JPH04159516A - 光波長フィルタ - Google Patents
光波長フィルタInfo
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- JPH04159516A JPH04159516A JP28613790A JP28613790A JPH04159516A JP H04159516 A JPH04159516 A JP H04159516A JP 28613790 A JP28613790 A JP 28613790A JP 28613790 A JP28613790 A JP 28613790A JP H04159516 A JPH04159516 A JP H04159516A
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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
- G02F1/01—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
- G02F1/11—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 acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
- G02F1/125—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 acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves in an optical waveguide structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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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〕
本発明は光波長フィルタに関し、特にコリニア結合によ
る音響光学効果を用いた光波長フィルタに関するもので
ある。
る音響光学効果を用いた光波長フィルタに関するもので
ある。
音響光学効果を用いた光波長フィルタは同調可変幅が大
きく、複数波長を選択できるなどの特徴がある。
きく、複数波長を選択できるなどの特徴がある。
従来の技術としては、以下に挙げる例がある。
第２図はジャーナル・オブ・クラアンタム・エレクトロ
ニクス第１３巻２号４３〜４６頁ＵＯＵＲＮＡＬ ＯＦ
ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ３Ｖｏｌ、Ｑ
−Ｅ−１３，Ｎα２．ｐｐ４３〜４６．１９７７）より
引用した光波長フィルタである。ニオブ酸リチウム基板
１２に作製されたチタン拡散光導波路２２上に装荷され
た表面波励振用電極３１による表面弾性波によって、表
面波励振用電極３１と表面波受信用電極３２の間の領域
（相互作用領域）の光導波路に対して周期的な屈折率変
化が生じる。入力端で励起された基板に対して水平な電
界成分を有する直線偏光（以後ＴＥ偏光と呼ぶ）の中で
光導波路の周期的な屈折率変化により位相整合条件が満
たされる特定波長のＴＥ偏光が、基板に対して垂直な電
界成分を有する直線偏光（以後ＴＭ偏光と呼ぶ）に変換
される。後段の２カツトのニオブ酸リチウムウェハー片
によるＴＭ偏光検光素子６によりＴＭ偏光は透過、ＴＥ
偏光は放射されて特定波長の選択が行える。
ニクス第１３巻２号４３〜４６頁ＵＯＵＲＮＡＬ ＯＦ
ＱＵＡＮＴＵＭ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ３Ｖｏｌ、Ｑ
−Ｅ−１３，Ｎα２．ｐｐ４３〜４６．１９７７）より
引用した光波長フィルタである。ニオブ酸リチウム基板
１２に作製されたチタン拡散光導波路２２上に装荷され
た表面波励振用電極３１による表面弾性波によって、表
面波励振用電極３１と表面波受信用電極３２の間の領域
（相互作用領域）の光導波路に対して周期的な屈折率変
化が生じる。入力端で励起された基板に対して水平な電
界成分を有する直線偏光（以後ＴＥ偏光と呼ぶ）の中で
光導波路の周期的な屈折率変化により位相整合条件が満
たされる特定波長のＴＥ偏光が、基板に対して垂直な電
界成分を有する直線偏光（以後ＴＭ偏光と呼ぶ）に変換
される。後段の２カツトのニオブ酸リチウムウェハー片
によるＴＭ偏光検光素子６によりＴＭ偏光は透過、ＴＥ
偏光は放射されて特定波長の選択が行える。
Ｊ発明が解決しようとする課題〕
丘述した従来の光波長フィルタには、下記（１）〜（４
）の問題点がある。
）の問題点がある。
（１）ニオフ酸リチウムはＺ軸はｎ＠、Ｘ、Ｙ軸はｎｏ
の屈折率をもつ結晶である。このｎ。−ｎｏの複屈折差
で透過光波長、透過光波長幅なとのフィルタ特性か定ま
る。一般に、ｎ。とｎ。ノ温度係数が異なるため、温度
変化に対しその特性が変化する。安定な動作を得るため
には温度制御をかける必要かある。
の屈折率をもつ結晶である。このｎ。−ｎｏの複屈折差
で透過光波長、透過光波長幅なとのフィルタ特性か定ま
る。一般に、ｎ。とｎ。ノ温度係数が異なるため、温度
変化に対しその特性が変化する。安定な動作を得るため
には温度制御をかける必要かある。
（２）音響光学を用いた光波長フィルタでは式（１）が
示すように表面波励振用電極の電極指の周期で中心光波
長が決定する。電極指の作製に当たっては精度が要求さ
れ、作製トレランスが小さい。
示すように表面波励振用電極の電極指の周期で中心光波
長が決定する。電極指の作製に当たっては精度が要求さ
れ、作製トレランスが小さい。
λ−＝Ａ−１ ｎ、−ｎＪ ・・・・
・（１）λ；光中心波長 Ａ：電極指周期 （３）位相整合条件が取れていない場合、フィルタ効率
は１００％にはならない。ＲＦ信号パワーを増加する事
で、フィルタ効率を１００％に近つけることができるが
、駆動電力が増加する。
・（１）λ；光中心波長 Ａ：電極指周期 （３）位相整合条件が取れていない場合、フィルタ効率
は１００％にはならない。ＲＦ信号パワーを増加する事
で、フィルタ効率を１００％に近つけることができるが
、駆動電力が増加する。
（４）表面波励振用電極は、ＲＦ倍信号中心周波数から
すれるに従ってフィルタ効率（モード変換効率）が低下
し、光波長の同調可変幅が制限される。
すれるに従ってフィルタ効率（モード変換効率）が低下
し、光波長の同調可変幅が制限される。
本発明の光波長フィルタは音響光学効果を示す基板上に
作製されたチャネル型光導波路の入力端で励起された単
一直線偏光を、光導波路上に装荷した表面波励振用電極
による表面弾性波によって、特定の波長成分のみを上記
偏光と直交する直線偏光に変換する光波長フィルタにお
いて、チャネル型光導波路に表面波励振用電極と位相シ
フタ用電極と偏光分離とを装荷した構成であることを特
徴としている。
作製されたチャネル型光導波路の入力端で励起された単
一直線偏光を、光導波路上に装荷した表面波励振用電極
による表面弾性波によって、特定の波長成分のみを上記
偏光と直交する直線偏光に変換する光波長フィルタにお
いて、チャネル型光導波路に表面波励振用電極と位相シ
フタ用電極と偏光分離とを装荷した構成であることを特
徴としている。
本発明では表面波励振用電極の他に位相シフト用電極を
用いることにより、以下のように問題点を解決できる。
用いることにより、以下のように問題点を解決できる。
（１，） ｎ−ｎｏの複屈折差でフィルタ特性が定ま
る光波長フィルタでは、ｎ６とｎ。の温度係数が異なる
ため温度変化に対しｎ、−ｎｏが変化する。
る光波長フィルタでは、ｎ６とｎ。の温度係数が異なる
ため温度変化に対しｎ、−ｎｏが変化する。
その変化分を位相シフト用電極で補正する。電極印加電
圧によりＺ軸方向に発生した電界Ｅ７゜により、複屈折
率差を式（２）で示される△ｎのように制御できる。こ
れにより、温度調整の必要無しにデバイスを構成するこ
とができる。
圧によりＺ軸方向に発生した電界Ｅ７゜により、複屈折
率差を式（２）で示される△ｎのように制御できる。こ
れにより、温度調整の必要無しにデバイスを構成するこ
とができる。
Δｎ＝１（ｎ、−ｎ。）＋１／２Ｅｚ（ｎ。３ｒ１３−
ｎｓ”ｒ３３１ｒ １３＋ ｒ ３３ ：電気光学定
数 ・・・・・・（２）（２）電極指の作
製誤差により周期Ａがずれた場合にも、対応する光中心
波長λを位相シフト用電極を用いて補正することができ
る。位相シフト用電極による効果により、周期Ａは式（
３）式のように与えられる。これにより、電極の作製ト
レランスが大きくなり、プロセスの簡略化に大いに寄与
することができる。
ｎｓ”ｒ３３１ｒ １３＋ ｒ ３３ ：電気光学定
数 ・・・・・・（２）（２）電極指の作
製誤差により周期Ａがずれた場合にも、対応する光中心
波長λを位相シフト用電極を用いて補正することができ
る。位相シフト用電極による効果により、周期Ａは式（
３）式のように与えられる。これにより、電極の作製ト
レランスが大きくなり、プロセスの簡略化に大いに寄与
することができる。
Ａ＝λ／ｌ（ｎ、 ｎ。）＋１／２Ｅｚ（ｎ。３ｒ＋
３ ｎ、３ｒ３３１λ：光中心波長
・・・・・・（３）（３）位相整合条件が取れて
υ・ない場合（△に≠０）、フィルタ効率は１００％に
はならない。
３ ｎ、３ｒ３３１λ：光中心波長
・・・・・・（３）（３）位相整合条件が取れて
υ・ない場合（△に≠０）、フィルタ効率は１００％に
はならない。
相互作用長全体にわたって位相整合状態（Δに＝０）で
あり、相互作用長か周期的条件を満たすとき１００％の
効率が得られる。位相シフト用電極を用いてΔに−０と
なるように位相整合を行う事で、ＲＦ信号パワーを増加
すること無しにフィルタ効率を１００％に近づけること
ができる。
あり、相互作用長か周期的条件を満たすとき１００％の
効率が得られる。位相シフト用電極を用いてΔに−０と
なるように位相整合を行う事で、ＲＦ信号パワーを増加
すること無しにフィルタ効率を１００％に近づけること
ができる。
（４）ＲＦ倍信号中心周波数からずれるに従ってフィル
タ効率（モード変換効率）が低下し、光波長の同調可変
幅が制限される。中心周波数に対応する中心光波長をシ
フトさせることにより、同調可変幅を広げることができ
る。中心光波長のシフト量δλは式（４）で与えられる
。
タ効率（モード変換効率）が低下し、光波長の同調可変
幅が制限される。中心周波数に対応する中心光波長をシ
フトさせることにより、同調可変幅を広げることができ
る。中心光波長のシフト量δλは式（４）で与えられる
。
δλ−ｖ／ ｆ ・１／２Ｅｚ（ｎ。３ｒ １３ ｎ
５３ｒ ３３）■：表面弾性波伝搬速度 ｆ：ＲＦ信号周波数 ・・・・・・
（４）〔実施例〕 次に本発明について図面を参照して説明する。
５３ｒ ３３）■：表面弾性波伝搬速度 ｆ：ＲＦ信号周波数 ・・・・・・
（４）〔実施例〕 次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は実施例を説明するための斜視図である。
ニオブ酸リチウム基板１１に６〜１０μｍ、膜厚６００
〜１０００人のチタンストライプを形成し、９５０〜１
１００℃で熱拡散を行い単一七−トチタン拡散光導波路
２１を作製する。作製されたチタン拡散光導波路２１上
にフォトリングラフィ法を用いて電極指周期１０〜５０
μｍの旋状の表面波励振用電極３１を作製する。装荷さ
れた表面波励振用電極３１による表面弾性波によって、
表面波励振用電極３１と圧力端の間の領域（相互作用領
域）の光導波路に対して周期的な屈折率変化を生じる。
〜１０００人のチタンストライプを形成し、９５０〜１
１００℃で熱拡散を行い単一七−トチタン拡散光導波路
２１を作製する。作製されたチタン拡散光導波路２１上
にフォトリングラフィ法を用いて電極指周期１０〜５０
μｍの旋状の表面波励振用電極３１を作製する。装荷さ
れた表面波励振用電極３１による表面弾性波によって、
表面波励振用電極３１と圧力端の間の領域（相互作用領
域）の光導波路に対して周期的な屈折率変化を生じる。
同じく、フォトリングラフィ法を用いて相互作用領域に
チタン拡散光導波路２１を両側から挟む形状で装荷した
位相シフト用電極４によって相互作用領域に−様な屈折
率変化が生じる。このとき、入力端で励起されたＴＥ偏
光の中で光導波路２１の周期的な屈折率変化により位相
整合条件が満たされる特定波長のＴＥ偏光が、ＴＭ偏光
に変換される。また、位相シフト用電極によって光導波
路の−様な屈折率変化を起こすことで複屈折率差を制御
し、（１）温度制御の必要無しに動作の安定化、（２）
作製誤差により周期Ａがすれた場合の光中心波長の補正
、（３）位相整合（Δに一〇）を行いＲＦ信号パワーを
増加すること無しにフィルタ効率向上、（４）中心光波
長のシフトによる同調可変幅の広帯域化、が行える。
チタン拡散光導波路２１を両側から挟む形状で装荷した
位相シフト用電極４によって相互作用領域に−様な屈折
率変化が生じる。このとき、入力端で励起されたＴＥ偏
光の中で光導波路２１の周期的な屈折率変化により位相
整合条件が満たされる特定波長のＴＥ偏光が、ＴＭ偏光
に変換される。また、位相シフト用電極によって光導波
路の−様な屈折率変化を起こすことで複屈折率差を制御
し、（１）温度制御の必要無しに動作の安定化、（２）
作製誤差により周期Ａがすれた場合の光中心波長の補正
、（３）位相整合（Δに一〇）を行いＲＦ信号パワーを
増加すること無しにフィルタ効率向上、（４）中心光波
長のシフトによる同調可変幅の広帯域化、が行える。
その後段に任意の構成による偏光分離素子５を設ける。
チタン拡散光導波路中のＴＥ／ＴＭ両偏光を、偏光分離
素子５で分離することで、被フィルタ光（ＴＭ偏光）と
非フィルタ光（ＴＥ偏光）の両方を出力端から取り出す
ことができる。
素子５で分離することで、被フィルタ光（ＴＭ偏光）と
非フィルタ光（ＴＥ偏光）の両方を出力端から取り出す
ことができる。
以上説明したように、音響光学効果と電気光学効果を複
合して効果的に用いることによって、通常の可変波長選
択に加えて、（１）温度制御の必要無しな動作の安定化
、（２）周期Ａのずれによる光中心波長の補正、（３）
ＲＦ信号パワーを増加すること無しにフィルタ効率向
上、（４）同調可変幅の広帯域化、とし・った機能を付
加することができる。
合して効果的に用いることによって、通常の可変波長選
択に加えて、（１）温度制御の必要無しな動作の安定化
、（２）周期Ａのずれによる光中心波長の補正、（３）
ＲＦ信号パワーを増加すること無しにフィルタ効率向
上、（４）同調可変幅の広帯域化、とし・った機能を付
加することができる。
このような光波長フィルタを供給できる効果は極めて大
きなものであるといえる。
きなものであるといえる。
第１図は光波長フィルタの一実施例を説明するための斜
視図である。第２図は従来の光波長フィルタの斜視図で
ある。 １１．１２・・・・・・ニオブ酸リチウム基板（Ｘ板Ｙ
軸伝搬又はＹ板Ｘ軸伝搬）、２１．２２・・・・・・チ
タン拡散光導波路、３１・・・・・・表面波励振用電極
、３２・・・・・・表面波受信用電極、４・・・・・・
位相シフト用電極、５・・・・・・偏光分離素子、６・
・・・ＴＭ偏光検光素子。 代理人 弁理士 内 原 晋
視図である。第２図は従来の光波長フィルタの斜視図で
ある。 １１．１２・・・・・・ニオブ酸リチウム基板（Ｘ板Ｙ
軸伝搬又はＹ板Ｘ軸伝搬）、２１．２２・・・・・・チ
タン拡散光導波路、３１・・・・・・表面波励振用電極
、３２・・・・・・表面波受信用電極、４・・・・・・
位相シフト用電極、５・・・・・・偏光分離素子、６・
・・・ＴＭ偏光検光素子。 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 音響光学効果を示す基板にチャネル型光導波路を設け
、前記チャネル型光導波路に表面波励振用電極と、位相
シフタ用電極と、偏光分離素子とを設けたことを特徴と
する光波長フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28613790A JPH04159516A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 光波長フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28613790A JPH04159516A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 光波長フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04159516A true JPH04159516A (ja) | 1992-06-02 |
Family
ID=17700415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28613790A Pending JPH04159516A (ja) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | 光波長フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04159516A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0612126A1 (en) * | 1993-02-19 | 1994-08-24 | PIRELLI CAVI S.p.A. | Active-mode-locking optical-fiber laser generator |
| EP0695963A1 (en) * | 1994-08-01 | 1996-02-07 | Hewlett-Packard Company | Acousto-optical tunable filter and a laser tuned by it |
| US5579420A (en) * | 1995-08-23 | 1996-11-26 | Fujitsu Limited | Optical filter |
| US5724179A (en) * | 1995-11-29 | 1998-03-03 | Nec Corporation | Acousto-optic filter |
| US6233372B1 (en) | 1998-03-03 | 2001-05-15 | Nec Corporation | Waveguide path type polarization independent optical wavelength tunable filter |
-
1990
- 1990-10-24 JP JP28613790A patent/JPH04159516A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0612126A1 (en) * | 1993-02-19 | 1994-08-24 | PIRELLI CAVI S.p.A. | Active-mode-locking optical-fiber laser generator |
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| US5579420A (en) * | 1995-08-23 | 1996-11-26 | Fujitsu Limited | Optical filter |
| US5724179A (en) * | 1995-11-29 | 1998-03-03 | Nec Corporation | Acousto-optic filter |
| US6233372B1 (en) | 1998-03-03 | 2001-05-15 | Nec Corporation | Waveguide path type polarization independent optical wavelength tunable filter |
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