JP2021193413A - 光共振器、光変調器、光周波数コム発生器、光発振器、並びにその光共振器及び光変調器の作製方法 - Google Patents
光共振器、光変調器、光周波数コム発生器、光発振器、並びにその光共振器及び光変調器の作製方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光、又はレーザー増幅により発生された光を共振させる共振手段と、上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成され、上記発振手段から供給された上記変調信号に応じて上記共振手段により共振された光を増幅させるとともに、これを出射側反射膜を介して外部へ出射させる光導波路と、上記光導波路が上面から形成された基板と、上記基板上に形成され変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記電極に供給される電気信号の波長に応じて上記光導波路内を伝搬される光の位相を変調する光変調手段と、上記基板と同じ硬さを持つ保護部材から構成され、上記保護部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に上記保護部材が接着剤で貼り付けて配設された端面保護手段とを備え、上記端面保護手段は、上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の略中心に上記光導波路における光入射端又は光出射端が位置するように配設され、上記入射側反射膜及び出射側反射膜は、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として形成された上記光導波路に対して垂直な平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で被着された単層又は多層の気相成長膜であり、レーザー発振する多モード間の位相同期をとることを特徴とする。
L=c/2ngfFSR−cτg/ng・・・・・・・・・・・(1)
(cは真空中の光速度)
に合わせることにより、光共振器5のFSRをfFSRに一致させることができ、変調効率を大幅に向上させることが可能となる。
Claims (23)
- 入射側反射膜から出射側反射膜にかけて貫通するように形成された光導波路により、上記入射側反射膜を介して入射された光を伝搬して共振させる光共振器の作製方法において、
上記光導波路を基板の上面から形成する光導波路形成工程と、
上記基板と同じ硬さを持つ保護部材を、少なくともその一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に配設する配設工程と、
上記配設工程において配置した上記保護部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として、上記光導波路に対して垂直な平面を形成する研磨工程と、
上記研磨工程において形成された上記平面上に上記入射側反射膜又は上記出射側反射膜として単層又は多層の気相成長膜を被着させる反射膜被着工程とを有し、
上記配設工程では上記保護部材を上記光導波路の上部に接着剤で貼り付けて配設し、
上記反射膜被着工程では、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で単層又は多層の気相成長膜を被着させることにより、上記入射側反射膜又は上記出射側反射膜を上記光導波路に対して垂直な平面に形成する
ことを特徴とする光共振器の作製方法。 - 上記反射膜被着工程では、上記光導波路の光の伝搬方向の結晶長に応じた損失率に対して、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む端面領域における膜厚が最適化された単層又は多層の相成長膜を被着させることを特徴とする請求項1に記載の光共振器の作製方法。
- 入射側反射膜及び出射側反射膜が形成された光導波路により、上記入射側反射膜を介して入射された光を伝搬して変調する光変調器の作製方法において、
上記光導波路を基板の上面から形成する光導波路形成工程と、
少なくとも上記光導波路形成工程において形成した光導波路を被覆するように上記基板上にバッファ層を積層する積層工程と、
上記光導波路に対して電界を印加するための電極を上記積層工程において積層したバッファ層上に形成する電極形成工程と、
上記基板と同じ硬さを持つ保護部材を、少なくともその一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に配設する配設工程と、
上記配設工程において配置した上記保護部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として、上記光導波路に対して垂直な平面を形成する研磨工程と、
上記研磨工程において形成された上記平面上に上記入射側反射膜又は上記出射側反射膜として単層又は多層の気相成長膜を被着させる反射膜被着工程とを有し、
上記配設工程では上記保護部材を上記光導波路の上部に接着剤で貼り付けて配設し、
上記反射膜被着工程では、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で単層又は多層の気相成長膜を被着させることにより、上記入射側反射膜又は上記出射側反射膜を上記光導波路に対して垂直な平面に形成する
ことを特徴とする光変調器の作製方法。 - 上記反射膜被着工程では、上記光導波路の光の伝搬方向の結晶長に応じた損失率に対して、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む端面領域における膜厚が最適化された単層又は多層の気相成長膜を被着させることを特徴とする請求項3に記載の光変調器の作製方法。
- 上記光導波路形成工程では、少なくとも電気光学効果を有する上記基板の上面からプロトン交換により単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として上記光導波路を形成することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の光変調器の作製方法。
- 上記基板にリッジ構造を形成するリッジ構造形成工程を有し、
上記電極形成工程において、リッジ構造が形成された上記基板に上記積層工程において積層したバッファ層上に、上記光導波路に対して電界を印加するための電極として、リッジ構造を有する電極を形成することを特徴とする請求項3乃至請求項5の何れか1項に記載の光変調器の作製方法。 - 入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光を共振させる共振手段と、
上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成され、上記共振手段により共振された光を伝搬させる光導波路と、
上記光導波路が上面から形成された基板と、
上記基板と同じ硬さを持つ保護部材から構成され、上記保護部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に上記保護部材が接着剤で貼り付けて配設された端面保護手段とを備え、
上記端面保護手段は、上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の略中心に上記光導波路における光入射端又は光出射端が位置するように配設され、
上記入射側反射膜及び出射側反射膜は、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として形成された上記光導波路に対して垂直な平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で被着された単層又は多層の気相成長膜であること
を特徴とする光共振器。 - 上記入射側反射膜並びに上記出射側反射膜は、上記光導波路の光の伝搬方向の結晶長に応じた損失率に対して、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む端面領域における膜厚が最適化された単層又は多層の気相成長膜であることを特徴とする請求項7に記載の光共振器。
- 上記端面保護手段を構成する保護部材は上記基板と同じ材質からなり、また、上記平面を形成する上記保護部材の端面並びに上記基板の端面は、互いに同一の結晶方位を有し、
上記端面保護手段は、上記保護部材における一の端面が上記光導波路における光入射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように、また上記保護部材における他の端面が上記光導波路における光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように、上記光導波路の上部に配設されることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の光共振器。 - 所定の周波数の変調信号を発振する発振手段と、
入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光を共振させる共振手段と、
上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成され、上記発振手段から供給された上記変調信号に応じて上記共振手段により共振された光の位相を変調する光導波路と、
上記光導波路が上面から形成された基板と、
上記基板と同じ硬さを持つ保護部材から構成され、上記保護部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に上記保護部材が接着剤で貼り付けて配設された端面保護手段とを備え、
上記端面保護手段は、上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の略中心に上記光導波路における光入射端又は光出射端が位置するように配設され、
上記入射側反射膜及び出射側反射膜は、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として形成された上記光導波路に対して垂直な平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で被着された単層又は多層の気相成長膜であること
を特徴とする光変調器。 - 上記入射側反射膜並びに上記出射側反射膜は、上記光導波路の光の伝搬方向の結晶長に応じた損失率に対して、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む端面領域における膜厚が最適化された単層又は多層の気相成長膜であることを特徴とする請求項10に記載の光変調器。
- 入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光を共振させる共振手段と、
上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成された光導波路と、
上記光導波路が上面から形成された基板と、
上記基板上に形成され変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記電極に供給される電気信号の波長に応じて上記光導波路内を伝搬される光の位相を変調する光変調手段と、
上記基板と同じ硬さを持つ保護部材から構成され、上記保護部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に上記保護部材が接着剤で貼り付けて配設された端面保護手段とを備え、
上記端面保護手段は、上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の略中心に上記光導波路における光入射端又は光出射端が位置するように配設され、
上記入射側反射膜及び出射側反射膜は、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として形成された上記光導波路に対して垂直な平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で被着された単層又は多層の気相成長膜であること
を特徴とする光変調器。 - 上記入射側反射膜並びに上記出射側反射膜は、上記光導波路の光の伝搬方向の結晶長に応じた損失率に対して、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む端面領域における膜厚が最適化された単層又は多層の気相成長膜であることを特徴とする請求項12に記載の光変調器。
- 上記光導波路は、単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として少なくとも電気光学効果を有する上記基板に形成されていることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載の光変調器。
- 上記光変調手段の電極は、リッジ構造を有することを特徴とする請求項12乃至請求項14の何れか1項に記載の光変調器。
- 所定の周波数の変調信号を発振する発振手段と、
入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光を共振させる共振手段と、
上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成され、上記発振手段から供給された上記変調信号に応じて上記共振手段により共振された光の位相を変調し、上記入射された光の周波数を中心としたサイドバンドを上記変調信号の周波数の間隔で生成する光導波路と、
上記光導波路が上面から形成された基板と、
上記基板上に形成され変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記電極に供給される電気信号の波長に応じて上記光導波路内を伝搬される光の位相を変調する光変調手段と、
上記基板と同じ硬さを持つ保護部材から構成され、上記保護部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に上記保護部材が接着剤で貼り付けて配設された端面保護手段とを備え、
上記端面保護手段は、上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の略中心に上記光導波路における光入射端又は光出射端が位置するように配設され、
上記入射側反射膜及び出射側反射膜は、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として形成された上記光導波路に対して垂直な平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で被着された単層又は多層の気相成長膜であること
を特徴とする光周波数コム発生器。 - 上記入射側反射膜並びに上記出射側反射膜は、上記光導波路の光の伝搬方向の結晶長に応じた損失率に対して、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む端面領域における膜厚が最適化された単層又は多層の気相成長膜であることを特徴とする請求項16に記載の光周波数コム発生器。
- 入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光、又はレーザー増幅により発生された光を共振させる共振手段と、
上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成され、上記共振手段により共振された光を増幅させるとともに、これを出射側反射膜を介して外部へ出射させる光導波路と、
上記光導波路が上面から形成された基板と、
上記基板上に形成され変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記電極に供給される電気信号の波長に応じて上記光導波路内を伝搬される光の位相を変調する光変調手段と、
上記基板と同じ硬さを持つ保護部材から構成され、上記保護部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に上記保護部材が接着剤で貼り付けて配設された端面保護手段とを備え、
上記端面保護手段は、上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の略中心に上記光導波路における光入射端又は光出射端が位置するように配設され、
上記入射側反射膜及び出射側反射膜は、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として形成された上記光導波路に対して垂直な平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で被着された単層又は多層の気相成長膜であること
を特徴とする光発振器。 - 上記入射側反射膜並びに上記出射側反射膜は、上記光導波路の光の伝搬方向の結晶長に応じた損失率に対して、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む端面領域における膜厚が最適化された単層又は多層の気相成長膜であることを特徴とする請求項18に記載の光発振器。
- 上記光導波路は、上記入射側反射膜を介して入射された光を吸収して媒質固有の光の波長に対して増幅特性を有する媒質が拡散されてなることを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の光発振器。
- 上記光導波路は、非線形光学結晶からなることを特徴とする請求項18又は請求項19に記載の光発振器。
- 所定の周波数の変調信号を発振する発振手段と、
入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光、又はレーザー増幅により発生された光を共振させる共振手段と、
上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成され、上記発振手段から供給された上記変調信号に応じて上記共振手段により共振された光を増幅させるとともに、これを出射側反射膜を介して外部へ出射させる光導波路と、
上記光導波路が上面から形成された基板と、
上記基板上に形成され変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記電極に供給される電気信号の波長に応じて上記光導波路内を伝搬される光の位相を変調する光変調手段と、
上記基板と同じ硬さを持つ保護部材から構成され、上記保護部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に上記保護部材が接着剤で貼り付けて配設された端面保護手段とを備え、
上記端面保護手段は、上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の略中心に上記光導波路における光入射端又は光出射端が位置するように配設され、
上記入射側反射膜及び出射側反射膜は、上記接着剤で貼り付けられた上記保護部材の端面と上記基板の端面とで形成される平面の全てに亘り研磨することにより、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む平坦な研磨面として形成された上記光導波路に対して垂直な平面の全てに亘り上記接着剤の耐熱温度よりも低い温度条件下で被着された単層又は多層の気相成長膜であり、レーザー発振する多モード間の位相同期をとること
を特徴とする光発振器。 - 上記入射側反射膜並びに上記出射側反射膜は、上記光導波路の光の伝搬方向の結晶長に応じた損失率に対して、上記光導波路の光入射端又は光出射端を含む端面領域における膜厚が最適化された単層又は多層の気相成長膜であることを特徴とする請求項22に記載の光発振器。
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