JP2014112171A - Optical modulator - Google Patents

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Kenji Kono
健治 河野
Masaya Nanami
雅也 名波
Eiji Kawazura
英司 川面
Yuji Sato
勇治 佐藤
Tsutomu Kito
勤 鬼頭
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical modulator which operates at high speed, is low in driving voltage and is low in bias voltage.SOLUTION: An optical modulator includes: a substrate having an electro-optical effect; an optical waveguide formed on the substrate to guide light; a high-frequency electrode which is formed on one surface side of the substrate and applies a high-frequency electric signal that modulates light; and a bias electrode for applying a bias voltage to light. In the optical modulator which is formed of a nest type optical waveguide having a child Mach-Zehnder optical waveguide on branched optical waveguides of a parent Mach-Zehnder optical waveguide, respectively, the optical waveguide includes at least one inversion optical waveguide which makes a direction of propagating light into an approximately U shape, the high-frequency electrode is arranged on one U-shaped arm, and the bias electrode is arranged on another U-shaped arm.

Description

本発明は高速で駆動電圧が低く、かつバイアス電圧が小さい光変調器の分野に属する。   The present invention belongs to the field of optical modulators that are high in speed, low in driving voltage, and low in bias voltage.

リチウムナイオベート(LiNbO3)のように電界を印加することにより屈折率が変化する、いわゆる電気光学効果を有する基板(以下、リチウムナイオベート基板をLN基板と略す)に光導波路と進行波電極を形成した進行波電極型リチウムナイオベート光変調器(以下、LN光変調器と略す)は、その優れたチャーピング特性から2.5Gbit/s、10Gbit/sの大容量光伝送システムに適用されている。最近はさらに40Gbit/sの超大容量光伝送システムにも適用が検討されており、キーデバイスとして期待されている。 An optical waveguide and a traveling wave electrode are provided on a substrate having a so-called electro-optic effect (hereinafter, the lithium niobate substrate is abbreviated as an LN substrate) such as lithium niobate (LiNbO 3 ) that changes its refractive index when an electric field is applied. The formed traveling-wave electrode type lithium niobate optical modulator (hereinafter abbreviated as LN optical modulator) is applied to a 2.5 Gbit / s, 10 Gbit / s large capacity optical transmission system because of its excellent chirping characteristics. Yes. Recently, application to an ultra large capacity optical transmission system of 40 Gbit / s is also being studied, and it is expected as a key device.

(第1の従来技術)
近年の40Gbit/sではDQPSK型とDPSK型が、また40Gbit/sではDPSK型の位相変調方式が使用されつつある。
(First prior art)
In recent 40 Gbit / s, DQPSK and DPSK types are being used, and in 40 Gbit / s, DPSK type phase modulation is being used.

第1の従来技術としてDQPSK型を考える。図10に特許文献1に開示されたDQPSK型のLN光変調器(あるいはDQPSK光変調器)の概略上面図を示す。図10からわかるように、DQPSK光変調器は2つの小さなマッハツェンダ(あるいは、子マッハツェンダや子MZ)光導波路7が大きなマッハツェンダ(あるいは、親マッハツェンダや親MZ)光導波路8に組み込まれた構造(ネスト構造、あるいはネスト型とも呼ばれる)となっている。つまり、DQPSK光変調器は2つの子MZ光変調器が1つの親MZ光変調器に組み込まれたネスト構造を有している。   A DQPSK type is considered as the first prior art. FIG. 10 shows a schematic top view of a DQPSK type LN optical modulator (or DQPSK optical modulator) disclosed in Patent Document 1. As can be seen from FIG. 10, the DQPSK optical modulator has a structure (nesting) in which two small Mach-Zehnder (or child Mach-Zehnder and child MZ) optical waveguides 7 are incorporated in a large Mach-Zehnder (or parent Mach-Zehnder or parent MZ) optical waveguide 8. It is also called a structure or a nested type). That is, the DQPSK optical modulator has a nested structure in which two child MZ optical modulators are incorporated in one parent MZ optical modulator.

ここで、1はz−カットLN基板、3は光導波路、3inおよび3outは入力光導波路および出力光導波路、3aは高周波電気信号や子MZ光導波路用のバイアス信号と光が相互作用する相互作用光導波路、4は長さLRFの高周波進行波電極(RF電極)、5は子MZ光変調器の動作点を制御するためのバイアス電圧が印加される長さLDC(C)の子MZ用バイアス電極、6は親MZの光導波路3bを伝搬する光と相互作用させることにより親MZ光変調器の動作点を制御するバイアス電圧を印加するための長さLDC(P)の親MZ用バイアス電極である。なお、LLNはLN基板1の長手方向の長さであり、使用するウェーハサイズにより使用できる限界長さが決まる。 Here, 1 is a z-cut LN substrate, 3 is an optical waveguide, 3 in and 3 out are an input optical waveguide and an output optical waveguide, 3a is a high-frequency electrical signal, and a bias signal for a child MZ optical waveguide interacts with light. An interactive optical waveguide, 4 is a high-frequency traveling wave electrode (RF electrode) having a length L RF , and 5 is a length L DC (C) to which a bias voltage for controlling the operating point of the child MZ optical modulator is applied. The child MZ bias electrode 6 has a length L DC (P) for applying a bias voltage for controlling the operating point of the parent MZ optical modulator by interacting with the light propagating through the optical waveguide 3b of the parent MZ. This is a bias electrode for the parent MZ. Note that L LN is the length of the LN substrate 1 in the longitudinal direction, and the limit length that can be used is determined by the wafer size to be used.

ここで、従来技術の問題点について考察する。従来技術ではRF電極4、子MZ用バイアス電極5、及び親MZ用バイアス電極6が直列な同一方向に並んでいるために、必ずLRF+LDC(C)+LDC(P)<LLNが成り立たねばならず、各々の長さの設定に制約が生じていた。例えば4インチウェーハを使用する場合、LN基板1の長さLLNは約70mmとなる。40Gbit/sや100Gbit/sなどの高周波ではドライバーからの電気出力は4V以下と限られているので、RF電圧は3.5Vかそれ以下に必ず低減する必要がある。そこでRF電極4の長さLRFを約45mmとすると、LN基板の長さLLNは約70mmであるから、例えば子MZ用バイアス電極5の長さLDC(C)は約6mm、親MZ用バイアス電極6の長さLDC(P)も約6mmと自動的に決まる。なお、LN基板の長さLLNから子MZ用バイアス電極5の長さLDC(C)と親MZ用バイアス電極6の長さLDC(P)を差し引いた長さは配線の引き回しに使用する。 Here, the problems of the prior art will be considered. In the conventional technique, since the RF electrode 4, the child MZ bias electrode 5, and the parent MZ bias electrode 6 are arranged in the same direction in series, L RF + L DC (C) + L DC (P) <L LN is always satisfied. It had to be established, and there was a restriction on the setting of each length. For example, when a 4-inch wafer is used, the length L LN of the LN substrate 1 is about 70 mm. At high frequencies such as 40 Gbit / s and 100 Gbit / s, the electrical output from the driver is limited to 4 V or less, so the RF voltage must be reduced to 3.5 V or less. Therefore, if the length L RF of the RF electrode 4 is about 45 mm, the length L LN of the LN substrate is about 70 mm. For example, the length L DC (C) of the bias electrode 5 for the child MZ is about 6 mm, and the parent MZ The length L DC (P) of the bias electrode 6 for use is automatically determined to be about 6 mm. The length obtained by subtracting the length L DC (C) of the child MZ bias electrode 5 and the length L DC (P) of the parent MZ bias electrode 6 from the length L LN of the LN substrate is used for wiring. To do.

つまり、40Gbit/sや100Gbit/sなどの高周波では、ドライバーからの電気出力に制限があるためにRF電極4の長さLRFを長くすると、子MZ用バイアス電極5の長さLDC(C)や親MZ用バイアス電極6の長さLDC(P)が上記のように短くなり、バイアス電圧が約13V程度と大きくなる。換言すると、RF駆動電圧と子MZや親MZのバイアス電圧にはトレードオフの関係があり、高いバイアス電圧は光変調器を制御するためのバイアス電圧の観点から長期信頼性に大きな問題となっていた。 That is, at a high frequency such as 40 Gbit / s or 100 Gbit / s, since the electric output from the driver is limited, if the length L RF of the RF electrode 4 is increased, the length L DC (C of the child MZ bias electrode 5 is increased. ) Or the length L DC (P) of the bias electrode 6 for the parent MZ is shortened as described above, and the bias voltage is increased to about 13V. In other words, there is a trade-off relationship between the RF drive voltage and the bias voltage of the child MZ and the parent MZ, and a high bias voltage is a big problem in long-term reliability from the viewpoint of the bias voltage for controlling the optical modulator. It was.

(第2の従来技術)
図11として、40Gbit/sや100Gbit/sなどの高周波で使用されるDP−QPSK型の光変調器の概略上面図を示す。ここで、9は光導波路、9inおよび9outは入力光導波路および出力光導波路、9aは高周波電気信号やバイアス信号と光が相互作用する相互作用光導波路、10は長さLRFの高周波進行波電極(RF電極)、11は子MZ光変調器の動作点を制御するためのバイアス電圧が印加される長さLDC(C)の子MZ用バイアス電極、12は親MZの光導波路9bを伝搬する光と相互作用し、親MZ光変調器の動作点を制御するバイアス電圧が印加される長さLDC(P)の親MZ用バイアス電極である。また、50はz―カットLN基板1を伝搬するY偏波をX偏波に変換するための偏波回転子、51はX偏波とY偏波を合波する偏波合成器である。
(Second prior art)
FIG. 11 shows a schematic top view of a DP-QPSK type optical modulator used at a high frequency such as 40 Gbit / s or 100 Gbit / s. Here, 9 is an optical waveguide, 9 in and 9 out are input optical waveguides and output optical waveguides, 9 a is an interactive optical waveguide in which light and high frequency electrical signals and bias signals interact, and 10 is high frequency progression of length L RF A wave electrode (RF electrode), 11 is a bias electrode for a child MZ having a length L DC (C) to which a bias voltage for controlling the operating point of the child MZ optical modulator is applied, and 12 is an optical waveguide 9b of the parent MZ. Is a bias electrode for the parent MZ having a length L DC (P) to which a bias voltage that interacts with the light propagating through the light and controls the operating point of the parent MZ optical modulator is applied. Reference numeral 50 denotes a polarization rotator for converting the Y polarized wave propagating through the z-cut LN substrate 1 into an X polarized wave, and 51 denotes a polarization beam combiner for combining the X polarized wave and the Y polarized wave.

このDP−QPSK型の光変調器においても、RF電極10、子MZ用バイアス電極11、及び親MZ用バイアス電極12が直列な同一方向に並んでいるために、LRF+LDC(C)+LDC(P)<LLNが成り立たねばならず、各々の長さの設定に制約が生じていた。つまり、第1の従来技術と同様に、この第2の従来技術においてもRF駆動電圧と子MZや親MZのバイアス電圧にはトレードオフの関係があり、実際の光通信システムにおいて使用するには長期信頼性における大きな問題があった。 Also in this DP-QPSK type optical modulator, since the RF electrode 10, the child MZ bias electrode 11, and the parent MZ bias electrode 12 are arranged in the same direction in series, L RF + L DC (C) + L DC (P) <L LN must be satisfied, and the setting of each length is restricted. In other words, like the first prior art, there is a trade-off relationship between the RF drive voltage and the bias voltage of the child MZ and the parent MZ in the second prior art, so that it can be used in an actual optical communication system. There was a big problem in long-term reliability.

特開2007−208472号公報JP 2007-208472 A

このように、従来技術においては、RF電極の長さと子MZ用もしくは親MZ用のバイアス電極が同一直線状に並んでいた。そのため、それらの長さの間にトレードオフの関係があったので、子MZ用バイアス電極や親MZ用バイアス電極が短くなってしまっていた。その結果、動作点を決める半波長電圧が高くなり、光変調器を実際に使用する上において信頼性上の問題があった。   Thus, in the prior art, the length of the RF electrode and the bias electrode for the child MZ or the parent MZ are arranged in the same straight line. Therefore, since there is a trade-off relationship between the lengths, the child MZ bias electrode and the parent MZ bias electrode are shortened. As a result, the half-wave voltage that determines the operating point becomes high, and there is a problem in reliability in actually using the optical modulator.

上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の光変調器は、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光を導波するための光導波路と、前記基板の一方の面側に形成され、前記光を変調する高周波電気信号を印加するための高周波電極と、前記光にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極とを有し、前記光導波路は、入力用光導波路と出力用光導波路との間に親マッハツェンダ光導波路を具備し、当該親マッハツェンダ光導波路の分岐光導波路上に子マッハツェンダ光導波路をそれぞれ有するネスト型光導波路でなる光変調器において、前記光導波路は、伝搬する光の方向を略U字状とする反転光導波路を少なくとも1つ具備し、前記U字状の1つのアームに前記高周波電極が配置され、前記U字状の他のアームに前記バイアス電極が配置されることを特徴としている。   In order to solve the above problems, an optical modulator according to claim 1 of the present invention includes a substrate having an electro-optic effect, an optical waveguide for guiding light formed on the substrate, A high-frequency electrode for applying a high-frequency electrical signal for modulating the light; and a bias electrode for applying a bias voltage to the light; An optical modulator comprising a nested Mach-Zehnder optical waveguide having a parent Mach-Zehnder optical waveguide between the waveguide and the output optical waveguide, and having a child Mach-Zehnder optical waveguide on a branched optical waveguide of the parent Mach-Zehnder optical waveguide. Comprises at least one inverting optical waveguide whose propagation direction is substantially U-shaped, the high-frequency electrode is disposed on one U-shaped arm, and the other U-shaped arm has the above-mentioned Is characterized in that bias electrodes are disposed.

本発明の請求項2に記載の光変調器は、請求項1に記載の光変調器において、前記親マッハツェンダ光導波路のアーム同士が等長化されるように、前記親マッハツェンダ光導波路、もしくは子マッハツェンダ光導波路の少なくとも一方のアームを変形させたことを特徴としている。   An optical modulator according to a second aspect of the present invention is the optical modulator according to the first aspect, wherein the parent Mach-Zehnder optical waveguide or the child is arranged so that the arms of the parent Mach-Zehnder optical waveguide are equal in length. It is characterized in that at least one arm of the Mach-Zehnder optical waveguide is deformed.

本発明の請求項3に記載の光変調器は、請求項1または2に記載の光変調器において、前記子マッハツェンダ光導波路のアーム同士が等長化されるように、前記子マッハツェンダ光導波路のアームを変形させたことを特徴としている。   The optical modulator according to claim 3 of the present invention is the optical modulator according to claim 1 or 2, wherein the arms of the child Mach-Zehnder optical waveguide are made equal in length so that the arms of the child Mach-Zehnder optical waveguide are equalized. It is characterized by deforming the arm.

本発明の請求項4に記載の光変調器は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光変調器において、前記バイアス電極は前記親マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極であることを特徴としている。   An optical modulator according to a fourth aspect of the present invention is the optical modulator according to any one of the first to third aspects, wherein the bias electrode is a bias electrode for the parent Mach-Zehnder optical waveguide. It is said.

本発明の請求項5に記載の光変調器は、請求項4に記載の光変調器において、前記バイアス電極は前記子マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極を含むことを特徴としている。   An optical modulator according to a fifth aspect of the present invention is the optical modulator according to the fourth aspect, wherein the bias electrode includes a bias electrode for the child Mach-Zehnder optical waveguide.

本発明の請求項6に記載の光変調器は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光変調器において、前記U字状の前記1つのアームに前記高周波電極と前記子マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極とが配置され、前記他のアームに前記親マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極が配置されていることを特徴としている。   An optical modulator according to a sixth aspect of the present invention is the optical modulator according to any one of the first to third aspects, wherein the high-frequency electrode and the child are disposed on the U-shaped arm. A bias electrode for a Mach-Zehnder optical waveguide is disposed, and a bias electrode for the parent Mach-Zehnder optical waveguide is disposed on the other arm.

本発明の請求項7に記載の光変調器は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光変調器において、前記U字状の前記1つのアームに前記高周波電極が配置され、前記他のアームに前記親マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極と前記子マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極とが配置されていることを特徴としている。   An optical modulator according to a seventh aspect of the present invention is the optical modulator according to any one of the first to third aspects, wherein the high-frequency electrode is disposed on the one U-shaped arm. A bias electrode for the parent Mach-Zehnder optical waveguide and a bias electrode for the child Mach-Zehnder optical waveguide are arranged on the other arm.

本発明の請求項8に記載の光変調器は、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光変調器において、前記反転光導波路は、前記電気光学効果を有する基板と同一基板に形成されていることを特徴としている。   An optical modulator according to an eighth aspect of the present invention is the optical modulator according to any one of the first to seventh aspects, wherein the inversion optical waveguide is formed on the same substrate as the substrate having the electro-optic effect. It is characterized by being.

本発明の請求項9に記載の光変調器は、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光変調器において、前記反転光導波路は、前記電気光学効果を有する基板とは別体の石英光導波回路で構成されることを特徴としている。   An optical modulator according to a ninth aspect of the present invention is the optical modulator according to any one of the first to seventh aspects, wherein the inverted optical waveguide is separate from the substrate having the electro-optic effect. It is characterized by comprising a quartz optical waveguide circuit.

本発明では、親MZ用バイアス電極、あるいは子MZ用バイアス電極、さらにはその両方をRF電極とは逆方向に配置することにより、それらのバイアス電極について長さの設定の自由度が高くなるようにしている。その結果、バイアス電圧を著しく低減できるので、実際の光通信システムにおける長期信頼性を飛躍的に改善することが可能となる。また、子MZ光導波路や親MZ光導波路のアームについて光の位相の観点からの長さを等しくなるようにしているので、光挿入損失において光の波長に対するフィルター特性がなく、広い波長帯域において使用でき、使い易いという特徴がある。   In the present invention, by arranging the bias electrode for the parent MZ, the bias electrode for the child MZ, or both in the direction opposite to the RF electrode, the degree of freedom in setting the length of these bias electrodes is increased. I have to. As a result, since the bias voltage can be significantly reduced, the long-term reliability in an actual optical communication system can be drastically improved. In addition, since the lengths of the child MZ optical waveguide and the arm of the parent MZ optical waveguide are made equal in terms of the phase of the light, there is no filter characteristic with respect to the wavelength of the light in the optical insertion loss, and it is used in a wide wavelength band. It can be used and is easy to use.

本発明の光変調器における第1の実施形態の模式的な上面図Schematic top view of the first embodiment of the optical modulator of the present invention. 本発明の原理を説明するための図The figure for demonstrating the principle of this invention 本発明の原理を説明するための図The figure for demonstrating the principle of this invention 本発明の原理を説明するための図The figure for demonstrating the principle of this invention 本発明の光変調器における第2の実施形態の模式的な上面図Schematic top view of the second embodiment of the optical modulator of the present invention. 本発明の光変調器における第3の実施形態の模式的な上面図Schematic top view of the third embodiment of the optical modulator of the present invention. 本発明の光変調器における第4の実施形態の模式的な上面図Schematic top view of the fourth embodiment of the optical modulator of the present invention. 本発明の光変調器における第5の実施形態の模式的な上面図Schematic top view of the fifth embodiment of the optical modulator of the present invention. 本発明の光変調器における第6の実施形態の模式的な上面図Schematic top view of the sixth embodiment of the optical modulator of the present invention. 第1の従来技術の光変調器の模式的な上面図Schematic top view of a first conventional optical modulator 第2の従来技術の光変調器の模式的な上面図Schematic top view of the second conventional optical modulator

以下、本発明の実施形態について説明するが、図10に示した従来の実施形態と同一番号は同一機能部に対応しているため、ここでは同一番号を持つ機能部の説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Since the same numbers as those of the conventional embodiment shown in FIG. 10 correspond to the same function units, the description of the function units having the same numbers is omitted here.

(第1の実施形態)
図1に本発明を適用したDQPSK型光変調器を、第1の実施形態としてその概略上面図を示す。ここで、14は光導波路、14inおよび14outは入力光導波路および出力光導波路、15は分岐光導波路の長さL15でなるアーム、16は分岐光導波路の他のアームであり長さはL16、14aは高周波電気信号やバイアス信号と光が相互作用する相互作用光導波路、4´は長さLRF´の高周波進行波電極(RF電極)、5´は子MZ光変調器の動作点を制御するためのバイアス電圧が印加される長さLDC(C)´の子MZ用バイアス電極、17は光の伝搬方向を反転するために設けた長さL17でなる第1の反転光導波路、同様に18は光の伝搬方向を反転するために設けた長さL18でなる第2の反転光導波路である。6´は親MZの光導波路40を伝搬する光と相互作用させることにより親MZ光変調器の動作点を制御するバイアス電圧を印加するための長さLDC(P)´の親MZ用バイアス電極である。なお、13と13´はSi基板の上にガラスを堆積し、そのガラスの中にコアを形成して製作する石英光導波回路とした。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic top view of a DQPSK type optical modulator to which the present invention is applied as a first embodiment. Here, 14 is an optical waveguide, 14 in and 14 out are an input optical waveguide and an output optical waveguide, 15 is an arm having a length L 15 of the branched optical waveguide, and 16 is another arm of the branched optical waveguide. L 16 and 14a are interaction optical waveguides in which light and high frequency electrical signals or bias signals interact, 4 ′ is a high frequency traveling wave electrode (RF electrode) having a length L RF ′, and 5 ′ is an operation of a child MZ optical modulator. A bias electrode for a child MZ having a length L DC (C) 'to which a bias voltage for controlling a point is applied, 17 is a first inversion having a length L 17 provided to reverse the propagation direction of light. An optical waveguide, similarly, 18 is a second inversion optical waveguide having a length L 18 provided to invert the light propagation direction. 6 ′ is a bias for the parent MZ of length L DC (P) ′ for applying a bias voltage for controlling the operating point of the parent MZ optical modulator by interacting with the light propagating through the optical waveguide 40 of the parent MZ. Electrode. Reference numerals 13 and 13 'denote quartz optical waveguide circuits manufactured by depositing glass on a Si substrate and forming a core in the glass.

本発明において重要なことは、親MZとしての光導波路40とRF電気信号が印加される光導波路14aとについて、それらを伝搬する光の伝搬方向が入力光導波路から出力光導波路に向かって略U字状に反転していること、この方向が反転された光導波路40にバイアス電極を設けていること、さらに親MZ光導波路を構成するアームを等長化している点である。   What is important in the present invention is that the propagation direction of light propagating through the optical waveguide 40 as the parent MZ and the optical waveguide 14a to which the RF electrical signal is applied is substantially U from the input optical waveguide toward the output optical waveguide. Inverted in the shape of a letter, a bias electrode is provided in the optical waveguide 40 in which this direction is inverted, and the arms constituting the parent MZ optical waveguide are made equal in length.

以下、図を用いて詳しく説明する。図1からわかるように、第1の反転光導波路17の長さL17よりも第2の反転光導波路18の長さL18は長い(L17<L18)。ところが、マッハツェンダ光導波路を構成する2本のアームの長さが異なっていると、挿入損失が波長に依存する、いわゆるフィルター特性が生じる。 This will be described in detail below with reference to the drawings. As can be seen from FIG. 1, the length L 18 of the second inversion optical waveguide 18 is longer than the length L 17 of the first inversion optical waveguide 17 (L 17 <L 18 ). However, when the lengths of the two arms constituting the Mach-Zehnder optical waveguide are different, so-called filter characteristics in which the insertion loss depends on the wavelength occur.

そのため、本実施形態においては光が入射する側の分岐部の光導波路15と16、及び光が出射する側の分岐部の光導波路19と20を用いて、第1の反転光導波路17の長さL17と第2の反転光導波路18の長さL18について、それらの長さの差ΔL18-17=L18―L17を補正している。つまり、ΔL18-17=(L15−L16)+(L19−L20)の関係式が成り立つように光導波路15、16、19、及び20と反転光導波路17、18を構成している。本実施形態では、光導波路15と19とを蛇行させて、長さを補正をするようになっている。 For this reason, in this embodiment, the length of the first inversion optical waveguide 17 is determined by using the optical waveguides 15 and 16 on the branch portion on the light incident side and the optical waveguides 19 and 20 on the branch portion on the light emission side. For the length L 17 and the length L 18 of the second inversion optical waveguide 18, the difference between the lengths ΔL 18-17 = L 18 −L 17 is corrected. That is, the optical waveguides 15, 16, 19 , and 20 and the inverting optical waveguides 17 and 18 are configured so that the relational expression ΔL 18-17 = (L 15 −L 16 ) + (L 19 −L 20 ) holds. Yes. In this embodiment, the lengths are corrected by meandering the optical waveguides 15 and 19.

図2は、第1の従来技術における親MZ電極5の長さLDC(P)と親MZとしての半波長電圧DC Vπ(P)、及び本実施形態における親MZ電極6´の長さLDC(P)´と親MZとしての半波長電圧DC Vπ(P)´との関係を示す。図1に示したように、本発明を適用することにより約6mmと短かった親MZ電極6の長さLDC(P)をLN基板1の長さLLNと同じ程度にまで長くすることができた。その結果、図2からわかるように、第1の従来技術に比較して半波長電圧を極めて小さくすることが可能となる(具体的には、約13Vから約1Vへと小さくできた)。 FIG. 2 shows the length L DC (P) of the parent MZ electrode 5 and the half-wave voltage DC Vπ (P) as the parent MZ in the first prior art, and the length L of the parent MZ electrode 6 ′ in the present embodiment. The relationship between DC (P) ′ and the half-wave voltage DC Vπ (P) ′ as the parent MZ is shown. As shown in FIG. 1, by applying the present invention, the length L DC (P) of the parent MZ electrode 6, which is as short as about 6 mm, can be increased to the same extent as the length L LN of the LN substrate 1. did it. As a result, as can be seen from FIG. 2, the half-wave voltage can be made extremely small as compared with the first prior art (specifically, it can be reduced from about 13 V to about 1 V).

図3は第1の従来技術におけるRF電極4の長さLRFと40Gbit/s動作時におけるRF半波長電圧RF Vπ、及び本実施形態におけるRF電極の長さLRF´と40Gbit/s動作時におけるRF半波長電圧RF Vπ´との関係を示す。また、図4は第1の従来技術における子MZ電極5の長さLDC(C)と半波長電圧DC Vπ(C)、及び本実施形態における子MZ電極5´の長さLDC(C)´とバイアス動作時の半波長電圧DC Vπ(C)´との関係を示す。本実施形態では図10の第1の従来技術における親MZ用バイアス電極6のLDC(P)の長さを、RF電極4´と子MZ用バイアス電極5´に割り振ることができるので、RF半波長電圧RF Vπ´と半波長電圧DC Vπ(C)´についても半波長電圧を数十パーセント低減できた。 FIG. 3 shows the length L RF of the RF electrode 4 in the first prior art and the RF half-wave voltage RF Vπ during operation of 40 Gbit / s, and the length L RF ′ of the RF electrode in this embodiment and during operation of 40 Gbit / s. The relationship with the RF half-wave voltage RF Vπ ′ in FIG. FIG. 4 shows the length L DC (C) and half-wave voltage DC Vπ (C) of the child MZ electrode 5 in the first prior art, and the length L DC (C of the child MZ electrode 5 ′ in this embodiment. ) ′ And the half-wave voltage DC Vπ (C) ′ during the bias operation. In this embodiment, the length of L DC (P) of the parent MZ bias electrode 6 in the first prior art of FIG. 10 can be allocated to the RF electrode 4 ′ and the child MZ bias electrode 5 ′. For the half-wave voltage RF Vπ ′ and the half-wave voltage DC Vπ (C) ′, the half-wave voltage could be reduced by several tens of percent.

なお、この方向が反転された光導波路40同士間の距離は数十ミクロン程度あれば充分であるので、本発明を適用することによるLN基板1の幅方向の増加は100〜200μm程度と小さく、基板幅方向の寸法がウェーハから取れる数に影響を与えるほど大きくなることはない。そしてこのことは本発明の全ての実施形態について言うことができる。   Since the distance between the optical waveguides 40 whose directions are reversed is sufficient if it is about several tens of microns, the increase in the width direction of the LN substrate 1 by applying the present invention is as small as about 100 to 200 μm, The dimension in the substrate width direction does not become so large as to affect the number that can be taken from the wafer. And this can be said for all embodiments of the invention.

(第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施形態について説明する。図5は本発明における第2の実施形態の概略上面図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic top view of the second embodiment of the present invention.

ここで、9´は光導波路、9´inおよび9´outは入力光導波路および出力光導波路、21、22、23、24、25、26、31、32は分岐光導波路のアームを構成する光導波路である(いわば、ネスト構造において親MZ光導波路を構成している)。9a´は高周波電気信号やバイアス信号と光が相互作用する相互作用光導波路、10´は長さLRF´の高周波進行波電極(RF電極)、11´は子MZ光変調器の動作点を制御するためのバイアス電圧が印加される長さLDC(C)´の子MZ用バイアス電極、27、28、29、30は光の伝搬方向を反転するために設けた各々第1から第4の反転光導波路である。12´は光導波路60を伝搬する光と相互作用させることにより親MZ光変調器の動作点を制御するバイアス電圧を印加するための長さLDC(P)´の親MZ用バイアス電極である。 Here, 9 ′ is an optical waveguide, 9 ′ in and 9 ′ out are input optical waveguides and output optical waveguides, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, and 32 are light beams constituting the arms of the branched optical waveguides. It is a waveguide (in other words, a parent MZ optical waveguide is formed in a nested structure). 9a ′ is an interactive optical waveguide in which light interacts with a high-frequency electrical signal or bias signal, 10 ′ is a high-frequency traveling wave electrode (RF electrode) having a length L RF ′, and 11 ′ is an operating point of the child MZ optical modulator. The MZ bias electrodes 27, 28, 29, and 30 having a length L DC (C) ′ to which a bias voltage for control is applied are provided for reversing the light propagation direction. Inverted optical waveguide. Reference numeral 12 'denotes a bias electrode for the parent MZ having a length L DC (P) ' for applying a bias voltage for controlling the operating point of the parent MZ optical modulator by interacting with light propagating through the optical waveguide 60. .

図5からわかるように、反転光導波路27、28、29、30はそれらの長さが異なっている。そして、詳細な図示は省略したが、反転光導波路27、28、29、30の長さを補正するために、第1の実施形態と同様に、MZ光導波路のアームの一部を変形させた長さ調整領域70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g、70hを設け、各々の長さの違いを調整している。   As can be seen from FIG. 5, the inverted optical waveguides 27, 28, 29 and 30 have different lengths. Although not shown in detail, in order to correct the length of the inverted optical waveguides 27, 28, 29, and 30, a part of the arm of the MZ optical waveguide was deformed as in the first embodiment. Length adjustment regions 70a, 70b, 70c, 70d, 70e, 70f, 70g, and 70h are provided to adjust the difference in length.

第1の実施形態と同様に、本実施形態においても、親MZ光導波路のバイアス電圧を極端に小さくすることができる。また、図11の第2の従来技術における親MZ用バイアス電極12のLDC(P)の長さをRF電極10´と子MZ用バイアス電極11´に割り振ることができるので、RF半波長電圧RF Vπ´と半波長電圧DC Vπ(C)´についても半波長電圧を数十パーセント低減できた。 Similar to the first embodiment, also in this embodiment, the bias voltage of the parent MZ optical waveguide can be extremely reduced. Further, the length of L DC (P) of the parent MZ bias electrode 12 in the second prior art of FIG. 11 can be allocated to the RF electrode 10 ′ and the child MZ bias electrode 11 ′. With respect to RF Vπ ′ and half-wave voltage DC Vπ (C) ′, the half-wave voltage could be reduced by several tens of percent.

(第3の実施形態)
次に本発明の第3の実施形態としてのDQPSK型光変調器について説明する。図6は本発明における第3の実施形態の概略上面図である。
(Third embodiment)
Next, a DQPSK type optical modulator as a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic top view of the third embodiment of the present invention.

ここで、80は光導波路、80inおよび80outは入力光導波路および出力光導波路、14aは高周波電気信号と光が相互作用する相互作用光導波路、4´は高周波進行波電極(RF電極)、85は子MZ光変調器の動作点を制御するためのバイアス電圧が印加される子MZ用バイアス電極、81、82、83、84は光の伝搬方向を反転するために設けた各々第1から第4の反転光導波路である。86は親MZ光変調器の動作点を制御するバイアス電圧を印加するための親MZ用バイアス電極である。 Here, 80 is an optical waveguide, 80 in and 80 out are input optical waveguides and output optical waveguides, 14 a is an interactive optical waveguide in which high-frequency electrical signals and light interact, 4 ′ is a high-frequency traveling wave electrode (RF electrode), 85 is a bias electrode for a child MZ to which a bias voltage for controlling the operating point of the child MZ optical modulator is applied, and 81, 82, 83, and 84 are provided for reversing the light propagation direction, respectively. This is a fourth inverted optical waveguide. Reference numeral 86 denotes a parent MZ bias electrode for applying a bias voltage for controlling the operating point of the parent MZ optical modulator.

図6からわかるように、反転光導波路81、82、83、84はそれらの長さが異なっている。そして、詳細な図示は省略したが、反転光導波路81、82、83、84の長さを補正するために、第1の実施形態と同様に、MZ光導波路のアームの一部を変形させた長さ調整領域を87、88に設け、各々の長さの違いを調整している。   As can be seen from FIG. 6, the inverted optical waveguides 81, 82, 83, and 84 have different lengths. Although not shown in detail, in order to correct the lengths of the inverted optical waveguides 81, 82, 83, and 84, a part of the arm of the MZ optical waveguide was deformed as in the first embodiment. Length adjustment regions are provided at 87 and 88 to adjust the difference in length.

本実施形態では、親MZ光導波路と子MZ光導波路の両方のバイアス電圧を例えば1/3〜1/4など、従来技術の数分の1に低減することができるという大きな特徴がある。   The present embodiment has a great feature that the bias voltage of both the parent MZ optical waveguide and the child MZ optical waveguide can be reduced to a fraction of that of the prior art, such as 1/3 to 1/4.

(第4の実施形態)
次に本発明の第4の実施形態としてのDQPSK型光変調器について説明する。図7は本発明における第4の実施形態の概略上面図である。
(Fourth embodiment)
Next, a DQPSK type optical modulator as a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic top view of the fourth embodiment of the present invention.

本実施形態では、図6に示した第3の実施形態における親MZ用バイアス電極86を簡略化した親MZ用バイアス電極89を用いている。そして第3の実施形態と同様に、長さ調整領域87、90を設けている。   In the present embodiment, a parent MZ bias electrode 89 is used in which the parent MZ bias electrode 86 in the third embodiment shown in FIG. 6 is simplified. And length adjustment area | regions 87 and 90 are provided similarly to 3rd Embodiment.

図6の第3の実施形態と比較して図7に示した本実施形態では、親MZ用バイアス電極の構成が簡略化されているので、製作が容易であるという利点がある。   Compared with the third embodiment of FIG. 6, the present embodiment shown in FIG. 7 has an advantage that the configuration of the bias electrode for the parent MZ is simplified, and thus the fabrication is easy.

(第5の実施形態)
次に本発明の第5の実施形態としてのDP―QPSK型光変調器について説明する。図8は本発明における第5の実施形態の概略上面図である。
(Fifth embodiment)
Next, a DP-QPSK type optical modulator as a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a schematic top view of the fifth embodiment of the present invention.

ここで、91は光導波路、91inおよび91outは入力光導波路および出力光導波路、9a´は高周波電気信号と光が相互作用する相互作用光導波路、10´は高周波進行波電極(RF電極)、100は子MZ光変調器の動作点を制御するためのバイアス電圧が印加される子MZ用バイアス電極、92、92、93、94、95、96、97、98、99は光の伝搬方向を反転するために設けた各々第1から第8の反転光導波路である。101は親MZ光変調器の動作点を制御するバイアス電圧を印加するための親MZ用バイアス電極である。 Here, 91 is an optical waveguide, 91 in and 91 out are an input optical waveguide and an output optical waveguide, 9a ′ is an interaction optical waveguide in which a high-frequency electrical signal and light interact, and 10 ′ is a high-frequency traveling wave electrode (RF electrode). , 100 is a bias electrode for the child MZ to which a bias voltage for controlling the operating point of the child MZ optical modulator is applied, and 92, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 are light propagation directions. Are first to eighth inversion optical waveguides provided to invert the. Reference numeral 101 denotes a parent MZ bias electrode for applying a bias voltage for controlling the operating point of the parent MZ optical modulator.

図8からわかるように、反転光導波路92、92、93、94、95、96、97、98、99はそれらの長さが異なっている。そして、詳細な図示は省略したが、反転光導波路92、92、93、94、95、96、97、98、99の長さを補正するために、第1の実施形態と同様に、MZ光導波路のアームの一部を変形させた長さ調整領域を102、103に設け、各々の長さの違いを調整している。   As can be seen from FIG. 8, the inverted optical waveguides 92, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 have different lengths. Although not shown in detail, in order to correct the lengths of the inverted optical waveguides 92, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, and 99, as in the first embodiment, the MZ light guide is used. Length adjustment regions in which a part of the arm of the waveguide is deformed are provided at 102 and 103 to adjust the difference in length.

本実施形態により、親MZ光導波路と子MZ光導波路の両方のバイアス電圧を従来技術の数分の1に低減することができる。   According to this embodiment, the bias voltage of both the parent MZ optical waveguide and the child MZ optical waveguide can be reduced to a fraction of that of the prior art.

(第6の実施形態)
次に本発明の第6の実施形態としてのDP−QPSK型光変調器について説明する。図9は本発明における第6の実施形態の概略上面図である。
(Sixth embodiment)
Next, a DP-QPSK type optical modulator as a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a schematic top view of the sixth embodiment of the present invention.

本実施形態では、図8に示した第5の実施形態における親MZ用バイアス電極101を簡略化した親MZ用バイアス電極104を用いている。そして第5の実施形態と同様に、長さ調整領域102、105を設けている。   In the present embodiment, a parent MZ bias electrode 104 is used, which is a simplified version of the parent MZ bias electrode 101 in the fifth embodiment shown in FIG. And length adjustment area | regions 102 and 105 are provided similarly to 5th Embodiment.

図8の第5の実施形態と比較して図9に示した本実施形態では、親MZ用バイアス電極の構成が簡略化されているので、製作が容易であるという利点がある。   Compared with the fifth embodiment of FIG. 8, the configuration of the bias electrode for the parent MZ is simplified in the present embodiment shown in FIG.

(各実施形態について)
第1の実施形態および第2の実施形態においては、親MZ用バイアス電極の長さを著しく長くした。さらに、第1の実施形態や第2の実施形態の石英光導波回路において子MZ光導波路としての合波部をなくし、反転光導波路を用いて全ての光導波路の方向を反転する(図1で言えば13´に4本のU字状の光導波路が形成された構成)とともに、RF電極の下方の光導波路と反対方向の光導波路の上方に親MZ用バイアス電極のみならず子MZ用バイアス電極も形成することができる(第3〜6の実施形態)。つまり、その場合には、親MZ用バイアス電極と子MZ用バイアス電極の長さを両方とも長くすることが可能となり、親MZのみならず子MZの半波長電圧を著しく低減できる。そしてこの場合には、親MZ光導波路のアーム同士の長さを等しくするだけでなく、子MZ光導波路のアームの長さも等しくすることが望ましい。そして、これらのことは本発明の全ての実施形態について言える。
(About each embodiment)
In the first embodiment and the second embodiment, the length of the bias electrode for the parent MZ is remarkably increased. Further, in the quartz optical waveguide circuit of the first embodiment or the second embodiment, the multiplexing part as the child MZ optical waveguide is eliminated, and the direction of all the optical waveguides is inverted using the inverted optical waveguide (in FIG. 1). In other words, a configuration in which four U-shaped optical waveguides are formed in 13 '), and not only the parent MZ bias electrode but also the child MZ bias above the optical waveguide in the direction opposite to the optical waveguide below the RF electrode. Electrodes can also be formed (third to sixth embodiments). That is, in this case, the lengths of both the parent MZ bias electrode and the child MZ bias electrode can be increased, and the half-wave voltage of not only the parent MZ but also the child MZ can be significantly reduced. In this case, it is desirable not only to make the lengths of the arms of the parent MZ optical waveguide equal, but also to make the lengths of the arms of the child MZ optical waveguide equal. These are true for all embodiments of the present invention.

また、本明細書では反転光導波路は交差しない構成で説明したが、これは挿入損失を増加させないためである。光導波路を低損失に交差できる、あるいは光導波路の交差による損失を許容できる場合には、交差構造を採用することにより光導波路の等長化がより簡単になる。   In this specification, the inverted optical waveguide is described as not crossing, but this is to prevent an increase in insertion loss. In the case where the optical waveguide can be crossed with a low loss or the loss due to the crossing of the optical waveguide can be tolerated, the equalization of the optical waveguide becomes easier by adopting the crossing structure.

DQPSKとDP−QPSK型の構造について説明したが、本発明はより複雑なネスト構造に適用可能である。本実施形態では光入射側の分岐や合波、さらに反転光導波路を曲率半径が小さな光導波路をし易い石英光導波路としたが、リッジ構造などを用いたLN光導波路としても良いし、半導体光導波路としても良い。つまり、光変調を行う部分のRF相互作用部やバイアス部を形成する基板と光入出力光導波路や反転光導波路を形成する基板とを同種、あるいは同一基板で形成しても良い。   Although DQPSK and DP-QPSK type structures have been described, the present invention is applicable to more complex nested structures. In this embodiment, branching and multiplexing on the light incident side, and the inverted optical waveguide is a quartz optical waveguide that can be easily used as an optical waveguide with a small radius of curvature. However, an LN optical waveguide using a ridge structure or the like may be used. It may be a waveguide. That is, the substrate that forms the RF interaction portion and the bias portion of the portion that performs light modulation and the substrate that forms the optical input / output optical waveguide and the inverted optical waveguide may be formed of the same type or the same substrate.

説明を簡単にするために分岐光導波路については図面においてY分岐としたが、MMIや方向性結合器などを用いても良いことは言うまでもない。   In order to simplify the explanation, the branched optical waveguide is assumed to be Y-branch in the drawing, but it goes without saying that an MMI or a directional coupler may be used.

さらに光の伝搬方向を反転させるために略U字状の反転光導波路を図面に対して右側のみ、つまり一度だけ用いたが、さらに加えて左側にも用いてもう一度(この場合には全体でS字状になる)、あるいは繰り返し用いても本発明に属することは言うまでない。そして、例えば全体でS字状の光導波路になっている場合において、真ん中に位置する光導波路(上下に位置するU字状部における共通のアーム)上に一切を配置しない態様であっても、本発明の範囲に属する。   Further, in order to reverse the light propagation direction, the substantially U-shaped inverted optical waveguide is used only on the right side of the drawing, that is, only once, but is additionally used on the left side again (in this case, the entire S Needless to say, the present invention belongs to the present invention even if it is repeatedly used. And, for example, in the case of an S-shaped optical waveguide as a whole, even if the optical waveguide located in the middle (the common arm in the U-shaped portion positioned above and below) is not arranged at all, It belongs to the scope of the present invention.

なお、反転光導波路の長さの差は親マッハツェンダ光導波路のみならず子マッハツェンダ光導波路の両方のアームを変形させることにより補正できることも明らかである。勿論、反転光導波路そのものを変形させてもよい。   It is apparent that the difference in length of the inverted optical waveguide can be corrected by deforming both the arms of the child Mach-Zehnder optical waveguide as well as the parent Mach-Zehnder optical waveguide. Of course, the inverted optical waveguide itself may be deformed.

また、以上の実施形態においては、z−カット基板について説明したが、x−カット、y−カットもしくはz−カットの面方位、即ち、基板表面(カット面)に対して垂直な方向に結晶のx軸、y軸もしくはz軸を持つ基板について適用可能であるし、以上に述べた各実施形態での面方位を主たる面方位とし、これらに他の面方位が副たる面方位として混在しても良い。また、LN基板のみでなく、リチウムタンタレートや半導体などその他の基板でも良いことは言うまでもない。   In the above embodiment, the z-cut substrate has been described. However, the crystal orientation of the crystal in the x-cut, y-cut or z-cut plane orientation, that is, the direction perpendicular to the substrate surface (cut plane). The present invention can be applied to a substrate having an x-axis, y-axis, or z-axis, and the plane orientation in each of the above-described embodiments is set as a main plane orientation, and other plane orientations are mixed as plane orientations subordinate to these. Also good. It goes without saying that not only the LN substrate but also other substrates such as lithium tantalate and semiconductors may be used.

1:z−カットLN基板
3、3a、3b、9、9a、9a´、9b、9´、14、14a、40、60、80、91:光導波路
in、9in、9´in、14in、80in、91in:入力光導波路
out、9out、9´out、14out、80out、91out:出力光導波路
4、4´、10、10´、:RF電極
5、5´、11、11´、85、100:子MZ用バイアス電極
6、6´、12、12´、86、89、101、104:親MZ用バイアス電極
7:子MZ光導波路
8:親MZ光導波路
13、13´:石英光導波回路
15、16、19、20、21、22、23、24、25、26、31、32:分岐のアーム
17、18、27、28、29、30、81、82、83、84、92、93、94、95、96、97、98、99:反転光導波路
50:偏波回転子
51:偏波合成器
70a、70b、70c、70d、70e、70f、70g、70h、87、88、90、102、103、105:長さ調整領域

1: z-cut LN substrate 3, 3a, 3b, 9, 9a, 9a ′, 9b, 9 ′, 14, 14a, 40, 60, 80, 91: optical waveguides 3 in , 9 in , 9 ′ in , 14 in , 80 in , 91 in : input optical waveguide 3 out , 9 out , 9 ′ out , 14 out , 80 out , 91 out : output optical waveguide 4, 4 ′, 10, 10 ′: RF electrode 5, 5 ′ 11, 11 ′, 85, 100: child MZ bias electrode 6, 6 ′, 12, 12 ′, 86, 89, 101, 104: parent MZ bias electrode 7: child MZ optical waveguide 8: parent MZ optical waveguide 13, 13 ': Quartz optical waveguide circuit 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 31, 32: Branch arm 17, 18, 27, 28, 29, 30, 81, 82, 83, 84, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99: inverted optical waveguide Path 50: Polarization rotator 51: Polarization synthesizer 70a, 70b, 70c, 70d, 70e, 70f, 70g, 70h, 87, 88, 90, 102, 103, 105: Length adjustment region

Claims (9)

電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光を導波するための光導波路と、前記基板の一方の面側に形成され、前記光を変調する高周波電気信号を印加するための高周波電極と、前記光にバイアス電圧を印加するためのバイアス電極とを有し、
前記光導波路は、入力用光導波路と出力用光導波路との間に親マッハツェンダ光導波路を具備し、当該親マッハツェンダ光導波路の分岐光導波路上に子マッハツェンダ光導波路をそれぞれ有するネスト型光導波路でなる光変調器において、
前記光導波路は、伝搬する光の方向を略U字状とする反転光導波路を少なくとも1つ具備し、前記U字状の1つのアームに前記高周波電極が配置され、前記U字状の他のアームに前記バイアス電極が配置されることを特徴とする光変調器。
A substrate having an electro-optic effect, an optical waveguide for guiding light formed on the substrate, and a high-frequency electric signal formed on one surface side of the substrate for applying a high-frequency electric signal for modulating the light An electrode, and a bias electrode for applying a bias voltage to the light,
The optical waveguide is a nested optical waveguide having a parent Mach-Zehnder optical waveguide between the input optical waveguide and the output optical waveguide, each having a child Mach-Zehnder optical waveguide on the branch optical waveguide of the parent Mach-Zehnder optical waveguide. In the optical modulator,
The optical waveguide includes at least one inverted optical waveguide whose propagation direction is substantially U-shaped, the high-frequency electrode is disposed on one U-shaped arm, and the other U-shaped waveguide An optical modulator, wherein the bias electrode is disposed on an arm.
前記親マッハツェンダ光導波路のアーム同士が等長化されるように、前記親マッハツェンダ光導波路、もしくは子マッハツェンダ光導波路の少なくとも一方のアームを変形させたことを特徴とする請求項1に記載の光変調器。   2. The optical modulation according to claim 1, wherein at least one arm of the parent Mach-Zehnder optical waveguide or the child Mach-Zehnder optical waveguide is deformed so that the arms of the parent Mach-Zehnder optical waveguide are equal in length. vessel. 前記子マッハツェンダ光導波路のアーム同士が等長化されるように、前記子マッハツェンダ光導波路のアームを変形させた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。   3. The optical modulator according to claim 1, wherein the arms of the child Mach-Zehnder optical waveguide are deformed so that the arms of the child Mach-Zehnder optical waveguide are equal in length. 前記バイアス電極は前記親マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光変調器。   The optical modulator according to any one of claims 1 to 3, wherein the bias electrode is a bias electrode for the parent Mach-Zehnder optical waveguide. 前記バイアス電極は前記子マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極を含むことを特徴とする請求項4に記載の光変調器。   The optical modulator according to claim 4, wherein the bias electrode includes a bias electrode for the child Mach-Zehnder optical waveguide. 前記U字状の前記1つのアームに前記高周波電極と前記子マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極とが配置され、前記他のアームに前記親マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極が配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光変調器。   The high-frequency electrode and the bias electrode for the child Mach-Zehnder optical waveguide are disposed on the U-shaped one arm, and the bias electrode for the parent Mach-Zehnder optical waveguide is disposed on the other arm. The optical modulator according to any one of claims 1 to 3. 前記U字状の前記1つのアームに前記高周波電極が配置され、前記他のアームに前記親マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極と前記子マッハツェンダ光導波路用のバイアス電極とが配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の光変調器。   The high-frequency electrode is disposed on the U-shaped one arm, and the bias electrode for the parent Mach-Zehnder optical waveguide and the bias electrode for the child Mach-Zehnder optical waveguide are disposed on the other arm. The optical modulator according to any one of claims 1 to 3. 前記反転光導波路は、前記電気光学効果を有する基板と同一基板に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の光変調器。   The optical modulator according to claim 1, wherein the inverted optical waveguide is formed on the same substrate as the substrate having the electro-optic effect. 前記反転光導波路は、前記電気光学効果を有する基板とは別体の石英光導波回路で構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の光変調器。

8. The optical modulator according to claim 1, wherein the inverted optical waveguide is formed of a quartz optical waveguide circuit that is separate from the substrate having the electro-optical effect.

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