JP2005265959A - 光ｓｓｂ変調器又は光ｆｓｋ変調器のバイアス調整方法 - Google Patents

光ｓｓｂ変調器又は光ｆｓｋ変調器のバイアス調整方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
各ＭＺ導波路における光の位相差を適切に調整でき、変調器外へ漏れ出す光を軽減できる光ＳＳＢ変調器を提供する。
【解決手段】
上記の課題は、第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）(2)と、第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）(3)と、メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）(4)と、第１のバイアス調整電極（ＤＣA電極）(5)と、第２のバイアス調整電極（ＤＣB電極）(6)と、第１の変調電極（ＲＦA電極）(7)と、第２の変調電極（ＲＦB電極）(8)と、第３のバイアス調整電極（ＤＣC電極）(9)とを具備する光ＳＳＢ変調器であって、前記ＭＺA及び前記ＭＺBのいずれかまたは両方の出力部（10、11）がＸ分岐形状である光ＳＳＢ変調器(1)、特にＸ分岐の光路の一方が光検出器に連結された光ＳＳＢ変調器により解決される。
【選択図】
図１

Description

本発明は、光変調器のバイアス調整方法などに関する。
次世代の波長多重光通信システムでは、ノードにおいて波長チャンネル間の切換えを行うことが予想される。したがって、波長多重光通信システムでは、波長変換装置が必要となる。波長変換装置のひとつとして、光単側波帯（ＳＳＢ）変調器が知られている。光ＳＳＢ変調器は、変調信号の周波数分だけシフトした出力光を得ることができる光変調器である（S. Shimotsu, S. Oikawa, T. Saitou, N. Mitsugi, K. Kubodera, T. Kawanishi and M. Izutsu, "Single Side-Band Modulation Performance of a LiNbO3 Integrated Modulator Consisting of Four-Phase Modulator Wavegate," IEEE Photon. Tech. Lett., Vol. 13, 364-366 (2001)、「下津臣一、井筒雅之，"次世代通信のためのLiNbO3光ＳＳＢ変調器"，光アライアンス， 2000.7. pp. 27-30」（非特許文献１））。
図４は、光ＳＳＢ変調器の基本構成を示す概略図である。図４に示されるように、光ＳＳＢ変調器101は、第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）102と、第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）103と、メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）104とを具備する。
光ＳＳＢ変調器では、ＭＺA102、及びＭＺB103の並列する４つのアームに、位相が90°づつ異なる正弦波ラジオ周波数（ＲＦ）信号（変調信号）を入力する。また、光に関しても、４つのアームにおける光の位相差がそれぞれ90°となるように、バイアス信号を供給する。すると、その変調信号の周波数分だけ周波数がシフトした光が出力される。そして、周波数シフトの方向（周波数が増加するか、それとも減少するか）は、ＭＺC104に供給されるバイアス信号を制御することにより選択できる。
なお、光ＳＳＢ変調器の動作は、たとえば、「川西哲也、井筒雅之、"光ＳＳＢ変調器を用いた光周波数シフター"、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, OCS2002-49, PS2002-33, OFT2002-30(2002-08)」、「日隈ら，Ｘカットリチウムニオブ光ＳＳＢ変調器，エレクトロンレター，vol. 37， 515-516 (2001)．」などに詳しく報告されている。
従来の光ＳＳＢ変調器では、これまで説明した各ＭＺ導波路のアームにおける光の位相を得るために、バイアス信号を以下のようにして調整していた。すなわち、ＭＺCからの出力が最小となるように、ＭＺA102、及びＭＺB103に供給する信号の振幅（電圧値）を微調整する。その後、ＭＺA102、及びＭＺB103に変調信号を印加し、出力光に含まれる不要な成分が最小となるようにＭＺCに供給するバイアス信号の振幅を微調整する。このような作業を繰り返していた。
しかしながら、ＭＺC104の初期状態の影響により、バイアス信号を最適に調整できない場合がある。また、ＭＺA102、ＭＺB103の両アームにおける光位相が180°異なっていなくても、ＭＺC104からの出力が０となる場合がある。したがって、従来の調整方法では、光の位相を必ずしも適切に調整できないという問題があった。また、ＭＺC104に信号を供給しない状態で、ＭＺA102、ＭＺB103に供給するバイアス信号を調整する場合、ＭＺC104の電位などが影響し、必ずしも適切にバイアス信号を調整できないという問題があった。
「下津臣一、井筒雅之，"次世代通信のためのLiNbO3光ＳＳＢ変調器"，光アライアンス， 2000.7. pp. 27-30」
本発明は、上記のような従来の光変調器における問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、光変調器のバイアス信号を適切に調整する方法を提供することを目的とする。
[1] 上記課題を解決するため、本発明のバイアス調整方法は、第１のサブマッハツェンダー導波路と、第２のサブマッハツェンダー導波路と、前記第１のサブマッハツェンダー導波路及び前記第２のサブマッハツェンダー導波路とを具備するメインマッハツェンダー導波路とを含む、光ＳＳＢ変調器又は光ＦＳＫ変調器のバイアス調整方法であって、前記メインマッハツェンダー導波路に所定の信号を供給し、前記メインマッハツェンダー導波路の出力光の振幅を小さくするように前記第１のサブマッハツェンダー導波路と、前記第２のサブマッハツェンダー導波路とに供給する。
メインマッハツェンダー導波路に所定の信号を供給した状態でバイアス信号を調整するので、本発明ではメインマッハツェンダー導波路の初期状態に依存せず、２つのサブマッハツェンダー導波路とに供給するバイアス信号を調整できる。
[2] 本発明のバイアス調整方法は、好ましくは、前記メインマッハツェンダー導波路に供給される所定の信号が、前記第１のサブマッハツェンダー導波路と、前記第２のサブマッハツェンダー導波路とに供給するバイアス信号の振幅より大きな振幅を有する交流信号である上記[1]に記載のバイアス調整方法である。
[3] 本発明のバイアス調整方法は、好ましくは、前記メインマッハツェンダー導波路に供給される所定の信号は、三角波である上記[1]に記載のバイアス調整方法である。三角波を用いれば、ＭＺC4の全ての状態についてモニタしていることとなるので、適切にバイアス信号を調整できる。
[4] 本発明のバイアス調整方法は、好ましくは、前記メインマッハツェンダー導波路に供給される所定の信号は、前記第１のサブマッハツェンダー導波路と、前記第２のサブマッハツェンダー導波路とに供給するバイアス信号の振幅より大きな振幅を有する三角波信号である上記[1]に記載のバイアス調整方法である。
[5] 上記課題を解決するため、本発明のバイアス調整方法の別の態様は、第１のサブマッハツェンダー導波路と、第２のサブマッハツェンダー導波路と、前記第１のサブマッハツェンダー導波路及び前記第２のサブマッハツェンダー導波路とを具備するメインマッハツェンダー導波路とを含む、光ＳＳＢ変調器又は光ＦＳＫ変調器のバイアス調整方法であって、前記第１のサブマッハツェンダー導波路及び前記第２のサブマッハツェンダー導波路に、ラジオ周波数信号を供給し、ＵＳＢ信号、及びＬＳＢ信号以外の成分を少なくするようにメインマッハツェンダー導波路に供給するバイアス信号を調整するバイアス調整方法である。
[6] 本発明のバイアス調整方法は、好ましくは、前記第１のサブマッハツェンダー導波路及び第２のサブマッハツェンダー導波路に供給されるラジオ周波数信号の位相を調整しつつ、ＵＳＢ信号、及びＬＳＢ信号以外の成分を少なくするようにメインマッハツェンダー導波路に供給するバイアス信号を調整する上記[5]に記載のバイアス調整方法である。
[7] 上記課題を解決するため、本発明のバイアス調整方法の別の態様は、上記[1]〜[4]のいずれかに記載のバイアス調整方法を用いて、サブマッハツェンダー導波路に供給するバイアス信号を調整するサブマッハツェンダー導波路のバイアス調整工程と、上記[6]、又は上記[7]に記載のバイアス調整方法を用いて、メインマッハツェンダー導波路に供給するバイアス信号を調整するメインマッハツェンダー導波路のバイアス調整工程とを含む光ＳＳＢ変調器又は光ＦＳＫ変調器のバイアス調整方法である。なお、サブマッハツェンダー導波路のバイアス調整工程と、メインマッハツェンダー導波路のバイアス調整工程とはそれぞれ複数工程が行われても良い。
本発明によれば、メインマッハツェンダー導波路の初期状態によらず適切なバイアス信号を調整できる光ＳＳＢ変調器又は光ＦＳＫ変調器のバイアス調整方法を提供できる。
（１．光変調器のバイアス調整方法）
本発明は、光ＳＳＢ変調器又は光ＦＳＫ変調器（以下、これらをまとめて「光変調器ともいう。」）のバイアス調整方法などに関する。以下、本発明の第１の具現例に係る光変調器のバイアス調整方法を説明する。この具現例に係るバイアス調整方法は、基本的には、あえてメインマッハツェンダー導波路へ所定の信号を入力した状態で、バイアスを調整することでメインマッハツェンダー導波路の初期状態による影響を除去し、最適なバイアス信号（第１のサブマッハツェンダー導波路と、第２のサブマッハツェンダー導波路とに供給するバイアス信号）を得るものに関する。
（１．１．光変調器の基本構造）
図１は、光変調器の基本構造を示す概略図である。図１に示されるように、光変調器1は、第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）2と、第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）3と、メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）4とを具備する。さらに、ＭＺA2へ信号を供給するための電極（ＭＺA電極）5と、ＭＺB3へ信号を供給するための電極（ＭＺB電極）6と、ＭＺA電極5及びＭＺB電極6へ信号を供給するための第１の信号源7と、ＭＺC4へ信号を供給するための電極（ＭＺC電極）9と、ＭＺC電極9へ信号を供給するための第２の信号源10と、ＭＺC4からの出力光を検出するための光検出器11と、光検出器の出力を表示する表示装置（オシロスコープなど）12とを具備しても良い。
（１．２．バイアス調整方法の概略）
このバイアス調整方法は、所定の信号をＭＺC電極9へ供給した状態で、ＭＺC4の出力光の振幅が小さくなるようにＭＺA2と、ＭＺB3とに供給するバイアス信号を調整する。なお、これらバイアス信号は、第１の信号源7からＭＺA電極5及びＭＺB電極6へと供給される。
（１．３．所定の信号）
ＭＺC4に供給される所定の信号は、ＭＺC4の初期状態の影響を打ち消すことのできる信号であれば特に限定されない。ＭＺC4に供給される所定の信号の例として、ＭＺC電極9の半波長電圧（光信号の位相を１８０度変化させるのに要する電圧）と同じか、又はそれらより大きな振幅を有する交流信号があげられる。半波長電圧の２倍以上の電圧変化をもつ交流信号が望ましい。より具体的には、交流信号の振幅として５Ｖ以上または１０Ｖ以上があげられる。交流信号の周波数として１ｋＨｚ、１ＭＨｚ、１ｋＨｚ〜１ＭＨｚがあげられる。周波数が低い場合には安価な計測器が利用できるが、測定に時間がかかるという問題がある。また、高すぎると、測定信号による光周波数の広がりが無視できなくなるという問題がある。
ＭＺC4に供給される所定の信号の例として、鋸歯状波、三角波、矩形波などがあげられ、これらの中では三角波が好ましい。三角波を用いれば、ＭＺC4の全ての状態について同じ重みでモニタしていることとなるからである。なお、ここであげた信号も先に説明した交流信号と同様の周波数、振幅のものを採用できる。
（１．４．調整例）
以下では、この具現例に係るバイアス信号の調整例を説明する。ＭＺC4に所定の信号を供給した状態で、ＭＺA2と、ＭＺB3とに供給するバイアス信号を供給する。すると、ＭＺC4から、所定の信号と同形状のものが出力される。例えば、所定の信号として三角波を選択した場合、出力信号も三角波状となる。そして、出力された信号の振幅が、ＭＺA2と、ＭＺB3に供給するバイアス信号の振幅に依存する。そこで、この出力信号の振幅を最小値となるように調整すれば、ＭＺA2と、ＭＺB3に供給するバイアス信号として適切な値に調整できる。
（１．５．自動調整システム）
特に図示しないが、好ましくは、検出器11、第１の信号源7（さらには、第２の信号源10）と連結された制御装置13を具備する。この制御装置13は、検出器11が検出した出力光に関する情報に基づいて、ＭＺA2と、ＭＺB3に供給するバイアス信号に関する情報を第１の信号源7に供給する。すなわち、この制御装置13を具備するシステムは、この具現例に係るバイアス調整方法を自動的に行うことができる。
（２．光変調器のバイアス調整方法）
以下、本発明の第２の具現例に係る光変調器のバイアス調整方法（ＭＺC4に供給するバイアス信号を調整する方法）を説明する。このバイアス調整方法は、ＭＺA2と、ＭＺB3とラジオ周波数信号を供給し、ＵＳＢ信号、及びＬＳＢ信号以外の成分を少なくするようにＭＺC4に供給するバイアス信号を調整するバイアス調整方法である。
このバイアス調整方法は、特に先に説明したバイアス調整方法に従って、ＭＺA2と、ＭＺB3に供給するバイアス信号を調整した後に、ＭＺC4に供給するバイアス信号を調整する方法として有効に利用できる。また先に説明したバイアス調整方法と、この具現例に係るバイアス調整方法とを繰り返すことで、より最適なバイアス信号を調整できる。
この方法では、ＵＳＢ信号、及びＬＳＢ信号以外の成分を少なくできるので、適切な出力が得られるバイアス状態を達成できる。
（２．１．位相調整）
ＭＺA2と、ＭＺBに供給されるラジオ周波数信号の位相を調整しつつ、ＵＳＢ信号、及びＬＳＢ信号以外の成分を少なくするようにＭＺC4に供給するバイアス信号を調整することは、このバイアス調整方法の好ましい態様である。
（２．２．自動調整システム）
特に図示しないが、検出器11、第２の信号源10と連結された制御装置13を具備し、制御装置13は検出器11が検出した出力光に関する情報に基づいて、ＭＺC4に供給するバイアス信号に関する情報を第２の信号源10に供給するシステムは、この具現例に係るバイアス調整方法を自動化できるシステムである。
（３．光ＳＳＢ変調器）
以下、図面に従って本発明のバイアス調整方法に用いられる光ＳＳＢ変調器の例を説明する。光ＳＳＢ変調器は、変調信号の周波数分だけシフトした出力光を得ることができる光変調器である。周波数が増えた信号をＵＳＢ信号、周波数が減った信号をＬＳＢ信号とよぶ。
（３．１．光ＳＳＢ変調器の例）
図１に示されるように、光変調器1は、第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）2と、第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）3と、メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）4とを具備する。さらに、ＭＺA2へ信号を供給するための電極（ＭＺA電極）5と、ＭＺB3へ信号を供給するための電極（ＭＺB電極）6と、ＭＺA電極5及びＭＺB電極6へ信号を供給するための第１の信号源7と、ＭＺC4へ信号を供給するための電極（ＭＺC電極）9と、ＭＺC電極9へ信号を供給するための第２の信号源10を具備する。
マッハツェンダー（ＭＺ）導波路は、通常２つのアームを具備する導波路である。この例の光ＳＳＢ変調器では、２つのサブＭＺ導波路であるＭＺA及びＭＺBと、これら２つのサブＭＺ導波路を２つのアームとするＭＺC（メインＭＺ導波路）とを具備する。ＭＺ導波路としては、公知のＭＺ導波路を用いることができ、特に限定されない。
ＭＺA電極5、ＭＺB電極6、及びＭＺC電極9は、ＭＺ導波路を伝播する光の位相を制御するためのバイアス信号と、変調信号であるラジオ周波数（ＲＦ）信号とが供給される電極である。これらは、バイアス調整電極と、変調電極とが設けられていても良いし、ひとつの電極がこれら二つの電極をかねていても良い。
図２は、ＭＺA電極5、及びＭＺB電極6が、バイアス調整電極と、変調電極とから構成される光ＳＳＢ変調器の基本構成を示す図である。すなわち、この光ＳＳＢ変調器において、バイアス調整電極は、第１〜第３のバイアス調整電極（ＤＣA電極(5a)、ＤＣB電極(6a)、及びＤＣC電極(9)）である。一方、変調電極は、第１、及び第２の変調電極（ＲＦA電極(5b)、及びＲＦB電極(6b)）があげられる。
ＤＣA電極(5a)は、ＭＺAを構成する２つのアーム間のバイアス電圧を制御することにより、ＭＺAの２つのアームを伝播する光の位相を制御するための電極である。一方、ＤＣB電極(6a)は、ＭＺBを構成する２つのアーム間のバイアス電圧を制御することにより、ＭＺBの２つのアームを伝播する光の位相を制御するための電極である。ＤＣA電極、及びＤＣB電極は、好ましくは直流電極または低周波用電極である。なお、低周波用電極における「低周波」とは、例えば、0Ｈｚ〜500ＭＨｚの周波数を意味する。ＲＦA電極、及びＲＦB電極としては、進行波型電極または共振型電極があげられ、好ましくは共振型電極である。
ＤＣC電極(9)は、ＭＺA及びＭＺBのバイアス電圧を制御することによりＭＺA及びＭＺBを伝播する光の位相を制御するための電極である。ＤＣC電極は、好ましくは直流電極または低周波用電極である。
ＤＣA電極5a、ＤＣB電極6a、及びＤＣC電極9は、たとえば金、白金などによって構成される。ＤＣA電極5a、ＤＣB電極6aは、信号源7aと接続される。また、ＤＣC電極9は、信号源10と接続される。信号源7a、及び信号源9は、ＤＣA電極、ＤＣB電極、及びＤＣC電極へ印加される信号を制御するためのデバイスであり、それぞれ光変調器に用いられる公知の信号源を採用できる。
ＲＦA電極(5b)は、ＭＺAを構成する２つのアームにラジオ周波数（ＲＦ）信号を入力するための電極である。一方、ＲＦB電極(6b)は、ＭＺBを構成する２つのアームにＲＦ信号を入力するための電極である。ＲＦA電極、及びＲＦB電極としては、進行波型電極または共振型電極があげられ、好ましくは共振型電極である。
ＲＦA電極5b、及びＲＦB電極6bは、信号源7bと接続される。信号源7bとして好ましくは、高周波信号源である。高周波信号源は、ＲＦA電極及びＲＦB電極へ伝達されるＲＦ信号を制御するためのデバイスである。高周波信号源としては、光変調器に用いられる公知の高周波信号源を採用できる。ＲＦA電極、及びＲＦB電極に入力される高周波信号の周波数としては、例えば１ＧＨｚ〜100ＧＨｚがあげられる。高周波信号源の出力としては、一定の周波数を有する正弦波があげられる。
ＲＦA電極、及びＲＦB電極は、たとえば金、白金などによって構成される。ＲＦA電極、及びＲＦB電極の幅としては、１μｍ〜10μｍがあげられ、具体的には５μｍがあげられる。ＲＦA電極、及びＲＦB電極の長さとしては、変調信号の波長の(fm)の0.1倍〜0.9倍があげられ、0.18〜0.22倍、又は0.67倍〜0.70倍があげられ、より好ましくは、変調信号の共振点より20〜25%短いものである。このような長さとすることで、スタブ電極との合成インピーダンスが適度な領域に留まるからである。より具体的なＲＦA電極、及びＲＦB電極の長さとしては、3250μｍがあげられる。以下では、共振型電極と、進行波型電極について説明する。
共振型光電極（共振型光変調器）は、変調信号の共振を用いて変調を行う電極である。共振型電極としては公知のものを採用でき、例えば特開2002-268025号公報、「川西哲也、及川哲、井筒雅之、"平面構造共振型光変調器"、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, IQE2001-3(2001-05)」に記載のものを採用できる。
進行波型電極（進行波型光変調器）は、光波と電気信号を同方向に導波させ導波している間に光を変調する電極（変調器）である（例えば、西原浩、春名正光、栖原敏明著、「光集積回路」（改訂増補版）オーム社、119頁〜120頁）。進行波型電極は公知のものを採用でき、例えば、特開平11−295674号公報、特開平11−295674号公報、特開2002−169133号公報、特開2002-40381号公報、特開2000-267056号公報、特開2000-471159号公報、特開平10-133159号公報などに開示されたものを用いることができる。
進行波型電極として、好ましくは、いわゆる対称型の接地電極配置（進行波型の信号電極の両側に、少なくとも一対の接地電極が設けられているもの）を採用するものである。このように、信号電極を挟んで接地電極を対称に配置することによって、信号電極から出力される高周波は、信号電極の左右に配置された接地電極に印加されやすくなるので、高周波の基板側への放射を、抑圧できる。
（３．２．光ＳＳＢ変調器の別の例）
図３は、本発明の先に説明したとは別の態様にかかる光ＳＳＢ変調器の基本構成例を示す概略図である。図３に示されるように、この例の光ＳＳＢ変調器(1)は、第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）(2)と、第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）(3)と、メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）(4)と、第１の変調電極（ＲＦA電極）(5b)と、第２の変調電極（ＲＦB電極）(6b)と、第３のバイアス調整電極（ＤＣC電極）(9)とを具備する光ＳＳＢ変調器であって、前記ＭＺA及び前記ＭＺBのいずれかまたは両方の出力部（10、11）がＸ分岐形状である。この光ＳＳＢ変調器の基本動作は、従来の光ＳＳＢ変調器と同様である。
この態様の光ＳＳＢ変調器は、先に説明した光ＳＳＢ変調器において、変調電極が、ＲＦ信号用の電極と、ＤＣ信号用の電極とを兼ねる光ＳＳＢ変調器である。すなわち、ＲＦA電極及びＲＦB電極のいずれか又は両方は、バイアス信号とＲＦ信号とを混合して供給する給電回路（バイアス回路）と連結されている。この態様の光ＳＳＢ変調器は、ＲＦ電極が給電回路（バイアス回路）と連結されているので、ＲＦ電極にＲＦ信号（ラジオ周波数信号）とＤＣ信号（直流信号：バイアス電圧に関する信号）を入力でき、先に説明した光ＳＳＢ変調器と同様に機能できる。
（３．３．光ＳＳＢ変調器の製造方法）
上記の光ＳＳＢ変調器を製造する方法としては、チタン拡散法などの内拡散法、プロトン交換法など公知の製造方法を用いることができる。たとえば、ＬＮ基板上にチタンを熱拡散させて光導波路を形成し、基板の一部または全体に渡ってバッファ層を設けずに、ＬＮ基板上に電極を直接形成する方法があげられる。また、ＬＮ基板上にバッファ層を設け、さらにその上にチタンや金などからなる電極パターンを形成するなどして信号電極や設置電極を作製してもよい。また、バッファ層上に膜を設けた多層構造の光変調器としても良い。なお、バッファ層としては、誘電体からなるバッファ層があげられ、具体的には二酸化ケイ素からなるバッファ層があげられる。より具体的な光ＳＳＢ変調器の製造方法は、特開2000-180802号、「S. Shimotsu, S. Oikawa, T. Saitou, N. Mitsugi, K. Kubodera, T. Kawanishi and M. Izutsu, "Single Side-Band Modulation Performance of a LiNbO3 Integrated Modulator Consisting of Four-Phase Modulator Waveguides," IEEE Photon. Tech. Lett., Vol. 13, 364-366 (2001)」、「川西哲也、井筒雅之、"光ＳＳＢ変調器を用いた光周波数シフター"、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, OCS2002-49, PS2002-33, OFT2002-30(2002-08)」、「川西哲也、及川哲、井筒雅之、"平面構造共振型光変調器"、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, IQE2001-3(2001-05)」、「日隈ら，Ｘカットリチウムニオブ光ＳＳＢ変調器，エレクトロンレター，vol. 37， 515-516 (2001)．」、「西原浩、春名正光、栖原敏明著、”光集積回路”（改訂増補版）、オーム社、平成14年」などの記載の方法を適宜用いればよい。特に、非対称交差導波路の製造方法については、「下津臣一、井筒雅之，"次世代通信のためのLiNbO3光ＳＳＢ変調器"，光アライアンス， 2000.7. pp. 27-30」などに記載の方法を用いればよい。
（４．光ＦＳＫ変調器）
これまで説明した光ＳＳＢ変調器は、そのまま光ＦＳＫ変調器に応用できる。光周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）は、入力光の周波数に変調をかけ、周波数の違いを信号として伝える技術である。ＦＳＫ信号は、一般にその振幅には情報がないので、レベル変動や雑音の影響を受けにくいという特徴がある。
光ＦＳＫ変調器は、符号切り替えを高速で実現するために、光ＳＳＢ変調器のＤＣC9に相当する電極を、変調電極とバイアス電極、または、変調電極のみ(この場合ＲＦ電極は、変調信号とバイアス信号を供給される)に置き換えたものである。ＤＣC電極の代わりに用いられる電極をＲＦC電極とする。ＲＦC電極は、好ましくは、高速スイッチングに対応した進行波型電極である。
ＦＳＫ変調器においても、ＲＦC電極の信号電圧を切り替えることで、上側波成分と下側波成分とを切り替えて出力できる。ＲＦC電極として、ＲＦ周波数に対応した進行波型電極を用いると、上記の周波数シフトを高速に行うことができる。
光ＦＳＫ変調器のＲＦC電極へ伝達される信号を制御するための信号源としては、公知の信号源を採用できる。信号源（ＦＳＫ信号源）として、複数の電圧レベルを設定して切り替えることのできるものを用いることは、光ＦＳＫ変調器が多値変調可能となるため好ましい。信号源からＲＦC電極に入力される信号としては、好ましくは５００ＭＨｚ以上、３００ＧＨｚ以下の周波数成分をもつ信号があげられ、好ましくは５００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚである。なお、信号源が制御するＲＦC電極へ伝達される信号の周波数は、ＲＦA電極及びＲＦB電極へ伝達される信号の周波数に比べて小さいことが好ましい。信号源が制御するＲＦC電極へ伝達される信号の周波数がＲＦA電極及びＲＦB電極へ伝達される信号の周波数に比べて大きいと装置が複雑となるからである。
本発明の光ＳＳＢ変調器、及び光ＦＳＫ変調器は、従来のものに比べ優れた光変調器として、光情報通信などの分野において利用される。
図１は、本発明のバイアス調整方法の基本構成例を示す概略図である。 図２は、本発明のバイアス調整方法の基本構成例を示す概略図である。 図３は、本発明のバイアス調整方法の基本構成例を示す概略図である。 図４は、光ＳＳＢ変調器の基本構成を示す概略図である。
符号の説明
１ 光ＳＳＢ変調器
２ 第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）
３ 第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）
４ メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）
５ ＭＺAへ信号を供給するための電極（ＭＺA電極）
5a ＤＣB電極
5b ＲＦA電極
６ ＭＺBへ信号を供給するための電極（ＭＺB電極）
6a ＤＣB電極
6b ＲＦB電極
７ 信号源
９ 第３のバイアス調整電極（ＤＣC電極）
10 信号源
11 光検出器
12 表示装置
13 制御装置
101 光ＳＳＢ変調器
102 第１のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺA）
103 第２のサブマッハツェンダー導波路（ＭＺB）
104 メインマッハツェンダー導波路（ＭＺC）

Claims (7)

  1. 第１のサブマッハツェンダー導波路と、第２のサブマッハツェンダー導波路と、前記第１のサブマッハツェンダー導波路及び前記第２のサブマッハツェンダー導波路とを具備するメインマッハツェンダー導波路とを含む、光ＳＳＢ変調器又は光ＦＳＫ変調器のバイアス調整方法であって、
    前記メインマッハツェンダー導波路に所定の信号を供給し、前記メインマッハツェンダー導波路の出力光の振幅を小さくするように前記第１のサブマッハツェンダー導波路と、前記第２のサブマッハツェンダー導波路とに供給するバイアス信号を調整する、
    バイアス調整方法。
  2. 前記メインマッハツェンダー導波路に供給される所定の信号は、前記第１のサブマッハツェンダー導波路と、前記第２のサブマッハツェンダー導波路とに供給するバイアス信号の振幅より大きな振幅を有する交流信号である請求項１に記載のバイアス調整方法。
  3. 前記メインマッハツェンダー導波路に供給される所定の信号は、三角波である請求項１に記載のバイアス調整方法。
  4. 前記メインマッハツェンダー導波路に供給される所定の信号は、前記第１のサブマッハツェンダー導波路と、前記第２のサブマッハツェンダー導波路とに供給するバイアス信号の振幅より大きな振幅を有する三角波である請求項１に記載のバイアス調整方法。
  5. 第１のサブマッハツェンダー導波路と、第２のサブマッハツェンダー導波路と、前記第１のサブマッハツェンダー導波路及び前記第２のサブマッハツェンダー導波路とを具備するメインマッハツェンダー導波路とを含む、光ＳＳＢ変調器又は光ＦＳＫ変調器のバイアス調整方法であって、
    前記第１のサブマッハツェンダー導波路及び前記第２のサブマッハツェンダー導波路に、ラジオ周波数信号を供給し、ＵＳＢ信号、及びＬＳＢ信号以外の成分を少なくするようにメインマッハツェンダー導波路に供給するバイアス信号を調整するバイアス調整方法。
  6. 前記第１のサブマッハツェンダー導波路及び第２のサブマッハツェンダー導波路に供給されるラジオ周波数信号の位相を調整しつつ、ＵＳＢ信号、及びＬＳＢ信号以外の成分を少なくするようにメインマッハツェンダー導波路に供給するバイアス信号を調整する請求項４に記載のバイアス調整方法。
  7. 請求項１〜４のいずれかに記載のバイアス調整方法を用いて、サブマッハツェンダー導波路に供給するバイアス信号を調整するサブマッハツェンダー導波路のバイアス調整工程と、
    請求項６、又は請求項７に記載のバイアス調整方法を用いて、メインマッハツェンダー導波路に供給するバイアス信号を調整するメインマッハツェンダー導波路のバイアス調整工程と、
    を含む光ＳＳＢ変調器又は光ＦＳＫ変調器のバイアス調整方法。


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