JP2017083608A - Optical modulator - Google Patents

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将之 本谷
Masayuki Motoya
将之 本谷
市川 潤一郎
Junichiro Ichikawa
潤一郎 市川
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical modulator capable of producing an optical output signal with little nonlinearity while minimizing an increase in manufacturing cost and overall device cost and degradation in modulation characteristics.SOLUTION: Modulation electrodes comprise signal electrodes (S1, S2) disposed between each pair of modulation waveguides (O11 and O12, O13 and O14), and two ground electrodes (G1-G3) disposed to sandwich each pair of modulation waveguides therebetween, where the signal electrodes are formed by bifurcating an input signal electrode S0. An optical modulator is configured such that, when combining light beams modulated by the pair of modulation waveguides of each branch waveguide, light intensities of the light beams differ by an intensity ratio, and positions of the signal electrodes and ground electrodes relative to the modulation waveguides are set up such that depths of modulation by the modulation electrodes for the pair of modulation waveguides of each branch waveguide differ by a predetermined ratio.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路を伝播する光を変調するための変調電極とを備えた光変調器に関する。   The present invention relates to an optical modulator comprising a substrate having an electro-optic effect, an optical waveguide formed on the substrate, and a modulation electrode for modulating light propagating through the optical waveguide.

近年、光通信や光計測の分野において、ニオブ酸リチウム(LN)などの電気光学効果を有する基板上に光導波路を形成すると共に、光導波路内を伝播する光波を変調するための変調電極を形成した光変調器が多用されている。
また、光スペクトルの利用効率を向上させるため、PAM(Pulse Amplitude Modulation)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)等の多値変調やアナログ変調の検討も行われている。
In recent years, in the fields of optical communication and optical measurement, an optical waveguide is formed on a substrate having an electro-optic effect such as lithium niobate (LN), and a modulation electrode for modulating a light wave propagating in the optical waveguide is formed. The optical modulators used are often used.
In addition, in order to improve the utilization efficiency of the optical spectrum, multilevel modulation and analog modulation such as PAM (Pulse Amplitude Modulation), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) have been studied.

多値光信号を得る方法の1つとして、駆動電圧を逆相で印加するプッシュプル駆動型のマッハツェンダー変調器(MZM)を多値電気信号で駆動する方法がある。
図1には、従来の対称形のMZMの構成例を示してある。入力光信号は、方向性結合器、多モード光干渉素子(MMI)、Y字型の1×2カプラ等の対称分波器B1により、2の光導波路に分岐される。これら光導波路には、その間に配置した信号電極(Signal Electrode)とこれら光導波路を挟み込むように配置した2つの接地電極(Ground Electrode)によって、+θ及び−θの位相変化が与えられる。ここで、2θ=(π/Vπ)・Vであり、Vは駆動電圧、Vπは光導波路中を伝播する光信号の位相を半波長分変化させる印加電圧である。なお、光導波路において、信号電極と接地電極とが形成する電界により光導波路を伝播する光波の位相が変調を受ける部分を、変調導波路部(PM1,PM2)とする。
One method for obtaining a multilevel optical signal is to drive a push-pull drive type Mach-Zehnder modulator (MZM) that applies a drive voltage in reverse phase with a multilevel electrical signal.
FIG. 1 shows a configuration example of a conventional symmetrical MZM. An input optical signal is branched into two optical waveguides by a symmetric demultiplexer B1 such as a directional coupler, a multimode optical interference element (MMI), or a Y-shaped 1 × 2 coupler. A phase change of + θ and −θ is given to these optical waveguides by a signal electrode (Signal Electrode) disposed therebetween and two ground electrodes (Ground Electrode) disposed so as to sandwich the optical waveguide. Here, 2θ = (π / Vπ) · V, V is a drive voltage, and Vπ is an applied voltage that changes the phase of an optical signal propagating through the optical waveguide by a half wavelength. In the optical waveguide, portions where the phase of the light wave propagating through the optical waveguide is modulated by the electric field formed by the signal electrode and the ground electrode are referred to as modulation waveguide portions (PM1, PM2).

各光導波路で変調を受けた光信号は、バイアス電極(Bias Electrode)によって−π/2及び+π/2の位相調整がされた後に、方向性結合器、MMI、Y字型の1×2カプラ等の対称合成器M1により合成されて、出力光信号として出力される。このとき、出力される光信号の電界Eは、図2に示すようなsin(θ)であり、光強度出力は駆動電圧Vに対してサイン二乗の曲線となる。なお、光導波路において、バイアス電極で所定の位相調整が行われる部分をバイアス調整部(Bias1〜2)という。   The optical signal modulated in each optical waveguide is adjusted in phase by −π / 2 and + π / 2 by a bias electrode, and then a directional coupler, MMI, Y-shaped 1 × 2 coupler. Are combined by a symmetric combiner M1 and the like and output as an output optical signal. At this time, the electric field E of the output optical signal is sin (θ) as shown in FIG. 2, and the light intensity output is a sine-square curve with respect to the drive voltage V. In the optical waveguide, a portion where a predetermined phase adjustment is performed by the bias electrode is referred to as a bias adjustment unit (Bias 1 to 2).

図2には、図1のMZMにおける駆動電圧に対する出力光信号の応答曲線を示してある。同図に示すように、駆動電圧に対する応答曲線がサイン関数の非線形性を有するため、多値電気信号による駆動時に、応答曲線が線形の三角波の場合に得られる理想的な等間隔の出力光信号に対してズレが生じてしまう。   FIG. 2 shows a response curve of the output optical signal with respect to the drive voltage in the MZM of FIG. As shown in the figure, the response curve to the drive voltage has a non-linear sine function, so when driving with a multi-valued electrical signal, ideal output optical signals with equal intervals obtained when the response curve is a linear triangular wave Deviation occurs.

特許文献1においては、駆動電圧に対する応答曲線を三角波に近付けるため、各変調導波路部の変調度を異なるように調整するため、複数の変調信号を用いたり、各変調導波路部に対応する変調電極(特に、信号電極)の長さを、変調導波路部毎に異なるように設定することが開示されている。   In Patent Document 1, in order to make the response curve with respect to the drive voltage closer to a triangular wave, the modulation degree of each modulation waveguide section is adjusted to be different, so that a plurality of modulation signals are used, or modulation corresponding to each modulation waveguide section is performed. It is disclosed that the length of an electrode (in particular, a signal electrode) is set to be different for each modulation waveguide section.

しかしながら、複数の変調信号を用いる場合には、光変調器を駆動する外部回路が複雑化する上、装置全体のコストが増加する。また、変調電極の長さを異なるように設定することは、製品毎の特性にバラツキが生じ易く、製造コストの増加の原因となる。しかも、変調電極は、高周波変調に対応するため、数十μmの高さで形成されているため、基板と変調電極との間に熱膨張差に起因する内部応力が発生し易い。このため、各変調導波路部に対応して変調電極の長さが異なると、基板に加わる内部応力にムラが生じ易く、温度ドリフトや変調特性の劣化が生じる。   However, when a plurality of modulation signals are used, the external circuit for driving the optical modulator becomes complicated and the cost of the entire apparatus increases. In addition, setting the modulation electrodes to have different lengths tends to cause variations in the characteristics of each product, leading to an increase in manufacturing costs. In addition, since the modulation electrode is formed with a height of several tens of μm in order to cope with high frequency modulation, internal stress due to a difference in thermal expansion is likely to occur between the substrate and the modulation electrode. For this reason, if the length of the modulation electrode is different corresponding to each modulation waveguide portion, the internal stress applied to the substrate is likely to be uneven, resulting in temperature drift and deterioration of modulation characteristics.

特開2012−252260号公報JP 2012-252260 A

Y. Yamaguchi, S. Nakajima, A. Kanno, T. Kawanishi, M. Izutsu, and H. Nakajima, “Single Mach-Zehnder Modulator with Active Y-branch for Higher than 60 dB Extinction-Ratio Operation,” Proc. ECOC2013, London, U.K., paper P.2.15, 2013.Y. Yamaguchi, S. Nakajima, A. Kanno, T. Kawanishi, M. Izutsu, and H. Nakajima, “Single Mach-Zehnder Modulator with Active Y-branch for Higher than 60 dB Extinction-Ratio Operation,” Proc. ECOC2013 , London, UK, paper P.2.15, 2013.

本発明が解決しようとする課題は、上記のような問題を解決し、製造コストや装置全体のコストの増加、及び変調特性の劣化を抑制すると共に、非線形性が抑制された光出力信号を得ることが可能な光変調器を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to solve the above problems, and to obtain an optical output signal in which nonlinearity is suppressed while suppressing an increase in manufacturing cost and overall cost of the apparatus, and deterioration of modulation characteristics. An optical modulator is provided.

上記課題を解決するため、本発明の光変調器は以下のような技術的特徴を有する。
(1) 電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路を伝播する光を変調するための変調電極とを備えた光変調器において、
該光導波路は、2つの分岐導波路部を有するマッハツェンダー型導波路であり、
各々の分岐導波路部には、該分岐導波路部に入力された光を分岐する分岐部と、該分岐部で分岐された各光の変調が行われる2つの変調導波路部と、前記2つの変調導波路部で変調された各光を合成する合成部とが設けられ、
該変調電極は、前記2つの変調導波路部の間に配置された信号電極と、前記2つの変調導波路部を挟み込むように配置された2つの接地電極から構成され、かつ、該信号電極は、一つの入力用信号電極を2つに分岐して形成されており、
各分岐導波路部における前記2つの変調導波路部で変調された各光を合成する際の光強度が、互いに異なると共に所定の強度比を有し、
各分岐導波路部における前記2つの変調導波路部では、該変調電極による変調度が所定の比率で大きさが互いに異なるように、該変調導波路部に対する該信号電極及び該接地電極の配置位置が設定されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the optical modulator of the present invention has the following technical features.
(1) In an optical modulator comprising a substrate having an electro-optic effect, an optical waveguide formed on the substrate, and a modulation electrode for modulating light propagating through the optical waveguide,
The optical waveguide is a Mach-Zehnder type waveguide having two branched waveguide portions,
Each branch waveguide section includes a branch section for branching light input to the branch waveguide section, two modulation waveguide sections for modulating each light branched by the branch section, and the 2 And a combining unit that combines the lights modulated by the two modulation waveguide units,
The modulation electrode is composed of a signal electrode arranged between the two modulation waveguide portions and two ground electrodes arranged so as to sandwich the two modulation waveguide portions, and the signal electrode is , Formed by branching one input signal electrode into two,
The light intensity at the time of synthesizing each light modulated by the two modulation waveguide sections in each branch waveguide section is different from each other and has a predetermined intensity ratio,
Arrangement positions of the signal electrode and the ground electrode with respect to the modulation waveguide portion in the two modulation waveguide portions in each branch waveguide portion so that the degrees of modulation by the modulation electrodes are different from each other by a predetermined ratio. Is set.

(2) 上記(1)に記載の光変調器において、
前記合成する際の光の強度比は1:α(但し、αは1より大きい数値)であり、
前記変調度の比率は、光強度の大きい光を伝播する変調導波路部の変調度を基準に1:β(但し、βは1より大きい数値)であり、
該数値αが概ね5である場合には該数値βは概ね2であり、該数値αが概ね9である場合には該数値βが概ね3であることを特徴とする。
(2) In the optical modulator described in (1) above,
The intensity ratio of the light during the synthesis is 1: α (where α is a numerical value greater than 1),
The ratio of the modulation degree is 1: β (where β is a numerical value greater than 1) based on the modulation degree of the modulation waveguide portion that propagates light with high light intensity,
When the numerical value α is approximately 5, the numerical value β is approximately 2, and when the numerical value α is approximately 9, the numerical value β is approximately 3.

なお、本発明における「概ね」の表現が意味することは、実際の数値αや数値βが理想の値(例えば、α=5,β=2)から若干ずれた場合であっても、光変調器として使用する際に、実用上問題が無い範囲まで許容できるという意味である。また、仮に数値βが理想の値からずれた場合でもあって、数値αを理想の値から若干ずらすことで、より直線性の向上した変調特性が得られる場合もあり、このような状況を踏まえて数値を「概ね」と表現している。   Note that the expression “substantially” in the present invention means that even when the actual numerical value α and numerical value β are slightly deviated from ideal values (for example, α = 5, β = 2), the light modulation is performed. When used as a container, it means that it can be tolerated to the extent that there is no practical problem. In addition, even if the numerical value β deviates from the ideal value, there may be a case where a modulation characteristic with improved linearity can be obtained by slightly deviating the numerical value α from the ideal value. The numerical value is expressed as “approximately”.

本発明の光変調器では、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路を伝播する光を変調するための変調電極とを備えた光変調器において、該光導波路は、2つの分岐導波路部を有するマッハツェンダー型導波路であり、各々の分岐導波路部には、該分岐導波路部に入力された光を分岐する分岐部と、該分岐部で分岐された各光の変調が行われる2つの変調導波路部と、前記2つの変調導波路部で変調された各光を合成する合成部とが設けられ、該変調電極は、前記2つの変調導波路部の間に配置された信号電極と、前記2つの変調導波路部を挟み込むように配置された2つの接地電極から構成され、かつ、該信号電極は、一つの入力用信号電極を2つに分岐して形成されており、各分岐導波路部における前記2つの変調導波路部で変調された各光を合成する際の光強度が、互いに異なると共に所定の強度比を有し、各分岐導波路部における前記2つの変調導波路部では、該変調電極による変調度が所定の比率で大きさが互いに異なるように、該変調導波路部に対する該信号電極及び該接地電極の配置位置が設定されているため、変調電極に印加する変調信号の数を抑制できると共に、変調電極の長さも同じ長さに設定できる。これにより、光変調器の製造コストや装置全体のコストの増加が抑制できる。しかも、温度ドリフトの発生や変調特性の劣化も抑制でき、かつ、非線形性が抑制された光出力信号を得ることが可能な光変調器を提供することができる。   In the optical modulator of the present invention, an optical modulator comprising a substrate having an electro-optic effect, an optical waveguide formed on the substrate, and a modulation electrode for modulating light propagating through the optical waveguide, The optical waveguide is a Mach-Zehnder type waveguide having two branch waveguide portions. Each branch waveguide portion includes a branch portion for branching light input to the branch waveguide portion, and a branch portion. There are provided two modulation waveguide portions for modulating each branched light, and a combining portion for combining the lights modulated by the two modulation waveguide portions, and the modulation electrode is provided with the two modulation waveguides. It is composed of a signal electrode disposed between the waveguide portions and two ground electrodes disposed so as to sandwich the two modulation waveguide portions, and the signal electrode includes two input signal electrodes. Branching into two, and each branching waveguide section The light intensity at the time of combining the lights modulated by the two modulation waveguide portions is different from each other and has a predetermined intensity ratio. In the two modulation waveguide portions in each branch waveguide portion, The arrangement position of the signal electrode and the ground electrode with respect to the modulation waveguide portion is set so that the degree of modulation differs from each other by a predetermined ratio, so that the number of modulation signals applied to the modulation electrode can be suppressed. In addition, the length of the modulation electrode can be set to the same length. Thereby, the increase in the manufacturing cost of an optical modulator and the cost of the whole apparatus can be suppressed. In addition, it is possible to provide an optical modulator that can suppress the occurrence of temperature drift and the deterioration of modulation characteristics and can obtain an optical output signal in which nonlinearity is suppressed.

なお、本発明では、駆動電圧のレベルに対応した光変調器からの出力光の振幅、あるいは光強度の比例関係からの乖離している状態を「非線形である」と表現している。直線的な周期関数である三角波に近い形状の応答曲線を「直線性」が高い、形状が異なる応答曲線を「非線形」であると呼ぶ。   In the present invention, a state where the output light from the optical modulator corresponding to the level of the drive voltage deviates from the amplitude or proportionality of the light intensity is expressed as “non-linear”. A response curve having a shape close to a triangular wave, which is a linear periodic function, is called “nonlinear” as a response curve having a high “linearity” and a different shape.

従来のマッハツェンダー変調器の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the conventional Mach-Zehnder modulator. 図1のマッハツェンダー変調器における駆動電圧に対する出力光信号の応答曲線を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a response curve of an output optical signal with respect to a drive voltage in the Mach-Zehnder modulator of FIG. 1. 本発明を実現する光変調器の基本構成を説明する図である。It is a figure explaining the basic composition of the optical modulator which realizes the present invention. 図3の光変調器において、強度比1:5及び変調度比1:2に設定した場合の変調状態を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a modulation state when the intensity ratio is set to 1: 5 and the modulation factor ratio 1: 2 in the optical modulator of FIG. 3. 図4の光変調器による駆動電圧に対する応答曲線を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a response curve with respect to a driving voltage by the optical modulator of FIG. 4. 図3の光変調器において、強度比1:9及び変調度比1:3に設定した場合の変調状態を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a modulation state when the intensity ratio is set to 1: 9 and the modulation factor ratio 1: 3 in the optical modulator of FIG. 3. 図6の光変調器による駆動電圧に対する応答曲線を示す図である。It is a figure which shows the response curve with respect to the drive voltage by the optical modulator of FIG. 本発明に係る光変調器に関する電極の配置の一例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an example of arrangement | positioning of the electrode regarding the optical modulator which concerns on this invention. 本発明の光変調器に使用される変調電極の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the modulation electrode used for the optical modulator of this invention. 図9の一点鎖線A−A’における断面図を示す図である。It is a figure which shows sectional drawing in the dashed-dotted line A-A 'of FIG. 本発明に係る光変調器の他の実施例を説明する平面図である。It is a top view explaining the other Example of the optical modulator which concerns on this invention.

以下、本発明の光変調器について詳細に説明する。
図3は、本発明の光変調器を実現するための光変調器の基本構成を説明する図である。光変調器は、電気光学効果を有する基板1と、該基板に形成された光導波路(O10〜O15)と、該光導波路を伝播する光を変調するための変調電極とを備えている。光導波路は、2つの分岐導波路部を有するマッハツェンダー型導波路であり、各々の分岐導波路部には、該分岐導波路部に入力された光を分岐する分岐部(B22,B23)と、該分岐部で分岐された各光の変調が行われる2つの変調導波路部(PM11とPM12,PM13とPM14)と、前記2つの変調導波路部で変調された各光を合成する合成部(M22,M23)とが設けられている。
Hereinafter, the optical modulator of the present invention will be described in detail.
FIG. 3 is a diagram for explaining the basic configuration of an optical modulator for realizing the optical modulator of the present invention. The optical modulator includes a substrate 1 having an electro-optic effect, an optical waveguide (O10 to O15) formed on the substrate, and a modulation electrode for modulating light propagating through the optical waveguide. The optical waveguide is a Mach-Zehnder type waveguide having two branch waveguide sections, and each branch waveguide section includes a branch section (B22, B23) for branching light input to the branch waveguide section. , Two modulation waveguide sections (PM11 and PM12, PM13 and PM14) in which each of the lights branched by the branch section is modulated, and a combining section that combines the lights modulated by the two modulation waveguide sections (M22, M23) are provided.

複数のフーリエ級数成分からなる応答曲線を有する光変調器は、マッハツェンダー変調器を並列集積することで実現される。フーリエ級数の係数は光の強度の比率α、係数の符号はマッハツェンダー干渉計のバイアスの状態、各次数の成分は光の変調度の比率βで調整可能する。つまり、応答曲線のフーリエ級数項の数が2つであれば二並列、三つであれば三並列のマッハツェンダー変調器を、所定の光の強度比率、光の変調度比率をなる構造にすれば良い。三角波の場合、数学的なフーリエ級数展開式は正弦波の奇数次項成分からなり、フーリエ級数項の数が2つによる近似であっても非線形性が大きく改善される。
少ない級数項数で応答曲線の直線性を効率的に高めるには、数学的なフーリエ級数展開にかかわらず、偶数次の級数項を用いてもよい。奇数次の項からなる場合と比べて、光損失の増加が本質的に発生し、頂点(折り返し点)付近の近似が悪化するものの、リップル(行き過ぎ量、不足量)を小さくすることができ、直線性は大きく改善することができる。特に二次の成分を用いることが、少ない級数項数で直線性を改善する上で有効である。
An optical modulator having a response curve composed of a plurality of Fourier series components is realized by integrating Mach-Zehnder modulators in parallel. The coefficient of the Fourier series can be adjusted by the light intensity ratio α, the coefficient sign can be adjusted by the bias state of the Mach-Zehnder interferometer, and each order component can be adjusted by the light modulation degree ratio β. In other words, if the number of Fourier series terms in the response curve is two, a parallel Mach-Zehnder modulator with two parallels and three parallel Mach-Zehnder modulators should have a structure with a predetermined light intensity ratio and light modulation degree ratio. It ’s fine. In the case of a triangular wave, the mathematical Fourier series expansion formula is composed of odd-order components of a sine wave, and the non-linearity is greatly improved even when approximation is performed using two Fourier series terms.
In order to efficiently increase the linearity of the response curve with a small number of series terms, an even-order series term may be used regardless of the mathematical Fourier series expansion. Compared with the case of an odd-order term, an increase in optical loss occurs essentially, and the approximation near the apex (turning point) deteriorates, but the ripple (overshoot amount, deficiency amount) can be reduced, Linearity can be greatly improved. In particular, the use of a secondary component is effective in improving linearity with a small number of series terms.

図3の光変調器では、入射光Linを2つの分岐導波路部に分けるため分岐部B21が設けられる。分岐部B21では、光の強度比を1:1に均等に分岐する対称分波器である。各変調導波路部には、マッハツェンダー型光導波路が設けられ、各々が、分岐部(B22,B23)や合成部(M22,M23)を備える。分岐部(B22,B23)で分岐され、その後、各変調導波路部で変調された光は、光の強度比が1:α(但し、αは1より大きい数値)となるように合成部で合成される。   In the optical modulator of FIG. 3, a branching section B21 is provided to divide the incident light Lin into two branching waveguide sections. The branching section B21 is a symmetric duplexer that branches the light intensity ratio evenly to 1: 1. Each modulation waveguide section is provided with a Mach-Zehnder type optical waveguide, and each includes a branch section (B22, B23) and a combining section (M22, M23). The light branched at the branching portions (B22, B23) and then modulated at each modulation waveguide portion is combined at the combining portion so that the intensity ratio of the light is 1: α (where α is a numerical value greater than 1). Synthesized.

分岐された光は、各変調導波路部(PM11〜PM14)による光の変調を受ける。各変調導波路部における変調度の比率は、合成時の光強度の大きい光(強度αの光)を伝播する変調導波路部(PM11又はPM14)の変調度を基準に、1:β(但し、βは1より大きい数値)に設定される。具体的には、変調導波路部PM11と変調導波路部PM12とでは、変調度の比は、1:βである。なお、変調導波路部の近傍には、図示していない変調電極が配置されている。具体的には、図1のように、信号電極と接地電極から構成される変調電極が配置される。ただし、各変調導波路部に対応して、個別の信号電極と独立した変調信号源を用意することは、光変調器全体の製品コストの増加を招くため、好ましくない。変調電極の構成については、後に詳細に説明する。また、合成部(M22,M23)において合波される光の強度比の要件が1:αであるが、ここでは、説明や図中の式等を簡単にするために、分岐部(B22,B23)で分岐される光の強度比を1:αとしている。図4以降も同様である。   The branched light is modulated by the respective modulation waveguide portions (PM11 to PM14). The ratio of the modulation degree in each modulation waveguide part is 1: β (however, based on the modulation degree of the modulation waveguide part (PM11 or PM14) that propagates light with high light intensity (light of intensity α) at the time of synthesis. , Β is a numerical value greater than 1. Specifically, in the modulation waveguide portion PM11 and the modulation waveguide portion PM12, the ratio of the modulation degree is 1: β. A modulation electrode (not shown) is disposed in the vicinity of the modulation waveguide portion. Specifically, as shown in FIG. 1, a modulation electrode composed of a signal electrode and a ground electrode is disposed. However, it is not preferable to prepare a modulation signal source independent of individual signal electrodes corresponding to each modulation waveguide section, because this increases the product cost of the entire optical modulator. The configuration of the modulation electrode will be described in detail later. In addition, the requirement of the intensity ratio of the light combined in the combining unit (M22, M23) is 1: α, but here, in order to simplify the explanation and the equations in the drawing, the branching unit (B22, The intensity ratio of the light branched in B23) is 1: α. The same applies to FIG.

また、各々の分岐導波路部では、同じ変調度(1又はβ)の変調導波路部(PM11とPM14,PM12とPM13)とが存在するが、これらは、互いに逆相の変調が行われる。各変調導波路部で変調された光は、不図示のバイアス電極によって形成されるバイアス調整部(Bias11〜23)によって所定の位相に調整される。さらに、合波部(M22,M23及びM21)によって、所定強度比で合波され、出力光Loutが形成される。なお、同じ光強度が伝播している光導波路では、光変調状態を置き換えて動作させても全く同じ出力が得られる。例えば、光導波路O12と光導波路O13について、光変調状態(変調度は同じだが位相方向は逆方向)を両者間で置き換えた場合でも、最終的に同様の変調状態の光が合波されるため、同じ出力光が得られる。後述する図8では、図4又は図6における変調導波路PM12とPM13における変調状態が置き換わった形となる。   In addition, each branch waveguide section has modulation waveguide sections (PM11 and PM14, PM12 and PM13) having the same modulation degree (1 or β), and these are modulated in opposite phases. The light modulated by each modulation waveguide section is adjusted to a predetermined phase by a bias adjustment section (Bias 11 to 23) formed by a bias electrode (not shown). Further, the light is multiplexed at a predetermined intensity ratio by the multiplexing units (M22, M23, and M21) to form output light Lout. Note that, in an optical waveguide in which the same light intensity propagates, the same output can be obtained even if the optical modulation state is replaced and operated. For example, regarding the optical waveguide O12 and the optical waveguide O13, even when the optical modulation state (the modulation degree is the same but the phase direction is the reverse direction) is replaced between the two, the light in the same modulation state is finally combined. The same output light can be obtained. In FIG. 8 to be described later, the modulation states in the modulation waveguides PM12 and PM13 in FIG. 4 or FIG. 6 are replaced.

図4は、各分岐導波路部における2つの変調導波路部に入力される光の強度比(1:α)を1:5に設定し、変調導波路部による変調度の比率(1:β)を1:2に設定した場合について、光変調器の変調状態を説明する図である。各分岐部(B21〜B23)、変調導波路部(PM11〜PM14)、バイアス調整部(Bias11〜23)、及び合波部(M22〜23,M21)を光波が通過するに従い、図4に示す数式の変調状態となる。図4の各数式を見ると、変調導波路部(PM11,PM14)では、三角波信号に対応する一次のフーリエ級数成分が形成されている。また、変調導波路部(PM12,PM13)では、同様に三角波信号に対応する二次のフーリエ級数成分が形成されている。これらを所定の位相調整を施して合波することで、非線形性が抑制された光出力信号を得ることができる。その結果を図5に示す。   In FIG. 4, the intensity ratio (1: α) of light input to the two modulation waveguide portions in each branch waveguide portion is set to 1: 5, and the ratio of the modulation degree by the modulation waveguide portion (1: β ) Is a diagram for explaining the modulation state of the optical modulator when set to 1: 2. As the light wave passes through each branch part (B21 to B23), modulation waveguide part (PM11 to PM14), bias adjustment part (Bias11 to 23), and multiplexing part (M22 to 23, M21), it is shown in FIG. It becomes the modulation state of the mathematical formula. Looking at the equations in FIG. 4, in the modulation waveguide section (PM11, PM14), a primary Fourier series component corresponding to the triangular wave signal is formed. Similarly, in the modulation waveguide section (PM12, PM13), a second-order Fourier series component corresponding to the triangular wave signal is formed. By combining these signals with a predetermined phase adjustment, it is possible to obtain an optical output signal in which nonlinearity is suppressed. The result is shown in FIG.

図6は、各分岐導波路部における2つの変調導波路部に入力される光の強度比(1:α)を1:9に設定し、変調導波路部による変調度の比率(1:β)を1:3に設定した場合について、光変調器の変調状態を説明する図である。各分岐部(B21〜B23)、変調導波路部(PM11〜PM14)、バイアス調整部(Bias11〜23)、及び合波部(M22〜23,M21)を光波が通過するに従い、図6に示す数式の変調状態となる。図6の各数式を見ると、変調導波路部(PM11,PM14)では、三角波信号に対応する一次のフーリエ級数成分が形成されている。また、変調導波路部(PM12,PM13)では、同様に三角波信号に対応する三次のフーリエ級数成分が形成されている。これらを所定の位相調整を施して合波することで、非線形性が抑制された光出力信号を得ることができる。その結果を図7に示す。   In FIG. 6, the intensity ratio (1: α) of light input to the two modulation waveguide portions in each branch waveguide portion is set to 1: 9, and the ratio of the modulation degree by the modulation waveguide portion (1: β ) Is a diagram for explaining the modulation state of the optical modulator when set to 1: 3. As the light wave passes through each branch part (B21 to B23), modulation waveguide part (PM11 to PM14), bias adjustment part (Bias11 to 23), and multiplexing part (M22 to 23, M21), it is shown in FIG. It becomes the modulation state of the mathematical formula. Looking at the equations in FIG. 6, in the modulation waveguide section (PM11, PM14), a primary Fourier series component corresponding to the triangular wave signal is formed. Similarly, in the modulation waveguide portion (PM12, PM13), a third-order Fourier series component corresponding to the triangular wave signal is formed. By combining these signals with a predetermined phase adjustment, it is possible to obtain an optical output signal in which nonlinearity is suppressed. The result is shown in FIG.

図4や図6では、一次のフーリエ級数成分に二次や三次のフーリエ級数成分を加算する方法を例示したが、本発明に係る光変調器では、光強度比や変調度の比率を調整し、更に高次のフーリエ級数成分を追加で加算することも可能である。さらに、図4や図6では、4つの変調導波路部を並列に配置して、2つのフーリエ級数成分を加算する方法を示したがで、更に多くの変調導波路部を並列に配置し、3つ以上のフーリエ級数成分を加算するよう構成することも可能である。また、得られる信号波形としては三角波信号だけでなく、鋸波形やデジタル応答に適した矩形信号や多段ステップ関数(multi Step function)に近づけることも可能である。   4 and 6 exemplify the method of adding the second-order and third-order Fourier series components to the first-order Fourier series components, but in the optical modulator according to the present invention, the light intensity ratio and the modulation degree ratio are adjusted. Further, it is possible to additionally add higher-order Fourier series components. Furthermore, in FIG.4 and FIG.6, although the method of arrange | positioning four modulation | alteration waveguide parts in parallel and adding two Fourier series components was shown, more modulation | alteration waveguide parts are arrange | positioned in parallel, It is also possible to add three or more Fourier series components. Further, the obtained signal waveform can be approximated not only to a triangular wave signal but also to a sawtooth waveform, a rectangular signal suitable for digital response, and a multi-step function.

次に、光導波路の変調導波路部に電界を印加する変調電極の構成について説明する。
まず、光変調器に使用する基板1としては、ポッケルス効果、カー効果などの電気光学効果を有する材料、及びこれらの材料を組み合わせた基板を用いることができる。特に、ポッケルス効果の高い材料であることが好ましい。具体的には、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、電気光学ポリマーなどの材料が挙げられる。
また、光導波路は、Tiなどの高屈折率物質を熱拡散法やプロトン交換法などで基板1の表面に熱拡散させることにより形成することができる。
Next, the configuration of the modulation electrode that applies an electric field to the modulation waveguide portion of the optical waveguide will be described.
First, as the substrate 1 used for the optical modulator, a material having an electro-optic effect such as Pockels effect or Kerr effect, and a substrate obtained by combining these materials can be used. In particular, a material having a high Pockels effect is preferable. Specific examples include materials such as lithium niobate, lithium tantalate, and electro-optic polymer.
The optical waveguide can be formed by thermally diffusing a high refractive index substance such as Ti on the surface of the substrate 1 by a thermal diffusion method or a proton exchange method.

基板1には、変調導波路部を伝播する光波を変調するための信号電極及び接地電極、変調前後の光波の位相を調整するためのバイアス電極が形成されている。これらの電極は、基板1の表面に、Ti・Auの電極パターンを形成し、金メッキ方法などにより形成することが可能である。更に、必要に応じて光導波路形成後の基板1の表面に誘電体SiO2等のバッファ層を設け、バッファ層の上に電極を形成することも可能である。 The substrate 1 is formed with a signal electrode and a ground electrode for modulating a light wave propagating through the modulation waveguide section, and a bias electrode for adjusting the phase of the light wave before and after the modulation. These electrodes can be formed by forming a Ti / Au electrode pattern on the surface of the substrate 1 and using a gold plating method or the like. Further, if necessary, a buffer layer such as a dielectric SiO 2 may be provided on the surface of the substrate 1 after forming the optical waveguide, and an electrode may be formed on the buffer layer.

本発明の光変調器では、変調導波路部に電界を印加する変調電極は、図8に示すように、二つの信号電極S1とS2で構成している。ただし、この2つの信号電極に互いに独立した変調信号を印加する場合には、特許文献1と同様に、光変調器を含む装置全体のコストが増加する。本発明では、図9〜10に示す改良を施すことで、実質的に一つの信号電極による光変調器を実現している。なお、図8では、各分岐部で分岐される光の強度比の図示は省略している。また、所望の光強度比を得るためには、分岐部の光の分岐比、変調導波路部を含む光導波路の光損失、そして光を合成する合成部での合成比を総合的に考慮することが必要である。   In the optical modulator of the present invention, the modulation electrode for applying an electric field to the modulation waveguide section is composed of two signal electrodes S1 and S2, as shown in FIG. However, in the case where independent modulation signals are applied to the two signal electrodes, the cost of the entire apparatus including the optical modulator increases as in Patent Document 1. In the present invention, an optical modulator with substantially one signal electrode is realized by making the improvements shown in FIGS. In FIG. 8, illustration of the intensity ratio of light branched at each branching portion is omitted. In addition, in order to obtain a desired light intensity ratio, the light branching ratio of the branching section, the optical loss of the optical waveguide including the modulation waveguide section, and the combining ratio in the combining section that combines the light are comprehensively considered. It is necessary.

信号電極S1と接地電極G1とにより、変調導波路部PM11に電界を印加する。また、信号電極S1と接地電極G2とにより、別の変調導波路部PM12に電界を印加する。変調導波路部PM11とPM12とでは、信号電極S1と接地電極(G1,G2)との位置関係により、互いに逆相の変調が施される。   An electric field is applied to the modulation waveguide section PM11 by the signal electrode S1 and the ground electrode G1. Further, an electric field is applied to another modulation waveguide section PM12 by the signal electrode S1 and the ground electrode G2. In the modulation waveguide portions PM11 and PM12, the opposite phase modulation is performed depending on the positional relationship between the signal electrode S1 and the ground electrodes (G1, G2).

また、隣接する2つの変調導波路部(PM11とPM12,PM13とPM14)には、互いに異なる変調度(変調度比率1:β)で変調を施すことが必要である。図9及び10に示すように、変調電極(信号電極S1と接地電極(G1,G2))と光導波路(O11〜O14)との位置関係を調整して、この変調度の調整を実現している。   Further, it is necessary to modulate two adjacent modulation waveguide portions (PM11 and PM12, PM13 and PM14) with different modulation degrees (modulation degree ratio 1: β). As shown in FIGS. 9 and 10, by adjusting the positional relationship between the modulation electrode (the signal electrode S1 and the ground electrode (G1, G2)) and the optical waveguide (O11 to O14), the modulation degree is adjusted. Yes.

図9は変調導波路部に変調信号を印加する変調電極の例を示したものである。説明を理解し易くするため、ここでは、変調電極(S0〜S2,G1〜G3)の下側に配置される光導波路を変調電極に重ねて表示しており、また、図8で示したバイアス電極等の図示は省略している。   FIG. 9 shows an example of a modulation electrode that applies a modulation signal to the modulation waveguide section. In order to make the explanation easy to understand, here, the optical waveguide arranged below the modulation electrodes (S0 to S2, G1 to G3) is displayed so as to overlap the modulation electrodes, and the bias shown in FIG. Illustration of electrodes and the like is omitted.

各分岐導波路部に設けられた二つの変調導波路部には、各分岐導波路部毎に、同じ強さの変調信号を用いることができる。このため、図9に示すように、一つの入力用信号電極S0を2つに分岐して信号電極(S1,S2)を形成し、一つの変調信号を入力するだけで、全ての変調導波路部に必要な変調信号を得ることが可能となる。また、この構造では、変調導波路部(PM11,PM12,PM13,PM14)の全体において、光導波路に対して電極を実質的に対称な形状にすることも可能であるため、基板に加わる内部応力にムラが生じにくく、温度ドリフトや変調特性の劣化が生じにくい。   For the two modulation waveguide portions provided in each branch waveguide portion, the same intensity of the modulation signal can be used for each branch waveguide portion. For this reason, as shown in FIG. 9, all the modulation waveguides can be obtained simply by inputting one modulation signal by branching one input signal electrode S0 into two to form signal electrodes (S1, S2). It is possible to obtain a modulation signal necessary for the unit. Further, in this structure, since the electrodes can be substantially symmetric with respect to the optical waveguide in the entire modulation waveguide portion (PM11, PM12, PM13, PM14), internal stress applied to the substrate Are less likely to cause unevenness, and temperature drift and modulation characteristics are less likely to deteriorate.

また、一つの信号電極(S1又はS2)に入力した変調信号で、異なる2つの変調度を実現するため、図10のように、変調導波路部(O11〜O14)に対する信号電極(S1,S2)及び接地電極(G1〜G3)の配置位置が調整されている。図10は図9の一点鎖線A−A‘における断面図であり、変調度を変更するため、信号電極と接地電極との間隔(g1,g2)を変調導波路部に対応して変更している。当該間隔(g1,g2)が大きくなるに従い、変調度は小さくなり、間隔比g2/g1(=S)は、2つの変調導波路部O11とO12(O13とO14)における変調度の比を決定するパラメーターとなる。   Further, in order to realize two different modulation degrees with the modulation signal inputted to one signal electrode (S1 or S2), as shown in FIG. 10, the signal electrodes (S1, S2) for the modulation waveguide portions (O11 to O14) are used. ) And the arrangement positions of the ground electrodes (G1 to G3) are adjusted. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line AA ′ in FIG. 9. In order to change the degree of modulation, the distance (g1, g2) between the signal electrode and the ground electrode is changed corresponding to the modulation waveguide section. Yes. As the interval (g1, g2) increases, the modulation factor decreases, and the interval ratio g2 / g1 (= S) determines the ratio of the modulation factor in the two modulation waveguide portions O11 and O12 (O13 and O14). Parameter.

図10では、信号電極と接地電極との間隔を調整することで、両者の間に配置される光導波路(変調導波路部)に印加される電界の強度を調整していた。これに限らず、信号電極と接地電極との間の距離を変更せずに、信号電極からの光導波路(変調導波路部)までの距離を変更することで、変調度を調整することも可能である。   In FIG. 10, the strength of the electric field applied to the optical waveguide (modulation waveguide portion) disposed between the signal electrode and the ground electrode is adjusted by adjusting the distance between the signal electrode and the ground electrode. Not limited to this, it is also possible to adjust the modulation degree by changing the distance from the signal electrode to the optical waveguide (modulation waveguide section) without changing the distance between the signal electrode and the ground electrode. It is.

図9及び図10では、基板1の厚みを数十μm以下の薄板で形成する場合には、機械的強度を維持するため、基板1には接着層10を介して補強基板11が接合されている。この構造には電気信号が光に作用する効率が高いため低電圧化に有利であると共に、基板1が比誘電率の高い材料であっても特性インピーダンスが低下しにくいなど、本発明を実施する上での利点が多い。   9 and 10, when the substrate 1 is formed of a thin plate having a thickness of several tens of μm or less, the reinforcing substrate 11 is bonded to the substrate 1 via the adhesive layer 10 in order to maintain the mechanical strength. Yes. In this structure, the electric signal acts on the light so that the voltage is low, which is advantageous for lowering the voltage, and the characteristic impedance is hardly lowered even if the substrate 1 is made of a material having a high relative dielectric constant. There are many advantages over the above.

図11は、本発明の光変調器に適用される電極の配置を示す一例である。本発明の光変調器では、各分岐導波路部において変調導波路部(O11とO12,O13とO14)に、所定の強度比で光を分岐する必要がある。分岐部において、光導波路の形状を調整して、所定の分岐比を得る方法もあるが、例えば、図11に示すように、分岐部(B22,B23)は対称分波器で構成し、各変調導波路部に対応して光強度調整手段を配置する構成(減衰器,Attenuator)を採用することも可能である。DCバイアス電圧(DC10〜DC13)を調整することにより、光強度変調手段の後段に伝播する光波の強度を調整することが可能となる。減衰器を省いて、非特許文献1に示されるアクティブY分岐を、分岐部に採用しても良い。さらにアクティブY分岐を合波部に採用しても良い。   FIG. 11 is an example showing the arrangement of electrodes applied to the optical modulator of the present invention. In the optical modulator of the present invention, it is necessary to branch light at a predetermined intensity ratio into the modulation waveguide sections (O11 and O12, O13 and O14) in each branch waveguide section. There is a method of obtaining a predetermined branching ratio by adjusting the shape of the optical waveguide at the branching portion. For example, as shown in FIG. 11, the branching portions (B22, B23) are configured by symmetrical splitters, It is also possible to employ a configuration (attenuator) in which light intensity adjusting means is arranged corresponding to the modulation waveguide portion. By adjusting the DC bias voltage (DC10 to DC13), it is possible to adjust the intensity of the light wave propagating downstream of the light intensity modulating means. The attenuator may be omitted, and the active Y branch shown in Non-Patent Document 1 may be adopted for the branching section. Furthermore, an active Y branch may be employed in the multiplexing unit.

光強度比αを可変調整することにより、製造誤差や、分岐回路、電極特性の帯域特性などに起因して変調度比βが理想状態からずれた場合でも、光強度比αを調整して直線性を補うことも可能である。なお、変調度比βが整数値からおおきくずれた場合の影響は、三角波の頂点(折り返し点)近傍で大きく、三角波の直線部分では比較的小さい。三角波の近似がフーリエ級数的なものであるため、変調度比βや光強度比αは所定の整数であることが望ましいことは言うまでもないが、多くの用途においてアナログ変調用途においては、三角波の頂点付近より直線部分の特性が重視される。光強度比αを調整による直線性の補完は、有用な方法である。   By variably adjusting the light intensity ratio α, even if the modulation degree ratio β deviates from the ideal state due to manufacturing errors, branch circuits, band characteristics of electrode characteristics, etc., the light intensity ratio α is adjusted to a straight line. It is also possible to supplement sex. It should be noted that the effect when the modulation factor β is significantly deviated from the integer value is large near the apex (turning point) of the triangular wave and relatively small at the straight line portion of the triangular wave. Since the approximation of the triangular wave is Fourier series, it goes without saying that the modulation factor ratio β and the light intensity ratio α are preferably predetermined integers. In many applications, the peak of the triangular wave is used in analog modulation applications. The characteristics of the straight line part are emphasized from the vicinity. Complementing linearity by adjusting the light intensity ratio α is a useful method.

また、図11では、図8に示したバイアス電極に関連する電極構成も例示しており、各バイアス電極に印加するDCバイアス電圧を符号「DC20,DC21,DC30」で示している。   FIG. 11 also illustrates an electrode configuration related to the bias electrode shown in FIG. 8, and the DC bias voltage applied to each bias electrode is indicated by a symbol “DC20, DC21, DC30”.

一つの入力信号電極S0を2つに分岐して使用する場合には、図11に示すように、入力信号電極の特性インピーダンスをZ0とすると、分岐した信号電極(S1,S2)では、2倍の特性インピーダンス(2*Z0)を確保することが必要である。このように設定しない場合には、信号電極の分岐部でインピーダンス不整合が発生することとなる。ニオブ酸リチウムのような比誘電率が高い材料を基板とした変調器の広帯域化のためには、分岐した信号電極(S1,S2)と接地電極(G1〜G3)は、図10に示すように厚いコプレーナ電極として形成する必要がある。信号電極と接地電極との間隔(g1,g2)が非対称な厚いコプレーナ電極のインピーダンス特性の設計は、薄いコプレーナ電極の場合に比べて難しいが、有限要素法により可能である。このインピーダンス整合などマイクロ波特性設計の容易さの観点からは、信号電極(S1,S2)と接地電極(G1〜G3)との間隔は同じにして、変調導波路部と信号電極との距離を調整することで、各変調導波路部の変調度を調整してもよい。また、接地電極(G1〜G3)との間隔の調整と、変調導波路部と信号電極との距離の調整とを併用しても良い。   When one input signal electrode S0 is branched into two and used, as shown in FIG. 11, when the characteristic impedance of the input signal electrode is Z0, the branched signal electrodes (S1, S2) are doubled. It is necessary to secure the characteristic impedance (2 * Z0). If not set in this way, impedance mismatching occurs at the branch portion of the signal electrode. In order to broaden the bandwidth of a modulator using a material having a high relative dielectric constant such as lithium niobate as a substrate, the branched signal electrodes (S1, S2) and ground electrodes (G1-G3) are as shown in FIG. It is necessary to form a thick coplanar electrode. Although it is difficult to design impedance characteristics of a thick coplanar electrode in which the distance (g1, g2) between the signal electrode and the ground electrode is asymmetrical, it is possible by a finite element method. From the viewpoint of ease of designing the microwave characteristics such as impedance matching, the distance between the signal electrode (S1, S2) and the ground electrode (G1 to G3) is the same, and the distance between the modulation waveguide portion and the signal electrode. The degree of modulation of each modulation waveguide section may be adjusted by adjusting. Further, the adjustment of the distance from the ground electrodes (G1 to G3) and the adjustment of the distance between the modulation waveguide portion and the signal electrode may be used in combination.

以上説明したように、本発明によれば、製造コストや装置全体のコストの増加、及び変調特性の劣化を抑制すると共に、非線形性が抑制された光出力信号を得ることが可能な光変調器を提供することができる。   As described above, according to the present invention, an optical modulator capable of obtaining an optical output signal in which nonlinearity is suppressed while suppressing an increase in manufacturing cost, overall device cost, and deterioration in modulation characteristics. Can be provided.

1 基板
O10〜O15 光導波路
B21〜B23 分岐部
PM11〜PM14 変調導波路部
Bias11〜Bias23 位相調整部
M21〜M23 合波部
S0〜S2 信号電極
G1〜G3 接地電極
10 接着層
11 支持基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate O10-O15 Optical waveguide B21-B23 Branch part PM11-PM14 Modulation waveguide part Bias11-Bias23 Phase adjustment part M21-M23 Combined part S0-S2 Signal electrode G1-G3 Ground electrode 10 Adhesive layer 11 Support substrate

Claims (2)

電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路を伝播する光を変調するための変調電極とを備えた光変調器において、
該光導波路は、2つの分岐導波路部を有するマッハツェンダー型導波路であり、
各々の分岐導波路部には、該分岐導波路部に入力された光を分岐する分岐部と、該分岐部で分岐された各光の変調が行われる2つの変調導波路部と、前記2つの変調導波路部で変調された各光を合成する合成部とが設けられ、
該変調電極は、前記2つの変調導波路部の間に配置された信号電極と、前記2つの変調導波路部を挟み込むように配置された2つの接地電極から構成され、かつ、該信号電極は、一つの入力用信号電極を2つに分岐して形成されており、
各分岐導波路部における前記2つの変調導波路部で変調された各光を合成する際の光強度が、互いに異なると共に所定の強度比を有し、
各分岐導波路部における前記2つの変調導波路部では、該変調電極による変調度が所定の比率で大きさが互いに異なるように、該変調導波路部に対する該信号電極及び該接地電極の配置位置が設定されていることを特徴とする光変調器。
In an optical modulator comprising a substrate having an electro-optic effect, an optical waveguide formed on the substrate, and a modulation electrode for modulating light propagating through the optical waveguide,
The optical waveguide is a Mach-Zehnder type waveguide having two branched waveguide portions,
Each branch waveguide section includes a branch section for branching light input to the branch waveguide section, two modulation waveguide sections for modulating each light branched by the branch section, and the 2 And a combining unit that combines the lights modulated by the two modulation waveguide units,
The modulation electrode is composed of a signal electrode arranged between the two modulation waveguide portions and two ground electrodes arranged so as to sandwich the two modulation waveguide portions, and the signal electrode is , Formed by branching one input signal electrode into two,
The light intensity at the time of synthesizing each light modulated by the two modulation waveguide sections in each branch waveguide section is different from each other and has a predetermined intensity ratio,
Arrangement positions of the signal electrode and the ground electrode with respect to the modulation waveguide portion in the two modulation waveguide portions in each branch waveguide portion so that the degrees of modulation by the modulation electrodes are different from each other by a predetermined ratio. An optical modulator characterized in that is set.
請求項1に記載の光変調器において、
前記合成する際の光の強度比は1:α(但し、αは1より大きい数値)であり、
前記変調度の比率は、光強度の大きい光を伝播する変調導波路部の変調度を基準に1:β(但し、βは1より大きい数値)であり、
該数値αが概ね5である場合には該数値βは概ね2であり、該数値αが概ね9である場合には該数値βが概ね3であることを特徴とする光変調器。
The optical modulator according to claim 1.
The intensity ratio of the light during the synthesis is 1: α (where α is a numerical value greater than 1),
The ratio of the modulation degree is 1: β (where β is a numerical value greater than 1) based on the modulation degree of the modulation waveguide portion that propagates light with high light intensity,
An optical modulator characterized in that when the numerical value α is approximately 5, the numerical value β is approximately 2, and when the numerical value α is approximately 9, the numerical value β is approximately 3.
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