JP4623894B2 - Optical waveguide type optical modulator with output light monitor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力光モニタ付光導波路型変調器に関するものであり、特に、本発明はモニタ用出力光として光導波路から放射される放射モード光を適宜の方向において利用し、変調器そのものの実質的構造を変更することなく、簡単なモニタ手段により出力光をモニタし光変調器の動作点をフィードバック制御し、モニタ信号におけるノイズを低減させた出力光モニタ付光導波路型変調器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、光導波路素子などを用いた光変調器の出力光を一定出力の状態に維持するためには、光変調器の出力光をモニタし、出力光の変化に対応して、光変調器に印加する変調電圧などの大きさを変化させることが必要である。
光導波路素子などによる光変調器の出力光をモニタする方法として、従来は光導波路素子内に方向性結合器(カプラ)などを配置して、光信号出力用の光導波路とは別に、モニタ光出力用の光導波路を設ける方式が一般的に行なわれている。この方式においては、光導波路素子内に、モニタ光分岐用の光回路を新たに設ける必要があり、またモニタ出力用光ファイバを、光出力信号用光ファイバとは別に光導波路素子に接続する必要がある。
【0003】
また、別のモニタ方式として、特開平11−194237号に開示されている様に、光導波路上のクラッド部に傾斜穴をつけるか、あるいは光導波路素子上に回折レンズなどを配置し、光導波路中の信号出力光の一部分を、このレンズ等により素子基板の外に取り出す方式が知られている。この方式においては、光導波路型光導波路素子上に、モニタ光取り出し用レンズ等を、新たに取りつけることが必要であり、また、モニタ光は、光導波路素子の上方に取り出されるため、モニタ光の受光部材は、光導波路型素子を、その収容ケース内に実装した後に、この素子に取りつけなければならず、この取り付けには、かなりの手間を要する。
【0004】
さらに、特開平5−34650号には、光導波路素子の素子端を斜めに形成し、導波路から出力する光の一部分を斜め方向に反射させ、この反射光をモニタ光として受光する方式が開示されている。この方式においては、素子端面の傾斜形状は、素子からの主出力光に悪影響を与えない範囲内において選定する必要があり、このためこの方式の実用性については問題がある。
【0005】
特開平5−53086号には、光導波路素子上に直接受光素子を設置し、光導波路中の信号出力光の一部を直接受光し、モニタするデバイスが記載されている。このデバイスにおいて、受光素子の取付手段を、光導波路素子上に取り付けることが必要であり、かつ、この取付手段の実装及びそれに受光素子を接続する作業及び調整作業は、光導波路素子を、それを収容するケースに実装した後に行われる。このため、この受光素子の取り付け、調整作業は、かなり難かしくなり、光導波路素子にダメージを与える可能性が高くなる。
【0006】
以上を踏まえ、本出願人は、先の出願(特願2000−101316号、平成12年3月31日付)において、モニタ用出力光として、光導波路から放射される放射モード光を、適宜の方向において利用し、光変調器そのものの実質的な構造を変更することなく、簡単な構造と、優れた加工性及び光ファイバ操作性を有するキャピラリーを利用したモニタ手段により、出力光の光強度をモニタできる「出力光モニタ付光導波路型変調器」を提案した。
【0007】
先の出願で開示した「出力モニタ付光導波路型光変調器」について、以下に説明する。
マッハツェンダ型光導波路などを使用してON/OFFの光信号出力を得る光変調器では、OFFモード状態、すなわち光信号が出力されていない状態において発生する放射モード光は、光導波路が形成された基板内において、光信号出力が導波される出力光導波路に対して、斜め外側方向に放射される。この放射モード光は約0.7度の放射角をなして光導波路出力部から遠ざかりながら通常基板内を伝播し、最終的には基板端面より外部に放射される。また、放射モード光の光量は出力用の光導波路内を通る光信号出力の光量と相補の関係にあるため、放射モード光を検知することにより、光信号出力のモニタが可能となる。
【0008】
また、光変調器の基板端面には、光導波路からの光信号出力を受け取り変調器の外部に導光するための光ファイバが取り付けられるが、この光ファイバの外径は125μmと非常に細いため、基板端面(出力光の出射部)に単純に接着しただけでは接着強度が不足する。このため、「光ファイバ補強部材」を使用して光ファイバを被覆しこの補強部材の一端面を、基板端面に接着することにより光ファイバと光導波路との接続部を補強保護し、その接着強度を向上させている。
一般に、この光ファイバ補強部材には、通常シリコン材料あるいはセラミックス材料が使用されている。本出願人は、この光ファイバ補強部材の材質として信号光/放射モード光が透過するものを選択し、さらに、光ファイバ補強部材の太さを、基板端面より放射される前記放射モード光を受光し得る大きさに設定することにより、放射モード光をこの光ファイバ補強部材内に導光することを可能とした。
【0009】
そして、光ファイバ補強部材の反対側端面(光ファイバ補強部材における、光導波路素子の出力端面に接着されている接合端面に対し反対側の面)を、該接合端面(または、補強保護している光ファイバの延伸方向)に対して傾斜するように形成すると、この傾斜端面において、補強部材中を伝播してきた放射モード光が反射され、補強部材の外(出力光ファイバが取り出される方向とは異なる上、右、下、左など希望する一つの方向)に放射される。この放射された光を、光導波路素子ケース内で、光導波路素子とは別個に配置された光検出器、例えばフォトダイオード(PD)により検知して、放射モード光の光量を測定し、その値から、光導波路から出力されている光量をモニタすることができる。
【0010】
また、上記補強部材の傾斜端面の傾斜角度及び方向を適宜設定することにより、放射モード光の反射放射方向を変更し、この放射モード光を受光する光検出器の配置位置を、光導波路素子の機能及び各部材の配置位置に影響しないように最適選定することが可能になる。
【0011】
上記の従来の具体例を図1に示す。
図1には、放射モード光をモニタする装置の一部分の平面(一部断面)説明図が示されている。図1において、光変調素子の基板1の出力側端面には基板1と同一の光学的特性を有する材料からなり、該端面を補強する補強部材12が、基板12の導波路を形成している面に、貼合されている。基板1と補強部材12とは同一光学軸を有している。
【0012】
基板1の出力側端面10に、キャピラリー13の一端面16が、接着固定されている。図1において、基板の出力側端面10とキャピラリー端面16とは離間して描かれているが、両者は、接着剤により、強固に接着固定されている。キャピラリー13の長手方向中心軸に沿って中空部14が形成されており、この中空部14中に光ファイバ15が収容され、接着剤により固定される。光導波路出力部7の出力端は、キャピラリー13の中空部14に露出していて、この出力端に、光ファイバ15の先端面が接合固定される。中空部14の直径は、光ファイバ15を収容可能でありかつ、光ファイバのハズレを防止し得るようにするために、光ファイバ15の直径とほぼ同程度で、やや大きい程度に設定される。
【0013】
キャピラリー13の他の端面(先端面)17は、キャピラリー13の中空部14の長手方向軸に対し傾斜して形成される。キャピラリー13の内部18を伝播した放射モード光8,9は、先端面17で反射され、その反射された放射モード光23,24は、光検出器を構成する光電変換素子20の受光面により受光される。光電変換素子は、受光した放射モード光に基いて、モニタ信号を出力する。
【0014】
しかしながら、図1に係る従来例においては、放射モード光23,24を共に検知しているため、次のような問題点が生じる。
図1に示された従来装置においては、キャピラリー13の反射面17の、光電変換素子20に近い上半部17aから反射された放射モード光23と、光電変換素子20から遠い下半部17bから反射された放射モード光24とは、それぞれ、図2に示されているように光電変換素子20の受光面の入射矩形面域25及び26に入射する。この矩形面域25及び26は、面域27において互いに重なるため、この面域27に入射した放射モード光23,24は、互いに干渉することとなり、光電変換素子20のモニタ光出力が、環境温度その他の外乱により変動する(揺らぐ)という問題を生ずる。
【0015】
本出願人の先の出願(特願2000−101316号)においては、この問題を解決し、光電変換素子からのモニタ光出力を安定させるため、キャピラリー13の内部18を伝播する放射モード光8,9の一方のみを、光電変換素子に入射させるように構成している。
具体例として、図3に示すように、キャピラリー13の先端面の上半部17a(光電変換素子20に近い約半部)に反射面が形成され、この上半部反射面17aにおいて反射された放射モード光23のみが光電変換素子20により受光される。キャピラリー先端部分の下半部は、図3に示されているように、先端面から深さWまで切り込まれ、キャピラリーの周面から深さFの部分28が、除去される。この除去部分28の除去によりキャピラリー13の下半部に形成された端面29においては、放射モード光は、矢印29aの方向に反射されるため、光電変換素子20により受光されることはない。このため、図3の光変調器においては、放射モード光の一部9がキャピラリー先端面の下半部から反射されて、光電変換素子に受光されることはなく、その結果、図2に示されている面域27のような干渉領域を生ずることがなく、光電変換素子から出力されるモニタ信号が安定化される。
【0016】
さらに、図3に示されているように、キャピラリー13の先端面部の下半部28を除去することにより、下記のような効果も得られる。
(1)キャピラリー13の中空部14は光ファイバ15を通すためできるだけ大きな直径を有することが望ましいが、放射モード光の放射角が約0.7度と小さいため、放射モード光をキャピラリーの肉質部18を伝搬させるには、中空部の孔径は小さい程好ましい。このため、光ファイバ外径よりも1mm程度大きな孔径とするが、この場合、図1のように、キャピラリー先端面全面が斜面のままでは、中空部に光ファイバを導入するのが非常に困難である。また、通常、光ファイバ導入部にはテーパ付き部分を設けて光ファイバを導入し易くするが、このようなテーパ付導入部も、上記の放射角に関係した理由により採用できない。しかし、図3の様な構造とすれば、除去部分28に対向する中空部は、光ファイバ導入用溝として機能し、光ファイバを案内し、光ファイバの中空部導入を容易にすることができる。
(2)また、光ファイバは、通常、アライメント後に補強のためキャピラリーに接着固定され、この接着剤が反射面17aに回り込み反射性能を変動させるという問題を生ずるが、上記除去部分28は、接着剤に対しトラップ機能を示し、反射面17aへの回り込みを防止することができる。
【0017】
なお、図3においては、基板1の出力端及びそれに接合された補強部材12の出力端部の端面は、光導波路出力部7の長手中心軸に直角をなす平面に対し、傾斜して、例えば5度の傾斜角をもって形成されている。これは、基板1に取りつけられる補強部材12及び基板1の端面10における放射モード光の基板内への反射の影響を除くためである。
また、これに対応し、キャピラリー13の長手中心軸14aの方向も、光導波路出力部7の長手方向に対して傾斜する方向に伸びており、従って、光導波路出力部7の出力端面10と、光ファイバの接続端面(図示されていない)とは、互いに傾斜して接続されている。例えば、補強部材12の端面と、キャピラリー13の中空部14の長手方向中心軸14aに直角をなす平面とは、7度の傾斜角をなしている。
【0018】
放射モード光8,9の一方のみを、光電変換素子に入射させるための構成としては、上述したキャピラリーの一部を切除する方法以外に、次のような方法もある。
(1)図4のように、キャピラリー13の反射面の一部50を非反射面化する。
(2)図5のように、キャピラリー13から反射した放射モード光が光電変換素子に到達する前に、その一部を遮光する遮光手段51を設ける。
(3)図6のように、キャピラリー13の内部に、遮光用凹部又は遮光板52を設け、反射面に到達する前に放射モード光の一部を遮断する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
光導波路型光変調器の基板からは、上述した放射モード光以外にも多様な光が漏出しており、該基板とキャピラリーを接合した場合、キャピラリーの内部には、該放射モード光以外にこれらの光も入射することとなる。
このため、キャピラリーに形成された反射面から光検出器に指向される光も、放射モード光以外の不要光を多分に含む結果となり(図7参照)、光検出器からのモニタ信号出力もバックグラウンド・ノイズを多く含む波形となる(図8参照)。
また、図3や図6のように、キャピラリーの一部を切除する場合においては、切除面の平滑性が低いとカットすべき放射モード光が切除面で乱反射し、その一部が光検出器に向かうという不具合も生じることとなる。
【0020】
本発明は、上述したような問題を解決し、モニタ用出力光として光導波路から放射される放射モード光を、より正確に検出するための出力光モニタ付光導波路型光変調器を提供することである。
【0021】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段としては、請求項1に係る発明は、誘電体基板と、該基板上に形成され、2以上の分岐光導波路部及び該分岐光導波路部の合一点から伸び出ている光導波路出力部を有する光導波路とを備えた光導波路素子と、該光導波路出力部の出力端に接続される光ファイバと、該光導波路出力部の出力端と該光ファイバの端面との接続部を補強する光ファイバ補強部材と、前記分岐光導波路部の合一点から放射され、かつ該光導波路出力部の両側を通って伝播される放射モード光の一部を、該誘電体基板及び該光ファイバ補強部材を介して受光する光検出器と、を有する出力光モニタ付光導波路型光変調器において、該光ファイバ補強部材が、該光ファイバの接続端部分を収容する中空部を有し、かつ、該放射モード光を伝播するキャピラリーであり、該キャピラリーの該誘電体基板側の端面には、前記放射モード光の一部のみを通過させる遮光手段が設けられていることを特徴とする。
【0022】
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の出力光モニタ付光導波路型光変調器において、該キャピラリーの該誘電体基板側とは反対の端面には、該遮光手段を通過した放射モード光の一部を該光検出器に向かって反射させるための反射手段が設けられていることを特徴とする。
【0023】
さらに、請求項3に係る発明は、請求項2に記載の出力光モニタ付光導波路型光変調器において、該反射手段は、前記キャピラリーの誘電体基板側とは反対の端面の内、前記放射モード光の一部が入射する部分にのみ設けられていることを特徴とする。
【0024】
【発明の実施の形態】
本発明の出力光モニタ付光導波路型光変調器の一例を図9に示す。
図9において、ケース(筐体)30内に、LiNbO3などの強誘電体からなる基板1を固定し、その表面部分に、光導波路1aを形成し、この光導波路1aは、光導波路入力部32、それから分岐した分岐光導波路部2,3、その分岐部の出力部4,5、合一点6、及び光導波路出力部7を有し、各分岐部2,3上に電極33,34が配置されている。基板1の入力端部には入力端部補強部材12aが配置され、その入力端面に、入力側キャピラリー31が接合され(図9においては、両者は離間して画かれている)キャピラリー31の中空部(図示されていない)を通して入力側光ファイバ15aが導入され、その先端面が、光導波路入力部32の入力端面に接続されている。
【0025】
光導波路1aの出力端部は、図3と同様にして、出力側キャピラリー13、出力側光ファイバ15が接続されている。
光は、補強部材12aにより補強された入力側光ファイバ15aから、光導波路入力部32に入り、分岐部2及び3に分配される。電極33,34に、印加電気信号35を、例えばケース30の側面に配置されたコネクタ36を介して印加すると、分岐光導波路部2及び3を伝播する光波の光位相が、印加電気信号35に応じて変化し、この光波が、合一点6において合波し、互に干渉して信号光を発生する。この干渉後の信号光は、キャピラリー13により補強された光ファイバ15を通ってケース30の外に出力される。
【0026】
合一点6で、基板1内に放射された2つの放射モード光8,9のうち、放射モード光8は、キャピラリー13の内部18を通りキャピラリー13の先端面の上半部に形成された反射面17aにおいて反射され、キャピラリー13の円柱状周面において集光されながら、光導波路1aの出力部7にほぼ直角をなす方向(ケース30の側面にほぼ直角をなす方向)に放射される。この放射モード光23は、その方向にほぼ直角に配置され、かつ、受光面からの反射光が、反射面17aに戻らない角度で受光し得るように配置された(ケース30の側面に固定された)光電変換素子(PD)20の受光面に受光される。受光された放射モード光による信号は、光電変換素子20において電気信号に変換され、この電気信号38は、光出力モニタ信号としてコネクタ37を介して、ケース30の外に出力される。
【0027】
合一点6から放射された放射モード光9は、キャピラリー13の基板1側の端面に設けられた遮光手段60により、キャピラリー13の内部への入射が遮断される。
遮光手段60の構成としては、図10に示すように、放射モード光の中で必要とする一部の放射モード光のみを通過させ、その他の光は可能な限り遮光する形状を有した遮光部材を、キャピラリー13の端面に設けるよう構成されている。遮光部材の形成方法としては、例えば、キャピラリー13の端面の一部(放射モード光を通過させる場所)をマスク部材で覆い、Tiなどの遮光特性を有する材料を蒸着し、後に該マスク部材を除去することにより形成することができる。
【0028】
このように、キャピラリー13内に入射する不要光が制限されているため、光検出器のモニタ信号出力は、図11に示すように、不要光が原因となって形成されるバックグラウンド・ノイズ(ボトムレベル)が低くなる。
しかも、先の出願(特願2000−101316号)のような、放射モード光の一部のみを抽出するための構成である、図3乃至図6に示したいずれかの構成を併せて用いることにより、光検出器に入射する不要光(不要な放射モード光を含む)を大幅に減少させることが可能となる。
【0029】
なお、図9においては、基板の端面における放射モード光の反射を少なくするために、基板端面を、基板表面の光導波路出力部7の方向に対して直角をなす平面から基板表面内において(水平方向に)約5度傾斜させる場合について説明したが、基板の端面を、基板表面に対して、傾斜させた場合には、キャピラリーを図12(光変調器の側面図)に示すように形成することが、その加工を容易にする上で有効である。
【0030】
【発明の効果】
以上の説明により、請求項1に係る発明によれば、光ファイバの接続に利用される光ファイバ補強部材を、放射モード光を伝播するキャピラリーとすることにより、従来の光変調器の形状並びに構造、また、光導波路素子の実装方法などを特に変更することなく、放射モード光を検出することができ、しかも、キャピラリーに入射する不要光を遮光するため、信号ノイズの少ない安定した光出力の検出が可能となる。
【0031】
また、請求項2に係る発明によれば、キャピラリー内を通過する放射モード光を、反射面の向きにより適宜必要な方向に出射させることが可能となるため、光検出器などの配置を最適化することが可能となる。
【0032】
また、請求項3に係る発明によれば、光検出器に向かう光の反射手段が限定した位置に形成されているため、光検出器に入射する不要光がより排除され、より信号ノイズの少ない安定した光出力の検出が可能となる。
【0033】
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の出力光モニタ付光導波路型光変調器の要部を示す平面説明図。
【図2】図1の光変調器において、反射された放射モード光の光電変換素子の受光面における入射面域を示す説明図。
【図3】先の出願に記載された光変調器の要部の構成を示す平面説明図。
【図4】放射モード光の一部をカットするための他の構成を示す図(その1)。
【図5】放射モード光の一部をカットするための他の構成を示す図(その2)。
【図6】放射モード光の一部をカットするための他の構成を示す図(その3)。
【図7】従来のキャピラリーにおける光の進路を示す概略図。
【図8】従来のキャピラリーを用いた場合の光検出器におけるモニタ信号出力の例を示す図。
【図9】本発明を適用した光変調器の構成の一例を示す平面説明図。
【図10】本発明のキャピラリーにおける光の進路を示す概略図。
【図11】本発明のキャピラリーを用いた場合の光検出器におけるモニタ信号出力の例を示す図。
【図12】本発明が適用される他の光変調器の要部を示す側面説明図。
【符号の説明】
1 誘電体基板
1a 光導波路
2,3 分岐光導波路部
4,5 分岐部の出力部分
6 合一点
7 光導波路出力部
8,9 放射モード光
10 出力側端面
12 補強部材
12a 入力側補強部材
13 キャピラリー
14 中空部
14a 中空部中心軸
15 出力光ファイバ
15a 入力光ファイバ
16 キャピラリーの接続端面
17 反射面
17a 反射面上半部
17b 反射面下半部
18 キャピラリー内部
20 光電変換素子
23,24 反射された放射モード光
25 反射面の上半部からの放射モード光の入射面域
26 反射面の下半部からの放射モード光の入射面域
27 入射面域25,26の重なり部
28 除去部分
29 キャピラリー下半部の端面
29a 端面29において反射された放射モード光の方向
30 ケース
31 入力側キャピラリー
32 入力部
33,34 電極
35 印加電気信号
36,37 コネクタ
38 電気信号
39 基板支持具
50 非反射面
51 遮光手段
52 遮光用凹部又は遮光板
60 遮光部材
F キャピラリー周面からの深さ
W キャピラリー先端面からの深さ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical waveguide modulator with an output light monitor. In particular, the present invention uses radiation mode light radiated from an optical waveguide as output light for monitoring in an appropriate direction, and the actual modulator itself. The present invention relates to an optical waveguide modulator with an output light monitor in which output light is monitored by simple monitoring means without changing the structural structure, feedback control of the operating point of the optical modulator is performed, and noise in the monitor signal is reduced. .
[0002]
[Prior art]
In general, in order to maintain the output light of an optical modulator using an optical waveguide element in a constant output state, the output light of the optical modulator is monitored, and optical modulation is performed in response to changes in the output light. It is necessary to change the magnitude of the modulation voltage applied to the device.
As a method of monitoring the output light of an optical modulator using an optical waveguide element, conventionally, a directional coupler (coupler) or the like is disposed in the optical waveguide element to monitor light separately from the optical waveguide for optical signal output. A method of providing an output optical waveguide is generally performed. In this method, it is necessary to newly provide an optical circuit for monitoring light splitting in the optical waveguide element, and it is necessary to connect the optical fiber for monitor output to the optical waveguide element separately from the optical fiber for optical output signal There is.
[0003]
As another monitoring method, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-194237, an inclined hole is formed in the clad portion on the optical waveguide, or a diffractive lens is disposed on the optical waveguide element, and the optical waveguide A system is known in which a part of the signal output light is taken out of the element substrate by this lens or the like. In this method, it is necessary to newly attach a monitor light extraction lens or the like on the optical waveguide type optical waveguide element. Since the monitor light is extracted above the optical waveguide element, The light receiving member must be attached to the optical waveguide element after it is mounted in the housing case, and this attachment requires considerable labor.
[0004]
Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 5-34650 discloses a system in which the end of an optical waveguide element is formed obliquely, a part of light output from the waveguide is reflected obliquely, and this reflected light is received as monitor light. Has been. In this method, it is necessary to select the inclined shape of the element end face within a range that does not adversely affect the main output light from the element. Therefore, there is a problem in practicality of this method.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-53086 describes a device that directly installs a light receiving element on an optical waveguide element and directly receives and monitors a part of signal output light in the optical waveguide. In this device, it is necessary to mount the light receiving element mounting means on the optical waveguide element, and the mounting of the mounting means and the work for connecting the light receiving element to it and the adjustment work are performed by attaching the optical waveguide element to the optical waveguide element. This is done after mounting in the housing case. For this reason, the mounting and adjustment operations of the light receiving element are considerably difficult, and the possibility of damaging the optical waveguide element is increased.
[0006]
Based on the above, the applicant of the present application (Japanese Patent Application No. 2000-101316, dated March 31, 2000) uses, as an output light for monitoring, radiation mode light emitted from an optical waveguide in an appropriate direction. The light intensity of the output light is monitored by a monitoring means using a capillary having a simple structure and excellent workability and optical fiber operability without changing the substantial structure of the optical modulator itself. We proposed an optical waveguide modulator with an output light monitor.
[0007]
The “optical waveguide optical modulator with output monitor” disclosed in the previous application will be described below.
In an optical modulator that obtains an ON / OFF optical signal output using a Mach-Zehnder type optical waveguide or the like, an optical waveguide is formed for radiation mode light generated in an OFF mode state, that is, an optical signal is not output. Within the substrate, the optical signal output is emitted obliquely outward with respect to the output optical waveguide through which the optical signal output is guided. This radiation mode light normally propagates in the substrate while making a radiation angle of about 0.7 degrees and away from the optical waveguide output portion, and finally is emitted to the outside from the substrate end face. Further, since the light amount of the radiation mode light has a complementary relationship with the light amount of the optical signal output passing through the output optical waveguide, the optical signal output can be monitored by detecting the radiation mode light.
[0008]
Also, an optical fiber for receiving an optical signal output from the optical waveguide and guiding it to the outside of the modulator is attached to the end face of the optical modulator substrate, but the outer diameter of this optical fiber is as very small as 125 μm. If the substrate is simply bonded to the end face of the substrate (output light output portion), the adhesive strength is insufficient. For this reason, an optical fiber is covered using an “optical fiber reinforcing member”, and one end face of this reinforcing member is bonded to the end face of the substrate to reinforce and protect the connection portion between the optical fiber and the optical waveguide, and its adhesive strength Has improved.
Generally, a silicon material or a ceramic material is usually used for the optical fiber reinforcing member. The present applicant selects a material that transmits signal light / radiation mode light as a material of the optical fiber reinforcement member, and further receives the radiation mode light emitted from the end face of the substrate, based on the thickness of the optical fiber reinforcement member. By setting the size to be possible, the radiation mode light can be guided into the optical fiber reinforcing member.
[0009]
Then, the opposite end surface of the optical fiber reinforcing member (the surface opposite to the bonding end surface bonded to the output end surface of the optical waveguide element in the optical fiber reinforcing member) is bonded and protected. When formed so as to be inclined with respect to the extending direction of the optical fiber, radiation mode light propagating through the reinforcing member is reflected at the inclined end face, and is different from the direction outside the reinforcing member (the output optical fiber is taken out). (In one desired direction, such as up, right, down, left). This radiated light is detected by a photodetector, for example, a photodiode (PD), arranged separately from the optical waveguide element in the optical waveguide element case, and the amount of radiation mode light is measured, and the value is measured. Thus, the amount of light output from the optical waveguide can be monitored.
[0010]
Further, by appropriately setting the inclination angle and direction of the inclined end face of the reinforcing member, the reflection radiation direction of the radiation mode light is changed, and the arrangement position of the photodetector that receives the radiation mode light is changed to the position of the optical waveguide element. It is possible to select optimally so as not to affect the function and the arrangement position of each member.
[0011]
FIG. 1 shows the above-described conventional example.
FIG. 1 is a plan view (partial cross section) illustrating a part of an apparatus for monitoring radiation mode light. In FIG. 1, the output side end face of the
[0012]
One
[0013]
The other end face (tip face) 17 of the capillary 13 is formed to be inclined with respect to the longitudinal axis of the
[0014]
However, in the conventional example according to FIG. 1, since both the radiation mode lights 23 and 24 are detected, the following problems occur.
In the conventional apparatus shown in FIG. 1, the
[0015]
In the earlier application of the present applicant (Japanese Patent Application No. 2000-101316), in order to solve this problem and stabilize the monitor light output from the photoelectric conversion element, the
As a specific example, as shown in FIG. 3, a reflection surface is formed on the
[0016]
Further, as shown in FIG. 3, by removing the
(1) The
(2) Further, the optical fiber is usually bonded and fixed to the capillary for reinforcement after alignment, and this adhesive wraps around the reflecting
[0017]
In FIG. 3, the output end of the
Correspondingly, the direction of the longitudinal
[0018]
As a configuration for causing only one of the
(1) As shown in FIG. 4, a part of the reflecting
(2) As shown in FIG. 5, before the radiation mode light reflected from the capillary 13 reaches the photoelectric conversion element, a light shielding means 51 for shielding a part thereof is provided.
(3) As shown in FIG. 6, a light-blocking recess or light-blocking plate 52 is provided inside the capillary 13 to block part of the radiation mode light before reaching the reflecting surface.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
In addition to the radiation mode light described above, various light leaks from the substrate of the optical waveguide type optical modulator, and when the substrate and the capillary are joined, the inside of the capillary is not limited to the radiation mode light. Will also be incident.
For this reason, the light directed to the photodetector from the reflecting surface formed on the capillary also contains a lot of unnecessary light other than the radiation mode light (see FIG. 7), and the monitor signal output from the photodetector is also backed up. The waveform contains a lot of ground noise (see FIG. 8).
Further, as shown in FIGS. 3 and 6, when part of the capillary is excised, the radiation mode light to be cut is irregularly reflected on the excision surface when the smoothness of the excision surface is low, and a part of the light detector There will be a problem of going to.
[0020]
The present invention solves the above-described problems and provides an optical waveguide type optical modulator with an output light monitor for more accurately detecting radiation mode light emitted from an optical waveguide as output light for monitoring. It is.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
As a means for solving the above-mentioned problem, the invention according to
[0022]
According to a second aspect of the present invention, in the optical waveguide type optical modulator with an output light monitor according to the first aspect, the light shielding means is passed through the end surface of the capillary opposite to the dielectric substrate side. Reflecting means for reflecting a part of the radiation mode light toward the photodetector is provided.
[0023]
Furthermore, the invention according to
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An example of an optical waveguide type optical modulator with an output light monitor of the present invention is shown in FIG.
In FIG. 9, a
[0025]
The
Light enters the optical
[0026]
Of the two
[0027]
The
As shown in FIG. 10, the light shielding means 60 has a shape that allows only a part of the radiation mode light required in the radiation mode light to pass and shields other light as much as possible. Is provided on the end face of the capillary 13. As a method for forming the light shielding member, for example, a part of the end face of the capillary 13 (a place where the radiation mode light is allowed to pass) is covered with a mask member, a material having a light shielding characteristic such as Ti is deposited, and the mask member is removed later. Can be formed.
[0028]
As described above, since unnecessary light incident on the capillary 13 is limited, the monitor signal output of the photodetector is generated as background noise (caused by unnecessary light as shown in FIG. 11). (Bottom level) decreases.
In addition, one of the configurations shown in FIGS. 3 to 6, which is a configuration for extracting only a part of the radiation mode light as in the previous application (Japanese Patent Application No. 2000-101316), is used together. Accordingly, it is possible to significantly reduce unnecessary light (including unnecessary radiation mode light) incident on the photodetector.
[0029]
In FIG. 9, in order to reduce the reflection of the radiation mode light on the end surface of the substrate, the substrate end surface is changed from the plane perpendicular to the direction of the optical
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the optical fiber reinforcing member used for connecting the optical fiber is a capillary that propagates the radiation mode light, so that the shape and structure of the conventional optical modulator are obtained. In addition, radiation mode light can be detected without changing the mounting method of the optical waveguide element, and unnecessary light incident on the capillary is shielded, thus detecting stable light output with little signal noise. Is possible.
[0031]
Further, according to the invention of
[0032]
According to the invention of
[0033]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory plan view showing a main part of a conventional optical waveguide type optical modulator with an output light monitor.
2 is an explanatory diagram showing an incident surface area on a light receiving surface of a photoelectric conversion element of reflected radiation mode light in the optical modulator of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is an explanatory plan view showing a configuration of a main part of the optical modulator described in the previous application.
FIG. 4 is a diagram showing another configuration for cutting a part of radiation mode light (part 1);
FIG. 5 is a diagram showing another configuration for cutting off part of radiation mode light (part 2);
FIG. 6 is a diagram showing another configuration for cutting off part of the radiation mode light (part 3);
FIG. 7 is a schematic view showing a light path in a conventional capillary.
FIG. 8 is a diagram showing an example of monitor signal output in a photodetector when a conventional capillary is used.
FIG. 9 is an explanatory plan view showing an example of the configuration of an optical modulator to which the present invention is applied.
FIG. 10 is a schematic view showing the path of light in the capillary of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing an example of monitor signal output in a photodetector when using the capillary of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory side view showing a main part of another optical modulator to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該光導波路出力部の出力端に接続される光ファイバと、
該光導波路出力部の出力端と該光ファイバの端面との接続部を補強する光ファイバ補強部材と、
前記分岐光導波路部の合一点から放射され、かつ該光導波路出力部の両側を通って伝播される放射モード光の一部を、該誘電体基板及び該光ファイバ補強部材を介して受光する光検出器と、
を有する出力光モニタ付光導波路型光変調器において、
該光ファイバ補強部材が、該光ファイバの接続端部分を収容する中空部を有し、かつ、該放射モード光を伝播するキャピラリーであり、
該キャピラリーの該誘電体基板側の端面には、前記放射モード光の一部のみを通過させる遮光手段が設けられていることを特徴とする出力光モニタ付光導波路型光変調器。An optical waveguide element comprising a dielectric substrate, and an optical waveguide formed on the substrate and having two or more branch optical waveguide portions and an optical waveguide output portion extending from a united point of the branch optical waveguide portions;
An optical fiber connected to the output end of the optical waveguide output section;
An optical fiber reinforcing member that reinforces a connection portion between the output end of the optical waveguide output portion and the end face of the optical fiber;
Light that receives a part of the radiation mode light that is radiated from the union point of the branched optical waveguide part and propagates through both sides of the optical waveguide output part via the dielectric substrate and the optical fiber reinforcing member A detector;
In an optical waveguide type optical modulator with an output light monitor,
The optical fiber reinforcing member has a hollow portion that accommodates a connection end portion of the optical fiber, and is a capillary that propagates the radiation mode light;
An optical waveguide type optical modulator with an output light monitor, characterized in that a light shielding means for allowing only a part of the radiation mode light to pass is provided on an end face of the capillary on the dielectric substrate side.
該キャピラリーの該誘電体基板側とは反対の端面には、該遮光手段を通過した放射モード光の一部を該光検出器に向かって反射させるための反射手段が設けられていることを特徴とする出力光モニタ付光導波路型光変調器。In the optical waveguide type optical modulator with an output light monitor according to claim 1,
Reflecting means for reflecting a part of the radiation mode light that has passed through the light shielding means toward the photodetector is provided on the end surface of the capillary opposite to the dielectric substrate side. An optical waveguide type optical modulator with an output light monitor.
該反射手段は、前記キャピラリーの誘電体基板側とは反対の端面の内、前記放射モード光の一部が入射する部分にのみ設けられていることを特徴とする出力光モニタ付光導波路型光変調器。The optical waveguide type optical modulator with an output light monitor according to claim 2,
The reflection means is provided only on a portion of the end face opposite to the dielectric substrate side of the capillary where the part of the radiation mode light is incident. Modulator.
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