JP3415832B2 - 光変調器及び光周波数コム発生器 - Google Patents
光変調器及び光周波数コム発生器Info
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- JP3415832B2 JP3415832B2 JP2001226588A JP2001226588A JP3415832B2 JP 3415832 B2 JP3415832 B2 JP 3415832B2 JP 2001226588 A JP2001226588 A JP 2001226588A JP 2001226588 A JP2001226588 A JP 2001226588A JP 3415832 B2 JP3415832 B2 JP 3415832B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光変調器及び光周
波数コム発生器に関し、光通信、光ＣＴ、光周波数標準
器など多波長でコヒーレンス性の高い標準光源、又は、
各波長間のコヒーレンス性も利用できる光源を必要とす
る分野に適用される。
波数コム発生器に関し、光通信、光ＣＴ、光周波数標準
器など多波長でコヒーレンス性の高い標準光源、又は、
各波長間のコヒーレンス性も利用できる光源を必要とす
る分野に適用される。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば光周波数を高精度に測
定する場合に光周波数コム発生器（Optical Frequency
Comb Generator）が使用されている。すなわち、２つの
レーザ光をヘテロダイン検波してその差周波数を測定す
る場合、その帯域は受光素子の帯域で制限され、おおむ
ね数十ＧＨｚ程度であるので、光周波数コム発生器を用
いて広帯域なヘテロダイン検波系を構築するようにして
いる。光周波数コム発生器は、入射したレーザ光の側帯
波を等周波数間隔毎に数百本発生させるもので、発生さ
れる側帯波の周波数安定度はもとのレーザ光のそれとほ
ぼ同等である。そこで、この側帯波と被測定レーザ光を
ヘテロダイン検波することにより、数ＴＨｚに亘る広帯
域なヘテロダイン検波系を構築することができる。
定する場合に光周波数コム発生器（Optical Frequency
Comb Generator）が使用されている。すなわち、２つの
レーザ光をヘテロダイン検波してその差周波数を測定す
る場合、その帯域は受光素子の帯域で制限され、おおむ
ね数十ＧＨｚ程度であるので、光周波数コム発生器を用
いて広帯域なヘテロダイン検波系を構築するようにして
いる。光周波数コム発生器は、入射したレーザ光の側帯
波を等周波数間隔毎に数百本発生させるもので、発生さ
れる側帯波の周波数安定度はもとのレーザ光のそれとほ
ぼ同等である。そこで、この側帯波と被測定レーザ光を
ヘテロダイン検波することにより、数ＴＨｚに亘る広帯
域なヘテロダイン検波系を構築することができる。
【０００３】図４は、バルク型光周波数コム発生器３０
０の原理的な構造を示している。
０の原理的な構造を示している。
【０００４】このバルク型光周波数コム発生器３００
は、光位相変調器３１１と、この光位相変調器３１１を
介して互いに対向するように設置された反射鏡３１２，
３１３からなる光共振器３１０が使用されている。
は、光位相変調器３１１と、この光位相変調器３１１を
介して互いに対向するように設置された反射鏡３１２，
３１３からなる光共振器３１０が使用されている。
【０００５】この光共振器３１０において、反射鏡３１
２を介して僅かな透過率で入射された光Ｌinは、反射鏡
３１２，３１３間で共振し、その一部の光Ｌout が反射
鏡３１３を通して出射される。光位相変調器３１１は、
電界を印加することによって屈折率が変化する光位相変
調のための光学材料からなり、この光共振器３１０を通
過する光に対して、電極３１６に印加される交番電源ｆ
ｍの出力に応じた位相変調をかける。
２を介して僅かな透過率で入射された光Ｌinは、反射鏡
３１２，３１３間で共振し、その一部の光Ｌout が反射
鏡３１３を通して出射される。光位相変調器３１１は、
電界を印加することによって屈折率が変化する光位相変
調のための光学材料からなり、この光共振器３１０を通
過する光に対して、電極３１６に印加される交番電源ｆ
ｍの出力に応じた位相変調をかける。
【０００６】この光共振器３１０に入射された光Ｌin
は、反射鏡３１２，３１３間で共振しており、光位相変
調器３１１により位相変調を受け、反射鏡３１３を通し
て、光周波数コム出力光Ｌout として出射される。
は、反射鏡３１２，３１３間で共振しており、光位相変
調器３１１により位相変調を受け、反射鏡３１３を通し
て、光周波数コム出力光Ｌout として出射される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、バルク型光
周波数コム発生器は、光変調を行うビーム光を通過させ
る電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形成した入射
端と出射端を設けることにより光変調器と光共振器を一
体化したモノリシック構成することができる。
周波数コム発生器は、光変調を行うビーム光を通過させ
る電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形成した入射
端と出射端を設けることにより光変調器と光共振器を一
体化したモノリシック構成することができる。
【０００８】また、図５に示すように、バルク型光周波
数コム発生器４１０は、空洞マイクロ波共振器４２０に
収納して駆動する構造を採用することにより高効率が得
られる。
数コム発生器４１０は、空洞マイクロ波共振器４２０に
収納して駆動する構造を採用することにより高効率が得
られる。
【０００９】空洞マイクロ波共振器４２０は、バルク型
光変調器４１１を納める溝部３２１を有する第１の金属
ブロック４２２と、マイクロ波に共振する空洞４２３を
上記第１の金属ブロック４２２の溝部４２１に形成する
第２の金属ブロック４２４からなり、上記溝部４２１に
配置されるバルク型光変調器４１１を上記第１の金属ブ
ロック４２２の溝部４２１の底面４２１Ａと第２の金属
ブロック４２４とで挟持するようになっている。
光変調器４１１を納める溝部３２１を有する第１の金属
ブロック４２２と、マイクロ波に共振する空洞４２３を
上記第１の金属ブロック４２２の溝部４２１に形成する
第２の金属ブロック４２４からなり、上記溝部４２１に
配置されるバルク型光変調器４１１を上記第１の金属ブ
ロック４２２の溝部４２１の底面４２１Ａと第２の金属
ブロック４２４とで挟持するようになっている。
【００１０】しかし、上記空洞マイクロ波共振器４２０
は、空洞４２３の両端が開放端となっていたので、マイ
クロ波が漏洩するという問題があった。
は、空洞４２３の両端が開放端となっていたので、マイ
クロ波が漏洩するという問題があった。
【００１１】そこで、本発明の目的は、上述の如き従来
の問題点に鑑み、空洞マイクロ波共振器に収納して駆動
する構造を採用し、マイクロ波が漏洩を抑え、しかも、
大型化することなく高効率が得られるようにした光変調
器及び光周波数コム発生器を提供することにある。
の問題点に鑑み、空洞マイクロ波共振器に収納して駆動
する構造を採用し、マイクロ波が漏洩を抑え、しかも、
大型化することなく高効率が得られるようにした光変調
器及び光周波数コム発生器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光変調器
は、光変調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶か
らなるバルク型光変調器と、上記バルク型光変調器を内
蔵する空洞マイクロ波共振器とを備え、上記空洞マイク
ロ波共振器のマイクロ波に共振する空洞をコ字状に形成
し、上記バルク型光変調器の前後の空洞長を共振周波数
の波長の１／４にしたことを特徴とする。
は、光変調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶か
らなるバルク型光変調器と、上記バルク型光変調器を内
蔵する空洞マイクロ波共振器とを備え、上記空洞マイク
ロ波共振器のマイクロ波に共振する空洞をコ字状に形成
し、上記バルク型光変調器の前後の空洞長を共振周波数
の波長の１／４にしたことを特徴とする。
【００１３】本発明に係る光変調器は、光変調を行うビ
ーム光を通過させる電気光学結晶からなるバルク型光変
調器と、上記バルク型光変調器を内蔵する空洞マイクロ
波共振器とを備え、上記空洞マイクロ波共振器のマイク
ロ波に共振する空洞を閉ループ状に形成したことを特徴
とする。
ーム光を通過させる電気光学結晶からなるバルク型光変
調器と、上記バルク型光変調器を内蔵する空洞マイクロ
波共振器とを備え、上記空洞マイクロ波共振器のマイク
ロ波に共振する空洞を閉ループ状に形成したことを特徴
とする。
【００１４】本発明に係る光周波数コム発生器は、光変
調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶からなるバ
ルク型光共振器と、上記バルク型光共振器を内蔵する空
洞マイクロ波共振器とを備え、上記空洞マイクロ波共振
器のマイクロ波に共振する空洞をコ字状に形成し、上記
バルク型光共振器の前後の空洞長を共振周波数の波長の
１／４にしたことを特徴とする。
調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶からなるバ
ルク型光共振器と、上記バルク型光共振器を内蔵する空
洞マイクロ波共振器とを備え、上記空洞マイクロ波共振
器のマイクロ波に共振する空洞をコ字状に形成し、上記
バルク型光共振器の前後の空洞長を共振周波数の波長の
１／４にしたことを特徴とする。
【００１５】本発明に係る光周波数コム発生器は、光変
調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶からなるバ
ルク型光共振器と、上記バルク型光共振器を内蔵する空
洞マイクロ波共振器とを備え、上記空洞マイクロ波共振
器のマイクロ波に共振する空洞を閉ループ状に形成した
ことを特徴とする。
調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶からなるバ
ルク型光共振器と、上記バルク型光共振器を内蔵する空
洞マイクロ波共振器とを備え、上記空洞マイクロ波共振
器のマイクロ波に共振する空洞を閉ループ状に形成した
ことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】本発明は、例えば図１（Ａ）、（Ｂ）に示
すような構造のバルク型光周波数コム発生器１００に適
用される。
すような構造のバルク型光周波数コム発生器１００に適
用される。
【００１８】このバルク型光周波数コム発生器１００
は、図１（Ａ）に示すように、光変調を行うビーム光を
通過させる電気光学結晶からなるバルク型光共振器１１
０と、上記バルク型光共振器１１０を内蔵する空洞マイ
クロ波共振器１２０とからなる。
は、図１（Ａ）に示すように、光変調を行うビーム光を
通過させる電気光学結晶からなるバルク型光共振器１１
０と、上記バルク型光共振器１１０を内蔵する空洞マイ
クロ波共振器１２０とからなる。
【００１９】上記バルク型光共振器１１０は、例えばニ
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）など電圧で光を位相変
調できる電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形成し
た入射端と出射端を設けてなるモノリシック構成の光共
振器である。
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）など電圧で光を位相変
調できる電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形成し
た入射端と出射端を設けてなるモノリシック構成の光共
振器である。
【００２０】上記空洞マイクロ波共振器１２０は、マイ
クロ波に共振する空洞１２３を備える。上記空洞マイク
ロ波共振器１２０の空洞１２３は、図１（Ｂ）に示すよ
うに、上記バルク型光共振器１１０が設置された中央空
洞部１２３Ｂと、上記バルク型光共振器１１０の前後の
入射側空洞部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃからな
り、コ字状に折り曲げた形状に形成されている。上記バ
ルク型光変調器の前後の入射側空洞部１２３Ａ及び出射
側空洞部１２３Ｃの各空洞長Ａは、溝部１２１の幅Ｂと
し、真空中での伝搬波長をλ０＝Ｃ／ｆｍ（Ｃは光速）
として、 λ＝１／√（λ０ ２−１／４Ｂ２） にて示される共振周波数の波長λの１／４、すなわち、 Ａ＝λ／４ に調整されている。
クロ波に共振する空洞１２３を備える。上記空洞マイク
ロ波共振器１２０の空洞１２３は、図１（Ｂ）に示すよ
うに、上記バルク型光共振器１１０が設置された中央空
洞部１２３Ｂと、上記バルク型光共振器１１０の前後の
入射側空洞部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃからな
り、コ字状に折り曲げた形状に形成されている。上記バ
ルク型光変調器の前後の入射側空洞部１２３Ａ及び出射
側空洞部１２３Ｃの各空洞長Ａは、溝部１２１の幅Ｂと
し、真空中での伝搬波長をλ０＝Ｃ／ｆｍ（Ｃは光速）
として、 λ＝１／√（λ０ ２−１／４Ｂ２） にて示される共振周波数の波長λの１／４、すなわち、 Ａ＝λ／４ に調整されている。
【００２１】このような構造の空洞マイクロ波共振器１
２０では、上記バルク型光共振器１１０の前後に入射側
空洞部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃを設け、各空
洞長を共振周波数の波長の１／４とすることよって、中
央空洞部１２３Ｂのみの場合と同じ共振モードで当該バ
ルク型光共振器１１０を動作させてマイクロ波の漏れを
抑えることができる。また、上記空洞マイクロ波共振器
１２０は、上記バルク型光共振器１１０の前後に入射側
空洞部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃを設けるよう
にしたものであっても、空洞１２３をコ字状に折り曲げ
た構造とすることにより、大型化することがない。
２０では、上記バルク型光共振器１１０の前後に入射側
空洞部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃを設け、各空
洞長を共振周波数の波長の１／４とすることよって、中
央空洞部１２３Ｂのみの場合と同じ共振モードで当該バ
ルク型光共振器１１０を動作させてマイクロ波の漏れを
抑えることができる。また、上記空洞マイクロ波共振器
１２０は、上記バルク型光共振器１１０の前後に入射側
空洞部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃを設けるよう
にしたものであっても、空洞１２３をコ字状に折り曲げ
た構造とすることにより、大型化することがない。
【００２２】ここで、上記空洞マイクロ波共振器１２０
は、上記バルク型光共振器１１０を納める溝部１２１を
有する第１の金属ブロック１２２と、マイクロ波に共振
する空洞１２３を上記第１の金属ブロック１２２ととも
に形成する第２の金属ブロック１２４と、上記第２の金
属ブロック１２４を上記第１の金属ブロック１２２の溝
部１２１に取り付ける取付け板１２５と、上記第１の金
属ブロック１２２の側壁を覆う金属カバー１４０からな
り、上記中央空洞部１２３Ｂが上記第１の金属ブロック
１２２の溝部１２１に沿って形成され、上記入射側空洞
部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃが上記第１の金属
ブロック１２２の側壁に沿って形成され、上記溝部１２
１に配置される上記バルク型光共振器１１０を上記第１
の金属ブロック１２２の溝部１２１の底面１２１Ａと第
２の金属ブロック１２４とで挟持するようになってい
る。なお、上記第２の金属ブロック１２４は、マイカな
どの絶縁材料からなる絶縁板１３０を介して上記取付け
板１２５に接着固定されている。
は、上記バルク型光共振器１１０を納める溝部１２１を
有する第１の金属ブロック１２２と、マイクロ波に共振
する空洞１２３を上記第１の金属ブロック１２２ととも
に形成する第２の金属ブロック１２４と、上記第２の金
属ブロック１２４を上記第１の金属ブロック１２２の溝
部１２１に取り付ける取付け板１２５と、上記第１の金
属ブロック１２２の側壁を覆う金属カバー１４０からな
り、上記中央空洞部１２３Ｂが上記第１の金属ブロック
１２２の溝部１２１に沿って形成され、上記入射側空洞
部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃが上記第１の金属
ブロック１２２の側壁に沿って形成され、上記溝部１２
１に配置される上記バルク型光共振器１１０を上記第１
の金属ブロック１２２の溝部１２１の底面１２１Ａと第
２の金属ブロック１２４とで挟持するようになってい
る。なお、上記第２の金属ブロック１２４は、マイカな
どの絶縁材料からなる絶縁板１３０を介して上記取付け
板１２５に接着固定されている。
【００２３】また、上記空洞マイクロ波共振器１２０に
は、収納したバルク型光共振器１１０の入射端と出射端
に対応する位置に、入射光窓１２３ＷＩと出射光窓１２
３ＷＯが形成されている。
は、収納したバルク型光共振器１１０の入射端と出射端
に対応する位置に、入射光窓１２３ＷＩと出射光窓１２
３ＷＯが形成されている。
【００２４】なお、上記空洞マイクロ波共振器１２０
は、図示しないマイクロ波電源からマイクロ波信号が給
電されるコネクタピン１２９が、上記第１の金属ブロッ
ク１２２を貫通して上記第２の金属ブロック１２４に当
接されるように設けられており、このコネクタピン１２
９に供給されるマイクロ波信号に共振することにより、
上記マイクロ波信号に応じた電界を上記バルク型光共振
器１１０を構成している電気光学結晶に印加する。
は、図示しないマイクロ波電源からマイクロ波信号が給
電されるコネクタピン１２９が、上記第１の金属ブロッ
ク１２２を貫通して上記第２の金属ブロック１２４に当
接されるように設けられており、このコネクタピン１２
９に供給されるマイクロ波信号に共振することにより、
上記マイクロ波信号に応じた電界を上記バルク型光共振
器１１０を構成している電気光学結晶に印加する。
【００２５】上記バルク型光共振器１１０は、上記空洞
マイクロ波共振器１２０に内蔵されているので、上記空
洞マイクロ波共振器１２０がコネクタピン１２９に供給
されるマイクロ波信号に共振することにより、上記マイ
クロ波信号に応じた電界が印加され、上記マイクロ波信
号に応じて屈折率が変化する。これにより、上記バルク
型光共振器１１０は、入射端反射膜を介して入射された
基本波としての光ビームＬinに対して上記マイクロ波信
号に応じた光位相変調を施すバルク型光位相変調器とし
て機能する。
マイクロ波共振器１２０に内蔵されているので、上記空
洞マイクロ波共振器１２０がコネクタピン１２９に供給
されるマイクロ波信号に共振することにより、上記マイ
クロ波信号に応じた電界が印加され、上記マイクロ波信
号に応じて屈折率が変化する。これにより、上記バルク
型光共振器１１０は、入射端反射膜を介して入射された
基本波としての光ビームＬinに対して上記マイクロ波信
号に応じた光位相変調を施すバルク型光位相変調器とし
て機能する。
【００２６】すなわち、このバルク型光コム発生器１０
０では、入射光窓１２３ＷＩから射端反射膜を介してバ
ルク型光共振器１１０に入射された基本波としての光ビ
ームＬinに対して、マイクロ波信号に応じて光位相変調
することができ、光ビームＬinの位相を変調して、出射
端反射膜を介して出射光窓１２３ＷＯから光周波数コム
Ｌoutを出射することができる。
０では、入射光窓１２３ＷＩから射端反射膜を介してバ
ルク型光共振器１１０に入射された基本波としての光ビ
ームＬinに対して、マイクロ波信号に応じて光位相変調
することができ、光ビームＬinの位相を変調して、出射
端反射膜を介して出射光窓１２３ＷＯから光周波数コム
Ｌoutを出射することができる。
【００２７】したがって、このバルク型光周波数コム発
生器１００では、効率よく光周波数コムを発生すること
ができる。
生器１００では、効率よく光周波数コムを発生すること
ができる。
【００２８】ここで、上記バルク型光周波数コム発生器
１００のように、上記溝部１２１に配置される上記バル
ク型光共振器１１０を上記第１の金属ブロック１２２の
溝部１２１の底面１２１Ａと第２の金属ブロック１２４
とで挟持する構造を採用する場合、図２に示すように、
上記第２の金属ブロック１２４を凹部１２６が設けられ
た金属ブロック１２７と上記凹部１２６の形成された面
に配置された金板ばね１２８から構成し、上記金板ばね
１２８を介して上記凹部１２６と対向するように上記第
１の金属ブロック１２２の溝部１２１に上記バルク型光
共振器１１０を配置して、上記金板ばね１２８と上記第
１の金属ブロック１２２の溝部１２１の底面１２１Ａと
で上記バルク型光共振器１１０を弾撥的に挟持固定する
ようにすれば、上記金板ばね１２８を弾性変位させるこ
とによって、上記第１の金属ブロック１２２の溝部１２
１の底面１２１Ａと第２の金属ブロック１２４との間隔
Ｄを微調整することができる。
１００のように、上記溝部１２１に配置される上記バル
ク型光共振器１１０を上記第１の金属ブロック１２２の
溝部１２１の底面１２１Ａと第２の金属ブロック１２４
とで挟持する構造を採用する場合、図２に示すように、
上記第２の金属ブロック１２４を凹部１２６が設けられ
た金属ブロック１２７と上記凹部１２６の形成された面
に配置された金板ばね１２８から構成し、上記金板ばね
１２８を介して上記凹部１２６と対向するように上記第
１の金属ブロック１２２の溝部１２１に上記バルク型光
共振器１１０を配置して、上記金板ばね１２８と上記第
１の金属ブロック１２２の溝部１２１の底面１２１Ａと
で上記バルク型光共振器１１０を弾撥的に挟持固定する
ようにすれば、上記金板ばね１２８を弾性変位させるこ
とによって、上記第１の金属ブロック１２２の溝部１２
１の底面１２１Ａと第２の金属ブロック１２４との間隔
Ｄを微調整することができる。
【００２９】なお、図１に示したバルク型光コム発生器
１００では、上記第２の金属ブロック１２４がマイカな
どの絶縁材料からなる絶縁板１３０を介して上記取付け
板１２５に接着固定されているが、図２に示すように、
上記金属ブロック１２７と金板ばね１２８との間に絶縁
板１３０を配し、上記第２の金属ブロック１２４を上記
取付け板１２５に直接接着固定する構造とすることもで
きる。
１００では、上記第２の金属ブロック１２４がマイカな
どの絶縁材料からなる絶縁板１３０を介して上記取付け
板１２５に接着固定されているが、図２に示すように、
上記金属ブロック１２７と金板ばね１２８との間に絶縁
板１３０を配し、上記第２の金属ブロック１２４を上記
取付け板１２５に直接接着固定する構造とすることもで
きる。
【００３０】また、上記第２の金属ブロック１２４に設
けた凹部１２６に、グラファイトなどの熱伝導材料１５
０を収納することにより、上記バルク型光共振器１１０
を構成している電気光学結晶に発生する熱を上記熱伝導
材料１５０を介して第２の金属ブロック１２４に効率よ
く逃がすことができる。したがって、発熱による電気光
学結晶の膨張等の影響を少なくすることができ、バルク
型光コム発生器１００を安定して動作させることができ
る。
けた凹部１２６に、グラファイトなどの熱伝導材料１５
０を収納することにより、上記バルク型光共振器１１０
を構成している電気光学結晶に発生する熱を上記熱伝導
材料１５０を介して第２の金属ブロック１２４に効率よ
く逃がすことができる。したがって、発熱による電気光
学結晶の膨張等の影響を少なくすることができ、バルク
型光コム発生器１００を安定して動作させることができ
る。
【００３１】上記バルク型光周波数コム発生器１００で
は、上記空洞マイクロ波共振器のマイクロ波に共振する
空洞１２３をコ字状に形成した構造としたが、入射側空
洞部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃの両端を連通さ
せて、閉ループ状の空洞を備える構造としてもよい。
は、上記空洞マイクロ波共振器のマイクロ波に共振する
空洞１２３をコ字状に形成した構造としたが、入射側空
洞部１２３Ａ及び出射側空洞部１２３Ｃの両端を連通さ
せて、閉ループ状の空洞を備える構造としてもよい。
【００３２】図３（Ａ），（Ｂ）は、閉ループ状に形成
した空洞２２３を備える示すバルク型光周波数コム発生
器２００の構成例を示している。
した空洞２２３を備える示すバルク型光周波数コム発生
器２００の構成例を示している。
【００３３】このバルク型光周波数コム発生器２００
は、図３（Ａ）に示すように、光変調を行うビーム光を
通過させる電気光学結晶からなるバルク型光共振器２１
０と、上記バルク型光共振器２１０を内蔵する空洞マイ
クロ波共振器２２０とからなる。
は、図３（Ａ）に示すように、光変調を行うビーム光を
通過させる電気光学結晶からなるバルク型光共振器２１
０と、上記バルク型光共振器２１０を内蔵する空洞マイ
クロ波共振器２２０とからなる。
【００３４】上記バルク型光共振器２１０は、例えばニ
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）など電圧で光を位相変
調できる電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形成し
た入射端と出射端を設けてなるモノリシック構成の光共
振器である。
オブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）など電圧で光を位相変
調できる電気光学結晶にそれぞれ高反射膜により形成し
た入射端と出射端を設けてなるモノリシック構成の光共
振器である。
【００３５】上記空洞マイクロ波共振器２２０は、図３
（Ｂ）に示すように、上記バルク型光共振器２１０が設
置された空洞部２２３Ａと、この空洞部２２３Ａの両端
を連通させるコ字状に形成された空洞部２２３Ｂとから
閉ループ状に形成された空洞２２３を備えている。
（Ｂ）に示すように、上記バルク型光共振器２１０が設
置された空洞部２２３Ａと、この空洞部２２３Ａの両端
を連通させるコ字状に形成された空洞部２２３Ｂとから
閉ループ状に形成された空洞２２３を備えている。
【００３６】ここで、上記空洞マイクロ波共振器２２０
は、上記バルク型光共振器２１０を納める溝部２２１を
有する第１の金属ブロック２２２と、マイクロ波に共振
する閉ループ状の空洞２２３を上記第１の金属ブロック
２２２とともに形成する第２の金属ブロック２２４及び
金属カバー２４０と、上記第２の金属ブロック２２４を
上記第１の金属ブロック２２２の溝部２２１に取り付け
る取付け板２２６とからなり、上記金属カバー２４０に
より覆われた上記第１の金属ブロック２２２の溝部２２
１内に閉ループ状の空洞２２３が形成されている。上記
バルク型光共振器２１０を上記第１の金属ブロック２２
２の溝部２２１に配置し、上記溝部２２１の底面２２１
Ａと第２の金属ブロック２２４とで挟持するようになっ
ている。なお、上記第２の金属ブロック２２４は、マイ
カなどの絶縁材料からなる絶縁板２３０を介して上記取
付け板２２５に接着固定されている。
は、上記バルク型光共振器２１０を納める溝部２２１を
有する第１の金属ブロック２２２と、マイクロ波に共振
する閉ループ状の空洞２２３を上記第１の金属ブロック
２２２とともに形成する第２の金属ブロック２２４及び
金属カバー２４０と、上記第２の金属ブロック２２４を
上記第１の金属ブロック２２２の溝部２２１に取り付け
る取付け板２２６とからなり、上記金属カバー２４０に
より覆われた上記第１の金属ブロック２２２の溝部２２
１内に閉ループ状の空洞２２３が形成されている。上記
バルク型光共振器２１０を上記第１の金属ブロック２２
２の溝部２２１に配置し、上記溝部２２１の底面２２１
Ａと第２の金属ブロック２２４とで挟持するようになっ
ている。なお、上記第２の金属ブロック２２４は、マイ
カなどの絶縁材料からなる絶縁板２３０を介して上記取
付け板２２５に接着固定されている。
【００３７】この空洞マイクロ波共振器２２０は、外部
より上記空洞部２２３Ａに周波数調整板２５０を挿入し
て、その挿入量を調整することによって、共振周波数を
調整することができるようになっている。
より上記空洞部２２３Ａに周波数調整板２５０を挿入し
て、その挿入量を調整することによって、共振周波数を
調整することができるようになっている。
【００３８】また、上記溝部２２１の幅Ｂは、真空中で
の伝搬波長をλ０＝Ｃ／ｆｍ（Ｃは光速）として、 Ｂ＝λ０／２ になっている。
の伝搬波長をλ０＝Ｃ／ｆｍ（Ｃは光速）として、 Ｂ＝λ０／２ になっている。
【００３９】また、上記空洞マイクロ波共振器２２０に
は、上記第１の金属ブロック２２２の溝部２２１に収納
したバルク型光共振器２１０の入射端と出射端に対応す
る位置に、入射光窓２２３ＷＩと入射光窓２２３ＷＯが
形成されている。
は、上記第１の金属ブロック２２２の溝部２２１に収納
したバルク型光共振器２１０の入射端と出射端に対応す
る位置に、入射光窓２２３ＷＩと入射光窓２２３ＷＯが
形成されている。
【００４０】なお、上記空洞マイクロ波共振器２２０
は、図示しないマイクロ波電源からマイクロ波信号が給
電されるコネクタピン２２９が上記第２の金属ブロック
２２４に当接されるように設けられており、このコネク
タピンに供給されるマイクロ波信号に共振することによ
り、上記マイクロ波信号に応じた電界を上記バルク型光
共振器２１０を構成している電気光学結晶に印加する。
は、図示しないマイクロ波電源からマイクロ波信号が給
電されるコネクタピン２２９が上記第２の金属ブロック
２２４に当接されるように設けられており、このコネク
タピンに供給されるマイクロ波信号に共振することによ
り、上記マイクロ波信号に応じた電界を上記バルク型光
共振器２１０を構成している電気光学結晶に印加する。
【００４１】上記バルク型光共振器２１０は、上記空洞
マイクロ波共振器２２０に内蔵されているので、上記空
洞マイクロ波共振器２２０がコネクタピンに供給される
マイクロ波信号に共振することにより、上記マイクロ波
信号に応じた電界が印加され、上記マイクロ波信号に応
じて屈折率が変化する。これにより、上記バルク型光共
振器２１０は、入射端反射膜を介して入射された基本波
としての光ビームＬinに対して上記マイクロ波信号に応
じた光位相変調を施すバルク型光位相変調器として機能
する。
マイクロ波共振器２２０に内蔵されているので、上記空
洞マイクロ波共振器２２０がコネクタピンに供給される
マイクロ波信号に共振することにより、上記マイクロ波
信号に応じた電界が印加され、上記マイクロ波信号に応
じて屈折率が変化する。これにより、上記バルク型光共
振器２１０は、入射端反射膜を介して入射された基本波
としての光ビームＬinに対して上記マイクロ波信号に応
じた光位相変調を施すバルク型光位相変調器として機能
する。
【００４２】すなわち、このバルク型光コム発生器２０
０では、入射端反射膜を介してバルク型光共振器２１０
に入射された基本波としての光ビームＬinに対して、マ
イクロ波信号に応じて光位相変調することができ、光ビ
ームＬinの位相を変調して、出射端反射膜を介して光周
波数コムＬoutを出射することができる。
０では、入射端反射膜を介してバルク型光共振器２１０
に入射された基本波としての光ビームＬinに対して、マ
イクロ波信号に応じて光位相変調することができ、光ビ
ームＬinの位相を変調して、出射端反射膜を介して光周
波数コムＬoutを出射することができる。
【００４３】このような構造の空洞マイクロ波共振器２
２０では、空洞２２３を閉ループ状とすることにより、
マイクロ波の漏れを抑えることができるとともに、共振
モードを固定することができ、しかも、小型化すること
ができる。
２０では、空洞２２３を閉ループ状とすることにより、
マイクロ波の漏れを抑えることができるとともに、共振
モードを固定することができ、しかも、小型化すること
ができる。
【００４４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る光変調器では、光変調を行うビーム光を通過させる電
気光学結晶からなるバルク型光変調器を内蔵する空洞マ
イクロ波共振器のマイクロ波に共振する空洞をコ字状に
形成し、上記バルク型光変調器の前後の空洞長を共振周
波数の波長の１／４にしたことにより、空洞マイクロ波
共振器に収納して駆動する構造を採用し、マイクロ波が
漏洩を抑え、しかも、大型化することなく高効率が得ら
れる。
る光変調器では、光変調を行うビーム光を通過させる電
気光学結晶からなるバルク型光変調器を内蔵する空洞マ
イクロ波共振器のマイクロ波に共振する空洞をコ字状に
形成し、上記バルク型光変調器の前後の空洞長を共振周
波数の波長の１／４にしたことにより、空洞マイクロ波
共振器に収納して駆動する構造を採用し、マイクロ波が
漏洩を抑え、しかも、大型化することなく高効率が得ら
れる。
【００４５】また、本発明に係る光変調器では、光変調
を行うビーム光を通過させる電気光学結晶からなるバル
ク型光変調器を内蔵する空洞マイクロ波共振器のマイク
ロ波に共振する空洞を閉ループ状に形成したことによ
り、空洞マイクロ波共振器に収納して駆動する構造を採
用し、マイクロ波が漏洩を抑え、しかも、大型化するこ
となく高効率が得られる。
を行うビーム光を通過させる電気光学結晶からなるバル
ク型光変調器を内蔵する空洞マイクロ波共振器のマイク
ロ波に共振する空洞を閉ループ状に形成したことによ
り、空洞マイクロ波共振器に収納して駆動する構造を採
用し、マイクロ波が漏洩を抑え、しかも、大型化するこ
となく高効率が得られる。
【００４６】また、本発明に係る光周波数コム発生器で
は、光変調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶か
らなるバルク型光共振器を内蔵する空洞マイクロ波共振
器のマイクロ波に共振する空洞をコ字状に形成し、上記
バルク型光共振器の前後の空洞長を共振周波数の波長の
１／４にしたことにより、空洞マイクロ波共振器に収納
して駆動する構造を採用し、マイクロ波が漏洩を抑え、
しかも、大型化することなく高効率が得られる。
は、光変調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶か
らなるバルク型光共振器を内蔵する空洞マイクロ波共振
器のマイクロ波に共振する空洞をコ字状に形成し、上記
バルク型光共振器の前後の空洞長を共振周波数の波長の
１／４にしたことにより、空洞マイクロ波共振器に収納
して駆動する構造を採用し、マイクロ波が漏洩を抑え、
しかも、大型化することなく高効率が得られる。
【００４７】さらに、本発明に係る光周波数コム発生器
は、光変調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶か
らなるバルク型光共振器を内蔵する空洞マイクロ波共振
器のマイクロ波に共振する空洞を閉ループ状に形成した
ことにより、空洞マイクロ波共振器に収納して駆動する
構造を採用し、マイクロ波が漏洩を抑え、しかも、大型
化することなく高効率が得られる。
は、光変調を行うビーム光を通過させる電気光学結晶か
らなるバルク型光共振器を内蔵する空洞マイクロ波共振
器のマイクロ波に共振する空洞を閉ループ状に形成した
ことにより、空洞マイクロ波共振器に収納して駆動する
構造を採用し、マイクロ波が漏洩を抑え、しかも、大型
化することなく高効率が得られる。
【００４８】
【図１】本発明に係るバルク型光周波数コム発生器の構
成例を示す要部縦断正面図及び要部縦断側面図である。
成例を示す要部縦断正面図及び要部縦断側面図である。
【図２】上記バルク型光周波数コム発生器の変形例を示
す要部縦断正面図である。
す要部縦断正面図である。
【図３】本発明に係るバルク型光周波数コム発生器の構
成例を示す要部縦断正面図及び要部縦断側面図である。
成例を示す要部縦断正面図及び要部縦断側面図である。
【図４】従来のバルク型光周波数コム発生器の構成を模
式的に示す図である。
式的に示す図である。
【図５】空洞マイクロ波共振器と結合した構造のバルク
型光周波数コム発生器を示す斜視図である。
型光周波数コム発生器を示す斜視図である。
１００，２００ バルク型光周波数コム発生器、１１
０，２１０ バルク型光共振器、１２０，２２０ 空洞
マイクロ波共振器、１２１，２２１ 溝部、１２２，２
２２ 第１の金属ブロック、１２３，２２３ 空洞、１
２３Ａ，１２３Ｂ，１２３Ｃ，２２３Ａ，２２３Ｂ 出
射側空洞部、１２４，２２４ 第２の金属ブロック、１
２５，２２６ 取付け板、１２１Ａ，２２１Ａ 底面、
１２３ＷＩ，２２３ＷＩ 入射光窓、１２３ＷＯ，２２
３ＷＯ 出射光窓、１３０，２３０絶縁板、１４０，２
４０ 金属カバー
０，２１０ バルク型光共振器、１２０，２２０ 空洞
マイクロ波共振器、１２１，２２１ 溝部、１２２，２
２２ 第１の金属ブロック、１２３，２２３ 空洞、１
２３Ａ，１２３Ｂ，１２３Ｃ，２２３Ａ，２２３Ｂ 出
射側空洞部、１２４，２２４ 第２の金属ブロック、１
２５，２２６ 取付け板、１２１Ａ，２２１Ａ 底面、
１２３ＷＩ，２２３ＷＩ 入射光窓、１２３ＷＯ，２２
３ＷＯ 出射光窓、１３０，２３０絶縁板、１４０，２
４０ 金属カバー
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 三澤 成嘉
東京都大田区田園調布２−５−８
(72)発明者 中山 義宣
東京都世田谷区奥沢３−43−９
(56)参考文献 特開 昭62−24224（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−223117（ＪＰ，Ａ)
Ｍ．ＫＯＵＲＯＧＩ，ｅｔ．ａｌ．,
Ａ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｏｐｔｉｃ
ａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｍｂ
Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ＩＥＥＥ ＰＨＯ
ＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
ＬＥＴＴＥＲＳ，1994年 ２月，Ｖｏ
ｌ．６，Ｎｏ．２，ｐｐ．214−216
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02F 2/02
G02F 1/03
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】 光変調を行うビーム光を通過させる電気
光学結晶からなるバルク型光変調器と、 上記バルク型光変調器を内蔵する空洞マイクロ波共振器
とを備え、 上記空洞マイクロ波共振器のマイクロ波に共振する空洞
をコ字状に形成し、上記バルク型光変調器の前後の空洞
長を共振周波数の波長の１／４にしたことを特徴とする
光変調器。 - 【請求項２】 光変調を行うビーム光を通過させる電気
光学結晶からなるバルク型光変調器と、 上記バルク型光変調器を内蔵する空洞マイクロ波共振器
とを備え、 上記空洞マイクロ波共振器のマイクロ波に共振する空洞
を閉ループ状に形成したことを特徴とする光変調器。 - 【請求項３】 光変調を行うビーム光を通過させる電気
光学結晶からなるバルク型光共振器と、 上記バルク型光共振器を内蔵する空洞マイクロ波共振器
とを備え、 上記空洞マイクロ波共振器のマイクロ波に共振する空洞
をコ字状に形成し、上記バルク型光共振器の前後の空洞
長を共振周波数の波長の１／４にしたことを特徴とする
光周波数コム発生器。 - 【請求項４】 光変調を行うビーム光を通過させる電気
光学結晶からなるバルク型光共振器と、 上記バルク型光共振器を内蔵する空洞マイクロ波共振器
とを備え、 上記空洞マイクロ波共振器のマイクロ波に共振する空洞
を閉ループ状に形成したことを特徴とする光周波数コム
発生器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001226588A JP3415832B2 (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | 光変調器及び光周波数コム発生器 |
| EP02755669A EP1411387B1 (en) | 2001-07-26 | 2002-07-26 | Optical frequency comb- generator |
| DE60232450T DE60232450D1 (de) | 2001-07-26 | 2002-07-26 | Lichtfrequenz-kammgenerator |
| US10/484,598 US7239442B2 (en) | 2001-07-26 | 2002-07-26 | Optical frequency comb generator |
| PCT/JP2002/007637 WO2003010596A1 (fr) | 2001-07-26 | 2002-07-26 | Generateur com de frequence optique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001226588A JP3415832B2 (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | 光変調器及び光周波数コム発生器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003043539A JP2003043539A (ja) | 2003-02-13 |
| JP3415832B2 true JP3415832B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=19059378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001226588A Expired - Fee Related JP3415832B2 (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | 光変調器及び光周波数コム発生器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3415832B2 (ja) |
-
2001
- 2001-07-26 JP JP2001226588A patent/JP3415832B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｍ．ＫＯＵＲＯＧＩ，ｅｔ．ａｌ．，Ａ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｍｂ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ＩＥＥＥ ＰＨＯＴＯＮＩＣＳ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＥＴＴＥＲＳ，１９９４年 ２月，Ｖｏｌ．６，Ｎｏ．２，ｐｐ．２１４−２１６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003043539A (ja) | 2003-02-13 |
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