件输出的所述光束的光路分别向相互分离的方向移动的第一光路移动元件及第二光路移动元件。
4.根据权利要求1或2所述的光调制器件,其中,
所述第一光调制元件和所述第二光调制元件以并列射出所述输出光的方式配置,且配置在关于与并列射出的所述输出光的方向平行的线段而线对称的位置,而且,
所述第一偏振合成元件与所述第二偏振合成元件配置在关于所述线段而线对称的位置。
5.根据权利要求1或2所述的光调制器件,其中,
在所述四个透镜与所述偏振旋转元件、及/或所述四个透镜与第一偏振合成元件及第二偏振合成元件之间配置有由基于光学介质的平行平板构成的光学部件。
6.根据权利要求1或2所述的光调制器件,其中,
所述第一光调制元件及所述第二光调制元件是进行相位偏移调制或正交振幅调制的光调制元件。
7.根据权利要求1或2所述的光调制器件,其中,
所述第一光调制元件及所述第二光调制元件分别形成在不同的基板上,或者并列形成在同一基板上。
8.根据权利要求1或2所述的光调制器件,其中,
所述四个透镜是一体形成的微型透镜阵列。
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AU2020273972B2 (en) * | 2019-05-14 | 2023-04-20 | Howmedica Osteonics Corp. | Bone wall tracking and guidance for orthopedic implant placement |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102576124A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-07-11 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 光波导设备 |
CN102577185A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-07-11 | 阿尔卡特朗讯 | 具有偏振标记的调制器 |
CN104914511A (zh) * | 2014-03-11 | 2015-09-16 | 富士通光器件株式会社 | 光发送装置 |
CN104981727A (zh) * | 2013-01-31 | 2015-10-14 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 光调制器 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3270794D1 (en) * | 1982-11-06 | 1986-05-28 | Hell Rudolf Dr Ing Gmbh | Method to adjust and monitor a light spot |
DE10122010B4 (de) * | 2000-05-08 | 2004-02-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Anordnung zum Multiplexing und/oder Demultiplexing |
ES2398687T3 (es) * | 2004-05-29 | 2013-03-21 | Polatis Ltd | Conmutadores ópticos selectivos en longitud de onda |
JP4740994B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2011-08-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器 |
US8401399B2 (en) * | 2009-05-28 | 2013-03-19 | Freedom Photonics, Llc. | Chip-based advanced modulation format transmitter |
US20120237156A1 (en) * | 2011-03-16 | 2012-09-20 | Nokia Siemens Networks Oy | Optical modulator, communication system, and communication method |
JP5673283B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2015-02-18 | 住友大阪セメント株式会社 | 偏波合成装置 |
JP2013207276A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーザモジュール |
GB2504970A (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-19 | Swan Thomas & Co Ltd | Optical device and methods to reduce cross-talk |
JPWO2014051096A1 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-08-25 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器及び光変調方法 |
TWI499146B (zh) * | 2012-12-17 | 2015-09-01 | Ind Tech Res Inst | 光束產生裝置 |
JP5621861B2 (ja) * | 2013-02-21 | 2014-11-12 | 住友大阪セメント株式会社 | 光デバイス |
JP6361176B2 (ja) * | 2014-03-07 | 2018-07-25 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光送信装置 |
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2017
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102576124A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-07-11 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 光波导设备 |
CN102577185A (zh) * | 2009-09-30 | 2012-07-11 | 阿尔卡特朗讯 | 具有偏振标记的调制器 |
CN104981727A (zh) * | 2013-01-31 | 2015-10-14 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 光调制器 |
CN104914511A (zh) * | 2014-03-11 | 2015-09-16 | 富士通光器件株式会社 | 光发送装置 |
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