JPH04204524A - 光変調器 - Google Patents
光変調器Info
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- JPH04204524A JPH04204524A JP33043690A JP33043690A JPH04204524A JP H04204524 A JPH04204524 A JP H04204524A JP 33043690 A JP33043690 A JP 33043690A JP 33043690 A JP33043690 A JP 33043690A JP H04204524 A JPH04204524 A JP H04204524A
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- phase modulation
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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
- G02F1/3132—Digital deflection, i.e. optical switching in an optical waveguide structure of directional coupler type
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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】
発明の背景
技術分野
この発明は２人力２出力導波路型光変調器、とくにバラ
ンス・ブリッジ形の光変調器に関する。
ンス・ブリッジ形の光変調器に関する。
従来技術とその問題点
従来の２人力２出力導波路型光変調器には、方向性結合
器形、バランス・ブリッジ形などがある（文献１：西原
、春名、栖原「光集積回路」オーム社、昭和６０年、第
２９８頁〜第３Ｎ頁）。
器形、バランス・ブリッジ形などがある（文献１：西原
、春名、栖原「光集積回路」オーム社、昭和６０年、第
２９８頁〜第３Ｎ頁）。
方向性結合器形の光変調器では集積度を上げるために素
子長を短くすると動作電圧が上昇するという問題がある
。
子長を短くすると動作電圧が上昇するという問題がある
。
これに対してバランス・ブリッジ形の光変調器は動作電
圧が比較的低いという特長をもつ。バランス・ブリッジ
形光変調器において動作電圧（駆動電圧）を低減するた
めには９位相変調部における２本の光導波路間の結合を
切った状態でそれらの間隔をできるだけ小さくすること
が要求される。
圧が比較的低いという特長をもつ。バランス・ブリッジ
形光変調器において動作電圧（駆動電圧）を低減するた
めには９位相変調部における２本の光導波路間の結合を
切った状態でそれらの間隔をできるだけ小さくすること
が要求される。
位相変調部における２本の光導波路間の結合を切る方法
として、２本の光導波路間にスロットを形成するものが
ある（文献１−の第３０３頁の図１０・４．または文献
２ ： Ｍｉｎａｋａｌａ ”ＥＮｉｃｉｅｎｔＬｉＮ
ｂＯ，ｂａｌａｎｃｅｄ ｂｒｊｄｇｅ ｍｏｄｕｌｘ
ｔｏｒ／ ｓｗｉｔｃｈｗｉｔｈ ａｎ １ｏｎ−ｅｔ
ｃｈｅｄ ５ｌｏｔ”Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｆｔ
。
として、２本の光導波路間にスロットを形成するものが
ある（文献１−の第３０３頁の図１０・４．または文献
２ ： Ｍｉｎａｋａｌａ ”ＥＮｉｃｉｅｎｔＬｉＮ
ｂＯ，ｂａｌａｎｃｅｄ ｂｒｊｄｇｅ ｍｏｄｕｌｘ
ｔｏｒ／ ｓｗｉｔｃｈｗｉｔｈ ａｎ １ｏｎ−ｅｔ
ｃｈｅｄ ５ｌｏｔ”Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｆｔ
。
３５（１） 、 ］ Ｊｕｌｙ １９７９． ｐ、
４０ ）。しかしながらこの方法はイオン・エツチング
によるスロットの形成工程が必要である。
４０ ）。しかしながらこの方法はイオン・エツチング
によるスロットの形成工程が必要である。
位相変調部における２本の光導波路の幅を異ならせて非
対称とすることも考えられている（文献３ ： ］、Ｌ
、Ｉａｃｋｅｌ ｅｌ ａｌ ”Ｎｏｎ＋ｙｍｍｅｔ＋
ｉｃ Ｍａｃｈ−２ｅｈｎｄｅ＋ １ｎｌｅ＋ｆｅ＋ｏ
ｍｅｌｅ＋ｓ Ｕｓｅｄ ａｓ Ｌｏｗ−Ｄ＋ｉｖｅ−
Ｖｏｌｌａｇｅ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ”、ｊｏｕ「ｎ
ａｌ ｏｆ ＬｉｇｈｊｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
、 Ｖｏｌ、６． Ｎｏ、８． Ａｕｇｕｓｔ １９８
８． ｐ、ｌ３４８゜文献４・久保田ら「低電圧駆動Ｔ
ｉ ； ＬｉＮｂＯ３変調器」電子情報通信学会春季全
国大会講演論文集２文冊４．Ｃ−２２９）。
対称とすることも考えられている（文献３ ： ］、Ｌ
、Ｉａｃｋｅｌ ｅｌ ａｌ ”Ｎｏｎ＋ｙｍｍｅｔ＋
ｉｃ Ｍａｃｈ−２ｅｈｎｄｅ＋ １ｎｌｅ＋ｆｅ＋ｏ
ｍｅｌｅ＋ｓ Ｕｓｅｄ ａｓ Ｌｏｗ−Ｄ＋ｉｖｅ−
Ｖｏｌｌａｇｅ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ”、ｊｏｕ「ｎ
ａｌ ｏｆ ＬｉｇｈｊｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
、 Ｖｏｌ、６． Ｎｏ、８． Ａｕｇｕｓｔ １９８
８． ｐ、ｌ３４８゜文献４・久保田ら「低電圧駆動Ｔ
ｉ ； ＬｉＮｂＯ３変調器」電子情報通信学会春季全
国大会講演論文集２文冊４．Ｃ−２２９）。
しかしながら２文献３のＦｉｇ、４に示された光変調器
では位相変調部における２本の光導波路が近接している
ために光波の結合が起りやすくかっ光導波路幅が異なる
ので伝搬損失に差が生じるこ吉により、消光比が悪いと
いう問題がある。
では位相変調部における２本の光導波路が近接している
ために光波の結合が起りやすくかっ光導波路幅が異なる
ので伝搬損失に差が生じるこ吉により、消光比が悪いと
いう問題がある。
また１文献４に記載のものはマツハツエンダ形の光変調
器であって１−人力１出力型のものであるために、光路
の切替えに応用することができないという問題がある。
器であって１−人力１出力型のものであるために、光路
の切替えに応用することができないという問題がある。
２人力２出力型の光変調器は光路切替スイッチとして応
用可能であり、このタイプの光変調器を複数個マトリク
ス状に設けることにより４人力４出力、８人力８出力等
の光切材デイバイスへの応用の展開が可能である。
用可能であり、このタイプの光変調器を複数個マトリク
ス状に設けることにより４人力４出力、８人力８出力等
の光切材デイバイスへの応用の展開が可能である。
発明の概要
発明の目的
この発明は、低い動作電圧で駆動可能であり。
しかも高い消光比をもつ２人力２出力型の光変調器を提
供することを目的とする。
供することを目的とする。
発明の構成９作用および効果
この発明による光変調器は、電気光学効果を有する基板
に形成された２本の入力用光導波路、２本の出力用光導
波路、第１および第２の方向性結合部および位相変調部
から構成されている。２本の入力用光導波路が第１の方
向性結合部を介して位相変調部の一端に結合し２位相変
調部の他端が第２の方向性結合部を介して２本の出力用
光導波路に結合している。位相変調部は２本の光導波路
と、これらの光導波路を伝搬する２つの光に位相差を与
えるための電圧が印加される電極とから構成されいる。
に形成された２本の入力用光導波路、２本の出力用光導
波路、第１および第２の方向性結合部および位相変調部
から構成されている。２本の入力用光導波路が第１の方
向性結合部を介して位相変調部の一端に結合し２位相変
調部の他端が第２の方向性結合部を介して２本の出力用
光導波路に結合している。位相変調部は２本の光導波路
と、これらの光導波路を伝搬する２つの光に位相差を与
えるための電圧が印加される電極とから構成されいる。
位相変調部の２本の光導波路間の間隔は、第１および第
２の方向性結合部をそれぞれ構成する２本の光導波路間
の間隔よりも広く２位相変調部の光導波路とこれに対応
する第１および第２の方向性結合部の光導波路とは２間
隔と幅が連続的に変化する光導波路部分によりつながっ
ている。そして２位相変調部における２本の光導波路は
、第１の伝搬定数をもつ第１の光導波路部分とこれとは
異なる第２の伝搬定数をもつ第２の光導波路部分とから
それぞれ構成され、一方の光導波路の第１の光導波路部
分と他方の光導波路の第２の光導波路部分とが対向しか
つ一方の光導波路の第２の光導波路部分と他方の光導波
路の第１の光導波路部分とが対向するように配置され、
さらに第１の光導波路部分と第２の光導波路部分との伝
搬定数差および２本の光導波路間の間隔がこれらの２本
の光導波路を伝搬する光に実質的に結合を生じさせない
程度に設定されている。
２の方向性結合部をそれぞれ構成する２本の光導波路間
の間隔よりも広く２位相変調部の光導波路とこれに対応
する第１および第２の方向性結合部の光導波路とは２間
隔と幅が連続的に変化する光導波路部分によりつながっ
ている。そして２位相変調部における２本の光導波路は
、第１の伝搬定数をもつ第１の光導波路部分とこれとは
異なる第２の伝搬定数をもつ第２の光導波路部分とから
それぞれ構成され、一方の光導波路の第１の光導波路部
分と他方の光導波路の第２の光導波路部分とが対向しか
つ一方の光導波路の第２の光導波路部分と他方の光導波
路の第１の光導波路部分とが対向するように配置され、
さらに第１の光導波路部分と第２の光導波路部分との伝
搬定数差および２本の光導波路間の間隔がこれらの２本
の光導波路を伝搬する光に実質的に結合を生じさせない
程度に設定されている。
位相変調部における光導波路の伝搬定数は最も簡単には
その幅を異ならせることにより異ならせることができる
。
その幅を異ならせることにより異ならせることができる
。
好ましくは、電極は位相変調部の２本の光導波路上にバ
ッファ層を介して設けられる。
ッファ層を介して設けられる。
入力用光導波路の一方に導入された光は第１の方向性結
合部で２つの光に分岐し９位相変調部の２つの光導波路
にそれぞれ導かれる。位相変調部の電極に印加された電
圧の大きさに応じてこれらの２つの導波光に位相差が生
じる。位相差をもつ２つの光は第２の方向性結合部で合
波、干渉し。
合部で２つの光に分岐し９位相変調部の２つの光導波路
にそれぞれ導かれる。位相変調部の電極に印加された電
圧の大きさに応じてこれらの２つの導波光に位相差が生
じる。位相差をもつ２つの光は第２の方向性結合部で合
波、干渉し。
位相差に応じた強度をもつ光が出力用光導波路の一方か
らまたは両方から出力される。このようにして、電気光
学効果を利用して印加電圧に応じた光の強度変調を行な
うことができ、また光スィッチとしても利用できる。
らまたは両方から出力される。このようにして、電気光
学効果を利用して印加電圧に応じた光の強度変調を行な
うことができ、また光スィッチとしても利用できる。
この発明によると２位相変調部の２つの光導波路間の間
隔が方向性結合部における光導波路間隔よりも広いから
９位相変調部における光の結合をできるだけ小さくする
ことができる。そして９位相変調部の各光導波路を伝搬
定数の異なる２種類の光導波路部分で構成し、かつ２つ
の光導波路における光導波路部分を伝搬定数の異なるも
の同志を対向させるように配置しているので、動作電圧
を低くするために位相変調部の２つの先導波路間隔をで
きるだけ小さくしてかつ光の結合の発生を回避すること
ができるようになる。このようにして消光比が大きくか
つ動作電圧の低い２人力２出力光変調器が実現する。し
かも１位相変調部の２つの光導波路は伝搬定数の異なる
２つの光導波路部分をそれぞれもっているので９両光導
波路における伝搬損失の差をなくすことができる。
隔が方向性結合部における光導波路間隔よりも広いから
９位相変調部における光の結合をできるだけ小さくする
ことができる。そして９位相変調部の各光導波路を伝搬
定数の異なる２種類の光導波路部分で構成し、かつ２つ
の光導波路における光導波路部分を伝搬定数の異なるも
の同志を対向させるように配置しているので、動作電圧
を低くするために位相変調部の２つの先導波路間隔をで
きるだけ小さくしてかつ光の結合の発生を回避すること
ができるようになる。このようにして消光比が大きくか
つ動作電圧の低い２人力２出力光変調器が実現する。し
かも１位相変調部の２つの光導波路は伝搬定数の異なる
２つの光導波路部分をそれぞれもっているので９両光導
波路における伝搬損失の差をなくすことができる。
実施例の説明
第１図において、光変調器は電気光学効果を有する基板
と、この基板の上に形成された入力側の３ｄＢカプラ（
方向性結合器）２９９位相変調１および出力側３ｄＢカ
プラ３とを含んでいる。入力側ａｔｌＢカブラ２は接近
して設けられた２つの平行な光導波路２Ａおよび２Ｂか
ら構成されている。同じように出力側ａｔｌＢカブラ３
も２つの平行な光導波路３Ａおよび３Ｂから構成されて
いる。位相変調部１は２つの平行な光導波路１Ａおよび
ＩＢ。
と、この基板の上に形成された入力側の３ｄＢカプラ（
方向性結合器）２９９位相変調１および出力側３ｄＢカ
プラ３とを含んでいる。入力側ａｔｌＢカブラ２は接近
して設けられた２つの平行な光導波路２Ａおよび２Ｂか
ら構成されている。同じように出力側ａｔｌＢカブラ３
も２つの平行な光導波路３Ａおよび３Ｂから構成されて
いる。位相変調部１は２つの平行な光導波路１Ａおよび
ＩＢ。
ならびにこれらの光導波路１人およびＩＢ上に装荷され
た電極４Ａおよび４Ｂから構成されている。位相変調部
１における２つの光導波路ＩＡと１Ｂとの間の間隔ｇｍ
は、３ｄＢカプラ２または３における２つの光導波路２
Ａと２Ｂとのまたは３Ａと３Ｂとの間の間隔ｇＣよりも
大きく設定されている。好ましくは電極４Ａおよび４Ｂ
はバッファ層を介して装荷される。
た電極４Ａおよび４Ｂから構成されている。位相変調部
１における２つの光導波路ＩＡと１Ｂとの間の間隔ｇｍ
は、３ｄＢカプラ２または３における２つの光導波路２
Ａと２Ｂとのまたは３Ａと３Ｂとの間の間隔ｇＣよりも
大きく設定されている。好ましくは電極４Ａおよび４Ｂ
はバッファ層を介して装荷される。
電気光学効果を有する基板上にはさらに２つの入力用光
導波路５Ａおよび５Ｂ、ならびに２つの出力用光導波路
６Ａおよび６Ｂが形成されている。入力用光導波路５Ａ
と・５Ｂはそれらの間の間隔がしだいに狭くなりながら
入力側３ｄＢカプラ２を構成する２つの先導波路２人と
２Ｂの一端にそれぞれ結合している。出力用光導波路６
Ａおよび６Ｂは出力側３ｄＢカプラ３を構成する２つの
光導波路３Ａと３Ｂの一端からそれぞれ延び、それらの
間の間隔がしだいに大きくなっている。光導波路５Ａ、
５Ｂと６Ａ、６Ｂのどちらを入力用、出力用とするかは
任意であり、入力、出力は相対的なものである。光導波
路５Ａ、５Ｂを出力用とした場合には３ｄＢカブラ２も
出力側のものとなるのはいうまでもない。
導波路５Ａおよび５Ｂ、ならびに２つの出力用光導波路
６Ａおよび６Ｂが形成されている。入力用光導波路５Ａ
と・５Ｂはそれらの間の間隔がしだいに狭くなりながら
入力側３ｄＢカプラ２を構成する２つの先導波路２人と
２Ｂの一端にそれぞれ結合している。出力用光導波路６
Ａおよび６Ｂは出力側３ｄＢカプラ３を構成する２つの
光導波路３Ａと３Ｂの一端からそれぞれ延び、それらの
間の間隔がしだいに大きくなっている。光導波路５Ａ、
５Ｂと６Ａ、６Ｂのどちらを入力用、出力用とするかは
任意であり、入力、出力は相対的なものである。光導波
路５Ａ、５Ｂを出力用とした場合には３ｄＢカブラ２も
出力側のものとなるのはいうまでもない。
位相変調部１における２つの光導波路ＩＡおよびＩＢは
それらの一端において、光導波路部分１３Ａおよび１３
Ｂをそれぞれ介して３ｄＢカブラ２の光導波路２Ａおよ
び２Ｂの他端にそれぞれ結合している。光導波路部分１
３Ａと１３Ｂは３ｄＢカプラ２から位相変調部１に向っ
てそれらの間の間隔がしだいに増大している。同じよう
に位相変調部１における２つの先導波路ＩＡおよび１Ｂ
の他端は光導波路部分１４Ａおよび１４Ｂをそれぞれ介
して３ｄＢカプラ３の２つの先導波路３Ａおよび３Ｂの
他端にそれぞれ結合している。光導波路部分１４Ａと１
４Ｂは位相変調部１から３ｄＢカプラ３に向ってそれら
の間の間隔がしだいに狭くなっている。また、これらの
光導波路部分１３Ａ、 １３Ｂ、 １４Ａ。
それらの一端において、光導波路部分１３Ａおよび１３
Ｂをそれぞれ介して３ｄＢカブラ２の光導波路２Ａおよ
び２Ｂの他端にそれぞれ結合している。光導波路部分１
３Ａと１３Ｂは３ｄＢカプラ２から位相変調部１に向っ
てそれらの間の間隔がしだいに増大している。同じよう
に位相変調部１における２つの先導波路ＩＡおよび１Ｂ
の他端は光導波路部分１４Ａおよび１４Ｂをそれぞれ介
して３ｄＢカプラ３の２つの先導波路３Ａおよび３Ｂの
他端にそれぞれ結合している。光導波路部分１４Ａと１
４Ｂは位相変調部１から３ｄＢカプラ３に向ってそれら
の間の間隔がしだいに狭くなっている。また、これらの
光導波路部分１３Ａ、 １３Ｂ、 １４Ａ。
１４Ｂの幅も連続的に変化している。
位相変調部１における一方の光導波路ＩＡは互いに導波
路幅が異なる２つの光導波路部分１１Ａと１２Ａとから
構成されている。他方の光導波路ＩＢも同じように互い
に導波路幅が異なる２つの光導波路部分１１Ｂと１２Ｂ
とから構成されている。好ましくはこれらの光導波路部
分１１Ａ、 １２Ａ、 ＩＩＢおよび１２Ｂの長さは等
しく、光導波路部分＋２Ａと１１Ｂの幅が等しく（これ
をＷｌとする）、光導波路部分＋１Ａと１２Ｂの幅が等
しい（これをＷ２とする）。さらに９幅の広い光導波路
部分１１Ａと幅の狭い光導波路部分１１Ｂとが対向する
ように、光導波路部分１２Ａと光導波路部分１２Ｂとが
対向するように配置されている。
路幅が異なる２つの光導波路部分１１Ａと１２Ａとから
構成されている。他方の光導波路ＩＢも同じように互い
に導波路幅が異なる２つの光導波路部分１１Ｂと１２Ｂ
とから構成されている。好ましくはこれらの光導波路部
分１１Ａ、 １２Ａ、 ＩＩＢおよび１２Ｂの長さは等
しく、光導波路部分＋２Ａと１１Ｂの幅が等しく（これ
をＷｌとする）、光導波路部分＋１Ａと１２Ｂの幅が等
しい（これをＷ２とする）。さらに９幅の広い光導波路
部分１１Ａと幅の狭い光導波路部分１１Ｂとが対向する
ように、光導波路部分１２Ａと光導波路部分１２Ｂとが
対向するように配置されている。
このような光変調の作製においては、たとえばＺカット
Ｌ ｉ Ｎ ｂ ０３基板上にレーザ・ビーム描画法に
より上述の光導波路パターンを描き、光導波路以外の部
分を光レジストでマスクした状態でＴｉを熱拡散するこ
とによりすべてのシングル・モード光導波路を形成する
。そして、光レジストを除去したのちバッファ層として
Ｓｉｏ２層を基板上に形成し、その上に電極４Ａ、４Ｂ
を形成する。
Ｌ ｉ Ｎ ｂ ０３基板上にレーザ・ビーム描画法に
より上述の光導波路パターンを描き、光導波路以外の部
分を光レジストでマスクした状態でＴｉを熱拡散するこ
とによりすべてのシングル・モード光導波路を形成する
。そして、光レジストを除去したのちバッファ層として
Ｓｉｏ２層を基板上に形成し、その上に電極４Ａ、４Ｂ
を形成する。
具体的な大きさの一例を挙げると次の通りである。
人、出力用光導波路５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂおよび３ｄ
Ｂカプラ２，３の光導波路２Ａ。
Ｂカプラ２，３の光導波路２Ａ。
２Ｂ、３Ａ、３Ｂの幅Ｗ＝４μｍ
位相変調部１の幅の狭い光導波路部分１２Ａ。
１１Ｂの幅Ｗ１＝３．５ μｍ
位相変調部１の幅の広い光導波路部分１１Ａ。
１２Ｂの幅Ｗ２＝５μｍ
３ｄＢカプラ２または３における光導波路２Ａと２Ｂと
のまたは３Ａと３Ｂとの間の間隔ｇｃ一 ３μｍ 位相変調部１における光導波路ＩＡとＩＢとの間の間隔
ｇｍ ＝ ６μｍ〜８μｍ ３ｄＢカプラ２または３の長さＬｃ ＝ １．２４ｍｍ
位相変調部１の長さＬｍ ＝ ３ ｍｍ光変調器の長さ
（３ｔｌＢカプラ２から３までの長さ） Ｌｔ ＝
６．１２ｍｍ 光導波路部分＋３Ａ、 １３Ｂ、 １４Ａ、 １４Ｂの
幅は３ｄＢカプラの光導波路幅Ｗと位相変調部１の光導
波路幅Ｗ１またはＷ２の相違に応じて連続的に変化して
いる。
のまたは３Ａと３Ｂとの間の間隔ｇｃ一 ３μｍ 位相変調部１における光導波路ＩＡとＩＢとの間の間隔
ｇｍ ＝ ６μｍ〜８μｍ ３ｄＢカプラ２または３の長さＬｃ ＝ １．２４ｍｍ
位相変調部１の長さＬｍ ＝ ３ ｍｍ光変調器の長さ
（３ｔｌＢカプラ２から３までの長さ） Ｌｔ ＝
６．１２ｍｍ 光導波路部分＋３Ａ、 １３Ｂ、 １４Ａ、 １４Ｂの
幅は３ｄＢカプラの光導波路幅Ｗと位相変調部１の光導
波路幅Ｗ１またはＷ２の相違に応じて連続的に変化して
いる。
一方の入力用光導波路５Ａ（または５Ｂ）から光Ｐｉを
入射させると、この入射光Ｐｉは入力側３ｄＢカプラ２
て等しく２つの光に分れ９位相変調部１の２つの光導波
路１ＡとＩＢにそれぞれ伝搬していく。電極４Ａと４Ｂ
との間に電圧を印加すると、基板のもつ電気光学効果に
よって導波光は位相変化を受ける。したがって、２つの
光導波路ＩＡと１Ｂとを伝搬する光に位相差が生じる。
入射させると、この入射光Ｐｉは入力側３ｄＢカプラ２
て等しく２つの光に分れ９位相変調部１の２つの光導波
路１ＡとＩＢにそれぞれ伝搬していく。電極４Ａと４Ｂ
との間に電圧を印加すると、基板のもつ電気光学効果に
よって導波光は位相変化を受ける。したがって、２つの
光導波路ＩＡと１Ｂとを伝搬する光に位相差が生じる。
位相差をもつ２つの光が出力側３ｄＢカプラ３で合波、
干渉し、これらの位相差に応じて出力用先導波路６Ａお
よび６Ｂに導かれる出力光ＰＡおよびＰＢの強度が変化
する。
干渉し、これらの位相差に応じて出力用先導波路６Ａお
よび６Ｂに導かれる出力光ＰＡおよびＰＢの強度が変化
する。
第２図に示すように２つの光の位相差が０゜±π／２．
π等のときには両出力光ＰＡとＰＢの強度は等しい。光
導波路ＩＡの光の位相が光導波路ＩＢの光の位相に対し
てπ／４，５π／４等（位相差が＋π／４．＋５π／４
等）進んでいるときには出力光ＰＡの強度が最大となり
、出力光ＰＢの強度が最小（好ましくは零）となる。反
対に９位相差が一π／４．＋３π／４．−５π／４等の
場合には出力光ＰＢの強度が最大となり、出力光ＰＡの
強度が最小となる。
π等のときには両出力光ＰＡとＰＢの強度は等しい。光
導波路ＩＡの光の位相が光導波路ＩＢの光の位相に対し
てπ／４，５π／４等（位相差が＋π／４．＋５π／４
等）進んでいるときには出力光ＰＡの強度が最大となり
、出力光ＰＢの強度が最小（好ましくは零）となる。反
対に９位相差が一π／４．＋３π／４．−５π／４等の
場合には出力光ＰＢの強度が最大となり、出力光ＰＡの
強度が最小となる。
位相変調部における２つの光導波路は光学的に結合しな
いことが望ましい。２つの光導波路間の間隔を大きくす
れば結合しなくなるが、その場合には電極間に印加する
電圧（動作電圧）を高くしなければならない。２つの光
導波路間の間隔を狭くすれば動作電圧を低くすることが
できるが、伝搬定数の等しい２つの光導波路を近づける
とそこを伝搬する光波に結合が生じる。
いことが望ましい。２つの光導波路間の間隔を大きくす
れば結合しなくなるが、その場合には電極間に印加する
電圧（動作電圧）を高くしなければならない。２つの光
導波路間の間隔を狭くすれば動作電圧を低くすることが
できるが、伝搬定数の等しい２つの光導波路を近づける
とそこを伝搬する光波に結合が生じる。
この発明では位相変調部１の２つの光導波路１Ａと１Ｂ
との間の間隔ｇｍを３ｔｌＢカプラにおける光導波路間
隔ｇｃよりも大きくして、これらの光導波路」Ａと１．
Ｂ間で光の結合ができるだけ生じないようにしている。
との間の間隔ｇｍを３ｔｌＢカプラにおける光導波路間
隔ｇｃよりも大きくして、これらの光導波路」Ａと１．
Ｂ間で光の結合ができるだけ生じないようにしている。
また、光導波路ＩＡ、］、Ｂを光導波路幅の異なる光導
波路部分１１Ａ、 ＋２Ａ、 ＩＩＢ、 １２Ｂによっ
て構成し、対向する部分の伝搬定数を異ならせることに
より（できるだけ伝搬定数の差を大きくして）、光の結
合が生じにくいようにし、かっ光導波路間隔ｇｍをでき
るだけ小さくシ、動作電圧を低くするようにしている。
波路部分１１Ａ、 ＋２Ａ、 ＩＩＢ、 １２Ｂによっ
て構成し、対向する部分の伝搬定数を異ならせることに
より（できるだけ伝搬定数の差を大きくして）、光の結
合が生じにくいようにし、かっ光導波路間隔ｇｍをでき
るだけ小さくシ、動作電圧を低くするようにしている。
また、高い消光比を得るためには出力側３ｄＢカプラで
合波、干渉する２つの光の強度が等しいことが望ましい
。この発明では９位相変調部１の２つの光導波路ＩＡ、
ＩＢに同じように２つの幅の異なる光導波路部分を形成
することにより伝搬損失等を両光導波路ＩＡとＩＢで等
しくしている。
合波、干渉する２つの光の強度が等しいことが望ましい
。この発明では９位相変調部１の２つの光導波路ＩＡ、
ＩＢに同じように２つの幅の異なる光導波路部分を形成
することにより伝搬損失等を両光導波路ＩＡとＩＢで等
しくしている。
第１図はこの発明の実施例を示す平面図である。
第２図は印加電圧（位相差）と出力光強度との関係を示
すグラフである。 １・・・位相変調部。 ＩＡ、ＩＢ・・・位相変調部の光導波路。 ２．３・・・３ｄＢカプラ（方向性結合部）。 ２、Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ ・・・３ｄＢカプラの光導波路。 ４Ａ、４Ｂ・・・電極。 ５Ａ、５Ｂ・・・入力用光導波路。 ６Ａ、６Ｂ・・・出力用光導波路。 １１Ａ、 ＩＩＢ、 ＋２Ａ、 １２Ｂ・・・位相変調
部の幅の異なる光導波路部分。 以 上
すグラフである。 １・・・位相変調部。 ＩＡ、ＩＢ・・・位相変調部の光導波路。 ２．３・・・３ｄＢカプラ（方向性結合部）。 ２、Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ ・・・３ｄＢカプラの光導波路。 ４Ａ、４Ｂ・・・電極。 ５Ａ、５Ｂ・・・入力用光導波路。 ６Ａ、６Ｂ・・・出力用光導波路。 １１Ａ、 ＩＩＢ、 ＋２Ａ、 １２Ｂ・・・位相変調
部の幅の異なる光導波路部分。 以 上
Claims (3)
- （１）電気光学効果を有する基板に形成された２本の入
力用光導波路、２本の出力用光導波路、第１および第２
の方向性結合部ならびに位相変調部から構成され、 ２本の入力用光導波路が第１の方向性結合部を介して位
相変調部の一端に結合し、位相変調部の他端が第２の方
向性結合部を介して２本の出力用光導波路に結合してお
り、 位相変調部は２本の光導波路と、これらの光導波路を伝
搬する２つの光に位相差を与えるための電圧が印加され
る電極とから構成され、 位相変調部の２本の光導波路間の間隔は、第１および第
２の方向性結合部をそれぞれ構成する２本の光導波路間
の間隔よりも広く、位相変調部の光導波路とこれに対応
する第１および第２の方向性結合部の光導波路とは、間
隔と幅が連続的に変化する光導波路部分によりつながっ
ており、位相変調部における２本の光導波路は、第１の
伝搬定数をもつ第１の光導波路部分とこれとは異なる第
２の伝搬定数をもつ第２の光導波路部分とからそれぞれ
構成され、一方の光導波路の第１の光導波路部分と他方
の光導波路の第２の光導波路部分とが対向しかつ一方の
光導波路の第２の光導波路部分と他方の光導波路の第１
の光導波路部分とが対向するように配置され、さらに第
１の光導波路部分と第２の光導波路部分との伝搬定数差
および２本の光導波路間の間隔がこれらの２本の光導波
路を伝搬する光に実質的に結合を生じさせない程度に設
定されている、 光変調器。 - （２）位相変調部における第１の光導波路部分の幅と第
２の光導波路部分の幅とが異なっている、請求項（１）
に記載の光変調器。 - （３）位相変調部における２本の光導波路上にバッファ
層を介して電極が形成されている、請求項（１）に記載
の光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33043690A JPH04204524A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33043690A JPH04204524A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204524A true JPH04204524A (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=18232594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33043690A Pending JPH04204524A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04204524A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006112055A1 (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-26 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | 光制御素子 |
| JP2007264548A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光変調素子 |
| JP2008052103A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Anritsu Corp | 光変調器 |
| CN111308739A (zh) * | 2018-12-12 | 2020-06-19 | 住友电气工业株式会社 | 光学调制器 |
| WO2021117358A1 (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Tdk株式会社 | 光変調器 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33043690A patent/JPH04204524A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006106807A1 (ja) * | 2005-03-31 | 2008-09-11 | 住友大阪セメント株式会社 | 光制御素子 |
| JP2007114222A (ja) * | 2005-03-31 | 2007-05-10 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光制御素子 |
| JP4958771B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-06-20 | 住友大阪セメント株式会社 | 光制御素子 |
| US7912325B2 (en) | 2005-03-31 | 2011-03-22 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical control element |
| WO2006112055A1 (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-26 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | 光制御素子 |
| EP2006722A2 (en) * | 2006-03-30 | 2008-12-24 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical modulation element |
| EP2006722A4 (en) * | 2006-03-30 | 2009-04-08 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | OPTICAL MODULATION ELEMENT |
| WO2007122877A1 (ja) * | 2006-03-30 | 2007-11-01 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | 光変調素子 |
| US8031983B2 (en) | 2006-03-30 | 2011-10-04 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Light modulation device |
| JP2007264548A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光変調素子 |
| JP2008052103A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Anritsu Corp | 光変調器 |
| CN111308739A (zh) * | 2018-12-12 | 2020-06-19 | 住友电气工业株式会社 | 光学调制器 |
| US11048140B2 (en) * | 2018-12-12 | 2021-06-29 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical modulator |
| CN111308739B (zh) * | 2018-12-12 | 2024-05-03 | 住友电气工业株式会社 | 光学调制器 |
| WO2021117358A1 (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | Tdk株式会社 | 光変調器 |
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