JP3467549B2 - Waveguide type optical modulator and optical modulation method - Google Patents
Waveguide type optical modulator and optical modulation methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、入力光信号を、こ
の入力光信号より低い周波数であって、各々の周波数が
異なる2つの光キャリアに変換する光キャリア発生部
と、前記光キャリアに変調信号を印加する変調信号印加
部とを具える導波路型光変調器、及びこのような構成の
導波路型光変調器を用いた光変調方法に関し、さらに詳
しくは、ミリ波帯信号などの高周波信号を伝送するサブ
キャリア光変調に対して好適に使用することのできる導
波路型光変調器、及びこのような構成の導波路型光変調
器を用いた光変調方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical carrier generator for converting an input optical signal into two optical carriers having a frequency lower than that of the input optical signal and having different frequencies, and modulating the optical carrier. The present invention relates to a waveguide type optical modulator having a modulation signal applying section for applying a signal, and an optical modulation method using the waveguide type optical modulator having such a configuration. More specifically, it relates to a high frequency such as a millimeter wave band signal. The present invention relates to a waveguide type optical modulator that can be suitably used for subcarrier optical modulation for transmitting a signal, and an optical modulation method using the waveguide type optical modulator having such a configuration.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、光通信システムなどの光伝送路に
使用する導波路型光変調器は、光信号の変調を容易にす
べく、主に入力光信号を、この入力光信号より低い周波
数であって、かつ各々の周波数が異なる2つの光キャリ
アに変換する光キャリア発生部と、前記光キャリアに変
調信号を印加する変調信号印加部との2つの構成要素の
みから形成されていた。このため、このような導波路型
光変調器を、ミリ波帯信号などの高周波信号を伝送する
サブキャリア光変調用の導波路型光変調器として用いた
場合には、以下に示すような問題が生じていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a waveguide type optical modulator used in an optical transmission line of an optical communication system or the like mainly inputs an input optical signal with a frequency lower than that of the input optical signal in order to facilitate modulation of the optical signal. In addition, it is composed of only two components, that is, an optical carrier generating section for converting into two optical carriers having different frequencies and a modulation signal applying section for applying a modulation signal to the optical carrier. Therefore, when such a waveguide type optical modulator is used as a waveguide type optical modulator for subcarrier optical modulation for transmitting a high frequency signal such as a millimeter wave band signal, the following problems occur. Was occurring.
【0003】導波路型光変調器へ入射するレーザ光の周
波数を図17に示すようにω0 とすると、光キャリア発
生部を通過した後に出力される光キャリアは、図18に
示すように、ω1 又はω2 の周波数を有する2つの光キ
ャリアの合成光となる。さらに、この合成光が変調信号
印加部を通過すると、ω1 及びω2 の各周波数のそれぞ
れに変調信号ωm が重畳される。この結果、図19に見
られるように、得られる光信号は、各周波数帯域の上側
波帯及び下側波帯にサイドバンドを有する周波数ω1 又
はω2 の2つの光信号の合成光となる。Assuming that the frequency of the laser light incident on the waveguide type optical modulator is ω 0 as shown in FIG. 17, the optical carrier output after passing through the optical carrier generating section is as shown in FIG. It becomes a combined light of two optical carriers having a frequency of ω 1 or ω 2 . Further, when the combined light passes through the modulation signal applying section, the modulation signal ω m is superimposed on each of the frequencies ω 1 and ω 2 . As a result, as shown in FIG. 19, the obtained optical signal becomes a combined light of two optical signals of frequency ω 1 or ω 2 having sidebands in the upper sideband and the lower sideband of each frequency band. .
【0004】しかしながら、上述したようなミリ波帯信
号などの高周波信号を伝送すると、数十GHz程度の従
来の変調スピードでは、ω1 とω2 との周波数間隔を十
分に取ることができなかった。また、変調信号を印加す
ると上述のようにω1 及びω 2 の各周波数帯域にサイド
バンドが生じるため、ω1 及びω2 の各周波数帯は極め
て接近して存在するようになる。However, the millimeter wave band signal as described above is used.
When transmitting a high frequency signal such as a signal,
At the conventional modulation speed, ω1And ω2The frequency interval between
I couldn't get enough. Also, apply the modulation signal.
Then, as described above, ω1And ω 2Side to each frequency band
Because a band occurs, ω1And ω2Each frequency band of is extremely
And come closer to each other.
【0005】このような場合、伝送路中の波長分散、チ
ャーピングなどが生じると、ω1 及びω2 の各周波数に
おける光の進行速度にずれが生じ、この結果、これらの
光の周波数もω1 及びω2 からずれて干渉するようにな
り、ビート信号などの雑音信号が発生して伝送特性の劣
化を生じていた。In such a case, if chromatic dispersion or chirping occurs in the transmission line, the traveling speed of light at each frequency of ω 1 and ω 2 is deviated, and as a result, the frequencies of these lights are also ω. 1 and ω 2 are deviated from each other and interfere with each other, and a noise signal such as a beat signal is generated to deteriorate the transmission characteristics.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑み、光伝送路中にミリ波帯信号などの高周波信号を
伝送する場合において、上記ファイバ分散などが生じた
場合においても、変調した2つの周波数帯域の光の干渉
を防止し、ビート信号などの雑音信号の発生を防止する
ことが可能な導波路型光変調器及び光変調方法を提供す
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides modulation for transmitting a high frequency signal such as a millimeter waveband signal in an optical transmission line even when the above fiber dispersion occurs. The present invention provides a waveguide type optical modulator and an optical modulation method capable of preventing the interference of light in the two frequency bands and preventing the generation of a noise signal such as a beat signal.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、導波路型光変調器の
光キャリア発生部において、入力光信号を変換して得た
周波数の異なる2つの光キャリアをモード分離し、一方
の光キャリアのみに変調信号を印加することにより上記
問題点を解決できることを見いだし、本発明をするに至
った。As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the frequency obtained by converting the input optical signal in the optical carrier generating section of the waveguide type optical modulator. It was found that the above-mentioned problems can be solved by mode-separating two optical carriers different from each other and applying a modulation signal to only one of the optical carriers, and the present invention has been completed.
【0008】すなわち、本発明は、入力光信号を、この
入力光信号より低い周波数及び高い周波数の2つの光キ
ャリアに変換して、光信号の変調を容易にするための光
キャリア発生部と、前記光キャリアに変調信号を印加す
る変調信号印加部とを具える導波路型光変調器におい
て、前記光キャリア発生部と前記変調信号印加部との間
に、各々の前記光キャリアを分離するためのモード分離
素子を設けたことを特徴とする導波路型光変調器に関す
る。Namely, the present invention provides an input optical signal, the
Two optical keys with lower and higher frequencies than the input optical signal
In the waveguide type optical modulator, the optical carrier is provided with an optical carrier generating section for converting the optical signal into a carrier to facilitate modulation of the optical signal, and a modulation signal applying section for applying a modulation signal to the optical carrier. The present invention relates to a waveguide type optical modulator, characterized in that a mode separation element for separating each of the optical carriers is provided between the generation section and the modulation signal application section.
【0009】また、光信号の変調を容易にすべく導波路
型光変調器の光キャリア発生部で、入力光信号を、この
入力光信号より低い周波数及び高い周波数の2つの光キ
ャリアに変換し、導波路型光変調器の変調信号印加部
で、前記2つの光キャリアに変調信号を印加する光変調
方法において、前記2つの光キャリアをモード分離素子
でモード分離し、一方の光キャリアにのみ変調信号を印
加することを特徴とする、光変調方法に関する。Further, the waveguide-type optical modulator to facilitate the modulation of the optical signal at the optical carrier generator, an input optical signal, the
Two optical keys with lower and higher frequencies than the input optical signal
In the optical modulation method of converting a carrier into a carrier wave and applying a modulation signal to the two optical carriers in a modulation signal applying unit of a waveguide type optical modulator, the two optical carriers are mode-separated by a mode separation element, and one of the two optical carriers is separated. The present invention relates to an optical modulation method characterized in that a modulation signal is applied only to an optical carrier.
【0010】前記導波路型光変調器の光キャリア発生部
は、高周波数の光信号を効率的に光キャリアに変換する
ことが可能であること、及び変換の際に高次の光キャリ
アの発生を防止することができることの観点より、1本
の入力光導波路と、この入力光導波路から分岐した2本
の光導波路からなる1組のπ/2位相シフト光導波路
と、このπ/2位相シフト光導波路から分岐した2本の
光導波路からなる2組のπ位相シフト光導波路と、前記
π位相シフト光導波路が構成する2本の光導波路が結合
してなる2本の出力光導波路とを具え、かつ前記2組の
π位相シフト光導波路の各々の組について光キャリア発
生用電極を設ける、いわゆるSSB変調構造とすること
が好ましい。The optical carrier generator of the waveguide type optical modulator is capable of efficiently converting a high-frequency optical signal into an optical carrier, and generating a higher-order optical carrier during conversion. From the viewpoint of being able to prevent this, one set of π / 2 phase shift optical waveguides consisting of one input optical waveguide and two optical waveguides branched from this input optical waveguide, and this π / 2 phase shift Two sets of π phase shift optical waveguides, each of which is composed of two optical waveguides branched from the optical waveguide, and two output optical waveguides, which are formed by coupling two optical waveguides of the π phase shift optical waveguide, are provided. It is preferable to provide a so-called SSB modulation structure in which an optical carrier generating electrode is provided for each of the two sets of π phase shift optical waveguides.
【0011】また、前記光変調方法における入力光信号
の2つの光キャリアへの変換は、上述の導波路型光変調
器の光キャリア発生部の場合と同様の観点から、2つに
分岐したπ/2位相シフト光導波路により入力光信号を
2分割し、かつこの分割した各々の入力光信号をπ位相
シフト光導波路中を伝搬させるとともに、π位相シフト
光導波路伝搬途中において変調信号を印加することによ
り行われることが好ましい。Further, the conversion of the input optical signal into two optical carriers in the optical modulation method is divided into two π from the same viewpoint as in the case of the optical carrier generator of the above-mentioned waveguide type optical modulator. The input optical signal is divided into two by the / 2 phase shift optical waveguide, and each of the divided input optical signals is propagated through the π phase shift optical waveguide, and a modulation signal is applied during the propagation of the π phase shift optical waveguide. Is preferably carried out by
【0012】さらに、慣用のFM変調及びAM変調の手
法を用いることができることの観点より、前記変調信号
印加部において印加する変調信号は、位相変調信号及び
強度変調信号であることが好ましい。Further, from the viewpoint that the conventional FM modulation and AM modulation techniques can be used, it is preferable that the modulation signal applied in the modulation signal applying section is a phase modulation signal and an intensity modulation signal.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】本発明は、上述したように、入力
光信号を、この入力光信号より低い周波数及び高い周波
数の2つの光キャリアに変換して、光信号の変調を容易
にするための光キャリア発生部と、前記光キャリアに変
調信号を印加する変調信号印加部とを具える導波路型光
変調器において、前記光キャリア発生部と前記変調信号
印加部との間に、各々の前記光キャリアを分離するため
のモード分離素子を設けたことを特徴とする導波路型光
変調器に関する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, the present invention provides an input optical signal with a frequency lower than that of the input optical signal and higher than that of the input optical signal.
Waveguide optical modulator including an optical carrier generation unit for converting the optical signal into two optical carriers to facilitate the modulation of the optical signal, and a modulation signal application unit for applying the modulation signal to the optical carrier. 2. A waveguide type optical modulator, characterized in that a mode separation element for separating each of the optical carriers is provided between the optical carrier generation section and the modulation signal application section.
【0014】さらには、光信号の変調を容易にすべく導
波路型光変調器の光キャリア発生部で、入力光信号を、
この入力光信号より低い周波数及び高い周波数の2つの
光キャリアに変換し、導波路型光変調器の変調信号印加
部で、前記2つの光キャリアに変調信号を印加する光変
調方法において、前記2つの光キャリアをモード分離素
子でモード分離し、一方の光キャリアにのみ変調信号を
印加することを特徴とする、光変調方法に関する。以下
に本発明を、実施例に則して詳細に説明する。Further, in order to facilitate the modulation of the optical signal, the input optical signal is input to the optical carrier generating section of the waveguide type optical modulator.
There are two frequencies lower and higher than this input optical signal.
In the optical modulation method of converting into optical carriers and applying a modulation signal to the two optical carriers in a modulation signal applying section of a waveguide type optical modulator, the two optical carriers are mode-separated by a mode separation element, The present invention relates to an optical modulation method, characterized in that a modulation signal is applied only to the optical carrier. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.
【0015】図1は、本発明の導波路型光変調器をサブ
キャリア光変調器に使用した場合の一実施例を示す概略
図である。図2は、本発明の実施例において使用した非
対称交差導波路型のモード分離素子の概略図である。本
実施例の導波路型光変調器は以下のようにして製造す
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment in which the waveguide type optical modulator of the present invention is used as a subcarrier optical modulator. FIG. 2 is a schematic view of an asymmetric crossed waveguide type mode separation element used in an embodiment of the present invention. The waveguide type optical modulator of the present embodiment is manufactured as follows.
【0016】基板にはZ板ニオブ酸リチウム(LiNbO3:
以下、LNと略す場合がある)を使用し、この基板に対
してフォトレジスト及びエッチングの技術を用いて導波
路パターンを形成した後、チタン(Ti)を真空蒸着法に
より約800Åに堆積させ、1000℃で20時間加熱
することによりチタンをLN基板中に拡散させ、幅10
μmの光導波路、及び幅12μm,8μmより構成され
るモード分離素子を同一基板上に形成した。The substrate is a Z-plate lithium niobate (LiNbO 3 :
(Hereinafter, it may be abbreviated as LN), a photoresist pattern and a waveguide pattern are formed on this substrate, and then titanium (Ti) is deposited to about 800 Å by a vacuum deposition method. Titanium was diffused into the LN substrate by heating at 1000 ° C. for 20 hours to give a width of 10
An optical waveguide having a thickness of 12 μm and a mode separation element having a width of 12 μm and 8 μm were formed on the same substrate.
【0017】尚、使用する基板は、電気光学効果を有す
るものであれば上記ニオブ酸リチウムに限定されるもの
ではなく、タンタル酸リチウム(LiTaO3)及びジルコン
酸チタン酸鉛ランタン(PLZT)などを使用することがで
きる。The substrate used is not limited to the above lithium niobate as long as it has an electro-optical effect, and lithium tantalate (LiTaO 3 ) and lead lanthanum zirconate titanate (PLZT) are used. Can be used.
【0018】また、光導波路及びモード分離素子を形成
するチタンの基板上への堆積方法についても、上記真空
蒸着法の外に、スパッタ法、イオンプレーティング法、
及びCVD法などを使用することができる。Regarding the method of depositing titanium for forming the optical waveguide and the mode separation element on the substrate, in addition to the above vacuum vapor deposition method, sputtering method, ion plating method,
And a CVD method etc. can be used.
【0019】さらに、本実施例では光導波路及びモード
分離素子をチタンから形成したが、この他、ニッケル
(Ni)、銅(Cu)、及びクロム(Cr)などを使用するこ
とができる。Further, although the optical waveguide and the mode separation element are formed of titanium in the present embodiment, nickel (Ni), copper (Cu), chromium (Cr) and the like can be used instead.
【0020】次に、前記光導波路が形成された基板上に
下地層としてニクロム層を形成し、真空蒸着法及び電界
メッキ法により金(Au)を約20μm堆積させることに
より、キャリア発生用電極、信号印加用電極、及びπ/
2、π位相シフト用電極を形成する。電極材料として
は、上記の金の外、銀(Ag)及び銅などを使用すること
もできる。Next, a nichrome layer is formed as a base layer on the substrate on which the optical waveguide is formed, and gold (Au) is deposited to a thickness of about 20 μm by a vacuum vapor deposition method and an electroplating method. Signal application electrode, and π /
2. Form an electrode for π phase shift. In addition to the above gold, silver (Ag), copper, and the like can be used as the electrode material.
【0021】このようにして得られた光導波路デバイス
をステンレス製のケースに固定し、入出射口に光ファイ
バーを接続するとともに、各電極を電気コネクタに配線
することにより最終的な導波路型光変調器を得ることが
できる。The optical waveguide device thus obtained is fixed to a stainless steel case, an optical fiber is connected to the entrance / exit port, and each electrode is wired to an electrical connector to finally obtain a waveguide-type optical modulation. You can get a vessel.
【0022】次に、図1に示すように本発明の導波路型
光変調器をサブキャリア光変調器として用いた場合の光
信号の伝送過程、いわゆるサブキャリア方式の光伝送に
ついて説明する。Next, the transmission process of an optical signal when the waveguide type optical modulator of the present invention is used as a subcarrier optical modulator as shown in FIG. 1, that is, a so-called subcarrier type optical transmission will be described.
【0023】図1に示す導波路型光変調器への入力光信
号であるレーザ光の周波数をω0 とすると、この光は入
力光導波路101中を伝搬し、分岐点に到達して2本の
π/2位相シフト光導波路102へ分岐し、さらに、各
々π/2位相シフト光導波路102中を伝搬する。再度
分岐点に到達して各々2本のπ位相シフト光導波路10
3に分岐し、それぞれπ位相シフト光導波路103中を
伝搬する。Assuming that the frequency of the laser light which is the input optical signal to the waveguide type optical modulator shown in FIG. 1 is ω 0 , this light propagates in the input optical waveguide 101, reaches the branch point, and reaches two branches. To the π / 2 phase shift optical waveguide 102 and further propagate in the π / 2 phase shift optical waveguide 102. The two π phase shift optical waveguides 10 each reaching the branch point again
3 and propagate in the π phase shift optical waveguide 103.
【0024】この伝搬過程において、分岐したπ位相シ
フト光導波路103の一方に、キャリア発生用電極10
8からそれぞれ周波数ωc /2の変調信号が印加され、
入力光信号は光キャリアに変換される。In this propagation process, the carrier generation electrode 10 is provided on one of the branched π phase shift optical waveguides 103.
The modulation signals of frequency ω c / 2 are applied from 8 respectively,
The input optical signal is converted into an optical carrier.
【0025】各々のπ位相シフト光導波路103中を伝
搬してきた光はその後合流して、光キャリア発生部出力
光導波路104中を伝搬し、モード分離素子105に到
達する。このモード分離素子105において光キャリア
は偶モード及び奇モードに分離される。The lights propagating in the respective π phase shift optical waveguides 103 are then merged, propagate in the optical carrier generating section output optical waveguides 104, and reach the mode separation element 105. In this mode separation element 105, optical carriers are separated into an even mode and an odd mode.
【0026】偶モード及び奇モードに分離された光キャ
リアは、各々モード分離光導波路106中を伝搬する。
この伝搬過程において、モード分離光導波路106の一
方に信号印加用電極109から周波数ωm の変調信号が
印加され、分離された光キャリアの一方に変調信号が重
畳される。The optical carriers separated into the even mode and the odd mode respectively propagate in the mode separation optical waveguide 106.
In this propagation process, the modulation signal having the frequency ω m is applied to one of the mode separation optical waveguides 106 from the signal application electrode 109, and the modulation signal is superimposed on one of the separated optical carriers.
【0027】その後、各モード分離光導波路106を伝
搬した光は合流し、出力光導波路107を伝搬する。そ
して、伝搬してきた光は、最終的な出力光信号として取
り出される。After that, the lights propagating through the mode separation optical waveguides 106 merge and propagate through the output optical waveguide 107. Then, the propagated light is extracted as a final output optical signal.
【0028】本実施例では、図2に示すような非対称交
差導波路型のモード分離素子を使用したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、方向性結合器型のモード
分離素子を使用することもできる。In this embodiment, an asymmetrical crossed waveguide type mode separation element as shown in FIG. 2 is used, but the present invention is not limited to this, and a directional coupler type mode separation element is used. It can also be used.
【0029】また、本発明におけるπ位相シフト光導波
路及びπ/2位相シフト光導波路とは、1組の分岐した
2本のπ位相シフト光導波路又はπ/2位相シフト光導
波路中を光信号が分岐して伝搬する場合に、これらの分
岐した光信号の位相が互いにπ又はπ/2ずれて出力さ
れる光導波路を総称したものである。The π phase shift optical waveguide and the π / 2 phase shift optical waveguide in the present invention mean that an optical signal is transmitted through a pair of two branched π phase shift optical waveguides or π / 2 phase shift optical waveguides. This is a generic term for optical waveguides in which, when branched and propagated, the phases of these branched optical signals are shifted from each other by π or π / 2.
【0030】分岐した光信号の位相をπ又はπ/2ずら
すことができれば、位相シフトさせるための手段は限定
されない。本実施例においては、図1に示すように位相
シフト用の電極であるπ/2位相シフト光導波路11
0、及びπ位相シフト光導波路111を設置することに
より位相シフトを実施した。上述した光信号の伝送過程
において、入力された光信号は図3〜7に示すように変
化する。The means for phase shifting is not limited as long as the phase of the branched optical signal can be shifted by π or π / 2. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a π / 2 phase shift optical waveguide 11 which is an electrode for phase shift.
The phase shift was performed by installing the 0 and π phase shift optical waveguides 111. In the above-mentioned optical signal transmission process, the input optical signal changes as shown in FIGS.
【0031】図3に示すようなスペクトルを有する周波
数ω0 の入力光は、上述したように分岐したπ位相シフ
ト光導波路103において、キャリア発生用電極108
から周波数ωc /2の変調信号が印加され、それぞれπ
位相シフト光導波路103を伝搬した後に合流されるこ
とにより、入力光よりも低い周波数であって各々の周波
数が異なる2つの光キャリアに変換される。この2つの
光キャリアは、非対称交差導波路型のモード分離素子1
05に至る。モード分離素子105に入射する直前の光
キャリアは、図4に示すように、キャリア間隔ωc を有
する周波数ω1及びω2 の2つの光スペクトルから構成
される。Input light having a frequency ω 0 having a spectrum as shown in FIG. 3 is input to the carrier generation electrode 108 in the π phase shift optical waveguide 103 branched as described above.
Is applied with a modulation signal of frequency ω c / 2,
By being merged after propagating through the phase shift optical waveguide 103, they are converted into two optical carriers having a frequency lower than that of the input light and different in each frequency. These two optical carriers are the asymmetric crossed waveguide type mode separation element 1
To 05. The optical carrier immediately before entering the mode separation element 105 is composed of two optical spectra of frequencies ω 1 and ω 2 having a carrier spacing ω c , as shown in FIG.
【0032】尚、変調信号が印加されると高次の光キャ
リアが多数発生するが、分岐したπ/2位相シフト光導
波路102、及びπ位相シフト光導波路103中を伝搬
することにより位相が互いにπ/2及びπずれるため、
これらの高次の光キャリアは、分岐したπ/2位相シフ
ト光導波路102、及びπ位相シフト光導波路103が
結合する部分において互いに干渉することにより消失す
る。Although a large number of high-order optical carriers are generated when a modulation signal is applied, the phases are mutually propagated by propagating in the branched π / 2 phase shift optical waveguide 102 and π phase shift optical waveguide 103. π / 2 and π shift, so
These high-order optical carriers disappear by interfering with each other in the part where the branched π / 2 phase shift optical waveguide 102 and the π phase shift optical waveguide 103 are coupled.
【0033】次に、上述のように図2に示す非対称交差
導波路型のモード分離素子105において、周波数ω1
及びω2 の光キャリアは偶モード及び奇モードにモード
分離される。モード分離された周波数ω1 及びω2 の光
キャリアは、それぞれモード分離光導波路106中を伝
搬する。このときの光キャリアは、それぞれ図5及び図
6に示されるスペクトルを有している。Next, in the asymmetric cross waveguide type mode separation element 105 shown in FIG. 2 as described above, the frequency ω 1
And the optical carriers of ω 2 are mode-separated into an even mode and an odd mode. The mode-separated optical carriers of frequencies ω 1 and ω 2 propagate in the mode-separated optical waveguide 106, respectively. The optical carriers at this time have the spectra shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
【0034】図1の下側のモード分離光導波路106中
を通る光キャリアω1 に対して、信号印加用電極109
から変調信号ωm が印加されると、光キャリアω1 に変
調信号ωm が重畳される。最終的に、出力光導波路10
7を通って出力される光信号は図7に示されるように、
光キャリアω1 の両側に間隔ωm でサイドバンドを有す
るスペクトルが得られる。For the optical carrier ω 1 passing through the mode separation optical waveguide 106 on the lower side of FIG.
When the modulation signal ω m is applied from, the modulation signal ω m is superimposed on the optical carrier ω 1 . Finally, the output optical waveguide 10
The optical signal output through 7 is as shown in FIG.
A spectrum having sidebands on both sides of the optical carrier ω 1 at an interval ω m is obtained.
【0035】例えば、入力光ω0 として周波数194T
Hzの光信号を使用し、光キャリア発生用の変調信号ω
c /2として、周波数100GHzのミリ波を使用した
場合、周波数193.9THzの光キャリアω1 と、周
波数194.1THzの光キャリアω2 との2つが得ら
れる。For example, the input light ω 0 has a frequency of 194T
Modulation signal ω for optical carrier generation using the optical signal of Hz
When a millimeter wave having a frequency of 100 GHz is used as c / 2, two optical carriers ω 1 having a frequency of 193.9 THz and ω 2 having a frequency of 194.1 THz are obtained.
【0036】そして、変調信号ωm として周波数1GH
zのマイクロ波を使用すると、周波数193.9THz
の光キャリアω1 の両側に、変調信号ωm の周波数1G
Hzに相当する間隔でサイドバンドを有するスペクトル
が得られる。Then, a frequency of 1 GHz is obtained as the modulation signal ω m.
Using the microwave of z, the frequency is 193.9 THz
On both sides of the optical carrier omega 1, the frequency 1G of the modulation signal omega m
A spectrum with sidebands at intervals corresponding to Hz is obtained.
【0037】以上から明らかなように、本実施例におい
ては、図7に示されるように、光キャリア発生部におい
て入力光信号が変換されることにより発生した光キャリ
アをモード分離素子によりモード分離を行い、どちらか
一方の光キャリアのみに変調信号を印加するようにした
ため、変調信号が重畳されることにより生じるサイドバ
ンドは、変調信号が印加されていない光キャリア側には
発生しない。As is apparent from the above, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the optical carrier generated by the conversion of the input optical signal in the optical carrier generating section is subjected to mode separation by the mode separation element. Since the modulation signal is applied only to one of the optical carriers, the sideband generated by superimposing the modulation signal does not occur on the side of the optical carrier to which the modulation signal is not applied.
【0038】したがって、ミリ波帯信号のような高周波
信号を伝送した場合でも、各周波数帯域の光キャリア間
隔を十分に広くすることができるため、伝送路中の波長
分散及びチャーピングなどに起因した光の干渉を防止す
ることができ、この結果、良好な伝送特性を得ることが
できる。Therefore, even when a high frequency signal such as a millimeter wave band signal is transmitted, it is possible to sufficiently widen the optical carrier spacing in each frequency band, resulting in chromatic dispersion and chirping in the transmission line. Light interference can be prevented, and as a result, good transmission characteristics can be obtained.
【0039】実施例2
図8は、本発明の導波路型光変調器をサブキャリア光変
調器に使用した場合の他の実施例を示す概略図である。Embodiment 2 FIG. 8 is a schematic view showing another embodiment in which the waveguide type optical modulator of the present invention is used as a subcarrier optical modulator.
【0040】本実施例の導波路型光変調器は、基本的に
は上記実施例1と同様にして製造し、各光導波路及び電
極構造の形態及び大きさは同一とした。但し、本実施例
では図8から明らかなように、変調信号印加部において
強度変調信号を印加すべく、一方のモード分離光導波路
206に対して、さらに追加のマッハツェンダ型光導波
路214を追加し、分岐させる構造を取っている。The waveguide type optical modulator of this example was manufactured basically in the same manner as in Example 1 described above, and the optical waveguides and the electrode structures had the same form and size. However, in this embodiment, as is apparent from FIG. 8, in order to apply the intensity modulation signal in the modulation signal applying section, an additional Mach-Zehnder type optical waveguide 214 is added to one mode separation optical waveguide 206, It has a branched structure.
【0041】また、本実施例におけるモード分離素子2
05も、実施例1と同様に図2に示す非対称交差導波路
型のモード分離素子を使用した。The mode separation element 2 in this embodiment is also used.
Also in 05, as in Example 1, the asymmetric cross waveguide type mode separation element shown in FIG. 2 was used.
【0042】図8における光信号の伝送過程、いわゆる
サブキャリア方式の光伝送についても、モード分離素子
205に至るまでは実施例1と同じである。しかしなが
ら、モード分離素子205を通過した後の伝送過程は、
以下に示すように実施例1と異なる。The optical signal transmission process in FIG. 8, that is, the so-called subcarrier type optical transmission is the same as that of the first embodiment up to the mode separation element 205. However, the transmission process after passing through the mode separation element 205 is
As shown below, it differs from the first embodiment.
【0043】モード分離素子205において偶モード及
び奇モードに分離された光キャリアは、各々変調信号印
加部213のモード分離光導波路206中を伝搬する。
一方のモード分離光導波路206を伝搬してきた光キャ
リアは、追加のマッハツェンダー型光導波路214の分
岐点に到達し、各々追加のマッハツェンダー型光導波路
214中を伝搬する。この伝搬過程において、追加のマ
ッハツェンダー型光導波路214の一方に信号印加用電
極209から変調信号ωm が重畳される。The optical carriers separated into the even mode and the odd mode in the mode separation element 205 respectively propagate in the mode separation optical waveguide 206 of the modulation signal applying section 213.
The optical carriers propagating through one of the mode separation optical waveguides 206 reach the branch points of the additional Mach-Zehnder optical waveguides 214 and propagate in the additional Mach-Zehnder optical waveguides 214, respectively. In this propagation process, the modulation signal ω m is superimposed on one of the additional Mach-Zehnder interferometer type optical waveguides 214 from the signal application electrode 209.
【0044】その後、各追加のマッハツェンダー型光導
波路214を伝搬した光はモード分離光導波路206に
合流し、さらにこの2本のモード分離光導波路206中
を伝搬した光は、出力光導波路207に合流する。合流
した光は、最終的に光信号として取り出される。After that, the light propagating through each additional Mach-Zehnder type optical waveguide 214 joins the mode separation optical waveguide 206, and the light propagating through the two mode separation optical waveguides 206 is output to the output optical waveguide 207. Join. The combined light is finally extracted as an optical signal.
【0045】本実施例では、上記実施例1の導波路型光
変調器に対し、分岐した2本の追加のマッハツェンダー
型光導波路214を設け、さらに一方の追加のマッハツ
ェンダー型光導波路214に変調信号を印加することに
より、追加のマッハツェンダー型光導波路214全体と
して見た場合に強度変調信号が印加されるようにしたも
のである。In the present embodiment, two additional Mach-Zehnder type optical waveguides 214 that are branched are provided in the waveguide type optical modulator of the above-described first example, and one additional Mach-Zehnder type optical waveguide 214 is provided. By applying the modulation signal, the intensity modulation signal is applied when the additional Mach-Zehnder optical waveguide 214 is viewed as a whole.
【0046】また、本実施例においても実施例1と同様
に、非対称交差導波路型のモード分離素子のみでなく、
方向性結合器型のモード分離素子を使用することができ
る。Also in this embodiment, as in the first embodiment, not only the asymmetric cross waveguide type mode separation element but also the
A directional coupler type mode separation element can be used.
【0047】尚、実施例1の場合と同様に、変調信号が
印加されると高次の光キャリアが多数発生するが、π/
2位相シフト光導波路202及びπ位相シフト光導波路
203を伝搬することにより、高次の光キャリアは互い
にキャンセルして消失する。As in the case of the first embodiment, when a modulation signal is applied, a large number of high-order optical carriers are generated.
By propagating through the two-phase shift optical waveguide 202 and the π phase-shift optical waveguide 203, higher-order optical carriers cancel each other and disappear.
【0048】したがって、本実施例における上記の光信
号の伝送過程においても、入力された光信号の変化は実
施例1の図3〜7と同様になる。Therefore, also in the above-mentioned optical signal transmission process in the present embodiment, the changes in the input optical signal are the same as those in the first embodiment shown in FIGS.
【0049】すなわち、図8から明らかなように、本実
施例では上記実施例1とは異なり、周波数ω1 の光キャ
リアが通る下側のモード分離光導波路206に対してマ
ッハツェンダー型光導波路214を設け、この光キャリ
アをさらに2つに分岐させて、一方の追加のマッハツェ
ンダ型光導波路214を通る光キャリアにのみ変調信号
ωm を印加し、マッハツェンダー型光導波路214全体
として見た場合、ω1の光キャリアに周波数ωm の強度
変調信号が重畳されるようにしたものである。That is, as is apparent from FIG. 8, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the Mach-Zehnder type optical waveguide 214 is provided with respect to the lower mode separation optical waveguide 206 through which the optical carrier of frequency ω 1 passes. Is provided, the optical carrier is further branched into two, and the modulation signal ω m is applied only to the optical carrier passing through one of the additional Mach-Zehnder optical waveguides 214, and when viewed as the entire Mach-Zehnder optical waveguide 214, The intensity modulated signal of frequency ω m is superimposed on the optical carrier of ω 1 .
【0050】しかしながら、この強度変調された光信号
を光周波数でスペクトル分解すると、実施例1と同様
に、周波数ω1 の上側波帯及び下側波帯に周波数間隔ω
m のサイドバンドを伴った変調信号が得られ、結果とし
て、出力光導波路207において得られる光信号は、図
7に示すように、サイドバンドを有する周波数ω1 の光
信号と周波数ω2 の光信号との合成光となる。However, when the intensity-modulated optical signal is spectrally decomposed at the optical frequency, the frequency interval ω is divided into the upper sideband and the lower sideband of the frequency ω 1 as in the first embodiment.
modulated signal with a sideband of m is obtained, as a result, an optical signal obtained at the output optical waveguide 207, as shown in FIG. 7, the frequency omega 1 having a side band optical signal and the frequency omega 2 of the light It becomes the synthetic light with the signal.
【0051】したがって、実施例1同様に、ミリ波帯信
号のような高周波信号を伝送した場合でも、各周波数帯
域のキャリア間隔を十分に広くすることができる。この
ため、光信号の干渉を防止することができ、ビート信号
などの雑音信号の発生を防止して良好な伝送特性を得る
ことができる。Therefore, similarly to the first embodiment, even when a high frequency signal such as a millimeter wave band signal is transmitted, the carrier interval in each frequency band can be made sufficiently wide. Therefore, it is possible to prevent interference of optical signals, prevent generation of noise signals such as beat signals, and obtain good transmission characteristics.
【0052】さらに、実施例1で示される位相変調信号
のみでなく、このような強度変調信号を印加しても、図
7に示すように同一の光信号を得ることができるため、
変調信号としてFM変調信号のみならずAM変調信号を
も使用することができる。したがって、本発明は、本発
明の導波路型光変調器を使用するユーザー側の自由度が
増すという利点をも有している。Further, not only the phase-modulated signal shown in the first embodiment, but the same optical signal as shown in FIG. 7 can be obtained by applying such an intensity-modulated signal.
As the modulation signal, not only the FM modulation signal but also the AM modulation signal can be used. Therefore, the present invention also has the advantage of increasing the degree of freedom on the side of the user who uses the waveguide type optical modulator of the present invention.
【0053】尚、本実施例では図8から明らかなよう
に、変調信号印加部においてマッハツェンダー型光導波
路214を設けることにより強度変調信号を印加してい
るが、このようにマッハツェンダー型光導波路を設ける
ことなく、図1と同じ態様において外部から直接強度変
調信号を導入することもできる。In this embodiment, as is clear from FIG. 8, the intensity modulation signal is applied by providing the Mach-Zehnder type optical waveguide 214 in the modulation signal applying section. It is also possible to directly introduce the intensity modulation signal from the outside in the same manner as in FIG.
【0054】以上、実施例1及び実施例2においては、
本発明の導波路型光変調器に対し入力光として単一光を
使用した場合について説明したが、入力光として波長の
異なる複数の光を使用した、いわゆる波長多重方式にお
いても、本発明の導波路型光変調器を使用することがで
きる。As described above, in the first and second embodiments,
The case where a single light is used as the input light for the waveguide type optical modulator of the present invention has been described. However, even in the so-called wavelength multiplexing system in which a plurality of lights having different wavelengths are used as the input light, A waveguide type optical modulator can be used.
【0055】以下、実施例3及び4において本発明の導
波路型光変調器を波長多重方式に使用した場合の例を示
す。Examples in which the waveguide type optical modulator of the present invention is used in the wavelength multiplexing system will be described below in Examples 3 and 4.
【0056】実施例3
図9は、本発明の導波路型光変調器を波長多重方式のサ
ブキャリア光変調器に使用した場合の一実施例を示す概
略図である。Embodiment 3 FIG. 9 is a schematic view showing an embodiment in which the waveguide type optical modulator of the present invention is used in a wavelength division multiplexing subcarrier optical modulator.
【0057】本実施例では、実施例1と同じ導波路型光
変調器を2台並列状態において使用し、入力光として周
波数ω10及びω20の2つのレーザ光を使用した。In this embodiment, two waveguide type optical modulators, which are the same as those in the first embodiment, are used in parallel, and two laser lights having frequencies ω 10 and ω 20 are used as input lights.
【0058】各導波路型光変調器内の光信号の伝送過程
は、実施例1において説明した伝送過程と同じである。The transmission process of the optical signal in each waveguide type optical modulator is the same as the transmission process described in the first embodiment.
【0059】また、この伝送過程における入力光の変化
も実施例1の場合と同じであり、図10に示すような周
波数ω10及びω20の入力光は、モード分離素子305へ
入射する直前には、図11に示すように、それぞれキャ
リア間隔ωc を有する周波数ω11及びω12、並びにω21
及びω22の2つの光キャリアに変化する。The change of the input light in this transmission process is also the same as that of the first embodiment, and the input lights of the frequencies ω 10 and ω 20 as shown in FIG. 11 are frequencies ω 11 and ω 12 having carrier intervals ω c , and ω 21 as shown in FIG.
And two optical carriers of ω 22 .
【0060】モード分離素子305を通過した後は、図
12及び13に示すように周波数ω 12及びω22、並びに
ω11及びω21にモード分離され、出力光導波路307に
おいては変調信号ωm が重畳されることにより、図14
に示されるように周波数ω11及びω21の上側波帯及び下
側波帯にサイドバンドが形成された状態を呈する。After passing through the mode separation element 305,
As shown in 12 and 13, the frequency ω 12And ωtwenty two, And
ω11And ωtwenty oneMode separated into the output optical waveguide 307
The modulation signal ωmBy superposing
Frequency ω as shown in11And ωtwenty oneUpper sideband and below
A sideband is formed in the sideband.
【0061】図9の上側の導波路型光変調器をチャンネ
ル1、下側の導波路型光変調器をチャンネル2とする
と、これらを合成して最終的に得られる光信号は、図1
5に示すように、光キャリアω11及びω21の両側に、間
隔ωm のサイドバンドを有するスペクトルを呈する。When the upper waveguide type optical modulator of FIG. 9 is channel 1 and the lower waveguide type optical modulator is channel 2, the optical signal finally obtained by combining these is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a spectrum having sidebands with an interval ω m on both sides of the optical carriers ω 11 and ω 21 is exhibited.
【0062】したがって、実施例1と同様に、ミリ波帯
信号のような高周波信号を伝送した場合でも、各周波数
帯域のキャリア間隔を十分に広くすることができ、この
結果、光信号の干渉を防止することができ、ビート信号
などの雑音信号の発生を防止して良好な伝送特性を得る
ことができる。Therefore, as in the first embodiment, even when a high frequency signal such as a millimeter wave band signal is transmitted, the carrier interval in each frequency band can be made sufficiently wide, and as a result, the interference of the optical signal can be prevented. It is possible to prevent the generation of a noise signal such as a beat signal and obtain good transmission characteristics.
【0063】また、本実施例では、2波長のみの多重化
について説明したが、3波長以上を使用してさらなる多
重化を図る場合であっても、波長の数に応じて本発明の
導波路型光変調器を設けることにより容易に達成するこ
とができる。Further, in the present embodiment, the description has been made about the multiplexing of only two wavelengths, but even when the multiplexing is further performed by using three or more wavelengths, the waveguide of the present invention is selected according to the number of wavelengths. This can be easily achieved by providing a type optical modulator.
【0064】例えば、1GHzの帯域幅が必要な波長多
重伝送の場合、従来のように、入力光として周波数10
GHz程度のマイクロ波を用いた場合は、数チャネルし
か確保することができなかった。For example, in the case of wavelength division multiplex transmission requiring a bandwidth of 1 GHz, the frequency of 10
When a microwave of about GHz was used, only a few channels could be secured.
【0065】これに対し、本発明の導波路型光変調器及
び光変調方法を用いることにより、本発明では、入力光
として周波数194THz程度の光信号を用いることが
できるため、数万チャンネルを確保することができる。On the other hand, by using the waveguide type optical modulator and the optical modulation method of the present invention, an optical signal having a frequency of about 194 THz can be used as the input light in the present invention, so that tens of thousands of channels are secured. can do.
【0066】実施例4
図16は、本発明の導波路型光変調器を波長多重方式の
サブキャリア光変調器に使用した場合の他の実施例を示
す概略図である。Embodiment 4 FIG. 16 is a schematic diagram showing another embodiment in which the waveguide type optical modulator of the present invention is used in a wavelength division multiplexing subcarrier optical modulator.
【0067】本実施例では、実施例2と同じ導波路型光
変調器を2台並列状態において使用し、入力光として実
施例3と同様に周波数ω10及びω20の2つのレーザ光を
使用した。In the present embodiment, two waveguide type optical modulators used in the second embodiment are used in a parallel state, and two laser lights having frequencies ω 10 and ω 20 are used as input light as in the third embodiment. did.
【0068】各導波路型光変調器内の光信号の伝送過程
は、実施例2において説明した伝送過程と同じである。
伝送過程における入力光の変化も実施例2あるいは実施
例3の場合と同じである。The transmission process of the optical signal in each waveguide type optical modulator is the same as the transmission process described in the second embodiment.
The change of the input light in the transmission process is also the same as in the second or third embodiment.
【0069】また、実施例2において説明したように、
モード分離光導波路406の一方を追加のマッハツェン
ダー型光導波路414に分岐して、強度変調信号を印加
するようにした場合でも、光周波数でスペクトル分解す
ることにより、出力光導波路407においては実施例3
の場合と同様に、図14に示されるように周波数ω11及
びω21の上側波帯及び下側波帯にサイドバンドが形成さ
れたスペクトルを呈する。Further, as described in the second embodiment,
Even in the case where one of the mode separation optical waveguides 406 is branched to the additional Mach-Zehnder optical waveguide 414 and the intensity modulation signal is applied, the output optical waveguide 407 can be applied to the embodiment by performing spectrum decomposition at the optical frequency. Three
Similar to the above case, the spectrum has sidebands formed in the upper and lower sidebands of the frequencies ω 11 and ω 21 , as shown in FIG.
【0070】したがって、本実施例においても、図16
における上側の導波路型光変調器をチャンネル1、下側
の導波路型光変調器をチャンネル2とすると、これらを
合成して最終的に得られる光信号は、図15に示すよう
なスペクトルを呈し、実施例3の場合と同様な効果を奏
する。Therefore, also in this embodiment, FIG.
In FIG. 15, the upper optical waveguide type optical modulator in Channel 1 is the channel 1, and the lower optical waveguide type optical modulator is in the channel 2. The optical signal finally obtained by combining these is a spectrum as shown in FIG. The same effect as the case of Example 3 is exhibited.
【0071】本実施例についても、実施例3において記
載したように、波長の数に応じて本発明の導波路型光変
調器を設けることにより、3波長以上の多重化について
も容易に達成することができる。Also in this embodiment, as described in the third embodiment, by providing the waveguide type optical modulator of the present invention according to the number of wavelengths, multiplexing of three or more wavelengths can be easily achieved. be able to.
【0072】さらに、強度変調信号の印加についても、
実施例2と同様に変調信号印加部において外部から直接
変調信号を印加することもできる。Furthermore, regarding the application of the intensity modulation signal,
As in the second embodiment, the modulation signal applying section can directly apply the modulation signal from the outside.
【0073】[0073]
【発明の効果】本発明は、入力光信号を入力光信号より
低い周波数であって、かつ各々の周波数が異なる2つの
光キャリアに変換して、光信号の変調を容易にするため
の光キャリア発生部と、前記光キャリアに変調信号を印
加する変調信号印加部とを具える導波路型光変調器にお
いて、前記光キャリア発生部と前記変調信号印加部との
間にモード分離素子を設けるようにしたので、モード分
離された一方のモードの光キャリアのみに変調信号を印
加することができる。According to the present invention, an optical carrier for converting an input optical signal into two optical carriers having a lower frequency than the input optical signal and having different frequencies to facilitate the modulation of the optical signal. In a waveguide type optical modulator including a generator and a modulation signal applying unit that applies a modulation signal to the optical carrier, a mode separation element is provided between the optical carrier generating unit and the modulation signal applying unit. Therefore, the modulation signal can be applied only to the optical carrier of one mode that has been mode-separated.
【0074】このため、各光キャリアの周波数帯域毎に
サブバンドが生じるという現象を回避することが可能と
なり、ミリ波帯信号のような高周波信号を伝送した場合
でも、光キャリアの周波数間隔を十分に取ることがで
き、伝送路中の波長分散及びチャーピングなどが生じた
場合であっても、ビート信号などの雑音信号を発生させ
ることなく、良好な伝送特性を得ることができる。Therefore, it is possible to avoid the phenomenon that a sub-band is generated in each frequency band of each optical carrier, and even when a high frequency signal such as a millimeter wave band signal is transmitted, the frequency interval of the optical carriers is sufficient. Therefore, even if chromatic dispersion and chirping occur in the transmission line, good transmission characteristics can be obtained without generating a noise signal such as a beat signal.
【0075】また、本発明の導波路型光変調器及び光変
調方法は、入力光としてTHz帯域の光を使用すること
ができるため、マイクロ波帯域の光を光信号として使用
することにより、数チャンネル程度しか確保することが
できなかった従来の波長多重方式と異なり、数万チャン
ネルを確保することができる。Further, since the waveguide type optical modulator and the optical modulation method of the present invention can use the light of the THz band as the input light, the light of the microwave band is used as the optical signal, Unlike the conventional wavelength multiplexing system, which can secure only about channels, tens of thousands of channels can be secured.
【0076】さらに、本発明の導波路型光変調器の光キ
ャリア発生部をいわゆるSSB変調器構造とすることに
より、特に、高周波数の光信号を効率良く変調すること
ができる。Furthermore, by making the optical carrier generating portion of the waveguide type optical modulator of the present invention a so-called SSB modulator structure, particularly a high frequency optical signal can be efficiently modulated.
【0077】変調信号として、位相変調信号及び強度変
調信号のどちらを印加した場合においても、正確な光信
号の変調が可能であるため、変調信号としてFM変調信
号及びAM変調信号の双方を使用することができる。こ
の結果、本発明の導波路型光変調器は、本発明の導波路
型光変調器を使用するユーザー側の自由度が増加すると
いう利点をも併せ有している。Regardless of whether the phase modulation signal or the intensity modulation signal is applied as the modulation signal, since an accurate optical signal can be modulated, both the FM modulation signal and the AM modulation signal are used as the modulation signal. be able to. As a result, the waveguide type optical modulator of the present invention also has the advantage that the degree of freedom on the side of the user who uses the waveguide type optical modulator of the present invention increases.
【0078】また、使用する波長の数に応じて各波長毎
に本発明の導波路型光変調器を設置することにより、波
長多重方式においても上記効果を得ることができ、極め
て広い範囲の光通信システムに応用できることが分か
る。Further, by installing the waveguide type optical modulator of the present invention for each wavelength according to the number of wavelengths to be used, the above effect can be obtained even in the wavelength division multiplexing system, and the light in a very wide range can be obtained. It can be seen that it can be applied to communication systems.
【図1】本発明の導波路型光変調器をサブキャリア光変
調器に使用した場合の一実施例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment in which a waveguide type optical modulator of the present invention is used as a subcarrier optical modulator.
【図2】本発明の実施例において使用した非対称交差導
波路型のモード分離素子の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of an asymmetric crossed waveguide type mode separation element used in an embodiment of the present invention.
【図3】実施例1及び2における入力光のスペクトルを
表す図である。FIG. 3 is a diagram showing a spectrum of input light in Examples 1 and 2.
【図4】実施例1及び2におけるモード分離素子への入
射直前の光スペクトルを表す図である。FIG. 4 is a diagram showing an optical spectrum immediately before entering a mode separation element in Examples 1 and 2.
【図5】実施例1及び2におけるモード分離後の上側の
モード分離光導波路における光スペクトルを表す図であ
る。5 is a diagram showing an optical spectrum in an upper mode-separating optical waveguide after mode separation in Examples 1 and 2. FIG.
【図6】実施例1及び2におけるモード分離後の下側の
モード分離光導波路における光スペクトルを表す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing an optical spectrum in a lower mode-separating optical waveguide after mode separation in Examples 1 and 2;
【図7】実施例1及び2における出力された光信号のス
ペクトルを表す図である。FIG. 7 is a diagram showing spectra of output optical signals in Examples 1 and 2.
【図8】本発明の導波路型光変調器をサブキャリア光変
調器に使用した場合の他の実施例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic view showing another embodiment in which the waveguide type optical modulator of the present invention is used as a subcarrier optical modulator.
【図9】本発明の導波路型光変調器を波長多重方式のサ
ブキャリア光変調器に使用した場合の一実施例を示す概
略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an embodiment in which the waveguide type optical modulator of the present invention is used in a wavelength division multiplexing subcarrier optical modulator.
【図10】実施例3及び4における入力光のスペクトル
を表す図である。FIG. 10 is a diagram showing spectra of input light in Examples 3 and 4.
【図11】実施例3及び4におけるモード分離素子への
入射直前の光スペクトルを表す図である。FIG. 11 is a diagram showing an optical spectrum immediately before entering a mode separation element in Examples 3 and 4.
【図12】実施例3及び4におけるモード分離後の上側
のモード分離光導波路における光スペクトルを表す図で
ある。FIG. 12 is a diagram showing an optical spectrum in an upper mode-separating optical waveguide after mode separation in Examples 3 and 4.
【図13】実施例3及び4におけるモード分離後の下側
のモード分離光導波路における光スペクトルを表す図で
ある。FIG. 13 is a diagram showing an optical spectrum in a lower mode separation optical waveguide after mode separation in Examples 3 and 4.
【図14】実施例3及び4における出力された光信号の
スペクトルを表す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating spectra of output optical signals in Examples 3 and 4.
【図15】実施例3及び4における波長多重方式の合成
光スペクトルを表す図である。FIG. 15 is a diagram showing a synthesized optical spectrum of a wavelength division multiplexing system in Examples 3 and 4.
【図16】本発明の導波路型光変調器を波長多重方式の
サブキャリア光変調器に使用した場合の他の実施例を示
す概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram showing another embodiment in which the waveguide type optical modulator of the present invention is used in a wavelength division multiplexing subcarrier optical modulator.
【図17】従来例における入力光のスペクトルを表す図
である。FIG. 17 is a diagram showing a spectrum of input light in a conventional example.
【図18】従来例における光キャリアのスペクトルを表
す図である。FIG. 18 is a diagram showing a spectrum of an optical carrier in a conventional example.
【図19】従来例における出力された光信号のスペクト
ルを表す図である。FIG. 19 is a diagram showing a spectrum of an output optical signal in a conventional example.
101,201,301,401 入力光導波路
102,202,302,402 π/2位相シフト光
導波路
103,203,303,403 π位相シフト光導波
路
104,204,304,404 光キャリア発生部出
力光導波路
105,205,305,405 モード分離素子
106,206,306,406 モード分離光導波路
107,207,307,407 出力光導波路
108,208,308,408 光キャリア発生用電
極
109,209,309,409 変調信号印加用電極
110,210,310,410 π/2位相シフト用
電極
111,211,311,411 π位相シフト用電極
112,212,312,412 光キャリア発生部
113,213,313,413 変調信号印加部
214,414 追加のマッハツェンダー型光導波路101, 201, 301, 401 Input optical waveguides 102, 202, 302, 402 π / 2 phase shift optical waveguides 103, 203, 303, 403 π phase shift optical waveguides 104, 204, 304, 404 Optical carrier generator output optical waveguides 105, 205, 305, 405 Mode separation element 106, 206, 306, 406 Mode separation optical waveguide 107, 207, 307, 407 Output optical waveguide 108, 208, 308, 408 Photocarrier generation electrode 109, 209, 309, 409 Modulation signal application electrodes 110, 210, 310, 410 π / 2 phase shift electrodes 111, 211, 311, 411 π phase shift electrodes 112, 212, 312, 412 Optical carrier generation unit 113, 213, 313, 413 Modulation Mach-Zehnder with additional signal application units 214 and 414 -Type optical waveguide
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 哲 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪 セメント株式会社 新規技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/00 - 1/29 G02F 2/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Satoshi Oikawa 585 Tomimachi, Funabashi, Chiba Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. New Technology Research Laboratory (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1 / 00-1/29 G02F 2/02
Claims (8)
周波数及び高い周波数の2つの光キャリアに変換して、
光信号の変調を容易にするための光キャリア発生部と、
前記光キャリアに変調信号を印加する変調信号印加部と
を具える導波路型光変調器において、前記光キャリア発
生部と前記変調信号印加部との間に、各々の前記光キャ
リアを分離するためのモード分離素子を設けたことを特
徴とする、導波路型光変調器。1. An input optical signal is lower than the input optical signal.
Convert to two optical carriers of high frequency and high frequency,
An optical carrier generator for facilitating the modulation of the optical signal,
In a waveguide type optical modulator comprising a modulation signal applying section for applying a modulation signal to the optical carrier, for separating each of the optical carriers between the optical carrier generating section and the modulation signal applying section. 1. A waveguide type optical modulator, characterized in that the mode separation element of (1) is provided.
導波路と、この入力光導波路から分岐した2本の光導波
路からなる1組のπ/2位相シフト光導波路と、このπ
/2位相シフト光導波路から分岐した2本の光導波路か
らなる2組のπ位相シフト光導波路と、前記π位相シフ
ト光導波路を構成する2本の光導波路が結合してなる2
本の光キャリア発生部出力光導波路とを具え、かつ前記
2組のπ位相シフト光導波路の各々の組について光キャ
リア発生用電極を設けることを特徴とする、請求項1に
記載の導波路型光変調器。2. The optical carrier generation section includes one input optical waveguide, and a pair of π / 2 phase shift optical waveguides composed of two optical waveguides branched from the input optical waveguide, and the π / 2 phase shift optical waveguide.
2 of two sets of π phase shift optical waveguides formed of two optical waveguides branched from the / 2 phase shift optical waveguide, and two optical waveguides constituting the π phase shift optical waveguide
2. The waveguide type according to claim 1, further comprising: a plurality of output optical waveguides for the optical carrier generating section, and an optical carrier generating electrode is provided for each of the two sets of π phase shift optical waveguides. Light modulator.
発生部で発生した前記2つの光キャリアの内、モード分
離した一方の光キャリアにのみ位相変調信号を印加する
ようにしたことを特徴とする、請求項1又は2のいずれ
か一に記載の導波路型光変調器。3. The modulation signal applying section applies the phase modulation signal only to one of the two optical carriers generated in the optical carrier generating section, which has been mode-separated. The waveguide type optical modulator according to claim 1 or 2.
発生部で発生した前記2つの光キャリアの内、モード分
離した一方の光キャリアにのみ強度変調信号を印加する
ようにしたことを特徴とする、請求項1又は2のいずれ
か一に記載の導波路型光変調器。4. The intensity modulation signal is applied to only one of the two optical carriers generated by the optical carrier generation unit, the optical carrier being mode-separated, among the two optical carriers generated by the optical carrier generation unit. The waveguide type optical modulator according to claim 1 or 2.
変調器の光キャリア発生部で、入力光信号を、この入力
光信号より低い周波数及び高い周波数の2つの光キャリ
アに変換し、導波路型光変調器の変調信号印加部で、前
記2つの光キャリアに変調信号を印加する光変調方法に
おいて、前記2つの光キャリアをモード分離素子でモー
ド分離し、一方の光キャリアにのみ変調信号を印加する
ことを特徴とする、光変調方法。In optical carrier generation section of 5. A waveguide-type optical modulator to facilitate the modulation of the optical signal, the input optical signal, the input
Two optical carriers with lower and higher frequencies than the optical signal
In the optical modulation method in which the optical signal is converted into the optical signal and the modulated signal application unit of the waveguide optical modulator applies the modulated signal to the two optical carriers, the two optical carriers are mode-separated by the mode separation element, An optical modulation method, wherein a modulation signal is applied only to an optical carrier.
変換が、2つに分岐したπ/2位相シフト光導波路によ
り入力光信号を2分割し、かつこの分割した各々の入力
光信号をπ位相シフト光導波路中を伝搬させるととも
に、π位相シフト光導波路伝搬途中において変調信号を
印加することにより行われることを特徴とする、請求項
5に記載の光変調方法。6. The conversion of the input optical signal into two optical carriers is performed by dividing the input optical signal into two by a π / 2 phase shift optical waveguide branched into two, and dividing each of the divided input optical signals. The optical modulation method according to claim 5, wherein the optical modulation method is performed by propagating through the π phase shift optical waveguide and applying a modulation signal during propagation of the π phase shift optical waveguide.
において印加する変調信号が、位相変調信号であること
を特徴とする、請求項5又は6に記載の光変調方法。7. The optical modulation method according to claim 5, wherein the modulation signal applied by the modulation signal application unit of the waveguide type optical modulator is a phase modulation signal.
において印加する変調信号が、強度変調信号であること
を特徴とする、請求項5又は6に記載の光変調方法。8. The optical modulation method according to claim 5, wherein the modulation signal applied by the modulation signal application section of the waveguide type optical modulator is an intensity modulation signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05197598A JP3467549B2 (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Waveguide type optical modulator and optical modulation method |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11249093A JPH11249093A (en) | 1999-09-17 |
JP3467549B2 true JP3467549B2 (en) | 2003-11-17 |
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---|---|---|---|---|
JP4555978B2 (en) * | 2006-05-15 | 2010-10-06 | 独立行政法人情報通信研究機構 | Optical wavelength division multiplexing FSK modulation system using optical phase modulation and optical FSK modulation |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP05197598A patent/JP3467549B2/en not_active Expired - Lifetime
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