JP4789460B2 - 光スイッチ及び光試験装置 - Google Patents
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Description
一方、駆動信号が論理値Hの場合、駆動部160は、予め定められた正の入力電圧を生成し、タイミング調整部170を介して電極110a及び電極130bに印加する。この場合、光導波路100及び光導波路105の屈折率が変化するため、光導波路100及び光導波路105が平行して設けられた部分の長さが完全結合長と一致しなくなる。この結果、光導波路140からの入力光は光導波路100から出力され、光導波路144、光導波路120、及び光導波路148を介して光スイッチ10から出力される。なお、駆動信号が論理値Hの場合に電極110a及び電極130bに印加される入力電圧は、入力光が光導波路100から出力される割合を最大化し、光導波路105から出力される割合を最小化する電圧値であることが望ましい。
図2(a)は、光スイッチ10の光結合器115におけるAA'断面を示す。本実施形態に係る光スイッチ10は、リチウム・ナイオベート結晶のZ軸方向が基板の垂直方向となるように切り出された基板上に設けられる。光導波路100及び光導波路105は、当該基板にチタン等の金属を拡散することにより設けられる。電極110aは、基板における光導波路100の上面に設けられ、タイミング調整部170から入力電圧の供給を受ける。電極110bは、基板における光導波路105の上面に設けられ、0Vに接地される。
光導波路140を介して光導波路100にコヒーレントなレーザー光を入力した状態で、駆動信号の論理値をLからHへ切り替えると、光導波路105側で導波される奇モードの光より光導波路100側で導波される偶モードの光の強度が高くなる。この際、光導波路100及び光導波路105に印加される電界の変化に伴って奇モード及び偶モードの光の位相が変調され、光の周波数のチャープが発生する。このチャープの正負はリチウム・ナイオベート結晶の方位により異なるが、図3においては正のチャープとして示す。同様に、駆動信号の論理値がHからLへ切り替わると、負のチャープが発生する。光導波路100の入力及び出力間のチャープは、以下の数1に示すように、位相の変化量、すなわち微分値により表される。
まず、光スイッチ10がオフの状態において、駆動部160は、第1の入力電圧0Vを電極110に印加する。また、入力電圧変換部880は、基準電圧V1から第1の入力電圧0Vを減じた第2の入力電圧V1を、電極830に印加する。この結果、光導波路100に入力された入力光は、光導波路105の出力側端部から出力され、光スイッチ10の光出力ポートからは出力されない。
20 光試験装置
115、135 光結合器
100、105、120、125、140、141、142、144、146、148、150、152 光導波路
110a〜b、130a〜b、410a〜b、430a〜b、830a〜b、910a〜b、1030a〜b、1130a〜b 電極
160 駆動部
170 タイミング調整部
880 入力電圧変換部
1300 光ファイバ
1310 発光部
1320 パルス発生器
1330 方向性結合器
1340 検波器
1350 平均算出部
Claims (12)
- 平行に設けられた第1光導波路及び第2光導波路を有し、前記第1光導波路の入力側端部に入力された入力光を、前記第1光導波路及び前記第2光導波路の一方の出力側端部から出力光として出力する分布結合型の第1の光結合器と、
第1の入力電圧に応じた電界を前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加して、前記第1の光結合器に入力された前記入力光を前記出力光として出力させるか否かを前記第1の入力電圧に応じて制御する第1の電極と、
前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加される電界の変化に応じた前記出力光の位相の変化を低減させる位相変調低減部とを備え、
前記位相変調低減部は、
前記第1光導波路の前記出力側端部から出力される前記出力光を入力する第3光導波路と、前記第3光導波路に平行に設けられた第4光導波路とを有し、前記第1の光結合器における位相の変化を低減させた前記出力光を前記第3光導波路から出力する、前記第1の光結合器とほぼ同一構造の分布結合型の第2の光結合器と、
前記第1の入力電圧に応じて、前記第1の電極が前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加する電界と逆方向の電界を前記第3光導波路及び前記第4光導波路に印加して、前記第3光導波路を伝搬する前記出力光の位相を、前記第1の光結合器における位相の変化量と実質的に同一量逆方向に変化させる第2の電極と
を有する光スイッチ。 - 前記第1の入力電圧を前記第1の電極に印加してから前記第1の入力電圧を前記第2の電極に印加するまでの時間を、前記第1の光結合器に前記入力光が入力されてから前記第3光導波路に前記出力光が入力されるまでの時間と実質的に同一となるように調整するタイミング調整部を更に備える請求項1に記載の光スイッチ。
- 平行に設けられた第1光導波路及び第2光導波路を有し、前記第1光導波路の入力側端部に入力された入力光を、前記第1光導波路及び前記第2光導波路の一方の出力側端部から出力光として出力する分布結合型の第1の光結合器と、
第1の入力電圧に応じた電界を前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加して、前記第1の光結合器に入力された前記入力光を前記出力光として出力させるか否かを前記第1の入力電圧に応じて制御する第1の電極と、
前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加される電界の変化に応じた前記出力光の位相の変化を低減させる位相変調低減部とを備え、
前記位相変調低減部は、
外部から光を入力して前記入力光として前記第1光導波路に入力する第3光導波路と、前記第3光導波路に平行に設けられた第4光導波路とを有する分布結合型の前記第1の光結合器とほぼ同一構造の第2の光結合器と、
前記第1の入力電圧に応じて、前記第1の電極が前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加する電界と逆方向の電界を前記第3光導波路及び前記第4光導波路に印加して、前記第3光導波路を伝搬する前記入力光の位相を、前記第1の光結合器における位相の変化量と実質的に同一量逆方向に変化させる第2の電極と
を有する光スイッチ。 - 前記第1の入力電圧を前記第2の電極に印加してから前記第1の入力電圧を前記第1の電極に印加するまでの時間を、前記第3光導波路に光が入力されてから前記第1の光結合器に前記入力光が入力されるまでの時間と実質的に同一となるように調整するタイミング調整部を更に備える請求項3に記載の光スイッチ。
- 前記位相変調低減部は、
前記第1の入力電圧に応じて、前記第1の電極が前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加する電界と逆方向でほぼ同じ大きさの電界を前記第3光導波路及び前記第4光導波路に印加する
請求項1から4のいずれか1項に記載の光スイッチ。 - 平行に設けられた第1光導波路及び第2光導波路を有し、前記第1光導波路の入力側端部に入力された入力光を、前記第1光導波路及び前記第2光導波路の一方の出力側端部から出力光として出力する分布結合型の第1の光結合器と、
第1の入力電圧に応じた電界を前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加して、前記第1の光結合器に入力された前記入力光を前記出力光として出力させるか否かを前記第1の入力電圧に応じて制御する第1の電極と、
前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加される電界の変化に応じた前記出力光の位相の変化を低減させる位相変調低減部とを備え、
前記位相変調低減部は、
前記第1光導波路の前記出力側端部から出力される前記出力光を入力する第3光導波路と、前記第3光導波路に平行に設けられた第4光導波路とを有し、前記第1の光結合器における位相の変化を低減させた前記出力光を前記第4光導波路から出力する、前記第1の光結合器とほぼ同一構造の分布結合型の第2の光結合器と、
予め定められた基準電圧から前記第1の入力電圧を減じて第2の入力電圧を生成する入力電圧変換部と、
前記第2の入力電圧に応じて、前記第1の電極が前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加する電界と同方向の電界を前記第3光導波路及び前記第4光導波路に印加して、前記第3光導波路及び前記第4光導波路を伝搬する前記出力光の位相を、前記第1の光結合器における位相の変化量と実質的に同一量逆方向に変化させる第2の電極と
を有する光スイッチ。 - 前記第1の入力電圧を前記第1の電極に印加してから前記第2の入力電圧を前記第2の電極に印加するまでの時間を、前記第1の光結合器に前記入力光が入力されてから前記第3光導波路に前記出力光が入力されるまでの時間と実質的に同一となるように調整するタイミング調整部を更に備える請求項6に記載の光スイッチ。
- 平行に設けられた第1光導波路及び第2光導波路を有し、前記第1光導波路の入力側端部に入力された入力光を、前記第1光導波路及び前記第2光導波路の一方の出力側端部から出力光として出力する分布結合型の第1の光結合器と、
第1の入力電圧に応じた電界を前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加して、前記第1の光結合器に入力された前記入力光を前記出力光として出力させるか否かを前記第1の入力電圧に応じて制御する第1の電極と、
前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加される電界の変化に応じた前記出力光の位相の変化を低減させる位相変調低減部とを備え、
前記位相変調低減部は、
外部から光を入力する第3光導波路と、前記第3光導波路に平行に設けられ、前記第3光導波路が入力した入力光を前記第1光導波路に入力する第4光導波路とを有する、前記第1の光結合器とほぼ同一構造の分布結合型の第2の光結合器と、
予め定められた基準電圧から前記第1の入力電圧を減じて第2の入力電圧を生成する入力電圧変換部と、
前記第2の入力電圧に応じて、前記第1の電極が前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加する電界と同方向の電界を前記第3光導波路及び前記第4光導波路に印加して、前記第3光導波路を伝搬する前記入力光の位相を、前記第1の光結合器における位相の変化量と実質的に同一量逆方向に変化させる第2の電極と
を有する光スイッチ。 - 前記第2の入力電圧を前記第2の電極に印加してから前記第1の入力電圧を前記第1の電極に印加するまでの時間を、前記第3光導波路に光が入力されてから前記第1の光結合器に前記入力光が入力されるまでの時間と実質的に同一となるように調整するタイミング調整部を更に備える請求項8に記載の光スイッチ。
- 前記位相変調低減部は、
前記第2の入力電圧に応じて、前記第1の電極が前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加する電界と同方向でほぼ同じ大きさの電界を前記第3光導波路及び前記第4光導波路に印加する
請求項6から9のいずれか1項に記載の光スイッチ。 - 平行に設けられた第1光導波路及び第2光導波路を有し、前記第1光導波路の入力側端部に入力された入力光を、前記第1光導波路及び前記第2光導波路の一方の出力側端部から出力光として出力する分布結合型の第1の光結合器と、
第1の入力電圧に応じた電界を前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加して、前記第1の光結合器に入力された前記入力光を前記出力光として出力させるか否かを前記第1の入力電圧に応じて制御する第1の電極と、
前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加される電界の変化に応じた前記出力光の位相の変化を低減させる位相変調低減部とを備え、
前記位相変調低減部は、
前記第1光導波路の前記出力側端部から出力される前記出力光を入力し、又は外部から光を入力して前記入力光として前記第1光導波路に入力する第3光導波路を有しており、前記第1の入力電圧に応じて、前記第1の電極が前記第1光導波路に印加する電界と逆方向でほぼ同じ大きさの電界を前記第3光導波路に印加して、
前記出力光の位相を、前記第1光導波路及び前記第2光導波路に印加される電界の変化に応じた前記出力光の位相の変化量と実質的に同一量逆方向に変化させる
光スイッチ。 - 光を発生する発光部と、
パルス信号を発生するパルス発生器と、
前記パルス信号に基づいて、前記発光部により発生された光を出力するか否かを切り替える光スイッチと、
前記光スイッチから出力された光を外部の光導波路に入力し、前記外部の光導波路から反射光を取得する方向性結合器と、
前記外部の光導波路から取得された反射光の検波を行う検波部と
を備え、
前記光スイッチは、請求項1から11のいずれか1項記載の光スイッチである
光試験装置。
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