CN1554035A - 光学器件 - Google Patents

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CN1554035A
CN1554035A CNA028177568A CN02817756A CN1554035A CN 1554035 A CN1554035 A CN 1554035A CN A028177568 A CNA028177568 A CN A028177568A CN 02817756 A CN02817756 A CN 02817756A CN 1554035 A CN1554035 A CN 1554035A
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Լ����E����ɪ��
约翰·E·冈瑟尔
��ղķ˹����Ƕ�
约翰·詹姆斯·斯托里
�޲��ء��߶�ķ˹��
爱德华·基特·利姆·尚
Īķ���塤����ά��
米兰·莫姆奇洛·波波维奇
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Abstract

光学有源材料的层(14)重叠单模光波导管(10)的模区、而且具有区(16，17)，可利用各自的电极(18，19)把电场(E1，E2)施加到该区，从而改变这些区中的层(14)的折射率。区(16，17)在波导管(10)的纵向上分隔开，而且电场(E1，E2)设置成它们以与波导管(10)和层(14)之间的界面(13)成不同的角度延伸，并沿波导管(10)顺序作用在辐射传播的不同偏振分量上。在一种结构中，电场(E1，E2)彼此正交。在可供选择的结构中，可将第三电场(E3)施加到层(14)的进一步纵向分隔开的区域，而且三个电场(E1，E2和E3)设置成彼此成120度。

Description

光学器件
技术领域
本发明涉及一种光学器件。
背景技术
Domash的美国专利US5937115A公开了一组光电器件，该光电器件包括：制作在波导管(waveguide)基底的表面上或者仅仅制作在波导管基底表面下面的光波导管，其内已形成布拉格衍射光栅的一层聚合物发散液晶(PDLC)材料以及盖板。盖板和/或波导管基底上设有电极，用于施加穿过PDLC层的电场，以转动液晶分子的取向，从而改变布拉格光栅的衍射率和/或PDLC层的平均衍射率。这种器件例如可用做光纤通信系统中的波长选择滤光器或者衰减器。
希望用于光通信系统中的器件必须具有低偏振依赖性损失(PDL)和低偏振模发散(PMD)。PDL被定义为器件插入损失或者衰减的变化量为输入光信号的偏振状态的函数。PMD被定义为穿过器件的相移或者穿行时间的变化量为输入光信号的偏振状态的函数。为满足这些条件，器件必须基本上地独立于输入信号的偏振状态。这就非常难于利用诸如PDLC或者向列液晶材料之类的具有固有双折射特性的材料在任意分量内实现这一点。
一种解决方案是，使用例如偏振分束镜分开两个正交偏振分量，使产生的这两束光独立地通过器件，并随之在另一端将这两束光再次混合。这种方法通常称作“偏振发散(diversity)”，但由于这两个偏振分量沿独立的、通常是平行的光路通过器件，因此更确切地称作“平行偏振发散”。但是，需要提供偏振分束镜和光束混合器增加了复杂性，并进而增加了成本。
发明内容
本发明的一个目的就是克服或者消除这种问题。
根据本发明的第一方面，提供一种光学器件，包括：
单模光波导管，该光波导管具有光信号可经过其在纵向方向上传播的部分；
光学有源材料区，该光学有源材料区至少重叠波导管的模区(modefield)、而且与波导管形成界面，所述区的材料是这样的，即通过向其施加电场而使其折射率变化；
电极结构，利用该电极结构可向所述区的第一部分施加第一电场、并向所述区的第二部分施加第二电场，所述区的所述第一和第二部分在所述波导管的纵向方向上相互分隔开，所述第一和第二电场大致相互正交、而且还横穿所述波导管的纵向方向。
优选地，所述区的材料具有平行于波导管纵向方向对齐的的异常轴。
光学有源材料的区可由其内记录有干涉条纹的聚合物发散液晶材料组成，而且所述条纹平面的取向正交于波导管的纵向方向。可供选择地，该区可由向列液晶材料组成。
在一实施例中，电极结构是这样的，即在分别大致平行于和大致正交于所述界面的方向上施加第一和第二电场。
电极结构可包括当向其施加电势时产生所述第一电场的第一电极，该第一电极与横穿波导管的纵向方向的另一电极分隔开。
该电极结构包括当向其施加电势时产生所述第二电场的第二电极，该第二电极在横穿波导管的所述一种方向和纵向方向的这两种方向的另一种方向上分隔开。可供选择地，其中一个第二电极在波导管的纵向方向上延伸，而且另一第二电极在所述一种方向上与其分隔开。
在可供选择地的实施例中，电极结构是这样的，即在各自方向上施加第一和第二电场，其中该各种方向都与所述波导管和所述区域之间的界面成角度。在这种具体的实施例中，第一和第二电场与所述的界面各自成大致+45度和-45度的角度。
该电极结构包括：第一电极组，该第一电极组包括与该波导管的芯基本对齐的第一电极、以及设置成与所述芯的一侧成倾斜角度的第二电极；以及第二电极组，该第二电极组包括与所述芯基本对齐的第一电极、以及设置成与所述芯的相对侧成倾斜角度的第二电极。第一电极组的第一电极和第二电极组的第一电极可包括在波导管的纵向方向上延伸的共用电极。
理想的是，该电极结构操作时可使第一和第二电场中的至少一个电场沿波导管的纵向方向上在幅值上发生变化。可通过将电极结构的电极设置成与波导管的纵向方向成角度而实现这一点。
优选地，光学有源材料的所述区在所述波导管的表面上形成为一层。
根据本发明的第二方面，提供一种光学器件，包括：
单模光波导管，该光波导管具有光信号可经过其在纵向方向上传播的部分；
光学有源材料区，该光学有源材料区至少重叠波导管的模区、而且与波导管形成界面，所述区的材料是这样的，即通过向其施加电场而使其折射率变化；以及
电极结构，利用该电极结构可把多个电场施加到在所述波导管的纵向方向上相互分隔开的所述区的各个部分上，所述多个电场横穿波导管的纵向方向、而且它们的场向量的指向相对于所述界面呈各自不同的角度。
优选地，所述电场的场向量的指向具有各自的角度，这些角度大致等角度地彼此分隔开。在优选实施例中，电极结构是这样的，即可施加三个电场，而且使它们的场向量成角度地地以大致120度的间隔分隔开。优选地，这三个电场分别施加在基本上平行于所述界面和与所述界面成+60度和-60度角度的方向上。
根据本发明的第三方面，提供一种光学器件，包括：
单模光波导管，该光波导管具有光信号可经过其在纵向方向上传播的部分；
光学有源材料区，该光学有源材料区至少重叠波导管的模区、而且与波导管形成界面，所述区的材料是这样的，即通过向其施加电场而使其折射率变化；
电极结构，利用该电极结构可向所述区的第一部分施加第一电场、向所述区的第二部分施加第二电场、向所述区的第三部分施加第三电场；所述区的所述第一、第二和第三部分在所述波导管的纵向方向上相互分隔开，所述第一、第二电场和第三电场的指向横穿所述波导管、并与所述界面成各自不同的角度，这些角度以大致120度的角度彼此成角度地地分隔开。
附图说明
下面仅以实例的方式，参照附图进一步说明本发明，其中：
图1是根据本发明所述的光学器件的简要分解透视图；
图2是图1所示器件的另一简要形式的更详细的透视图；
图3A至3C所示的简要截面示意图表示用于该器件的不同电极结构；
图4A至4C所示的简要截面示意图表示另一种电极结构；
图5A和5B是两种不同电极结构的平面示意图；
图6A和6B所示的简要截面示意图表示进一步的电极结构；
图6C是图6A和6B所示电极结构的简要平面示意图；
图7A和7B是更进一步电极结构的简要截面示意图；
图7C是图7A和7B所示电极结构的简要平面示意图；
图8A和8B是更进一步电极结构的简要截面示意图；
图8C是图8A和8B所示电极结构的简要平面示意图；
图9是改进的电极结构的简要平面示意图；
图10A和10B是光学器件的可供选择的实施例的截面示意图；以及
图11A至11C是进一步可供选择的实施例的类似示意图。
具体实施方式
参照图1和2，图中所示的光学器件包括单模平面光波导管电路，该光波导管电路采取具有沿其传播光信号的芯11和周围的包覆层区12的光波导管10的形式。芯11在包覆层12的上表面13暴露、并与光学有源材料的叠置区或者层14光接触。该层14依次由玻璃罩15(图2中未示出)保护住。尽管所示的器件包括单个芯11，但可以理解本发明等同地应用于包含两个或者多个平行芯的器件。可利用耦合到芯11端部的合适器件(未示出)把光信号输入波导管10或者从波导管10输出。例如，单模光纤可与芯的端部对齐和粘合到芯的端部，或者可使用透镜代替。
包括层14的材料为单轴光电材料，例如PDLC材料、向列液晶材料或者具有在制作器件期间能够平行地对齐芯11的纵向轴A的独特的异常轴(extraordinary axis)的其他任何材料。在使用PDLC材料的情况下，可通过记录材料内的衍射光栅、并通过安排干涉条纹的平面以使其取向平行于轴A，而实现这种对齐。在使用向列液晶材料的情况下，可通过摩擦波导管10或者罩体15的表面或者采用本领域公知的其他技术实现这种对齐。
该器件还包括电极结构，该电极结构用于向层14的各个部分或者区域16、17施加电场，这些部分或者区域在波导管10的纵向方向上、即轴A方向上分隔开。更具体地说，电极结构包括：第一组电极18，该第一组电极18在从电压源V1向其施加电势时可把第一电场E1作用到区域16；第二组电极19，该第二组电极19在从电压源V2向其施加电势时可把第二电场E2作用到区域17。把电极18设置成可使电场E1取向于垂直于波导管轴A、并基本上平行于波导管表面13，而使电极19设置成可使电极E2取向于垂直于波导管轴A、但基本上正交于波导管表面13。可以理解，电场E1和E2大致彼此正交。
考虑到第一区域16，通过电极18施加电场E1将导致层14中的材料的异常轴在电场向量的方向上转动。在层14由PDLC材料组成的情况下，将出现液晶的分子在电场的影响下产生重新取向的现象。一般来说，所施加的电场幅值越大，异常轴转动的程度越大。这样将在层14中引起材料表观(apparent)特性的变化(例如平均折射率，或者如果干涉条纹存在的话还有由条纹引起的折射率的调制)，即以该层与沿波导管10光传播的一种偏振分量的部分相互作用的方式变化。在这种特殊情况下，光的TE分量，即其电场向量平行于波导管表面13的分量受到影响。同样，所施加的电场E1的幅值越大，受影响的TE分量部分越多。
现在考虑区域17，采用电极19施加电场E2同样引起层14中的材料的异常轴在电场向量的方向上转动。但是，在区域16中，这种转动朝向平行于波导管表面13的方向，在区域17中，朝向正交于表面13的方向转动。于是，区域17与在波导管10内传播的光线中与前述正交的偏振分量，即其电场向量正交于所述波导表面13的TM分量相互作用。如前所述，这种相互作用的程度将依赖于所施加的电场E2的幅值。
一般来说，沿波导管芯11传播的任何光信号将包括正交偏振的TE和TM分量。通过向电极18和19上施加适当的电压，可调节电场E1和E2，从而一方面增加或者降低区域16中芯11和层14之间的光耦合程度，另一方面也增加或降区域17中的芯11和层14之间的光耦合程度。这将随之改变TE和TM偏振分量的受影响程度。由于这种情况发生在顺序遇到光信号的区域，人们可将这种技术称作“顺序偏振发散”，以使其与先前采用的方法区别开来。
光信号以及层14的区域16和17之间的相互作用可采取各种形式。例如，通过将区域16或者17的平均折射率(针对各自的TE或TM偏振分量)提高到大约等于波导模的折射率(其大约等于波导管芯11的折射率)的值，信号中的某些光可与芯11外部耦合。利用这种效应，整个器件可作为可变衰减器工作。由于可利用电极18和19分别独立控制TE和TM偏振分量的衰减程度，因此通过把这两种分量设置成将以相同的程度衰减，可操作整个器件以实现零PDL。可供选择地，通过把这两种分量的衰减设置成将以预定的程度偏移，可在系统的某些其它部件中使用该器件以偏移PDL。
可供选择地，如果提高区域16或17的平均折射率(针对各自的TE或TM偏振分量)，但并不超出波导管芯11的折射率的值，则这样将简单地改变穿过器件的那种分量的传播时间。由于通过适当地操作电极18和19可彼此独立地改变用于TH和TM分量的传播时间，因此这两种分量的传播时间可以相对于彼此产生改变，而且这样可用于对PMD进行补偿。
作为进一步可供选择的方案，层14结合干涉条纹的地方，由条纹引起的对折射率调制的变化，将在层14或玻璃罩15中产生从波导管11向前或向后到传播模的光的波长选择性耦合。在各种波长选择滤波器的设计中，可利用这种效果。
图3A中，示出了用于电极组18的第一种结构。在这种结构中，薄膜电极20和21设置在层14和罩体17之间的界面上。电极20和21与波导管11两侧分隔开，从而当由电压源V1施加电势时，产生电场E1，而且其电场方向横穿芯11，但必须平行于波导管表面13(标定电场方向由箭头示出)。
图3B表示类似的结构，但图中薄膜电极20和21代之于设置在波导管10和层14之间的界面上。
图3C表示图3A和3B所示结构有效组合的结构。更具体地说，电极组17现在包括设置在层14和罩体15之间的界面上的第一对薄膜电极20A和21A，以及设置在波导管10和层14之间的界面上的第二对薄膜电极20B和21B。电极20A和20B共同连接到电压源V1的一个端子，同时电极21A和21B类似地共同连接到其另一端子。尽管这种结构确实产生设置另外电极对的所需的额外成本，但却提供了更加均匀的电场。
图4A表示电极组19的一种结构。在这种结构中，薄膜电极22和23设置在层14和罩体15之间的界面上。电极22与波导管芯11对齐，同时电极23包括两部分23A和23B，这两部分分别设置在空间上与电极22有关的芯11的两侧。当由电压源V2施加电势时，就产生电场E2，而且电场方向横穿芯11，并通常正交于波导管13(标定电场方向由箭头示出)。
图4B表示一种可供选择的结构，其中电极19包括分别设置在层14和罩体15之间的界面上、和波导管10和层14之间的界面上、而且设置在波导管芯11的一侧的第一对薄膜电极24和25。第二对薄膜电极26和27相似设置，但设置在芯的另一侧，而且在空间上与电极24和25分隔开。电极24和26电连接在一起，并连接到电压源V2的一个端子，同时电极25和27电连接在一起，并连接到电源的另一端子。当电势施加在这些电极上时，就再次产生电场E2，而且电场方向横穿芯11，并大致正交于波导管13(标定电场方向由箭头示出)。但是，在此结构中，电场更加均匀，其代价是提供了额外的电极对。
图5A表示平面示意图中的电极结构的典型构造，并且将图13A中所示的电极结构与图4A中所示电极结构组合在一起。在此结构中，各种电极都具有平行于波导管芯11延伸的操作部分。图5B表示这些部分与芯轴A成角度延伸的改进结构。这种结构在每种情况下可建立其强度沿芯11在不同位置发生变化的电场，而且可用于控制所施加的电压之间的关系、以及层14和沿芯11传播的光之间的相互作用的程度。
图6A至6C分别示出了用于通常正交和通常平行于界面13的电场的可供选择的电极结构。图6A表示电极组18，该电极组18包括设置在层14和罩体15之间的界面上并设置在波导管芯11相对侧的一对薄膜电极30和31；以及设置在波导管10的底部表面34上并再次设置在芯11的相对侧的另一对表面电极32和33。电极30和32共同连接到电压源V1的一端，而电极31和33共同连接到其另一端。当由电压源V1把电势施加在电极上时，产生电场E1，该电场E1至少在设置芯11的区域内基本上平行于层14和波导管10之间的界面13延伸。可根据需要省略这些对电极30和31、32和33中的其中一对。
电极组19图示在图6B中，并包括设置在层14和罩体15之间的界面上、并分别设置在波导管芯11的相对侧的两个薄膜电极35和36，以及设置在波导管10的底部表面34上并同样分别设置在芯11的两侧的另两个薄膜电极37和38。虽然这种结构类似于上面参照图6A所述的例子，但此处电极35和37共同连接到电压源V2的一个端子，而电极36和38共同连接到其另一端子。当由电压源V2把电势施加在电极上时，产生电场E2，该电场E2至少在设置芯11的区域内、基本上正交于层14和波导管10之间的界面13延伸。可根据需要省略这些对电极35和37、36和38中的其中一对。
如图6C所示，这两种类型的电极结构可在芯11的纵向方向上交替。
图7A至7C示出了用于电极结构的另一种可能结构。更具体地说，从图7A中可方便地看出，电极组18包括设置在层14和罩体15之间的界面上的薄膜电极40、以及设置在波导管10的底部表面42上的薄膜电极41。如平面图所示(参见图7C)，这两个电极40、41分别设置在波导管芯11的相对侧。当由电压源V1施加电极电势时，产生电场E1，该电场E1以与层14和波导管10之间的界面13大约成+45度角延伸。
从图7B可方便地看出，电极组19也包括设置在层14和罩体15之间的界面上的薄膜电极43、以及设置在波导管10的底部表面42上的薄膜电极44。与电极组18相比，当在平面中观察时(参见图7C)，电极43和44分别设置在芯11的相对侧，但是这种设置方式在某种意义上与电极41和42的设置方式相反。这样，当由电压源V2把电势施加在电极43和44上时，产生电场E2，该电场E1以与界面13大约成一45度角延伸。
在此结构中可以理解，电场E1和E2仍然基本相互正交，但是它们都以一定角度与界面13倾斜。
如图7C所示，图6A和6B所示的两个电极结构可在波导管11的纵向方向上交替。
图8A至8C表示大致类似于图7A至图7C的另一种电极结构，并因此类似的部分赋予类似的参考标记。但是在图8A中，最上部的电极40设置地大致与波导管芯11对齐。类似地，在图8B中，最上部的电极43也设置地大致与芯11对齐。图8C表示这两种类型的电极结构在芯11的纵向方向交替。
在图9中，示出了一种可选择结构，其中最上部的电极40和43由在波导管芯11的纵向方向上延伸的单个共用电极45代替。
在图10A至10B中，示出了可选择实施例，其中电极组18包括设置在层14和罩体15之间的界面上的一对薄膜电极50和51。电极50和51与波导管芯11横向隔开，但是它们之间的间隙与芯侧向偏移。电极组19类似地包括设置在层14和罩体15之间的界面上的一对薄膜电极52和53，而且它们之间的间隙与芯11侧向偏移，但方向相反。
从图10A中可方便地看出，电极50和51相对于波导管芯11这样设置，以使后者设置在其内的电场E1与波导管表面13基本上成+45度的角度延伸的区域。类似地，从图10B可方便地看出，电极52和53相对于波导管芯11这样设置，以使后者设置在其内的电场E2与波导管表面13基本上成一45度的角度延伸的区域。这些附图的各个插图表示每种情况下芯11和层14之间的界面处的电场方向。这样，如图7A至7C、图8A至8C和图9所示的结构，电场E1和E2仍然大致相互正交，但是它们以与表面13成角度地延伸，而不是分别与其基本上平行和正交。
上述附图所示结构的优点是，两个区域16和17中的电极结构彼此成镜像，从而可把电极作成以相同的施加电压工作。尽管这两个电极不再作用于光信号的TE和TM分量(即平行于和正交于波导管表面13的分量)，但它们仍然在信号的两种不同正交偏振的分量上工作。
图11A至11C表示可选择实施例，其中电极结构包括第一电极对55和56、第二电极对57和58、以及第三电极对59和60，它们都分别设置在沿波导管轴A的纵向上隔开的三个不同区域。如上所述，每对中的电极都为设置在层14和罩体15之间的界面上的薄膜电极。第一对电极55和56在波导管芯11的横向方向上隔开，它们之间的间隙从芯11侧向偏移。第二对电极57和58类似地在芯11的横向方向上隔开，但它们的间隙在相反方向上从芯侧向偏移。第三对电极59和60也在芯11的横向方向上隔开，但它们之间的间隙大致与后者对齐。
从图11A可方便地看出，电极55和56相对于波导管芯11这样设置，以使在对其施加电压时，所产生的电场E1以与波导管表面13基本上成+60度的角度延伸。类似地，从图11B可方便地看出，电极57和58相对于波导管芯11这样设置，以使在对其施加电压时，所产生的电场E2以与波导管表面13基本上成-60度的角度延伸。最后，从图11C可方便地看出，电极59和60相对于波导管芯11这样设置，以使在对其施加电压时，所产生的电场E3与波导管表面13基本上平行地延伸。这样，器件的三个区域中的电场E1、E2和E3不相互正交，而是它们的电场向量相互角度地分隔开大约120度。
这种结构意图避免某些时候遇到的问题，以确保上述实施例中的电场E1和E2与另一个电场准确地正交-与其有任何稍许的偏差都可能显著地升高PDL。这种结构更容忍存在角度，而且通过独立地选择施加在三组电极上的电压而在某种程度上修正误差。实际上，可适用上面参照图7A至7C、图8A至8B和图9所述的电极结构，从而使电场E1和E2形成相对于表面13的大于±45度的角度。
虽然已经说明的本发明涉及目前考虑到的最实际、最优选的实施例，但可以理解，本发明并不局限于所公开的结构，而是试图覆盖包括在本发明的精神实质和保护范围之内的各种变更和等同替换。例如，电极结构的电极可设置在器件的任何方便的表面上，包括罩体15的上表面。实际上，用于电极的最佳位置随光电因素和制造因素而定。还有，虽然电压源V1和V2当与液晶材料一起使用时通常为直流电源，但在层14由不同类型的电极材料组成时也可用交流电源代替。
另外，在大部分上述实施例中，波导管10的芯(可以是圆形或矩形的)11设置成其表面暴露在包覆层12的表面13上。但是，也有可能使用其中芯11完全暴露在表面13之上的那种波导管代替，从而在其上形成脊部。可供选择地，芯11可稍微埋没在包覆层12的表面13(例如，如图6A至6C、7A至7C和图8A至8C所示的实施例所述)。但是在所有情况下，波导管由单模类型的波导管制成，而且模区的某些部分与光电材料的层14重叠。

Claims (20)

1.一种光学器件，包括：
单模光波导管，该光波导管具有光信号可经过其在纵向方向上传播的部分；
光学有源材料区，该光学有源材料区至少重叠波导管的模区、而且与波导管形成界面，所述区的材料设置成通过向其施加电场而使其折射率变化；以及
电极结构，利用该电极结构可向所述区的第一部分施加第一电场、并向所述区的第二部分施加第二电场，所述区的所述第一和第二部分在所述波导管的纵向方向上相互分隔开，所述第一和第二电场大致相互正交、而且还横穿所述波导管的纵向方向。
2.如权利要求1所述的光学器件，其中所述区的材料具有异常轴，所述异常轴平行于波导管的纵向方向对齐。
3.如权利要求1或2所述的光学器件，其中光学有源材料的区可由其内记录有干涉条纹的聚合物发散液晶材料组成，而且所述条纹平面的取向正交于波导管的纵向方向。
4.如权利要求1或2所述的光学器件，其中光学有源材料区由向列液晶材料组成。
5.如前述权利要求中的任一项所述的光学器件，其中电极结构是这样的，即在分别基本平行于和基本正交于所述界面的方向上施加第一和第二电场。
6.如前述权利要求中的任一项所述的光学器件，其中所述电极结构包括当向其施加电势时产生所述第一电场的第一电极，该第一电极在横穿波导管的纵向方向的方向上彼此分隔开。
7.如权利要求6所述的光学器件，其中该电极结构包括当向其施加电势时产生所述第二电场的第二电极，该第二电极在横穿波导管的所述一种方向和纵向方向的这两种方向的另一种方向上分隔开。
8.如权利要求6所述的光学器件，其中该电极结构包括当向其施加电势时产生所述第二电场的第二电极，其中一个第二电极在波导管的纵向方向上延伸，而且另一第二电极在所述一种方向上与其分隔开。
9.如权利要求1至4中的任何一项所述的光学器件，其中电极结构是这样的，即在各自方向上施加第一和第二电场，其中该各种方向都与所述波导管和所述区域之间的界面成角度。
10.如权利要求9所述的光学器件，其中与所述界面各自成大致+45度和-45度的角度施加所述第一和第二电场。
11.如权利要求10所述的光学器件，其中所述电极结构包括：第一电极组，该第一电极组包括与波导管的芯基本对齐的第一电极、以及设置为与所述芯的一侧成倾斜角度的第二电极；以及第二电极组，该第二电极组包括与所述芯基本对齐的第一电极、以及设置为与所述芯的相对侧成倾斜角度的第二电极。
12.如权利要求11所述的光学器件，其中第一电极组的第一电极和第二电极组的第一电极包括在波导管的纵向方向上延伸的共用电极。
13.如前述权利要求中任一项所述的光学器件，其中该电极结构操作时可使第一和第二电场中的至少一个电场沿波导管的纵向方向上在幅值上发生变化。
14.如权利要求13所述的光学器件，其中所述电极结构的电极设置成与波导管的纵向方向成角度。
15.如前述权利要求中的任一项所述的光学器件，其中所述光学有源材料区在所述波导管的表面上形成为一层。
16.一种光学器件，包括：
单模光波导管，该光波导管具有光信号可经过其在纵向方向上传播的部分；
光学有源材料区，该光学有源材料区至少重叠波导管的模区、而且与波导管形成界面，所述区的材料设置成通过向其施加电场而使其折射率变化；
电极结构，利用该电极结构可把多个电场施加到在所述波导管的纵向方向上相互分隔开的所述区的各个部分上，所述多个电场横穿波导管的纵向方向、而且它们的场向量的指向相对于所述界面呈各自不同的角度。
17.如权利要求14所述的光学器件，其中所述电场的场向量的指向具有各自的角度，这些角度大致等角度地彼此分隔开。
18.如权利要求15所述的光学器件，其中所述电极结构是这样的，即可施加三个电场，而且使它们的场向量成角度地以大致120度的间隔分隔开。
19.如权利要求16所述的光学器件，其中这三个电场分别施加在基本上平行于所述界面和与所述界面成+60度和-60度角度的方向上。
20.一种光学器件，包括：
单模光波导管，该光波导管具有光信号可经过其在纵向方向上传播的部分；
光学有源材料区，该光学有源材料区至少重叠波导管的模区、而且与波导管形成界面，所述区的材料设置成通过向其施加电场而使其折射率变化；电极结构，利用该电极结构可向所述区的第一部分施加第一电场、向所述区的第二部分施加第二电场、向所述区的第三部分施加第三电场；所述区的所述第一、第二和第三部分在所述波导管的纵向方向上相互分隔开，所述第一、第二电场和第三电场的指向横穿所述波导管、并与所述界面成各自不同的角度，这些角度以大致120度的角度彼此成角度地分隔开。
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