JP2870071B2 - 光変調器 - Google Patents
光変調器Info
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
- G02F1/0356—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic wave component in an electric waveguide structure
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光変調器に関し、 高速駆動の外部光変調において、動作点の変動のな
い，かつ、長期にわたって安定な光変調器を実現するこ
とを目的とし、 平面に加工した電気光学効果を有する基板と、 前記基板の上に形成された、２分岐光導波路を有する
光導波路と、第１の分岐光導波路中を伝送される光と、
第２の分岐光導波路中を伝送される光との間に位相差を
生じさせるように、前記第１および第２の分岐光導波路
上にバッファ層を介して設けられた第１および第２の進
行波信号電極と、前記第１および第２の進行波信号電極
それぞれと対をなし、高周波パルス信号の印加により前
記第１および第２の分岐光導波路中を伝送される光に位
相変化を生じさせるように配置された第１および第２の
接地電極と、前記第１および第２の進行波信号電極に高
周波パルス信号を入力させる第１および第２の信号線
と、前記第１および第２の信号線に高周波パルス信号源
からの信号を分割伝送させるディバイダとを少なくとも
備え、 前記第１の分岐光導波路のパルス信号入力端へ入力す
る高周波パルス信号と前記第２の分岐光導波路のパルス
信号入力端へ入力する高周波パルス信号との位相遅延時
間と、前記第１の分岐光導波路のパルス信号入力端から
前記第２の分岐光導波路のパルス信号入力端に相当する
第１の分岐光導波路上の位置までの距離を光が伝送され
る時間との差が、１ビット分のパルス巾に相当する時間
に一致するようにして光変調器を構成する。
い，かつ、長期にわたって安定な光変調器を実現するこ
とを目的とし、 平面に加工した電気光学効果を有する基板と、 前記基板の上に形成された、２分岐光導波路を有する
光導波路と、第１の分岐光導波路中を伝送される光と、
第２の分岐光導波路中を伝送される光との間に位相差を
生じさせるように、前記第１および第２の分岐光導波路
上にバッファ層を介して設けられた第１および第２の進
行波信号電極と、前記第１および第２の進行波信号電極
それぞれと対をなし、高周波パルス信号の印加により前
記第１および第２の分岐光導波路中を伝送される光に位
相変化を生じさせるように配置された第１および第２の
接地電極と、前記第１および第２の進行波信号電極に高
周波パルス信号を入力させる第１および第２の信号線
と、前記第１および第２の信号線に高周波パルス信号源
からの信号を分割伝送させるディバイダとを少なくとも
備え、 前記第１の分岐光導波路のパルス信号入力端へ入力す
る高周波パルス信号と前記第２の分岐光導波路のパルス
信号入力端へ入力する高周波パルス信号との位相遅延時
間と、前記第１の分岐光導波路のパルス信号入力端から
前記第２の分岐光導波路のパルス信号入力端に相当する
第１の分岐光導波路上の位置までの距離を光が伝送され
る時間との差が、１ビット分のパルス巾に相当する時間
に一致するようにして光変調器を構成する。
本発明は、高速・高安定に光変調を行うための光変調
器の構成と駆動方法に関する。
器の構成と駆動方法に関する。
最近の光通信システムの光送信系において、たとえ
ば、1.6GHz程度までの光通信システムにおいては、レー
ザダイオード（LD）を直接変調する方式を用いてきた
が、変調周波数がより高くなると、変調光波長の時間的
微小変動，いわゆる、チャーピング現象が発生するため
に高速化と長距離通信への限界となる。
ば、1.6GHz程度までの光通信システムにおいては、レー
ザダイオード（LD）を直接変調する方式を用いてきた
が、変調周波数がより高くなると、変調光波長の時間的
微小変動，いわゆる、チャーピング現象が発生するため
に高速化と長距離通信への限界となる。
一方、今後ますます大容量・長距離通信の要求が強ま
ってくるので、より高速，かつ、高安定な光変調方式，
たとえば、安定に動作する外部変調方式の開発が求めら
れている。
ってくるので、より高速，かつ、高安定な光変調方式，
たとえば、安定に動作する外部変調方式の開発が求めら
れている。
高速光変調方式としては、半導体レーザ光を外部で変
調する外部変調方式がよく知られている。
調する外部変調方式がよく知られている。
とくに、電気光学効果を有する基板上に分岐光導波路
を設け、進行波電極を用いて駆動するマッハツェンダ型
光変調器が有力視されている。
を設け、進行波電極を用いて駆動するマッハツェンダ型
光変調器が有力視されている。
第４図は従来のマッハツェンダ型外部変調器の構成例
を示す図で、同図（イ）は上面図で主として基板上の電
極，導波路配置を示し、同図（ロ）は同図（イ）のＹ−
Ｙ′断面図である。
を示す図で、同図（イ）は上面図で主として基板上の電
極，導波路配置を示し、同図（ロ）は同図（イ）のＹ−
Ｙ′断面図である。
図中、10は電気光学効果を有する基板、4cは光導波路
で中間に分岐光導波路41c,42cが形成されている。この
光導波路は通常基板の表面にTiなどの金属を、光導波路
部分だけに選択的に拡散させ、その部分の屈折率を回り
の部分よりも少し大きくなるようにしてある。1cは進行
波信号電極、11cは接地電極である。８は光導波路上の
金属電極層への光の吸収を小さくするためのバッファ層
で、通常、SiO2などの薄膜が用いられている。
で中間に分岐光導波路41c,42cが形成されている。この
光導波路は通常基板の表面にTiなどの金属を、光導波路
部分だけに選択的に拡散させ、その部分の屈折率を回り
の部分よりも少し大きくなるようにしてある。1cは進行
波信号電極、11cは接地電極である。８は光導波路上の
金属電極層への光の吸収を小さくするためのバッファ層
で、通常、SiO2などの薄膜が用いられている。
進行波信号電極1cと接地電極11cは、バッファ層８を
介して光導波路上に、Auなどの金属を蒸着あるいはめっ
きによって形成している。
介して光導波路上に、Auなどの金属を蒸着あるいはめっ
きによって形成している。
いま、半導体レーザ50からの直流光が左側の光導波路
4cから入り、分岐光導波路41c,42cで２つに分けられ、
そこを通過する間に、進行波信号電極1cに高周波変調信
号電圧を印加すると、基板上に設けられた前記分岐光導
波路41c,42cにおける電気光学効果によって分岐された
両光に位相差が生じる。この両光を再び合波点43で合流
させて右側の光導波路4cの光出射端から変調された光信
号出力を取り出し、光検知器60で受光して電気信号に変
換するように構成されている。なお、RTは終端抵抗であ
る。
4cから入り、分岐光導波路41c,42cで２つに分けられ、
そこを通過する間に、進行波信号電極1cに高周波変調信
号電圧を印加すると、基板上に設けられた前記分岐光導
波路41c,42cにおける電気光学効果によって分岐された
両光に位相差が生じる。この両光を再び合波点43で合流
させて右側の光導波路4cの光出射端から変調された光信
号出力を取り出し、光検知器60で受光して電気信号に変
換するように構成されている。なお、RTは終端抵抗であ
る。
第５図は従来の外部変調器の動作特性を示す図で、同
図（イ）は変調特性、同図（ロ）は駆動電圧波形、同図
（ハ）は光出力波形である。
図（イ）は変調特性、同図（ロ）は駆動電圧波形、同図
（ハ）は光出力波形である。
すなわち、前記分岐光導波路41c,42cにおける両光の
位相差が０およびπになるように駆動電圧（０およびV
π）を印加すれば、光信号出力はON−OFFのパルス信号
として得られるのである。
位相差が０およびπになるように駆動電圧（０およびV
π）を印加すれば、光信号出力はON−OFFのパルス信号
として得られるのである。
しかし、上記従来例の光変調器において、進行波信号
電極1cと接地電極11cは通常面積を異にしており、分岐
光導波路41c,42cの間に温度差を生じ、それに起因する
動作点シフトが起こったり、DC電圧に対して光変調応答
が悪くなって動作点がずれていく，いわゆる、DCドリフ
トといった障害が発生することがある。
電極1cと接地電極11cは通常面積を異にしており、分岐
光導波路41c,42cの間に温度差を生じ、それに起因する
動作点シフトが起こったり、DC電圧に対して光変調応答
が悪くなって動作点がずれていく，いわゆる、DCドリフ
トといった障害が発生することがある。
第６図は動作点シフトを説明する図て、同図（イ）は
変調特性、同図（ロ）は光出力パルス特性である。一般
に、接地電極11cは高周波電気信号の伝達をよくするた
め、進行波信号電極1cよりもずっと大きくしてあり、し
たがって、２つの分岐光導波路41c,42cのうち細い電極1
cが装荷されている第１の分岐光導波路41cの方が高温と
なり、同図（イ）の実線の正常動作点から破線で示
した非正常な動作点にシフトしてしまう。その結果、同
図（ロ）に示したごとく、実線のきれいな出力パルス
波形から、破線ののようにピークが下がりボトムが上
がった波形になる，すなわち、消光比の劣化が生じるこ
とになる。
変調特性、同図（ロ）は光出力パルス特性である。一般
に、接地電極11cは高周波電気信号の伝達をよくするた
め、進行波信号電極1cよりもずっと大きくしてあり、し
たがって、２つの分岐光導波路41c,42cのうち細い電極1
cが装荷されている第１の分岐光導波路41cの方が高温と
なり、同図（イ）の実線の正常動作点から破線で示
した非正常な動作点にシフトしてしまう。その結果、同
図（ロ）に示したごとく、実線のきれいな出力パルス
波形から、破線ののようにピークが下がりボトムが上
がった波形になる，すなわち、消光比の劣化が生じるこ
とになる。
また、第７図はDCドリフトを説明する図で，たとえ
ば、一般に最も多く使用されるLiNbO3を基板10とした場
合に、DC電圧を印加し続けると次第に電圧が有効にかゝ
らなくなることがあり、短期のDCドリフトと長期のDCド
リフトが存在することが報告されている（たとえば、Ja
p.J.Appl.Phys.,Vol.20,No.4,pp733〜734,1981参照）。
ば、一般に最も多く使用されるLiNbO3を基板10とした場
合に、DC電圧を印加し続けると次第に電圧が有効にかゝ
らなくなることがあり、短期のDCドリフトと長期のDCド
リフトが存在することが報告されている（たとえば、Ja
p.J.Appl.Phys.,Vol.20,No.4,pp733〜734,1981参照）。
すなわち、同図（イ）に示したように、一定の電圧Ｖ
πを印加し続けると、本来‘0'レベルを維持し続けなけ
ればならないのに、同図（ロ）の実線のごとく時間の
経過とともに、次第に光が出力されてしまう。
πを印加し続けると、本来‘0'レベルを維持し続けなけ
ればならないのに、同図（ロ）の実線のごとく時間の
経過とともに、次第に光が出力されてしまう。
以上の現象は、いずれも外部変調器としての安定性
と、長期の信頼性とを著しく阻害する重大な問題であ
り、その解決が求められていた。
と、長期の信頼性とを著しく阻害する重大な問題であ
り、その解決が求められていた。
上記の課題は、平面に加工した電気光学効果を有する
基板10と、前記基板10の上に形成された、分岐光導波路
41および42を有する光導波路４と、 前記第１の分岐光導波路41中を伝送される光と前記第
２の分岐光導波路42中を伝送される光との間に位相差を
生じさせるように、前記分岐光導波路41および42上にそ
れぞれバッファ層８を介して設けられた第１および第２
の進行波信号電極1,2と、前記第１および第２の進行波
信号電極1,2のそれぞれと対をなし、高周波パルス信号
の印加により前記第１および第２の分岐光導波路41,42
中を伝送される光に位相変化を生じさせるように配置さ
れた第１および第２の接地電極11,12と、 前記第１および第２の進行波信号電極1,2に高周波パ
ルス信号を入力させる第１および第２の信号線71,72
と、前記第１および第２の信号線71,72に高周波パルス
信号源６からの信号を分割伝送させるディバイダ５とを
少なくとも備え、 前記第１の分岐光導波路41のパルス信号入力端Ａへ入
力する高周波パルス信号と前記第２の分岐光導波路42の
パルス信号入力端Ｂへ入力する高周波パルス信号との位
相遅延時間（τ71-72）と、前記第１の分岐光導波路41
のパルス信号入力端Ａから前記第２の分岐光導波路42の
パルス信号入力端Ｂに相当する第１の分岐光導波路41上
の位置Ｂ´までの距離を光が伝送される時間（ｔ
Ａ−Ｂ′）との差（τ71-72−ｔＡ−Ｂ′）が、１ビッ
ト分のパルス巾に相当する時間（t0）に一致するように
して光変調器を構成することにより解決することができ
る。
基板10と、前記基板10の上に形成された、分岐光導波路
41および42を有する光導波路４と、 前記第１の分岐光導波路41中を伝送される光と前記第
２の分岐光導波路42中を伝送される光との間に位相差を
生じさせるように、前記分岐光導波路41および42上にそ
れぞれバッファ層８を介して設けられた第１および第２
の進行波信号電極1,2と、前記第１および第２の進行波
信号電極1,2のそれぞれと対をなし、高周波パルス信号
の印加により前記第１および第２の分岐光導波路41,42
中を伝送される光に位相変化を生じさせるように配置さ
れた第１および第２の接地電極11,12と、 前記第１および第２の進行波信号電極1,2に高周波パ
ルス信号を入力させる第１および第２の信号線71,72
と、前記第１および第２の信号線71,72に高周波パルス
信号源６からの信号を分割伝送させるディバイダ５とを
少なくとも備え、 前記第１の分岐光導波路41のパルス信号入力端Ａへ入
力する高周波パルス信号と前記第２の分岐光導波路42の
パルス信号入力端Ｂへ入力する高周波パルス信号との位
相遅延時間（τ71-72）と、前記第１の分岐光導波路41
のパルス信号入力端Ａから前記第２の分岐光導波路42の
パルス信号入力端Ｂに相当する第１の分岐光導波路41上
の位置Ｂ´までの距離を光が伝送される時間（ｔ
Ａ−Ｂ′）との差（τ71-72−ｔＡ−Ｂ′）が、１ビッ
ト分のパルス巾に相当する時間（t0）に一致するように
して光変調器を構成することにより解決することができ
る。
本発明の構成によれぱ、第１の進行波信号電極１と第
２の進行波信号電極2,および、第１の接地電極11と第２
の接地電極12とが、２つの分岐光導波路41および42に対
して全く対称に配置されているので、両分岐光導波路41
および42へのパルス信号電圧が印加される部分、すなわ
ち、２つの位相変化部分における電流による発熱量およ
び放熱量、それぞれ相等しく温度差が生じることなく，
したがって、動作点のシフトも生じないのである。
２の進行波信号電極2,および、第１の接地電極11と第２
の接地電極12とが、２つの分岐光導波路41および42に対
して全く対称に配置されているので、両分岐光導波路41
および42へのパルス信号電圧が印加される部分、すなわ
ち、２つの位相変化部分における電流による発熱量およ
び放熱量、それぞれ相等しく温度差が生じることなく，
したがって、動作点のシフトも生じないのである。
また、本発明方法では第２図に示すように、１ビット
前のパルス信号と比較して、異なるレべルなら光出力が
‘0',同じなら‘1'となる。これを光の位相シフトの観
点からみると、第１の電極で受けた位相シフト量と第２
の電極で受けた位相シフト量が同じなら‘1',位相シフ
ト量が異なる場合には‘0'ということになる。
前のパルス信号と比較して、異なるレべルなら光出力が
‘0',同じなら‘1'となる。これを光の位相シフトの観
点からみると、第１の電極で受けた位相シフト量と第２
の電極で受けた位相シフト量が同じなら‘1',位相シフ
ト量が異なる場合には‘0'ということになる。
いま、DC電圧Vπを印加し続けると光出力は‘1'とな
り、かりにDCドリフトが生じて各電極の位相シフト量が
減ったとしても、２つの電極で生ずる位相シフト量は同
じなので、光出力は‘1'に維持される。印加される信号
が上記以外の場合は、信号はACであるからDCドリフトが
発することはなく，したがって、本発明の場合にDCドリ
フトの問題は起こらないのである。
り、かりにDCドリフトが生じて各電極の位相シフト量が
減ったとしても、２つの電極で生ずる位相シフト量は同
じなので、光出力は‘1'に維持される。印加される信号
が上記以外の場合は、信号はACであるからDCドリフトが
発することはなく，したがって、本発明の場合にDCドリ
フトの問題は起こらないのである。
第１図は本発明の実施例の構成を示す図で、同図
（イ）は平面図、同図（ロ）はＹ−Ｙ′断面図である。
（イ）は平面図、同図（ロ）はＹ−Ｙ′断面図である。
なお、前記従来例の諸図面で説明したものと同等の部
分については同一符号を付し、かつ、同等部分について
の説明は省略する。
分については同一符号を付し、かつ、同等部分について
の説明は省略する。
基板10には大きさ30mmx3mm,厚さ1mmのLiNbO3のＺ板の
表面を鏡面研磨して使用した。この基板の上にTiを約10
0nmの厚さに真空蒸着し、分岐光導波路41aおよび42aを
含む光導波路4aに相当する部分にTiが残るように通常の
ホトエッチング法で処理したのち、約1050℃，酸素中で
10時間加熱しTiをLiNbO3中に熱拡散して深さ約５μｍの
分岐光導波路41aおよび42aを含む光導波路4aを形成し
た。
表面を鏡面研磨して使用した。この基板の上にTiを約10
0nmの厚さに真空蒸着し、分岐光導波路41aおよび42aを
含む光導波路4aに相当する部分にTiが残るように通常の
ホトエッチング法で処理したのち、約1050℃，酸素中で
10時間加熱しTiをLiNbO3中に熱拡散して深さ約５μｍの
分岐光導波路41aおよび42aを含む光導波路4aを形成し
た。
分岐光導波路部分の長さは20mm.光導波路の幅は全て
７〜11μｍになるように調整した。分岐光導波路41aお
よび42aの間隔は約15μｍとした。
７〜11μｍになるように調整した。分岐光導波路41aお
よび42aの間隔は約15μｍとした。
次いで、バッファ層としてSiO2を500nmの厚さにスパ
ッタ法で形成した。
ッタ法で形成した。
進行波信号電極1aおよび2aはTi−Au合金膜を蒸着した
のち、分岐光導波路41aおよび42aの上に幅９μｍの電極
形状にパターンエッチングし、さらに、その上に厚さ８
μｍのAuをめっきにより付着形成した。接地電極11aお
よび12aは進行波信号電極と同様のプロセスで進行波信
号電極形成と同時形成した。接地電極と進行波信号電極
の間隔はそれぞれ15μｍとし接地電極はできるだけ大き
くなるように設計した。なお、終端抵抗RTは進行波信号
電極1aおよび2aの特性インピーダンスにあわせて50Ωに
なるように調整した。
のち、分岐光導波路41aおよび42aの上に幅９μｍの電極
形状にパターンエッチングし、さらに、その上に厚さ８
μｍのAuをめっきにより付着形成した。接地電極11aお
よび12aは進行波信号電極と同様のプロセスで進行波信
号電極形成と同時形成した。接地電極と進行波信号電極
の間隔はそれぞれ15μｍとし接地電極はできるだけ大き
くなるように設計した。なお、終端抵抗RTは進行波信号
電極1aおよび2aの特性インピーダンスにあわせて50Ωに
なるように調整した。
５はディバイダでDCから高周波域まで良好な特性を持
ち、高周波パルス信号源６からのパルス信号を等分割
し、第１の分岐光導波路41aおよび第２の分岐光導波路4
2aに接続される，たとえば同軸ケープルからなる信号線
71aおよび72aに送信するようにしている。ＡおよびＢ
は、それぞれ第１の分岐光導波路41aのパルス信号入力
端および第２の分岐光導波路42aのパルス信号入力端で
ある。この例では、ＡおよびＢはいずれも光導波路4aの
分岐点42から等距離に形成されている。
ち、高周波パルス信号源６からのパルス信号を等分割
し、第１の分岐光導波路41aおよび第２の分岐光導波路4
2aに接続される，たとえば同軸ケープルからなる信号線
71aおよび72aに送信するようにしている。ＡおよびＢ
は、それぞれ第１の分岐光導波路41aのパルス信号入力
端および第２の分岐光導波路42aのパルス信号入力端で
ある。この例では、ＡおよびＢはいずれも光導波路4aの
分岐点42から等距離に形成されている。
第２図は本発明実施例の動作状態を示す図である。同
図（イ）は変調特性で信号電圧が０の時に光出力が１で
あり、信号電圧が±Vπの時に光出力が０となるように
駆動される。
図（イ）は変調特性で信号電圧が０の時に光出力が１で
あり、信号電圧が±Vπの時に光出力が０となるように
駆動される。
同図（ロ）は第１の分岐光導波路41aのパルス信号入
力端Ａに信号線71aから印加されるパルス信号電圧V41a
の時間特性を示したもので、信号情報１ビット分に相当
するパルス巾はt0である。
力端Ａに信号線71aから印加されるパルス信号電圧V41a
の時間特性を示したもので、信号情報１ビット分に相当
するパルス巾はt0である。
これに対して同図（ハ）は第２の分岐光導波路42aの
パルス信号入力端Ｂに信号線72aから印加されるパルス
信号電圧V42a最の時間特性を示したものである。
パルス信号入力端Ｂに信号線72aから印加されるパルス
信号電圧V42a最の時間特性を示したものである。
すなわち、パルス信号電圧V41aはパルス信号電圧V42a
よりも１ビット分に相当するパルス巾t0だけ遅延した信
号電圧が印加されている。
よりも１ビット分に相当するパルス巾t0だけ遅延した信
号電圧が印加されている。
同図（ニ）は、以上のように互いに１ビット分の時間
遅延のある信号電圧が印加された、両分岐導波路41aお
よび42aの合波点43における南光披の位相差φ41a-42aの
時間変化を示したものである。
遅延のある信号電圧が印加された、両分岐導波路41aお
よび42aの合波点43における南光披の位相差φ41a-42aの
時間変化を示したものである。
すなわち、両分岐導披路のパルス信号入力特に印加さ
れる信号レべルがVπと０のごとく異なる場合は位相差
φ41a-42a＝πとなり，したがって、同図（ホ）に示し
たごとく光出力は０となり、一方、両分岐導波路のパル
ス信号入力端に印加される信号レベルが０と0,または、
VπとVπのごとく同一の場合は位相差φ41a-42a＝０と
なり，したがって、同図（ホ）に示したごとく光出力は
１となる。
れる信号レべルがVπと０のごとく異なる場合は位相差
φ41a-42a＝πとなり，したがって、同図（ホ）に示し
たごとく光出力は０となり、一方、両分岐導波路のパル
ス信号入力端に印加される信号レベルが０と0,または、
VπとVπのごとく同一の場合は位相差φ41a-42a＝０と
なり，したがって、同図（ホ）に示したごとく光出力は
１となる。
この結果、同図（ホ）のごとき所要の光出力信号が得
られることゝなり，しかも、前記作用の項において述べ
たごとく動作点シフトその他の問題の発生を防止するこ
とができる。
られることゝなり，しかも、前記作用の項において述べ
たごとく動作点シフトその他の問題の発生を防止するこ
とができる。
なお、本実施例においてパルス信号電圧V41aをパルス
信号電圧V42aよりも１ビット分に相当するパルス巾t0だ
け遅延して印加するには，たとえば、信号機71aの長さ
を信号機72aの長さよりも信号の伝送時間t0に相当する
分だけ長くしておけばよい。勿論その他の公知の遅延方
法を用いてもよいことは言うまでもない。
信号電圧V42aよりも１ビット分に相当するパルス巾t0だ
け遅延して印加するには，たとえば、信号機71aの長さ
を信号機72aの長さよりも信号の伝送時間t0に相当する
分だけ長くしておけばよい。勿論その他の公知の遅延方
法を用いてもよいことは言うまでもない。
第３図は本発明の他の実施例の構成を示す図で、同図
（イ）は平面図、同図（ロ）はＹ−Ｙ′断面図である。
（イ）は平面図、同図（ロ）はＹ−Ｙ′断面図である。
本実施例は前記第１図の実施例をより一般化した場合
で、第１の分岐光導波路41bのパルス信号入力瑞Ａと第
２の分岐光導波路42bのパルス信号入力瑞Ｂとの相対位
置をずらし、分岐光導波路の一方に進行波信号電極を、
それと対応する他の一方に接地電極を配設している。し
たがって、この場合には一方の分岐光導波路を走行する
光信号の遅延時間も考慮に入れる必要がある。
で、第１の分岐光導波路41bのパルス信号入力瑞Ａと第
２の分岐光導波路42bのパルス信号入力瑞Ｂとの相対位
置をずらし、分岐光導波路の一方に進行波信号電極を、
それと対応する他の一方に接地電極を配設している。し
たがって、この場合には一方の分岐光導波路を走行する
光信号の遅延時間も考慮に入れる必要がある。
すなわち、第１の分岐光導波路41bのパルス信号入力
瑞Ａへ入力する高周波パルス信号と前記第２の分岐光導
披路42bのパルス信号入力瑞Ｂへ入力する高周波パルス
信号との位相遅延時間（τ71-72）と、前記第１の分岐
光導波路41bのパルス信号入力端Ａから前記第２の分岐
光導波路42bのパルス信号入力瑞Ｂに相当する第１の分
岐光導波路41b上の位置Ｂ′までの距離を光が伝送され
る時間（ｔＡ−Ｂ′）との差（τ71-72−ｔＡ−Ｂ′）
が、１ビット分のパルス巾に相当する時間（t0）に一致
するように構成すれぱ、前記第２図で説明したのと全く
同様に光変調器の動作を行わせることができる。なお、
本実施例の場合は一つの位相変化部はプッシュプル動作
をしているので、印加する電圧は前記第１図の実施例の
場合の半分で済むという特徴がある。
瑞Ａへ入力する高周波パルス信号と前記第２の分岐光導
披路42bのパルス信号入力瑞Ｂへ入力する高周波パルス
信号との位相遅延時間（τ71-72）と、前記第１の分岐
光導波路41bのパルス信号入力端Ａから前記第２の分岐
光導波路42bのパルス信号入力瑞Ｂに相当する第１の分
岐光導波路41b上の位置Ｂ′までの距離を光が伝送され
る時間（ｔＡ−Ｂ′）との差（τ71-72−ｔＡ−Ｂ′）
が、１ビット分のパルス巾に相当する時間（t0）に一致
するように構成すれぱ、前記第２図で説明したのと全く
同様に光変調器の動作を行わせることができる。なお、
本実施例の場合は一つの位相変化部はプッシュプル動作
をしているので、印加する電圧は前記第１図の実施例の
場合の半分で済むという特徴がある。
また、上記実施例では信号機71bおよび72b間の遅延時
間（τ71-72）と、Ａ点からＢ′点までの距離を光が伝
送される時間（ｔＡ−Ｂ′）の両方で１ビット分のパル
ス巾に相当する時間（t0）を与えるようにしたが、信号
線71bおよび72bの長さを同じにし，すなわち、τ71-72
＝０とし、Ａ点からＢ′点までの距離を光が伝送される
時間（ｔＡ−Ｂ′）だけで印加信号電圧の遅延を行わせ
てもよいことは勿論である。
間（τ71-72）と、Ａ点からＢ′点までの距離を光が伝
送される時間（ｔＡ−Ｂ′）の両方で１ビット分のパル
ス巾に相当する時間（t0）を与えるようにしたが、信号
線71bおよび72bの長さを同じにし，すなわち、τ71-72
＝０とし、Ａ点からＢ′点までの距離を光が伝送される
時間（ｔＡ−Ｂ′）だけで印加信号電圧の遅延を行わせ
てもよいことは勿論である。
以上述べた実施例は例を示したもので、本発明の趣旨
に添うものである限り、使用する素材や構成など適宜好
ましいもの、あるいはその組み合わせを用いることがで
きることは言うまでもない。
に添うものである限り、使用する素材や構成など適宜好
ましいもの、あるいはその組み合わせを用いることがで
きることは言うまでもない。
以上説明したように、本発明の構成によれば、第１の
進行波信号電極１と第２の進行波信号電極2,および、第
１の接地電極11と第２の接地電極12とが、２つの分岐光
導波路41および42に対して全く対称に配置されているの
で、両分岐光導波路41および42へのパルス信号電圧が印
加される部分，すなわち、２つの位相変化部分における
電流による発熱量および放熱量は、それぞれ相等しく温
度差が生じることはない。したがって、動作点のシフト
などの諸問題を生じることがなく、高周波・長距離光通
信用の光変調器の性能および品質の向上に寄与するとこ
ろが極めて大きい。
進行波信号電極１と第２の進行波信号電極2,および、第
１の接地電極11と第２の接地電極12とが、２つの分岐光
導波路41および42に対して全く対称に配置されているの
で、両分岐光導波路41および42へのパルス信号電圧が印
加される部分，すなわち、２つの位相変化部分における
電流による発熱量および放熱量は、それぞれ相等しく温
度差が生じることはない。したがって、動作点のシフト
などの諸問題を生じることがなく、高周波・長距離光通
信用の光変調器の性能および品質の向上に寄与するとこ
ろが極めて大きい。
第１図は本発明の実施例の構成を示す図、 第２図は本発明実施例の動作状態を示す図、 第３図は本発明の他の実施例の構成を示す図、 第４図は従来のマッハツェンダ型外部変調器の構成例を
示す図、 第５図は従来の外部変調器の動作特性を示す図、 第６図は動作点シフトを鋭明する図、 第７図はDCドリフトを説明する図である。 図において、 １（1a,1b）は第１の進行波信号電極、２（2a,2b）は第
２の進行波信号電極、４（4a,4b）は光導波路、５はデ
ィバイダ、６は高周波パルス信号源、８はバッファ層、
10は基板、11（11a,11b）は第１の接地電極、12（12a,1
2b）は第２の接地電極、41（41a,41b）は第１の分岐光
導波路、42（42a,42b）は第２の分岐光導波路、71（71
a,71b）および72（72a,72b）は信号線である。
示す図、 第５図は従来の外部変調器の動作特性を示す図、 第６図は動作点シフトを鋭明する図、 第７図はDCドリフトを説明する図である。 図において、 １（1a,1b）は第１の進行波信号電極、２（2a,2b）は第
２の進行波信号電極、４（4a,4b）は光導波路、５はデ
ィバイダ、６は高周波パルス信号源、８はバッファ層、
10は基板、11（11a,11b）は第１の接地電極、12（12a,1
2b）は第２の接地電極、41（41a,41b）は第１の分岐光
導波路、42（42a,42b）は第２の分岐光導波路、71（71
a,71b）および72（72a,72b）は信号線である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/035
Claims (1)
- 【請求項１】平面に加工した電気光学効果を有する基板
（10）と、 前記基板（10）の上に形成された、分岐光導波路（41）
および（42）を有する光導波路（４）と、 前記第１の分岐光導波路（41）中を伝送される光と、前
記第２の分岐光導波路（42）中を伝送される光との間に
位相差を生じさせるように、前記分岐光導波路（41）お
よび（42）上にそれぞれ設けられた第１および第２の進
行波信号電極（1,2）と、 前記第１および第２の進行波信号電極（1,2）それぞれ
と対をなし、高周波パルス信号の印加により前記第１お
よび第２の分岐光導波路（41,42）中を伝送される光に
位相変化を生じさせるように配置された第１および第２
の接地電極（11,12）と、 前記第１および第２の進行波信号電極（1,2）に高周波
パルス信号を入力させる第１および第２の信号線（71,7
2）と、 前記第１および第２の信号線（71,72）に高周波パルス
信号源（６）からの信号を分割伝送させるディバイダ
（５）とを少なくとも備え、 前記第１の分岐光導波路（41）のパルス信号入力端
（Ａ）へ入力する高周波パルス信号と前記第２の分岐光
導波路（42）のパルス信号入力端（Ｂ）へ入力する高周
波パルス信号との位相遅延時間（τ71-72）と、前記第
１の分岐光導波路（41）のパルス信号入力端（Ａ）から
前記第２の分岐光導波路（42）のパルス信号入力端
（Ｂ）に相当する第１の分岐光導波路（41）上の位置
（Ｂ′）までの距離を光が伝送される時間
（ｔＡ−Ｂ′）との差（τ71-72−ｔＡ−Ｂ′）が、１
ビット分のパルス巾に相当する時間（t0）に一致するよ
うにしたことを特徴とする光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1328076A JP2870071B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1328076A JP2870071B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 光変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188416A JPH03188416A (ja) | 1991-08-16 |
| JP2870071B2 true JP2870071B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=18206243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1328076A Expired - Fee Related JP2870071B2 (ja) | 1989-12-18 | 1989-12-18 | 光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2870071B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002122834A (ja) * | 2000-10-19 | 2002-04-26 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光導波路素子 |
| JP4646048B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2011-03-09 | 日本電気株式会社 | 単一側波帯信号光の生成方法および単一側波帯信号光の生成回路 |
| JP4587762B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-11-24 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調素子モジュール |
-
1989
- 1989-12-18 JP JP1328076A patent/JP2870071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03188416A (ja) | 1991-08-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |