JPH02141723A - 偏光波発生装置 - Google Patents
偏光波発生装置Info
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- JPH02141723A JPH02141723A JP1256916A JP25691689A JPH02141723A JP H02141723 A JPH02141723 A JP H02141723A JP 1256916 A JP1256916 A JP 1256916A JP 25691689 A JP25691689 A JP 25691689A JP H02141723 A JPH02141723 A JP H02141723A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/31—Digital deflection, i.e. optical switching
- G02F1/313—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure
- G02F1/3136—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of interferometric switch type
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/0136—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour for the control of polarisation, e.g. state of polarisation [SOP] control, polarisation scrambling, TE-TM mode conversion or separation
- G02F1/0144—TE-TM mode separation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、供給された光波から互いに直交して偏光さ
れた光波を発生するための装置に関するものである。
れた光波を発生するための装置に関するものである。
(従来の技術〕
コヒーレントな光通信システムを実現するためには多数
の方法がある。その一つである偏光直角受信は、伝送路
上に供給される信号の偏光方向が変動する問題について
、この信号が受信機内で前記の形式の装置により2つの
互いに直交して偏光された部分信号、たとえばTEおよ
びTM倍信号分解され、それらが別々に局部発振器と重
畳されることにより対処している。
の方法がある。その一つである偏光直角受信は、伝送路
上に供給される信号の偏光方向が変動する問題について
、この信号が受信機内で前記の形式の装置により2つの
互いに直交して偏光された部分信号、たとえばTEおよ
びTM倍信号分解され、それらが別々に局部発振器と重
畳されることにより対処している。
このような装置はこれまで主として自由放射伝播および
ファイバ方式で実現された。前者は、案内された光波か
ら自由に伝播する波への移行が必要であるという欠点を
有する。ファイバによる後者では、製造の際の困難と、
温度変動またはファイバの曲がりへの部品特性の敏感さ
による困難とを伴う。
ファイバ方式で実現された。前者は、案内された光波か
ら自由に伝播する波への移行が必要であるという欠点を
有する。ファイバによる後者では、製造の際の困難と、
温度変動またはファイバの曲がりへの部品特性の敏感さ
による困難とを伴う。
前記形式の集積された光学的装置の試みは今まで散発的
にのみ知られている(「エレクトロニフクスレターズ(
Electro、Lett、) j 23 (198
7)第614〜616頁参照)、そこでは方向性結合器
の偏光に関係する結合強度が利用され、方向性結合器の
ディメンジジニングは、たとえばTE偏光された光波は
完全に方向性結合器の第2の光導波路のなかへ移行結合
し、他方においてTM偏光された光波はすべてこの方向
性結合器の第1の光導波路のなかにとどまるように行わ
れる。製造過程での小さい変動が部品の正常な機能に望
ましくない作用をし、また有害な漏話を惹起する。前記
の文献によれば、少なくともTM偏光された波の結合特
性を制御し得るように、方向性結合器に1つの電極を設
けることにより上記の問題に対処している。しかし、T
E偏光された波に対しては、結合特性を制御することが
できない。
にのみ知られている(「エレクトロニフクスレターズ(
Electro、Lett、) j 23 (198
7)第614〜616頁参照)、そこでは方向性結合器
の偏光に関係する結合強度が利用され、方向性結合器の
ディメンジジニングは、たとえばTE偏光された光波は
完全に方向性結合器の第2の光導波路のなかへ移行結合
し、他方においてTM偏光された光波はすべてこの方向
性結合器の第1の光導波路のなかにとどまるように行わ
れる。製造過程での小さい変動が部品の正常な機能に望
ましくない作用をし、また有害な漏話を惹起する。前記
の文献によれば、少なくともTM偏光された波の結合特
性を制御し得るように、方向性結合器に1つの電極を設
けることにより上記の問題に対処している。しかし、T
E偏光された波に対しては、結合特性を制御することが
できない。
本発明の課題は、冒頭に記載した種類の装置であって、
製造条件の再現性への最小の要求のもとに実現され得る
装置を提供することである。
製造条件の再現性への最小の要求のもとに実現され得る
装置を提供することである。
[課題を解決するための手段〕
この課題を解決するため、本発明の偏光波発生装置にお
いては、供給された光波から互いに直交して偏光された
光波を発生するための装置において、それぞれ互いに直
交して偏光された両光波を導く2つの干渉計アームを有
する集積された光学的マツハ−ツエンダー干渉計を含ん
でおり、干渉計アームのなかへこれらの両波が供給され
た光波の1つの成分の形態で入射結合可能であり、干渉
計アームが両偏光方向に、互いに直交する両偏光方向の
一方の、両アームのなかへ導かれた光波が互いに相対的
にこの一方の方向に対応付けられている位相差だけ、ま
た他方の偏光方向の、両アームのなかへ導かれた光波が
互いに相対的にこの他方の方向に対応付けられている位
相差だけ偏移されるように位相偏移作用をし、その際に
、一方の偏光方向の、両アームから出射された互いに相
対的に位相偏移された光波が互いに、また他方の偏光方
向の、両アームから出射された互いに相対的に位相偏移
された光波が互いに重畳可能であるようになっている。
いては、供給された光波から互いに直交して偏光された
光波を発生するための装置において、それぞれ互いに直
交して偏光された両光波を導く2つの干渉計アームを有
する集積された光学的マツハ−ツエンダー干渉計を含ん
でおり、干渉計アームのなかへこれらの両波が供給され
た光波の1つの成分の形態で入射結合可能であり、干渉
計アームが両偏光方向に、互いに直交する両偏光方向の
一方の、両アームのなかへ導かれた光波が互いに相対的
にこの一方の方向に対応付けられている位相差だけ、ま
た他方の偏光方向の、両アームのなかへ導かれた光波が
互いに相対的にこの他方の方向に対応付けられている位
相差だけ偏移されるように位相偏移作用をし、その際に
、一方の偏光方向の、両アームから出射された互いに相
対的に位相偏移された光波が互いに、また他方の偏光方
向の、両アームから出射された互いに相対的に位相偏移
された光波が互いに重畳可能であるようになっている。
本発明においては、干渉計アームが、特定の物理的場の
印加により屈折率が変化可能である材料から成る集積さ
れた光導波路を有し、また光導波路のなかに特定の電場
を発生するための装置が設けられてよい。
印加により屈折率が変化可能である材料から成る集積さ
れた光導波路を有し、また光導波路のなかに特定の電場
を発生するための装置が設けられてよい。
また、発生される場が光導波路の第1の縦断面では一方
の方向に1つの優勢成分を、また光導波路の第2の縦断
面では他方の方向に1つの優勢成分を有し、場の各優勢
成分が光導波路を貫くようにすると有利である。
の方向に1つの優勢成分を、また光導波路の第2の縦断
面では他方の方向に1つの優勢成分を有し、場の各優勢
成分が光導波路を貫くようにすると有利である。
光導波路が電気光学材料から成っており、また特定の場
を発生するための装置が光導波路内にその長手方向に対
して横方向に延びている電場線を有する1つの電場を発
生するようにすると特に有利である。
を発生するための装置が光導波路内にその長手方向に対
して横方向に延びている電場線を有する1つの電場を発
生するようにすると特に有利である。
電場を発生するための装置が光導波路の第1の縦断面内
に一方の偏光方向に優勢な成分を有する1つの電場を、
また第2の縦断面内に他方の偏光方向に優勢な成分を有
する1つの電場を発生するようにすることも有利である
。
に一方の偏光方向に優勢な成分を有する1つの電場を、
また第2の縦断面内に他方の偏光方向に優勢な成分を有
する1つの電場を発生するようにすることも有利である
。
2つの入力ゲートおよび2つの出力ゲートを有する入力
側の集積された光学的方向性結合器を含んでおり、一方
の出力ゲートが干渉計の一方の干渉計アームの1つの入
力端に、また他方の出力ゲートが他方の干渉計アームの
1つの入力端に連結されており、1つの入力ゲートを介
して供給すべき光波が入射結合可能であるようにするこ
とも有利である。
側の集積された光学的方向性結合器を含んでおり、一方
の出力ゲートが干渉計の一方の干渉計アームの1つの入
力端に、また他方の出力ゲートが他方の干渉計アームの
1つの入力端に連結されており、1つの入力ゲートを介
して供給すべき光波が入射結合可能であるようにするこ
とも有利である。
入力側、出力側の方向性結合器は3dB方向方向性器で
あることが好ましい。
あることが好ましい。
1つの入力ゲートおよび2つの出力ゲートを有する入力
側の集積された光導波路分岐装置を含んでおり、分岐装
置の一方の出力ゲートが一方の干渉計アームの1つの入
力端に、また他方の出力ゲートが他方の干渉計アームの
1つの入力端に連結されており、光導波路分岐装置の入
力ゲートを介して供給すべき光波が入射結合可能である
ようにすることができる。
側の集積された光導波路分岐装置を含んでおり、分岐装
置の一方の出力ゲートが一方の干渉計アームの1つの入
力端に、また他方の出力ゲートが他方の干渉計アームの
1つの入力端に連結されており、光導波路分岐装置の入
力ゲートを介して供給すべき光波が入射結合可能である
ようにすることができる。
2つの入力ゲートおよび2つの出力ゲートを有する出力
側の集積された光学的方向性結合器を含んでおり、一方
の入力ゲートが一方の干渉計アームの1つの出力端に、
また他方の入力ゲートが他方の干渉計アームの1つの出
力端に連結されており、出力側の方向性結合器の出力ゲ
ートから互いに直交して偏光された光波が取り出され得
るようにすると好ましい、これらの方向性結合器は可能
なかぎり偏光に無関係でなければならない。このような
方向性結合器はかなり簡単に製造可能であり、また本発
明による装置においてテクノロジーに最大の要求を課す
る。
側の集積された光学的方向性結合器を含んでおり、一方
の入力ゲートが一方の干渉計アームの1つの出力端に、
また他方の入力ゲートが他方の干渉計アームの1つの出
力端に連結されており、出力側の方向性結合器の出力ゲ
ートから互いに直交して偏光された光波が取り出され得
るようにすると好ましい、これらの方向性結合器は可能
なかぎり偏光に無関係でなければならない。このような
方向性結合器はかなり簡単に製造可能であり、また本発
明による装置においてテクノロジーに最大の要求を課す
る。
以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
細に説明する。
第1図に示されている自由放射伝播による古典的な構成
では、任意の偏光方向に偏光されており、またTE偏光
方向の成分もTM偏光方向の成分も含んでいてよい供給
された光波は1つのビームスプリッタ−3Sp 1、好
ましくは1つの50%ビームスプリッタ−により2つの
光波S1およびS2に分けられ、またマツハ−ツエンダ
ー干渉計MZlO等長のアーム11および12に供給さ
れる。
では、任意の偏光方向に偏光されており、またTE偏光
方向の成分もTM偏光方向の成分も含んでいてよい供給
された光波は1つのビームスプリッタ−3Sp 1、好
ましくは1つの50%ビームスプリッタ−により2つの
光波S1およびS2に分けられ、またマツハ−ツエンダ
ー干渉計MZlO等長のアーム11および12に供給さ
れる。
たとえば一方のアーム11には2つの位相遅延板Php
1およびPhp2が配置されており、それらの一方、
たとえば板Ph1lはTE偏光にのみ、また他方の板P
hp2はTM偏光にのみ位相シフト作用をする。こうし
て板Php 1から出たTE偏光を有する光波S1は他
の干渉計アーム12のなかのTE偏光を有する光波S2
にくらべて特定の位相差Δφ7!だけ位相シフトされて
いる。仮Php2から出たTM偏光を有する光波S1は
他の干渉計アーム12のなかを導かれるTM偏光を有す
る光波S2にくらべて特定の位相差Δφ■だけ位相シフ
トされている。これらの位相差Δφ11および64TM
に対して適切な値を選定すると、第2の偏光に無関係な
ビームスプリッタ−5Sp2において、両干渉計アーム
11.12に供給された互いに位相シフトされたTE変
調を有する光波SLおよびS2が構造的に重畳し、また
これらの重畳された波がビームスプリッタ−5SP2の
1つの側にTE偏光を有する波として出る。それに対し
てビームスプリッタ−3Sp2の他方の側にはTM偏光
を存する1つの光波S4が出る。
1およびPhp2が配置されており、それらの一方、
たとえば板Ph1lはTE偏光にのみ、また他方の板P
hp2はTM偏光にのみ位相シフト作用をする。こうし
て板Php 1から出たTE偏光を有する光波S1は他
の干渉計アーム12のなかのTE偏光を有する光波S2
にくらべて特定の位相差Δφ7!だけ位相シフトされて
いる。仮Php2から出たTM偏光を有する光波S1は
他の干渉計アーム12のなかを導かれるTM偏光を有す
る光波S2にくらべて特定の位相差Δφ■だけ位相シフ
トされている。これらの位相差Δφ11および64TM
に対して適切な値を選定すると、第2の偏光に無関係な
ビームスプリッタ−5Sp2において、両干渉計アーム
11.12に供給された互いに位相シフトされたTE変
調を有する光波SLおよびS2が構造的に重畳し、また
これらの重畳された波がビームスプリッタ−5SP2の
1つの側にTE偏光を有する波として出る。それに対し
てビームスプリッタ−3Sp2の他方の側にはTM偏光
を存する1つの光波S4が出る。
第1図の構造中の両鏡SplおよびSp2は、対応付け
られている干渉計アーム11または12に供給された光
波S1またはS2を偏向させる役割のみをする。
られている干渉計アーム11または12に供給された光
波S1またはS2を偏向させる役割のみをする。
第2図には、第1図による古典的な光学的構造に相応す
る集積された光学的干渉計を有する本発明による装置の
第1の実施例が示されている。
る集積された光学的干渉計を有する本発明による装置の
第1の実施例が示されている。
第2図による装置では、電気光学材料から成る基板上に
集積されたマンバーツエンダ−干渉計1の干渉計アーム
11および12は、基板上に集積された2つの光導波路
WL、またはWL、lから成っている。位相差Δφ□お
よびΔφTMは、光導波路WLLおよびWLRを貫く電
場により惹起される。この電場は、基板上にまたはそれ
を覆って配置されており電圧UL 、UoおよびU8を
与えられ得る電極EL、E、およびE11により発生さ
れる。
集積されたマンバーツエンダ−干渉計1の干渉計アーム
11および12は、基板上に集積された2つの光導波路
WL、またはWL、lから成っている。位相差Δφ□お
よびΔφTMは、光導波路WLLおよびWLRを貫く電
場により惹起される。この電場は、基板上にまたはそれ
を覆って配置されており電圧UL 、UoおよびU8を
与えられ得る電極EL、E、およびE11により発生さ
れる。
電気光学効果の代わりに、光導波路の屈折率を変更し得
る他の効果も使用され得る0例は磁気光学効果、弾性光
学効果または熱光学効果である。
る他の効果も使用され得る0例は磁気光学効果、弾性光
学効果または熱光学効果である。
これらの場合には基板はこれらの効果を示す材料から成
っており、また当該の効果の利用のもとに光導波路の屈
折率を変更する装置が設けられてい第1図による構造の
入力側のビームスプリッタ−3Splに、第2図による
第1の実施例では入力側の偏光に無関係な方向性結合器
RKIが相応している。この方向性結合器RKIは基板
上に集積されており、また公知の仕方で結合器の2つの
入力ゲートET11およびET12ならびに出力ゲート
AT11またはAT12により境されている2つの集積
された光導波路WL11およびWL12を有する。
っており、また当該の効果の利用のもとに光導波路の屈
折率を変更する装置が設けられてい第1図による構造の
入力側のビームスプリッタ−3Splに、第2図による
第1の実施例では入力側の偏光に無関係な方向性結合器
RKIが相応している。この方向性結合器RKIは基板
上に集積されており、また公知の仕方で結合器の2つの
入力ゲートET11およびET12ならびに出力ゲート
AT11またはAT12により境されている2つの集積
された光導波路WL11およびWL12を有する。
出力ゲートAT11は一方の干渉計アーム11の1つの
入力端E1と、また出力ゲートAT12は他方の干渉計
アーム12の1つの入力端E2と接続されている。
入力端E1と、また出力ゲートAT12は他方の干渉計
アーム12の1つの入力端E2と接続されている。
入カゲー1−ET11または入力ゲートET12のなか
に入射結合された供給された光波は出力ゲートAT11
およびAT12に分配され、従って各干渉計アーム11
および12にそれぞれ供給された光波の1つの成分が導
かれる。
に入射結合された供給された光波は出力ゲートAT11
およびAT12に分配され、従って各干渉計アーム11
および12にそれぞれ供給された光波の1つの成分が導
かれる。
入力側の方向性結合器が結合比の許容差の点で望ましい
3dB方向方向性器であることは好ましい。
3dB方向方向性器であることは好ましい。
第1図による構造の出力側のビームスプリッタ−5Sp
2に、第2図による第1の実施例では出力側の偏光に無
関係な方向性結合器RK2が相応している。この方向性
結合器RK2も基板上に集積されており、また公知の仕
方で2つの入力ゲートET21およびET22ならびに
出力ゲートAT21またはAT22により定められてい
る2つの集積された光導波路W121およびW122が
ら成っている。
2に、第2図による第1の実施例では出力側の偏光に無
関係な方向性結合器RK2が相応している。この方向性
結合器RK2も基板上に集積されており、また公知の仕
方で2つの入力ゲートET21およびET22ならびに
出力ゲートAT21またはAT22により定められてい
る2つの集積された光導波路W121およびW122が
ら成っている。
入力ゲートET21は干渉計アーム11の1つの出力端
AIに、また入力ゲートET22は他の干渉計アーム1
2の1つの出力端A2に接続されている。出力側の方向
性結合器RK2の出力ゲートAT21およびAT22か
ら互いに直交して偏光された光波が取り出される。
AIに、また入力ゲートET22は他の干渉計アーム1
2の1つの出力端A2に接続されている。出力側の方向
性結合器RK2の出力ゲートAT21およびAT22か
ら互いに直交して偏光された光波が取り出される。
第3図には、同じく第1図による古典的な光学的構造に
相応する集積された干渉計1を有する本発明による装置
の第2の実施例が示されている。
相応する集積された干渉計1を有する本発明による装置
の第2の実施例が示されている。
この第2の実施例と第2図による第1の実施例との相違
点は、第1の実施例の入力側の方向性結合器RKIが第
2の実施例では、第1図による構造の入力側のビームス
プリッタ−3Sp 1に相応する1つの1字形の光導波
路分岐装置WGにより置換されていることだけである。
点は、第1の実施例の入力側の方向性結合器RKIが第
2の実施例では、第1図による構造の入力側のビームス
プリッタ−3Sp 1に相応する1つの1字形の光導波
路分岐装置WGにより置換されていることだけである。
光導波路分岐装置WGは基板上に集積されており、また
3つの集積された光導波路セクションWL30SWL3
1およびWL32を有し、それらのうちセフシランWL
30は1つの入力ゲートET31を、また他の2つのセ
クションWL31およびWL32はそれぞれ光導波路分
岐装置WGの出力ゲートAT31またはAT32を定め
ている。
3つの集積された光導波路セクションWL30SWL3
1およびWL32を有し、それらのうちセフシランWL
30は1つの入力ゲートET31を、また他の2つのセ
クションWL31およびWL32はそれぞれ光導波路分
岐装置WGの出力ゲートAT31またはAT32を定め
ている。
出力ゲートAT31は一方の干渉計アーム11の入力端
E1に、また出力ゲートAT32は他方の干渉計アーム
12の入力端E2に接続されている。
E1に、また出力ゲートAT32は他方の干渉計アーム
12の入力端E2に接続されている。
光導波路分岐装置WGは、入力ゲートET31に入射結
合された供給された光波を両干渉計アーム11および1
2に分配する。
合された供給された光波を両干渉計アーム11および1
2に分配する。
第2図および第3図に示されており以上に詳細に説明さ
れた入力および出力ゲートならびに入力端および出力端
は実際に存在していなくてもよい。
れた入力および出力ゲートならびに入力端および出力端
は実際に存在していなくてもよい。
第2図中の光導波路WL11、WLLおよびW121ま
たはWL12、WLRおよびW122はたとえばそれぞ
れ1つの貫通する光導波路列を形成し得る。類似のこと
が第3図による第2の実施例における光導波路セクショ
ンおよび光導波路に対しても当てはまる。
たはWL12、WLRおよびW122はたとえばそれぞ
れ1つの貫通する光導波路列を形成し得る。類似のこと
が第3図による第2の実施例における光導波路セクショ
ンおよび光導波路に対しても当てはまる。
集積された光学的干渉計1を有する装置の作用の仕方を
第4図および第5図によりニオブ酸リチウムから成る基
板Subの例で説明する。第4図および第5図には第2
図による干渉計1の断面線IV−IVに沿うそれぞれ1
つの横断面が示されている。それによれば、両干渉計ア
ーム11および12の両光導波路WLLおよびWL、は
ニオブ酸リチウムから成る基板の表面OFの下に位置し
ている0表面OFの上にまたはそれを覆って電極EL、
E、lおよびEつが配置されている。−触性を制限する
ことなしに、以下の説明に対して、光導波路WLLとW
L、との間に配置されている電極E11が接地されてい
ること、すなわちこの電極が電圧U0=0にあることが
仮定される。光導波路WLLの左に配置されている電極
ELには電圧ULが、また光導波路WLtの右に配置さ
れている電極E1には電圧U、が与えられる。
第4図および第5図によりニオブ酸リチウムから成る基
板Subの例で説明する。第4図および第5図には第2
図による干渉計1の断面線IV−IVに沿うそれぞれ1
つの横断面が示されている。それによれば、両干渉計ア
ーム11および12の両光導波路WLLおよびWL、は
ニオブ酸リチウムから成る基板の表面OFの下に位置し
ている0表面OFの上にまたはそれを覆って電極EL、
E、lおよびEつが配置されている。−触性を制限する
ことなしに、以下の説明に対して、光導波路WLLとW
L、との間に配置されている電極E11が接地されてい
ること、すなわちこの電極が電圧U0=0にあることが
仮定される。光導波路WLLの左に配置されている電極
ELには電圧ULが、また光導波路WLtの右に配置さ
れている電極E1には電圧U、が与えられる。
ニオブ酸リチウムから成る基板の結晶層はたとえば、z
軸が表面OFに垂直であり、またy軸が光導波路WLL
およびW L mのなかに導かれた光波の伝播方向Xに
垂直であるように選定されている。
軸が表面OFに垂直であり、またy軸が光導波路WLL
およびW L mのなかに導かれた光波の伝播方向Xに
垂直であるように選定されている。
UL−U、であれば、直線的な電圧分布が電極EL−E
XおよびE11に存在している。このような直線的な電
圧分布は、電場線が第4図中に示されているように延び
かつ向けられている1つの電場EFIを発生する。
XおよびE11に存在している。このような直線的な電
圧分布は、電場線が第4図中に示されているように延び
かつ向けられている1つの電場EFIを発生する。
UL−−U、であれば、非直線的な電圧分布が電極EL
、E、およびE、lに存在している。このような非直線
的な電圧分布は、電場線FBIOおよびFB20が第5
図中に示されているように延びかつ向けられている1つ
の電場EF2を惹起する。
、E、およびE、lに存在している。このような非直線
的な電圧分布は、電場線FBIOおよびFB20が第5
図中に示されているように延びかつ向けられている1つ
の電場EF2を惹起する。
ULおよびUlの大きさが互いに異なっていてよい任意
の電圧分布は直線的および非直線的電圧分布の重畳から
生ずる。
の電圧分布は直線的および非直線的電圧分布の重畳から
生ずる。
第1図ないし第5図に示されている装置は、入力側の方
向性結合器RKIまたは光導波路分岐装置WGが供給さ
れた光波を均等に、それぞれ1つの干渉計アーム11ま
たは12に供給される2つの成分に分割するように動作
する。干渉計1の範囲では外部電極ELおよびE11へ
の電圧ULおよびUlの印加により1つの電場が基板S
ub内に発生される。この電場は電気光学効果により両
光導波路WLLとWL11との間のTE偏光された波に
対する屈折率差ΔnytおよびTM偏光された波に対す
る屈折率差Δntxを惹起する。その際にΔnetはC
I(UL +tJl ) +ct(uLut )に比例
し、またΔn□はUL−U、に比例している。
向性結合器RKIまたは光導波路分岐装置WGが供給さ
れた光波を均等に、それぞれ1つの干渉計アーム11ま
たは12に供給される2つの成分に分割するように動作
する。干渉計1の範囲では外部電極ELおよびE11へ
の電圧ULおよびUlの印加により1つの電場が基板S
ub内に発生される。この電場は電気光学効果により両
光導波路WLLとWL11との間のTE偏光された波に
対する屈折率差ΔnytおよびTM偏光された波に対す
る屈折率差Δntxを惹起する。その際にΔnetはC
I(UL +tJl ) +ct(uLut )に比例
し、またΔn□はUL−U、に比例している。
CIおよびC8は特定の定数である。
UL +Ulを、1つの供給されたTE偏光された光波
の両干渉計アーム11および12に導かれた成分の間に
1つの適切な位相差が得られるように選定すると、TE
偏光された光波は完全に出力側の方向性結合器RK2の
出力ゲートAT21またはAT22のなかに結合する。
の両干渉計アーム11および12に導かれた成分の間に
1つの適切な位相差が得られるように選定すると、TE
偏光された光波は完全に出力側の方向性結合器RK2の
出力ゲートAT21またはAT22のなかに結合する。
同じ<Ut U++は、供給されたTM偏光された光
波が出力側の方向性結合器RK2の他の出力ゲートAT
22またはAT21に現れるように選定される。
波が出力側の方向性結合器RK2の他の出力ゲートAT
22またはAT21に現れるように選定される。
第6図には第3図による第2の実施例が1つの基板Su
b上に集積されて示されている。第6図による実施例は
、有利な特殊性を有する。第1の縦断面LAIのなかの
中央電極E、および電極E11が電極ELと類似して光
導波路WLLおよびWL。
b上に集積されて示されている。第6図による実施例は
、有利な特殊性を有する。第1の縦断面LAIのなかの
中央電極E、および電極E11が電極ELと類似して光
導波路WLLおよびWL。
と並んで延びており、他方において第2の縦断面LA2
のなかでは中央電極E、が光導波路WLLに、また電極
E、lが光導波路WL、に重なっている。それにより、
第1の縦断面LAIのなかでは光導波路WLLおよびW
LIlのなかの電場の水平成分FK11およびFK12
が優勢であり、またこれらの光導波路に導かれた光波の
近傍基と最適に重なり(第7図)、他方において第2の
縦断面LA2のなかでは光導波路WLLおよびWL11
のなかで電場の垂直成分FK21およびFK22が優勢
であり、またこれらの光導波路に導かれた光波の近傍基
と最適に重なる(第8図)ことが達成される。
のなかでは中央電極E、が光導波路WLLに、また電極
E、lが光導波路WL、に重なっている。それにより、
第1の縦断面LAIのなかでは光導波路WLLおよびW
LIlのなかの電場の水平成分FK11およびFK12
が優勢であり、またこれらの光導波路に導かれた光波の
近傍基と最適に重なり(第7図)、他方において第2の
縦断面LA2のなかでは光導波路WLLおよびWL11
のなかで電場の垂直成分FK21およびFK22が優勢
であり、またこれらの光導波路に導かれた光波の近傍基
と最適に重なる(第8図)ことが達成される。
第1図は集積された光学的干渉計の機能原理を説明する
ため古典的な光学装置からの本発明による装置の集積さ
れたマツハ−ツエンダー干渉計に等価な構成を示す図、
第2図は入力側および出力側の方向性結合器を有する本
発明による装置の第1の実施例の平面図、第3図は入力
側の光導波路分岐装置および出力側の方向性結合器を有
する本発明による装置の第2の実施例の平面図、第4図
および第5図はそれぞれ種々の印加された電場により互
いに異なる第2図による実施例の干渉計の断面綿IV−
IVに沿う横断面図、第6図は第3図による実施例の具
体的な実現の平面図、第7図は第6図による装置の干渉
計の断面線■−■に沿う横断面図、第8図は第6図によ
る装置の干渉計の断面線■−■に沿う横断面図である。 1・・・光学的マツハ−ツエンダー干渉計11.12・
・・干渉計アーム A1、A2・・・出力端 AT11〜AT32・・・出力ゲート E1、E2・・・入力端 EL、E、 、E、・・・電極 EF1、EF2・・・電場 ET11〜ET30・・・入力ゲート FEI〜FE20・・・電場線 FKl 1〜FK22・・・電場の成分MZI・・・マ
ツハ−ツエンダー干渉計(古典的)Php 1、Php
2・・・位相遅延板RK1、RK2・・・光学的方向性
結合器5l−34・・・光波 ssp 1.5Sp2・・・ビームスプリッタ−3pl
、Sp2・・・鏡 Sub・・・基板 UL 、Uo 、Uo・・・電圧 WG・・・光導波路分岐装置
ため古典的な光学装置からの本発明による装置の集積さ
れたマツハ−ツエンダー干渉計に等価な構成を示す図、
第2図は入力側および出力側の方向性結合器を有する本
発明による装置の第1の実施例の平面図、第3図は入力
側の光導波路分岐装置および出力側の方向性結合器を有
する本発明による装置の第2の実施例の平面図、第4図
および第5図はそれぞれ種々の印加された電場により互
いに異なる第2図による実施例の干渉計の断面綿IV−
IVに沿う横断面図、第6図は第3図による実施例の具
体的な実現の平面図、第7図は第6図による装置の干渉
計の断面線■−■に沿う横断面図、第8図は第6図によ
る装置の干渉計の断面線■−■に沿う横断面図である。 1・・・光学的マツハ−ツエンダー干渉計11.12・
・・干渉計アーム A1、A2・・・出力端 AT11〜AT32・・・出力ゲート E1、E2・・・入力端 EL、E、 、E、・・・電極 EF1、EF2・・・電場 ET11〜ET30・・・入力ゲート FEI〜FE20・・・電場線 FKl 1〜FK22・・・電場の成分MZI・・・マ
ツハ−ツエンダー干渉計(古典的)Php 1、Php
2・・・位相遅延板RK1、RK2・・・光学的方向性
結合器5l−34・・・光波 ssp 1.5Sp2・・・ビームスプリッタ−3pl
、Sp2・・・鏡 Sub・・・基板 UL 、Uo 、Uo・・・電圧 WG・・・光導波路分岐装置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)供給された光波から互いに直交して偏光された光波
を発生するための装置において、それぞれ互いに直交し
て偏光された両光波を導く2つの干渉計アーム(11、
12)を有する集積された光学的マツハ−ツエンダー干
渉計(1)を含んでおり、干渉計アームのなかへこれら
の両波が供給された光波の1つの成分の形態で入射結合
可能であり、干渉計アームが両偏光方向(TEおよびT
M方向)に、互いに直交する両偏光方向(TEおよびT
M方向)の一方(TEまたはTM方向)の、両アーム(
11、12)のなかへ導かれた光波が互いに相対的にこ
の一方の方向(TEまたはTM方向)に対応付けられて
いる位相差(Δφ_T_EまたはΔφ_T_M)だけ、
また他方の偏光方向(TMまたはTE方向)の、両アー
ム(11、12)のなかへ導かれた光波が互いに相対的
にこの他方の方向(TMまたはTE方向)に対応付けら
れている位相差(Δφ_T_MまたはΔφ_T_E)だ
け偏移されるように位相偏移作用をし、その際に、一方
の偏光方向(TEまたはTM方向)の、両アーム(11
、12)から出射された互いに相対的に位相偏移された
光波が互いに、また他方の偏光方向(TMまたはTE方
向)の、両アーム(11、12)から出射された互いに
相対的に位相偏移された光波が互いに重畳可能であるこ
とを特徴とする偏光波発生装置。 2)干渉計アーム(11、12)が、特定の物理的場(
EF1、EF2)の印加により屈折率が変化可能である
材料から成る集積された光導波路(WL_L、WL_R
)を有し、また光導波路(WL_L、WL_R)のなか
に特定の電場(EF1、EF2)を発生するための装置
(E_L、E_M;E_R、E_M)が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載の装置。 3)発生される場(EF1、EF2)が光導波路(WL
_L、WL_R)の第1の縦断面(LA1)では一方の
方向に1つの優勢成分(FK11、FK12またはFK
21、FK22)を、また光導波路(WL_L、WL_
R)の第2の縦断面(LA2)では他方の方向に1つの
優勢成分(FK21、FK22またはFK11、FK1
2)を有し、場の各優勢成分(FK11、FK12:F
K21、FK22)が光導波路(WL_L、WL_R)
を貫くことを特徴とする請求項2記載の装置。 4)光導波路(WL_L、WL_R)が電気光学材料か
ら成っており、また特定の場を発生するための装置(E
L_L、EL_M、EL_R、EL_M)が光導波路(
WL_L、WL_R)内にその長手方向(R)に対して
横方向に延びている電場線(FE1、FE2)を有する
1つの電場(EF1、EF2)を発生することを特徴と
する請求項2または3記載の装置。 5)電場を発生するための装置(EL_L、EL_M、
EL_R、EL_M)が光導波路(WL_L、WL_R
)の第1の縦断面(LA1)内に一方の偏光方向(TE
またはTM方向)に優勢な成分(FK11、FK12;
FK21、FK22)を有する1つの電場を、また第2
の縦断面(LA2)内に他方の偏光方向(TMまたはT
E方向)に優勢な成分(FK21、FK22またはFK
11、FK12)を有する1つの電場を発生することを
特徴とする請求項3または4記載の装置。 6)2つの入力ゲート(ET11、ET12)および2
つの出力ゲート(AT11、AT12)を有する入力側
の集積された光学的方向性結合器(RK1)を含んでお
り、一方の出力ゲート(AT11)が干渉計(1)の一
方の干渉計アーム(11)の1つの入力端(E1)に、
また他方の出力ゲート(AT12)が他方の干渉計アー
ム(12)の1つの入力端(E2)に連結されており、
1つの入力ゲート(E11またはE12)を介して供給
すべき光波が入射結合可能であることを特徴とする請求
項1ないし5の1つに記載の装置。 7)入力側の方向性結合器(RK1)が3dB方向性結
合器であることを特徴とする請求項6記載の装置。 8)1つの入力ゲート(ET31)および2つの出力ゲ
ート(AT31、AT32)を有する入力側の集積され
た光導波路分岐装置(WG)を含んでおり、分岐装置(
WG)の一方の出力ゲート(AT31)が一方の干渉計
アーム(11)の1つの入力端(E1)に、また他方の
出力ゲート(AT32)が他方の干渉計アーム(12)
の1つの入力端(E2)に連結されており、光導波路分
岐装置(WG)の入力ゲート(E31)を介して供給す
べき光波が入射結合可能であることを特徴とする請求項
1ないし5の1つに記載の装置。 9)2つの入力ゲート(ET21、ET22)および2
つの出力ゲート(AT21、AT22)を有する出力側
の集積された光学的方向性結合器(RK2)を含んでお
り、一方の入力ゲート(ET21)が一方の干渉計アー
ム(11)の1つの出力端(A1)に、また他方の入力
ゲート(ET22)が他方の干渉計アーム(12)の1
つの出力端(A2)に連結されており、出力側の方向性
結合器(RK2)の出力ゲート(AT21、AT22)
から互いに直交して偏光された光波が取り出され得るこ
とを特徴とする請求項1ないし8の1つに記載の装置。 10)出力側の方向性結合器(RK2)が3dB方向性
結合器であることを特徴とする請求項9記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3833296.5 | 1988-09-30 | ||
DE3833296 | 1988-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02141723A true JPH02141723A (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=6364104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1256916A Pending JPH02141723A (ja) | 1988-09-30 | 1989-09-28 | 偏光波発生装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5078511A (ja) |
EP (1) | EP0361152A3 (ja) |
JP (1) | JPH02141723A (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2658314B1 (fr) * | 1990-02-12 | 1994-04-01 | Alcatel Nv | Dispositif electro-optique a guides de lumiere, notamment pour separateur de polarisations. |
FR2658315A1 (fr) * | 1990-02-14 | 1991-08-16 | France Etat | Separateur de polarisations pour lumiere guidee. |
FR2663758A1 (fr) * | 1990-06-26 | 1991-12-27 | Thomson Csf | Procede de modulation electro-optique, et dispositif mettant en óoeuvre ce procede. |
CH683648A5 (fr) * | 1990-07-06 | 1994-04-15 | Suisse Electronique Microtech | Dispositif optique intégré séparateur de polarisation et système optique intégré interférométrique comprenant le dispositif. |
FR2668615B1 (fr) * | 1990-10-31 | 1992-12-11 | France Etat | Separateur de polarisations pour lumiere guidee. |
FR2670589B1 (fr) * | 1990-12-14 | 1994-04-15 | Thomson Csf | Dispositif de modulation electrooptique integre. |
US5347601A (en) * | 1993-03-29 | 1994-09-13 | United Technologies Corporation | Integrated optical receiver/transmitter |
KR100204026B1 (ko) * | 1995-11-15 | 1999-06-15 | 이계철 | 광신호 스위칭 소자 |
US6856400B1 (en) * | 2000-12-14 | 2005-02-15 | Luna Technologies | Apparatus and method for the complete characterization of optical devices including loss, birefringence and dispersion effects |
CA2357991C (en) * | 2001-09-28 | 2009-04-21 | Itf Technologies Optiques Inc.- Itf Optical Technologies Inc. | Optical phase shifting, splitting and combining device |
US6853758B2 (en) * | 2002-07-12 | 2005-02-08 | Optimer Photonics, Inc. | Scheme for controlling polarization in waveguides |
GB2409533B (en) * | 2002-11-21 | 2005-11-23 | Optimer Photonics Inc | Embedded electrode integrated optical devices and methods of fabrication |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4291939A (en) * | 1978-03-24 | 1981-09-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Polarization-independent optical switches/modulators |
US4262994A (en) * | 1980-01-11 | 1981-04-21 | Sheem Sang K | Electro-optically balanced multi-piece optical waveguides |
US4768852A (en) * | 1983-01-28 | 1988-09-06 | University Of Delaware | Apparatus for optical fiber communication using travelling wave acousto-optical modulator and injection locked lasers |
US4798437A (en) * | 1984-04-13 | 1989-01-17 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for processing analog optical wave signals |
US4709978A (en) * | 1986-02-21 | 1987-12-01 | Bell Communications Research, Inc. | Mach-Zehnder integrated optical modulator |
US4776657A (en) * | 1986-03-25 | 1988-10-11 | Tektronix, Inc. | Electro-optic phase shifter with reduced input capacitance |
JPS6368825A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-28 | Hitachi Ltd | 光変調素子アレイ |
US4758060A (en) * | 1986-10-22 | 1988-07-19 | The University Of British Columbia | Integrated optical high voltage sensor |
FR2608783B1 (fr) * | 1986-12-23 | 1989-04-14 | Labo Electronique Physique | Element de commutation optique entre deux guides de lumiere et matrice de commutation optique formee de ces elements de commutation |
US4776656A (en) * | 1987-04-27 | 1988-10-11 | Polaroid Corporation | TE-TM mode converter |
US4768848A (en) * | 1987-05-29 | 1988-09-06 | Westinghouse Electric Corp. | Fiber optic repeater |
-
1989
- 1989-09-06 EP EP19890116455 patent/EP0361152A3/de not_active Withdrawn
- 1989-09-28 JP JP1256916A patent/JPH02141723A/ja active Pending
-
1990
- 1990-09-14 US US07/585,288 patent/US5078511A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0361152A2 (de) | 1990-04-04 |
EP0361152A3 (de) | 1991-01-16 |
US5078511A (en) | 1992-01-07 |
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