JPH06186513A - 可変光減衰器 - Google Patents
可変光減衰器Info
- Publication number
- JPH06186513A JPH06186513A JP33607392A JP33607392A JPH06186513A JP H06186513 A JPH06186513 A JP H06186513A JP 33607392 A JP33607392 A JP 33607392A JP 33607392 A JP33607392 A JP 33607392A JP H06186513 A JPH06186513 A JP H06186513A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outside
- optical waveguide
- electric field
- optical
- optical attenuator
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気光学効果を有する基板上に光導波路型の
光減衰器を構成することで、小型で、かつ電気的制御に
より減衰量を調整することができる可変光減衰器を提供
する。 【構成】 電気光学効果を有する基板１上にＮ（≧２）
個の湾曲部を有する光導波路２が形成され、各湾曲部の
外側には該光導波路湾曲部の外側の屈折率を小さくする
ように電界を印加する電極３1 〜３7 が配置され、各電
極３1 〜３7 へ個別に電圧が印加されるようになってい
る。湾曲部の外側に電極により、電界を印加すること
で、電気光学効果により屈折率が減少し、湾曲部の外側
に放射する光のエネルギーが低減されるので電界をＯＮ
／ＯＦＦすることにより、放射による損失を切り変え、
すなわち減衰量を切り換えることができる。
光減衰器を構成することで、小型で、かつ電気的制御に
より減衰量を調整することができる可変光減衰器を提供
する。 【構成】 電気光学効果を有する基板１上にＮ（≧２）
個の湾曲部を有する光導波路２が形成され、各湾曲部の
外側には該光導波路湾曲部の外側の屈折率を小さくする
ように電界を印加する電極３1 〜３7 が配置され、各電
極３1 〜３7 へ個別に電圧が印加されるようになってい
る。湾曲部の外側に電極により、電界を印加すること
で、電気光学効果により屈折率が減少し、湾曲部の外側
に放射する光のエネルギーが低減されるので電界をＯＮ
／ＯＦＦすることにより、放射による損失を切り変え、
すなわち減衰量を切り換えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光の減衰量を変えるこ
とにより光伝送路の伝搬損失を調整することとができ
る、可変光減衰器に関するものである。
とにより光伝送路の伝搬損失を調整することとができ
る、可変光減衰器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光減衰器は光ファイバ、空間、光導波路
を伝搬する光に一定の減衰を与えるデバイスで、光機器
の性能評価や伝搬損失の調整などには可変光減衰器が用
いられる。
を伝搬する光に一定の減衰を与えるデバイスで、光機器
の性能評価や伝搬損失の調整などには可変光減衰器が用
いられる。
【０００３】図５に従来の代表的な可変光減衰器の構成
を示す。図５で２１1 ，２１2 は光ファイバ、２２はコ
リメートレンズ、２３はステップ可変フィルタ、２４は
連続可変フィルタ、２５は集光レンズである。
を示す。図５で２１1 ，２１2 は光ファイバ、２２はコ
リメートレンズ、２３はステップ可変フィルタ、２４は
連続可変フィルタ、２５は集光レンズである。
【０００４】この構成において、光ファイバ２１1 から
の光は、入力レセプタクル内に組み込まれたコリメート
レンズ２２によって平行ビームに変換され、２枚の可変
フィルタ２３，２４によって減衰を受けた後、出力レセ
プタクルに組み込まれた集光レンズ２５によって光ファ
イバ２１2 に入射させられる。可変フィルタ２３，２４
は通過する部分により通過減衰量が異なるよう構成され
ているので、図に示すように可変フィルタ２３，２４を
回転させることにより可変光減衰器として機能させるこ
とができる。
の光は、入力レセプタクル内に組み込まれたコリメート
レンズ２２によって平行ビームに変換され、２枚の可変
フィルタ２３，２４によって減衰を受けた後、出力レセ
プタクルに組み込まれた集光レンズ２５によって光ファ
イバ２１2 に入射させられる。可変フィルタ２３，２４
は通過する部分により通過減衰量が異なるよう構成され
ているので、図に示すように可変フィルタ２３，２４を
回転させることにより可変光減衰器として機能させるこ
とができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＯＥＩ
Ｃのような光回路の小型化を達成する場合、従来構成で
はそのまま適用することができないので回路全体の小型
化が図れない。また、減衰量の制御を機械的に行うので
はなく、電気的に行いたい場合の要求に応えられないと
いう問題点を有する。
Ｃのような光回路の小型化を達成する場合、従来構成で
はそのまま適用することができないので回路全体の小型
化が図れない。また、減衰量の制御を機械的に行うので
はなく、電気的に行いたい場合の要求に応えられないと
いう問題点を有する。
【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するため
に、電気光学効果を有する基板上に光導波路型の光減衰
器を構成することで、小型で、かつ電気的制御により減
衰量を調整することができる可変光減衰器を提供するこ
とを目的とする。
に、電気光学効果を有する基板上に光導波路型の光減衰
器を構成することで、小型で、かつ電気的制御により減
衰量を調整することができる可変光減衰器を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、電気光学効果を有する基板上にＮ（≧
２）個の湾曲部を有する光導波路が形成され、各湾曲部
の外側には該光導波路湾曲部の外側の屈折率を小さくす
るように電界を印加する電極が配置され、各電極へ個別
に電圧が印加されるようになした。
め、本発明では、電気光学効果を有する基板上にＮ（≧
２）個の湾曲部を有する光導波路が形成され、各湾曲部
の外側には該光導波路湾曲部の外側の屈折率を小さくす
るように電界を印加する電極が配置され、各電極へ個別
に電圧が印加されるようになした。
【０００８】
【作用】本発明によれば、光導波路湾曲部の外側に電極
により電界を印加することで、電気光学効果により屈折
率が減少し、湾曲部の外側に放射する光のエネルギーが
低減される。従って、電界をＯＮ／ＯＦＦすることによ
り、放射による損失を切り変え、すなわち減衰量を切り
換えることができる。
により電界を印加することで、電気光学効果により屈折
率が減少し、湾曲部の外側に放射する光のエネルギーが
低減される。従って、電界をＯＮ／ＯＦＦすることによ
り、放射による損失を切り変え、すなわち減衰量を切り
換えることができる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図１に示す。図１で、１は
電気光学効果を有するｚ−カットリチウムニオベート
（ＬｉＮｂＯ3 ）基板、２は基板１上に形成され、複数
の湾曲部を有する光導波路、３1 〜３7 は湾曲部の外側
の基板１の上下に形成された電界印加用電極である。各
電極３1 〜３7 には図示しない電源により個別に電圧が
印加されるようになっている。光導波路２の湾曲部の断
面と屈折率分布の一例を図２に示す。図２において、湾
曲部の外側に電極３1 により電界を印加することで、基
板１の電気光学効果により屈折率ｎが減少し図２に示す
ような屈折率分布４になる。この時、湾曲部の外側に放
射する光のエネルギーが低減される。この現象を利用
し、本発明では電界をＯＮ／ＯＦＦすることにより、放
射による損失を切り変え、すなわち減衰量を切り換える
ことができる。どの程度の可変光減衰器が実現できる
か、以下に詳しく説明する。
電気光学効果を有するｚ−カットリチウムニオベート
（ＬｉＮｂＯ3 ）基板、２は基板１上に形成され、複数
の湾曲部を有する光導波路、３1 〜３7 は湾曲部の外側
の基板１の上下に形成された電界印加用電極である。各
電極３1 〜３7 には図示しない電源により個別に電圧が
印加されるようになっている。光導波路２の湾曲部の断
面と屈折率分布の一例を図２に示す。図２において、湾
曲部の外側に電極３1 により電界を印加することで、基
板１の電気光学効果により屈折率ｎが減少し図２に示す
ような屈折率分布４になる。この時、湾曲部の外側に放
射する光のエネルギーが低減される。この現象を利用
し、本発明では電界をＯＮ／ＯＦＦすることにより、放
射による損失を切り変え、すなわち減衰量を切り換える
ことができる。どの程度の可変光減衰器が実現できる
か、以下に詳しく説明する。
【００１０】光導波路２の断面が方形とし、図３のよう
に、曲率半径Ｒで一様に曲がっているものとする。この
時、同位相の波面をもつ横方向電磁場Ｅ(x) は曲率中心
Ｏから遠ざかるにしたがって位相速度が増し、ある場所
ｘr で光速と一致する。Ｅ(x) は無限遠まで指数関数的
に広がっているから、ｘ＞ｘｒの部分の電磁界が放射に
より損失を受ける。この時、単位角度当りの一様曲げ損
失αは
に、曲率半径Ｒで一様に曲がっているものとする。この
時、同位相の波面をもつ横方向電磁場Ｅ(x) は曲率中心
Ｏから遠ざかるにしたがって位相速度が増し、ある場所
ｘr で光速と一致する。Ｅ(x) は無限遠まで指数関数的
に広がっているから、ｘ＞ｘｒの部分の電磁界が放射に
より損失を受ける。この時、単位角度当りの一様曲げ損
失αは
【数１】 で与えられる。但し、ｎ2 は周囲媒質の屈折率、ωx は
Ｅ(x) の実効値である。Ｅ(x) として直線路の電磁界を
用いると、非対称スラブ導波路の単位角度当りの一様曲
げ損失αは、
Ｅ(x) の実効値である。Ｅ(x) として直線路の電磁界を
用いると、非対称スラブ導波路の単位角度当りの一様曲
げ損失αは、
【数２】 但し、伝搬定数：β、波数：ｋ、
【数３】 で表される。
【００１１】リチウムニオベート（ＬｉＮｂＯ3 ）基板
にチタン（Ｔｉ）を拡散して形成した光導波路にπ／２
の湾曲部を設け、本実施例を適用しその湾曲部の外側に
電界を印加し導波路の屈折率を低下させた場合とそうで
ない場合について、それぞれ曲率半径と曲げによる放射
損失の関係を式(2) に基づき計算した例を図４に示す。
にチタン（Ｔｉ）を拡散して形成した光導波路にπ／２
の湾曲部を設け、本実施例を適用しその湾曲部の外側に
電界を印加し導波路の屈折率を低下させた場合とそうで
ない場合について、それぞれ曲率半径と曲げによる放射
損失の関係を式(2) に基づき計算した例を図４に示す。
【００１２】例えば、曲率半径を１[mm]にした場合、電
界を印加した場合とそうでない場合の放射損失はそれぞ
れ0.35[dB]、0.74[dB]であり、その差は0.39[dB]とな
る。図１に示す実施例で考えると１２個のπ／２湾曲部
を有するので、0.39[dB]ステップで4.68[dB]の可変範囲
を持つ可変光減衰器となる。構成を工夫することで、ス
テップ量・可変範囲を柔軟に設定することができる。
界を印加した場合とそうでない場合の放射損失はそれぞ
れ0.35[dB]、0.74[dB]であり、その差は0.39[dB]とな
る。図１に示す実施例で考えると１２個のπ／２湾曲部
を有するので、0.39[dB]ステップで4.68[dB]の可変範囲
を持つ可変光減衰器となる。構成を工夫することで、ス
テップ量・可変範囲を柔軟に設定することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型な可変光減衰器を実現することができる。また、減
衰量を電気的制御により調整することができる。さら
に、他の光導波路回路と一体化を図ることができ、光回
路の小型化を実現することができる。
小型な可変光減衰器を実現することができる。また、減
衰量を電気的制御により調整することができる。さら
に、他の光導波路回路と一体化を図ることができ、光回
路の小型化を実現することができる。
【図１】本発明の実施例を示す図
【図２】光導波路湾曲部の断面と屈折率分布を示す図
【図３】湾曲した方形光導波路の電磁界分布を示す図
【図４】曲率半径と放射損失の解析例を示す図
【図５】従来の代表的な可変光減衰器の構成を示す図
１…電気光学効果を有するｚ−カットリチウムニオベー
ト（ＬｉＮｂＯ3 ）基板、２…光導波路、３1 〜３7 …
電界印加用電極、４…屈折率分布。
ト（ＬｉＮｂＯ3 ）基板、２…光導波路、３1 〜３7 …
電界印加用電極、４…屈折率分布。
Claims (1)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する基板上にＮ（≧
２）個の湾曲部を有する光導波路が形成され、 各湾曲部の外側には該光導波路湾曲部の外側の屈折率を
小さくするように電界を印加する電極が配置され、 各電極へ個別に電圧が印加されるようになした、 ことを特徴とする可変光減衰器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33607392A JPH06186513A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 可変光減衰器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33607392A JPH06186513A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 可変光減衰器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186513A true JPH06186513A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18295420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33607392A Pending JPH06186513A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | 可変光減衰器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06186513A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780520A1 (fr) * | 1998-06-26 | 1999-12-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Modulateur d'intensite optique et son procede de fabrication |
| JP2004212998A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Fujitsu Ltd | 可変光減衰器 |
| JP2005025187A (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-27 | Fujitsu Ltd | 電気光学層における可変光減衰器 |
| JP2009205154A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-09-10 | Anritsu Corp | 光変調デバイス |
| JP2013519906A (ja) * | 2010-02-11 | 2013-05-30 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー．ファオ | 光波を導くための装置および方法 |
| WO2019142151A1 (en) * | 2017-01-19 | 2019-07-25 | Lionix International Bv | Integrated-optics-based stress-optic phase modulator and method for forming |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP33607392A patent/JPH06186513A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780520A1 (fr) * | 1998-06-26 | 1999-12-31 | Samsung Electronics Co Ltd | Modulateur d'intensite optique et son procede de fabrication |
| US6268949B1 (en) | 1998-06-26 | 2001-07-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical intensity modulator and fabrication method using an optical waveguide having an arc shaped path |
| JP2004212998A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Fujitsu Ltd | 可変光減衰器 |
| JP4557543B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2010-10-06 | 富士通株式会社 | 可変光減衰器 |
| JP2005025187A (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-27 | Fujitsu Ltd | 電気光学層における可変光減衰器 |
| JP2009205154A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-09-10 | Anritsu Corp | 光変調デバイス |
| JP2013519906A (ja) * | 2010-02-11 | 2013-05-30 | フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー．ファオ | 光波を導くための装置および方法 |
| WO2019142151A1 (en) * | 2017-01-19 | 2019-07-25 | Lionix International Bv | Integrated-optics-based stress-optic phase modulator and method for forming |
| US10437081B2 (en) | 2017-01-19 | 2019-10-08 | Lionix International Bv | Integrated-optics-based stress-optic phase modulator and method for forming |
| CN111656263A (zh) * | 2017-01-19 | 2020-09-11 | 莱恩尼克斯国际有限责任公司 | 基于集成光学的应力光学相位调制器和形成方法 |
| CN111656263B (zh) * | 2017-01-19 | 2021-07-02 | 莱恩尼克斯国际有限责任公司 | 基于集成光学的应力光学相位调制器和形成方法 |
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