JP6413807B2 - 光変調器 - Google Patents
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Description
このため、従来の技術では、光変調器の組立段階で、各々の光導波路に対する入射光の強度比を変更または補正できなかった。
(1) 第1の光導波路および第2の光導波路と、各光導波路を伝播する光波を制御するための制御用電極とを有する光変調器において、直線偏波光を供給する供給部と、該供給部から供給された該直線偏波光を前記第1及び第2の光導波路に導く空間光学系を備え、該空間光学系には、該直線偏波光を互いに偏波面が直交する2つの光に分岐すると共に、該直線偏波光の偏波面の角度を調整することで偏波面が直交する2つの光の強度比を変更することが可能な分岐部と、該第1の光導波路に入射する光と該第2の光導波路に入射する光との偏波面を一致させるため、該分岐部で分岐された一方の光が該第1の光導波路に至る光路、または、該分岐部で分岐された他方の光が該第2の光導波路に至る光路の少なくともいずれか一方に配置される波長板とを設けることを特徴とする。
(6) 第1の光導波路および第2の光導波路と、各光導波路を伝播する光波を制御するための制御用電極とを有する光変調器において、直線偏波光を供給する供給部と、該供給部から供給された該直線偏波光を前記第1及び第2の光導波路に導く空間光学系を備え、該空間光学系には、該直線偏波光を互いに偏波面が直交する2つの光に分岐することが可能な分岐部と、該第1の光導波路に入射する光と該第2の光導波路に入射する光との偏波面を一致させるため、該分岐部で分岐された一方の光が該第1の光導波路に至る光路、または、該分岐部で分岐された他方の光が該第2の光導波路に至る光路の少なくともいずれか一方に配置される波長板と該供給部と該分岐部との間に配置されるコリメートレンズと、該分岐部と前記第1及び第2の光導波路との間に各々配置される結合レンズとを設けることを特徴とする。
本発明に係る光変調器は、図1〜図5に示すように、基板上に形成された第1の光導波路31および第2の光導波路32と、各光導波路を伝播する光波を制御するための制御用電極(不図示)とを有する光変調器において、直線偏波光を供給する供給部(光出射端に偏光子12を取り付けた光ファイバ11、または、偏波保持光ファイバ13)と、該供給部から供給された直線偏波光P1を互いに偏波面が直交する2つの光(P2,P3)に分岐する分岐部(偏光ビームスプリッタ21)とを有し、該分岐部で分岐された一方の光が該第1の光導波路31に至る光路(第1の光導波路31側への入射光の光路)、または、該分岐部で分岐された他方の光が該第2の光導波路32に至る光路(第2の光導波路32側への入射光の光路)の少なくともいずれか一方に波長板23を配置し、該第1の光導波路31に入射する光P2と該第2の光導波路32に入射する光P4との偏波面を一致させたことを特徴とする。
本実施例の入射光分離用光学系は、入射コリメータ15と、偏光ビームスプリッタ21および反射ミラー22と、波長板23と、入射レンズアレイ24とを備えている。
光変調器外部のレーザー光源等の光源から光ファイバ11を通じて入力される入射光(入射ビーム)は、偏光子12によって斜め45度の偏波面を持つ直線偏波光P1に変換され、コリメートレンズ14によって平行状態の光(コリメート光)に調整される。
ここで、斜め45度の偏波面とは、入射光の光軸に沿った水平平面(または垂直平面)に対して45度に傾けた偏波面を意味する。また、水平平面とは、基準面(本例では基板面)に対して水平な平面であり、垂直平面とは、基準面に対して垂直な平面である。
なお、偏光子12が固定された光ファイバ11を光軸に対して回転調整可能に取り付けておき、該光ファイバ11を各々の光導波路31,32での光ロス差を低減するように回転調整した後に固定するようにしてもよい。
Ex=Ecosθ
Ey=Esinθ
また、偏光ビームスプリッタ21による分岐比(水平偏波光と垂直偏波光の強度比)Rは、以下の式で表すことができる。
R=(Ey/Ex)2=(cosθ/sinθ)2=tan2θ
これに対し、例えば、各々の光導波路31,32で0.5dBの光ロス差がある場合には、0.5dB=101og10(tan2θ)であり、θ=43.34度となるので、偏光子12を回転させて、光ファイバ11からのレーザ光が43.35度の偏波面を持つ直線偏波光に変換されるように調整すればよい。
なお、直線偏波光の入力側(偏波保持光ファイバ13の光入射端)において、偏光子等により直線偏波光の偏波面の調整を行うようにしてもよく、この場合には、光ロス差に基づく調整を行わずに偏波保持光ファイバ13を固定することができる。
本実施例の入射光分離用光学系では、波長板23を、偏光ビームスプリッタ21および反射ミラー22と一体構造にしている。
すなわち、一対のガラス基材の接合面に誘電体多層膜を設けて偏光ビームスプリッタ21を形成し、一方のガラス基材における接合面の対向面に反射膜面を設けて反射ミラー22を形成し、更に、該一方のガラス基材における光反射方向の端面に波長板23を貼り合わせた構造となっている。
このように、偏光ビームスプリッタ21、反射ミラー22、波長板23を一体構造の部品とすることで、それぞれを別部品にする場合に比べて部品配置の際の位置ずれ等が抑えられ、精度良い部品配置を行うことができる。
本実施例の入射光分離用光学系では、入射コリメータ15の向きを、各々の光導波路31,32の向きに対して直角にしてある。また、偏光ビームスプリッタ21への光入射方向が変わったのに対応させて、偏光ビームスプリッタ21で入射光の光軸と同じ方向に垂直偏波光を分岐し、水平平面上で該光軸に直交する方向に水平偏波光を分岐している。
このような構成により、光変調器に対する光ファイバ11(あるいは偏光保持光ファイバ13)のケーブル接続を該光変調器の長手方向の端面ではなく該光変調器の側面にすることができる。このため、光変調器の長手方向の端面にケーブル接続する構成に比べ、該長手方向のスペースが限られた場所へ光変調器を配置する際のケーブル配線の取り回しが容易となる。
本実施例の入射光分離用光学系では、入射コリメータ15の向きを、各々の光導波路31,32の向きに対して直角にしてある。また、入射コリメータ15と偏光ビームスプリッタ21との間に反射ミラー16を設けてある。
このような構成によっても、光変調器に対する光ファイバ11(あるいは偏光保持光ファイバ13)のケーブル接続を該光変調器の長手方向の端面ではなく該光変調器の側面にすることができる。このため、光変調器の長手方向の端面にケーブル接続する構成に比べ、該長手方向のスペースが限られた場所へ光変調器を配置する際のケーブル配線の取り回しが容易となる。
12 偏光子
13 偏波保持光ファイバ
14 コリメートレンズ
15 入射コリメータ
16 反射ミラー
21 偏光ビームスプリッタ
22 反射ミラー
23 波長板
24 入射レンズアレイ
25,26 結合レンズ
31,32 光導波路
Claims (6)
- 第1の光導波路および第2の光導波路と、各光導波路を伝播する光波を制御するための制御用電極とを有する光変調器において、
直線偏波光を供給する供給部と、
該供給部から供給された該直線偏波光を前記第1及び第2の光導波路に導く空間光学系を備え、
該空間光学系には、該直線偏波光を互いに偏波面が直交する2つの光に分岐すると共に、該直線偏波光の偏波面の角度を調整することで偏波面が直交する2つの光の強度比を変更することが可能な分岐部と、
該第1の光導波路に入射する光と該第2の光導波路に入射する光との偏波面を一致させるため、該分岐部で分岐された一方の光が該第1の光導波路に至る光路、または、該分岐部で分岐された他方の光が該第2の光導波路に至る光路の少なくともいずれか一方に配置される波長板とを設けることを特徴とする光変調器。 - 請求項1に記載の光変調器において、
該供給部は、光出射端に偏光子を取り付けた光ファイバ、または、偏波保持光ファイバであることを特徴とする光変調器。 - 請求項2に記載の光変調器において、
該偏光子または該偏波保持光ファイバを、該供給部から出力される光の光軸に対して回転調整可能に設けたことを特徴とする光変調器。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の光変調器において、
該供給部と該分岐部との間にコリメートレンズを配置し、該分岐部と該第1および第2の光導波路との間に結合レンズを各々配置したことを特徴とする光変調器。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の光変調器において、
該分岐部は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする光変調器。 - 第1の光導波路および第2の光導波路と、各光導波路を伝播する光波を制御するための制御用電極とを有する光変調器において、
直線偏波光を供給する供給部と、
該供給部から供給された該直線偏波光を前記第1及び第2の光導波路に導く空間光学系を備え、
該空間光学系には、該直線偏波光を互いに偏波面が直交する2つの光に分岐することが可能な分岐部と、
該第1の光導波路に入射する光と該第2の光導波路に入射する光との偏波面を一致させるため、該分岐部で分岐された一方の光が該第1の光導波路に至る光路、または、該分岐部で分岐された他方の光が該第2の光導波路に至る光路の少なくともいずれか一方に配置される波長板と
該供給部と該分岐部との間に配置されるコリメートレンズと、
該分岐部と前記第1及び第2の光導波路との間に各々配置される結合レンズとを設けることを特徴とする光変調器。
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