JPH088834A - 光通信用光外部変調器とそれを用いた双方向光通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光外部変調器に入射される光の偏波状態を調
節しなくとも入射光を偏波面変調できる光外部変調器と
それを用いた双方向光通信システムを提供する。 【構成】 本発明の光外部変調器は，光伝送路７に応力
を印加すると光の偏波状態が変調信号に応じて変化する
偏波面変調部１１と，光伝送路７中を伝搬する光のＸ成
分とＹ成分との位相差を（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正
の整数）だけ変化させる位相変化部８と，伝搬してきた
光を反射させる反射部２０をこの順序で含んでなる。本
発明の双方向光通信システムは，親局に光源３１と上り
信号用受信器３６ａを有し，子局に親局から発信された
下り信号を受信する下り信号用受信器３６ｂと上り信号
発信部７０を設け、上り信号発信部７０に請求項１乃至
請求項１２記載のいずれかの光外部変調器を用いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光伝送路中を伝搬する光
を変調する光外部変調器と，その光外部変調器を用いた
双方向光通信システムに関するものである．

【０００２】

【従来の技術】現在開発されている双方向光通信システ
ムには各種のものがある。その一つとして例えば，親局
側において，半導体レーザ素子又は発光ダイオード等の
光源への印加電流を変化させて出力光を直接変調して下
り信号を送り出し，それを子局側において光ファイバの
湾曲部から漏光させて検出し，また子局側からは例え
ば，光外部変調器などを用いて光ファイバ中を伝搬する
光に外部から変調をかけて上り信号を伝送するものがあ
る。

【０００３】また，親局の光源と受信器とを光合波器で
１本の光ファイバに接続し，親局から伝搬されてきた下
り信号を子局側の光分岐器で等分岐し，分岐された下り
信号のうち一方をフォトダイオード（ＰＤ：下り信号用
の受信器）に送り、他方を上り信号用送信器に送るよう
にした一心双方向光通信方法もある。

【０００４】この一心双方向光通信方法の例としては図
３０に示す様なものがある。これは親局の光源（ＬＤ）
３１と受信器（ＰＤ）３６ａを光合波器４１で１本の光
ファイバ６０に接続し，親局から伝搬されてきた下り信
号を子局側の光分岐器４１で等分配し，一方の下り信号
をフォトダイオード（ＰＤ）３６ｂにより受信し，他方
の下り信号を弾性振動子４３を通して反射板２０で全反
射させ，その反射光を弾性振動子４３で変調して上り信
号として伝送するものである。この一心双方向光通信方
法は’９４電子情報通信学会春季大会で報告されてい
る。

【０００５】光伝送路中を伝搬する光に外部から信号を
印加して光を間接的に変調する前記の光外部変調器とし
ては，例えば特願平３−１９６２９１号の光外部変調器
が提案されている。これは図２７に示す様に石英ガラス
からなる基体１の一方の面に薄膜型の下部電極２，圧電
膜３，上部電極４がこの順序で積層されて薄膜型圧電素
子部５が形成され，下部電極２と上部電極４に圧電膜３
を駆動するための変調信号を導入するリード１０ａ，１
０ｂが接続され，更に，図２７（ｂ）に示されるように
基体１の他方の面のうち前記圧電膜３の真下の位置にシ
ングルモード光ファイバ１７が配置され，このシングル
モード光ファイバ１７の所望長の部分が同光ファイバ１
７のクラッドの固有音響インピーダンス（音波の伝搬媒
質の密度と音速の積をいう）と近接した固有音響インピ
ーダンスを有する被覆材９で被覆されて基体１に固定さ
れてなるものである。

【０００６】また，従来の光外部変調器としては図２８
に示すように，上部電極４の上にシングルモード光ファ
イバ１７が配置され，このシングルモード光ファイバ１
７の外周が同光ファイバ１７のクラッドの固有音響イン
ピーダンスと近接した固有音響インピーダンスを有する
被覆材９で被覆されて基体１に固定され，下部電極２と
上部電極４に圧電膜３を駆動するための変調信号を導入
するリード線１０ａ，１０ｂが接続された構造のものも
ある。

【０００７】これらの光外部変調器では駆動電源からリ
ード線１０ａ，１０ｂ間に所定周波数の変調信号を印加
すると圧電膜３から周期的に弾性波が生じ，その応力が
基体１を介してシングルモード光ファイバ１７に印加さ
れて，シングルモード光ファイバ１７の内部屈折率分布
が生じて通過光の偏波状態が変化する。

【０００８】これらの光外部変調器はシングルモード光
ファイバ１７と変調部（基体１及び薄膜型圧電素子部
５）とが一体構造になった光ファイバ型であるため，シ
ングルモード光ファイバと変調部との接続に伴う挿入損
失がないことが特徴である。

【０００９】これらの光外部変調器の変調特性は例えば
図２９の測定系で測定することができる。図２９のレー
ザダイオード（ＬＤ）等の光源３１から生した光は入射
光の偏波状態を最適にする偏光子３２を通って光外部変
調器３３に入力される。この光外部変調器３３には駆動
電源３４から所定周波数の変調信号が印加され，この変
調信号によりシングルモード光ファイバ７内を伝搬する
光の偏波状態が変化して偏波面変調される。この光は検
光子３５において強度変調に変換され、その後のＯ／Ｅ
（光電気変換器）３６において電気信号に変換される。
この電気信号をスペクトラムアナライザ３９，オシロス
コープ３７等で観察し，測定することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，従来の
この種の光外部変調器では，それに入射された光が応力
印加方向に対して水平若しくは垂直な偏光軸を持つ直線
偏波の場合は，入射される光を全く偏波面変調すること
ができないという問題点がある。しかし実際の光通信シ
ステムでは光外部変調器に入射される光の偏波状態は常
に変化している。このため従来の光外部変調器３３を使
用する場合は，その直前に配置された偏光子３２で出力
状態をモニタしながら，特に応力印加方向に対して水平
若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波の光を入射しない
ように偏波状態を調節する必要があった。しかし，実際
の使用時に光外部変調器３３に入射される光の偏波状態
を常時調節するためには大がかりなシステムが必要にな
り、容易なことではない。このため偏波依存性がこの種
の光外部変調器を実用化する上で大きな問題となってい
た。

【００１１】この偏波依存の問題は前記した一心双方向
光通信システムに使用される弾性振動子（図３０の４
３）による変調方法においても同様であった。

【００１２】本発明の目的は上記のような諸問題を解決
するため，光外部変調器に入射される光の偏波状態を調
節しなくとも入射光を偏波面変調することができる光外
部変調器と、それを用いた一心双方向光通信システムを
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１の
光通信用光外部変調器は図１に示すように、光伝送路７
に応力を印加すると光の偏波状態が変調信号に応じて変
化する偏波面変調部１１と，光伝送路７中を伝搬する光
のＸ成分とＹ成分との位相差を（２ｍ−１）＊π／４
（ｍは正の整数）だけ変化させる位相変化部８と，伝搬
してきた光を反射させる反射部２０をこの順序で含んで
なるものである。

【００１４】本発明のうち請求項２の光通信用光外部変
調器は図３に示すように、前記偏波面変調部１１が，基
体１の表裏面のうち一方の面に下部電極２，圧電膜３，
上部電極４が順次積層された薄膜型圧電素子部５が設け
られ，同基体１の表裏面の任意の面内で且つ前記薄膜型
圧電素子部５の上若しくは下に光伝送路７が配置され，
前記下部電極２と上部電極４との間に変調信号を印加し
て圧電膜３を駆動すると光伝送路７に応力が印加されて
光の偏波状態が変調信号に応じて変化するようにしたも
のである。

【００１５】本発明のうち請求項３の光通信用光外部変
調器は図４に示すように、前記偏波面変調部１１が，圧
電基板に下部電極と上部電極が設けられたバルク状圧電
素子６０の任意の面上に光伝送路７が配置され、前記両
電極の間に変調信号を印加して圧電基板を駆動すると光
伝送路７に応力が印加されて光の偏波状態が変調信号に
応じて変化するようにしたものである。

【００１６】本発明のうち請求項４の光通信用光外部変
調器は図４に示すように、前記位相変化部８として１／
８波長板２８が使用され、同１／８波長板２８がその主
軸が光伝送路７へ印加する応力印加方向に対して４５度
の角度に保持されて配置されてなるものである。

【００１７】本発明のうち請求項５の光通信用光外部変
調器は図１１に示すように、前記位相変化部８として異
方性光導波路１８が使用され、同異方性光導波路１８が
その主軸が光伝送路７へ印加する応力の方向に対して４
５度の角度に保持されて配置され，且つ異方性光導波路
１８の長さがその中を伝搬する光のＸ成分とＹ成分の位
相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の整数）だけずれ
るように設定されてなるものである。

【００１８】本発明のうち請求項６の光通信用光外部変
調器は図１４〜図１６に示すように、前記位相変化部８
として偏波面保存光ファイバ３８が使用され、同偏波面
保存光ファイバ３８の主軸が光伝送路７へ印加する応力
の方向に対して４５度の角度に保持されて配置され，且
つ偏波面保存光ファイバ３８の長さがその中で保存され
るＸ成分，Ｙ成分の位相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍ
は正の整数）だけずれるように設定されてなるものであ
る。

【００１９】本発明のうち請求項７の光通信用光外部変
調器は図１７，図１８に示すように前記位相変化部８と
してシングルモード光ファイバ４８が使用され，同シン
グルモード光ファイバ４８がその中を伝搬する光のＸ成
分，Ｙ成分の位相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の
整数）だけずれる曲率のループに形成されてなるものだ
る。

【００２０】本発明のうち請求項８の光通信用光外部変
調器は図３〜図５に示すように前記反射部２０に反射鏡
３０が使用されてなるものである。

【００２１】本発明のうち請求項９の光通信用光外部変
調器は図６に示すように前記反射部２０に反射膜４０が
使用されてなるものである。

【００２２】本発明のうち請求項１０の光通信用光外部
変調器は図２６に示すように前記反射部２０に半透鏡５
０が使用されてなるものである。

【００２３】本発明のうち請求項１１の光通信用光外部
変調器は図７，８，９，１０，１２，１５，１６，１８
に示すように，前記光伝送路７としてシングルモード光
ファイバ１７が使用されるものである。

【００２４】本発明のうち請求項１２の光通信用光外部
変調器は図１〜図６に示すように，前記光伝送路７とし
て光導波路１２が使用されてなるものである。

【００２５】本発明のうち請求項１３の双方向光通信シ
ステムは図２２〜図２６に示すように，親局に光源３１
と上り信号用受信器３６ａを有し，子局に親局から発信
された下り信号を受信する下り信号用受信器３６ｂと上
り信号発信用として請求項１乃至請求項１１記載のいず
れかの光外部変調器６０を有するものである。

【００２６】

【作用】本発明の光外部変調器の作用を図２の模式図に
基づいて説明する。本発明の光外部変調器では図２の領
域７ｂを短くして（約１ｃｍ）、その区間において位相
差が変化しないようにしてある。この図２の光外部変調
器における光の偏波状態は次の様になる。

【００２７】図２の偏波面変調部１１に図２の様に，
応力印加方向に対して水平若しくは垂直な偏光軸を持つ
直線偏波が左から入射した場合，その光は伝搬する光の
位相差を（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の整数）だけ変
化させる位相変化部８を通過することにより図２の様
に楕円偏波に変換され，反射部２０で反射される。この
とき光の位相差が変化することはない。反射波は再び位
相変化部８を通過することにより更に（２ｍ−１）＊π
／４（ｍは正の整数）だけ位相差がずれて円偏波に変化
し，偏波面変調部１１の光伝送路７にその右側から入射
されるときには図２の様に必ず円偏波となる。

【００２８】図２の偏波面変調部１１に図２の円偏波
が左から入射した場合は，偏波状態は位相変化部８を伝
搬する間に位相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の整
数）だけずれて図２の様に楕円偏波に変換され，それ
が反射部２０で反射される。反射波は再び位相変化部８
に入射し，更に（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の整数）
だけ位相差がずれて，偏波面変調部１１に右から入射す
るときには図２の様に応力印加方向に対して水平若し
くは垂直な偏光軸を持つ直線偏波となる。

【００２９】その他の場合は，偏波面変調部１１に左か
ら入射する光と右から入射する光の偏波状態は上記以外
の直線偏波，若しくは楕円偏波である。

【００３０】全ての偏波状態のうち偏波面変調がかから
ないのは応力印加方向に対して水平若しくは垂直な偏光
軸を持つ直線偏波の状態の時であるが，本発明の光外部
変調器においては前記のようにどのような偏波状態の光
が入射しても，偏波面変調部１１に左から入射した偏波
と右から入射した偏波が同時に応力印加方向に対して水
平若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波状態になること
はなく，偏波面変調部１１の光伝送路７に左から入射す
る光と右から入射する光のうち，いずれかで伝搬する光
を必ず偏波面変調することができる。従って、従来の光
外部変調器の如く，全く偏波面変調がかからないという
ことはなく、入射光の偏波状態を調節することなく効率
よく偏波面変調がかかる。即ち，入射光の偏波状態に依
存しない偏波無依存型の光外部変調器が実現される。

【００３１】また，本発明の双方向光通信システムで
は，子局の上り信号用発信器に本発明の光外部変調器を
配置してあるため，例えば図２２において，親局の光源
３１から伝搬してくる光を反射部２０で反射させ、その
反射光を光変調部８で変調して上り信号を発信すること
ができる。従って，子局に光源を必要とせず，また入射
光の偏波状態に依存しない光通信が可能となる。

【００４１】

【実施例１】図３に本発明の光外部変調器の第１の実施
例を示す。図３の光外部変調器は厚さ約１ｍｍ，２０ｍ
ｍ四方の石英ガラスより成る基体１の一方の面に薄膜型
圧電素子部５が設けられ，基体１のうち薄膜型圧電素子
部５が設けられた面と反対側の面に光伝送路７として幅
約１０μｍ，厚さ約５μｍの光導波路１２が設けられて
偏波面変調部１１が形成されてなる。更に，光導波路１
２の２ヶ所の領域７ａ，７ｂの間にスリットが形成さ
れ，このスリット内に光のＸ成分とＹ成分の位相差を
（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の整数）だけ変化させる
１／８波長板２８が，その主軸を応力印加方向に対して
４５度の角度差を保持するように挿入されて位相変化部
８が形成され，また，領域７ｂの外側に反射鏡３０を配
置して光学接着剤により基体１に固定して反射部２０を
形成してなる。

【００４２】前記の基体１としてはシリコン基板，サフ
ァイア基板等が使用される。前記の１／８波長板２８に
は例えば水晶を厚さ約２２．５μｍに加工したものが使
用される。また，領域７ｂにおいて光の位相差が変化し
ないように領域７ｂの長さをできるだけ短く（例えば１
ｃｍ以下）してある。

【００４３】前記光伝送路７としての光導波路１２は，
基体１が石英ガラスの場合にはＣＶＤ法を用いてＳｉＯ
₂ −Ｂ₂ Ｏ₃ −ＧｅＯ₂ 系のガラス微粒子を石英ガラス
（基板）１の上に堆積させた後，これを透明ガラス化す
ることにより形成できる。また，スピンコーティング
法，デイップコーティング法によりＰＭＭＡ（ポリメチ
ル・メタクリレート），フォトポリマー等の高分子材料
の誘電体薄膜で形成することもできる。また，高周波ス
パッタ法によりコーニング７０５９等のガラス薄膜導波
路材を成膜することによっても形成することができる．

【００４４】基体１がシリコン基板の場合はシリコン自
身の屈折率が大きいので，基体１が石英ガラスの場合の
ように直接薄膜を堆積して光導波路を形成することがで
きない。そのためシリコン基板の表面を熱酸化させてＳ
ｉＯ₂ 層を５μｍ以上形成する必要がある。このＳｉＯ
₂ 層を設けることにより石英ガラスの場合と同様な方法
で光導波路を形成することができる。

【００４５】前記の薄膜型圧電素子部５は基体１の上に
下部電極２，圧電膜３，上部電極４がこの順で順次積層
された構造であり，光導波路１２中を伝搬する光に印加
する応力の発生源となる。

【００４６】前記の上部電極４は例えば真空蒸着法によ
り成膜された厚さ約０．５μｍの金（Au）の蒸着膜から
なり，光導波路７の真下に位置するように光導波路７の
長手方向（光の伝搬方向）に使用周波数帯に適合した面
積を持つ矩形状に成膜される。なお，上部電極４はクロ
ム−金（Cr-Au)，叉はアルミニウム（Al）で形成しても
構わない。

【００４７】前記の圧電膜３は例えばスパッタリング法
により成膜された酸化亜鉛（ZnO)より形成され，膜厚は
約１０μｍである。この圧電膜３はニオブ酸リチウム
（LiNbO₃），ポリフッ化ビニリデン（PVDF），あるい
は，窒化アルミニウム(AlN) 等の圧電材料で形成するこ
ともできる。

【００４８】前記の下部電極４は例えば真空蒸着法によ
り成膜された厚さ約０．３μｍのアルミニウム（Al）の
蒸着膜からなる。この下部電極はチタン−金（Ti-Au)，
又はクロム−金（Cr-Au)で形成することもできる。

【００４９】

【実施例２】図４に本発明の光外部変調器の第２の実施
例を示す。図４の光外部変調器は基本構成において図３
の光外部変調器と同じであり、異なるのは図３の薄膜型
圧電素子部５の代わりにバルク状圧電素子６０を配置し
たことである。このバルク状圧電素子６０には例えば，
厚さ約１ｍｍのＰＺＴ等の圧電セラミックスの片面に下
部電極を，他面に上部電極を備えたものが使用される。
このバルク状圧電素子６０の任意の面には光伝送路７と
して光導波路１２が配置され、前記の上下両電極に変調
信号を印加して圧電基板を駆動すると、光導波路１２に
応力が印加されて光の偏波状態が変調信号に応じて変化
する偏波面変調部１１を構成してある。更に、偏波面変
調部１１の光導波路１２の側方に１／８波長板２８によ
る位相変化部８を設け、その側方に光導波路１２を介し
て反射鏡３０による反射部２０を設けてある。

【００５０】

【実施例３】図５に本発明の光外部変調器の第３の実施
例を示す。図５の光外部変調器は基本構成において図４
の光外部変調器と同じであり、異なるのは反射鏡３０に
よる反射部２０を光導波路１２の領域７ｂの右側端面の
外側に設けたことである。

【００５１】

【実施例４】図６に本発明の光外部変調器の第４の実施
例を示す。図５の光外部変調器は基本構成において図３
の光外部変調器と同じであり、異なるのは図３の反射鏡
３０の代わりに，１／８波長板２８の光伝送方向の後方
端面に金属薄膜（反射膜）４０を直接成膜して反射部２
０を形成したことである。この薄膜は例えば真空蒸着法
によりアルミニウム（Al）を蒸着して得られる。

【００５２】

【実施例５】図７に本発明の光外部変調器の第５の実施
例を示す。図７の光外部変調器は基本構成において図３
の光外部変調器と同じであり、異なるのは光伝送媒体と
して図３の光導波路１２の代わりにシングルモード光フ
ァイバ１７を用いたことである。このシングルモード光
ファイバ１７は図７（ｂ）に示したように基体１の底面
に形成された半円弧状の収納溝１９内に配置され，石英
ガラス粉末の焼成体からなる被覆材（シングルモード光
ファイバ１７のクラッドの固有音響インピーダンスと近
接した固有音響インピーダンスの被覆材）９により被覆
されて音響的に基体１に固定されてなる。また、図７で
は反射部２０として反射鏡３０を使用した。

【００５３】

【実施例６】図８に本発明の光外部変調器の第６の実施
例を示す。図８の光外部変調器は基本構成において図７
の光外部変調器と同じであり、異なるのは図８（ｂ）に
示す様に基体１に設けられた収容溝１９の形状がＶ字状
になっていることである。そして、基体１の収容溝１９
とシングルモード光ファイバ１７の隙間に石英ガラス粉
末の焼成体からなる被覆材９が充填されて音響的に基体
１に接続固定されてなる。また、図８でも反射部２０と
して反射鏡３０を使用した。

【００５４】

【実施例７】図９に本発明の光外部変調器の第７の実施
例を示す。この光外部変調器は基本構成において図７，
図８の実施例と同じであり，異なるのは基体１に収容溝
を設けずにシングルモード光ファイバ１７を配置したこ
とである。このシングルモード光ファイバ１７は被覆材
を用いて基体１に固定され，固定後に同シングルモード
光ファイバ１７の終端に１／８波長板２８と反射鏡３０
を配置し、それらを光学接着剤により基体１に固定して
位相変化部８と反射部２０を形成してなる。

【００５５】

【実施例８】図１０に本発明の光外部変調器の第８の実
施例を示す。この光外部変調器は基体１の上に形成され
た薄膜型圧電素子部５の真上（同一面）にシングルモー
ド光ファイバ１７を設け，同シングルモード光ファイバ
１７を被覆材９を用いて薄膜型圧電素子部５の真上に固
定してある。更に、シングルモード光ファイバ１７の終
端に１／８波長板２８と反射鏡３０を配置し、それらを
光学接着剤により基体１に固定して位相変化部８と反射
部２０を形成してなる。

【００５６】図１０の実施例では薄膜型圧電素子部５の
細長の上部電極４の真上（同一面）にシングルモード光
ファイバ１７を設けてあるので、その上部電極４には圧
電膜３を駆動するための変調信号を導入するリード線を
取付けるスペースが殆どなくなる。そこで，この実施例
では図１０（ａ）に仮想線で示す様に補助部１３を設け
て上部電極４をＬ字状に形成してリード線を取付けるス
ペースを確保してある。

【００５７】

【実施例９】図１１に本発明の光外部変調器の第９の実
施例を示す。この光外部変調器は位相変化部８に異方性
導波路１８を用いたものであり、厚さ約１ｍｍ，２０ｍ
ｍ四方の石英ガラスより成る基体１の一方の面に薄膜型
圧電素子部５が設けられ，薄膜型圧電素子部５が設けら
れた面と反対側の面に光伝送路７として幅約１０μｍ，
厚み約５μｍの光導波路１２が設けられた偏波面変調部
１１と反射鏡３０との間に，基体としてニオブ酸リチウ
ム（LiNbO₃）を用いた異方性導波路１８を挿入した構成
となっている。

【００５８】異方性導波路１８はニオブ酸リチウム（Li
NbO₃）の基体に熱拡散法によりチタン（Ｔｉ）を拡散さ
せることにより形成することができる。この時，異方性
導波路１８の長さＬは以下の式で決められる。 Ｌ＝（２ｍ−１）＊（λ／８）／（Δｎ） ｍ：正の整数 λ：光源の波長 Δｎ：異方性導波路内の屈折率差

【００５９】

【実施例１０】図１２は本発明の光外部変調器の第１０
の実施例である。この光外部変調器は基本構成において
図１１の実施例と同じであり，異なるのは光伝送路７と
してシングルモード光ファイバ１７を用いたことであ
る。このシングルモード光ファイバ１７は図１２（ｂ）
に示したように基体１の上に配置され，その一部の外周
が石英ガラス粉末の焼成体からなる被覆材（シングルモ
ード光ファイバ１７のクラッドの固有音響インピーダン
スと近接した固有音響インピーダンスの被覆材）９によ
り被覆されて音響的に基体１に固定されてなる。

【００６０】

【実施例１１】図１３は本発明の光外部変調器の第１１
の実施例である。この光外部変調器は厚さ約１ｍｍ，広
さ２０ｍｍ四方の石英ガラスより成る基体１の一方の面
に薄膜型圧電素子部５が設けられ，薄膜型圧電素子部５
が設けられた面と反対側の面に光伝送路７として幅約１
０μｍ，厚さ約５μｍの光導波路１２が設けられ，同光
導波路１２と同一面に電極１５が光導波路１２をその幅
方向両側から挟む形で配置され，光導波路１２の終端面
に反射鏡３０による反射部２０が配置されてなる。電極
１５はそれに電圧を印加することにより光導波路１２に
電界をかけ，同光導波路１２内に屈折率分布を生じさせ
るためのものである。

【００６１】この電極１５の長さＬ（光導波路の長手方
向）は以下の式で決められる。 Ｌ＝（２ｍ−１）＊（λ／８）／（Δｎ） ｍ：正の整数 λ：光源の波長 Δｎ：電界による光導波路内に生じるの屈折率差

【００６２】

【実施例１２】図１４は本発明の光外部変調器の第１２
の実施例である。この光外部変調器は位相変調部８とし
て偏波保存ファイバ３８を使用したものであり、厚さ約
１ｍｍ，広さ２０ｍｍ四方の石英ガラスより成る基体１
の一方の面に薄膜型圧電素子部５が設けられ，薄膜型圧
電素子部５が設けられた面と反対側の面に光伝送路７と
して幅約１０μｍ，厚さ約５μｍの光導波路１２が設け
られた偏波面変調部１１の光導波路１２と反射鏡３０と
の間に偏波保存ファイバ３８を挿入した構成にしてあ
る。このとき，偏波保存ファイバ３８はその主軸方向を
応力印加方向に対して４５度の角度差を保持するように
配置される。

【００６３】

【実施例１３】図１５は本発明の光外部変調器の第１３
の実施例である。この光外部変調器は基本構成において
図１４の実施例と同じであり，異なるのは光伝送路７と
してシングルモード光ファイバ１７を用いたことであ
る。シングルモード光ファイバ１７は図１５（ｂ）に示
したように基体１の上に配置され，図示されていない石
英ガラス粉末の焼成体からなる被覆材（シングルモード
光ファイバ１７のクラッドの固有音響インピーダンスと
近接した固有音響インピーダンスの被覆材）により被覆
されて音響的に基体１に固定されてなる。また図１５の
場合も，位相変調部８として使用される偏波保存ファイ
バ３８を図２０（ｂ）に示す様にその主軸方向Ｙ₁ −Ｙ
₂ が応力印加方向に対して４５度の角度差に保持される
ように配置してある。

【００６４】

【実施例１４】図１６は本発明の光外部変調器の第１４
の実施例である。この光外部変調器は基本構成において
図１５の実施例と同じであり，異なるのはシングルモー
ド光ファイバ１７を薄膜型圧電素子部５の真上に設置し
たことである。

【００６５】

【実施例１５】図１７は本発明の光外部変調器の第１５
の実施例である。この光外部変調器は位相変化部８とし
てシングルモード光ファイバ４８をループにしたものを
用いたものである。これは厚さ約１ｍｍ，広さ２０ｍｍ
四方の石英ガラスよりなる基体１の一方の面に薄膜型圧
電素子部５が設けられ，薄膜型圧電素子部５が設けられ
た面と反対側の面に光伝送路７として幅約１０μｍ，厚
さ約５μｍの光導波路１２が設けられた偏波面変調部１
１と反射鏡３０との間にシングルモード光ファイバ４８
が接続され，同シングルモード光ファイバ４８を伝搬す
る光の２成分の位相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正
の整数）だけずれる曲率のループにして位相変化部８と
してなる。

【００６６】

【実施例１６】図１８は本発明の光外部変調器の第１５
の実施例である。この光外部変調器は基本構成において
図１６の実施例と同じであり，異なるのは光伝送路７と
して光導波路の一つであるシングルモード光ファイバ１
７を用いたことである。前記シングルモード光ファイバ
１７は図１８（ｂ）に示したように基体１の上に配置さ
れ，石英ガラス粉末の焼成体からなる被覆材（シングル
モード光ファイバ１７のクラッドの固有音響インピーダ
ンスと近接した固有音響インピーダンスの被覆材）９に
より被覆されて音響的に基体１に固定されてなる。

【００６７】

【１／８波長板２を用いた光外部変調器の動作説明】前
記の各種実施例のうち，実施例１〜８はいずれも位相変
化部８に１／８波長板２８を用いた光外部変調器の実施
例である。１／８波長板２８を用いたこれら実施例の動
作を図１９の光外部変調器に基づいて説明する。ちなみ
に、図１９の光外部変調器の構成は図７の光外部変調器
と基本的に同様のものであり，図７における被覆材９を
図示しないものである。また，図１９のＢ₂ −Ｃ間の長
さは位相差が変化しない長さ（約１ｃｍ）にしてある。
この図１９の光外部変調器を伝搬する光の偏波状態は次
の様になる。

【００６８】図１９の区間Ａ−Ｂ₁ に応力印加方向に対
して図１９のように水平若しくは垂直な偏光軸を持つ
直線偏波が図１９の左から入射した場合，偏波状態は１
／８波長板２８を伝搬する間に位相差がπ／４だけずれ
て図１９のように楕円偏波になる。それが反射鏡３０
で全反射され，その反射光は再び１／８波長板２８を伝
搬して更に位相差がπ／４だけずれ，区間Ａ−Ｂ₁ に図
１９の右から入射するときには図１９のように円偏波
となる。

【００６９】図１９の区間Ａ−Ｂ₁ にその左から図１９
のような円偏波が入射した場合，偏波状態は１／８波
長板２８を伝搬する間に位相差がπ／４だけずれて図１
９のように楕円偏波になる。それが反射鏡３０で全反
射され，その反射光は再び１／８波長板２８を伝搬して
更に位相差がπ／４だけずれ，区間Ａ−Ｂ₁ に右から入
射するときには図１９のように応力印加方向に対して
水平若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波となる。

【００７０】図１９の区間Ａ−Ｂ₁ に１／８波長板２８
の主軸方向に対して水平若しくは垂直な偏光軸を持つ直
線偏波（図１９）が図１９の左から入射した場合，偏
波状態は１／８波長板２８を伝搬する間保存され，反射
鏡３０で全反射されて再び１／８波長板２８を伝搬する
ときにも偏波状態は保存される。従って区間Ａ−Ｂ₁に
図１９の右から入射するときも１／８波長板２８の主軸
方向に対して図１９のように水平若しくは垂直な偏光
軸を持つ直線偏波となる。

【００７１】その他の場合は，図１９の区間Ａ−Ｂ₁ に
その左から入射する光と右から入射する光の偏波状態
は，上記以外の直線偏波若しくは楕円偏波である。

【００７２】全ての偏波状態のうち偏波面変調がかから
ないのは応力印加方向に対して水平若しくは垂直な偏光
軸を持つ直線偏波の状態のときであるが，１／８波長板
２８を用いた本発明の光外部変調器においてはどんな偏
波状態の光が入射しても，図１９の区間Ａ−Ｂ₁ に左か
ら入射した偏波と右から入射した偏波が同時に応力印加
方向に対して水平若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波
状態になることはない。従って，従来の光外部変調器の
如く全く偏波面変調がかからないということはなく，入
射光の偏波状態を調節することなく効率よく偏波面変調
がかかる。

【００７３】

【位相変化部に偏波面保存光ファイバを用いた光外部変
調器の動作説明】前記の各種実施例のうち位相変化部８
に偏波保存光ファイバ３８を用いた光外部変調器の動作
を図２０，図２１に基づいて説明する。図２１の光外部
変調器の構成は図１４のそれと同様である。図２１のシ
ングルモード光ファイバ１７と偏波保存光ファイバ３８
とは融着器を用いて損失なく接続されている。このと
き，図２０（ｂ）の様に偏波保存光ファイバ３８の主軸
方向Ｙ₁ −Ｙ₂ とシングルモード光ファイバ１７に印加
される応力印加方向Ｘ₁ −Ｘ₂ は４５度の角度をなして
いる。

【００７４】図２１の偏波保存光ファイバ３８のＡ₁ −
Ｂ間の長さはファイバ中で保存される光のＸ成分とＹ成
分の２成分の位相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の
整数）だけずれるように以下の式で決められる。 Ａ₁ −Ｂ＝（２ｍ−１）＊（λ／８）／（Δｎ） ｍ：正の整数 λ：光源の波長 Δｎ：偏波保存光ファイバ内の屈折率差

【００７５】また，図２１の光外部変調器では区間Ａ₂
−Ａ₁ 間の長さを、伝搬する光の偏波状態がその区間Ａ
₂ −Ａ₁ において変化しない長さ（例えば１ｃｍ）にし
てある。この場合の偏波状態は次の様になる。

【００７６】図２１の区間Ａ₃ −Ａ₂ に図２０（ａ）に
示す応力印加方向Ｘ₁ −Ｘ₂ に対して図２０の様に水
平若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波が左から入射し
た場合，偏波状態は偏波保存ファイバ３８を伝搬する間
に位相差がπ／４だけずれて図２１のように楕円偏波
になる。そして反射鏡３０で全反射した光は再び偏波保
存ファイバ３８を伝搬して更に位相差がπ／４だけず
れ，区間Ａ₃ −Ａ₂ に右から入射するときは図２１の
ように円偏波となる。

【００７７】図２１の区間Ａ₃ −Ａ₂ に図２１のよう
に円偏波が入射した場合，偏波状態は偏波保存ファイバ
３８を伝搬する間に位相差がπ／４だけずれて図２１
のように楕円偏波になる。反射鏡３０で全反射した光は
再び偏波保存ファイバ３８を伝搬して更に位相差がπ／
４だけずれ，区間Ａ₃ −Ａ₂ に右から入射するときには
図２０のように応力印加方向Ｘ₁ −Ｘ₂ に対して水平
若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波となる。

【００７８】図２１の区間Ａ₃ −Ａ₂ に図２１のよう
に偏波保存ファイバ３８の主軸方向Ｙ₁ −Ｙ₂ に対して
水平若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波が図２１の左
から入射した場合，偏波状態は偏波保存ファイバ３８を
伝搬する間保存され，また，反射鏡３０で全反射した光
が再び偏波保存ファイバ３８を伝搬するときにも偏波状
態は保存される。従って，区間Ａ₃ −Ａ₂ に右から入射
するときにも図２１のように偏波保存ファイバの主軸
方向に対して水平若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波
となる。

【００７９】その他の場合は，区間Ａ₃ −Ａ₂ に左から
入射する光と右から入射する光の偏波状態は上記以外の
直線偏波若しくは楕円偏波である。

【００８０】従って、全ての偏波状態のうち偏波面変調
がかからないのは応力印加方向に対して水平若しくは垂
直な偏光軸を持つ直線偏波の状態のときであるが，本発
明のうち位相変化部８に偏波保存光ファイバ３８を用い
た光外部変調器においては，どんな偏波状態の光が入射
しても図２１の区間Ａ₃ −Ａ₂ に左から入射した偏波と
右から入射した偏波が同時に応力印加方向に対して水平
若しくは垂直な偏光軸を持つ直線偏波状態になることは
ない。従って，従来の光外部変調器の如く全く偏波面変
調がかからないということはなく，入射光の偏波状態を
調節することなく効率よく偏波面変調がかけられる。

【００８１】

【位相変化部に異方向性導波路を用いた光外部変調器の
動作説明】この場合の動作は位相変化部８に１／８波長
板２８を用いた光外部変調器の動作と同様である。

【００８２】

【位相変化部に電極を用いた光外部変調器の動作説明】
この場合の動作も位相変化部８に１／８波長板２８を用
いた光外部変調器の動作と同様である。

【００８３】

【本発明の光外部変調器の評価】本発明の光外部変調器
のうち伝搬する光の位相差を（２ｍ−１）＊π／４（ｍ
は正の整数）だけ変化させる手段として１／８波長板２
８を用いた光外部変調器を使用して図２９の測定系で評
価を行った。図２９の光源３１には波長１．５５μｍの
レーザダイオードを使用し，それを駆動する駆動電源３
４として駆動周波数１７６ＭＨｚ，印加パワー１０ｄＢ
ｍのものを使用し，光外部変調器３３の直前に配置した
偏光子３２を操作して，入射光の偏波状態が変化したと
きの変調出力をスペクトラムアナライザで測定した。

【００８４】従来の光外部変調器では変調出力の最良値
と最悪値の差が２０ｄＢ以上あったものが，本発明のう
ち１／８波長板２８を用いた光外部変調器では３ｄＢ以
下となった。この結果から，本発明の光外部変調器は入
射光の偏波状態を調節しなくとも，効率よく偏波面変調
できることが明らかである。

【００８５】

【双方向光通信システムの実施例１】図２２は本発明の
双方向光通信システムの第１の実施例のブロック図であ
る。この光通信装置は親局側の光源にレーザダイオード
（ＬＤ）３１を，上り信号用受信器にフォトダイオード
（ＰＤ）３６ａを使用し，これらを溶融型の光カプラ４
１で１本のファイバ１７に接続し，子局側において再び
光カプラ４１で下り信号用ＰＤ３６ｂと上り信号発信部
（本発明の光外部変調器）７０とに分岐する構造の一心
双方向光通信装置である。この場合，光外部変調器には
図３〜図５及び図７〜図９のように１／８波長板２８と
反射鏡３０が使用された光外部変調器が使用される。

【００８６】

【双方向光通信システムの実施例２】図２３は本発明の
双方向光通信システムの第２の実施例のブロック図であ
る。この双方向光通信システムの基本構造は図２２のも
のと同じであり，異なるのは上り信号発信部７０とし
て，１／８波長板２８の片方の端面にアルミニウムを直
接真空蒸着して反射膜４０とした図６の光外部変調器を
使用したことである。

【００８７】

【双方向光通信システムの実施例３】図２４は本発明の
双方向光通信システムの第３の実施例のブロック図であ
る。この双方向光通信システムの基本構造も図２２のも
のと同じであり，異なるのは上り信号発信部７０とし
て，位相変化部８に偏波面保存ファイバ３８を用いた図
１４の光外部変調器を使用したことである。

【００８８】

【双方向光通信システムの実施例４】図２５は本発明の
双方向光通信システムの第４の実施例のブロック図であ
る。この双方向光通信システムの基本構造も図２２のも
のと同じであり，異なるのは上り信号発信部７０とし
て，位相変化部８にシングルモードファイバによるルー
プ４８を用いた図１７の光外部変調器を使用したことで
ある。

【００８９】

【双方向光通信システムの実施例５】図２６は本発明の
双方向光通信システムの第５の実施例のブロック図であ
る。この双方向光通信システムは親局側の光源にＬＤ３
１を、上り信号用受信器にＰＤ３６ａを使用し、これら
を溶融型の光カプラ４１で１本の光ファイバ１７に接続
し、子局側に上り信号発信部７０を構成する偏波面変調
部１１と１／８波長板２８と半透鏡５０とをこの順に配
置し，更に半透鏡５０の後に下り信号受信用のＰＤ３６
ｂを配置してなる。

【００９０】

【発明の効果】本発明の光外部変調器によれば，光外部
変調器に入射される光の偏波状態を調節しなくとも偏波
面変調を印加でき，従来変調器の直前に配置した偏光子
が不必要となり，この種の装置の構築が容易になる。

【００９１】本発明の光外部変調器を使用した本発明の
双方向光通信システムによれば，偏波に依存しない通信
が可能となり，また上り信号に親局から発信した光を変
調して伝送することができるので，子局側に光源を必要
とせず，その分だけコストを抑えることが可能になっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に用いる光外部変調器の基本構
成の側面図，（ｂ）は同光外部変調器の平面図。

【図２】本発明の光外部変調器の基本動作を説明するた
めの模式図。

【図３】光伝送路に光導波路を，応力印加手段に圧電素
子部を，光変調部に１／８波長板を，反射部に反射鏡を
用いた本発明の光外部変調器であり，（ａ）は側面図，
（ｂ）は平面図。

【図４】光伝送路に光導波路を，応力印加手段にバルク
状圧電素子を，光変調部に１／８波長板を，反射部に反
射鏡を用いた本発明の光外部変調器の基本構成であり，
（ａ）は側面図，（ｂ）は平面図。

【図５】図４における反射鏡を光導波路に設けた本発明
の光外部変調器であり，（ａ）は側面図，（ｂ）は平面
図。

【図６】光伝送路に光導波路を，応力印加手段に薄膜型
圧電素子を，光変調部に１／８波長板を，反射部に反射
膜を用いた本発明の光外部変調器であり，（ａ）は側面
図，（ｂ）は平面図。

【図７】光伝送路に光ファイバを，応力印加手段に薄膜
型圧電素子を，光変調部に１／８波長板を，反射部に反
射鏡を用い，光ファイバを配置する収容溝を円弧状にし
た本発明の光外部変調器であり，（ａ）は側面図，
（ｂ）は正面図。

【図８】光伝送路に光ファイバを，応力印加手段に薄膜
型圧電素子を，光変調部に１／８波長板を，反射部に反
射鏡を用い，光ファイバを配置する収容溝をＶ字状にし
た本発明の光外部変調器であり，（ａ）は側面図，
（ｂ）は正面図。

【図９】光伝送路に光ファイバを，応力印加手段に薄膜
型圧電素子を，光変調部に１／８波長板を，反射部に反
射鏡を用い，光ファイバを気体の平面上に配置した本発
明の光外部変調器であり，（ａ）は側面図，（ｂ）は正
面図。

【図１０】光伝送路に光ファイバを，応力印加手段に薄
膜型圧電素子を，光変調部に１／８波長板を，反射部に
反射鏡を用い，光ファイバを圧電素子部の上部電極の上
に配置した本発明の光外部変調器であり，（ａ）は平面
図，（ｂ）は正面図。

【図１１】光伝送路に光導波路を，応力印加手段に薄膜
型圧電素子を，光変調部に異方性導波路を，反射部に反
射鏡を用いた本発明の光外部変調器であり，（ａ）は側
面図，（ｂ）は平面図。

【図１２】光伝送路に光ファイバを，応力印加手段に薄
膜型圧電素子を，光変調部に異方性導波路を，反射部に
反射鏡を用いた本発明の光外部変調器であり，（ａ）は
側面図，（ｂ）は平面図。

【図１３】光伝送路に光導波路を，応力印加手段に薄膜
型圧電素子を，光変調部に電極を，反射部に反射鏡を用
いた本発明の光外部変調器であり，（ａ）は側面図，
（ｂ）は平面図。

【図１４】光伝送路に光導波路を，応力印加手段に薄膜
型圧電素子を，光変調部に偏波面保存ファイバを，反射
部に反射鏡を用いた本発明の光外部変調器であり，
（ａ）は側面図，（ｂ）は平面図。

【図１５】光伝送路に光ファイバを，応力印加手段に薄
膜型圧電素子を，光変調部に偏波面保存ファイバを，反
射部に反射鏡を用いた本発明の光外部変調器であり，
（ａ）は平面図，（ｂ）は側面図。

【図１６】光伝送路に光ファイバを，応力印加手段に薄
膜型圧電素子を，光変調部に偏波面保存ファイバを，反
射部に反射鏡を用い，光ファイバを圧電素子部の上に配
置した本発明の光外部変調器であり，（ａ）は平面図，
（ｂ）は側面図。

【図１７】光伝送路に光導波路を，応力印加手段に薄膜
型圧電素子を，光変調部にループ状にしたシングルモー
ドファイバを，反射部に反射鏡を用いた本発明の光外部
変調器であり，（ａ）は側面図，（ｂ）は平面図。

【図１８】光伝送路に光ファイバを，応力印加手段に薄
膜型圧電素子を，光変調部にループ状にしたシングルモ
ードファイバを，反射部に反射鏡を用いた本発明の光外
部変調器であり，（ａ）は側面図，（ｂ）は平面図。

【図１９】本発明の光外部変調器における１／８波長板
の前後での光の偏波状態を説明するための模式図。

【図２０】図１５における光外部変調器の偏波保存ファ
イバと応力印加方向との配列関係を示すものであり、
（ａ）は図１５における偏波保存ファイバの左側のシン
グルモード光ファイバの正面図，（ｂ）は偏波保存ファ
イバの主軸方向Ｙ₁ −Ｙ₂ が応力印加方向に対して４５
度の角度差に保持された状態の偏波保存ファイバの正面
図。

【図２１】本発明の光外部変調器における偏波面保存フ
ァイバの前後での光の偏波状態を説明するための模式
図。

【図２２】１／８波長板と反射鏡を用いた本発明の光外
部変調器を利用した双方向光通信システムのブロック
図。

【図２３】１／８波長板と反射膜を用いた本発明の光外
部変調器を利用した双方向光通信システムのブロック
図。

【図２４】偏波保存ファイバと反射鏡を用いた本発明の
光外部変調器を利用した双方向光通信システムのブロッ
ク図。

【図２５】ループ状のシングルモードファイバと反射鏡
を用いた本発明の光外部変調器を利用した双方向光通信
システムのブロック図。

【図２６】１／８反射板と半透鏡を用いた本発明の光外
部変調器を利用した双方向光通信システムのブロック
図。

【図２７】従来の光外部変調器の一例を示すもので，
（ａ）は表面側の斜視図，（ｂ）は裏面側の斜視図。

【図２８】従来の光外部変調器の他の例を示す斜視図。

【図２９】従来の光外部変調器測定系の説明図。

【図３０】従来の双方向光通信システムのブロック図。

【符号の説明】

１は基体 ５は薄膜型圧電素子部 ７は光伝送路 ８は位相変化部 １１は偏波面変調部 １２は光導波路 １５は電極 １７はシングルモード光ファイバ １８は異方性導波路 ２０は反射部 ２８は１／８波長板 ３０は反射鏡 ３８は偏波保持ファイバ ４０は反射膜 ４８はリープ状シングルモードファイバ ６０はバルク状圧電素子 ７０は上り信号発信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｆ 1/01 (72)発明者 根上 昭一 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 西川 重昭 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光伝送路（７）に応力を印加すると光の偏
   波状態が変調信号に応じて変化する偏波面変調部（１
   １）と，光伝送路（７）中を伝搬する光のＸ成分とＹ成
   分との位相差を（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の整数）
   だけ変化させる位相変化部（８）と，伝搬してきた光を
   反射させる反射部（２０）をこの順序で含むことを特徴
   とする光通信用光外部変調器。
2. 【請求項２】前記偏波面変調部（１１）が，基体（１）
   の表裏面のうち一方の面に下部電極（２），圧電膜
   （３），上部電極（４）が順次積層された薄膜型圧電素
   子部（５）が設けられ，同基体（１）の表裏面の任意の
   面内で且つ前記薄膜型圧電素子部（５）の上若しくは下
   に光伝送路（７）が配置され，前記下部電極（２）と上
   部電極（４）との間に変調信号を印加して圧電膜（３）
   を駆動すると光伝送路（７）に応力が印加されて光の偏
   波状態が変調信号に応じて変化するものであることを特
   徴とする請求項１記載の光通信用光外部変調器。
3. 【請求項３】前記偏波面変調部（１１）が，圧電基板に
   下部電極と上部電極が設けられたバルク状圧電素子（６
   ０）の任意の面上に光伝送路（７）が配置され、前記両
   電極の間に変調信号を印加して圧電基板を駆動すると光
   伝送路（７）に応力が印加されて光の偏波状態が変調信
   号に応じて変化するものであることを特徴とする請求項
   １記載の光通信用光外部変調器。
4. 【請求項４】前記位相変化部（８）として１／８波長板
   （２８）が使用され、同１／８波長板（２８）がその主
   軸が光伝送路（７）へ印加する応力の方向に対して４５
   度の角度に保持されて配置されてなることを特徴とする
   請求項１乃至請求項３記載のいずれかの光通信用光外部
   変調器。
5. 【請求項５】前記位相変化部（８）として異方性光導波
   路（１８）が使用され、同異方性光導波路（１８）がそ
   の主軸が光伝送路（７）へ印加する応力の方向に対して
   ４５度の角度に保持されて配置され，且つ異方性光導波
   路（１８）の長さがその中を伝搬する光のＸ成分とＹ成
   分の位相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の整数）だ
   けずれるように設定されてなることを特徴とする請求項
   １乃至請求項３記載のいずれかの光通信用光外部変調
   器。
6. 【請求項６】前記位相変化部（８）として偏波面保存光
   ファイバ（３８）が使用され、同偏波面保存光ファイバ
   （３８）の主軸が光伝送路（７）へ印加する応力の方向
   に対して４５度の角度に保持されて配置され，且つ偏波
   面保存光ファイバ（３８）の長さがその中で保存される
   Ｘ成分，Ｙ成分の位相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍは
   正の整数）だけずれるように設定されてなることを特徴
   とする請求項１乃至請求項３記載のいずれかの光通信用
   光外部変調器。
7. 【請求項７】前記位相変化部（８）としてシングルモー
   ド光ファイバ（４８）が使用され，同シングルモード光
   ファイバ（４８）がその中を伝搬する光のＸ成分，Ｙ成
   分の位相差が（２ｍ−１）＊π／４（ｍは正の整数）だ
   けずれる曲率のループに形成されてなることを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３記載のいずれかの光通信用光外
   部変調器。
8. 【請求項８】前記反射部２０に反射鏡３０が使用されて
   なることを特徴とする請求項１乃至請求項７記載のいず
   れかの光通信用光外部変調器。
9. 【請求項９】前記反射部２０に反射膜４０が使用されて
   なることを特徴とする請求項１乃至請求項７記載のいず
   れかの光通信用光外部変調器。
10. 【請求項１０】前記反射部２０に半透鏡５０が使用され
    てなることを特徴とする請求項１乃至請求項７記載のい
    ずれかの光通信用光外部変調器。
11. 【請求項１１】前記光伝送路（７）としてシングルモー
    ド光ファイバ（１７）が使用されることを特徴とする請
    求項１乃至請求項１０記載のいずれかの光通信用光外部
    変調器。
12. 【請求項１２】前記光伝送路（７）として光導波路（１
    ２）が使用されることを特徴とする請求項１乃至請求項
    １０記載のいずれかの光通信用光外部変調器。
13. 【請求項１３】親局に光源（３１）と上り信号用受信器
    （３６ａ）を有し，子局に親局から発信された下り信号
    を受信する下り信号用受信器（３６ｂ）と上り信号発信
    部（７０）を有し，上り信号発信部（７０）が請求項１
    乃至請求項１２記載のいずれかの光外部変調器であるこ
    とを特徴とする双方向光通信システム。