JP5786333B2 - 電気光学変調器 - Google Patents
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Description
図5は、本発明の第1の実施の形態の電気光学変調器の構成を示す図である。本発明の第1の実施の形態の電気光学変調器は、信号光源1011から出力された信号光を信号光源側偏光方向調整部1021にて偏光方向を調整する。この時、変調部1031でのEO効果が最大になるように調整する。EO効果を発生させるために、導波路コアを構成するシリコンに、意図的に結晶歪を導入することで結晶対称性を崩す。これにより生じるEO効果を最大限利用するために、信号光源側偏光方向調整部1021で偏光方向を調整している。EO効果が最大となるのは、物質の結晶等の方位においてその電気光学効果(EO効果)が最大になる方向と、電場の方向を一致させた場合である。結晶の方向に合致させるために、電場の方向を回すために、信号光源側偏光方向調整部1021において光の偏光方向(電場の振動方向)を調整している。
本発明の第2の実施の形態を説明する。上記第1の実施の形態において、参照光源1041と参照光源側偏光方向調整部1022を用いず、信号光源1011から出力された光を、信号光と参照光に二分した構成にすることができる。図7は、本発明の第2の実施の形態の構成を示す図である。本発明の第2の実施の形態は、図5の構成から、参照光源1041と参照光源側偏光方向調整部1022が省かれている。このため、システム全体の消費電力を低減することができる。
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。図8は、本発明の第3の実施の形態の構成を示す図である。本実施形態は、前記第2の実施の形態において、参照光源側偏光方向調整部1022を用いず、信号光と参照光に二分した光の干渉を用いる構成としている。本実施の形態では、参照光源側偏光方向調整部1022を必要としないため、システム全体を簡素化することができる。
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。図9は、本発明の第4の実施の形態の構成を示す図である。本実施の形態においては、信号光を二分岐し一方を信号光、他方を参照光とする前記第2の実施形態における、信号光と参照光の分岐を、偏光による分割で構成している。本実施の形態では、参照光の伝搬経路を信号光と同一とすることができるため、電気光学変調器を小型化することができる。さらに、信号光と参照光の伝搬経路を同一とすることで、光導波路のアーム間での作製プロセスのばらつきによる意図しない特性変化を回避できる。
図9の前記第4の実施形態では、シリコン導波路1121上の変調部1031において、EO効果を用いて横方向の電場に支配的に屈折率変化を与えている。この変形例では、図10に示すように、シリコン導波路1121上の変調部1031において、縦方向(紙面垂直方向)の電場(電界)に支配的に屈折率変化を与えている。この場合も、図9の前記第4の実施形態と同じ原理で変調器を構成できる。
本発明の第5の実施の形態を説明する。図11は、本発明の第5の実施の形態の構成を示す図である。本実施の形態は、図8の前記第3の実施の形態において、変調部1031を複数個並列配置したものである。本発明の第5の実施の形態では、各変調部1031において干渉計構造をとらないため、システム全体を小型化することができる。
1021 信号光源側偏光方向調整部
1022 参照光源側偏光方向調整部
1023 変調信号側偏光方向調整部
1024 出力変調光偏光方向調整部
1031 変調部
1041 参照光源
1051 受光部
1061 SOI基板
1071 埋め込み酸化層(SiO2)
1081 Si層
1091 SiN層
1101 金属(電極)
1111 偏光ビームスプリッタ
1121 シリコン導波路(閉路導波路)
1131 光導波路
Claims (2)
- 信号光源から出力される信号光を受ける偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタで偏光分離された2つの光が互いに逆方向に回る閉路の導波路と、
を備え、前記閉路の導波路上を互いに逆方向に回る前記偏光分離された2つの光の一方を信号光、他方を参照光とし、
前記閉路の導波路上を互いに逆方向に回る前記偏光分離された2つの光の一方である前記信号光に対して電気光学効果による変調を与える変調部を前記閉路の導波路上に備え、
前記閉路の導波路上を互いに逆方向に回る前記偏光分離された2つの光は、前記偏光ビームスプリッタに戻り出力変調光として取り出され、
前記偏光ビームスプリッタからの出力変調光に対して偏光を回転させ、前記信号光と前記参照光を干渉させ強度変調に変換する出力変調光偏光方向調整部と、
前記強度変調に変換された光を検出する受光部と、
を備えた電気光学変調器。 - 前記変調部は、前記導波路に縦方向からの電界を印加する請求項1記載の電気光学変調器。
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