JPH0659222A - 光デバイスの制御法 - Google Patents
光デバイスの制御法Info
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- JPH0659222A JPH0659222A JP21027792A JP21027792A JPH0659222A JP H0659222 A JPH0659222 A JP H0659222A JP 21027792 A JP21027792 A JP 21027792A JP 21027792 A JP21027792 A JP 21027792A JP H0659222 A JPH0659222 A JP H0659222A
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- temperature
- optical waveguide
- optical
- optical device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＤＣドリフト現象による防止して、信頼性が
高く動作点を安定化する光デバイスの制御法を提供す
る。 【構成】 ＬｉＮｂＯ3 基板１００を有する光デバイス
の中心電極１０３とアース電極１０４との間にバイアス
電圧Ｖｅを印加する際に、温度制御ケース１１１の温度
を初期的に環境温度よりも高温に設定する。
高く動作点を安定化する光デバイスの制御法を提供す
る。 【構成】 ＬｉＮｂＯ3 基板１００を有する光デバイス
の中心電極１０３とアース電極１０４との間にバイアス
電圧Ｖｅを印加する際に、温度制御ケース１１１の温度
を初期的に環境温度よりも高温に設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気信号によって光の
変調、光路切り替え等を行う光デバイスの制御法に関
し、より詳細には動作点の調整および安定性を改善する
光デバイスの制御法に関するものである。
変調、光路切り替え等を行う光デバイスの制御法に関
し、より詳細には動作点の調整および安定性を改善する
光デバイスの制御法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムにおいては、電気光学効
果を有する強誘電体結晶、半導体あるいは有機材料等を
利用して、例えば、光変調器や光スイッチ等の光デバイ
スのように、電気信号によって光の変調、スイッチング
等の制御をする方法が多く用いられている。
果を有する強誘電体結晶、半導体あるいは有機材料等を
利用して、例えば、光変調器や光スイッチ等の光デバイ
スのように、電気信号によって光の変調、スイッチング
等の制御をする方法が多く用いられている。
【０００３】特に、強誘電体結晶は、固体レーザあるい
はガスレーザ光の変調や波長変換を行う媒体として注目
されている。強誘電体結晶、特に、ＬｉＮｂＯ3 を用い
た光変調器は最大の電気光学定数γ33を利用して光導波
路の屈折率を変化させ、光の位相、周波数、振幅のいず
れかを変調する光デバイスである。
はガスレーザ光の変調や波長変換を行う媒体として注目
されている。強誘電体結晶、特に、ＬｉＮｂＯ3 を用い
た光変調器は最大の電気光学定数γ33を利用して光導波
路の屈折率を変化させ、光の位相、周波数、振幅のいず
れかを変調する光デバイスである。
【０００４】例えば、ＬｉＮｂＯ3 結晶を用いた従来の
光デバイスの一つである高速光強度変調器の模式的構成
図を図７に示し、その構成および制御法を以下に説明す
る。
光デバイスの一つである高速光強度変調器の模式的構成
図を図７に示し、その構成および制御法を以下に説明す
る。
【０００５】この例では、電気光学効果を持つｘもしく
はｙ板ＬｉＮｂＯ3 基板１００にＴｉの熱拡散により低
損失でしかもパターン化の容易なマッハツェンダ形光導
波路のコア部１０１および１０２が形成されている。そ
の基板１００の上には中心電極１０３およびアース電極
１０４から構成されるコプレーナウェーブガイド（Ｃｏ
−Ｐｌａｎａｒ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ：ＣＰＷ）が形成
されている。１０５は終端抵抗、１０６は変調信号を中
心電極１０３およびアース電極１０４に入力する給電線
である。１０９は入射光、１１０は出射光である。
はｙ板ＬｉＮｂＯ3 基板１００にＴｉの熱拡散により低
損失でしかもパターン化の容易なマッハツェンダ形光導
波路のコア部１０１および１０２が形成されている。そ
の基板１００の上には中心電極１０３およびアース電極
１０４から構成されるコプレーナウェーブガイド（Ｃｏ
−Ｐｌａｎａｒ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ：ＣＰＷ）が形成
されている。１０５は終端抵抗、１０６は変調信号を中
心電極１０３およびアース電極１０４に入力する給電線
である。１０９は入射光、１１０は出射光である。
【０００６】このような構成の光変調器を動作させる場
合、適切な出力変調波形を得るために、給電線１０６に
は変調信号として、信号源１０７からのマイクロ波信号
（交流成分）以外に、通常、ＤＣバイアス電源１０８か
らバイアス電圧Ｖｅ（直流成分）が印加される。このＶ
ｅが動作点となる。この時の入力変調信号と出力波形と
の関係を図８中の実線（初期状態）で示す。
合、適切な出力変調波形を得るために、給電線１０６に
は変調信号として、信号源１０７からのマイクロ波信号
（交流成分）以外に、通常、ＤＣバイアス電源１０８か
らバイアス電圧Ｖｅ（直流成分）が印加される。このＶ
ｅが動作点となる。この時の入力変調信号と出力波形と
の関係を図８中の実線（初期状態）で示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の光デ
バイスにおいては、バイアス電圧Ｖｅを一定電圧で印加
した状態で長時間動作させると、図８の破線で示される
ように動作点が経時的に変動し、出力波形が順次歪んで
ゆく現象、すなわち、ＤＣドリフト現象が生じる。
バイスにおいては、バイアス電圧Ｖｅを一定電圧で印加
した状態で長時間動作させると、図８の破線で示される
ように動作点が経時的に変動し、出力波形が順次歪んで
ゆく現象、すなわち、ＤＣドリフト現象が生じる。
【０００８】このＤＣドリフト現象のために、バイアス
電圧Ｖｅをその動作点の変動に応じて変動させる動作点
ロッキング制御法を行う必要があった。
電圧Ｖｅをその動作点の変動に応じて変動させる動作点
ロッキング制御法を行う必要があった。
【０００９】この場合、初期的な変動が大きいか、また
は、その変動の時定数が長く徐々にバイアス電圧Ｖｅが
変化すると、動作点ロッキングの制御範囲が大きくなる
ため制御装置が大型化すると共に、制御系が複雑とな
り、長期的な信頼性に問題があった。
は、その変動の時定数が長く徐々にバイアス電圧Ｖｅが
変化すると、動作点ロッキングの制御範囲が大きくなる
ため制御装置が大型化すると共に、制御系が複雑とな
り、長期的な信頼性に問題があった。
【００１０】そこで、本発明の目的は、上述した問題点
を解消し、ＤＣドリフト現象による動作点変動を短時間
に抑制して、初期動作時以降の動作点を安定化すること
のできる光デバイスの制御法を提供することにある。
を解消し、ＤＣドリフト現象による動作点変動を短時間
に抑制して、初期動作時以降の動作点を安定化すること
のできる光デバイスの制御法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の光デバイスの制御法は、電気光学効
果を有する基板面上もしくは基板面付近に形成された少
なくとも１本の光導波路と、該光導波路の近傍に配置さ
れた電極とを有する光デバイスの前記光導波路の近傍の
温度を初期的に環境温度より高くすることによって前記
光デバイスの動作点を制御することを特徴とする。
るために、本発明の光デバイスの制御法は、電気光学効
果を有する基板面上もしくは基板面付近に形成された少
なくとも１本の光導波路と、該光導波路の近傍に配置さ
れた電極とを有する光デバイスの前記光導波路の近傍の
温度を初期的に環境温度より高くすることによって前記
光デバイスの動作点を制御することを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明では、光導波路近傍の温度を初期的に環
境温度より高くすることによって、光導波路に誘起され
る電圧を初期値から、長時間経過した場合の電圧値に相
当する電圧値へ短期間のうちに推移させ、バイアス電圧
Ｖｅの初期変動後の変動量をほぼ０に抑えることができ
る。これにより、動作点ロッキング制御における制御範
囲を小さくすることが可能となるので、動作点を安定化
させることができ、長期安定性の問題を解決することが
できる。
境温度より高くすることによって、光導波路に誘起され
る電圧を初期値から、長時間経過した場合の電圧値に相
当する電圧値へ短期間のうちに推移させ、バイアス電圧
Ｖｅの初期変動後の変動量をほぼ０に抑えることができ
る。これにより、動作点ロッキング制御における制御範
囲を小さくすることが可能となるので、動作点を安定化
させることができ、長期安定性の問題を解決することが
できる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１４】まず、ＬｉＮｂＯ3 基板を用いた光強度変
調器を例にとって、本発明を適用した実施例を説明す
る。
調器を例にとって、本発明を適用した実施例を説明す
る。
【００１５】実施例１ 図１は、高速ＬｉＮｂＯ3 光強度変調器に適用した本発
明の一実施例を示す模式的構成図である。
明の一実施例を示す模式的構成図である。
【００１６】図１において図７と同一の構成には同一の
符号を付して説明は省略する。本図が図７と異なるの
は、光デバイスを温度制御ケース１１１に収め、光導波
路近傍の温度を制御することができるように構成した点
にある。
符号を付して説明は省略する。本図が図７と異なるの
は、光デバイスを温度制御ケース１１１に収め、光導波
路近傍の温度を制御することができるように構成した点
にある。
【００１７】図２は、図１のＡ−Ａ′線に沿った光デバ
イスの模式的断面図であり、図３は図１に示した光デバ
イスの中心電極１０３，アース電極１０４および光導波
路のコア部１０１と１０２付近の電気的等価回路図であ
る。
イスの模式的断面図であり、図３は図１に示した光デバ
イスの中心電極１０３，アース電極１０４および光導波
路のコア部１０１と１０２付近の電気的等価回路図であ
る。
【００１８】図３において、Ｒ1 およびＣ1 は、それぞ
れ、ＬｉＮｂＯ3 基板１００のクラッド部１００Ａの実
効的な抵抗および静電容量である。また、Ｒ2 およびＣ
2 は、それぞれ、ＬｉＮｂＯ3 基板１００に設けられた
コア部１０１および１０２の実効的な抵抗および静電容
量である。
れ、ＬｉＮｂＯ3 基板１００のクラッド部１００Ａの実
効的な抵抗および静電容量である。また、Ｒ2 およびＣ
2 は、それぞれ、ＬｉＮｂＯ3 基板１００に設けられた
コア部１０１および１０２の実効的な抵抗および静電容
量である。
【００１９】一方、ＬｉＮｂＯ3 等の誘電体光学結晶あ
るいは半導体等において、ＬｉＮｂＯ3 基板および光導
波路のコア部の抵抗率は温度依存性があり、一般に温度
が高くなるほど抵抗率が小さくなることが知られてい
る。
るいは半導体等において、ＬｉＮｂＯ3 基板および光導
波路のコア部の抵抗率は温度依存性があり、一般に温度
が高くなるほど抵抗率が小さくなることが知られてい
る。
【００２０】光導波路のコア部１０１および１０２とク
ラッド部１００Ａとにおいて、それぞれの抵抗Ｒおよび
容量Ｃの大きさは各部の材質、形状、寸法等により決定
される。また、容量Ｃは電極の特性インピーダンスの大
きさによって設定される。このとき、中心電極１０３と
アース電極１０４との間のギャップに対して、光導波路
のコア部１０１および１０２の光閉じ込め係数を考慮し
た時のクラッド部１００Ａおよびコア部１０１および１
０２の等価的な長さを、それぞれ、Ｌ1 およびＬ2 とす
ると、Ｒ1 およびＲ1 ′および１／Ｃ1 はＬ1 に比例す
る大きさとなり、Ｒ2 あるいはＲ2 ′および１／Ｃ2 は
Ｌ2 に比例する大きさとなる。
ラッド部１００Ａとにおいて、それぞれの抵抗Ｒおよび
容量Ｃの大きさは各部の材質、形状、寸法等により決定
される。また、容量Ｃは電極の特性インピーダンスの大
きさによって設定される。このとき、中心電極１０３と
アース電極１０４との間のギャップに対して、光導波路
のコア部１０１および１０２の光閉じ込め係数を考慮し
た時のクラッド部１００Ａおよびコア部１０１および１
０２の等価的な長さを、それぞれ、Ｌ1 およびＬ2 とす
ると、Ｒ1 およびＲ1 ′および１／Ｃ1 はＬ1 に比例す
る大きさとなり、Ｒ2 あるいはＲ2 ′および１／Ｃ2 は
Ｌ2 に比例する大きさとなる。
【００２１】例えば、図１の実施例において温度制御ケ
ース１１１の温度を３０℃から１００℃に変化させる
と、抵抗率は３〜５桁程度小さくなる。このとき、光導
波路部の誘電率ε2 の変化は、抵抗率の変化と比較して
無視できるほど僅かであるので、静電容量Ｃ2 は変化し
ないと考えてよい。そこで、温度制御ケース１１１の温
度を環境温度より高温に設定した場合のＬｉＮｂＯ3 基
板１００のクラッド部１００Ａの実効的な抵抗をＲ
1 ′、光導波路のコア部１０１および１０２の実効的な
抵抗をＲ2 ′とする。この時温度制御ケース１１１の温
度を環境温度に戻すと、クラッド部１００Ａの抵抗Ｒ
1 ′および光導波路のコア部１０１および１０２の抵抗
Ｒ2 ′は再び、それぞれ、Ｒ1 とＲ2 に戻る。
ース１１１の温度を３０℃から１００℃に変化させる
と、抵抗率は３〜５桁程度小さくなる。このとき、光導
波路部の誘電率ε2 の変化は、抵抗率の変化と比較して
無視できるほど僅かであるので、静電容量Ｃ2 は変化し
ないと考えてよい。そこで、温度制御ケース１１１の温
度を環境温度より高温に設定した場合のＬｉＮｂＯ3 基
板１００のクラッド部１００Ａの実効的な抵抗をＲ
1 ′、光導波路のコア部１０１および１０２の実効的な
抵抗をＲ2 ′とする。この時温度制御ケース１１１の温
度を環境温度に戻すと、クラッド部１００Ａの抵抗Ｒ
1 ′および光導波路のコア部１０１および１０２の抵抗
Ｒ2 ′は再び、それぞれ、Ｒ1 とＲ2 に戻る。
【００２２】図４は、図１に示した光デバイスの動作原
理を説明するための説明図である。
理を説明するための説明図である。
【００２３】本図においては、中心電極１０３とアース
電極１０４との間の一定のバイアス電圧に対して、温度
制御ケースの温度を、例えば、３０℃の環境温度と同じ
にした場合、環境温度より高温（例えば１００℃）に設
定した場合、および、一定時間ｔ0 の間環境温度より高
温に設定した場合の光導波路に誘起される実効的な電圧
ＶW ，ＶW ′およびＶW ″の経時変化を示す。ＶW ，Ｖ
W ′およびＶW ″の大きさに基づいて入射光１０９が変
調を受けるので、ＶW ，ＶW ′およびＶW ″の経時変化
がＤＣドリフト現象に対応する。
電極１０４との間の一定のバイアス電圧に対して、温度
制御ケースの温度を、例えば、３０℃の環境温度と同じ
にした場合、環境温度より高温（例えば１００℃）に設
定した場合、および、一定時間ｔ0 の間環境温度より高
温に設定した場合の光導波路に誘起される実効的な電圧
ＶW ，ＶW ′およびＶW ″の経時変化を示す。ＶW ，Ｖ
W ′およびＶW ″の大きさに基づいて入射光１０９が変
調を受けるので、ＶW ，ＶW ′およびＶW ″の経時変化
がＤＣドリフト現象に対応する。
【００２４】図４において、温度制御ケースの温度が環
境温度と同じ場合のＶW の大きさは、初期（ｔ＝０）に
おいては、クラッド部１００Ａおよび光導波路のコア部
１０２の各静電容量Ｃ1 およびＣ2 の大きさで決まる
値、すなわち、Ｖｅのバイアス電圧を印加した直後の光
導波路に誘起される実効的な電圧ＶW1（＝Ｃ1 ／（２Ｃ
2 ＋Ｃ1 ））になる。また、時定数τ（＝（２Ｃ2 ＋Ｃ
1 ）Ｒ1 ・Ｒ2 ／（２Ｒ1 ＋Ｒ2 ））よりも充分に長い
時間経過した後（ｔ＝∞）には、ＶW の大きさは抵抗Ｒ
1 およびＲ2 の大きさで決まる値、すなわちＶｅのバイ
アス電圧を印加した後十分時間を経たときの光導波路に
誘起される実効的な電圧ＶW2＝（Ｒ2 ／（２Ｒ1 ＋Ｒ
2 ））に収束する。
境温度と同じ場合のＶW の大きさは、初期（ｔ＝０）に
おいては、クラッド部１００Ａおよび光導波路のコア部
１０２の各静電容量Ｃ1 およびＣ2 の大きさで決まる
値、すなわち、Ｖｅのバイアス電圧を印加した直後の光
導波路に誘起される実効的な電圧ＶW1（＝Ｃ1 ／（２Ｃ
2 ＋Ｃ1 ））になる。また、時定数τ（＝（２Ｃ2 ＋Ｃ
1 ）Ｒ1 ・Ｒ2 ／（２Ｒ1 ＋Ｒ2 ））よりも充分に長い
時間経過した後（ｔ＝∞）には、ＶW の大きさは抵抗Ｒ
1 およびＲ2 の大きさで決まる値、すなわちＶｅのバイ
アス電圧を印加した後十分時間を経たときの光導波路に
誘起される実効的な電圧ＶW2＝（Ｒ2 ／（２Ｒ1 ＋Ｒ
2 ））に収束する。
【００２５】ここで、クラッド部の誘電率ε1 および光
導波路部の誘電率ε2 とクラッド部の抵抗率ρ1 および
光導波路部の抵抗率ρ2 が互いに同じ大きさ（ε1 ＝ε
2 ，ρ1 ＝ρ2 ）の場合、等価的にはＣ1 ／Ｃ2 ＝Ｒ2
／Ｒ1 となり、従って、ＶW1＝ＶW2になるので、ＤＣド
リフト現象は発生しないことになる。しかし、実際には
光導波路のコア部１０２および１０２にはＴｉが拡散さ
れているので、その抵抗率の大きさρ2 は、ＬｉＮｂＯ
3 結晶の抵抗率ρ1 より小さくなっている。一方、Ｔｉ
のＬｉＮｂＯ3 中における密度が小さいので、誘電率の
大きさは、光導波路部とクラッド部でほぼ等しく（ε1
〜ε2 ）となっている。このため、ＶW2＜ＷW1の関係と
なり、連続使用時間が時定数τと同程度の長さになる
と、ＤＣドリフト現象が原理的に生ずることになり、変
調動作の長期安定性が問題となる。
導波路部の誘電率ε2 とクラッド部の抵抗率ρ1 および
光導波路部の抵抗率ρ2 が互いに同じ大きさ（ε1 ＝ε
2 ，ρ1 ＝ρ2 ）の場合、等価的にはＣ1 ／Ｃ2 ＝Ｒ2
／Ｒ1 となり、従って、ＶW1＝ＶW2になるので、ＤＣド
リフト現象は発生しないことになる。しかし、実際には
光導波路のコア部１０２および１０２にはＴｉが拡散さ
れているので、その抵抗率の大きさρ2 は、ＬｉＮｂＯ
3 結晶の抵抗率ρ1 より小さくなっている。一方、Ｔｉ
のＬｉＮｂＯ3 中における密度が小さいので、誘電率の
大きさは、光導波路部とクラッド部でほぼ等しく（ε1
〜ε2 ）となっている。このため、ＶW2＜ＷW1の関係と
なり、連続使用時間が時定数τと同程度の長さになる
と、ＤＣドリフト現象が原理的に生ずることになり、変
調動作の長期安定性が問題となる。
【００２６】通常、このドリフト現象による変調動作の
不安定性を解消するために、ドリフト量に合わせて、バ
イアス電圧Ｖｅを調整する動作点ロッキング制御がとら
れるが、電源の制御可能範囲に制限されるので長期間に
わたって連続的に制御することは、長期安定性および信
頼性の点から問題があった。
不安定性を解消するために、ドリフト量に合わせて、バ
イアス電圧Ｖｅを調整する動作点ロッキング制御がとら
れるが、電源の制御可能範囲に制限されるので長期間に
わたって連続的に制御することは、長期安定性および信
頼性の点から問題があった。
【００２７】これに対し、本発明では、ｔ＝０で温度制
御ケースの温度を環境温度より高温に設定した場合、Ｒ
2 はＲ2 ′（＜Ｒ2 ）となるために、初期（ｔ＝０）に
おいては、光導波路に誘起される電圧ＶW ″はＶW1（＝
Ｃ1 ／（２Ｃ2 ＋Ｃ1 ））と等しくなるが、時定数τ′
（＝（２Ｃ2 ＋Ｃ1 ）Ｒ1 ′・Ｒ2 ′／（２Ｒ1 ′＋Ｒ
2 ′））はτより充分小さくなる。また、時定数τ′よ
りも充分に長い時間経過した後（ｔ＝∞）には、ＶW ′
の大きさは抵抗Ｒ1 およびＲ2 ′の大きさで決まる値
（ＶW2′＝Ｒ2 ′／（２Ｒ1 ′＋Ｒ2 ′））に収束す
る。そのため、光導波路に誘起される電圧ＶW ″は図４
においてＶW ′のように変動する。ここで、ＶW ′≒Ｖ
W2となるｔ＝ｔ0 で温度制御ケースの温度を環境温度に
戻すと光導波路に誘起された電圧ＶW ″は、Ｒ1 ′およ
びＲ2 ′がＲ1 およびＲ2 に戻るため、ＶW の収束値で
あるＶW2の値を保持し、ＤＣドリフト現象は飽和した状
態となる。従って、この初期変動以後の動作点変動は生
じないことになる。ここで、時間ｔ0 は抵抗および抵抗
の変化率や静電容量の値から求めることができる。ただ
し、これらの数値を精度良く求めることが困難な場合に
は、温度制御ケースの温度を環境温度より高温に僅かな
時間ｔ′（＜ｔ0 ）の間保持し、温度制御ケースの温度
を環境温度に戻した後の動作点変動量がほぼ０（ＶW ″
≒ＶW2に相当）あるいは僅かに反転する（ＶW ″＜ＶW2
に相当）まで繰り返すことによって達成することができ
る。また、ＶW ″がＶW2と等しくない場合でも、動作点
の変動量は、非常に小さいので、動作点ロッキングの制
御領域が小さくなり、長期安定性が確保できる。
御ケースの温度を環境温度より高温に設定した場合、Ｒ
2 はＲ2 ′（＜Ｒ2 ）となるために、初期（ｔ＝０）に
おいては、光導波路に誘起される電圧ＶW ″はＶW1（＝
Ｃ1 ／（２Ｃ2 ＋Ｃ1 ））と等しくなるが、時定数τ′
（＝（２Ｃ2 ＋Ｃ1 ）Ｒ1 ′・Ｒ2 ′／（２Ｒ1 ′＋Ｒ
2 ′））はτより充分小さくなる。また、時定数τ′よ
りも充分に長い時間経過した後（ｔ＝∞）には、ＶW ′
の大きさは抵抗Ｒ1 およびＲ2 ′の大きさで決まる値
（ＶW2′＝Ｒ2 ′／（２Ｒ1 ′＋Ｒ2 ′））に収束す
る。そのため、光導波路に誘起される電圧ＶW ″は図４
においてＶW ′のように変動する。ここで、ＶW ′≒Ｖ
W2となるｔ＝ｔ0 で温度制御ケースの温度を環境温度に
戻すと光導波路に誘起された電圧ＶW ″は、Ｒ1 ′およ
びＲ2 ′がＲ1 およびＲ2 に戻るため、ＶW の収束値で
あるＶW2の値を保持し、ＤＣドリフト現象は飽和した状
態となる。従って、この初期変動以後の動作点変動は生
じないことになる。ここで、時間ｔ0 は抵抗および抵抗
の変化率や静電容量の値から求めることができる。ただ
し、これらの数値を精度良く求めることが困難な場合に
は、温度制御ケースの温度を環境温度より高温に僅かな
時間ｔ′（＜ｔ0 ）の間保持し、温度制御ケースの温度
を環境温度に戻した後の動作点変動量がほぼ０（ＶW ″
≒ＶW2に相当）あるいは僅かに反転する（ＶW ″＜ＶW2
に相当）まで繰り返すことによって達成することができ
る。また、ＶW ″がＶW2と等しくない場合でも、動作点
の変動量は、非常に小さいので、動作点ロッキングの制
御領域が小さくなり、長期安定性が確保できる。
【００２８】ここで、Ｒ1 ′／Ｒ1 とＲ2 ′／Ｒ2 が等
しい場合、ＶW2とＶW2′が一致するため、温度制御ケー
スの温度を高温に保持し続けても、動作点は安定に保た
れる。
しい場合、ＶW2とＶW2′が一致するため、温度制御ケー
スの温度を高温に保持し続けても、動作点は安定に保た
れる。
【００２９】なお、上記の実施例では、光導波路近傍の
温度を３０℃から１００℃に急激に変化させた場合であ
るが、環境温度、制御部の温度、および温度変化は、光
デバイスを制御する環境、光デバイスの温度特性等によ
って設定することができる。従って、緩やかな温度変化
においても同様の効果が得られる。また、上記の実施例
では、光導波路近傍の温度を温度制御ケースを用いて制
御した場合であるが、光導波路近傍に加熱ヒータあるい
はペルチェ素子等を用いて温度制御を行っても同様の効
果が得られる。
温度を３０℃から１００℃に急激に変化させた場合であ
るが、環境温度、制御部の温度、および温度変化は、光
デバイスを制御する環境、光デバイスの温度特性等によ
って設定することができる。従って、緩やかな温度変化
においても同様の効果が得られる。また、上記の実施例
では、光導波路近傍の温度を温度制御ケースを用いて制
御した場合であるが、光導波路近傍に加熱ヒータあるい
はペルチェ素子等を用いて温度制御を行っても同様の効
果が得られる。
【００３０】実施例２ 図５および図６は、それぞれ、本発明を適用した他の実
施例を示す模式的断面図およびその電気的等価回路図で
ある。
施例を示す模式的断面図およびその電気的等価回路図で
ある。
【００３１】図５および図６において、それぞれ図２お
よび図３と同一の構成については同一の符号を付し説明
は省略する。
よび図３と同一の構成については同一の符号を付し説明
は省略する。
【００３２】図５においては、光導波路と電極との間に
光導波路の屈折率より小さい誘電体層、例えば、ＳｉＯ
2 からなるバッファ層１１２を介在させた。本図におい
てＬb は、バッファ層１１２の等価的な長さを表す。
光導波路の屈折率より小さい誘電体層、例えば、ＳｉＯ
2 からなるバッファ層１１２を介在させた。本図におい
てＬb は、バッファ層１１２の等価的な長さを表す。
【００３３】図６に示した電気的等価回路図では、バッ
ファ層１１２の静電容量および抵抗は、それぞれ、Ｃｂ
およびＲｂを用いて表す。また、ＬｉＮｂＯ3 基板１０
０とバッファ層１１２との界面には界面抵抗Ｒｉが生じ
る。この場合にも、バッファ層の抵抗Ｒｂおよび界面抵
抗Ｒｉは、光導波路近傍の温度を環境温度よりも高くす
ることにより、それぞれＲｂ′およびＲｉ′となる。本
実施例においても、初期動作時に温度制御ケースの温度
を環境温度より高温に設定すれば、時定数を充分小さく
することができるので、同様の効果が得られる。
ファ層１１２の静電容量および抵抗は、それぞれ、Ｃｂ
およびＲｂを用いて表す。また、ＬｉＮｂＯ3 基板１０
０とバッファ層１１２との界面には界面抵抗Ｒｉが生じ
る。この場合にも、バッファ層の抵抗Ｒｂおよび界面抵
抗Ｒｉは、光導波路近傍の温度を環境温度よりも高くす
ることにより、それぞれＲｂ′およびＲｉ′となる。本
実施例においても、初期動作時に温度制御ケースの温度
を環境温度より高温に設定すれば、時定数を充分小さく
することができるので、同様の効果が得られる。
【００３４】なお、バッファ層１１２として、他の強誘
電体結晶、半導体あるいは有機材料等を用いても、図６
と同様な電気的等価回路図に置き換えることができるた
め同様の効果が得られる。
電体結晶、半導体あるいは有機材料等を用いても、図６
と同様な電気的等価回路図に置き換えることができるた
め同様の効果が得られる。
【００３５】以上の実施例においては、ＬｉＮｂＯ3 を
用いた光デバイスの制御法を例に採って説明してきた
が、本発明はＬｉＮｂＯ3 に限られず、ＫＨ2 ＰＯ4 ，
ＰｂＭｏＯ3 ，Ｓｒ2 Ｎｂ2 Ｏ7 等の誘電体結晶、Ｇａ
Ａｓ，ＧａＡｌＡｓ，ＩｎＰまたはＩｎＧａＡｓＰ等の
半導体、あるいは有機材料についても本発明の光デバイ
スの制御法を適用することができる。
用いた光デバイスの制御法を例に採って説明してきた
が、本発明はＬｉＮｂＯ3 に限られず、ＫＨ2 ＰＯ4 ，
ＰｂＭｏＯ3 ，Ｓｒ2 Ｎｂ2 Ｏ7 等の誘電体結晶、Ｇａ
Ａｓ，ＧａＡｌＡｓ，ＩｎＰまたはＩｎＧａＡｓＰ等の
半導体、あるいは有機材料についても本発明の光デバイ
スの制御法を適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光導波路近傍の温度を初期的に環境温度より高くするこ
とによって、光導波路に誘起される電圧初期値からＶW1
から長時間経過後の電圧に相当するＶW2へ短時間で推移
させ、バイアス電圧Ｖｅの初期変動後の変動量をほぼ０
に抑えることができるので、ＤＣドリフト現象が飽和し
た状態になり、従って動作点ロッキング制御における制
御範囲を小さくすることが可能となり、長期安定性の問
題を解決することができる。
光導波路近傍の温度を初期的に環境温度より高くするこ
とによって、光導波路に誘起される電圧初期値からＶW1
から長時間経過後の電圧に相当するＶW2へ短時間で推移
させ、バイアス電圧Ｖｅの初期変動後の変動量をほぼ０
に抑えることができるので、ＤＣドリフト現象が飽和し
た状態になり、従って動作点ロッキング制御における制
御範囲を小さくすることが可能となり、長期安定性の問
題を解決することができる。
【００３７】また、本発明によれば、バイアス電圧Ｖｅ
がほとんど変化しないので、動作点ロッキングの制御範
囲を狭くすることができる。これにより、制御装置は小
型化すると共に、制御系が簡略化される。
がほとんど変化しないので、動作点ロッキングの制御範
囲を狭くすることができる。これにより、制御装置は小
型化すると共に、制御系が簡略化される。
【図１】本発明を適用した光デバイスの一実施例を示す
模式的構成図である。
模式的構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′線に沿った模式的断面図であ
る。
る。
【図３】図１に示した光デバイスの電気的等価回路図で
ある。
ある。
【図４】図１に示した光デバイスの動作原理を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
【図５】本発明を適用した光デバイスの他の実施例を示
す模式的断面図である。
す模式的断面図である。
【図６】図５に示した光デバイスの電気的等価回路図で
ある。
ある。
【図７】従来の光デバイスの模式的構成図である。
【図８】入力変調信号と出力波形との関係を示す特性図
である。
である。
１００ ＬｉＮｂＯ3 基板 １００Ａ クラッド部 １０１，１０２ コア部 １０３ 中心電極 １０４ アース電極 １０５ 終端抵抗 １０６ 給電線 １０７ 信号源 １０８ ＤＣデバイス電源 １０９ 入射光 １１０ 出射光 １１１ 温度制御ケース １１２ バッファ層
Claims (1)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する基板面上もしくは
基板面付近に形成された少なくとも１本の光導波路と、
該光導波路の近傍に配置された電極とを有する光デバイ
スの前記光導波路の近傍の温度を初期的に環境温度より
高くすることによって前記光デバイスの動作点を制御す
ることを特徴とする光デバイスの制御法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21027792A JPH0659222A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 光デバイスの制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21027792A JPH0659222A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 光デバイスの制御法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659222A true JPH0659222A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16586732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21027792A Pending JPH0659222A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 光デバイスの制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659222A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006003619A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Aisin Seiki Co Ltd | マッハツェンダ型光変調器 |
| CN107045214A (zh) * | 2016-02-08 | 2017-08-15 | 三菱电机株式会社 | 光调制器 |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP21027792A patent/JPH0659222A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006003619A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Aisin Seiki Co Ltd | マッハツェンダ型光変調器 |
| JP4538721B2 (ja) * | 2004-06-17 | 2010-09-08 | アイシン精機株式会社 | マッハツェンダ型光変調器 |
| CN107045214A (zh) * | 2016-02-08 | 2017-08-15 | 三菱电机株式会社 | 光调制器 |
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