JP5133930B2 - 光変調器モジュール - Google Patents
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本発明による請求項1記載の光変調器モジュールは、電気光学効果を有する基板1と、前記基板1の面上に形成される光導波路2及び該光導波路2を伝搬する光を変調するために電圧を印加する中心電極4及び少なくとも一つの接地電極5a,5bと、を備え、前記光導波路2が、該光導波路2に光が入射する入力光導波路2aと、前記入力光導波路2aに入射した光を二つに分岐して伝搬する二つの分岐光導波路2bと、前記中心電極4と前記接地電極5a,5bとの間に前記電圧が印加されて前記分岐した光の位相を変調する二つの相互作用光導波路2c1 ,2c2 と、前記二つの相互作用光導波路2c1 ,2c2 を伝搬した光を合波する合波光導波路2d,2dと、前記合波光導波路2d,2dにおける光の合波点2gを介して該合波光導波路2dに接続されている出力光導波路2eと、から構成され、位相変調された光が前記合波光導波路2dにおいて合波されて生成される高次モード光が前記出力光導波路2eをほとんど伝搬せずに前記合波点2gから前記基板1の内部に二つの放射光6a,6bとして放射される光変調器100と、
前記光変調器100の前記基板1の内部に前記合波点2gから放射される前記二つの放射光6a,6bの少なくとも一方を受光するフォトディテクタ9と、
前記光変調器100及び前記フォトディテクタ9を収容する筐体12と、を備える光変調器モジュール101において、
前記基板1の前記出力光導波路2e側の基板端1aと対向する前記筐体12の内壁面13に設けられたパイプ17を介して信号光用光ファイバ7が前記筐体12の外部から内部に挿通され、
前記信号光用光ファイバ7は、キャピラリ14に挿通され、前記出力光導波路2eの出力端部2fに対向した状態で前記基板端1aに固定され、
前記合波光導波路2d,2dの前記合波点2gから放射された前記放射光6a,6bが前記キャピラリ14を透過して前記内壁面13に向かうようになっており、
前記筐体12は、前記内壁面13が前記放射光6a,6bを反射するように形成され、 前記フォトディテクタ9が、前記内壁面13で反射した前記放射光6a,6bを受光する位置に配置されており、
前記フォトディテクタ9が受光すべき前記放射光6a,6bが前記パイプ17内に入射せず且つ前記基板端1aと前記内壁面13との距離が短くなるように、前記キャピラリ14が前記基板1よりも屈折率の低い誘電体で構成されるとともに、前記キャピラリ14の前記内壁面13と対向する端面15bが所定角度に傾斜形成されていることを特徴としている。
なお、これから説明する各実施の形態において、図9〜14を参照して説明した従来の光変調器100及び光変調器モジュール101と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、図9〜14にあらわれる光導波路2の入力光導波路2a、分岐光導波路2b、電気信号源3、中心電極4、接地電極5a,5b、バイアスコントローラを含む放射光検出手段10、バイアス電源11は、各実施の形態にそれぞれ同じものを備えているが、その説明及び図面への記載は省略する。さらに、図14にあらわれる端面補強材16などは各実施の形態にも設けられているが、その説明及び図面への記載は省略する。
図1に示すように、第1の実施の形態の光変調器モジュール101は、光変調器100、キャピラリ14及びフォトディテクタ9が筐体12に収容されている。この実施の形態においても、合波光導波路2d,2dの合波点2eから放射された放射光6aは、基板1の水平方向及び深さ方向に1度以下の小さな傾斜角度(厳密には、水平方向に0.7度、深さ方向に0.9度)をもって基板1の内部に放射され、基板1の内部を広がりながら伝搬する。この実施の形態においても、合波点2eからは二つの放射光6a,6b(放射光6bは不図示)が放射されるが、フォトディテクタ9はいずれか一方だけを受光するものである。なお、図1では一方の放射光6aを受光する構成となっているが、他方の放射光6bを受光する構成としてもよいし、あるいは、両方の放射光6a,6bを受光する構成としてもよい。
なお、この第2の実施の形態において、上述した第1の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図2に示すように、第2の実施の形態の光変調器モジュール201は、光変調器100、キャピラリ14及びフォトディテクタ9が筐体12に収容されている。また、キャピラリ14の他方の端面15bは、信号光用光ファイバ7からフォトディテクタ9の受光面9aまでの距離dが所望の距離となるような所定角度に傾斜形成されている。ここでの所定角度とは、放射光6aの全反射以内の角度である。
なお、この第3の実施の形態において、上述した第1,2の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図3に示すように、第3の実施の形態の光変調器モジュール301は、光変調器100、キャピラリ14及びフォトディテクタ9が筐体12に収容されている。また、光導波路2の出力光導波路2eは、その出力端部2fが合波光導波路2d,2dの合波点2gから放射される放射光6aの光軸に対して基板1の水平方向に離れるように湾曲形成されている。
なお、この第4の実施の形態において、上述した第1〜3の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図4に示すように、第4の実施の形態の光変調器モジュール401は、光変調器100、キャピラリ14及びフォトディテクタ9が筐体12に収容されている。また、キャピラリ14の他方の端面15bは、所定角度に傾斜形成されている。さらに、光導波路2の出力光導波路2eは、その出力端部2fが合波光導波路2d,2dの合波点2gから放射される放射光6aの光軸に対して基板1の水平方向に離れるように湾曲形成されている。
なお、この第5の実施の形態において、上述した第1〜4の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図5に示すように、第5の実施の形態の光変調器モジュール501は、光変調器100、キャピラリ14及びフォトディテクタ9が筐体12に収容されている。また、筐体12の内壁面13は、反射部分13aにて反射する放射光6aの反射方向が信号光用光ファイバ7からより遠ざかる方向となるように所定角度に傾斜形成されている。
なお、この第6の実施の形態において、上述した第1〜5の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図6に示すように、第6の実施の形態の光変調器モジュール601は、光変調器100、キャピラリ14及びフォトディテクタ9が筐体12に収容されている。また、筐体12の内壁面13の反射部分13aには、放射光6aがフォトディテクタ9に向けて反射するように所定角度に傾斜している傾斜面21が筐体12内に突出して形成されている。
なお、この第7の実施の形態において、上述した第1〜6の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図7に示すように、第7の実施の形態の光変調器モジュール701は、光変調器100、キャピラリ14及びフォトディテクタ9が筐体12に収容されている。また、筐体12の内壁面13の反射部分13aには、反射する放射光6aがフォトディテクタ9に向けて集光するように湾曲凹面22が形成されている。
なお、この第8の実施の形態において、上述した第1〜7の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図8に示すように、第8の実施の形態の光変調器モジュール801は、光変調器100、キャピラリ14及びフォトディテクタ9が筐体12に収容されている。また、筐体12の内壁面23は、削り込み形成によって連続する曲面形状に形成されており、放射光6a,6bの反射空間24を形成している。
1a…基板端
2…光導波路
2a…入力光導波路
2b…分岐光導波路
2c1 ,2c2 …相互作用光導波路
2d…合波光導波路
2e…出力光導波路
2f…(出力光導波路の)出力端部
2g…合波点
4…中心電極
5a,5b…接地電極
6a,6b…放射光
7…信号光用光ファイバ
9…フォトディテクタ
9a…受光面
9b…マウント部
12…筐体
13,23…内壁面
13a…反射部分
14…キャピラリ
15a,15b…キャピラリの端面
17…パイプ
18…台座
100…光変調器
101…光変調器モジュール
L…基板端から筐体の内壁面までの距離
d…信号光用光ファイバからフォトディテクタまでの距離
Claims (8)
- 電気光学効果を有する基板(1)と、前記基板の面上に形成される光導波路(2)及び該光導波路を伝搬する光を変調するために電圧を印加する中心電極(4)及び少なくとも一つの接地電極(5a,5b)と、を備え、前記光導波路が、該光導波路に光が入射する入力光導波路(2a)と、前記入力光導波路に入射した光を二つに分岐して伝搬する二つの分岐光導波路(2b,2b)と、前記中心電極と前記接地電極との間に前記電圧が印加されて前記分岐した光の位相を変調する二つの相互作用光導波路(2c1 ,2c2 )と、前記二つの相互作用光導波路を伝搬した光を合波する合波光導波路(2d,2d)と、前記合波光導波路における光の合波点(2g)を介して該合波光導波路に接続されている出力光導波路(2e)と、から構成され、位相変調された光が前記合波光導波路において合波されて生成される高次モード光が前記出力光導波路をほとんど伝搬せずに前記合波点から前記基板の内部に二つの放射光(6a,6b)として放射される光変調器(100)と、
前記光変調器の前記基板の内部に前記合波点から放射される前記二つの放射光の少なくとも一方を受光するフォトディテクタ(9)と、
前記光変調器及び前記フォトディテクタを収容する筐体(12)と、を備える光変調器モジュール(101)において、
前記基板の前記出力光導波路側の基板端(1a)と対向する前記筐体の内壁面(13)に設けられたパイプ(17)を介して信号光用光ファイバ(7)が前記筐体の外部から内部に挿通され、
前記信号光用光ファイバは、キャピラリ(14)に挿通され、前記出力光導波路の出力端部(2f)に対向した状態で前記基板端に固定され、
前記合波光導波路の前記合波点から放射された前記放射光が前記キャピラリを透過して前記内壁面に向かうようになっており、
前記筐体は、前記内壁面が前記放射光を反射するように形成され、
前記フォトディテクタが、前記内壁面で反射した前記放射光を受光する位置に配置されており、
前記フォトディテクタが受光すべき前記放射光が前記パイプ内に入射せず且つ前記基板端と前記内壁面との距離が短くなるように、前記キャピラリが前記基板よりも屈折率の低い誘電体で構成されるとともに、前記キャピラリの前記内壁面と対向する端面(15b)が所定角度に傾斜形成されていることを特徴とする光変調器モジュール。 - 前記フォトディテクタ(9)が、前記筐体(12)の前記内壁面(13)で反射した前記放射光(6a,6b)がその受光面(9a)に斜めに入射するように配置されていることを特徴とする請求項1記載の光変調器モジュール。
- 前記出力光導波路(2e)は、前記合波光導波路(2d)の前記合波点(2g)から放射される前記二つの放射光(6a,6b)の少なくとも一方の光軸に対してその出力端部(2f)が離れるように湾曲形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の光変調器モジュール。
- 前記筐体(12)の前記内壁面(13)は、前記フォトディテクタ(9)に向かう前記放射光(6a,6b)の反射方向が前記信号光用光ファイバ(7)から遠ざかる方向となるように、前記放射光を反射する部分(13a)が傾斜形成されていることを特徴とする請求項1又は2又は3記載の光変調器モジュール。
- 前記筐体(12)の前記内壁面(13)は、前記フォトディテクタ(9)に向けて集光するように少なくとも前記放射光(6a,6b)を反射する部分(13a)が曲面形成されていることを特徴とする請求項1又は2又は3記載の光変調器モジュール。
- 前記筐体(12)の前記内壁面(23)が連続する曲面形状に形成されていることを特徴とする請求項1又は2又は3記載の光変調器モジュール。
- 前記筐体(12)の前記内壁面(13,23)の前記放射光(6a,6b)を反射する部分(13a)の表面粗さがRa3.2μm以下に形成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか一つに記載の光変調器モジュール。
- 前記筐体(12)の前記内壁面(13,23)の前記放射光(6a,6b)を反射する部分(13a)が反射率が高い材料でコーティングされていることを特徴とする請求項1〜6の何れか一つに記載の光変調器モジュール。
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