JPH0251123A - 光変調器 - Google Patents
光変調器Info
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- JPH0251123A JPH0251123A JP20149188A JP20149188A JPH0251123A JP H0251123 A JPH0251123 A JP H0251123A JP 20149188 A JP20149188 A JP 20149188A JP 20149188 A JP20149188 A JP 20149188A JP H0251123 A JPH0251123 A JP H0251123A
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Classifications
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- 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
- G02F1/03—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 based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—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 based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
- G02F1/0356—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 based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic wave component in an electric waveguide structure
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〕
本発明は高速・広帯域光変調器に関するものである。
第５図（ａ）および（ｂ）に従来形の光位相変調器の平
面図およびＡＡ’断面の一部拡大断面図を示す。
面図およびＡＡ’断面の一部拡大断面図を示す。
この図では電気光学効果を存するＺ−ｃｕｔＬｉＮｂ（
）＋基板１にＴｉ熱拡散により直線光導波路２が形成さ
れている。その基板１の上には厚さＤのＳｉＯ□バッフ
ァ層３（一般にはＤは２０００〜３０００人）が形成さ
れ、さらにその上に中心電極４およびアース電極５から
構成されるコプレーナウェーブガイド（ｃｏ−ｐｌａｎ
ａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ 。
）＋基板１にＴｉ熱拡散により直線光導波路２が形成さ
れている。その基板１の上には厚さＤのＳｉＯ□バッフ
ァ層３（一般にはＤは２０００〜３０００人）が形成さ
れ、さらにその上に中心電極４およびアース電極５から
構成されるコプレーナウェーブガイド（ｃｏ−ｐｌａｎ
ａｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ 。
ＣＰＷ ）が形成されている。これらの寸法としては中
心電極４の幅２Ｗは３５μｍであり、中心電極４とアー
ス電極５とのギャップ２Ｇは６μｍである。これらの電
極４，５はＣＰＷ電極と総称されており、このＣＰＷ電
極の特性インピーダンスは２１Ωであるので、終端抵抗
６の値としては４２Ωが選ばれる。変調用マイクロ波信
号給電線７から駆動電力が供給されている。
心電極４の幅２Ｗは３５μｍであり、中心電極４とアー
ス電極５とのギャップ２Ｇは６μｍである。これらの電
極４，５はＣＰＷ電極と総称されており、このＣＰＷ電
極の特性インピーダンスは２１Ωであるので、終端抵抗
６の値としては４２Ωが選ばれる。変調用マイクロ波信
号給電線７から駆動電力が供給されている。
この光変調器の場合、ＣＰＷ電極４．５は進行波電極と
して構成されているので、理想的には電気回路的な帯域
幅の制限はない。また、ＣＰＷ電極４，５の間を伝搬す
る変調用マイクロ波信号波と光導波路２を伝搬する光と
の伝搬速度が一致する限りは、変調帯域の制限もないた
め、高速の光変調器として動作可能である。
して構成されているので、理想的には電気回路的な帯域
幅の制限はない。また、ＣＰＷ電極４，５の間を伝搬す
る変調用マイクロ波信号波と光導波路２を伝搬する光と
の伝搬速度が一致する限りは、変調帯域の制限もないた
め、高速の光変調器として動作可能である。
しかし、実際には信号波の速度と光の速度には差があり
、これによって変調帯域が制限される。
、これによって変調帯域が制限される。
信号波に対する基板のマイクロ波実効屈折率をｎｍ、光
に対する光導波路の実効屈折率をｎｏ、光導波路と相互
作用する部分のＣＰＷ電極４．５の長さを！、光速をＣ
とすると、この速度差によって生じる帯域幅ＢＷは、 ＢＷ＝ １．４ ｃ／ ｈｒ ｌ ｌ ｎ、 −ｎｏ
ｌ ） （１）となる（参考文献：電子通信学会論
文誌（Ｃ）、Ｊ６４−Ｃ１４、ｐ、２６４−２７１．１
９８１）。
に対する光導波路の実効屈折率をｎｏ、光導波路と相互
作用する部分のＣＰＷ電極４．５の長さを！、光速をＣ
とすると、この速度差によって生じる帯域幅ＢＷは、 ＢＷ＝ １．４ ｃ／ ｈｒ ｌ ｌ ｎ、 −ｎｏ
ｌ ） （１）となる（参考文献：電子通信学会論
文誌（Ｃ）、Ｊ６４−Ｃ１４、ｐ、２６４−２７１．１
９８１）。
上記マイクロ波実効屈折率ｎ、は基板の実効誘電率ε。
、ｆに対して
ｎｅＩ””ｆ７７耳 （２）で与えら
れる。
れる。
電気光学効果を持つ基板材料では、信号波に対するマイ
クロ波実効屈折率ｎ１は、通常光に対する実効屈折率ｎ
０より大きな値になる。基板１の実効誘電率εｔａｆｔ
は、主に基板材料の誘電率ε。
クロ波実効屈折率ｎ１は、通常光に対する実効屈折率ｎ
０より大きな値になる。基板１の実効誘電率εｔａｆｔ
は、主に基板材料の誘電率ε。
および厚さ、ＣＰＷ電極４，５のギャップ２Ｇ、動作周
波数等によって決まる。基板の厚さは、通常、光変調器
製作時における基板の取扱い易さの点から、０． ５〜
数厩の厚さである。通常は、基板の厚さが電極間隔２Ｇ
よりも充分に大きいため、εｏｆｆ ＃ （εｒｚ＋
１ ） ／ ２ （３）になる。
波数等によって決まる。基板の厚さは、通常、光変調器
製作時における基板の取扱い易さの点から、０． ５〜
数厩の厚さである。通常は、基板の厚さが電極間隔２Ｇ
よりも充分に大きいため、εｏｆｆ ＃ （εｒｚ＋
１ ） ／ ２ （３）になる。
ＬｉＮｂ０ｉ基板１の誘電率ε！＝ｉ３５であり、（２
）、 （３）式よりマイクロ波実効屈折率ｎ、−４，２
となる。ｎ６ ＝＝２． １であるから、マイクロ波実
効屈折率ｎ、は実効屈折率ｎ０の約２倍の大きさになっ
ている。
）、 （３）式よりマイクロ波実効屈折率ｎ、−４，２
となる。ｎ６ ＝＝２． １であるから、マイクロ波実
効屈折率ｎ、は実効屈折率ｎ０の約２倍の大きさになっ
ている。
したがって、５Ｇ１（ｚ動作の時、光導波路と相互作用
をする部分のＣＰＷ＠極４，５の長さｌとしては、（１
）式より１０鴫前後が選ばれる。
をする部分のＣＰＷ＠極４，５の長さｌとしては、（１
）式より１０鴫前後が選ばれる。
第５図に示した従来の光変調器を高速動作化するには、
（１）式から分かるように、動作周波数に応じて、ＣＰ
Ｗ電極４．５の長さ２を短くする必要がある。しかし、
電極長２を短くすると、光変調器の駆動電圧が大きくな
るため、変調効率が低下する欠点がある。
（１）式から分かるように、動作周波数に応じて、ＣＰ
Ｗ電極４．５の長さ２を短くする必要がある。しかし、
電極長２を短くすると、光変調器の駆動電圧が大きくな
るため、変調効率が低下する欠点がある。
また従来の設計ではＳｉｎ、バッファ層３の影響を無視
し、（３）式および（２）式により、マイクロ波実効屈
折率ｎヨを与えていた。しかし実際には、後述のスペク
トル領域法を適用して解析すると、Ｓｉｎ、バッファ層
３が厚くなると、マイクロ波実効屈折率ｎ、は低くなる
ことが明らかとなった。
し、（３）式および（２）式により、マイクロ波実効屈
折率ｎヨを与えていた。しかし実際には、後述のスペク
トル領域法を適用して解析すると、Ｓｉｎ、バッファ層
３が厚くなると、マイクロ波実効屈折率ｎ、は低くなる
ことが明らかとなった。
それらの値を第６図に破線および一点鎖線で示す。
したがって実際にはバッファ層の厚さＤを厚くしてｎ、
をｎｏに近づけることにより、（１）式で表されるよう
に高帯域化が図れることがわかる。
をｎｏに近づけることにより、（１）式で表されるよう
に高帯域化が図れることがわかる。
第７図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）は、従来形の位相変
調器において、Ｓｔｏｗバッフ１層３の影響を検証する
ため、その厚みＤを１０００人、５０００人。
調器において、Ｓｔｏｗバッフ１層３の影響を検証する
ため、その厚みＤを１０００人、５０００人。
１００００人と変えた場合の基板の深さ方向の電界Ｅｙ
の強度分布を厳密に計算した結果である。
の強度分布を厳密に計算した結果である。
図ではバッファ層とＬｉＮｂ０．との境界面から深さ方
向に０．１，２．３μｍの深さにおける電界Ｅ、の強度
を示している。なおここで深さのパラメータの図示は省
略しているが、深さが深（なる程、電界強度の絶対値は
小さくなっている。第７図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）
を比較するとわかるように、バッファ層３の厚みＤを厚
くすると中心電極４のエツジ付近の電界強度が著しく弱
くなっている。そのため中心電極４のエツジ付近に導波
路２を位置させた従来の構造においては、バッファ層３
の厚みＤを厚くすると、駆動電圧が著しく上昇するとい
う欠点があった。したがって従来の構造では広帯域・高
速化と変調効率の向上とは相客れないという問題点があ
った。
向に０．１，２．３μｍの深さにおける電界Ｅ、の強度
を示している。なおここで深さのパラメータの図示は省
略しているが、深さが深（なる程、電界強度の絶対値は
小さくなっている。第７図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）
を比較するとわかるように、バッファ層３の厚みＤを厚
くすると中心電極４のエツジ付近の電界強度が著しく弱
くなっている。そのため中心電極４のエツジ付近に導波
路２を位置させた従来の構造においては、バッファ層３
の厚みＤを厚くすると、駆動電圧が著しく上昇するとい
う欠点があった。したがって従来の構造では広帯域・高
速化と変調効率の向上とは相客れないという問題点があ
った。
本発明はこのような背景の下になされたものであり、そ
の目的は変調効率の低下を最小限に抑えつつ高速動作を
行うことのできる光変調器を提供することにある。
の目的は変調効率の低下を最小限に抑えつつ高速動作を
行うことのできる光変調器を提供することにある。
本発明は、少なくとも１本の光導波路を備えた電気光学
効果を有する基板と、該基板の上に形成されたバッファ
層と、該バッファ層の上に形成された中心電極とアース
電極とからなるコプレーナウェーブガイド電極とから構
成される光変調器において、前記コプレーナウェーブガ
イド電極に印加される変調用マイクロ波信号に対する前
記基板のマイクロ波実効屈折率が前記光導波路を伝搬す
る光の実効屈折率に近くなるように前記バッファ層の厚
さを設定するとともに、前記中心電極の幅が前記光導波
路の幅にほぼ等しくかつ前記中心電極の下に前記光導波
路が配されていることを特徴としている。
効果を有する基板と、該基板の上に形成されたバッファ
層と、該バッファ層の上に形成された中心電極とアース
電極とからなるコプレーナウェーブガイド電極とから構
成される光変調器において、前記コプレーナウェーブガ
イド電極に印加される変調用マイクロ波信号に対する前
記基板のマイクロ波実効屈折率が前記光導波路を伝搬す
る光の実効屈折率に近くなるように前記バッファ層の厚
さを設定するとともに、前記中心電極の幅が前記光導波
路の幅にほぼ等しくかつ前記中心電極の下に前記光導波
路が配されていることを特徴としている。
このように本発明は、従来技術に比較して、特にバッフ
ァ層の厚みが厚い点および中心電極の幅が狭い点が異な
っている。
ァ層の厚みが厚い点および中心電極の幅が狭い点が異な
っている。
本発明ではバッファ層の厚さＤを厚くすることにより変
調用マイクロ波信号に対する基板のマイクロ波実効屈折
率ｎ、を小さくするとかでき、したがって（１）式で表
わされる帯域幅を大きくできる。
調用マイクロ波信号に対する基板のマイクロ波実効屈折
率ｎ、を小さくするとかでき、したがって（１）式で表
わされる帯域幅を大きくできる。
また本発明では中心電極の幅２Ｗを光導波路の幅とほぼ
等しくしているため、バッファ層の厚さを厚くしても電
界強度の劣化を小さく抑えられるという特徴がある。し
たがって、変調用マイクロ波信号の駆動電力の増加を小
さく抑えつつ高速光変調が可能となる。
等しくしているため、バッファ層の厚さを厚くしても電
界強度の劣化を小さく抑えられるという特徴がある。し
たがって、変調用マイクロ波信号の駆動電力の増加を小
さく抑えつつ高速光変調が可能となる。
第１図は、本発明の第１の実施例の光位相変調器を説明
する図であり、同図（ａ）および（ｂ）は平面図および
ＡＡ’断面の一部拡大断面図である。従来例と異なって
いる部分は、中心電極４の幅２Ｗが狭くなっており、光
導波路２の幅とほぼ等しい程度である。またギヤツブの
幅２Ｇは２Ｗよりも大きな値である。さらにバッファ層
の厚みは極めて厚くなっている。すなわち本実施例では
、中心電極４の幅２Ｗを８μｍ、ギャップの幅２Ｇを３
４１１ｍとし、また光導波路２の幅を６μｍとしている
。さらにバッファ層の厚みを５０００人としている。
する図であり、同図（ａ）および（ｂ）は平面図および
ＡＡ’断面の一部拡大断面図である。従来例と異なって
いる部分は、中心電極４の幅２Ｗが狭くなっており、光
導波路２の幅とほぼ等しい程度である。またギヤツブの
幅２Ｇは２Ｗよりも大きな値である。さらにバッファ層
の厚みは極めて厚くなっている。すなわち本実施例では
、中心電極４の幅２Ｗを８μｍ、ギャップの幅２Ｇを３
４１１ｍとし、また光導波路２の幅を６μｍとしている
。さらにバッファ層の厚みを５０００人としている。
第１図に示す実施例において、変調用信号波に対する基
板のマイクロ波実効屈折率ｎ１とバッファ層３の厚さＤ
との関係の解析結果を第６図に実線で示している。本解
析では誘電体多層構造を厳密に取り扱うことのできるス
ペクトル領域法（Ｋａｗａｎｏ ： ”ｌｌｙｂｒ
ｉｄ−ｍｏｄｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｂ
ｒｏａｄｓｉｄｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｍ１ｃｒｏｓｔ
ｒｉｐ １ｉｎｅ 、 Ｉ ＥＥＰｒｏｃ、 Ｐｔ
、Ｈｌｖｏｌ、１３１ 、ｐｐ、 ２１〜２４．１９８
４）を用い、バッファ層３の影響を精度良く算出してい
る。
板のマイクロ波実効屈折率ｎ１とバッファ層３の厚さＤ
との関係の解析結果を第６図に実線で示している。本解
析では誘電体多層構造を厳密に取り扱うことのできるス
ペクトル領域法（Ｋａｗａｎｏ ： ”ｌｌｙｂｒ
ｉｄ−ｍｏｄｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｂ
ｒｏａｄｓｉｄｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｍ１ｃｒｏｓｔ
ｒｉｐ １ｉｎｅ 、 Ｉ ＥＥＰｒｏｃ、 Ｐｔ
、Ｈｌｖｏｌ、１３１ 、ｐｐ、 ２１〜２４．１９８
４）を用い、バッファ層３の影響を精度良く算出してい
る。
本図かられかるように従来例と同様にバッファ層の厚み
Ｄが大きくなると、ｎ、が下がり、光導波路の実効屈折
率ｎ０に近づくようになる。その結果、マイクロ波と光
との位相速度の差が改善され高速・広帯域動作が可能と
なる。
Ｄが大きくなると、ｎ、が下がり、光導波路の実効屈折
率ｎ０に近づくようになる。その結果、マイクロ波と光
との位相速度の差が改善され高速・広帯域動作が可能と
なる。
一方、第２図には本実施例について駆動電力を支配する
基板の深さ方向の電界Ｅ、の強度を第７図と同様に、バ
ッファ層３とＬ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３基板１との境界面か
ら基板深さ方向にＯ，ｌ、 ２． ３μｍの位置にお
ける基板深さ方向の電界Ｅ、の強度を示している。なお
、図のスケールは縦軸・横軸とも第７図と同じにしてい
る。図かられかるように、本実施例のＣＰＷ電極におい
ても、中心電極４のエツジ付近の電界Ｅ 、の強度はバ
ッファ層３の厚みＤが厚くなると弱くなることがわかる
が、バッファ層の厚みＤの増加に伴う電界強度の劣化は
従来例と比較して著しく小さい。
基板の深さ方向の電界Ｅ、の強度を第７図と同様に、バ
ッファ層３とＬ ｉ Ｎ ｂ Ｏ３基板１との境界面か
ら基板深さ方向にＯ，ｌ、 ２． ３μｍの位置にお
ける基板深さ方向の電界Ｅ、の強度を示している。なお
、図のスケールは縦軸・横軸とも第７図と同じにしてい
る。図かられかるように、本実施例のＣＰＷ電極におい
ても、中心電極４のエツジ付近の電界Ｅ 、の強度はバ
ッファ層３の厚みＤが厚くなると弱くなることがわかる
が、バッファ層の厚みＤの増加に伴う電界強度の劣化は
従来例と比較して著しく小さい。
したがって、バッファ層の厚みＤは、第６図に示すよう
に厚くする方が好ましく、一方、第２図に示すように厚
くすると電界強度が小さくなるため好ましくない。した
がって両者のバランスからＤの値を決定することになる
。
に厚くする方が好ましく、一方、第２図に示すように厚
くすると電界強度が小さくなるため好ましくない。した
がって両者のバランスからＤの値を決定することになる
。
本実施例では光導波路２の中心を中心電極４の中心の真
下に位置させているため、バッファ層３の厚さＤを厚く
しても駆動電力の増加を充分小さく抑えることができる
。つまり本発明の構成をとることにより、駆動電力の増
加を小さく抑えつつ、高速・広帯域動作が可能となる。
下に位置させているため、バッファ層３の厚さＤを厚く
しても駆動電力の増加を充分小さく抑えることができる
。つまり本発明の構成をとることにより、駆動電力の増
加を小さく抑えつつ、高速・広帯域動作が可能となる。
なお、本構成と一見類似の構成が水落、井筒、末日等の
文献（信学技報０ＱＥ８７−１６３ 、ｐｐ、 ２９〜
３６．１９８７）に報告されているが、本文献ではバッ
ファ層は単に共振器電極による光の損失を抑えるために
用いられており、マイクロ波と光との位相速度の不整合
の改善は考えられていない。そのため駆動電圧低減のみ
を目的としてバッファ層の厚みも１１００人と薄く構成
されている。このような構成となったのは、電極が形成
する電界の解析法としてバッファ層の影響を取り扱えな
い等角写像法を用いたためであり、又、バッファ層３の
厚さＤと電界Ｅ、の強度とが相互に関係しているという
認識がなかったためであるゆ又、更に高速ではあるが、
ある周波数でのみ動作させる共振器形であるため位相速
度の整合は、本発明が目的としているベースバンド動作
と異なり必要でないためと考えられる。
文献（信学技報０ＱＥ８７−１６３ 、ｐｐ、 ２９〜
３６．１９８７）に報告されているが、本文献ではバッ
ファ層は単に共振器電極による光の損失を抑えるために
用いられており、マイクロ波と光との位相速度の不整合
の改善は考えられていない。そのため駆動電圧低減のみ
を目的としてバッファ層の厚みも１１００人と薄く構成
されている。このような構成となったのは、電極が形成
する電界の解析法としてバッファ層の影響を取り扱えな
い等角写像法を用いたためであり、又、バッファ層３の
厚さＤと電界Ｅ、の強度とが相互に関係しているという
認識がなかったためであるゆ又、更に高速ではあるが、
ある周波数でのみ動作させる共振器形であるため位相速
度の整合は、本発明が目的としているベースバンド動作
と異なり必要でないためと考えられる。
以上の実施例では光導波路２が直線光導波路である場合
、つまり位相変調器の場合について説明をしたが、光導
波路としてマツハツエンダ形光導波路を用いればマツハ
ツエンダ強度光変調器を構成できる。その第２の実施例
を第３図に示す。同図（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）
のＡＡ’断面の一部拡大断面図である。本構成と第１図
との差は、もう一方の光導波路２が電極５のエツジの下
に配置されているということである。
、つまり位相変調器の場合について説明をしたが、光導
波路としてマツハツエンダ形光導波路を用いればマツハ
ツエンダ強度光変調器を構成できる。その第２の実施例
を第３図に示す。同図（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）
のＡＡ’断面の一部拡大断面図である。本構成と第１図
との差は、もう一方の光導波路２が電極５のエツジの下
に配置されているということである。
第４図（ａ）は本発明の第１の実施例である位相変調器
の変調特性の測定結果であり、変調帯域（受光電流３ｄ
Ｂ劣化帯域、つまり受光光パワー６ｄＢ劣化帯域）は１
２ＧＨｚ、半波長電圧は９■、駆動電力は１５ｍＷ／Ｇ
Ｈｚと高速・広帯域であるにもかかわらず、半波長電圧
は低く、又ＣＰＷ電極４，５を５０Ωに近く設計してい
るので駆動電力も低い結果を得た９又第４図（ｂ）は本
発明の第２の実施例であるマツハツエンダ強度光変調器
の測定結果であり、変調帯域は１２ＧＨｚ、半波長電圧
は８．２■、駆動電力は１３ｍＷ／ＧＨｚと位相変調器
と同様に優れた変調特性を得ることができた。
の変調特性の測定結果であり、変調帯域（受光電流３ｄ
Ｂ劣化帯域、つまり受光光パワー６ｄＢ劣化帯域）は１
２ＧＨｚ、半波長電圧は９■、駆動電力は１５ｍＷ／Ｇ
Ｈｚと高速・広帯域であるにもかかわらず、半波長電圧
は低く、又ＣＰＷ電極４，５を５０Ωに近く設計してい
るので駆動電力も低い結果を得た９又第４図（ｂ）は本
発明の第２の実施例であるマツハツエンダ強度光変調器
の測定結果であり、変調帯域は１２ＧＨｚ、半波長電圧
は８．２■、駆動電力は１３ｍＷ／ＧＨｚと位相変調器
と同様に優れた変調特性を得ることができた。
上記の実施例では基板として■、１Ｎｂ０３を用いたが
、それ以外の電気光学効果を有する基板例えばＬｉＴａ
０ａ等を用いても良い。
、それ以外の電気光学効果を有する基板例えばＬｉＴａ
０ａ等を用いても良い。
また上記の実施例では中心電極４の幅２Ｗ（８μｍ）は
光導波路２の幅（６μｍ）とほぼ等しいとして説明した
が、この２Ｗの範囲は光導波路２を伝搬する光のスポッ
トサイズσに対して２σ〜４σの範囲が好適であるとい
うことである。上記実施例ではスポットサイズσはσζ
Ｗであるためほぼ３μｍであり、よって２σ〜４σは６
〜１２μｍとなっている。すなわちこのことは第２図に
示されるように中心電極４が形成する電界の領域内に光
導波路２内を伝搬する光の主要パワー成分がおさまって
いる必要があり、かつ電界の領域が光の主要パワー成分
よりも大きく広がってはいけないということである。
光導波路２の幅（６μｍ）とほぼ等しいとして説明した
が、この２Ｗの範囲は光導波路２を伝搬する光のスポッ
トサイズσに対して２σ〜４σの範囲が好適であるとい
うことである。上記実施例ではスポットサイズσはσζ
Ｗであるためほぼ３μｍであり、よって２σ〜４σは６
〜１２μｍとなっている。すなわちこのことは第２図に
示されるように中心電極４が形成する電界の領域内に光
導波路２内を伝搬する光の主要パワー成分がおさまって
いる必要があり、かつ電界の領域が光の主要パワー成分
よりも大きく広がってはいけないということである。
以上説明したように本発明では中心電極４の幅がほぼ光
導波路の幅に等しい程度のｃｐｗ電極を用いるとともに
バッファ層の厚みを従来と較べて極めて厚くしているた
め、駆動電力の著しい増加を招くことなく、高速・広帯
域光変調が可能となる利点がある。
導波路の幅に等しい程度のｃｐｗ電極を用いるとともに
バッファ層の厚みを従来と較べて極めて厚くしているた
め、駆動電力の著しい増加を招くことなく、高速・広帯
域光変調が可能となる利点がある。
第１図は本発明の第１の実施例の光位相変調器であり、
第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）はＡＡ’断面の一
部拡大断面図である。第２図は第１の実施例において基
板深さ方向の電界強度分布である。 第３図は本発明の第２の実施例のマツハツエンダ強度光
変調器である。第４図は本発明の第１．第２の実施例の
効果を示す変調指数特性である。第５図は光位相変調器
の従来例である。第６図はバッファ層の厚さによる基板
のマイクロ波実効屈折率ｎ、の変化を示す。第７図は第
５図に示す従来例において基板深さ方向の電界強度分布
である。 ■・・・ＬｉＮｂ０ｚ基板、２・・・光導波路、３・・
・５ｉＯｚバッファ層、４・・・中心電極、訃・・アー
ス電極、６・・・終端抵抗、７・・・変調用マイクロ波
信号給電線。 （Ｆ）） 第 昭 Ｅ〆（イ壬、き、スケールフ ↓ 基板表面方向併置 ＣＣ） 半 図 へ（荘商、スケール） ↓ （θノ ％３ 変ＨＦＨ３ＰＡ数（ｑｕｉｚ ） （ぼり 第４−、プ 乙 父 （Ｕ） 第７回 （Ｃ） 磨 開
第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）はＡＡ’断面の一
部拡大断面図である。第２図は第１の実施例において基
板深さ方向の電界強度分布である。 第３図は本発明の第２の実施例のマツハツエンダ強度光
変調器である。第４図は本発明の第１．第２の実施例の
効果を示す変調指数特性である。第５図は光位相変調器
の従来例である。第６図はバッファ層の厚さによる基板
のマイクロ波実効屈折率ｎ、の変化を示す。第７図は第
５図に示す従来例において基板深さ方向の電界強度分布
である。 ■・・・ＬｉＮｂ０ｚ基板、２・・・光導波路、３・・
・５ｉＯｚバッファ層、４・・・中心電極、訃・・アー
ス電極、６・・・終端抵抗、７・・・変調用マイクロ波
信号給電線。 （Ｆ）） 第 昭 Ｅ〆（イ壬、き、スケールフ ↓ 基板表面方向併置 ＣＣ） 半 図 へ（荘商、スケール） ↓ （θノ ％３ 変ＨＦＨ３ＰＡ数（ｑｕｉｚ ） （ぼり 第４−、プ 乙 父 （Ｕ） 第７回 （Ｃ） 磨 開
Claims (1)
- 少なくとも１本の光導波路を備えた電気光学効果を有す
る基板と、該基板の上に形成されたバッファ層と、該バ
ッファ層の上に形成された中心電極とアース電極とから
なるコプレーナウェーブガイド電極とから構成される光
変調器において、前記コプレーナウェーブガイド電極に
印加される変調用マイクロ波信号に対する前記基板のマ
イクロ波実効屈折率が前記光導波路を伝搬する光の実効
屈折率に近くなるように前記バッファ層の厚さを設定す
るとともに、前記中心電極の幅が前記光導波路の幅にほ
ぼ等しくかつ前記中心電極の下に前記光導波路が配され
ていることを特徴とする光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20149188A JPH0251123A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20149188A JPH0251123A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 光変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251123A true JPH0251123A (ja) | 1990-02-21 |
| JPH0476456B2 JPH0476456B2 (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=16441940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20149188A Granted JPH0251123A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0251123A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129017A (en) * | 1989-02-17 | 1992-07-07 | Nippon Telegraph And Telephone Company | Electrically controlled optical device |
| EP0813092A1 (en) * | 1996-06-14 | 1997-12-17 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide modulator with traveling-wave type electrodes |
| US8204344B2 (en) | 2008-05-27 | 2012-06-19 | Anritsu Corporation | Optical modulator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS644802A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-10 | Yokogawa Electric Corp | Process controller |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP20149188A patent/JPH0251123A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS644802A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-10 | Yokogawa Electric Corp | Process controller |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5129017A (en) * | 1989-02-17 | 1992-07-07 | Nippon Telegraph And Telephone Company | Electrically controlled optical device |
| EP0813092A1 (en) * | 1996-06-14 | 1997-12-17 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide modulator with traveling-wave type electrodes |
| US5748358A (en) * | 1996-06-14 | 1998-05-05 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical modulator with optical waveguide and traveling-wave type electrodes |
| US8204344B2 (en) | 2008-05-27 | 2012-06-19 | Anritsu Corporation | Optical modulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0476456B2 (ja) | 1992-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071203 Year of fee payment: 15 |
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