JPH03203716A - 電気光学変調器 - Google Patents
電気光学変調器Info
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- JPH03203716A JPH03203716A JP2300931A JP30093190A JPH03203716A JP H03203716 A JPH03203716 A JP H03203716A JP 2300931 A JP2300931 A JP 2300931A JP 30093190 A JP30093190 A JP 30093190A JP H03203716 A JPH03203716 A JP H03203716A
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- G—PHYSICS
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- 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
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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）
この発明は光信号の変調技術及び平面干渉計電気光学変
調器に関する。
調器に関する。
（従来の技術）
ファイバーオプティックリンクは、ミリメートル波通信
やレーダーシステムなど様々な分野で益々重要になって
いる。マイクロ波の周波数を越える固体レーザーの信号
を直接に変調することは、一般に不可能なので、ミリメ
ートル波ファイバーオプティックリンクにはしばしば外
部電気光学変調器が必要である。
やレーダーシステムなど様々な分野で益々重要になって
いる。マイクロ波の周波数を越える固体レーザーの信号
を直接に変調することは、一般に不可能なので、ミリメ
ートル波ファイバーオプティックリンクにはしばしば外
部電気光学変調器が必要である。
この目的に使用される装置としては進行波集積光変調器
がこの技術分野では公知である。この変調器は基板に形
成された光導波路及び重複金属電極構造を有している。
がこの技術分野では公知である。この変調器は基板に形
成された光導波路及び重複金属電極構造を有している。
電極構造に加えられる駆動周波数は、光導波路内の光の
変調に用いられる。
変調に用いられる。
このような変調器の例は次の文献に記載されている。
（１） Ａｌｒｅｒｎｅｓｓ ｅｔ、ａｌ、、”Ｖｅ
ｌｏｃｉｔｙ−ＭａｔｃｈｌｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
ｆ’ｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ０ｐｔｉｃ
ＴｒａｖｅｌｌｉｎｇＷａｖｅ ５ｗ１ｔｃｈ／
Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ 、 ＩＥＥＥ Ｊ、Ｑｕ
ａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｖｏｌ、ＱＥ−２
０，Ｎｏ！、Ｍａｒｃｔ＋ １９８４゜ｐｐＪＯＬ−
３０９Ａ 。
ｌｏｃｉｔｙ−ＭａｔｃｈｌｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
ｆ’ｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ０ｐｔｉｃ
ＴｒａｖｅｌｌｉｎｇＷａｖｅ ５ｗ１ｔｃｈ／
Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ 、 ＩＥＥＥ Ｊ、Ｑｕ
ａｎｔｕｍＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、Ｖｏｌ、ＱＥ−２
０，Ｎｏ！、Ｍａｒｃｔ＋ １９８４゜ｐｐＪＯＬ−
３０９Ａ 。
（２） Ｎａｚａｒａｔｈｙ ｅｔ ａｌ、＋
”５ｐｒｅａｄ ＳｐｅｃｔｒｕｍＦｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ Ｒｅ５ｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｃｏｄｅｄ
Ｐｈａｓｅ ＲｅｖｅｒｓａｌＴｒａｖｅｌｌｉｎ
ｇ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ”、 Ｊ、
ＬｉｇｈｔｖａｖｅＴｏｅｈｎｏＩｏｇｙ、Ｖｏｌ、Ｌ
Ｔ−５，Ｎｏ、１０，０ｃｔｏｂｅｒ １９８７゜１
）Ｉ）、 １４３３−１４４３、 （３） ５ｃｈｆｌｌｉｄｔ、 −Ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ ０ｐｔｉｃｓ ５ｗ１ｔｃｈｅｓａｎｄ Ｍｏ
ｄｕｌａｔｏｒｓ 、 ｒｒｏｍ Ｉｎｔｅｇｒ
ａｔｅｄ ０ｐｔｉｃｓ：Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、Ｓ、Ｍａｒｅｌｌｕｃ
ｃｊ ａｎｄＡ、Ｎ、 ＣｈｅｓＬｅｒ （ｅｄｓ、
）、 ｐｐ、１８１−２１０． ＰｌｅｎｕｍＰｒｅｓ
ｓ、 Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、 １９８１（発明か解
決しようとする課題） 光とマイクロ波の駆動速度を等しくするために変調帯域
幅の広い進行波集積光変調器が基板材料に形成される。
”５ｐｒｅａｄ ＳｐｅｃｔｒｕｍＦｒｅｑｕｅ
ｎｃｙ Ｒｅ５ｐｏｎｓｅ ｏｆ Ｃｏｄｅｄ
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ｇ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ”、 Ｊ、
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Ｔ−５，Ｎｏ、１０，０ｃｔｏｂｅｒ １９８７゜１
）Ｉ）、 １４３３−１４４３、 （３） ５ｃｈｆｌｌｉｄｔ、 −Ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ ０ｐｔｉｃｓ ５ｗ１ｔｃｈｅｓａｎｄ Ｍｏ
ｄｕｌａｔｏｒｓ 、 ｒｒｏｍ Ｉｎｔｅｇｒ
ａｔｅｄ ０ｐｔｉｃｓ：Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、Ｓ、Ｍａｒｅｌｌｕｃ
ｃｊ ａｎｄＡ、Ｎ、 ＣｈｅｓＬｅｒ （ｅｄｓ、
）、 ｐｐ、１８１−２１０． ＰｌｅｎｕｍＰｒｅｓ
ｓ、 Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、 １９８１（発明か解
決しようとする課題） 光とマイクロ波の駆動速度を等しくするために変調帯域
幅の広い進行波集積光変調器が基板材料に形成される。
しかしながら、ニオブ塩酸リチウムなどの重要な電気光
学基板材料では、光の速度とマイクロ波の速度は本来的
に整合しない。ニオブ塩酸リチウム内の光信母相の速度
はマイクロ波駆動信号速度のほぼ２倍である。光駆動信
号とマイクロ波駆動信号との間の位相の相違が増大する
に連れて、位相変調が弱くなる。この現象はしばしば位
相の「ウオークオフ」と呼ばれる。
学基板材料では、光の速度とマイクロ波の速度は本来的
に整合しない。ニオブ塩酸リチウム内の光信母相の速度
はマイクロ波駆動信号速度のほぼ２倍である。光駆動信
号とマイクロ波駆動信号との間の位相の相違が増大する
に連れて、位相変調が弱くなる。この現象はしばしば位
相の「ウオークオフ」と呼ばれる。
設計によりこの速度の不整合を調整しなければならない
。最大駆動周波数は変調器が長くなるに連れて減少する
。逆に、駆動電圧及びパワーを低（するには、装置を長
（しなければならない。従って、最大駆動周波数と必要
な駆動パワーとの調整を計らなければならない。即ち、
変調器は短くしなければならないが、駆動パワーは周波
数が増大するに連れて大きくしなければならない。
。最大駆動周波数は変調器が長くなるに連れて減少する
。逆に、駆動電圧及びパワーを低（するには、装置を長
（しなければならない。従って、最大駆動周波数と必要
な駆動パワーとの調整を計らなければならない。即ち、
変調器は短くしなければならないが、駆動パワーは周波
数が増大するに連れて大きくしなければならない。
この速度の不整合を補償する従来の方法では、共面電気
光学変調器に周期的に配置された電極構造が用いられて
いる。周期的に配置された電極構造は、周期的な位相反
転電極又は間欠相互作用電極に分類することができる。
光学変調器に周期的に配置された電極構造が用いられて
いる。周期的に配置された電極構造は、周期的な位相反
転電極又は間欠相互作用電極に分類することができる。
公知の間欠相互作用電極構成は、非均衡送信線であり、
例えば、伝播軸の周囲で不均整である。このため他のフ
ァイハーオブティクスリンク送信コンポーネントへの均
衡線（共軸又は導波路プローブ）送信とは整合しない。
例えば、伝播軸の周囲で不均整である。このため他のフ
ァイハーオブティクスリンク送信コンポーネントへの均
衡線（共軸又は導波路プローブ）送信とは整合しない。
従来の変調器はＺ板ニオブ酸リチウムから製造され、光
導波路は金属電極の下に置かれる。
導波路は金属電極の下に置かれる。
この構造では、金属電極と基板内の導波路との間に誘電
バッファー層が通常は必要である。誘電層にはバイアス
ポイントが不安定になるという欠点がある。従来の変調
器は効率及び性能を高めるインピーダンス整合回路機構
を開示していない。
バッファー層が通常は必要である。誘電層にはバイアス
ポイントが不安定になるという欠点がある。従来の変調
器は効率及び性能を高めるインピーダンス整合回路機構
を開示していない。
（課題を解決するための手段、作用、及び発明の効果）
この発明の技術に基づく電気光学変調器は、光導波路を
構成する２本のほぼ平行なチャンネルが形成される主面
を有する基板を具備している。基板の主面にはラジオ周
波数（ＲＦ）共面導波路が形成される。ＲＦ共面導波路
は、両光導波路チャンネルの上に横たわる領域により分
離された一対の金属接地導体を有している。所定の位相
の光信号が光導波路に入力される。電磁エネルギーがＲ
Ｆ共面導波路に印加される。電磁信号がＲＦ共面導波路
に沿って駆動源から伝播するに連れて電磁信号の相を調
整して、電磁信号を光導波路チャンネル内の光信号と同
位相に維持する装備が設けられている。
構成する２本のほぼ平行なチャンネルが形成される主面
を有する基板を具備している。基板の主面にはラジオ周
波数（ＲＦ）共面導波路が形成される。ＲＦ共面導波路
は、両光導波路チャンネルの上に横たわる領域により分
離された一対の金属接地導体を有している。所定の位相
の光信号が光導波路に入力される。電磁エネルギーがＲ
Ｆ共面導波路に印加される。電磁信号がＲＦ共面導波路
に沿って駆動源から伝播するに連れて電磁信号の相を調
整して、電磁信号を光導波路チャンネル内の光信号と同
位相に維持する装備が設けられている。
以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。
（実施例）
第１図に示す電気光学変調器１０は主面１４を有する基
板１２の上に形成されている。基板１２はＸカット−ニ
オブ酸リチウム（Ｌ ｉＮ ｂ Ｏ３）で形成すること
が好ましい。用語ＵＸカット」は、産業基準により決ま
っている基板材料の特定の結晶学的配向のことである。
板１２の上に形成されている。基板１２はＸカット−ニ
オブ酸リチウム（Ｌ ｉＮ ｂ Ｏ３）で形成すること
が好ましい。用語ＵＸカット」は、産業基準により決ま
っている基板材料の特定の結晶学的配向のことである。
Ｘカット−ニオブ酸リチウム基板は、公知のＺカット−
ニオブ酸リチウム基板よりも有利である。Ｚカット−ニ
オブ酸リチウム基板を使用した場合には、ＲＦ電極を光
導波路の上方に垂直に載置しなければならない。このよ
うな構成にすると光の損失を抑えるために二酸化ケイ素
（Ｓ ｉＯ２）のバッファー層を使用しなければならな
くなる。しかしながら、このバッファー層はバイアスを
不安定にする。Ｘカット−ニオブ酸リチウムを用いた場
合には、バッファー層か不要になるので、このような問
題は生じない。
ニオブ酸リチウム基板よりも有利である。Ｚカット−ニ
オブ酸リチウム基板を使用した場合には、ＲＦ電極を光
導波路の上方に垂直に載置しなければならない。このよ
うな構成にすると光の損失を抑えるために二酸化ケイ素
（Ｓ ｉＯ２）のバッファー層を使用しなければならな
くなる。しかしながら、このバッファー層はバイアスを
不安定にする。Ｘカット−ニオブ酸リチウムを用いた場
合には、バッファー層か不要になるので、このような問
題は生じない。
光導波路はこの発明で用いたようにＲＦ共面導波路の金
属電極間に配置することができる。
属電極間に配置することができる。
光導波路１８はマツハツエンダ−干渉計として形作られ
ている。光導波路１８は、第３図に最も良く示されてい
るように、基板１２内に形成され主面１４の直ぐ下に位
置する少な（とも２個のほぼ平行な光導波路チャンネル
２０及び２２から成る。この実施例では、光導波路１８
はレーザーなどの光源２６に接続される入力２４を有し
ている。
ている。光導波路１８は、第３図に最も良く示されてい
るように、基板１２内に形成され主面１４の直ぐ下に位
置する少な（とも２個のほぼ平行な光導波路チャンネル
２０及び２２から成る。この実施例では、光導波路１８
はレーザーなどの光源２６に接続される入力２４を有し
ている。
公知の技術を用いてチタニウムを基板１２の主面１４に
拡散することにより導波路１８が形成される。拡散され
たチタニウムは一般にストリップ２５の形態になり、分
岐点２８で２本のチャンネル２０及び２２に別れる。チ
ャンネル２０及び２２は基板１２のほぼ全長に亘って平
行に延び、合流点３０で再び合流して線３２を形成する
。この線は光出力３４で終了している。光出力３４は、
受光器への導波線として機能する光ファイバに連結され
ている。
拡散することにより導波路１８が形成される。拡散され
たチタニウムは一般にストリップ２５の形態になり、分
岐点２８で２本のチャンネル２０及び２２に別れる。チ
ャンネル２０及び２２は基板１２のほぼ全長に亘って平
行に延び、合流点３０で再び合流して線３２を形成する
。この線は光出力３４で終了している。光出力３４は、
受光器への導波線として機能する光ファイバに連結され
ている。
電気光学変調器１０は対称ＲＦ共面導波路３６を有して
いる。ＲＦ共面導波路３６は、基板１０の主面上の両金
属接地板３８及び４０の間の領域４６にＲＦ電界を発生
する。導波路３６は基板１２の反対側に開口４２及び４
４を有している。
いる。ＲＦ共面導波路３６は、基板１０の主面上の両金
属接地板３８及び４０の間の領域４６にＲＦ電界を発生
する。導波路３６は基板１２の反対側に開口４２及び４
４を有している。
好ましい実施例では、開口４２はＲＦ源６２に接続して
いる人力開口である。開口４４はＲＦ負荷６６に接続し
ている出力開口である。
いる人力開口である。開口４４はＲＦ負荷６６に接続し
ている出力開口である。
領域４６の中心部には間欠相互作用型の位相調節導体４
８が主面１４に接触して位置している。
８が主面１４に接触して位置している。
位相調節導体４８はストリップ５０の形状をしている。
ストリップ５０にはストリップ５０を横切って両側に突
出するスタブ５２が全長に亘って複数個設けられている
。第２図に示したスタブ５２の長さ（Ｌ）及びスタブ５
２相互の間の周期的な距離（ｄ）は、Ｌをスタブの長さ
、ｄを周期的な電極部の長さ、ｆＤをＲＦの設計周波数
、λをＲＦの設計波長、Ｃを光の自由空間速度、ｎを制
限−ｆＤｄ（Ｎｍ−Ｎｏ）／ｃくｎ＜ｏを満たす整数と
するとき、次の関係式により決まる。
出するスタブ５２が全長に亘って複数個設けられている
。第２図に示したスタブ５２の長さ（Ｌ）及びスタブ５
２相互の間の周期的な距離（ｄ）は、Ｌをスタブの長さ
、ｄを周期的な電極部の長さ、ｆＤをＲＦの設計周波数
、λをＲＦの設計波長、Ｃを光の自由空間速度、ｎを制
限−ｆＤｄ（Ｎｍ−Ｎｏ）／ｃくｎ＜ｏを満たす整数と
するとき、次の関係式により決まる。
ｆ Ｄｄ （Ｎ ｍ Ｎ 。） −ｃ （２Ｌ
／λ十〇）ＲＦ共面接地板導体３８と位相調節導体４
８との間、及びＲＦ共面接地板導体４０と位相調節導体
４８との間には、それぞれギャップ５４及び５６が形成
されている。
／λ十〇）ＲＦ共面接地板導体３８と位相調節導体４
８との間、及びＲＦ共面接地板導体４０と位相調節導体
４８との間には、それぞれギャップ５４及び５６が形成
されている。
従来の間欠相互作用型電極とは異なり、位相調節導体４
８はＲＦ伝播軸を中心にして対称的である。この対称性
により変調器は平衡導波線のような振る舞いをし、変調
器の試験及び包装が容易になる。
８はＲＦ伝播軸を中心にして対称的である。この対称性
により変調器は平衡導波線のような振る舞いをし、変調
器の試験及び包装が容易になる。
この発明の一つの特徴は、インピーダンス変換回路機構
５８及びインピーダンス整合素子６ｏが変調器１０に組
み込まれていることである。変調器１０がインピーダン
ス変換及びインピーダンス整合素子を有しているために
、他のインピーダンス整合回路を付は加える必要がない
ので、ＲＦ源６２の接続が容易になる。インピーダンス
はテーパの設けられた入力開口４２及び出力開口４４に
より変換される。インピーダンスは中央部のスタブ５２
よりも長さの短い端のスタブ６４により整合される。イ
ンピーダンス変換開口４２．４４．５８及びインピーダ
ンス整合スタブ６４は、変調器のＲＦインピーダンスを
源及び負荷のインピーダンス水準に変換する。インピー
ダンス整合スタブ６４は、周期的に配置された電極構造
のインピダンスを掻き乱されない線形ＲＦ共面導波路の
インピーダンスに変換する。インピーダンス変換部５８
は、インピーダンス整合スタブの直ぐ外側に位置するＲ
Ｆ倍信号生じるインピーダンス水準を源及び負荷のイン
ピーダンス水準にまで押し上げる。
５８及びインピーダンス整合素子６ｏが変調器１０に組
み込まれていることである。変調器１０がインピーダン
ス変換及びインピーダンス整合素子を有しているために
、他のインピーダンス整合回路を付は加える必要がない
ので、ＲＦ源６２の接続が容易になる。インピーダンス
はテーパの設けられた入力開口４２及び出力開口４４に
より変換される。インピーダンスは中央部のスタブ５２
よりも長さの短い端のスタブ６４により整合される。イ
ンピーダンス変換開口４２．４４．５８及びインピーダ
ンス整合スタブ６４は、変調器のＲＦインピーダンスを
源及び負荷のインピーダンス水準に変換する。インピー
ダンス整合スタブ６４は、周期的に配置された電極構造
のインピダンスを掻き乱されない線形ＲＦ共面導波路の
インピーダンスに変換する。インピーダンス変換部５８
は、インピーダンス整合スタブの直ぐ外側に位置するＲ
Ｆ倍信号生じるインピーダンス水準を源及び負荷のイン
ピーダンス水準にまで押し上げる。
ＲＦ共面導波路３６及び位相調節導体４８は、基板１０
の主面１４に導電性材料層を滞積させることにより形成
することができる。これは、熱蒸着又はスパッタリング
により所望の金属を真空室内の基板に滞積させることに
より達成される。好ましい実施例では、クロミウム又は
チタニウムの下層に金を用いて基板１２の主面１４への
粘着性を向上させている。金属接地導電層３８．４０及
び位相調節導体４８は、電界金メツキ溶液を用いて厚さ
か更新され、ギャップ５４及び５６がヨウ素金エツチン
グ用試薬及び（フッ化水素を含む）バッファー酸化物エ
ッチ液によりエツチングされる。
の主面１４に導電性材料層を滞積させることにより形成
することができる。これは、熱蒸着又はスパッタリング
により所望の金属を真空室内の基板に滞積させることに
より達成される。好ましい実施例では、クロミウム又は
チタニウムの下層に金を用いて基板１２の主面１４への
粘着性を向上させている。金属接地導電層３８．４０及
び位相調節導体４８は、電界金メツキ溶液を用いて厚さ
か更新され、ギャップ５４及び５６がヨウ素金エツチン
グ用試薬及び（フッ化水素を含む）バッファー酸化物エ
ッチ液によりエツチングされる。
マイクロ波源６２及び負荷６６と変調器との接続は直接
的である。好ましい実施例では、端子６８は源６２から
の１本の線７４に接続されていて、端子７０及び７２は
源６２の他の線７６に接続されている。負荷６６の一方
の側は端子８２に接続されていて、他方の側８０は端子
８４及び８６に接続されている。
的である。好ましい実施例では、端子６８は源６２から
の１本の線７４に接続されていて、端子７０及び７２は
源６２の他の線７６に接続されている。負荷６６の一方
の側は端子８２に接続されていて、他方の側８０は端子
８４及び８６に接続されている。
光信号を変調する方法は、所定相の光信号を光源２６か
ら光入力手段２４を介して変調器の光導波路に供給する
ことから始まる。信号は両チャンネル２０及び２２に入
る。次に、共面導波路３６が変調ＲＦ信号源６２に連結
される。ギャップ５４及び５６内の電界構成要素は、Ｒ
Ｆ倍信号伝播方向にほぼ垂直に配向され、極性が反対で
ある。
ら光入力手段２４を介して変調器の光導波路に供給する
ことから始まる。信号は両チャンネル２０及び２２に入
る。次に、共面導波路３６が変調ＲＦ信号源６２に連結
される。ギャップ５４及び５６内の電界構成要素は、Ｒ
Ｆ倍信号伝播方向にほぼ垂直に配向され、極性が反対で
ある。
光導波路チャンネル２０及び２２の領域では、電界構成
要素がチャンネルを通過し、電気光学的に導波路の屈折
率を変更し、光信号の相を変更する。
要素がチャンネルを通過し、電気光学的に導波路の屈折
率を変更し、光信号の相を変更する。
チャンネル２０及び２２内の相の変化は相違しているの
で、チャンネル２０及び２２内の光信号が合流点３０で
合流すると振幅変調が生じる。
で、チャンネル２０及び２２内の光信号が合流点３０で
合流すると振幅変調が生じる。
ＲＦ倍信号光信号より速度が遅いので、電気光学変調器
１０には位相調整導体４８が組み込まれている。共面導
波路４２内のマイクロ波信号の位相は、チャンネル２０
及び２２の領域からギャップ５６及び５４内の信号を除
去することにより周切曲に前進させられ、スタブ５２の
周囲を通過する。信号がチャンネル２０及び２２の領域
に戻ると、マイクロ波及び光信号が再び同位相になる。
１０には位相調整導体４８が組み込まれている。共面導
波路４２内のマイクロ波信号の位相は、チャンネル２０
及び２２の領域からギャップ５６及び５４内の信号を除
去することにより周切曲に前進させられ、スタブ５２の
周囲を通過する。信号がチャンネル２０及び２２の領域
に戻ると、マイクロ波及び光信号が再び同位相になる。
この電極構造はマイクロ波周波数よりも高いＲＦ信号に
よる光信号の変調を可能にする。変調を十分に深く行な
うのに必要なＲＦ源比出力パワー、変調器を長くするこ
とにより、減少させることができる。
よる光信号の変調を可能にする。変調を十分に深く行な
うのに必要なＲＦ源比出力パワー、変調器を長くするこ
とにより、減少させることができる。
以上、特定の好ましい実施例を挙げてこの発明を説明し
たか、特許請求の範囲内で様々に変形したり修正したり
することができる。
たか、特許請求の範囲内で様々に変形したり修正したり
することができる。
第１図はこの発明の技術に基づいて形成された電気光学
変調器の平面図、 第２図は第１図に示した変調器の一部を拡大した平面図
、そして 第３図は第２図の３−３線に沿った部分断面図である。 面、１８・・・光導波路、２０．２２・・・光導波路チ
ャンネル、２４・・・光入力手段、３６・・・対称ＲＦ
Ｆ面導波路、３８．４０・・・金属接地板、４８・・・
位相調節導体
変調器の平面図、 第２図は第１図に示した変調器の一部を拡大した平面図
、そして 第３図は第２図の３−３線に沿った部分断面図である。 面、１８・・・光導波路、２０．２２・・・光導波路チ
ャンネル、２４・・・光入力手段、３６・・・対称ＲＦ
Ｆ面導波路、３８．４０・・・金属接地板、４８・・・
位相調節導体
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、主面を有する基板と、 主面に隣接して基板内に形成された少なくとも２本のほ
ぼ平行な光導波路チャンネルを有する光導波路と、 基板の主面に形成され、光導波路チャンネルを覆う領域
により分離された第１及び第２の金属接地導体を有する
ＲＦ共面導波路と、 所定の位相の光信号を光導波路にカップリングさせる光
入力手段と、 電磁エネルギーをＲＦ共面導波路にカップリングさせる
電磁駆動源手段と、 第１及び第２の金属接地導体に挟まれた前記領域内に位
置し、電磁エネルギーの位相を調節して電磁エネルギー
を光導波路内の光信号の位相と同一にする位相調節導体
手段とを具備する電気光学変調器。 ２、前記基板はＸカット−ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ＿３）で形成されている請求項１に記載の電気光学変
調器。 ３、前記電磁駆動源手段が 第１の金属接地導体に接続されている第１の入力端子と
、 第２の金属接地導体に接続されている第２の入力端子と
、 位相調節導体手段に接続されている第３の入力端子とを
具備し、 第１及び第２の入力端子がＲＦ源の第１の出力端子に接
続されていて、第３の入力端子がＲＦ源の第２の出力端
子に接続されていて、第１、第２、第３の入力端子がＲ
Ｆ共面導波路の第１の開口に隣接している請求項１に記
載の電気光学変調器。 ４、前記電磁駆動源手段が 第１の金属接地導体に接続された第１の出力端子と、 第２の金属接地導体に接続された第２の出力端子と、 位相調節導体手段に接続された第３の出力端子とを更に
具備し、 第１及び第２の出力端子がＲＦ負荷の第１の出力端子に
接続されていて、第３の出力端子がＲＦ負荷の第２の入
力端子に接続されていて、第１、第２、第３の出力端子
がＲＦ共面導波路の第２の開口に隣接している請求項３
に記載の電気光学変調器。 ５、前記光導波路はチタニウムが拡散された基板に形成
された少なくとも１本のチャンネルから成る請求項１に
記載の電気光学変調器。 ６、Ｘカット−ニオブ酸リチウム基板と、光導波路と、
ＲＦ共面導波路と、光入力手段と、電磁駆動源手段と、
位相調節導体手段とを具備し、Ｘカット−ニオブ酸リチ
ウム基板が主面を有し、光導波路が主面に隣接して基板
に形成された少なくとも２本のほぼ平行な光導波路チャ
ンネルを有し、そのうち少なくとも１本のチャンネルに
チタニウムが拡散されており、 ＲＦ共面導波路が基板の主面に形成されており、前記の
少なくとも２本の光導波路チャンネルを覆う領域により
分離された第１及び第２の金属接地導体並びに入出力イ
ンピーダンス変換手段を有していて、この入出力インピ
ーダンス変換手段がＲＦ共面導波路の対向した開口の間
を横断するように主面に沿って配置されてＲＦ導波路の
入力インピーダンス水準をＲＦ源の出力インピーダンス
水準にし、ＲＦ共面導波路の出力インピーダンス水準を
ＲＦ負荷の入力インピーダンス水準にし、このインピー
ダンス変換手段はテーパの設けられた第１及び第２のＲ
Ｆ共面導波路開口を有しており、 光入力手段が所定の位相の光信号を光導波路に導き、 電磁駆動源手段が第１の金属接地導体に接続された第１
の入力端子と、第２の金属接地導体に接続された第２の
入力端子と、位相調節導体手段に接続された第３の入力
端子とを有し、第１及び第２の入力端子がＲＦ源の第１
の出力端子に接続され、第３の入力端子がＲＦ源の第２
の出力端子に接続され、第１、第２、第３の入力端子が
第１のＲＦ共面導波路開口に隣接しており、第１の金属
接地導体に接続された第１の出力端子と、第２の金属接
地導体に接続された第２の出力端子と、位相調節導体に
接続された第３の出力端子とを更に有し、第１及び第２
の出力端子がＲＦ負荷の第１の入力端子に接続されてい
て、第３の出力端子がＲＦ負荷の第２の入力端子に接続
されていて、第１、第２、第３の端子が第２の共面導波
路開口に隣接していて電磁エネルギーをＲＦ共面導波路
に導き、 位相調節導体手段が第１及び第２の金属接地導体に挾ま
れた領域内に位置し、電磁エネルギーの位相を調節して
電磁エネルギーの位相を光導波路内の光信号の位相に一
致させ、前記領域内において光導波路チャンネル相互の
間で基板の主面に位置する細長いストリップを有する金
属電極を更に有し、金属電極は周期的な間隔をおいて配
置された横断延出スタブを更に複数個有し、最初と最後
のスタブが両者に挟まれて位置する各スタブよりも短く
、金属電極がＲＦ信号伝播軸の周囲で対称である電気光
学変調器。 ７、Ｘカット−ニオブ酸リチウム基板に形成された少な
くとも２本のほぼ平行な光導波路チャンネルを有し、基
板の主面に隣接した光導波路内を所定の位相の光信号に
通過させる工程と、光導波路チャンネルを覆う領域によ
り分離された第１及び第２の金属接地導体を有し基板の
主面に形成されたＲＦ共面導波路にＲＦ源からの電磁エ
ネルギーを伝えて、電磁エネルギーと光導波路チャンネ
ルとの相互作用により光信号の位相を変化させ、第１及
び第２の金属接地導体に挟まれた領域内で光導波路チャ
ンネルの間に位置する区域に沿って基板の主面に延出す
る細長い部分及び周期的な間隔をおいて配置された複数
個の横断方向に延びるスタブを有した金属電極を具備し
第１及び第２の金属接地導体に挾まれた領域内に位置す
る位相調節導体手段により電磁エネルギーを光信号と同
一の位相に維持する工程とを有する光信号変調法。 ８、拡散し易いチタニウムにより基板内に光導波路のチ
ャンネルを少なくとも１本形成する工程を更に有する請
求項７に記載の光信号変調法。 ９、テーパの設けられている入出力ＲＦ共面導波路開口
から成る入出力インピーダンス変換手段により、ＲＦ源
の出力インピーダンスをＲＦ共面導波路の入力インピー
ダンスに変換し、ＲＦ共面導波路の出力インピーダンス
を負荷の入力インピーダンスに変換する工程を更に有す
る請求項７に記載の光信号変調法。 １０、第１の金属接地導体に接続された第１の入力端子
と、第２の金属接地導体に接続された第２の入力端子と
、位相調節導体手段に接続された第３の端子と、第１の
金属接地導体に接続された第１の出力端子と、第２の金
属接地導体に接続された第２の出力端子と、位相調節導
体手段に接続された第３の出力端子とを有し、 第１及び第２の入力端子がＲＦ源の第１の出力端子に接
続され、第３の入力端子がＲＦ源の第２の出力端子に接
続され、第１、第２、第３の入力端子が第１のＲＦ共面
導波路開口に隣接し、第１及び第２の出力端子がＲＦ負
荷の第１の入力端子に接続され、第３の出力端子がＲＦ
負荷の第２の入力端子に接続され、第１、第２、第３の
出力端子が第２の共面導波路開口に隣接している電磁駆
動源手段を用いてＲＦ共面導波路に電磁エネルギーが導
入される請求項７に記載の光信号変調法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US432,933 | 1989-11-06 | ||
| US07/432,933 US5005932A (en) | 1989-11-06 | 1989-11-06 | Electro-optic modulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03203716A true JPH03203716A (ja) | 1991-09-05 |
| JPH0652342B2 JPH0652342B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=23718160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2300931A Expired - Lifetime JPH0652342B2 (ja) | 1989-11-06 | 1990-11-06 | 電気光学変調器 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5005932A (ja) |
| EP (1) | EP0427092B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0652342B2 (ja) |
| KR (1) | KR950000406B1 (ja) |
| CA (1) | CA2026337C (ja) |
| DE (1) | DE69023608T2 (ja) |
| ES (1) | ES2079416T3 (ja) |
| IL (1) | IL95852A (ja) |
| NO (1) | NO904650L (ja) |
| TR (1) | TR25859A (ja) |
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- 1990-10-30 DE DE69023608T patent/DE69023608T2/de not_active Expired - Lifetime
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