JP6629338B2 - 光変調器及び光変調装置 - Google Patents
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Description
また、パターン部の空間的な周期が使用波長以下であることにより、高次の回折光が発生せずに、明確な共振特性を得ることができる。これにより、効率良く光を変調することができる。
以下、図1等を参照して、本発明の第1実施形態に係る光変調器及びこれを組み込んだ光変調装置について説明する。
図4A及び4Bは、図2Aに示すタイプの実施例1の光変調器10の共振特性を説明するチャートである。図4Aは、実施例1の光変調器10の反射光強度を示し、図4Bは、同光変調器10の反射光位相を示す。両チャートにおいて、横軸は波長〔nm〕を示し、縦軸は相対的な反射強度又は位相変化を示す。なお、実線はEOポリマーの屈折率nEOが1.600の場合であり、点線はEOポリマーの屈折率nEOが1.605の場合である。光変調器10に照射する入射光は、光変調器10が延びるxy面に対して法線方向である+z方向から入射させ、入射光の偏光方向は、分極方向DEに相当するx方向とした。
図15A及び15Bは、反射型強度変調器である実施例2の光変調器10の反射特性を説明する図である。図15Aは、光変調器10の反射スペクトルを示す。図15Aにおいて、横軸は波長〔nm〕を示し、縦軸は相対的な反射率(反射強度)を示す。また、図15Bは、光変調器10の波長1550nmにおける反射強度変化を示す。図15Bにおいて、横軸は可変屈折率部18の屈折率変化量を示し、縦軸は反射率の対数を示す。
図6A及び6Bは、図5に示すタイプの実施例3の光変調器110の共振特性を説明するチャートである。図6Aは、実施例3の光変調器110の反射光強度を示し、図6Bは、同光変調器110の反射光位相を示す。横軸は波長〔nm〕を示し、縦軸は相対的な反射強度又は位相変化を示す。なお、実線はEOポリマーの屈折率nEOが1.600の場合であり、点線はEOポリマーの屈折率nEOが1.605の場合である。図6Aでは、波長や屈折率に関わらず反射率が1.0となっており、光強度を変化させずに、位相のみを変化させる位相変調器になっている。
図16A及び16Bは、全反射型位相変調器である実施例4の光変調器110の反射及び位相特性を説明する図である。図16Aにおいて、上段は光変調器110の反射特性を示し、下段は位相特性を示す。図16Aにおいて、横軸は波長〔nm〕を示し、縦軸は相対的な反射率(反射強度)又は反射光位相〔rad〕を示す。また、図16Bは、光変調器110の波長1550nmにおける位相変化を示す。図16Bにおいて、横軸は可変屈折率部18の屈折率変化量を示し、縦軸は相対的な反射光位相〔rad〕を示す。
以下、第2実施形態に係る光変調器及びこれを組み込んだ光変調装置について説明する。なお、第2実施形態に係る光変調器等は、第1実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様であり説明を省略する。
以下、第3実施形態に係る光変調器及びこれを組み込んだ光変調装置について説明する。なお、第3実施形態に係る光変調器等は、第1実施形態を変形したものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様であり説明を省略する。
以下、第4実施形態に係る並列型の光送信装置について説明する。なお、第4実施形態に係る光送信装置は、第1実施形態の光変調器又は光変調装置を組み込んだものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様であり説明を省略する。
以下、第5実施形態に係る並列型の光受信装置等について説明する。なお、第5実施形態に係る光受信装置等は、第1実施形態の光変調器又は光変調装置を組み込んだものであり、特に説明しない部分については、第1実施形態と同様であり説明を省略する。
以下、第6実施形態に係る波面合成装置について説明する。なお、第6実施形態に係る波面合成装置は、第1実施形態の反射型光変調器(図5参照)を組み込んだものである。
Claims (16)
- 第1屈折率材料で形成された下地層と、
前記下地層上に、前記第1屈折率材料と異なる屈折率を有するとともに導電性を有する第2屈折率材料で形成された複数の部分を有するパターン部と、
前記第2屈折率材料と異なる屈折率を有し電界下で屈折率が変化する第3屈折率材料で形成されるとともに前記パターン部の前記複数の部分間を充填する可変屈折率部とを備え、
前記パターン部が延在する面に交差する方向から光が入射し、
前記可変屈折率部は印加される電界に対応した電界方向に沿って予め配向させた内部分極構造を有し、
前記パターン部の空間的な周期を使用波長以下にすることによって前記可変屈折率部は共振特性を有する光変調器。 - 前記第2屈折率材料は、前記第1屈折率材料よりも高い屈折率を有する誘電体及び金属のいずれかであり、前記第3屈折率材料は、前記第2屈折率材料よりも低い屈折率を有する材料及び前記第1屈折率材料と同等の屈折率を有する材料のいずれかである、請求項1に記載の光変調器。
- 前記下地層及び前記可変屈折率部は、絶縁性を有する、請求項1及び2のいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記パターン部は、高ドープ半導体及び金属のいずれかで形成されている、請求項1から3までのいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記可変屈折率部は、電気光学ポリマーで形成されている、請求項1から4までのいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記パターン部は、前記下地層の面に沿って配列されている、請求項1から5までのいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記パターン部は、周期的構造を有する、請求項1から6までのいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記複数の部分は、同一形状を有する、請求項1から7までのいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記パターン部は、格子状の形状を有する、請求項1から8までのいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記複数の部分は、前記複数の部分に交互に逆向きの電圧を印加する、請求項1から9までのいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記可変屈折率部により、強度変調及び位相変調のいずれか一方を行う、請求項1から10までのいずれか一項に記載の光変調器。
- 前記下地層の前記パターン部とは反対側に形成された反射膜を有する、請求項11に記載の光変調器。
- 請求項1から12までのいずれか一項に記載の光変調器と、
前記光変調器の前記パターン部に電圧を供給する電圧印加部と、
を備える光変調装置。 - 前記電圧印加部から前記パターン部に供給する電圧を変化させる制御部をさらに備える、請求項13に記載の光変調装置。
- 前記光変調器に傾斜光を入射させる、請求項13及び14のいずれか一項に記載の光変調装置。
- 並列型の光送信、並列型の光受信、及び波面合成のいずれかの用途に用いられる、請求項13から15までのいずれか一項に記載の光変調装置。
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