JP2005533277A - 導波路における偏光制御方式 - Google Patents
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Abstract
本発明は、光学素子及びシステムにおいて、PDL、PMD、及びその他の偏光に関係する性能の問題に取り組むための手段を提供する。本発明の一実施形態によれば、集積光デバイスを提供する。このデバイスは、(i)集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)光信号分割及び結合領域間にある機能性領域とを備えている。第1及び第2光導波路アームは、機能性領域の第1及び第2光電部分を通過する第1及び第2導波路コアを構成する。第1及び第2制御電極集合が、機能性領域の第1及び第2部分に電界を発生するように位置付けられている。第1制御電極集合及び第1導波路コアは、TEモードが優勢となるように位置付けられ、第2制御電極集合及び第2導波路コアは、TMモードが優勢となるように位置付けられている。
Description
本発明は、光デバイスにおける光信号の伝搬、変調、及び切換に関し、更に特定すれば光信号の偏光に関する。
最近の電気通信ネットワークは、例えば、種々の光学素子(光学構成部品)を利用して、光信号の伝搬、変調、及び切換を実行させており、本発明は、ネットワークにおいて光信号の偏光を制御することによって、このようなネットワークの性能を高める方式を提唱する。本発明を規定し説明する目的のために、偏光「制御」とは、単に光信号の偏光状態の変更には限定されず、とりわけ、特定の偏光の減衰、遅延、又は光信号のその他の偏光特定処理をも想定している。
光ファイバ及び付随する光学素子内を伝搬する光の偏光方向は、大抵の場合未知であり、時間と共に変動する可能性がある。この理由のため、光ファイバ内において光を切り換えたり、減衰させたり、増幅したり、処理する光学素子は、偏光には関係なくそれらの機能を遂行する必要がある。言い換えれば、偏光には独立である必要がある。このために、偏光に依存する損失(PDL)が少なく、偏光モードの散乱(PMD:polarization mode dispersion)が低いことが要求される。生憎、多くの光学素子には、機械的外乱、環境変動、又は光学素子の幾何学的特性の非対称性、更にこれら以外の様々な理由のために、偏光依存性がある。本発明の多くの実施形態は、光学素子におけるPDL、PMD、及びその他の偏光関連の性能に関する問題に対処する手段を提唱する。
本発明の一実施形態によれば、集積光デバイスを提供する。この集積光デバイスは、(i)集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)光信号分割及び結合領域間にある機能性領域とを備えている。第1光導波路アームは、機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを構成する。第2光導波路アームが、機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを構成する。第1制御電極集合が、機能性領域の第1部分に電界を発生するように配置されている。第2制御電極集合が、機能性領域の第2部分において電界を発生するように配置されている。第1制御電極集合、第1導波路コア、及び機能性領域の第1部分は、第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されている。第2制御電極集合、第2導波路コア、及び機能性領域の第2部分は、第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電気偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されている。
本発明の別の実施形態によれば、光信号のTE及びTMモードを分割するように構成された集積光デバイスを提供する。このデバイスは、(i)集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)光信号分割及び結合領域間にある機能性領域と、(iii)機能性領域に結合されたコントローラとを備えている。コントローラは、第1及び第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE及びTM偏光部分の光信号結合領域における光学的結合に作用するように第1及び第2制御電極集合に印加する電圧を確定し、光信号結合領域に続く第1及び第2導波路コアの一方が増強TE信号を含み、光信号結合領域に続く第1及び第2導波路コアの他方が増強TM信号を含むようにプログラムされている。
本発明の更に別の実施形態によれば、光信号のTE及びTMモードを分割するように構成された集積光デバイスの動作方法を提供する。この方法によれば、導波路デバイスの機能性領域のTE及びTM優勢部分への2本の光導波路アームのそれぞれに付随する第1及び第2制御電極集合に、適した電圧を印加する。第1及び第2制御電極集合に印加する電圧は、第1及び第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE及びTM偏光部分の光信号結合領域における光学的結合に作用し、光信号結合領域に続く第1及び第2導波路コアの一方が増強TE信号を含み、光信号結合領域に続く第1及び第2導波路コアの他方が増強TM信号を含むように確定する。
本発明の更に別の実施形態によれば、TE及びTM偏光モードを含む光信号の可変光学減衰のために構成された集積光デバイスを提供する。本発明のこの実施形態では、光デバイスはコントローラを含み、集積光デバイスの入力側の導波路コアから選択した1つの入力ポートに結合される光信号のTE及びTM偏光部分に選択的減衰が生ずるように、第1及び第2制御電極集合に印加する電圧を確定するようにプログラムされている。このようにして、光信号のTE及びTM偏光部分を、集積光デバイスの出力側において選択した導波路コアの出力ポートにおいて、実質的に等しい程度に減衰させる。
本発明の更に別の実施形態によれば、光信号のTE及びTMモードの可変光減衰のために構成された集積光デバイスの動作方法を提供する。この方法によれば、集積光デバイスの入力側の導波路コアから選択した1つの入力ポートに結合される光信号のTE及びTM偏光部分に選択的減衰が生ずるように、第1及び第2制御電極集合に印加する電圧を確定し、光信号のTE及びTM偏光部分を、集積光デバイスの出力側において選択した導波路コアの出力ポートにおいて、実質的に等しい程度に減衰させるようにする。
本発明の更に別の実施形態によれば、光信号のTE及びTM偏光モードそれぞれにおける遅延を制御するように構成された集積光デバイスを提供する。このデバイスは、偏光スプリッタと、偏光コンバイナと、遅延部とから成る。偏光スプリッタは、入力光信号のTEモードを、デバイスの第1光導波路アームに導出し、入力光信号のTMモードをデバイスの第2光導波路アームに導出するように構成されている。偏光コンバイナは、第1光導波路アームのTEモードを第2光導波路アームのTMモードと結合して出力光信号を得るように構成されている。遅延部は、偏光スプリッタと偏光コンバイアとの間の伝搬路に位置し、第1光導波路アームにおけるTE偏光モードと、第2光導波路アームにおけるTM偏光モードとの間に相対的位相遅延が生ずるように構成されている。
本発明の更に別の実施形態によれば、集積光デバイスにおいて光信号のそれぞれのTE及びTM偏光モードにおける遅延を制御する方法を提供する。この方法は、(i)入力光信号のTEモードをデバイスの第1光導波路アームに導出し、入力光信号のTMモードをデバイスの第2光導波路アームに導出することによって、偏光ビームスプリッタによって、光信号のTE及びTM偏光成分を分割するステップと、(ii)第1光導波路アームのTEモードを第1光導波路アームのTMモードと組み合わせて出力光信号を得ることによって、分割したTE及びTM偏光モードを、偏光コンバイナによって結合するステップと、(iii)TE及びTM偏光モードを結合するのに先だって、偏光スプリッタと偏光コンバイナとの間の伝搬路内の遅延部において、第1光導波路アームにおけるTE偏光モードと第2光導波路アームにおけるTM偏光モードとの間に相対的位相遅延を発生させるステップとからなる。
本発明の更に別の実施形態によれば、光信号から選択したTE又はTM偏光モードを変換するように構成された集積光デバイスを提供する。このデバイスは、偏光スプリッタと、偏光ローテータと、遅延部と、出力カプラとを備えている。偏光スプリッタは、入力光信号のTEモードをデバイスの第1光導波路アームに導出し、入力光信号のTMモードをデバイスの第2光導波路アームに導出するように構成されている。偏光ローテータは、第1及び第2光導波路アームの一方に位置し、偏光スプリッタの伝搬通過に続いて光信号の偏光モードを回転させる。遅延部は、偏光スプリッタと偏光コンバイナとの間の伝搬路にあり、第1及び第2光導波路アーム内にある信号間に、相対的な位相遅延を生じさせるように構成されている。出力カプラは、遅延部の伝搬通過に続いて、第1及び第2光導波路アームの光信号を結合するように構成されている。
本発明の更に別の実施形態によれば、集積光デバイスにおいて光信号から選択したTE又はTM偏光モードを変換する方法を提供する。この方法は、(i)入力光信号のTEモードをデバイスの第1光導波路アームに導出し、入力光信号のTMモードをデバイスの第2光導波路アームに導出することによって、光信号のTE及びTM偏光モードを分割するステップと、(ii)偏光スプリッタの伝搬通過に続いて第1及び第2光導波路アームの一方においてTE又はTM偏光成分の一方の偏光モードを回転させるステップと、(iii)光信号のTE及びTM偏光成分の一方の回転に続いて、第1及び第2光導波路アーム内にある信号間に、相対的な位相遅延を生じさせるステップと、(iv)遅延部の伝搬通過に続いて、第1及び第2光導波路アームの光信号を結合するステップとからなる。
本発明の更に別の実施形態によれば、少なくとも1つの送信機と、少なくとも1つの受信機と、送信機及び受信機を相互接続する伝送線のネットワークと、少なくとも1つの本発明による集積光利デバイスとからなる光ネットワークを提供する。
本発明の更に別の実施形態によれば、少なくとも1つの送信機と、少なくとも1つの受信機と、送信機及び受信機を相互接続する伝送線のネットワークと、少なくとも1つの光学素子と、偏光依存移相器と、移相コントローラとを備えている光ネットワークを提供する。光学素子は、光ネットワーク中を伝搬する光信号に、偏光依存位相遅延を導入するように構成されている。コントローラは、光信号のTE及びTM偏光モードに生ずる屈折率に、適した変化を誘発させることによって、光学素子によって導入される偏光依存位相遅延を補償するようにプログラムされている。
したがって、本発明の目的は、偏光制御を利用して、デバイス、及びこのデバイスを用いるシステムの機能性を高める、種々の光導波路デバイスを提供することである。本発明の他の目的は、本明細書中で具体化する発明の説明により明らかとなるであろう。
以下に続く本発明の具体的な実施形態の詳細な説明は、以下の図面と関連付けて読解すれば、最も良く理解することができる。図面では、同様の構造には同様の参照番号で示す。
機能性クラッディング材料を光導波路デバイスにおいて利用すると、光導波路の有効屈折率を変化させることができる。本発明は、光電機能性クラッディング材料を含む光導波路に関して具体的に例示するが、機能性材料は、熱光学、光電、磁気光学、又はその他の制御可能な光学材料でもよい。本発明を規定し説明する目的のために、「光」又は「光信号」の波長は、いずれの特定の波長にも、電磁スペクトルの部分にも限定されないことを注記しておく。むしろ、「光」及び「光信号」という用語は、本明細書を通じて相互交換可能に用いられ、主題の別個の集合を包含することは意図せず、ここでは、光導波路において伝搬可能な電磁放射線のあらゆる波長を包含するものと定義する。例えば、電磁スペクトルの可視及び赤外線部分における光又は光信号は、双方とも光導波路内を伝搬することができる。光導波路は、適した信号伝搬構造であればいずれで構成してもよい。光導波路の例には、限定ではないが、スラブ導波路(slab waveguide)、及び例えば集積光回路において用いられる薄膜が含まれる。
光電クラッド導波路に関しては、導波路の屈折率は、電界の印加によって変化する。屈折率の変化は、印加する電界の配向、クラッディング材料の光電係数の配向、及び導波路に沿って伝搬する光の配向によって左右される。光電結晶(即ち、ニオブ酸リチウム)のような光電材料の中には、結晶が成長している間に光電係数の配向が固定されているものもある。しかしながら、光電ポリマの中には、極性調整プロセスの間に光電係数の配向を設定するか、あるいは印加する電界の関数として変動し、あらゆる数の配向でも形成するように製作することができるものもある。
以下では、図1A、図1B及び図13A〜図13Hを参照しながら、多数の導波路/電極構成について論ずる。有限電界(contoured electric field)内における導波路の位置付けによって、2つの優勢偏光との光電相互作用の相対的効率が変化する。構成によっては、TE偏光がTM偏光よりも多く変化する場合がある。別の配向では、逆となる。本発明を説明し規定する目的のために、TE及びTM偏光は、光信号の2つの独立した電磁モードを表すことを記しておく。電磁場の外乱を横断電気(TE)モードと呼ぶのは、光信号の電界が、導波路コアの伝搬の主軸に沿って延びる平面に対して垂直となる場合である。電磁界外乱を横断磁気(TM)モードと呼ぶのは、光信号の磁界が、導波路コアの伝搬の主軸に沿って延びる面に対して垂直となる場合である。また、図示した種類のチャネル導波路では、伝搬モードは、純粋にTE又はTM偏光されていないことも注記しておく。むしろ、これらのモードは、一方又は他方のが優勢であるのが通例であるが、一般にはそのように称しているのである。したがって、TE偏光モードは、単に、伝搬の面に平行な電界成分が信号の中で最も大きい成分である分布を構成すると考えればよい。同様に、TM偏光モードは、単に、伝搬の面に対して平行な磁界成分が信号の中で最も大きい成分である分布を構成すると考えればよい。
光電ポリマをある輪郭内で極性調整すると、当該輪郭内の導波路コアの位置に依存する光電効果を得ることができる。有限電界が主に水平である位置では、光電効果は主にTE偏光を変化させる。程度は少ないが(約1/3)、これらの水平電界はTM偏光にも影響を及ぼす。有限電界が主に垂直である位置では、電界は主にTM偏光を変化させる。この場合も、程度は少ないが(約1/3)、これらの垂直電界はTE偏光にも影響を及ぼす。
図1A及び図1Bは、2つの異なる導波路/電極構成を示し、ここに設けられている導波路デバイス10は、コア12を包囲し、シリカのスラブ15によって支持され、上層19によって保護されている、機能性クラッディング材料14を含む。第1及び第2制御電極16、18が、機能性クラッディング材料14を横切る電界を規定するように位置付けられている。導波路デバイス10に沿って伝搬する光信号の強度断面(intensity cross section)も、図1A及び図1Bに示されている。本発明の構成要素を形成する具体的な組成は、本発明の焦点ではなく、技術的現状の導波路技術から探り出すことができる。しかしながら、機能性クラッディング材料14として本発明において用いて好適な光電材料の屈折率は、クラッディング層によって包囲されている導波路コアの屈折率よりも小さくなければいけないことを注記しておく。このような低屈折率材料は、同時継続中のFUNCTIONAL MATERIALS FOR USE IN OPTICAL SYSTEMS(光システムにおいて用いるための機能性材料)と題する米国特許公開第US2002/0185633号に記載されており、その開示内容は、ここで引用したことにより本願にも含まれるものとする。
一般に、先に記した特許出願に開示されているポリマ光電材料は、熱可塑性又は熱硬化性ポリマを含み、これらを光電発色団と配合又は重合する。熱可塑性又は熱硬化性ポリマは、通例、アクリル/メタクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、ポリポリフォスファーゼン、エポキシ樹脂、及びハイブリッド(有機−無機)又はナノ複合ポリエステル・ポリマから成る群から選択される。熱可塑性及び熱硬化性ポリマの組み合わせ(ポリマ網に互いに浸透させ合う)も考えられる。熱可塑性及び/又は熱硬化性ポリマは、通例、ガラス遷移温度が100℃よりも高い。低屈折率材料の一実施形態の屈折率値は、1.5未満であり、一方高屈折率材料の別の実施形態の屈折率値は、1.5よりも大きい。ポリマは、主鎖の一部として又は配合されて、発色団と結合され、通例適合化添加物(compatibilization additive)又は基、及び/又は接着促進添加物又は基を含有する。本発明による光電発色団は、通例では、置換アニリン、置換アゾベンゼン、置換スチルベン、又は置換イミンである。
図1Aにおいて、導波路デバイス10は、電界Eが主に水平である位置において、第1及び第2制御電極16、18の間に位置するコア12を含む。このような構成では、TE配向光の方がTM配向光よりも変化を受ける。図1Bの構成では、導波路10は、電界Eが主に垂直な位置において、電極16、18の一方に近づいて位置するコア12を含む。このような構成では、TM配向光の方がTE配向光よりも変化を受ける。
図2は、有限電界E内における導波路コア12の位置の関数として相対的光電効果を示す。この例では、電極16、18は、15マイクロメートル離れて配置されており、導波路コア12の上面は、電極16、18の面よりも3ミクロン下に配置されている。図2に示すように、導波路コア12を図1Aに示すように電極16、18の間に位置付けると、TE偏光の方がTM偏光よりも約3倍多く影響を受ける。同様に、導波路コア12を図1Bに示すように電極16、18の一方の直下に位置付けると、TM偏光の方がTE偏光よりも約3倍多く影響を受ける。
偏光スプリッタ/スイッチ
これより図3A及び図3Bを参照すると、本発明の一実施形態による集積光デバイス20が示されている。以下で詳細に説明するが、図3A及び図3Bのデバイスは、P10における光信号入力をTE及びTM偏光に分割し、それぞれの偏光モードを選択的に、P1における第1出力ポート、P2における第2出力ポート、又はP1及びP2における出力ポート双方に導出するように構成されている。具体的には、図3が示す集積光デバイス20は、集積光デバイス20の入力側付近に第1指向性結合領域22を規定し、集積光デバイス20の出力側付近に第2指向性結合領域24を規定するように配置された第1及び第2光導波路アーム30、40を有する。
これより図3A及び図3Bを参照すると、本発明の一実施形態による集積光デバイス20が示されている。以下で詳細に説明するが、図3A及び図3Bのデバイスは、P10における光信号入力をTE及びTM偏光に分割し、それぞれの偏光モードを選択的に、P1における第1出力ポート、P2における第2出力ポート、又はP1及びP2における出力ポート双方に導出するように構成されている。具体的には、図3が示す集積光デバイス20は、集積光デバイス20の入力側付近に第1指向性結合領域22を規定し、集積光デバイス20の出力側付近に第2指向性結合領域24を規定するように配置された第1及び第2光導波路アーム30、40を有する。
第1及び第2結合領域22、24の間に、機能性領域25が規定されており、第1及び第2導波路アーム30、40にそれぞれ対応する第1及び第2光電部分26、28を含む。第1及び第2制御電極集合が、機能性領域25の第1及び第2光電部分26、28の各1つと関連付けられている。第1及び第2光電部分26、28は、図1A及び図1Bに示すように、光電クラッディング15、又は電気光導波路コア16、あるいは双方の存在によって光電性とすればよい。いずれの場合でも、コア、クラッディング、又はコア及びクラッディング双方のどれが光電材料で構成されているかには係わらず、導波路コアは機能性領域の光電部分を「通過する」ものとして記載し、規定することが適切であろう。一般に、集積光デバイス20は、基板11、シリカ・スラブ15、機能性領域25、及び絶縁上層19を含み、アーム30、40の各々における光電制御のために構成された修正マッハ・ゼンダー干渉計の形態をなす。
本発明の多くの実施形態をここでは指向性結合領域の形態の光信号スプリッタ及びコンバイナを参照しながら例示するが、本発明は、光信号の分割及び結合のために適した従来のあらゆる構造、ならびにこれから開発されるあらゆる適した構造の利用も想定していることを注記しておく。例えば、図4A〜図4Eを参照すると、光信号を分割及び結合するのに適した多数の代替構造が示されている。図4Aは、機能性領域25の入力側及び出力側に配された2×2指向性結合領域22、24を示す。図4Bは、機能性領域25の入力側及び出力側に配された1×2指向性結合領域22’、24’を示す。図4Cは、機能性領域25の入力側及び出力側に配された1×2Y字型スプリッタ22’及びコンバイナ24’を示す。図4Dは、機能性領域25の入力側及び出力側に配された1×2マルチモード干渉エレメント・スプリッタ22’及び1×2マルチモード干渉エレメント・コンバイナ24’を示す。図4Eは、機能性領域25の入力側及び出力側に配された2×2マルチモード干渉エレメント・スプリッタ22’及び2×2マルチモード干渉エレメント・コンバイナ24’を示す。これらの構造の具体的な設計パラメータは、本発明の範囲ではなく、既存の又は今後開発される情報から拾い集めることができる。
図3A及び図3Bに示す実施形態に戻ると、入力側の指向性結合領域22は、入力光の偏光状態には関係なく、光をデバイス20の各アーム30、40に均等に分割する。図示の構成では、第1アーム30の第1導波路コア34は、制御電極32間に配置され、主に光のTE成分に影響を及ぼす。第2アーム40では、第2導波路コア44が制御電極42の一方の直下に配置され、主にTM偏光に影響を及ぼす。
入力信号が入力強度P10を有するとすると、出力強度P1、P2は、以下の2つの式を用いて記述することができる。
P1=P10sin2(πnL/λ)
P2=P10cos2(πnL/λ)
ここで、Lは、第1及び第2導波路アーム30、40の長さ、λは入力光の波長、nはアーム30、40の屈折率である。
P1=P10sin2(πnL/λ)
P2=P10cos2(πnL/λ)
ここで、Lは、第1及び第2導波路アーム30、40の長さ、λは入力光の波長、nはアーム30、40の屈折率である。
光電制御によって、各アーム30、40の有効屈折率は、第1及び第2制御電極集合32、42を利用して機能性領域25の第1及び第2部分26、28にそれぞれの電界を生じさせることによって、変化させることができる。屈折率の変化を考慮にいれると、出力強度P1、P2は、以下のように記述することができる。
P1=P10sin2(π(n0+Δn)L/λ)
P2=P10cos2(π(n0+Δn)L/λ)
ここで、Δnは、それぞれの導波路アーム30、40における有効屈折率の差である。屈折率の変化は、一方のアームのみにおいて起こすことができ、又は一方の屈折率が増加すると他方が減少するプッシュプル構成とした2本のアームの組み合わせにおいて起こすことができる。尚、プッシュプル動作を達成するためには、機能部分26、28の一方における電界の極性を、選択した機能部分26、28を極性調整するために用いられる電界に対して逆にする必要があることを注記しておく。出力強度P1、P2を、それぞれの導波路アーム30、40における有効屈折率差の関数として表現すると、その式から、正弦及び余弦式内の項がπ/2の偶数倍数である場合、光はP1における出力ポートからP2における出力ポートに交差することがわかる。同様に、前述の項がπ/2の奇数倍数である場合、光はP1における出力ポートに留まる。この関係、ならびにTM及びTE偏光が光電的に誘発される別々の屈折率に係わるという事実は、偏光スプリッタ及び偏光スイッチを形成するために用いることができる。即ち、本発明の一実施形態によれば、偏光スプリッタを実現するには、光電効果を用いてTE及びTM偏光の屈折率を別個に調節し、一方の偏光がP1における第1出力ポートからP2における第2出力ポートに交差し、他方が同じチャネルに留まるようにする。偏光スイッチを実現するには、機能性領域25に印加した電界の少なくとも1つを変化させて、どの偏光が第1出力ポートから第2出力ポートに交差するか、そしてどの偏光が留まるかを選択的に制御する。
P1=P10sin2(π(n0+Δn)L/λ)
P2=P10cos2(π(n0+Δn)L/λ)
ここで、Δnは、それぞれの導波路アーム30、40における有効屈折率の差である。屈折率の変化は、一方のアームのみにおいて起こすことができ、又は一方の屈折率が増加すると他方が減少するプッシュプル構成とした2本のアームの組み合わせにおいて起こすことができる。尚、プッシュプル動作を達成するためには、機能部分26、28の一方における電界の極性を、選択した機能部分26、28を極性調整するために用いられる電界に対して逆にする必要があることを注記しておく。出力強度P1、P2を、それぞれの導波路アーム30、40における有効屈折率差の関数として表現すると、その式から、正弦及び余弦式内の項がπ/2の偶数倍数である場合、光はP1における出力ポートからP2における出力ポートに交差することがわかる。同様に、前述の項がπ/2の奇数倍数である場合、光はP1における出力ポートに留まる。この関係、ならびにTM及びTE偏光が光電的に誘発される別々の屈折率に係わるという事実は、偏光スプリッタ及び偏光スイッチを形成するために用いることができる。即ち、本発明の一実施形態によれば、偏光スプリッタを実現するには、光電効果を用いてTE及びTM偏光の屈折率を別個に調節し、一方の偏光がP1における第1出力ポートからP2における第2出力ポートに交差し、他方が同じチャネルに留まるようにする。偏光スイッチを実現するには、機能性領域25に印加した電界の少なくとも1つを変化させて、どの偏光が第1出力ポートから第2出力ポートに交差するか、そしてどの偏光が留まるかを選択的に制御する。
ポートP1及びP2において得られる出力は、「増強」TE又はTM信号と呼ぶこともできる。何故なら、それぞれのポートP1及びP1の一方又は双方における偏光モードの光信号強度は、P10における入力信号の対応するモードの光信号強度よりも高いからである。本発明は、TE又はTMモードの全体部分未満が一方のチャネルから他方に効果的に切り換えられる場合にも有用であると考えられる。即ち、光電効果は、TE及びTM偏光の屈折率を別個に調整するために利用できるので、一方の偏光の大部分ではあるが全てでない部分がP1における第1出力ポートからP2における第2出力ポートに交差する。P2において得られる出力信号は、したがって、選択した偏光モードに関して増強された信号から成る。P2における出力信号も、逆の偏光の成分から成るが、この信号の部分は、偏光フィルタ又は他の適当な手段の使用によって除去することができる。機能性クラッディングを有する導波路を光電制御に委ねることができる度合いは、機能性領域を駆動するために用いられる電界の配向と大きさ、及び機能性材料の光電特性の強度に左右される。加えて、極性調整された機能性クラッディングを有する導波路では、光電制御は機能性領域25を極性調整する際に用いた電界の配向と大きさに左右される。第1の近似として、第1導波路アーム30における極性調整電界が輪郭に沿って光電係数を生成し、第1導波路アーム30におけるTE偏光が光電係数rPP1に係わり、TM偏光が光電係数r1P1に係わるようになっていると仮定する。更に、第2導波路アーム40における極性調整電界が輪郭に沿って光電係数を生成し、第2導波路アーム40におけるTM偏光がrPP2に係わり、TM偏光がr1P2に係わるようになっていると仮定する。また、一般に、r1P=rPP/3であると仮定する。これは、極性調整電界に平行な偏光電界(rPP)に対する光電係数と、極性調整電界に垂直な偏光電界(r1P)の光電係数との間の一般的な関係である。共平面電極によって生成される電界E1、E2は、概略的に次のように近似される。
E1=V1/g1 及び
E2=V2/g2
E1=V1/g1 及び
E2=V2/g2
ここで、V1及びV2は、電極に印加される電圧であり、g1及びg2は、それぞれ、第1導波路アーム30及び第2導波路アーム40における共平面電極のギャップである。この例において記載した2つの導波路コアの位置について、TE及びTM偏光から見た、2本のアーム30、40における屈折率の差は、次のように近似式で表すことができる。
ΔnTE
=Δn1−Δn2
=1/2・(nTE0)3(rpp1V1/g1−r1p2V2/g2)(FCF)
ΔnTM
=Δn1−Δn2
=1/2・(nTM0)3(r1p1V1/g1−rpp2V2/g2)(FCF)
ここで、nTE0及びnTM0は、導波路アーム30、40の有効屈折率であり、rPP1及びrPP2は、それぞれ、第1及び第2アーム30、40における機能性材料の主光電係数であり、FCFは、導波路の有効屈折率はいくらか機能性クラッディングの屈折率に依存するだけであるという事実を考慮した機能性クラッディング係数である。
ΔnTE
=Δn1−Δn2
=1/2・(nTE0)3(rpp1V1/g1−r1p2V2/g2)(FCF)
ΔnTM
=Δn1−Δn2
=1/2・(nTM0)3(r1p1V1/g1−rpp2V2/g2)(FCF)
ここで、nTE0及びnTM0は、導波路アーム30、40の有効屈折率であり、rPP1及びrPP2は、それぞれ、第1及び第2アーム30、40における機能性材料の主光電係数であり、FCFは、導波路の有効屈折率はいくらか機能性クラッディングの屈折率に依存するだけであるという事実を考慮した機能性クラッディング係数である。
適宜のFCFは約0.1及び約0.5の間であるが、この範囲外の値を取ることもある。先に述べたように、機能性クラッディング係数は、コアの屈折率、クラッディング材料、及び導波路の幾何学的形状に左右される。導波路コア12も光電材料で作る場合、FCFは約1となる。尚、rPP係数の配向は、2本のアーム30、40に対して異なる、即ち、第1アーム30は水平の向きを有し、第2アーム40は垂直の向きを有することを注記しておく。また、rPPの大きさは極性調整電界の大きさに左右されるので、各アームは異なる極性調整電界、したがって異なる光電係数を有する可能性もある。しかしながら、以下の例では、rPP1=rPP2である。また、プッシュプル動作を達成するためには、制御電極集合の1つは、極性調整電界とは逆の電界を発生するように駆動しなければならないが、他方の制御電極集合は、極性調整電界と同じ方向の電界を発生するように駆動しなければならない。このプッシュプル配列は、一方のアームにおける屈折率を低下させ、他方のアームにおける屈折率を高める。
前述の式を用いると、集積光デバイス20の出力を計算し、グラフで表すことができる。図4は、本発明による1つの具体的な電圧制御型偏光スプリッタ/スイッチの動作特性を示す。これはスプリッタと見なせる。何故なら、TE及びTM偏光を分割することができるからである。また、これはスイッチとも見なせる。何故なら、偏光分割は電圧によって切り換えることができるからである。この例では、アーム30、40の長さは2cmであり、光電係数rPPは30pm/Yであった。制御電極の第2集合42間に印加される電圧V2を、−12.3ボルトに固定し、第1制御電極集合32間に印加される電圧V1を、0から100ボルトまで変化させた。FCFを0.25に設定した(即ち、Δnのクラッディング屈折率の変化が、導波路の有効屈折率を0.25Δnだけ変化させる)。
この例では、V1を22ボルトに設定すると、入力光のTM成分がP1における第1出力ポートから出射し、TE成分がP2における第2出力ポートから出射する。V1を60ボルトに設定すると、双方の偏光は等しく分割され、双方のポートに出力される。V1を98ボルトに設定すると、入力光のTM成分がP2において出力され、TE成分がP1において出力される。
図5を参照すると、一方の電圧を固定に維持する代わりに、各電圧をしかるべく値に変化させる。この例では、長さLは2.5cmであり、光電係数rPPは30pm/Vである。−1.4ボルトのオフセット電圧を、電極集合32、42の一方に印加し、共通電圧を電極集合32、42の双方に印加する。図5は、計算した応答を示す。−14ボルトの共通電圧を電極集合32、43の双方に印加すると、TE偏光がP2に出力され、TMがP1に出力される。共通電圧を+16ボルトに変化させると、TE成分がP1に出力され、TM成分がP2に出力される。
上述のプッシュ・プル動作モードに関して、シリカ・スラブ15上でクラッディング14として供する機能性材料が、1000ボルトの電圧を15ミクロンの電極ギャップ間に印加したときに、機能性材料において30pm/Vの光電係数を有すると仮定する。図6は、電極32、42(321、322、421、及び422と更に特定して提示されている)と導波路コア34、44との相対的位置付けを示す。以下の表は、本発明による偏光スプリッタ/スイッチに適した電圧構成の4つの異なる場合を示す。勿論、これら以外の様々な適した電圧構成も本発明の技術範囲である。
可変光学減衰器
図7を参照すると、光ファイバ遠隔通信の所要箇所に、可変量の減衰を光信号に加えるために、可変光学減衰器(VOA)50が用いられている。これらは、図7に模式的に示すような、多重波長システムにおいて、波長の全てにおけるそれぞれの光信号の電力を揃えるために、デマルチプレクス回路52と共に用いるのに非常に適している。殆どの光ファイバ構成部品の場合と同様、入力偏光は未知であり、しかも変動する。したがって、偏光依存損失(PDL)が低い可変光学減衰器を有することが重要である。
図7を参照すると、光ファイバ遠隔通信の所要箇所に、可変量の減衰を光信号に加えるために、可変光学減衰器(VOA)50が用いられている。これらは、図7に模式的に示すような、多重波長システムにおいて、波長の全てにおけるそれぞれの光信号の電力を揃えるために、デマルチプレクス回路52と共に用いるのに非常に適している。殆どの光ファイバ構成部品の場合と同様、入力偏光は未知であり、しかも変動する。したがって、偏光依存損失(PDL)が低い可変光学減衰器を有することが重要である。
VOAを製作するために、集積光デバイスが用いられることが多い。このような導波路デバイスは、マッハ・ゼンダー干渉計構成を基本とするものが多く、熱光学効果、光電効果、又はその他の同様の効果を用いて、デバイスの導波路アームの一方又は双方の屈折率を変化させることができる。殆どのVOAでは、PDKは減衰の増加と共に増加する。図8は、典型的な熱光導波路VOAについて減衰の関数としてPDLのグラフを示す。このグラフは、PDLが減衰と共に増加することを示す。電気光導波路も同様のPDLを呈する。
光電クラッディング材料を有する導波路は、減衰依存PDLを排除するように構成することができる。図3A及び図3Bの集積光デバイスを参照すると、VOAとしてデバイス20を動作させるために、P1における信号出力をVOA出力として用い、P2における信号出力を無視する。干渉計の一方のアームは主にTM偏光を制御し、他方のアームは主にTE偏光を制御するので、PDLを排除するように印加電圧を構成することができる。
図3A及び図3Bに関連して先に示した式を用いると、P1における信号出力は、第1及び第2制御電極集合32、42上の印加電圧V1及びV2の関数として計算することができる。図8は、電圧の関数として計算したVOAの応答を示す。小さなオフセット電圧を制御電極集合32、42の一方に印加して、減衰依存PDLを補償する。この例では、V2=V1−Voffsetである。以下の表は、図8のグラフ上における数カ所の点を纏めたものである。
偏光遅延コントローラ
光電効果を利用するように構成された導波路デバイスは、本質的に偏光に依存する。更に具体的には、TE偏光又はTM偏光のいずれかが、光電効果によって生ずる屈折率変化によって受ける影響の方が大きい。導波路の長さLを伝う遅延(delay)の変化は以下の式で求められる。
Δdelay=LΔn/c
ここで、Δnは、有効屈折率の変化である(TE及びTM偏光)。
光電効果を利用するように構成された導波路デバイスは、本質的に偏光に依存する。更に具体的には、TE偏光又はTM偏光のいずれかが、光電効果によって生ずる屈折率変化によって受ける影響の方が大きい。導波路の長さLを伝う遅延(delay)の変化は以下の式で求められる。
Δdelay=LΔn/c
ここで、Δnは、有効屈折率の変化である(TE及びTM偏光)。
2.5cmの機能性クラッド導波路は、有限の位相シフト差だけを与えることができる。2つの偏光間において遅延差を大きくするためには、光信号のTE及びTM偏光を分割し、次いで別個の遅延経路を通過するように導けばよい。本発明の別の実施形態では、図3A及び図3Bを参照して先に説明した偏光スプリッタ/スイッチを、偏光依存移相器と組み合わせる。
図9は、偏光スプリッタ/スイッチ60と偏光依存移相器70とを組み合わせることによって、偏光を制御するように構成された集積光デバイス20の模式図である。偏光スプリッタ/スイッチ60の構造及び動作は、先に図3A及び図3Bを参照して説明した。偏光依存移相器70は、移相器70の光導波路アーム72、74の一方又は双方(図9に示すように)において光学経路長を長めにして導入することによって、又は導波路アーム72、74の屈折率に相対的な差を導入することによって、偏光モードの一方に遅延を導入する。
偏光スプリッタ60を、光信号のTE部分を送出し経路長が長い方の光導波路アームを通過させるように設定すると、デバイス20による位相シフトの差は以下の式で求められる。
ΔdelayTE=(ΔLnTE+LΔnTE)/c
ΔdelayTM=LΔnTM/c
ここで、ΔLは、移相器70における光学経路の長さの差であり、Lは、移相器70の機能性活性領域75の長さである。偏光スプリッタの状態を切り換えると、TM光の経路が長くなることは明らかである。
ΔdelayTE=(ΔLnTE+LΔnTE)/c
ΔdelayTM=LΔnTM/c
ここで、ΔLは、移相器70における光学経路の長さの差であり、Lは、移相器70の機能性活性領域75の長さである。偏光スプリッタの状態を切り換えると、TM光の経路が長くなることは明らかである。
偏光コンバイナ80は、偏光スプリッタによって分割された偏光を再結合し、再結合信号をP1において出力する。ここで注記すべき重要なことは、2つの偏光は偏光コンバイナ80の入力においては干渉しないということである。偏光コンバイナ80の状態は、双方の偏光をP1において出力するためには、偏光スプリッタ60と同じ状態に設定しなければならない。偏光スプリッタ60を、入力信号のTE部分を第1アーム72に保持し、信号のTM部分を第2アーム74に交差させるように構成すると、偏光コンバイナ80は同じことを行うはずである。
移相器70における遅延線72、74が等しい経路長を規定する場合、光信号のTE及びTM部分に対する遅延の差を生じさせるには、機能性領域75における導波路アーム72、74の屈折率に相対的な差を持たせる。これは、一方又は他方のアーム72、74における屈折率を変化させることによって行うことができる。例えば、各アーム72、74と関連する第1及び第2制御電極集合76、78が、所与の偏光(TE又はTM、どちらの遅延線かによって異なる)の屈折率変化を最適化するように構成されていると仮定する。電極76、78は、正電圧がTE偏光を遅らせ(即ち、TM経路における屈折率を低下させる)、負電圧がその逆を行う(TMを遅らせ、TEを早める)ように構成することができる。図10は、TE信号、TM信号の遅延の変化と、これら2信号間の差との間の関係を計算して示したものである。電圧が−100から100ボルトに変化すると、遅延の差(グラフ上ではデルタ遅延で示す)は約0.04pSから0.04pSに変化する。
導波路アーム72、74によって規定される遅延線の長さが異なる場合、固定の遅延が信号の一方に挿入される。例えば、TE経路の方がTM経路よりも長さΔLだけ長いと考える。各経路の光電部分がLに固定されたままと仮定すると、遅延の差を、次の式で得られる量だけ増加させることができる。
Δdelay=ΔL・n/c
図11は、数種類の異なる固定長差(グラフではDelLで示す)に対する遅延の例を、電圧の関数として示す。
Δdelay=ΔL・n/c
図11は、数種類の異なる固定長差(グラフではDelLで示す)に対する遅延の例を、電圧の関数として示す。
偏光変換器
未知の偏光を有する光信号を既知の偏光に変換することが望ましいことが多い。これを行う1つの概念を図12に示す。図12の集積光デバイス20において、前述のような偏光スプリッタ60が、光信号をその2つの主偏光成分(即ち、TE及びTM偏光モード)に分割し、分割した信号を、移相器70の導波路アーム72、74によって規定される別個の遅延線に入射させる。半波長板90を導波路アーム72、74の一方において用い、偏光状態を90度回転させる(例えば、TMからTEへ、又はTEからTMへ)。この概念において記載する半波長板は、シリカ導波路デバイスにおける溝に挿入するドロップイン・フィルタ(drop-in filter)であると仮定する。一般に、20μmの溝を、チャネル導波路に対して垂直に切除する。次いで、半波長板を挿入し、適切な位置に接着する。
未知の偏光を有する光信号を既知の偏光に変換することが望ましいことが多い。これを行う1つの概念を図12に示す。図12の集積光デバイス20において、前述のような偏光スプリッタ60が、光信号をその2つの主偏光成分(即ち、TE及びTM偏光モード)に分割し、分割した信号を、移相器70の導波路アーム72、74によって規定される別個の遅延線に入射させる。半波長板90を導波路アーム72、74の一方において用い、偏光状態を90度回転させる(例えば、TMからTEへ、又はTEからTMへ)。この概念において記載する半波長板は、シリカ導波路デバイスにおける溝に挿入するドロップイン・フィルタ(drop-in filter)であると仮定する。一般に、20μmの溝を、チャネル導波路に対して垂直に切除する。次いで、半波長板を挿入し、適切な位置に接着する。
回転に続いて、導波路アーム72、74の両遅延線は、共通の偏光の光を含み、干渉する可能性がある。したがって、移相器80の出力カプラ70の初期状態を設定し、減衰されていない光信号をP1に出力することができるようにするために、光電移相器が必要となる。また、遅延線72、74内における光電制御も、光の一部を未接続のP2における出力ポートに導出することによって、出力信号を減衰するために用いることも考えられる。尚、偏光スイッチの状態は、TM又はTE偏光のいずれかをP1における出力ポートに導出するように構成するとよい。何故なら、半波長板はTE偏光をTM偏光に、又はTM偏光をTE偏光に変換することができるからである。
これより図13A〜図13Hを参照する。これまで図1A及び図1Bの電極/コア構成を主に参照しながら本発明について説明してきたが、種々の追加の電極/コア構成も本発明の範囲に該当する。一例として、しかし限定としてではないが、図13A〜図13Hは、種々の適した電極/コア構成を示し、ここでは、電極をV1、V2、及びV3で全体的に示し、特定のコア位置によって影響を受ける優勢偏光モードを参照して、光導波路コアを示す。これらの図は、各々、導波路において光信号の2つの異なる主偏光モードに作用するのに適したコアの位置の少なくとも1つの例を含む。
図14を参照すると、本発明による集積光デバイスは、遠隔通信又はその他の種類の光ネットワーク5に用いることができることがわかる。本発明による光ネットワーク5は、とりわけ、1つ以上の送信機2と、光伝送線4のネットワークと、種々の光学素子6と、1つ以上の本発明による集積光デバイス20とを備えることができる。このネットワークは、更に、電気的又はその他の非光学的なコンポーネント(構成部品)及び伝送線(図示せず)も備えることができる。光送信機2は、複数の異なる偏光モード、例えば、TE及びTM偏光モードを特徴とする光信号を送信するように構成されている。光ネットワークにおいて共通に利用される種々の光学素子は、ここでは、図示の明確性を確保するために、単一のブロック・エレメントで示されており、例えば、光スイッチ、増幅器、カプラ、再生器、フィルタ等を含むことができる。
1つ以上の光学素子6が、光ネットワーク5中を伝搬する光信号に、偏光依存位相遅延を導入することができる。本発明の集積光デバイス20は、例えば、図1A及び図1Bに示すように、偏光依存移相器として構成し、1つ以上の光学素子6によって導入される偏光依存位相遅延を補正することができる。更に具体的には、そして一例として、入力光信号が、当該光信号のTM及びTEモード間の位相差によって特徴付けられる場合、集積光デバイス20は、図1A及び図1Bに示すように、コントローラ21によって制御され、MT指向光よりもTE指向光の位相を多く変化させる、又はその逆とするように構成された偏光依存移相器10を備えることができる。
コントローラ21は、完全に自動的に、又は操作者の命令に応答して、偏光依存位相遅延を補償するようにプログラムすることができる。操作者の命令は、補償動作の開始時に指令される単純な「補償」命令から成るものでよく、あるいは、例えば、光学素子によって導入された偏光依存位相遅延の実際の定量化入力を表すこともできる。
ここに記載した本発明の数々の実施形態は、機能性光電クラッディングを用いて、屈折率に作用することを目的とした。しかしながら、ここに記載した実施形態の多くは、機能性電気光導波路コアであれば、機能性クラッディングを有するものにでも、有しないものにでも適用可能であることも想定している。
本発明の実施形態の一部について、極性調整した光電部分を含む機能性領域を参照して例示した。しかしながら、本発明の概念は、機能性領域の光電部分が所定の極性調整によって特徴付けられないデバイスにも同等に適用可能である。
本発明の実施形態の一部について、極性調整した光電部分を含む機能性領域を参照して例示した。しかしながら、本発明の概念は、機能性領域の光電部分が所定の極性調整によって特徴付けられないデバイスにも同等に適用可能である。
本発明を規定し記載する目的のために、デバイスの入力又は出力側付近にある指向性結合領域に対する引用は、単にデバイス上の領域の相対的な位置を一般的に示すに過ぎず、当該領域をデバイスの入力又は出力面に規定することを必要とする訳ではない。むしろ、これらの領域は、単にデバイスの異なる部分に配すればよく、一方の部分は、デバイスの入力側付近にあることを特徴とすればよく、他方の部分はデバイスの出力側付近にあるものとして規定すればよい。
尚、「好ましくは」、「一般的には」、及び「通例」というような用語は、ここでは、特許請求する発明の範囲を限定するためや、ある機構が特許請求する発明の構造又は機能に対して不可欠(critical)、必須、又は重要であることを暗示するために利用したのではないことを注記しておく。むしろ、これらの用語は、単に、本発明の特定的な実施形態において利用できる又はできない代わりの又は追加の機構を強調すること意図するに過ぎない。
本発明を記載し規定する目的のため、「実質的に」という用語は、ここで利用される場合、いずれかの定量的比較、値、測定値、又はその他の表現に帰することができる固有の不確実性の度合いを表していることを注記しておく。「実質的に」という用語は、ここでは、定量的表現が、争点の主題の基本的機能の変化に至ることなく述べた基準から変動し得る度合いを表すためにも利用されている。
尚、「好ましくは」、「一般的には」、及び「通例」というような用語は、ここでは、特許請求する発明の範囲を限定するためや、ある機構が特許請求する発明の構造又は機能に対して不可欠(critical)、必須、又は重要であることを暗示するために利用したのではないことを注記しておく。むしろ、これらの用語は、単に、本発明の特定的な実施形態において利用できる又はできない代わりの又は追加の機構を強調すること意図するに過ぎない。
本発明を記載し規定する目的のため、「実質的に」という用語は、ここで利用される場合、いずれかの定量的比較、値、測定値、又はその他の表現に帰することができる固有の不確実性の度合いを表していることを注記しておく。「実質的に」という用語は、ここでは、定量的表現が、争点の主題の基本的機能の変化に至ることなく述べた基準から変動し得る度合いを表すためにも利用されている。
以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明について詳細に説明したが、添付した特許請求の範囲に規定されている本発明の範囲から逸脱することなく、変更や変形が可能であることは明白である。更に具体的には、本発明の一部の態様について、ここでは好ましいもの又は特に有利であるものとして特定したが、本発明は必ずしもこれら本発明の好適な態様に限定される訳ではないこととする。
Claims (55)
- 集積光デバイスにおいて、(i)前記集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、前記集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)前記光信号分割及び結合領域の間にある機能性領域とを備えており、
前記第1光導波路アームが、前記機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを構成し、
前記第2光導波路アームが、前記機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを構成し、
前記機能性領域の前記第1部分に電界を発生するように第1制御電極集合が配置され、
前記機能性領域の前記第2部分に電界を発生するように第2制御電極集合が配置され、
前記第1制御電極集合、前記第1導波路コア、及び前記機能性領域の前記第1部分は、前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記第2制御電極集合、前記第2導波路コア、及び前記機能性領域の前記第2部分は、前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されている、
集積光デバイス。 - 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記制御電極と、前記機能性領域の前記第1部分の前記導波路コアとが、対称構成を規定し、前記制御電極と、前記機能性領域の前記第2部分の前記導波路コアとが、非対称構成を規定する、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第1及び第2制御電極集合が、実質的に同じ構成を規定する、集積光デバイス。
- 請求項3記載の集積光デバイスにおいて、前記第2導波路コアが、前記第1制御電極集合に関する前記第1導波路コアの位置と比較して、前記第2制御電極集合に関してずれている、集積光デバイス。
- 請求項3記載の集積光デバイスにおいて、前記第1導波路コアが、前記第2導波路コアの前記第2制御電極集合に関する位置と比較して、前記第1制御電極集合に関してずれている、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第1制御電極集合と前記第1導波路コアとの構成と、前記第2制御電極集合と前記第2導波路コアとの構成との間の支配的な差が、第1及び第2導波路コアの前記第1及び第2制御電極集合に関する位置付けに関係する、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第1導波路コアは、前記第1制御電極集合の前記制御電極群から実質的に等距離に位置付けられ、前記第2導波路コアは、前記第2制御電極集合の前記制御電極群の1つにかなり接近して位置付けられている、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第1及び第2制御電極集合のそれぞれの制御電極が規定する配向は、
共通端面内にある少なくとも2つの電極を含む、
共通端面内にある3つの電極を含む、
共通端面に垂直な対称軸を規定する、
平行面内にある少なくとも2つの制御電極を含む、
前記平行面の一方において前記コアの一方側に沿ってその幅の大部分に広がるように限定した少なくとも1つの制御電極を含む、
前記平行面の一方において前記コアの一方側に沿ってその幅の大部分に広がるように限定した1つの電極と、前記平行面の他方において前記コアの他方の側に沿ってその幅の大部分に広がるように限定された前記制御電極の別の1つとを含む、
共通端面内にある少なくとも2つの制御電極と、前記共通端面に平行な面内にある第3制御電極とを含む、
実質的に等しい厚さを規定する電極を含む、
共通端面内にある少なくとも2つの制御電極と前記共通端面に平行な面にある第3電極とを含み、前記第3電極が前記平行面に沿ってその幅の大部分にわたって前記導波路コアの一方側に延びる、
ことの1つ以上であることを特徴とする、集積光デバイス。 - 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第1及び第2コアのそれぞれが規定する配向は、
前記制御電極の対称軸からの偏倚、
前記制御電極の共通端面からの偏倚、
前記制御電極の対称軸から、及び前記制御電極の共通端面からの偏倚、
前記制御電極の共通端面と前記共通端面から偏倚した面との間にある、
前記制御電極によって規定される平行面間に位置する、
前記制御電極によって規定され、前記制御電極から等しくない位置にある平行平面間に位置する、
前記制御電極から等しくない距離に位置する、
前記共通端面と前記平行面との間にある、
前記制御電極の少なくとも2つから等しくない距離に位置する、及び
前記制御電極の内少なくとも3つから等しくない距離に位置する、
ことの1つ以上であることを特徴とする、集積デバイス。 - 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、該集積光デバイスは、平面光波回路を備えている、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記導波路アームの各々は、前記光デバイスの前記入力側にそれぞれの入力ポートを規定し、前記光デバイスの前記出力側にそれぞれの出力ポートを規定する、集積光デバイス。
- 光信号のTE及びTMモードを分割するように構成された集積光デバイスであって、該デバイスは、(i)前記集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、前記集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)前記光信号分割及び結合領域間にある機能性領域と、(iii)前記機能性領域に結合されたコントローラとを備えており、
前記第1光導波路アームが、前記機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを構成し、
前記第2光導波路アームが、前記機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを構成し、
前記機能性領域の前記第1部分に電界を発生するように第1制御電極集合が配置され、
前記機能性領域の前記第2部分において電界を発生するように第2制御電極集合が配置され、
前記第1制御電極集合、前記第1導波路コア、及び前記機能性領域の前記第1部分は、前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第1制御電極集合に印加したときに、前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記第2制御電極集合、前記第2導波路コア、及び前記機能性領域の前記第2部分は、前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第2制御電極集合に印加したときに、前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電気偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記コントローラは、前記第1及び第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE及びTM偏光部分の前記光信号結合領域における光学的結合に作用するように前記第1及び第2制御電極集合に印加する前記電圧を確定し、前記光信号結合領域に続く前記第1及び第2導波路コアの一方が増強TE信号を含み、前記光信号結合領域に続く前記第1及び第2導波路コアの他方が増強TM信号を含むようにプログラムされている、
集積光デバイス。 - 請求項12記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、前記電圧を、
前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE成分が前記光信号結合領域において前記第2導波路コアに交差し、一方前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM成分が前記第1導波路コア内に残留し、
前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM成分が前記光信号結合領域において前記第1導波路コアに交差し、一方前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE成分が前記第2導波路コア内に残留する、
よう確定するようにプログラムされている、集積光デバイス。 - 請求項12記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、前記電圧を、
前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM成分が前記光信号結合領域において前記第2導波路コアに交差し、一方前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE成分が前記第1導波路コア内に残留し、
前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE成分が前記光信号結合領域において前記第1導波路コアに交差し、一方前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM成分が前記第2導波路コアに残留する、
よう確定するようにプログラムされている、集積光デバイス。 - 請求項12記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、前記電圧を、前記光信号結合領域に続く前記第1及び第2導波路コアの一方が前記信号の実質的に全てのTE偏光部分を含み、一方前記光信号結合領域に続く前記第1及び第2導波路コアの他方が、前記信号の実質的に全てのTM偏光部分を含むよう画定するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 請求項12記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、(i)前記第1及び第2制御電極集合双方に印加する電圧を変化させることによって、又は(ii)前記第1及び第2制御電極集合の一方に印加する電圧を維持しつつ、前記第1及び第2制御電極集合の他方に印加する電圧を変化させることによって、前記電圧を確定するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 請求項12記載の集積光デバイスにおいて、前記機能性領域の前記第1及び第2機能性部分は、所定の極性調整によって特徴付けられ、前記コントローラは、前記電圧を、前記第1及び第2制御電極集合の一方に印加する電圧の極性が前記所定の極性調整とは逆となるよう確定するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 請求項12記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、当該コントローラに結合されているユーザ・インターフェースにおける入力に応答して、前記電圧を確定するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 請求項12記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、当該コントローラがアクセス可能なメモリに格納されている動作パラメータに応答して、前記電圧を確定するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 光信号のTE及びTMモードを分割するように構成された集積光デバイスの動作方法において、該デバイスは、(i)前記集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、前記集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)前記光信号分割及び結合領域間にある機能性領域と、(iii)前記機能性領域に結合されたコントローラとを備えており、前記第1光導波路アームが、前記機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを構成し、前記第2光導波路アームが、前記機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを構成し、前記機能性領域の前記第1部分に電界を発生するように第1制御電極集合が配置され、前記機能性領域の前記第2部分において電界を発生するように第2制御電極集合が配置されており、前記方法は、
前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢となるように、前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第1制御電極集合に印加するステップと、
前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電気偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢となるように、前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第2制御電極集合に印加するステップと、
前記第1及び第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE及びTM偏光部分の前記光信号結合領域における光学的結合に作用するように前記第1及び第2制御電極集合に印加する前記電圧を確定し、前記光信号結合領域に続く前記第1及び第2導波路コアの一方が増強TE信号を含み、前記光信号結合領域に続く前記第1及び第2導波路コアの他方が増強TM信号を含むようにするステップと、
からなる方法。 - 請求項20記載の方法において、前記導波路アームの各々は、前記光デバイスの前記入力側においてそれぞれの入力ポートを規定し、前記光デバイスの前記出力側においてそれぞれの出力ポートを規定し、前記デバイスを動作させる前記方法は、
前記それぞれの入力ポートの1つにおいて、前記TE及びTM偏光モードを含む前記光信号を供給するステップと、
前記信号のTE偏光部分を、前記光信号結合領域に続いて前記出力ポートの1つまで導出するステップと、
前記信号の前記TM偏光部分を、前記光信号結合領域に続いて前記出力ポートの別の1つまで導出するステップと、
を含む、方法。 - TE及びTM偏光モードを含む光信号の可変光学減衰のために構成された集積光デバイスであって、該デバイスは、(i)前記集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、前記集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)前記光信号分割及び結合領域間にある機能性領域と、(iii)前記機能性領域に結合されたコントローラとを備えており、
前記第1光導波路アームが、前記機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを構成し、
前記第2光導波路アームが、前記機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを構成し、
前記機能性領域の前記第1部分に電界を発生するように第1制御電極集合が配置され、
前記機能性領域の前記第2部分において電界を発生するように第2制御電極集合が配置され、
前記第1制御電極集合、前記第1導波路コア、及び前記機能性領域の前記第1部分は、前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第1制御電極集合に印加したときに、前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記第2制御電極集合、前記第2導波路コア、及び前記機能性領域の前記第2部分は、前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第2制御電極集合に印加したときに、前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電気偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記コントローラは、前記集積光デバイスの前記入力側の前記導波路コアから選択した1つの入力ポートに結合される光信号のTE及びTM偏光部分に選択的減衰が生ずるように、前記第1及び第2制御電極集合に印加する前記電圧を確定し、前記光信号の前記TE及びTM偏光部分を、前記集積光デバイスの前記出力側において前記選択した導波路コアの出力ポートにおいて、実質的に等しい程度に減衰させるようプログラムされている、集積光デバイス。 - 請求項22記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、前記光信号の前記TE及びTM部分の前記選択的減衰が、前記集積光デバイスの特性偏光依存損失を考慮するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 請求項23記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、更に、前記機能性領域における前記光信号の減衰増加に伴う、前記特性偏光依存損失の増大を考慮するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 請求項22記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、前記第1制御電極集合に印加する電圧と前記第2制御電極集合に印加する電圧との間の差によって特徴付けられるオフセット電圧が、前記第1及び第2制御電極集合に印加する前記電圧が増大するにつれて増大するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 請求項25記載の集積光デバイスにおいて、前記オフセット電圧は線形に増大する、集積光デバイス。
- 請求項25記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、前記オフセット電圧を制御して、前記集積光デバイスの特性偏光依存損失を最少にするようにプログラムされている、集積光デバイス。
- TE及びTM偏光モードを含む光信号の可変光減衰のために構成された集積光デバイスの動作方法であって、前記デバイスは、(i)前記集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、前記集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)前記光信号分割及び結合領域間にある機能性領域と、(iii)前記機能性領域に結合されたコントローラとを備えており、前記第1光導波路アームが、前記機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを構成し、前記第2光導波路アームが、前記機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを構成し、前記機能性領域の前記第1部分に電界を発生するように第1制御電極集合が配置され、前記機能性領域の前記第2部分において電界を発生するように第2制御電極集合が配置され、
前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第1制御電極集合に印加し、前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢となるようにするステップと、
前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第2制御電極集合に印加し、前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電気偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢となるようにするステップと、
前記集積光デバイスの前記入力側の前記導波路コアから選択した1つの入力ポートに結合される光信号のTE及びTM偏光部分に選択的減衰が生ずるように、前記第1及び第2制御電極集合に印加する前記電圧を確定し、前記光信号の前記TE及びTM偏光部分を、前記集積光デバイスの前記出力側において前記選択した導波路コアの出力ポートにおいて、実質的に等しい程度に減衰させるようにするステップと、
からなる、方法。 - 請求項28記載の方法において、前記導波路アームの各々は、前記光デバイスの前記入力側でそれぞれの入力ポートを規定し、前記光デバイスの前記出力側でそれぞれの出力ポートを規定し、前記方法は、
前記導波路アームから選択した1つの入力ポートにおいて、前記TE及びTM偏光モードを含む前記光信号を供給するステップと、
前記選択的に減衰したTE及びTM偏光部分を含む前記減衰光信号を前記選択した導波路アームに導出するステップと、
を含む、方法。 - 光信号のTE及びTM偏光モードそれぞれにおける遅延を制御するように構成された集積光デバイスであって、
入力光信号のTEモードを、前記デバイスの第1光導波路アームに導出し、前記入力光信号のTMモードを前記デバイスの第2光導波路アームに導出するように構成されている偏光スプリッタと、
前記第1光導波路アームの前記TEモードを前記第2光導波路アームの前記TMモードと結合して出力光信号を得るように構成されている偏光コンバイナと、
前記偏光スプリッタと前記偏光コンバイアとの間の伝搬路にある遅延部であって、前記第1光導波路アームにおける前記TE偏光モードと、前記第2光導波路アームにおける前記TM偏光モードとの間に相対的位相遅延が生ずるように構成されている、遅延部と、
を備えている、集積光デバイス。 - 請求項30記載の集積光デバイスにおいて、前記遅延部は、前記第1及び第2光導波路アームを等しい経路長に規定するように構成されている、集積光デバイス。
- 請求項30記載の集積光デバイスにおいて、前記遅延部は、前記第1及び第2光導波路アームを規定するように構成されており、前記偏光スプリッタと前記偏光コンバイナとの間に機能性領域を備えている、集積光デバイス。
- 請求項32記載の集積光デバイスにおいて、前記第1及び第2光導波路アームの双方は、前記機能性領域を通過する、集積光デバイス。
- 請求項32記載の集積光デバイスにおいて、前記第1及び第2光導波路アームの一方のみが、前記機能性領域を通過する、集積光デバイス。
- 請求項32記載の集積光デバイスにおいて、
前記第1光導波路アームは、前記機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを備えており、
前記第2光導波路アームは、前記機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを備えている、
集積光デバイス。 - 請求項35記載の集積光デバイスにおいて、
前記機能性領域の前記第1部分に電界を発生するように第1制御電極集合を配置し、
前記機能性領域の前記第2部分に電界を発生するように第2制御電極集合を配置した、
集積光デバイス。 - 請求項36記載の集積光デバイスにおいて、
前記第2制御電極集合、前記第1導波路コア、及び前記機能性領域の前記第1部分は、前記コントローラによって確定された適宜の電圧が前記第1制御電極集合に印加されるときに、前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記第2制御電極集合、前記第2導波路コア、及び前記機能性領域の前記第2部分は、前記コントローラによって確定された適宜の電圧が前記第2制御電極集合に印加されるときに、前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電気偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されている、
集積光デバイス。 - 請求項37記載の集積光デバイスにおいて、前記コントローラは、前記第1及び第2制御電極集合に印加する電圧を、前記第1光導波路アームにおける前記TE偏光モードと前記第2光導波路アームにおける前記TM偏光モードとの間に前記相対的位相遅延が発生するよう確定するようにプログラムされている、集積光デバイス。
- 請求項30記載の集積光デバイスにおいて、前記遅延部は、経路長が等しくない第1及び第2光導波路アームを規定するように構成されており、前記経路長間の差によって、前記第1光導波路アームにおける前記TE偏光モードと前記第2光導波路アームにおける前記TM偏光モードとの間に前記相対的位相遅延が生ずる、集積光デバイス。
- 請求項30記載の集積光デバイスにおいて、前記偏光スプリッタ及び前記偏光コンバイナは、各々、特性切換状態を規定して、TE又はTM偏光モードのどちらを導波路アームを横切って導出するかを制御し、前記偏光スプリッタ及び前記偏光コンバイナは同一切換状態を規定する、集積光デバイス。
- 請求項30記載の集積光デバイスにおいて、前記偏光スプリッタ及び前記偏光コンバイナは、各々、前記集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、前記集積光デバイスの出力側付近に光信号結合領域を規定するように配された第1及び第2光導波路アームと、(ii)前記光信号分割及び結合領域間にある機能性領域と、(iii)前記機能性領域に結合されたコントローラとを備えており、
前記第1光導波路アームは、前記機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを備えており、
前記第2光導波路アームは、前記機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを備えており、
前記機能性領域の前記第1部分に電界を発生するように第1制御電極集合が配置され、
前記機能性領域の前記第2部分において電界を発生するように第2制御電極集合が配置され、
前記第1制御電極集合、前記第1導波路コア、及び前記機能性領域の前記第1部分は、前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第1制御電極集合に印加したときに、前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記第2制御電極集合、前記第2導波路コア、及び前記機能性領域の前記第2部分は、前記コントローラによって確定された適宜の電圧を前記第2制御電極集合に印加したときに、前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電気偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記コントローラは、前記第1及び第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE及びTM偏光部分の前記光信号結合領域における光学的結合に作用するように前記第1及び第2制御電極集合に印加する前記電圧を確定し、前記光信号結合領域に続く前記第1及び第2導波路コアの一方が増強TE信号を含み、前記光信号結合領域に続く前記第1及び第2導波路コアの他方が増強TM信号を含むようにプログラムされている、
集積光デバイス。 - 請求項30記載の集積光デバイスにおいて、前記遅延部及び前記偏光コンバイナは、前記遅延部における前記第1及び第2光導波路アーム内を伝搬する前記TE及びTM偏光モードが、前記偏光コンバイナに伝搬するときに、大きな干渉を受けないように形成されている、集積光デバイス。
- 光信号からの選択したTE又はTM偏光モードを変換するように構成された集積光デバイスであって、
入力光信号のTEモードを前記デバイスの第1光導波路アームに導出し、前記入力光信号のTMモードを前記デバイスの第2光導波路アームに導出するように構成されている偏光スプリッタと、
前記第1及び第2光導波路アームの一方に位置し、前記偏光スプリッタの伝搬通過に続いて光信号の偏光モードを回転させる偏光ローテータと、
前記偏光スプリッタと前記偏光コンバイナとの間の伝搬路にある遅延部であって、前記第1及び第2光導波路アーム内にある信号間に、相対的な位相遅延を生じさせるように構成されている、遅延部と、
前記遅延部の伝搬通過に続いて、前記第1及び第2光導波路アームの光信号を結合するように構成されている出力カプラと、
を備えている、集積光デバイス。 - 請求項44記載の集積光デバイスにおいて、前記偏光ローテータは、半波長板からなる、集積光デバイス。
- 請求項45記載の集積光デバイスにおいて、前記版波長板は、ドロップイン・フィルタからなる、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記光信号スプリッタを、2×2指向性結合領域、1×2指向性結合領域、1×2Y字形信号スプリッタ、1×2多モード干渉エレメント・スプリッタ、及び2×2多モード干渉エレメント・スプリッタから選択する、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記光信号コンバイナを、2×2指向性結合領域、1×2指向性結合領域、1×2Y字形信号スプリッタ、1×2多モード干渉エレメント・コンバイナ、及び2×2多モード干渉エレメント・コンバイナから選択する、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第1光導波路アームは、前記機能性領域の前記第1部分において、第1光電クラッド導波路コアを備えている、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第1光導波路アームは、前記機能性領域の前記第1部分において、光電導波路コアを備えている、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第2光導波路アームは、前記機能性領域の前記第2部分において、第2光電クラッド導波路コアを備えている、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記第2光導波路アームは、前記機能性領域の前記第2部分において、光電導波路コアを備えている、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記機能性領域の前記第1及び第2部分の少なくとも一方の前記制御電極及び前記導波路コアは、非対称構成を規定する、集積光デバイス。
- 請求項1記載の集積光デバイスにおいて、前記機能性領域を所定の極性調整によって特徴付ける、集積光デバイス。
- 集積光デバイスであって、(i)前記集積光デバイスの入力側付近に光信号分割領域を規定し、前記集積光デバイスの出力側に光信号結合領域を規定するように配置した第1及び第2導波路アームと、(ii)前記光信号分割及び結合領域間にある機能性領域とを備えており、
前記第1光導波路アームが、前記機能性領域の第1光電部分を通過する第1導波路コアを構成し、
前記第2光導波路アームが、前記機能性領域の第2光電部分を通過する第2導波路コアを構成し、
前記第1導波路コアと前記機能性領域の前記第1部分とが、前記第1導波路コアに沿って伝搬する光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第1導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTM電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されており、
前記第2導波路コアと前記機能性領域の前記第2部分とが、前記第2導波路コアに沿って伝搬する光信号のTM電気偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化が、前記第2導波路コアに沿って伝搬する前記光信号のTE電磁偏光モードに生ずる、光電的に誘発される屈折率変化よりも優勢であるように構成されている、
集積光デバイス。 - 請求項54記載の集積光デバイスにおいて、当該集積光デバイスは、前記それぞれの屈折率変化が、光学的、光電的、熱光学的、又は磁気光学的に誘発されるように構成されている、集積光デバイス。
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