JP2002182172A - 光変調器 - Google Patents
光変調器Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference
- G02F1/225—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference in an optical waveguide structure
- G02F1/2255—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic component in an electric waveguide structure
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、信号電極の入力端で位相を揃える
だけで、信号電極と光導波路との間で適切に相互作用さ
せることができる光変調器に関する。 【解決手段】 本発明の光変調器１０は、２個のＹ分岐
導波路で中間部分が２本に分かれた第１および第２導波
路アームを形成する光導波路１２と、第１導波路アーム
を伝搬する第１光と所定の相互作用をする第１電気信号
を伝導する第１信号電極１３と、第２導波路アームを伝
搬する第２光と所定の相互作用をする第２電気信号を伝
導する第２信号電極１４と、接地電極１６，１７，１８
とを備え、第１電気信号および第１光が相互作用するタ
イミングと第２電気信号および第２光が相互作用するタ
イミングとを、第１電気信号を供給する第１入力端と第
２電気信号を供給する第２入力端とで合わせることがで
きる。
だけで、信号電極と光導波路との間で適切に相互作用さ
せることができる光変調器に関する。 【解決手段】 本発明の光変調器１０は、２個のＹ分岐
導波路で中間部分が２本に分かれた第１および第２導波
路アームを形成する光導波路１２と、第１導波路アーム
を伝搬する第１光と所定の相互作用をする第１電気信号
を伝導する第１信号電極１３と、第２導波路アームを伝
搬する第２光と所定の相互作用をする第２電気信号を伝
導する第２信号電極１４と、接地電極１６，１７，１８
とを備え、第１電気信号および第１光が相互作用するタ
イミングと第２電気信号および第２光が相互作用するタ
イミングとを、第１電気信号を供給する第１入力端と第
２電気信号を供給する第２入力端とで合わせることがで
きる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光変調器に関し、
特に、マッハツェンダ型の光変調器において、信号電極
の入力端で位相を揃えるだけで、信号電極と光導波路と
の間で適切に相互作用させることができる光変調器に関
する。光変調方式は、発光素子の駆動電流に変調信号を
重畳して光強度を変調する直接変調と、光の位相、周波
数、強度または偏波を変化させる光部品を発光素子の外
部に設けて光に情報を収容する外部変調とがある。近年
では、高速変調・長距離伝送の要求から、広帯域性とチ
ャーピング特性に優れた外部光変調器が盛んに研究・開
発されている。
特に、マッハツェンダ型の光変調器において、信号電極
の入力端で位相を揃えるだけで、信号電極と光導波路と
の間で適切に相互作用させることができる光変調器に関
する。光変調方式は、発光素子の駆動電流に変調信号を
重畳して光強度を変調する直接変調と、光の位相、周波
数、強度または偏波を変化させる光部品を発光素子の外
部に設けて光に情報を収容する外部変調とがある。近年
では、高速変調・長距離伝送の要求から、広帯域性とチ
ャーピング特性に優れた外部光変調器が盛んに研究・開
発されている。
【０００２】
【従来の技術】外部光変調器は、電気光学変調器、磁気
光学変調器、音響光学変調器および電界吸収型光変調器
などがある。電気光学変調器は、電気光学効果を利用し
たものであり、磁気光学変調器は、磁気光学効果を利用
したものであり、音響光学変調器は、音響光学効果を利
用したものであり、電界吸収型光変調器は、フランツ・
ケルディッシュ効果（Franz-Keldysh effect）や量子閉
込めシュタルク効果（quantum-confined Stark effect
）を利用したものである。
光学変調器、音響光学変調器および電界吸収型光変調器
などがある。電気光学変調器は、電気光学効果を利用し
たものであり、磁気光学変調器は、磁気光学効果を利用
したものであり、音響光学変調器は、音響光学効果を利
用したものであり、電界吸収型光変調器は、フランツ・
ケルディッシュ効果（Franz-Keldysh effect）や量子閉
込めシュタルク効果（quantum-confined Stark effect
）を利用したものである。
【０００３】ここで、電気光学変調器の一例を説明す
る。電気光学変調器は、電気光学効果を有する基板に、
光導波路と信号電極と接地電極とが形成される。光導波
路は、２個のＹ分岐導波路でその中間部分が２本に分か
れて第１および第２導波路アームを形成して、マッハ・
ツェンダ干渉計（Mach-Zehnder interferometer ）を構
成する。信号電極は、この２本の導波路アーム上にそれ
ぞれ形成され、接地電極は、所定の間隔で信号電極と平
行するように基板上に形成される。電気光学光変調器に
入射された光は、光導波路を伝搬し、第１Ｙ分岐導波路
で２つに分岐し、それぞれ各導波路アームを伝搬し、第
２Ｙ分岐導波路で再び合波され、光導波路から射出され
る。ここで、各信号電極に電気信号、例えば、高周波信
号を印加すると電気光学効果によって各導波路アームの
屈折率が変化するため、第１および第２導波路アームを
伝搬する第１および第２光は、進行速度が変化すること
になる。このため、各電気信号間で所定の位相差を設け
ることで、第２Ｙ分岐導波路で第１光と第２光とが異な
る位相で合波されることになり、合波された光は、入射
した光のモードと異なるモード、例えば、高次モードに
なる。この異なるモードの合波光は、光導波路を伝搬す
ることができないので、光が強度変調されることにな
る。マッハ・ツェンダ型光変調器（以下、「ＭＺ光変調
器」と略記する。）は、電気信号→屈折率変化→位相変
化→強度変化というプロセスで変調を実現する。このよ
うな電気光学変調器は、例えば、特開平２−１９６２１
２号公報に記載されている。
る。電気光学変調器は、電気光学効果を有する基板に、
光導波路と信号電極と接地電極とが形成される。光導波
路は、２個のＹ分岐導波路でその中間部分が２本に分か
れて第１および第２導波路アームを形成して、マッハ・
ツェンダ干渉計（Mach-Zehnder interferometer ）を構
成する。信号電極は、この２本の導波路アーム上にそれ
ぞれ形成され、接地電極は、所定の間隔で信号電極と平
行するように基板上に形成される。電気光学光変調器に
入射された光は、光導波路を伝搬し、第１Ｙ分岐導波路
で２つに分岐し、それぞれ各導波路アームを伝搬し、第
２Ｙ分岐導波路で再び合波され、光導波路から射出され
る。ここで、各信号電極に電気信号、例えば、高周波信
号を印加すると電気光学効果によって各導波路アームの
屈折率が変化するため、第１および第２導波路アームを
伝搬する第１および第２光は、進行速度が変化すること
になる。このため、各電気信号間で所定の位相差を設け
ることで、第２Ｙ分岐導波路で第１光と第２光とが異な
る位相で合波されることになり、合波された光は、入射
した光のモードと異なるモード、例えば、高次モードに
なる。この異なるモードの合波光は、光導波路を伝搬す
ることができないので、光が強度変調されることにな
る。マッハ・ツェンダ型光変調器（以下、「ＭＺ光変調
器」と略記する。）は、電気信号→屈折率変化→位相変
化→強度変化というプロセスで変調を実現する。このよ
うな電気光学変調器は、例えば、特開平２−１９６２１
２号公報に記載されている。
【０００４】このような第１光の位相と第２光の位相と
を各信号電極によって独立に制御する電気光学変調器
は、特にデュアルドライブ（Dual-Drive）光変調器（以
下、「ＤＤ光変調器」と略記する。）と呼ばれる。ここ
で、第２Ｙ分岐導波路で合波される光の位相は、電気信
号と光とが相互作用を開始する相互作用開始点におけ
る、電気信号の位相と光の位相との関係に従う。このた
め、第２Ｙ分岐導波路で第１光の位相と第２光の位相と
の位相差を所望の位相差にするためには、各信号電極に
相関のある電気信号を各電気信号間で所定の位相に合わ
せて供給する必要がある。従来、この各電気信号間にお
ける位相の調整は、光変調器に位相調整のための基準箇
所がないために、外部に設けられた位相補償器を用いて
行っていた。
を各信号電極によって独立に制御する電気光学変調器
は、特にデュアルドライブ（Dual-Drive）光変調器（以
下、「ＤＤ光変調器」と略記する。）と呼ばれる。ここ
で、第２Ｙ分岐導波路で合波される光の位相は、電気信
号と光とが相互作用を開始する相互作用開始点におけ
る、電気信号の位相と光の位相との関係に従う。このた
め、第２Ｙ分岐導波路で第１光の位相と第２光の位相と
の位相差を所望の位相差にするためには、各信号電極に
相関のある電気信号を各電気信号間で所定の位相に合わ
せて供給する必要がある。従来、この各電気信号間にお
ける位相の調整は、光変調器に位相調整のための基準箇
所がないために、外部に設けられた位相補償器を用いて
行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
位相補償器を用いた方法では、製品ごとに位相補償器を
調整しなければならないという問題がある。特に、ケー
ブル長で位相を補償する場合には温度係数のために温度
変化にともなって調整時とズレてしまう問題もある。そ
して、特に、電気信号が高周波になればなるほどその調
整が難しく、電気光学変調器を複数個縦続接続して使用
する場合には、各電気光学変調器に供給する各電気信号
間においても位相を合わせる必要があり、より調整が難
しくなる。
位相補償器を用いた方法では、製品ごとに位相補償器を
調整しなければならないという問題がある。特に、ケー
ブル長で位相を補償する場合には温度係数のために温度
変化にともなって調整時とズレてしまう問題もある。そ
して、特に、電気信号が高周波になればなるほどその調
整が難しく、電気光学変調器を複数個縦続接続して使用
する場合には、各電気光学変調器に供給する各電気信号
間においても位相を合わせる必要があり、より調整が難
しくなる。
【０００６】そこで、本発明では、位相補償器を使用す
ることなく、各電気信号を各信号電極に供給する箇所で
位相を合わせることによって、相互作用開始点におい
て、第１光の位相と第２光の位相とを所定の位相にする
ことができる光変調器を提供することを目的とする。
ることなく、各電気信号を各信号電極に供給する箇所で
位相を合わせることによって、相互作用開始点におい
て、第１光の位相と第２光の位相とを所定の位相にする
ことができる光変調器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、所定の光
学効果を有する基板と、第１Ｙ分岐導波路で第１および
第２導波路アームに分岐した後に第２Ｙ分岐導波路で再
び合流する、前記基板に形成された光導波路と、第１導
波路アームを伝搬する第１光と所定の相互作用をする第
１電気信号を伝導する、基板上に形成された第１信号電
極と、第２導波路アームを伝搬する第２光と所定の相互
作用をする第２電気信号を伝導する、基板上に形成され
た第２信号電極と、基板上に形成された接地電極とを備
え、第１信号電極における第１電気信号を供給する第１
入力端ｄから第１光と第１電気信号とが相互作用を開始
する第１相互作用開始点ｂまで第１電気信号が伝導する
時間を第１進行時間ｔ（db）、光導波路に入力された入
力光を第１光および第２光に分岐する第１Ｙ分岐導波路
の分岐点ａから第１相互作用開始点ｂまで第１光が伝搬
する時間を第１伝搬時間ｔ（ab）、第２信号電極におけ
る第２電気信号を供給する第２入力端ｅから第２光と第
２電気信号とが相互作用を開始する第２相互作用開始点
ｃまで第２電気信号が伝導する時間を第２進行時間ｔ
（ec）、分岐点ａから第２相互作用開始点ｃまで第２光
が伝搬する時間を第２伝搬時間ｔ（ac）とする場合に、
第１進行時間と第１伝搬時間との差の絶対値と、第２進
行時間と第２伝搬時間との差の絶対値と、の差を０また
は第１および第２電気信号の周期Ｔの４分の１の整数倍
とする、すなわち、 ｜ｔ（db）−ｔ（ab）｜−｜ｔ（ec）−ｔ（ac）｜ ＝ ０ ・・（式１） または、 ｜ｔ（db）−ｔ（ab）｜−｜ｔ（ec）？ｔ（ac）｜ ＝ ｎＴ／４・・（式２） ｎは、正負の整数とする光変調器によって達成される。
学効果を有する基板と、第１Ｙ分岐導波路で第１および
第２導波路アームに分岐した後に第２Ｙ分岐導波路で再
び合流する、前記基板に形成された光導波路と、第１導
波路アームを伝搬する第１光と所定の相互作用をする第
１電気信号を伝導する、基板上に形成された第１信号電
極と、第２導波路アームを伝搬する第２光と所定の相互
作用をする第２電気信号を伝導する、基板上に形成され
た第２信号電極と、基板上に形成された接地電極とを備
え、第１信号電極における第１電気信号を供給する第１
入力端ｄから第１光と第１電気信号とが相互作用を開始
する第１相互作用開始点ｂまで第１電気信号が伝導する
時間を第１進行時間ｔ（db）、光導波路に入力された入
力光を第１光および第２光に分岐する第１Ｙ分岐導波路
の分岐点ａから第１相互作用開始点ｂまで第１光が伝搬
する時間を第１伝搬時間ｔ（ab）、第２信号電極におけ
る第２電気信号を供給する第２入力端ｅから第２光と第
２電気信号とが相互作用を開始する第２相互作用開始点
ｃまで第２電気信号が伝導する時間を第２進行時間ｔ
（ec）、分岐点ａから第２相互作用開始点ｃまで第２光
が伝搬する時間を第２伝搬時間ｔ（ac）とする場合に、
第１進行時間と第１伝搬時間との差の絶対値と、第２進
行時間と第２伝搬時間との差の絶対値と、の差を０また
は第１および第２電気信号の周期Ｔの４分の１の整数倍
とする、すなわち、 ｜ｔ（db）−ｔ（ab）｜−｜ｔ（ec）−ｔ（ac）｜ ＝ ０ ・・（式１） または、 ｜ｔ（db）−ｔ（ab）｜−｜ｔ（ec）？ｔ（ac）｜ ＝ ｎＴ／４・・（式２） ｎは、正負の整数とする光変調器によって達成される。
【０００８】また、これは、次のようにも表現される。
第１相互作用開始点ｂから第１光および第２光を合流す
る第２Ｙ分岐導波路の合流点ｋまで第１光が伝搬する時
間を第３伝搬時間ｔ（bk）、第２相互作用開始点ｃから
合流点ｋまで第２光が伝搬する時間を第４伝搬時間ｔ
（ck）とする場合に、第１進行時間ｔ（db）と第３伝搬
時間ｔ（bk）との和と、第２進行時間ｔ（ec）と第４伝
搬時間ｔ（ck）との和と、の差の絶対値を０または第１
および第２電気信号の周期Ｔの４分の１の整数倍とす
る、すなわち、 ｜ｔ（db）＋ｔ（bk）−（ｔ（ec）＋ｔ（ck））｜ ＝ ０ ・・（式３） または、 ｜ｔ（db）＋ｔ（bk）−（ｔ（ec）＋ｔ（ck））｜ ＝ ｎＴ／４・・（式４） ｎは、正負の整数とすることである。
第１相互作用開始点ｂから第１光および第２光を合流す
る第２Ｙ分岐導波路の合流点ｋまで第１光が伝搬する時
間を第３伝搬時間ｔ（bk）、第２相互作用開始点ｃから
合流点ｋまで第２光が伝搬する時間を第４伝搬時間ｔ
（ck）とする場合に、第１進行時間ｔ（db）と第３伝搬
時間ｔ（bk）との和と、第２進行時間ｔ（ec）と第４伝
搬時間ｔ（ck）との和と、の差の絶対値を０または第１
および第２電気信号の周期Ｔの４分の１の整数倍とす
る、すなわち、 ｜ｔ（db）＋ｔ（bk）−（ｔ（ec）＋ｔ（ck））｜ ＝ ０ ・・（式３） または、 ｜ｔ（db）＋ｔ（bk）−（ｔ（ec）＋ｔ（ck））｜ ＝ ｎＴ／４・・（式４） ｎは、正負の整数とすることである。
【０００９】そして、この第１および第２進行時間ｔ
（db）、ｔ（ec）の調整は、各入力端ｄ、ｅから各相互
作用開始点ｂ、ｃまでにおける各信号電極の長さ、幅、
厚さ、材質、接地電極との間隔、または、基板との間の
バッファ層の厚さによって行うことができる。つまり、
第１および第２進行時間ｔ（db）、ｔ（ec）は、幾何学
的な長さで調整する方法と、電気信号の進行速度で調整
する方法とがある。
（db）、ｔ（ec）の調整は、各入力端ｄ、ｅから各相互
作用開始点ｂ、ｃまでにおける各信号電極の長さ、幅、
厚さ、材質、接地電極との間隔、または、基板との間の
バッファ層の厚さによって行うことができる。つまり、
第１および第２進行時間ｔ（db）、ｔ（ec）は、幾何学
的な長さで調整する方法と、電気信号の進行速度で調整
する方法とがある。
【００１０】このような光変調器は、式１または式２を
満たすので、第１入力端ｄにおける第１電気信号の位相
と第２入力端ｅにおける第２電気信号の位相との差が、
第１相互作用開始点ｂにおける第１電気信号の位相と第
２相互作用開始点ｃにおける第２電気信号の位相との差
となる。このため、光変調器は、分岐点ａで分岐した第
１および第２光に対し、第１および第２相互作用開始点
ｂ、ｃにおいて、第１入力端ｄにおける第１電気信号の
位相と第２入力端ｅにおける第２電気信号の位相との差
でそれぞれ相互作用を及ぼすことができる。
満たすので、第１入力端ｄにおける第１電気信号の位相
と第２入力端ｅにおける第２電気信号の位相との差が、
第１相互作用開始点ｂにおける第１電気信号の位相と第
２相互作用開始点ｃにおける第２電気信号の位相との差
となる。このため、光変調器は、分岐点ａで分岐した第
１および第２光に対し、第１および第２相互作用開始点
ｂ、ｃにおいて、第１入力端ｄにおける第１電気信号の
位相と第２入力端ｅにおける第２電気信号の位相との差
でそれぞれ相互作用を及ぼすことができる。
【００１１】したがって、分岐点ａで分岐し等位相で伝
搬する第１および第２光に対し第１および第２電気信号
を所望の位相差で相互作用をそれぞれ及ぼしたい場合
に、第１電気信号の位相と第２電気信号の位相との位相
差を第１および第２入力端ｄ、ｅにおいて所望の位相差
に調整すれば足りる。すなわち、第１および第２入力端
ｄ、ｅが位相調整のための基準箇所となる。このため、
位相補償器を必要としないので、光変調器の周辺回路構
成を簡素化することができる。
搬する第１および第２光に対し第１および第２電気信号
を所望の位相差で相互作用をそれぞれ及ぼしたい場合
に、第１電気信号の位相と第２電気信号の位相との位相
差を第１および第２入力端ｄ、ｅにおいて所望の位相差
に調整すれば足りる。すなわち、第１および第２入力端
ｄ、ｅが位相調整のための基準箇所となる。このため、
位相補償器を必要としないので、光変調器の周辺回路構
成を簡素化することができる。
【００１２】ここで、周期は、電気信号がアナログ信号
である場合には、いわゆる同一波形が繰り返される時間
間隔であり、ディジタル信号である場合には、１ビット
に割り当てられた時間間隔である。
である場合には、いわゆる同一波形が繰り返される時間
間隔であり、ディジタル信号である場合には、１ビット
に割り当てられた時間間隔である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の
構成については、同一の符号を付し、その説明を省略す
る。 （第１の実施形態の構成）第１の実施形態は、本発明に
かかる光変調器の実施形態であり、第１および第２進行
時間ｔ（db）、ｔ（ec）が幾何学的な長さによって調整
される実施形態である。
図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の
構成については、同一の符号を付し、その説明を省略す
る。 （第１の実施形態の構成）第１の実施形態は、本発明に
かかる光変調器の実施形態であり、第１および第２進行
時間ｔ（db）、ｔ（ec）が幾何学的な長さによって調整
される実施形態である。
【００１４】図１は、第１の実施形態の光変調器の構成
を示す図である。図２は、第１の実施形態の光変調器に
おいて、接地電極の省略図である。図２は、光導波路の
各部に付された符号、および、信号電極の各部に付され
た符号を明確にするために、接地電極を省略した図であ
り、図２Ａは、上面図、図２Ｂは、図２ＡのＡＡ’にお
ける断面図である。
を示す図である。図２は、第１の実施形態の光変調器に
おいて、接地電極の省略図である。図２は、光導波路の
各部に付された符号、および、信号電極の各部に付され
た符号を明確にするために、接地電極を省略した図であ
り、図２Ａは、上面図、図２Ｂは、図２ＡのＡＡ’にお
ける断面図である。
【００１５】図１および図２において、光変調器１０
は、基板１１に光導波路１２、バッファ層１５、第１信
号電極１３、第２信号電極１４および接地電極１６、１
７、１８を備えて構成される。基板１１は、所定の光学
効果に合わせて選択され、本実施形態では、電気光学結
晶であるニオブ酸リチウムが選定された。なお、電気光
学結晶は、他に、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ
酸リチウム・タンタル酸リチウム固有体などがある。こ
こで、電気光学効果を効率的に発生させるために、結晶
方位は、ＺカットまたはＸカットが好ましい。
は、基板１１に光導波路１２、バッファ層１５、第１信
号電極１３、第２信号電極１４および接地電極１６、１
７、１８を備えて構成される。基板１１は、所定の光学
効果に合わせて選択され、本実施形態では、電気光学結
晶であるニオブ酸リチウムが選定された。なお、電気光
学結晶は、他に、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ
酸リチウム・タンタル酸リチウム固有体などがある。こ
こで、電気光学効果を効率的に発生させるために、結晶
方位は、ＺカットまたはＸカットが好ましい。
【００１６】光導波路１２は、図２Ｂに一断面を示すよ
うに、基板１１に金属を光導波路１２部分だけ選択的に
拡散させ、該部分の屈折率を回りの部分より大きくす
る。本実施形態では、光導波路１２は、チタン（Ｔｉ）
の熱拡散によって形成された。光導波路１２は、マッハ
・ツェンダ干渉計を構成するように、２個のＹ分岐導波
路でその中間部分が２本に分かれて第１および第２導波
路アーム１２d 、１２e を形成する。すなわち、光導波
路１２において、図２Ａに示すように、光の入射端から
第１Ｙ分岐導波路の分岐点ａまでは、１本の光導波路１
２a が形成され、第２Ｙ分岐導波路の分岐点ｋから光の
射出端までも１本の光導波路１２h が形成される。分岐
点ａから分岐点ｋまでの間において、分岐した２本のう
ちの一方は、分岐導波路１２b 、第１導波路アーム１２
d および分岐導波路１２f が形成され、他方は、分岐導
波路１２c 、第２導波路アーム１２e および分岐導波路
１２g が形成される。そして、第１導波路アーム１２d
と第２導波路アーム１２eとは、実質的に平行となるよ
うに形成される。
うに、基板１１に金属を光導波路１２部分だけ選択的に
拡散させ、該部分の屈折率を回りの部分より大きくす
る。本実施形態では、光導波路１２は、チタン（Ｔｉ）
の熱拡散によって形成された。光導波路１２は、マッハ
・ツェンダ干渉計を構成するように、２個のＹ分岐導波
路でその中間部分が２本に分かれて第１および第２導波
路アーム１２d 、１２e を形成する。すなわち、光導波
路１２において、図２Ａに示すように、光の入射端から
第１Ｙ分岐導波路の分岐点ａまでは、１本の光導波路１
２a が形成され、第２Ｙ分岐導波路の分岐点ｋから光の
射出端までも１本の光導波路１２h が形成される。分岐
点ａから分岐点ｋまでの間において、分岐した２本のう
ちの一方は、分岐導波路１２b 、第１導波路アーム１２
d および分岐導波路１２f が形成され、他方は、分岐導
波路１２c 、第２導波路アーム１２e および分岐導波路
１２g が形成される。そして、第１導波路アーム１２d
と第２導波路アーム１２eとは、実質的に平行となるよ
うに形成される。
【００１７】バッファ層１５は、第１信号電極１３、第
２信号電極１４および接地電極１６、１７、１８への光
の吸収を抑制するための層であり、通常、化学的安定性
の観点からシリコン酸化膜などが使用される。第１信号
電極１３および第２信号電極１４は、進行波型の電極で
あり、金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属が
基板１１上に蒸着法などによってストライプライン状に
形成される。第１信号電極１３と第２信号電極１４と
は、同じ線幅および同じ厚さで、すなわち、実質的に同
一断面形状で形成される。
２信号電極１４および接地電極１６、１７、１８への光
の吸収を抑制するための層であり、通常、化学的安定性
の観点からシリコン酸化膜などが使用される。第１信号
電極１３および第２信号電極１４は、進行波型の電極で
あり、金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属が
基板１１上に蒸着法などによってストライプライン状に
形成される。第１信号電極１３と第２信号電極１４と
は、同じ線幅および同じ厚さで、すなわち、実質的に同
一断面形状で形成される。
【００１８】第１信号電極１３は、位相調整部１３a 、
作用部１３b および終端部１３c の各部を備えて構成さ
れる。作用部１３b は、第１導波路アーム１２d 上に形
成される。すなわち、作用部１３b と第１導波路アーム
１２d とは、平行である。位相調整部１３a は、作用部
１３b と略直角になるように形成され、終端部１３cも
作用部１３b と略直角になるように形成される。
作用部１３b および終端部１３c の各部を備えて構成さ
れる。作用部１３b は、第１導波路アーム１２d 上に形
成される。すなわち、作用部１３b と第１導波路アーム
１２d とは、平行である。位相調整部１３a は、作用部
１３b と略直角になるように形成され、終端部１３cも
作用部１３b と略直角になるように形成される。
【００１９】ここで、位相調整部１３a と作用部１３b
との交点を相互作用開始点ｂとし、終端部１３c と作用
部１３b との交点を相互作用終了点ｆとする。相互作用
開始点ｂは、第１導波路アーム１２d を伝搬する第１光
と第１信号電極１３を進行する第１電気信号とが相互作
用を開始する箇所である。相互作用は、基板１１が電気
光学結晶であるため、電気光学効果である。相互作用終
了点ｆは、この相互作用が終了する箇所である。相互作
用開始点ｂから相互作用終了点ｆまでが第１光と第１電
気信号とが相互作用する作用長となる。そして、電気信
号を入力する入力端ｄは、相互作用開始点ｂの反対側の
位相調整部１３a に形成され、基板１１の一側端に配置
される。終端抵抗を接続する終端ｈは、相互作用終了点
ｆの反対側の終端部１３c に形成され、入力端ｄと反対
側端の基板１１に配置される。
との交点を相互作用開始点ｂとし、終端部１３c と作用
部１３b との交点を相互作用終了点ｆとする。相互作用
開始点ｂは、第１導波路アーム１２d を伝搬する第１光
と第１信号電極１３を進行する第１電気信号とが相互作
用を開始する箇所である。相互作用は、基板１１が電気
光学結晶であるため、電気光学効果である。相互作用終
了点ｆは、この相互作用が終了する箇所である。相互作
用開始点ｂから相互作用終了点ｆまでが第１光と第１電
気信号とが相互作用する作用長となる。そして、電気信
号を入力する入力端ｄは、相互作用開始点ｂの反対側の
位相調整部１３a に形成され、基板１１の一側端に配置
される。終端抵抗を接続する終端ｈは、相互作用終了点
ｆの反対側の終端部１３c に形成され、入力端ｄと反対
側端の基板１１に配置される。
【００２０】第２信号電極１４は、位相調整部１４a 、
作用部１４b および終端部１４c の各部を備えて構成さ
れる。作用部１４b は、第２導波路アーム１２e 上に形
成される。位相調整部１４a は、後述の長さになるよう
に、中間部分が「コ」の字状に形成され、該「コ」の字
状部分以外が位相調整部１３a と平行になるように形成
される。終端部１４c は、作用部１４b と略直角になる
ように形成される。
作用部１４b および終端部１４c の各部を備えて構成さ
れる。作用部１４b は、第２導波路アーム１２e 上に形
成される。位相調整部１４a は、後述の長さになるよう
に、中間部分が「コ」の字状に形成され、該「コ」の字
状部分以外が位相調整部１３a と平行になるように形成
される。終端部１４c は、作用部１４b と略直角になる
ように形成される。
【００２１】ここで、位相調整部１４a と作用部１４b
との交点を相互作用開始点ｃとし、終端部１４c と作用
部１４b との交点を相互作用終了点ｇとする。相互作用
開始点ｃは、第２導波路アーム１２e を伝搬する第２光
と第２信号電極１４を進行する第２電気信号とが相互作
用を開始する箇所である。相互作用終了点ｇは、この相
互作用が終了する箇所である。そして、電気信号を入力
する入力端ｅは、相互作用開始点ｃの反対側の位相調整
部１４a に形成され、第１信号電極１３の入力端ｄと同
一側端に配置される。また、終端抵抗を接続する終端ｊ
は、相互作用終了点ｇの反対側の終端部１４c に形成さ
れる。
との交点を相互作用開始点ｃとし、終端部１４c と作用
部１４b との交点を相互作用終了点ｇとする。相互作用
開始点ｃは、第２導波路アーム１２e を伝搬する第２光
と第２信号電極１４を進行する第２電気信号とが相互作
用を開始する箇所である。相互作用終了点ｇは、この相
互作用が終了する箇所である。そして、電気信号を入力
する入力端ｅは、相互作用開始点ｃの反対側の位相調整
部１４a に形成され、第１信号電極１３の入力端ｄと同
一側端に配置される。また、終端抵抗を接続する終端ｊ
は、相互作用終了点ｇの反対側の終端部１４c に形成さ
れる。
【００２２】接地電極１６、１７、１８は、図１に示す
ように、第１信号電極１３および第２信号電極１４とそ
れぞれ所定の間隔を空けて、基板１１上に形成される。
ここで、第１入力端ｄから第１相互作用開始点ｂまで第
１電気信号が伝導する時間を第１進行時間ｔ（db）、分
岐点ａから第１相互作用開始点ｂまで第１光が伝搬する
時間を第１伝搬時間ｔ（ab）、第２入力端ｅから第２相
互作用開始点ｃまで第２電気信号が伝導する時間を第２
進行時間ｔ（ec）、分岐点ａから第２相互作用開始点ｃ
まで第２光が伝搬する時間を第２伝搬時間ｔ（ac）とす
ると、 ｜ｔ（db）−ｔ（ab）｜ − ｜ｔ（ec）−ｔ（ac）｜
＝ ０ を満たすように、分岐点ａから第１相互作用開始点ｂま
での光導波路１２の光学的距離、分岐点ａから第２相互
作用開始点ｃまでの光導波路１２の光学的距離、およ
び、第１入力端ｄから第１相互作用開始点ｂまでの第１
信号電極の長さを考慮した上で、第２入力端ｅから第２
相互作用開始点ｃまでの第２信号電極の長さを決定し、
「コ」の字状の部分を設計する。なお、これは、式３を
満たすように設計したことにもなる。
ように、第１信号電極１３および第２信号電極１４とそ
れぞれ所定の間隔を空けて、基板１１上に形成される。
ここで、第１入力端ｄから第１相互作用開始点ｂまで第
１電気信号が伝導する時間を第１進行時間ｔ（db）、分
岐点ａから第１相互作用開始点ｂまで第１光が伝搬する
時間を第１伝搬時間ｔ（ab）、第２入力端ｅから第２相
互作用開始点ｃまで第２電気信号が伝導する時間を第２
進行時間ｔ（ec）、分岐点ａから第２相互作用開始点ｃ
まで第２光が伝搬する時間を第２伝搬時間ｔ（ac）とす
ると、 ｜ｔ（db）−ｔ（ab）｜ − ｜ｔ（ec）−ｔ（ac）｜
＝ ０ を満たすように、分岐点ａから第１相互作用開始点ｂま
での光導波路１２の光学的距離、分岐点ａから第２相互
作用開始点ｃまでの光導波路１２の光学的距離、およ
び、第１入力端ｄから第１相互作用開始点ｂまでの第１
信号電極の長さを考慮した上で、第２入力端ｅから第２
相互作用開始点ｃまでの第２信号電極の長さを決定し、
「コ」の字状の部分を設計する。なお、これは、式３を
満たすように設計したことにもなる。
【００２３】あるいは、第１電気信号および第２電気信
号の周期をＴ、正負の整数をｎとすると、 ｜ｔ（db）− ｔ（ab）｜−｜ｔ（ec）−ｔ（ac）｜ ＝
ｎＴ／４ を満たすように、第２入力端ｅから第２相互作用開始点
ｃまでの第２信号電極の長さを決定し、「コ」の字状の
部分を設計してもよい。なお、これは、式４を満たすよ
うに設計したことにもなる。
号の周期をＴ、正負の整数をｎとすると、 ｜ｔ（db）− ｔ（ab）｜−｜ｔ（ec）−ｔ（ac）｜ ＝
ｎＴ／４ を満たすように、第２入力端ｅから第２相互作用開始点
ｃまでの第２信号電極の長さを決定し、「コ」の字状の
部分を設計してもよい。なお、これは、式４を満たすよ
うに設計したことにもなる。
【００２４】なお、これらの場合において、分岐点ａか
ら第１相互作用開始点ｂまでの距離ａｂ、分岐点ａから
第２相互作用開始点ｃまでの距離ａｃ、第１入力端ｄか
ら第１相互作用開始点ｂまでの距離ｄｂ、および、第２
入力端ｅから第２相互作用開始点ｃまでの距離ｅｃの間
には、 ａｂ＜ａｃ ・・・（式５） および、 ｄｂ＜ｅｃ ・・・（式６） の関係がある。
ら第１相互作用開始点ｂまでの距離ａｂ、分岐点ａから
第２相互作用開始点ｃまでの距離ａｃ、第１入力端ｄか
ら第１相互作用開始点ｂまでの距離ｄｂ、および、第２
入力端ｅから第２相互作用開始点ｃまでの距離ｅｃの間
には、 ａｂ＜ａｃ ・・・（式５） および、 ｄｂ＜ｅｃ ・・・（式６） の関係がある。
【００２５】（第１の実施形態の動作・効果）次に、第
１の実施形態の光変調器の動作および効果について説明
する。図３は、第１の実施形態の光変調器において、第
１光および第２光と、第１電気信号および第２電気信号
との関係を説明する図である。図３左側は、各入力端
ｄ、ｅにおける各電気信号であり、図３右は、各相互作
用開始点ｂ、ｃにおける各電気信号である。図３Ａは、
正弦波の場合における第１電気信号の例であり、図３Ｂ
は、正弦波の場合における第２電気信号の例である。図
３Ｃは、ＮＺＲ（ノン・リターン・ゼロ、Non Return t
o Zero）の場合における第１電気信号の例であり、図３
Ｄは、ＮＺＲの場合における第２電気信号の例である。
１の実施形態の光変調器の動作および効果について説明
する。図３は、第１の実施形態の光変調器において、第
１光および第２光と、第１電気信号および第２電気信号
との関係を説明する図である。図３左側は、各入力端
ｄ、ｅにおける各電気信号であり、図３右は、各相互作
用開始点ｂ、ｃにおける各電気信号である。図３Ａは、
正弦波の場合における第１電気信号の例であり、図３Ｂ
は、正弦波の場合における第２電気信号の例である。図
３Ｃは、ＮＺＲ（ノン・リターン・ゼロ、Non Return t
o Zero）の場合における第１電気信号の例であり、図３
Ｄは、ＮＺＲの場合における第２電気信号の例である。
【００２６】なお、図２の入射端、分岐点ａ、各分岐導
波路１２b 、１２c および各相互作用開始点ｂ、ｃにお
ける波形は、式１の場合における光導波路１２を伝搬す
る光の波形を示している。図２および図３において、搬
送波である光、例えば、レーザ光は、入射端から入力さ
れ、光導波路１２a を伝搬する。光導波路１２a を伝搬
した光は、第１Ｙ分岐導波路の分岐点ａに到達し、第１
光および第２光に分配される。したがって、第１光およ
び第２光は、強度、周波数、位相および偏波の各状態が
同じである。
波路１２b 、１２c および各相互作用開始点ｂ、ｃにお
ける波形は、式１の場合における光導波路１２を伝搬す
る光の波形を示している。図２および図３において、搬
送波である光、例えば、レーザ光は、入射端から入力さ
れ、光導波路１２a を伝搬する。光導波路１２a を伝搬
した光は、第１Ｙ分岐導波路の分岐点ａに到達し、第１
光および第２光に分配される。したがって、第１光およ
び第２光は、強度、周波数、位相および偏波の各状態が
同じである。
【００２７】第１光は、分岐導波路１２b および第１導
波路アーム１２d を伝搬し、第１伝搬時間ｔ（ab）で第
１相互作用開始点ｂに到達する。同様に、第２光は、分
岐導波路１２c および第２導波路アーム１２e を伝搬
し、第２伝搬時間ｔ（ac）で第２相互作用開始点ｃに到
達する。一方、レーザ光が分岐点ａに到達した時点で第
１入力端ｄに入力された第１電気信号は、位相調整部１
３a を進行し、第１進行時間ｔ（db）で第１相互作用開
始点ｂに到達する。同様に、レーザ光が分岐点ａに到達
した時点で第２入力端ｅに入力された第２電気信号は、
位相調整部１４a を進行し、第２進行時間ｔ（ec）で第
２相互作用開始点ｃに到達する。
波路アーム１２d を伝搬し、第１伝搬時間ｔ（ab）で第
１相互作用開始点ｂに到達する。同様に、第２光は、分
岐導波路１２c および第２導波路アーム１２e を伝搬
し、第２伝搬時間ｔ（ac）で第２相互作用開始点ｃに到
達する。一方、レーザ光が分岐点ａに到達した時点で第
１入力端ｄに入力された第１電気信号は、位相調整部１
３a を進行し、第１進行時間ｔ（db）で第１相互作用開
始点ｂに到達する。同様に、レーザ光が分岐点ａに到達
した時点で第２入力端ｅに入力された第２電気信号は、
位相調整部１４a を進行し、第２進行時間ｔ（ec）で第
２相互作用開始点ｃに到達する。
【００２８】ここで、第１伝搬時間ｔ（ab）、第２伝搬
時間ｔ（ac）、第１進行時間ｔ（db）および第２進行時
間ｔ（ec）の間には、式１または式２を満たすように設
計されているから、分岐点ａで分配された第１光および
第２光に対し、各入力端ｄ、ｅで同時に入力された第１
電気信号と第２電気信号は、各相互作用開始点ｂ、ｃで
同時に相互作用することになる。
時間ｔ（ac）、第１進行時間ｔ（db）および第２進行時
間ｔ（ec）の間には、式１または式２を満たすように設
計されているから、分岐点ａで分配された第１光および
第２光に対し、各入力端ｄ、ｅで同時に入力された第１
電気信号と第２電気信号は、各相互作用開始点ｂ、ｃで
同時に相互作用することになる。
【００２９】すなわち、図３Ａおよび図３Ｂに示すよう
に、第１電気信号が第１入力端ｄにおいてｑ１の状態で
入力された場合に、第２電気信号が第２入力端ｅにおい
てｒ１の状態で入力されたとする（位相差はπであ
る）。分岐点ａで分配された第１光が分岐点ａから第１
相互作用間始点ｂまで伝搬する間に、ｑ１状態の第１電
気信号が位相調整部１３a を進行して第１光にｑ１状態
で相互作用を開始することになる。そして、分岐点ａで
分配された第２光が分岐点ａから第２相互作用間始点ｃ
まで伝搬する間に、ｒ１状態の第２電気信号が位相調整
部１４a を進行して第２光にｒ１状態で相互作用を開始
することになる。第１光および第２光は、各状態が同一
の光であるから、光変調器１０は、第１電気信号が第１
光にｑ１状態で相互作用を開始する時に、式１を満たす
場合では第１光と同一状態である第２光に第２電気信号
をｒ１状態で相互作用を開始させることができる。
に、第１電気信号が第１入力端ｄにおいてｑ１の状態で
入力された場合に、第２電気信号が第２入力端ｅにおい
てｒ１の状態で入力されたとする（位相差はπであ
る）。分岐点ａで分配された第１光が分岐点ａから第１
相互作用間始点ｂまで伝搬する間に、ｑ１状態の第１電
気信号が位相調整部１３a を進行して第１光にｑ１状態
で相互作用を開始することになる。そして、分岐点ａで
分配された第２光が分岐点ａから第２相互作用間始点ｃ
まで伝搬する間に、ｒ１状態の第２電気信号が位相調整
部１４a を進行して第２光にｒ１状態で相互作用を開始
することになる。第１光および第２光は、各状態が同一
の光であるから、光変調器１０は、第１電気信号が第１
光にｑ１状態で相互作用を開始する時に、式１を満たす
場合では第１光と同一状態である第２光に第２電気信号
をｒ１状態で相互作用を開始させることができる。
【００３０】同様に、各入力端ｄ、ｅで第１電気信号が
ｑ２状態で入力され同時に第２電気信号がｒ２状態で入
力されると、各相互作用開始点ｂ、ｃにおいても、第１
電気信号は、第１光にｑ２状態で相互作用を開始し、分
岐前第１光と同一の光であった第２光に対し第２電気信
号は、ｒ２状態で相互作用を開始する。以下、同様であ
る。
ｑ２状態で入力され同時に第２電気信号がｒ２状態で入
力されると、各相互作用開始点ｂ、ｃにおいても、第１
電気信号は、第１光にｑ２状態で相互作用を開始し、分
岐前第１光と同一の光であった第２光に対し第２電気信
号は、ｒ２状態で相互作用を開始する。以下、同様であ
る。
【００３１】また、光変調器１０は、第１電気信号が第
１光にｑ１状態で相互作用を開始する時に、式２を満た
す場合では第１光に対し所定の位相差を持つ第２光に第
２電気信号をｒ１状態で相互作用を開始させることがで
きる。したがって、光変調器１０は、第１入力端ｄおよ
び第２入力端ｅで第１電気信号と第２電気信号とを所定
の位相差でタイミングを合わせれば、各相互作用開始点
ｂ、ｃにおいてそのタイミングで第１光および第２光に
それぞれ相互作用を開始させることができる。
１光にｑ１状態で相互作用を開始する時に、式２を満た
す場合では第１光に対し所定の位相差を持つ第２光に第
２電気信号をｒ１状態で相互作用を開始させることがで
きる。したがって、光変調器１０は、第１入力端ｄおよ
び第２入力端ｅで第１電気信号と第２電気信号とを所定
の位相差でタイミングを合わせれば、各相互作用開始点
ｂ、ｃにおいてそのタイミングで第１光および第２光に
それぞれ相互作用を開始させることができる。
【００３２】そして、第１電気信号および第２電気信号
がディジタル信号である場合も、周期を図３Ｃおよび図
３Ｄに示すように、１ビットが割り当てられた時間とす
ることによって、同様に、光変調器１０は、第１入力端
ｄおよび第２入力端ｅで第１電気信号と第２電気信号と
を所定の位相差でタイミングを合わせれば、各相互作用
開始点ｂ、ｃにおいてそのタイミングで第１光および第
２光にそれぞれ相互作用を開始させることができる。
がディジタル信号である場合も、周期を図３Ｃおよび図
３Ｄに示すように、１ビットが割り当てられた時間とす
ることによって、同様に、光変調器１０は、第１入力端
ｄおよび第２入力端ｅで第１電気信号と第２電気信号と
を所定の位相差でタイミングを合わせれば、各相互作用
開始点ｂ、ｃにおいてそのタイミングで第１光および第
２光にそれぞれ相互作用を開始させることができる。
【００３３】このように各入力端ｄ、ｅは、第１電気信
号と第２電気信号とのタイミングを合わせるための基準
箇所であり、これら入力端ｄ、ｅで所定の位相差でタイ
ミングを合わせた第１電気信号および第２電気信号を供
給すれば、光変調器１０は、入射された光に対し所望の
変調を行うことができる。光変調器１０は、そのために
従来のような位相補償器を用いた微妙な調整を必要とし
ない。
号と第２電気信号とのタイミングを合わせるための基準
箇所であり、これら入力端ｄ、ｅで所定の位相差でタイ
ミングを合わせた第１電気信号および第２電気信号を供
給すれば、光変調器１０は、入射された光に対し所望の
変調を行うことができる。光変調器１０は、そのために
従来のような位相補償器を用いた微妙な調整を必要とし
ない。
【００３４】なお、第１の実施形態では、第２信号電極
１４の位相調整部１４a は、中間部を「コ」の字状に形
成することによって上述の長さに調整されたが、これに
限定されるものではない。入力端ｅと相互作用開始点ｃ
との長さが、上述の長さに調整されればよいから、
「⊃」や「＞」や「Ｗ」を左９０°回転させた形状な
ど、任意の形状とすることができる。
１４の位相調整部１４a は、中間部を「コ」の字状に形
成することによって上述の長さに調整されたが、これに
限定されるものではない。入力端ｅと相互作用開始点ｃ
との長さが、上述の長さに調整されればよいから、
「⊃」や「＞」や「Ｗ」を左９０°回転させた形状な
ど、任意の形状とすることができる。
【００３５】次に、別の実施形態について説明する。 （第２の実施形態の構成）第２の実施形態は、本発明に
かかる光変調器の実施形態であり、第１および第２進行
時間ｔ（db）、ｔ（ec）が電気信号の進行速度で調整さ
れる実施形態である。
かかる光変調器の実施形態であり、第１および第２進行
時間ｔ（db）、ｔ（ec）が電気信号の進行速度で調整さ
れる実施形態である。
【００３６】図４は、第２の実施形態の光変調器の構成
を示す図である。図５は、第２の実施形態の光変調器に
おいて、接地電極の省略図である。図６は、第２の実施
形態における光変調器の部分拡大図である。拡大された
部分は、図４において破線で示す矩形部分であり、図６
Ａは、上面図、図６Ｂは、断面図である。
を示す図である。図５は、第２の実施形態の光変調器に
おいて、接地電極の省略図である。図６は、第２の実施
形態における光変調器の部分拡大図である。拡大された
部分は、図４において破線で示す矩形部分であり、図６
Ａは、上面図、図６Ｂは、断面図である。
【００３７】図４ないし図６において、光変調器２０
は、基板１１に光導波路１２、第１信号電極１３、バッ
ファ層１５、第２信号電極２４および接地電極１６、２
７、２８を備えて構成される。第１の実施形態では、第
１信号電極１３の断面形状と第２信号電極１４の断面形
状とが実質的に同一であることから、第１および第２電
気信号の進行速度は、同一である。このため、第１の実
施形態では、第２信号電極１４の位相調整部１４a の形
状を工夫することによって位相調整部１４a の長さを所
定の長さに設計して第２電気信号の位相を調整した。一
方、第２の実施形態では、第１信号電極１３を基準に、
第２信号電極２４の幅および厚さを調整することによ
り、第２電気信号の進行速度を遅延させて第２電気信号
の位相を調整する。よって、第２信号電極２４の形状お
よび接地電極２７、２８の形状を除き、第１の実施形態
の光変調器１０と構成が同一であるので、その構成の相
違のみを以下に説明する。
は、基板１１に光導波路１２、第１信号電極１３、バッ
ファ層１５、第２信号電極２４および接地電極１６、２
７、２８を備えて構成される。第１の実施形態では、第
１信号電極１３の断面形状と第２信号電極１４の断面形
状とが実質的に同一であることから、第１および第２電
気信号の進行速度は、同一である。このため、第１の実
施形態では、第２信号電極１４の位相調整部１４a の形
状を工夫することによって位相調整部１４a の長さを所
定の長さに設計して第２電気信号の位相を調整した。一
方、第２の実施形態では、第１信号電極１３を基準に、
第２信号電極２４の幅および厚さを調整することによ
り、第２電気信号の進行速度を遅延させて第２電気信号
の位相を調整する。よって、第２信号電極２４の形状お
よび接地電極２７、２８の形状を除き、第１の実施形態
の光変調器１０と構成が同一であるので、その構成の相
違のみを以下に説明する。
【００３８】第２信号電極２４は、位相調整部２４a 、
作用部２４b および終端部２４c の各部を備えて構成さ
れる。作用部２４b は、第２導波路アーム１２e 上に形
成される。すなわち、作用部２４b と第２導波路アーム
１２e とは、平行である。位相調整部２４a は、式１ま
たは式２を満たすような幅および厚さに設計され、作用
部２４b と略直角になるように形成され、終端部２４c
も作用部２４b と略直角になるように形成される。
作用部２４b および終端部２４c の各部を備えて構成さ
れる。作用部２４b は、第２導波路アーム１２e 上に形
成される。すなわち、作用部２４b と第２導波路アーム
１２e とは、平行である。位相調整部２４a は、式１ま
たは式２を満たすような幅および厚さに設計され、作用
部２４b と略直角になるように形成され、終端部２４c
も作用部２４b と略直角になるように形成される。
【００３９】相互作用開始点ｃ、相互作用終了点ｇ、入
力端ｅおよび終端ｊは、第１の実施形態と同様な意味付
けで図５に示すようになる。接地電極２７、２８は、第
２信号電極２４の形状に合わせて図４に示すように第１
の実施形態から形状が変更され、第１信号電極１３およ
び第２信号電極２４とそれぞれ所定の間隔を空けて、基
板１１上に形成される。
力端ｅおよび終端ｊは、第１の実施形態と同様な意味付
けで図５に示すようになる。接地電極２７、２８は、第
２信号電極２４の形状に合わせて図４に示すように第１
の実施形態から形状が変更され、第１信号電極１３およ
び第２信号電極２４とそれぞれ所定の間隔を空けて、基
板１１上に形成される。
【００４０】ここで、図６に基づいて、より具体的な数
値例を説明する。図６に示すように、第１信号電極１３
は、第１入力端ｄから第１相互作用開始点ｂまで幅が約
５μｍであり、第２信号電極２４は、第２入力端ｅから
第２相互作用開始点ｃまで幅が約８０μｍである。な
お、各位相調整部１３a 、２４a において、各電気信号
を供給するための各電極部分は、幅が広くなっている。
第１信号電極１３、第２信号電極２４および接地電極１
６、２７、２８の各電極は、厚さが約３０μｍである。
各信号電極１３、２４と接地電極１６、２７、２８との
各間隔は、それぞれ約１５μｍである。そして、バッフ
ァ層１５は、厚さが約１．２μｍである。
値例を説明する。図６に示すように、第１信号電極１３
は、第１入力端ｄから第１相互作用開始点ｂまで幅が約
５μｍであり、第２信号電極２４は、第２入力端ｅから
第２相互作用開始点ｃまで幅が約８０μｍである。な
お、各位相調整部１３a 、２４a において、各電気信号
を供給するための各電極部分は、幅が広くなっている。
第１信号電極１３、第２信号電極２４および接地電極１
６、２７、２８の各電極は、厚さが約３０μｍである。
各信号電極１３、２４と接地電極１６、２７、２８との
各間隔は、それぞれ約１５μｍである。そして、バッフ
ァ層１５は、厚さが約１．２μｍである。
【００４１】（第２の実施形態の動作・効果）第２の実
施形態の動作および効果は、上述のように第２進行時間
ｔ（ec）の調整を第１の実施形態とは異なる方法の位相
調整部２４a で実現しただけであるから、第１の実施形
態と同様である。よって、その動作および効果の説明を
省略する。
施形態の動作および効果は、上述のように第２進行時間
ｔ（ec）の調整を第１の実施形態とは異なる方法の位相
調整部２４a で実現しただけであるから、第１の実施形
態と同様である。よって、その動作および効果の説明を
省略する。
【００４２】なお、第２の実施形態では、第１進行時間
ｔ（db）および第２進行時間ｔ（ec）の調整は、位相調
整部２４a の幅および厚さを調整することによって行わ
れたが、電気信号の進行速度は、電極の幅、厚さ、接地
電極との間隔、または、基板との間のバッファ層の厚さ
によっても行うことができる。進行速度は、電極の幅が
細いほど速く、厚さが厚いほど速く、接地電極との間隔
が狭いほど速く、バッファ層が厚いほど速くなる。
ｔ（db）および第２進行時間ｔ（ec）の調整は、位相調
整部２４a の幅および厚さを調整することによって行わ
れたが、電気信号の進行速度は、電極の幅、厚さ、接地
電極との間隔、または、基板との間のバッファ層の厚さ
によっても行うことができる。進行速度は、電極の幅が
細いほど速く、厚さが厚いほど速く、接地電極との間隔
が狭いほど速く、バッファ層が厚いほど速くなる。
【００４３】したがって、表１に示すように、第２信号
電極２４の位相調整部２４a は、第１信号電極１３の位
相調整部１３a に対し、電極は、幅で調整する場合には
幅を太く、厚さで調整する場合には薄く、バッファ層で
調整する場合には薄く、接地電極との間隔で調整する場
合には、広いする。さらに、第２信号電極２４の位相調
整部２４a は、電極の幅、厚さ、バッファ層および接地
電極との間隔の組み合わせによって進行速度を調整する
ことも可能である。
電極２４の位相調整部２４a は、第１信号電極１３の位
相調整部１３a に対し、電極は、幅で調整する場合には
幅を太く、厚さで調整する場合には薄く、バッファ層で
調整する場合には薄く、接地電極との間隔で調整する場
合には、広いする。さらに、第２信号電極２４の位相調
整部２４a は、電極の幅、厚さ、バッファ層および接地
電極との間隔の組み合わせによって進行速度を調整する
ことも可能である。
【００４４】
【表１】 次に、別の実施形態について説明する。 （第３の実施形態の構成）第３の実施形態は、本発明に
かかる光変調器の実施形態であり、電気信号の入力端を
広げる必要がある場合に、適用される実施形態である。
かかる光変調器の実施形態であり、電気信号の入力端を
広げる必要がある場合に、適用される実施形態である。
【００４５】図７は、第３の実施形態の光変調器の構成
を示す図である。本実施形態にかかる光変調器１０で
は、第１の実施形態と同様に、基板１１に光導波路１
２、第１信号電極１３、バッファ層１５、第２信号電極
３４および接地電極１６、２７、２８を備えて構成され
る。第１電気信号および第２電気信号がコネクタを通し
て、第１入力端ｄおよび第２入力端ｅに入力される場
合、使用するコネクタの大きさにより、第１入力端ｄお
よび第２入力端ｅの間の距離を広げる必要が生じる。
を示す図である。本実施形態にかかる光変調器１０で
は、第１の実施形態と同様に、基板１１に光導波路１
２、第１信号電極１３、バッファ層１５、第２信号電極
３４および接地電極１６、２７、２８を備えて構成され
る。第１電気信号および第２電気信号がコネクタを通し
て、第１入力端ｄおよび第２入力端ｅに入力される場
合、使用するコネクタの大きさにより、第１入力端ｄお
よび第２入力端ｅの間の距離を広げる必要が生じる。
【００４６】例えば、市販されているコネクタの中には
として、Vコネクタ(アンリツ製)を用いた場合、約４ｍ
ｍの間隔を必要とするものがある。この場合、第１の実
施形態では、第１相互作用開始点ｂと第２相互作用開始
点ｃの間の距離も同じく、約４ｍｍとなる。第１および
第２の相互作用部分の長さ（第１相互作用開始点ｂと第
１相互作用終点ｆとの間および、第２相互作用開始点ｃ
と第２相互作用終了点ｇとの間）を通常等しくする必要
があるため、分岐導波路１２の直線部分（第１導波路ア
ーム１２ｄおよび第２導波路アーム１２ｅ）の長さを３
０ｍｍとすると、相互作用長は２６ｍｍとなり短くな
る。
として、Vコネクタ(アンリツ製)を用いた場合、約４ｍ
ｍの間隔を必要とするものがある。この場合、第１の実
施形態では、第１相互作用開始点ｂと第２相互作用開始
点ｃの間の距離も同じく、約４ｍｍとなる。第１および
第２の相互作用部分の長さ（第１相互作用開始点ｂと第
１相互作用終点ｆとの間および、第２相互作用開始点ｃ
と第２相互作用終了点ｇとの間）を通常等しくする必要
があるため、分岐導波路１２の直線部分（第１導波路ア
ーム１２ｄおよび第２導波路アーム１２ｅ）の長さを３
０ｍｍとすると、相互作用長は２６ｍｍとなり短くな
る。
【００４７】そこで、相互作用長を少しでも長く取るた
めに、図７に示す信号電極の構成をとる。すなわち、接
地電極は省略している。第２信号電極３４の位相調整部
３４ａを光導波路１２上の第２信号電極１４に対してク
ランク状に直角に２回曲げることにより、第１相互作用
開始点ｂと第２相互作用開始点ｃの距離を短くすること
ができ、その結果、相互作用長は約２ｍｍ長くでき、２
８ｍｍとなるとともに、第１の実施形態におけるコの字
型をなす位置調整部１４ａに比較して角をなす回数が減
るためマイクロ波の減少を防げる。
めに、図７に示す信号電極の構成をとる。すなわち、接
地電極は省略している。第２信号電極３４の位相調整部
３４ａを光導波路１２上の第２信号電極１４に対してク
ランク状に直角に２回曲げることにより、第１相互作用
開始点ｂと第２相互作用開始点ｃの距離を短くすること
ができ、その結果、相互作用長は約２ｍｍ長くでき、２
８ｍｍとなるとともに、第１の実施形態におけるコの字
型をなす位置調整部１４ａに比較して角をなす回数が減
るためマイクロ波の減少を防げる。
【００４８】図７において、位相調整部３４ａの距離の
具体的な調整量は、第１あるいは第２の実施形態で述べ
た方法を用いることができる。図８は、図７の第２信号
電極３４の変形例を示す。この変形例では、位相調整部
３４ａの形状をクランク状でなく、光導波路１２上に配
置した第２信号電極３４の位相調整部３４ａを基板１１
の端部まで直線で構成し、第２信号電極３４の位相調整
部３４ａと光導波路１２上の第２信号電極１４の角度θ
が鋭角になるように斜めに傾斜した形状も可能である。
具体的な調整量は、第１あるいは第２の実施形態で述べ
た方法を用いることができる。図８は、図７の第２信号
電極３４の変形例を示す。この変形例では、位相調整部
３４ａの形状をクランク状でなく、光導波路１２上に配
置した第２信号電極３４の位相調整部３４ａを基板１１
の端部まで直線で構成し、第２信号電極３４の位相調整
部３４ａと光導波路１２上の第２信号電極１４の角度θ
が鋭角になるように斜めに傾斜した形状も可能である。
【００４９】この図８の構成は、位相調整により第２信
号電極３４の角と有る箇所が１箇所のため、図７に比べ
マイクロ波の減衰を低減できる。図９は、図７および図
８の第２信号電極３４の変形例を示す。第２信号電極３
４の位相調整部３４ａを基板１１の端部まで直線ではな
くＳ字形状にすることで、第２信号電極３４の角がなく
なるため、角によるマイクロ波の減衰を低減することが
できる。
号電極３４の角と有る箇所が１箇所のため、図７に比べ
マイクロ波の減衰を低減できる。図９は、図７および図
８の第２信号電極３４の変形例を示す。第２信号電極３
４の位相調整部３４ａを基板１１の端部まで直線ではな
くＳ字形状にすることで、第２信号電極３４の角がなく
なるため、角によるマイクロ波の減衰を低減することが
できる。
【００５０】なお、第１、および第２、および第３の実
施形態では、各信号電極の各作用部は、各導波路アーム
上にそれぞれ形成されたが、必ずしも各導波路アーム上
にある必要はない。電気光学光変調器の場合、導波路ア
ームの屈折率は、信号電極と接地電極との間に生じる電
界によって生じるから、この電界中に導波路アームが配
置されるように、各信号電極の各作用部を形成すればよ
い。
施形態では、各信号電極の各作用部は、各導波路アーム
上にそれぞれ形成されたが、必ずしも各導波路アーム上
にある必要はない。電気光学光変調器の場合、導波路ア
ームの屈折率は、信号電極と接地電極との間に生じる電
界によって生じるから、この電界中に導波路アームが配
置されるように、各信号電極の各作用部を形成すればよ
い。
【００５１】以上の記載から下記の発明が主に開示され
た。 （付記１） 所定の光学効果を有する基板と、第１Ｙ分
岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐した後に
第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に形成され
た光導波路と、前記第１導波路アームを伝搬する第１光
と所定の相互作用をする第１電気信号を伝導する、前記
基板上に形成された第１信号電極と、前記第２導波路ア
ームを伝搬する第２光と所定の相互作用をする第２電気
信号を伝導する、前記基板上に形成された第２信号電極
と、前記基板上に形成された接地電極とを備え、前記第
１信号電極における前記第１電気信号を供給する第１入
力端から前記第１光と前記第１電気信号とが相互作用を
開始する第１相互作用開始点まで前記第１電気信号が伝
導する時間を第１進行時間ｔe1、前記第１Ｙ分岐導波路
の分岐点から前記第１相互作用開始点まで前記第１光が
伝搬する時間を第１伝搬時間ｔo1、前記第２信号電極に
おける前記第２電気信号を供給する第２入力端から前記
第２光と前記第２電気信号とが相互作用を開始する第２
相互作用開始点まで前記第２電気信号が伝導する時間を
第２進行時間ｔe2、前記分岐点から前記第２相互作用開
始点まで前記第２光が伝搬する時間を第２伝搬時間ｔo2
とする場合に、第１進行時間ｔe1と第１伝搬時間ｔo1と
の差の絶対値と、第２進行時間ｔe2と第２伝搬時間ｔo2
との差の絶対値と、の差を０または第１および第２電気
信号の周期Ｔの４分の１の整数倍とすることすなわち、 ｜ｔe1 − ｔo1｜−｜ｔe2 − ｔo2｜ ＝ ０ または、 ｜ｔe1 − ｔo1｜−｜ｔe2 − ｔo2｜ ＝ ｎＴ／４ ｎは正負の整数とすることを特徴とする光変調器。 （付記２） 所定の光学効果を有する基板と、第１Ｙ分
岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐した後に
第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に形成され
た光導波路と、前記第１導波路アームを伝搬する第１光
と所定の相互作用をする第１電気信号を伝導する、前記
基板上に形成された第１信号電極と、前記第２導波路ア
ームを伝搬する第２光と所定の相互作用をする第２電気
信号を伝導する、前記基板上に形成された第２信号電極
と、前記基板上に形成された接地電極とを備え、前記第
１信号電極における前記第１電気信号を供給する第１入
力端から前記第１光と前記第１電気信号とが相互作用を
開始する第１相互作用開始点まで前記第１電気信号が伝
導する時間を第１進行時間ｔe1、前記第１相互作用開始
点から前記第２Ｙ分岐導波路の合流点まで前記第１光が
伝搬する時間を第３伝搬時間ｔo3、前記第２信号電極に
おける前記第２電気信号を供給する第２入力端から前記
第２光と前記第２電気信号とが相互作用を開始する第２
相互作用開始点まで前記第２電気信号が伝導する時間を
第２進行時間ｔe2、前記第２相互作用開始点から前記合
流点まで前記第２光が伝搬する時間を第４伝搬時間ｔo4
とする場合に、第１進行時間ｔe1と第３伝搬時間ｔo3と
の和と、第２進行時間ｔe2と第４伝搬時間ｔo4との和
と、の差の絶対値を０または第１および第２電気信号の
周期Ｔの４分の１の整数倍とすること すなわち、 ｜ｔe1 ＋ ｔo3 −（ｔe2 ＋ ｔo4）｜ ＝ ０ または、 ｜ｔe1 ＋ ｔo3 −（ｔe2 ＋ ｔo4）｜ ＝ ｎＴ／４ ｎは正負の整数とすることを特徴とする光変調器。 （付記３） 前記第１および第２進行時間は、前記第１
入力端から前記第１相互作用開始点までにおける前記第
１信号電極の長さ、および、前記第２入力端から前記第
２相互作用開始点までにおける前記第２信号電極の長さ
によって調整されることを特徴とする付記１または付記
２に記載の光変調器。 （付記４） 前記第１および第２進行時間は、前記第１
入力端から前記第１相互作用開始点までにおける前記第
１信号電極の幅、および、前記第２入力端から前記第２
相互作用開始点までにおける前記第２信号電極の幅によ
って調整されることを特徴とする付記１または付記２に
記載の光変調器。 （付記５） 前記第１および第２進行時間は、前記第１
入力端から前記第１相互作用開始点までにおける前記第
１信号電極の厚さ、および、前記第２入力端から前記第
２相互作用開始点までにおける前記第２信号電極の厚さ
によって調整されることを特徴とする付記１または付記
２に記載の光変調器。
た。 （付記１） 所定の光学効果を有する基板と、第１Ｙ分
岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐した後に
第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に形成され
た光導波路と、前記第１導波路アームを伝搬する第１光
と所定の相互作用をする第１電気信号を伝導する、前記
基板上に形成された第１信号電極と、前記第２導波路ア
ームを伝搬する第２光と所定の相互作用をする第２電気
信号を伝導する、前記基板上に形成された第２信号電極
と、前記基板上に形成された接地電極とを備え、前記第
１信号電極における前記第１電気信号を供給する第１入
力端から前記第１光と前記第１電気信号とが相互作用を
開始する第１相互作用開始点まで前記第１電気信号が伝
導する時間を第１進行時間ｔe1、前記第１Ｙ分岐導波路
の分岐点から前記第１相互作用開始点まで前記第１光が
伝搬する時間を第１伝搬時間ｔo1、前記第２信号電極に
おける前記第２電気信号を供給する第２入力端から前記
第２光と前記第２電気信号とが相互作用を開始する第２
相互作用開始点まで前記第２電気信号が伝導する時間を
第２進行時間ｔe2、前記分岐点から前記第２相互作用開
始点まで前記第２光が伝搬する時間を第２伝搬時間ｔo2
とする場合に、第１進行時間ｔe1と第１伝搬時間ｔo1と
の差の絶対値と、第２進行時間ｔe2と第２伝搬時間ｔo2
との差の絶対値と、の差を０または第１および第２電気
信号の周期Ｔの４分の１の整数倍とすることすなわち、 ｜ｔe1 − ｔo1｜−｜ｔe2 − ｔo2｜ ＝ ０ または、 ｜ｔe1 − ｔo1｜−｜ｔe2 − ｔo2｜ ＝ ｎＴ／４ ｎは正負の整数とすることを特徴とする光変調器。 （付記２） 所定の光学効果を有する基板と、第１Ｙ分
岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐した後に
第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に形成され
た光導波路と、前記第１導波路アームを伝搬する第１光
と所定の相互作用をする第１電気信号を伝導する、前記
基板上に形成された第１信号電極と、前記第２導波路ア
ームを伝搬する第２光と所定の相互作用をする第２電気
信号を伝導する、前記基板上に形成された第２信号電極
と、前記基板上に形成された接地電極とを備え、前記第
１信号電極における前記第１電気信号を供給する第１入
力端から前記第１光と前記第１電気信号とが相互作用を
開始する第１相互作用開始点まで前記第１電気信号が伝
導する時間を第１進行時間ｔe1、前記第１相互作用開始
点から前記第２Ｙ分岐導波路の合流点まで前記第１光が
伝搬する時間を第３伝搬時間ｔo3、前記第２信号電極に
おける前記第２電気信号を供給する第２入力端から前記
第２光と前記第２電気信号とが相互作用を開始する第２
相互作用開始点まで前記第２電気信号が伝導する時間を
第２進行時間ｔe2、前記第２相互作用開始点から前記合
流点まで前記第２光が伝搬する時間を第４伝搬時間ｔo4
とする場合に、第１進行時間ｔe1と第３伝搬時間ｔo3と
の和と、第２進行時間ｔe2と第４伝搬時間ｔo4との和
と、の差の絶対値を０または第１および第２電気信号の
周期Ｔの４分の１の整数倍とすること すなわち、 ｜ｔe1 ＋ ｔo3 −（ｔe2 ＋ ｔo4）｜ ＝ ０ または、 ｜ｔe1 ＋ ｔo3 −（ｔe2 ＋ ｔo4）｜ ＝ ｎＴ／４ ｎは正負の整数とすることを特徴とする光変調器。 （付記３） 前記第１および第２進行時間は、前記第１
入力端から前記第１相互作用開始点までにおける前記第
１信号電極の長さ、および、前記第２入力端から前記第
２相互作用開始点までにおける前記第２信号電極の長さ
によって調整されることを特徴とする付記１または付記
２に記載の光変調器。 （付記４） 前記第１および第２進行時間は、前記第１
入力端から前記第１相互作用開始点までにおける前記第
１信号電極の幅、および、前記第２入力端から前記第２
相互作用開始点までにおける前記第２信号電極の幅によ
って調整されることを特徴とする付記１または付記２に
記載の光変調器。 （付記５） 前記第１および第２進行時間は、前記第１
入力端から前記第１相互作用開始点までにおける前記第
１信号電極の厚さ、および、前記第２入力端から前記第
２相互作用開始点までにおける前記第２信号電極の厚さ
によって調整されることを特徴とする付記１または付記
２に記載の光変調器。
【００５２】（付記６） 前記第１および第２進行時間
は、前記第１入力端から前記第１相互作用開始点までに
おける、前記第１信号電極と前記接地電極との間隔、お
よび、前記第２入力端から前記第２相互作用開始点まで
における、前記第２信号電極と前記接地電極との間隔に
よって調整されることを特徴とする付記１または付記２
に記載の光変調器。
は、前記第１入力端から前記第１相互作用開始点までに
おける、前記第１信号電極と前記接地電極との間隔、お
よび、前記第２入力端から前記第２相互作用開始点まで
における、前記第２信号電極と前記接地電極との間隔に
よって調整されることを特徴とする付記１または付記２
に記載の光変調器。
【００５３】（付記７） 前記第１および第２進行時間
は、前記第１信号電極、戦記第２信号電極および前記接
地電極と前記基板との間に設けられるバッファ層の厚さ
によって調整されることを特徴とする付記１または付記
２に記載の光変調器。 （付記８） 前記第１入力端および前記第２入力端は、
共に前記基板の同一側端に配置されることを特徴とする
付記１または付記２に記載の光変調器。 （付記９） 前記第１入力端と前記第２入力端との間の
距離よりも、前記第１相互作用開始点と前記第２相互作
用開始点との間の距離の方が短いことを特徴とする付記
８に記載の光変調器。 （付記１０９） 前記基板は、ニオブ酸リチウムである
ことを特徴とする付記１または付記２に記載の光変調
器。
は、前記第１信号電極、戦記第２信号電極および前記接
地電極と前記基板との間に設けられるバッファ層の厚さ
によって調整されることを特徴とする付記１または付記
２に記載の光変調器。 （付記８） 前記第１入力端および前記第２入力端は、
共に前記基板の同一側端に配置されることを特徴とする
付記１または付記２に記載の光変調器。 （付記９） 前記第１入力端と前記第２入力端との間の
距離よりも、前記第１相互作用開始点と前記第２相互作
用開始点との間の距離の方が短いことを特徴とする付記
８に記載の光変調器。 （付記１０９） 前記基板は、ニオブ酸リチウムである
ことを特徴とする付記１または付記２に記載の光変調
器。
【００５４】（付記１１） 所定の光学効果を有する基
板と、第１Ｙ分岐導波路で第１および第２導波路アーム
に分岐した後に第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記
基板に形成された光導波路と、前記第１導波路アームを
伝搬する第１光と所定の相互作用をする第１電気信号を
伝導する、前記基板上に形成された第１信号電極と、前
記第２導波路アームを伝搬する第２光と所定の相互作用
をする第２電気信号を伝導する、前記基板上に形成され
た第２信号電極と、前記基板上に形成された接地電極と
を備え、前記第２信号電極は基板端部から該光導波路ま
での間に複数の角をなす形状にしたことを特徴とする光
変調器。 （付記１２） 付記１１において、前記第２信号電極の
基板端部から該光導波路までの間にコ字型の形状を有す
る部分を設けたことを特徴とする光変調器。 （付記１３） 付記１１において、前記第２信号電極の
基板端部から該光導波路までの間をクランク型の形状す
ることを特徴とする光変調器。 （付記１４） 所定の光学効果を有する基板と、第１Ｙ
分岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐した後
に第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に形成さ
れた光導波路と、前記第１導波路アームを伝搬する第１
光と所定の相互作用をする第１電気信号を伝導する、前
記基板上に形成された第１信号電極と、前記第２導波路
アームを伝搬する第２光と所定の相互作用をする第２電
気信号を伝導する、前記基板上に形成された第２信号電
極と、前記基板上に形成された接地電極とを備え、前記
第２信号電極は基板端部から該光導波路までの間を曲線
で構成したことを特徴とする光変調器。
板と、第１Ｙ分岐導波路で第１および第２導波路アーム
に分岐した後に第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記
基板に形成された光導波路と、前記第１導波路アームを
伝搬する第１光と所定の相互作用をする第１電気信号を
伝導する、前記基板上に形成された第１信号電極と、前
記第２導波路アームを伝搬する第２光と所定の相互作用
をする第２電気信号を伝導する、前記基板上に形成され
た第２信号電極と、前記基板上に形成された接地電極と
を備え、前記第２信号電極は基板端部から該光導波路ま
での間に複数の角をなす形状にしたことを特徴とする光
変調器。 （付記１２） 付記１１において、前記第２信号電極の
基板端部から該光導波路までの間にコ字型の形状を有す
る部分を設けたことを特徴とする光変調器。 （付記１３） 付記１１において、前記第２信号電極の
基板端部から該光導波路までの間をクランク型の形状す
ることを特徴とする光変調器。 （付記１４） 所定の光学効果を有する基板と、第１Ｙ
分岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐した後
に第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に形成さ
れた光導波路と、前記第１導波路アームを伝搬する第１
光と所定の相互作用をする第１電気信号を伝導する、前
記基板上に形成された第１信号電極と、前記第２導波路
アームを伝搬する第２光と所定の相互作用をする第２電
気信号を伝導する、前記基板上に形成された第２信号電
極と、前記基板上に形成された接地電極とを備え、前記
第２信号電極は基板端部から該光導波路までの間を曲線
で構成したことを特徴とする光変調器。
【００５５】
【発明の効果】本発明にかかる光変調器では、分岐点で
分岐し等位相で伝搬する第１および第２光に対し第１お
よび第２電気信号を所望の位相差で相互作用をそれぞれ
及ぼしたい場合に、第１電気信号の位相と第２電気信号
の位相との位相差を、位相調整のための基準箇所である
第１および第２入力端において、所望の位相差に調整す
れば足りる。このため、位相補償器を必要としないの
で、光変調器の周辺回路構成を簡素化することができ
る。
分岐し等位相で伝搬する第１および第２光に対し第１お
よび第２電気信号を所望の位相差で相互作用をそれぞれ
及ぼしたい場合に、第１電気信号の位相と第２電気信号
の位相との位相差を、位相調整のための基準箇所である
第１および第２入力端において、所望の位相差に調整す
れば足りる。このため、位相補償器を必要としないの
で、光変調器の周辺回路構成を簡素化することができ
る。
【図１】第１の実施形態の光変調器の構成を示す図であ
る。
る。
【図２】第１の実施形態の光変調器において、接地電極
の省略図である。
の省略図である。
【図３】第１の実施形態の光変調器において、第１光お
よび第２光と、第１電気信号および第２電気信号との関
係を説明する図である。
よび第２光と、第１電気信号および第２電気信号との関
係を説明する図である。
【図４】第２の実施形態の光変調器の構成を示す図であ
る。
る。
【図５】第２の実施形態の光変調器において、接地電極
の省略図である。
の省略図である。
【図６】第２の実施形態における光変調器の部分拡大図
である。
である。
【図７】第３の実施形態の光変調器の構成を示す図であ
る。
る。
【図８】第３の実施形態の光変調器の別の構成を示す図
である。
である。
【図９】第３の実施形態の光変調器のさらに別の構成を
示す図である。
示す図である。
１０、２０ 光変調器 １１ 基板 １２ 光導波路 １３、１４、２４、３４ 信号電極 １５ バッファ層 １６、１７、１８、２７、２８ 接地電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 剛人 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 土居 正治 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 中澤 忠雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA12 BA03 CA05 DA03 DA22 EA05 EB02 EB12 EB15 HA13
Claims (10)
- 【請求項１】 所定の光学効果を有する基板と、 第１Ｙ分岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐
した後に第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に
形成された光導波路と、 前記第１導波路アームを伝搬する第１光と所定の相互作
用をする第１電気信号を伝導する、前記基板上に形成さ
れた第１信号電極と、 前記第２導波路アームを伝搬する第２光と所定の相互作
用をする第２電気信号を伝導する、前記基板上に形成さ
れた第２信号電極と、 前記基板上に形成された接地電極とを備え、 前記第１信号電極における前記第１電気信号を供給する
第１入力端から前記第１光と前記第１電気信号とが相互
作用を開始する第１相互作用開始点まで前記第１電気信
号が伝導する時間を第１進行時間、前記第１Ｙ分岐導波
路の分岐点から前記第１相互作用開始点まで前記第１光
が伝搬する時間を第１伝搬時間、前記第２信号電極にお
ける前記第２電気信号を供給する第２入力端から前記第
２光と前記第２電気信号とが相互作用を開始する第２相
互作用開始点まで前記第２電気信号が伝導する時間を第
２進行時間、前記分岐点から前記第２相互作用開始点ま
で前記第２光が伝搬する時間を第２伝搬時間とする場合
に、 第１進行時間と第１伝搬時間との差の絶対値と、第２進
行時間と第２伝搬時間との差の絶対値と、の差を０また
は第１および第２電気信号の周期の４分の１の整数倍と
することを特徴とする光変調器。 - 【請求項２】 所定の光学効果を有する基板と、 第１Ｙ分岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐
した後に第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に
形成された光導波路と、 前記第１導波路アームを伝搬する第１光と所定の相互作
用をする第１電気信号を伝導する、前記基板上に形成さ
れた第１信号電極と、 前記第２導波路アームを伝搬する第２光と所定の相互作
用をする第２電気信号を伝導する、前記基板上に形成さ
れた第２信号電極と、 前記基板上に形成された接地電極とを備え、 前記第１信号電極における前記第１電気信号を供給する
第１入力端から前記第１光と前記第１電気信号とが相互
作用を開始する第１相互作用開始点まで前記第１電気信
号が伝導する時間を第１進行時間、前記第１相互作用開
始点から前記第２Ｙ分岐導波路の合流点まで前記第１光
が伝搬する時間を第３伝搬時間、前記第２信号電極にお
ける前記第２電気信号を供給する第２入力端から前記第
２光と前記第２電気信号とが相互作用を開始する第２相
互作用開始点まで前記第２電気信号が伝導する時間を第
２進行時間、前記第２相互作用開始点から前記合流点ま
で前記第２光が伝搬する時間を第４伝搬時間とする場合
に、 第１進行時間と第３伝搬時間との和と、第２進行時間と
第４伝搬時間との和と、の差の絶対値を０または第１お
よび第２電気信号の周期Ｔの４分の１の整数倍とするこ
とを特徴とする光変調器。 - 【請求項３】 前記第１および第２進行時間は、前記第
１入力端から前記第１相互作用開始点までにおける前記
第１信号電極の長さ、および、前記第２入力端から前記
第２相互作用開始点までにおける前記第２信号電極の長
さによって調整されることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の光変調器。 - 【請求項４】 前記第１および第２進行時間は、前記第
１入力端から前記第１相互作用開始点までにおける前記
第１信号電極の幅、および、前記第２入力端から前記第
２相互作用開始点までにおける前記第２信号電極の幅に
よって調整されることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の光変調器。 - 【請求項５】 前記第１入力端および前記第２入力端
は、共に前記基板の同一側端に配置されることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の光変調器。 - 【請求項６】 前記第１入力端と前記第２入力端との間
の距離よりも、前記第１相互作用開始点と前記第２相互
作用開始点との間の距離の方が短いことを特徴とする請
求項５に記載の光変調器。 - 【請求項７】 所定の光学効果を有する基板と、 第１Ｙ分岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐
した後に第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に
形成された光導波路と、 前記第１導波路アームを伝搬する第１光と所定の相互作
用をする第１電気信号を伝導する、前記基板上に形成さ
れた第１信号電極と、 前記第２導波路アームを伝搬する第２光と所定の相互作
用をする第２電気信号を伝導する、前記基板上に形成さ
れた第２信号電極と、 前記基板上に形成された接地電極とを備え、 前記第２信号電極は基板端部から該光導波路までの間に
複数の角をなす形状にしたことを特徴とする光変調器。 - 【請求項８】 前記第２信号電極の基板端部から該光導
波路までの間にコ字型の形状を有する部分を設けたこと
を特徴とする請求項７に記載の光変調器。 - 【請求項９】 前記第２信号電極の基板端部から該光導
波路までの間をクランク型の形状することを特徴とする
請求項７に記載の光変調器。 - 【請求項１０】 所定の光学効果を有する基板と、 第１Ｙ分岐導波路で第１および第２導波路アームに分岐
した後に第２Ｙ分岐導波路で再び合流する、前記基板に
形成された光導波路と、 前記第１導波路アームを伝搬する第１光と所定の相互作
用をする第１電気信号を伝導する、前記基板上に形成さ
れた第１信号電極と、 前記第２導波路アームを伝搬する第２光と所定の相互作
用をする第２電気信号を伝導する、前記基板上に形成さ
れた第２信号電極と、 前記基板上に形成された接地電極とを備え、 前記第２信号電極は基板端部から該光導波路までの間を
曲線で構成したことを特徴とする光変調器。
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| JP2000-303201 | 2000-10-03 | ||
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040608 |
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| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040804 |
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| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
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| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20050617 |