JPH09318919A - Optical modulator - Google Patents

Optical modulator

Info

Publication number
JPH09318919A
JPH09318919A JP13545296A JP13545296A JPH09318919A JP H09318919 A JPH09318919 A JP H09318919A JP 13545296 A JP13545296 A JP 13545296A JP 13545296 A JP13545296 A JP 13545296A JP H09318919 A JPH09318919 A JP H09318919A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polarization
light
waveguide
optical
branch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP13545296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruhiko Tabuchi
晴彦 田淵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP13545296A priority Critical patent/JPH09318919A/en
Publication of JPH09318919A publication Critical patent/JPH09318919A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower dependence on polarization by providing an optical modulator with a polarization control means for rotating the plane of polarization of light by a prescribed angle near the one end face of a light intensity modulating means and on the optical axis of the light radiated from the end face of an optical waveguide part. SOLUTION: This optical modulator is constituted by the light intensity modulating means 20 inclusive of a waveguide type optical modulating element 200 by a semiconductor and a polarization control means 11 inclusive of a polarization rotating means 12 and a mirror 14. The plane of polarization rotates 90 deg. when the light emitted from the end face on the right side of the waveguide type optical modulating element 200 moves back and forth in the polarization rotating means 12. The TE polarized light advancing in the optical waveguide type optical modulating element 200 from the left to the right turns to TM polarized light and advances from the right to the left when this polarized light is reflected by passing a polarization control means 11. Conversely, the TM polarized light advancing from the left to the right turns to the TE polarized light and advances from the right to the left when the polarized light is reflected by passing the polarization control means 11. The light advancing back and forth in the optical modulator 10 in such a manner eventually exerts the interaction as the TE polarized light and the interaction as the TM polarized light and, therefore, the dependence on the polarization is eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバー通信
等に用いられる光変調装置に関し、特に、通信の相手側
から光ファイバーを経由して入射ポートに供給された光
に強度変調を加えて再び入射ポートに逆戻りさせること
により、自己側の発光装置を不要とし、且つ双方向通信
をすることを容易にする光変調装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical modulator used for optical fiber communication or the like, and more particularly, to an incident port again after intensity modulation is applied to the light supplied from the other end of communication via the optical fiber to the incident port. The present invention relates to an optical modulation device that does not require a light emitting device on its own side and that facilitates two-way communication by returning to.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光変調装置としては、例えば19
92年電子情報通信学会春期大会講演論文集4−18
1、及びl992年電子情報通信学会春期大会講演論文
集4−257に記載のデマンドアクセス方式光CATV
システムに用いられる双方向光伝送手段がある。
2. Description of the Related Art As a conventional optical modulator, for example, 19
Proceedings of IEICE Spring Conference 1992 4-18
1 and 1992 IEICE Spring Conference Lecture Proceedings 4-257 Demand Access Optical CATV
There are two-way optical transmission means used in the system.

【0003】このようなデマンドアクセス方式光CAT
Vシステムに用いられる変調器は、図11(a)に示す
ように、光ファイバー6に接続された共通の枝と共通の
枝から分岐した枝で且つ電界により屈折率を制御可能な
枝2a,2bを有するY文亀導波路2と、Y文亀導波路
2の枝に電界を加えるための電極3a,3b,3cによ
り構成される。
Such a demand access type optical CAT
As shown in FIG. 11A, the modulator used in the V system is a branch connected to the optical fiber 6, a branch branched from the common branch, and branches 2a and 2b whose refractive index can be controlled by an electric field. And a electrodes 3a, 3b, 3c for applying an electric field to the branches of the Y Bungame waveguide 2.

【0004】更に、4は導波路の端面によって形成され
るミラー部、5は電極3a,3b,3cに変調信号に対
応した電界を加えるための駆動装置である。次に、本変
調装置の動作を説明する。本変調装置では、光ファイバ
ー6を経由してY分岐の共通の枝に入射した光は、2つ
の枝を伝播し、ミラー部4に到達して反射され、再び2
つの枝を伝播して、共通の枝に戻される。この2つの枝
を伝播する間に、電極3aと3bとに加えられる電界に
より枝の屈折率が変化し、それにを検出して光の位相も
変化するため共通の枝の部分で光強度が変調される。
(以下このタイプの光変調器を「折り返し型マッハツェ
ンダー光変調器」という)。以下に、図11(b)と図
11(c)を用いて更に詳しく説明する。
Further, 4 is a mirror portion formed by the end face of the waveguide, and 5 is a driving device for applying an electric field corresponding to the modulation signal to the electrodes 3a, 3b, 3c. Next, the operation of the modulator will be described. In this modulator, the light incident on the common branch of the Y-branch via the optical fiber 6 propagates through the two branches, reaches the mirror section 4, is reflected, and is reflected again by 2
Propagate through one branch and return to the common branch. While propagating through these two branches, the refractive index of the branches changes due to the electric field applied to the electrodes 3a and 3b, and the phase of light is also changed by detecting it and the light intensity is modulated at the common branch. To be done.
(Hereinafter, this type of optical modulator is referred to as a "folded Mach-Zehnder optical modulator"). The details will be described below with reference to FIGS. 11B and 11C.

【0005】図11(b)は枝2aに電界が加えられな
い場合における入射光または反射光の波の位相を示すも
のであって、横軸を時間、縦軸を振幅として描かれてい
る。図中、Waが枝2aを伝搬する波、Wbが枝2bを
伝搬する波である。同様に、図11(c)は枝2aに所
定の電界が加えられた場合における入射光または反射光
の波の位相を示している。
FIG. 11B shows the phase of the wave of incident light or reflected light when no electric field is applied to the branch 2a, and the horizontal axis is time and the vertical axis is amplitude. In the figure, Wa is a wave propagating in the branch 2a, and Wb is a wave propagating in the branch 2b. Similarly, FIG. 11C shows the phase of the wave of the incident light or the reflected light when a predetermined electric field is applied to the branch 2a.

【0006】図11(b)、図11(c)に示すよう
に、Y分岐光導波路2を伝搬してきた入射光は、Y分岐
光導波路2の分岐点Plで分岐され(到達時刻t1)、
さらに枝2aまたは枝2bを伝搬する。枝2aまたは枝
2bを伝搬した入射光は、端面P2のミラー部4で反射
されて反射光となり(到達時刻t2)、分岐点P1に戻
ってくる(到達時刻t3)。
As shown in FIGS. 11B and 11C, the incident light propagating through the Y-branch optical waveguide 2 is branched at the branch point Pl of the Y-branch optical waveguide 2 (arrival time t1).
Further, it propagates through the branch 2a or the branch 2b. The incident light propagating through the branch 2a or the branch 2b is reflected by the mirror portion 4 of the end face P2 to become reflected light (arrival time t2) and returns to the branch point P1 (arrival time t3).

【0007】例えば、枝2aに電界を加えない場合(図
11(b))、枝2aと2bの長さが等しいので、分岐
点P1で分岐され、ミラー部4で反射され、再び分岐点
Plに戻った二つの波Wa,Wbは位相が一致する。分
岐点Plに戻った波Wa,Wbは、図11(b)のt3
以後に示すように、位相が一致し強め合う。このとき、
Y分岐光導波路2,2a,2bの伝搬損失とミラー部4
で反射される際の損失および導波路へ再入射する際の結
合損失によるものを除いて光は減衰しない。
For example, when no electric field is applied to the branch 2a (FIG. 11 (b)), since the branches 2a and 2b have the same length, they are branched at the branch point P1, reflected by the mirror portion 4, and again branched at the branch point Pl. The phases of the two waves Wa and Wb returned to are the same. The waves Wa and Wb returning to the branch point Pl are t3 in FIG.
As shown below, the phases match and strengthen each other. At this time,
Propagation loss of Y branch optical waveguides 2, 2a, 2b and mirror section 4
The light is not attenuated except by the loss when reflected at and the coupling loss when re-entering the waveguide.

【0008】また枝2aに電界を加え、枝2aの屈折率
を低くした場合(図11(c))、Y分岐光導波路2を
伝搬してきた入射光は、分岐点Plで分岐されて枝2a
を伝搬する。このとき枝2aを伝搬する光は、枝2bを
伝搬する光に比べて伝搬速度が速くなる。そのためWa
は、枝2aを伝搬しミラー部4で反射され再び枝2aを
伝搬して再び分岐点P1に戻ったとき、図11(c)の
t3以後に示すように、枝2bを折り返して伝搬してき
たWbに比べて位相が遅れるようになる。ここで所定の
光路長を有する枝2aと枝2bとに電気光学効果を発生
させるための所定の電界を印加すると、枝2aを伝搬し
分岐点Plに戻った光の位相は、枝2bを伝搬し分岐点
P1に戻った光の位相よりも180度遅れるようにな
る。そのため枝2aを伝搬して分岐点P1に戻った波W
aと枝2bを伝搬して分岐点Plに戻った波Wbは、分
岐点Plにおいて互いに打ち消しあって光強度が小さく
なることになる。
When an electric field is applied to the branch 2a to lower the refractive index of the branch 2a (FIG. 11 (c)), the incident light propagating through the Y-branch optical waveguide 2 is branched at the branch point Pl to branch 2a.
Propagate. At this time, the light propagating through the branch 2a has a higher propagation speed than the light propagating through the branch 2b. Therefore Wa
11 propagates through the branch 2a, is reflected by the mirror unit 4, propagates through the branch 2a again, and returns to the branch point P1 again, the branch 2b is folded and propagated as shown after t3 in FIG. 11C. The phase is delayed as compared with Wb. Here, when a predetermined electric field for generating an electro-optical effect is applied to the branches 2a and 2b having a predetermined optical path length, the phase of light propagating in the branch 2a and returning to the branch point Pl propagates in the branch 2b. Then, the phase of the light returning to the branch point P1 is delayed by 180 degrees. Therefore, the wave W that propagated through the branch 2a and returned to the branch point P1
The waves Wb propagating through a and the branch 2b and returning to the branch point Pl cancel each other at the branch point Pl, and the light intensity becomes small.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光変調器を構成する光導波路の伝搬損失には偏波依存性
があるため偏波により損失の大きさが異なってくる問題
がある。更に電界を加えたときの枝の屈折率の変化にも
偏波依存性がある。そのため電界を加えたときに2つの
枝を通過する光の位相の変化にも偏波依存性を生じ、偏
波によっては、前述した枝2aを伝搬して分岐点P1に
戻った波Waと枝2bを伝搬して分岐点Plに戻った波
Wbとが互いに打ち消し合わなくなる。その結果偏波状
態により消光比が低下し、変調効率が低下する問題点が
あった。
However, since the propagation loss of the optical waveguide forming the conventional optical modulator has polarization dependency, there is a problem that the loss varies depending on the polarization. Further, the change in the refractive index of the branch when an electric field is applied also has polarization dependency. Therefore, when the electric field is applied, the phase dependence of the light passing through the two branches also has polarization dependency, and depending on the polarization, the wave Wa that propagates through the branch 2a and returns to the branch point P1 and the branch Wa. The waves Wb propagating through 2b and returning to the branch point Pl do not cancel each other. As a result, there is a problem that the extinction ratio is reduced due to the polarization state, and the modulation efficiency is reduced.

【0010】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題としており、特に光変調器の偏波依存性
を低減させることを課題としている。
An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and particularly to reduce the polarization dependence of the optical modulator.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、少なくとも二つの端面を有する導波路型の光強度変
調手段(20)の一方の端面の近傍で、且つ導波路型の
光強度変調手段(20)の光導波路部(201)の端面
から放射される光の光軸上に、光の偏波面を所定角度だ
け回転させる偏波制御手段(11)を備えて成る光変調
装置(10)である。光変調装置(10)に設けられた
偏波制御手段(11)は、反射面が光軸に垂直に配置さ
れたミラー(14)と、ミラー(14)と光導波路部
(201)の端面との間に配置され、これを往復して伝
搬する光の偏波を回転させる偏波回転手段(12)とを
有する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a waveguide type light intensity modulating means (20) having at least two end faces in the vicinity of one end face thereof and the waveguide type light intensity. An optical modulator comprising a polarization control means (11) for rotating a polarization plane of light by a predetermined angle on the optical axis of light emitted from the end face of the optical waveguide section (201) of the modulation means (20) ( 10). The polarization control means (11) provided in the optical modulator (10) includes a mirror (14) whose reflection surface is arranged perpendicular to the optical axis, and an end surface of the mirror (14) and the optical waveguide section (201). And a polarization rotation means (12) for rotating the polarization of light propagating back and forth.

【0012】このような偏波制御手段(11)を設ける
ことにより、偏波依存性を制御して偏波無依存性を実現
することができる。請求項2に記載の発明は、偏波制御
手段(11)とY分岐導波路部(502)とを備えて成
る光変調装置(10)である。光変調装置(10)に設
けられたY分岐導波路部(502)は、光強度変調手段
(20)の導波路として設けられ、二つの枝導波路(5
02a,502b)を有したY分岐形状の導波路であっ
て、二つの枝導波路(502a,502b)のうち少な
くとも一方の枝導波路(502a,502b)を伝搬す
る光の伝搬常数を電気的に制御可能なものである。また
偏波制御手段(11)は、少なくとも二つの端面を有す
る導波路型の光強度変調手段(20)の一方の端面の近
傍で、且つ導波路型の光強度変調手段(20)の光導波
路部(201)の端面から放射される光の光軸上に、光
の偏波面を所定角度だけ回転させるものである。さらに
偏波制御手段(11)は、ミラー(14)と偏波回転手
段(12)とを有する。ミラー(14)は、各枝導波路
(502a,502b)の端面から各々放射される光ビ
ームの光軸上毎に、その反射面が光軸に垂直な状態で各
々配置されて成る。偏波回転手段(12)は、各ミラー
(14)と各枝導波路(502a,502b)の端面と
の間に配置され、これらを往復して伝搬する光の偏波を
回転させるものである。
By providing such a polarization control means (11), the polarization dependence can be controlled and the polarization independence can be realized. The invention according to claim 2 is an optical modulator (10) comprising a polarization control means (11) and a Y-branch waveguide section (502). The Y-branch waveguide section (502) provided in the optical modulator (10) is provided as a waveguide of the light intensity modulating means (20), and the two branch waveguides (5) are provided.
02a, 502b) having a Y-branch shape, wherein the propagation constant of light propagating in at least one branch waveguide (502a, 502b) of the two branch waveguides (502a, 502b) is electrically determined. Controllable to. The polarization control means (11) is an optical waveguide of the waveguide type light intensity modulating means (20) in the vicinity of one end surface of the waveguide type light intensity modulating means (20) having at least two end faces. The polarization plane of the light is rotated by a predetermined angle on the optical axis of the light emitted from the end face of the section (201). Further, the polarization control means (11) has a mirror (14) and a polarization rotation means (12). The mirror (14) is arranged such that its reflection surface is perpendicular to the optical axis of each of the optical beams emitted from the end faces of the branch waveguides (502a, 502b). The polarization rotation means (12) is arranged between each mirror (14) and the end face of each branch waveguide (502a, 502b), and rotates the polarization of light propagating back and forth through these. .

【0013】このようなミラー(14)と偏波回転手段
(12)とを偏波制御手段(11)に設けることによ
り、偏波依存性を制御して偏波無依存性を実現すること
ができる。請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の
光変調装置(10)において、偏波制御手段(11)
は、偏波回転手段(12)と各枝導波路(502a,5
02b)の端面との間に、各枝導波路(502a,50
2b)の端面から各々放射される光ビームの光軸と一致
するように各々配置されたレンズ手段(15)を備えて
成る光変調装置(10)である。
By providing such a mirror (14) and the polarization rotation means (12) in the polarization control means (11), the polarization dependence can be controlled and the polarization independence can be realized. it can. The invention described in claim 3 is the optical modulator (10) according to claim 2, wherein the polarization control means (11) is provided.
Is a polarization rotation means (12) and each branch waveguide (502a, 5).
02b) and the end face of each branch waveguide (502a, 50a).
2b) is an optical modulator (10) comprising lens means (15) arranged so as to coincide with the optical axes of the light beams emitted from the end faces thereof.

【0014】このようなレンズ手段(15)を偏波制御
手段(11)に設けることにより、端面の端面から放射
される光ビームを効率よくミラー(14)で反射させ、
さらに反射してきた光ビームを効率よく再び端面の端面
に入射させることが可能となり、その結果、偏波依存性
をより正確に制御して偏波無依存性を実現することがで
きる。
By providing such a lens means (15) in the polarization control means (11), the light beam emitted from the end face of the end face is efficiently reflected by the mirror (14),
Furthermore, the reflected light beam can be efficiently incident on the end face of the end face again, and as a result, the polarization dependence can be controlled more accurately and the polarization independence can be realized.

【0015】請求項4に記載の発明の光変調装置(1
0)は、請求項3に記載の光変調装置(10)におい
て、偏波回転手段(12)に対向する面が少なくとも平
坦な形状を有して成るレンズ手段(15)と、平板形状
を有して成る偏波回転手段(12)と、レンズ手段(1
5)の平坦な面に偏波回転手段(12)とミラー(1
4)とが積層して張り合わせられて構成されて成る偏波
制御手段(11)とを有する。
The optical modulator (1) of the invention described in claim 4
0) has a flat plate shape and a lens means (15) in the optical modulator (10) according to claim 3, wherein the surface facing the polarization rotation means (12) has at least a flat shape. Polarization rotation means (12) and lens means (1
Polarization rotating means (12) and mirror (1) are provided on the flat surface of (5).
4) and a polarization control means (11) configured by laminating and laminating.

【0016】このように偏波制御手段(11)を−体形
成することにより、光変調装置(10)の小型化が容易
になる。また、比較的簡単かつ安価に、大量のレンズ手
段(15)を製造することが可能になる。
By forming the polarization control means (11) -in this way, it becomes easy to miniaturize the optical modulator (10). It also makes it possible to manufacture a large number of lens means (15) relatively easily and inexpensively.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の各
種実施形態を説明する。図1は本発明の第1の実施形態
にかかる光変調装置10を示すものである。本実施形態
にかかる光変調装置10は、半導体による導波路型光変
調素子200を含む光強度変調手段20と、偏波回転手
段12とミラー14を含む偏波制御手段11によって構
成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an optical modulator 10 according to a first embodiment of the present invention. The optical modulator 10 according to the present embodiment is composed of a light intensity modulator 20 including a waveguide type optical modulator 200 made of semiconductor, and a polarization controller 11 including a polarization rotation unit 12 and a mirror 14.

【0018】ここに導波路型光変調素子200は、ダブ
ルヘテロダインpin接合のi層201をコアとしp層
202及びn層203をクラッド層とする半導体導波路
型光変調素子であり、光強度変調手段20により逆方向
の変調電圧を加えると電界吸収効果により、光強度変調
手段20により順方向の変調電流を流すようにするとコ
ア層201による基礎吸収及び光増幅作用により光変調
が行われる。
The waveguide type optical modulation element 200 is a semiconductor waveguide type optical modulation element having an i layer 201 of a double heterodyne pin junction as a core and a p layer 202 and an n layer 203 as cladding layers. When a modulation voltage in the reverse direction is applied by the means 20, an electric field absorption effect is caused, and when a modulation current in the forward direction is caused to flow by the light intensity modulation means 20, optical modulation is performed by the basic absorption and the light amplification effect of the core layer 201.

【0019】偏波制御手段11を構成するミラー14
は、ガラス基板に誘電体膜を真空蒸着して形成したもの
であり、図における導波路型光変調素子200の右側の
端面から出射される光ビームと光軸に垂直になるように
配置されている。偏波回転手段12は水晶を薄い板状に
下降して形成した/4波長板である。波長板の常光又は
異常光の偏波方向に対応する軸と導波路型光変調素子2
00のpn接合の接合面とが45度の確度となるように
配置されている。このようにすることによって、導波路
型光変調素子200の右側の端面から出射され光が偏波
回転手段12を往復すると偏波面が90度回転する。
本実施形態に用いられる導波路型光変調素子200は、
紙面に垂直な方向の偏波の光(以下これを「TE偏光」
という)と紙面に水平な方向の変化の光(以下これを
「TM偏光」という)にたいする変調効率が異なり、一
般にTE偏光のほうが変調効率が高い。一方光ファイバ
ーを伝播してくる光の偏波は時々刻々変化する。そのた
め偏波制御手段11が無い場合には、変調器によって強
度変調された光の変調度は時々刻々変化する問題点を生
ずる。
Mirror 14 constituting polarization control means 11
Is formed by vacuum-depositing a dielectric film on a glass substrate, and is arranged so as to be perpendicular to the optical beam emitted from the end face on the right side of the waveguide type optical modulator 200 in the figure. There is. The polarization rotation means 12 is a quarter-wave plate formed by descending quartz into a thin plate shape. An axis corresponding to the polarization direction of the ordinary or extraordinary light of the wave plate and the waveguide type optical modulator 2
No. 00 pn junction is arranged with an accuracy of 45 degrees. By doing so, when the light emitted from the end face on the right side of the waveguide type optical modulation element 200 reciprocates through the polarization rotation means 12, the polarization plane is rotated by 90 degrees.
The waveguide type optical modulator 200 used in the present embodiment is
Light polarized in the direction perpendicular to the paper surface (hereinafter referred to as "TE polarized light")
The modulation efficiency for light that changes in the direction horizontal to the paper surface (hereinafter referred to as “TM polarization”) is different, and in general, TE polarization has a higher modulation efficiency. On the other hand, the polarization of the light propagating through the optical fiber changes from moment to moment. Therefore, if the polarization control means 11 is not provided, the degree of modulation of the light intensity-modulated by the modulator will change every moment.

【0020】しかし、本実施形態の光変調装置10で
は、偏波制御手段11があるため上記従来の問題が解決
される。具体的には、導波路型光変調素子200を左か
ら右に進んだTE偏光は偏波制御手段11を通過して反
射されるとTM偏光になって右から左へ進む。逆に図1
の導波路型光変調素子200を左から右に進んだTM偏
光は偏波制御手段11を通過して反射されるとTE偏光
になって右から左へ進む。このように本実施形態の光変
調装置10を往復する光は、光変調装置10との間でT
E偏光としての相互作用とTM偏光としての相互作用を
均等に及ぼすようになるため、偏波依存性が解消され
る。
However, in the optical modulator 10 of the present embodiment, since the polarization control means 11 is provided, the above conventional problems can be solved. Specifically, the TE-polarized light that has traveled from the waveguide type optical modulator 200 from left to right becomes TM-polarized light when it passes through the polarization control means 11 and is reflected, and travels from right to left. Conversely, Figure 1
The TM-polarized light that has traveled from the waveguide type optical modulation element 200 from left to right becomes TE-polarized light when it passes through the polarization control means 11 and is reflected, and travels from right to left. In this way, the light that travels back and forth in the optical modulator 10 of the present embodiment is T
Since the interaction as the E-polarized light and the interaction as the TM-polarized light are evenly exerted, the polarization dependence is eliminated.

【0021】なお、本発明による偏波依存性解消効果が
生ずるのは導波路型光変調素子200が半導体導波路型
光変調素子である場合に限られるものではない。例え
ば、導波路型光変調素子200に相当するものが光変調
素子以外の他の機能を持った導波路である場合でも、そ
の導波路の偏波依存性を解消することができる。更に、
一般的には、導波路型光変調素子200に相当するもの
が導波路以外の偏波依存性のある任意の媒体である場合
でも、図1に示す構成をとることにより、その偏波依存
性を解消させることができる。
The effect of eliminating the polarization dependence according to the present invention is not limited to the case where the waveguide type optical modulation element 200 is a semiconductor waveguide type optical modulation element. For example, even when the waveguide type optical modulation element 200 is a waveguide having a function other than the optical modulation element, the polarization dependence of the waveguide can be eliminated. Furthermore,
In general, even when the medium corresponding to the waveguide-type optical modulation element 200 is an arbitrary medium having a polarization dependence other than the waveguide, by adopting the configuration shown in FIG. Can be eliminated.

【0022】本実施形態では、偏波制御手段11に水晶
による1/4波長板を用いたが、これ以外の偏波制御手
段を用いても良い。例えば、雲母等の自然潜行性を有す
る材料で有れば他の材料を用いて1/4波長板を形成す
ることができる。また、YIG等のように磁界中で旋光
性(ファラデー効果)を示す物質に地場を加えたもの
(以下この「旋光性(ファラデー効果)を示す物質に地
場を加えたもの」をファラデー回転子という)を配置し
ても良い。また、導波路型光変調素子200の右側の端
面と偏波制御手段11の間に攣ず等の集光手段を配置す
るとミラー14で反射され光導波路に再び結合する際の
光結合効率が向上する。
In the present embodiment, the quarter wave plate made of quartz is used as the polarization control means 11, but other polarization control means may be used. For example, if the material is a material having a natural invisibility such as mica, the quarter wave plate can be formed by using another material. In addition, a substance such as YIG that exhibits optical rotatory power (Faraday effect) in a magnetic field and a local field (hereinafter, "a substance that exhibits optical rotatory power (Faraday effect) and a local field) is called a Faraday rotator. ) May be arranged. Further, when a converging means such as a spasm is arranged between the right end surface of the waveguide type optical modulator 200 and the polarization control means 11, the optical coupling efficiency at the time of being reflected by the mirror 14 and being coupled again to the optical waveguide is improved. To do.

【0023】次に、図面に基づき、本発明の第2の実施
形態を説明する。図2は本発明の第2の実施形態にかか
る光変調装置10を示すものである。なお、第1の実施
形態において既に説明したものと同一の部分について
は、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows an optical modulator 10 according to the second embodiment of the present invention. The same parts as those already described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.

【0024】本実施形態の光変調装置10は、既に第一
実施例で説明した光強度変調手段20と偏波制御手段1
1とを有する。さらに第2の実施形態の偏波制御手段1
1は、前述の偏波回転手段12とミラー14とに加え
て、偏波回転手段12と光ガイド層212,213の各
々の端面との間に、光ガイド層212,213の各々の
端面から各々放射される光ビームの光軸と一致するよう
に各々配置されたレンズ手段15を有する。
The optical modulator 10 of the present embodiment has the optical intensity modulator 20 and the polarization controller 1 which have already been described in the first embodiment.
And 1. Furthermore, the polarization control means 1 of the second embodiment
In addition to the polarization rotating means 12 and the mirror 14 described above, 1 is provided between the polarization rotating means 12 and the respective end surfaces of the light guide layers 212 and 213, and The lens means 15 are arranged so as to coincide with the optical axes of the respective light beams emitted.

【0025】更に詳しく、第2の実施形態の光変調装置
10を説明する。本実施形態の光変調装置10は、電界
吸収変調素子200Aを導波路型光変調素子200の一
形態として用いることができる。電界吸収変調素子20
0Aは、インジウム−リン(InP)基板21l上に積
層されたインジウム−ガリウム−ヒ素−リン(InGa
AsP)による光ガイド層212,213と、InGa
AsPによる障壁層とインジウム−ガリウム−ヒ素(I
nGaAs)による量子井戸層を積層して形成された多
重量子井戸層20lと、インジウム−リン(InP)ク
ラッド層2l4と、インジウム−リン(InP)基板2
12とインジウム−リン(InP)クラッド層2l4の
表面に形成された電極215および2l6により構成さ
れている。光導波路のコア部分は、多重量子井戸層20
lと光ガイド層212,2l3とにより構成されてい
る。多重量子井戸層20lは、図2に示すように、光結
合効率を向上させるために、その中央部で厚さが厚く、
また端部に進むに従って薄くなるような構造となってい
る。更に電界吸収変調素子200Aの端面の反射率を低
減させるために、端面には半導体層(具体的には、シリ
コン窒化膜層)217が被着されている。なお、更に詳
しい構造については特開平7−66502号公報に開示
されている。
The optical modulator 10 of the second embodiment will be described in more detail. The optical modulation device 10 of the present embodiment can use the electro-absorption modulation element 200A as one form of the waveguide type optical modulation element 200. Electro-absorption modulator 20
OA is an indium-gallium-arsenic-phosphorus (InGa) layered on an indium-phosphorus (InP) substrate 211.
AsP) optical guide layers 212 and 213, and InGa
AsP barrier layer and indium-gallium-arsenic (I
nGaAs) multiple quantum well layers 20l formed by stacking quantum well layers, an indium-phosphorus (InP) clad layer 2l4, and an indium-phosphorus (InP) substrate 2
12 and electrodes 215 and 21 6 formed on the surface of the indium-phosphorus (InP) cladding layer 21 4. The core portion of the optical waveguide is the multiple quantum well layer 20.
1 and the light guide layers 212 and 21. As shown in FIG. 2, the multi-quantum well layer 20l has a large thickness in its central portion in order to improve optical coupling efficiency.
In addition, the structure is such that it becomes thinner toward the end. Further, a semiconductor layer (specifically, a silicon nitride film layer) 217 is deposited on the end face of the electro-absorption modulator 200A in order to reduce the reflectance of the end face. A more detailed structure is disclosed in JP-A-7-66502.

【0026】偏波回転手段12にはの一形態としてファ
ラデー回転子30を用いることができる。ファラデー回
転子30は、イットリウム−アイアン−ガーネット(Y
IG)結晶31を二つの磁石32、33で挟み込んだ構
成のものである。なお、YIG)結晶に代えてたの旋光
性を有する物質を用いても良い。
A Faraday rotator 30 can be used as the polarization rotating means 12 as one form. The Faraday rotator 30 is an yttrium-iron-garnet (Y
(IG) crystal 31 is sandwiched between two magnets 32 and 33. Instead of the YIG) crystal, a substance having optical activity may be used.

【0027】レンズ手段15は、図9(c),(d)に
示すような分布屈折率を有し、図9(a),(b)に示
すような円柱形状のレンズである。具体的には、図9
(b)に示す断面図の半径方向(則ち、X軸Y軸上)の
屈折率が中央から外側に向かって放物線状に減少する分
布屈折率を有するレンズである。レンズ手段15は、電
界吸収変調素子200Aの右側側面から出射される光ビ
ームの中心軸とレンズ手段15の円柱の中心軸とが一致
するように配置されている。
The lens means 15 is a cylindrical lens having a distributed refractive index as shown in FIGS. 9 (c) and 9 (d), and as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). Specifically, FIG.
It is a lens having a distributed refractive index in which the refractive index in the radial direction (that is, on the X axis and the Y axis) of the cross-sectional view shown in FIG. The lens means 15 is arranged so that the central axis of the light beam emitted from the right side surface of the electro-absorption modulator 200A and the central axis of the cylinder of the lens means 15 coincide with each other.

【0028】ミラー14はガラス基板上に誘電体膜を被
着させて形成した、所謂、誘電体ミラーである。本実施
形態の光変調装置10は、第1の実施形態の光変調装置
10と同様に、偏波制御手段11により往復する光の偏
波が90度回転されるため、偏波依存性が解消される。
The mirror 14 is a so-called dielectric mirror formed by depositing a dielectric film on a glass substrate. In the optical modulator 10 of the present embodiment, the polarization of the reciprocating light is rotated by 90 degrees by the polarization controller 11 as in the optical modulator 10 of the first embodiment, so that the polarization dependence is eliminated. To be done.

【0029】なお、本実施形態の電界吸収変調素子20
0Aは、多重量子井戸201の最も厚い部分のバンドキ
ャップエネルギーを入射光のエネルギーと一致させる
と、電流や電圧を加えないとき光を吸収するようにな
る。また多重量子井戸201の最も厚い部分のバンドキ
ャップエネルギーが入射光のエネルギーと一致するもの
とし、図中に矢印で示す方向(pn接合の順方向)の電
流を注入すると、光増幅器となる。そのため電界吸収変
調素子200Aは、多重量子井戸201の最も厚い部分
のバンドキャップエネルギーを入射光のエネルギーと一
致させ且つ順方向電流を流し続けると、偏波依存性のな
い光増幅器となる。また、変調信号に対応させてパルス
状の順方向電流を流すようにすると、光増幅/光吸収型
の光変調器になる。
The electro-absorption modulator 20 of this embodiment is used.
In 0A, when the band-cap energy of the thickest part of the multiple quantum well 201 is made equal to the energy of incident light, the light absorbs light when no current or voltage is applied. Also, assuming that the band-cap energy of the thickest part of the multiple quantum well 201 matches the energy of incident light, and injecting a current in the direction indicated by the arrow in the figure (forward direction of pn junction), an optical amplifier is obtained. Therefore, the electro-absorption modulator 200A becomes an optical amplifier having no polarization dependence when the band-cap energy of the thickest part of the multiple quantum well 201 is made equal to the energy of the incident light and the forward current continues to flow. Further, when a pulsed forward current is caused to flow in correspondence with the modulation signal, an optical amplification / light absorption type optical modulator is obtained.

【0030】次に、図面に基づき、本発明の第3の実施
形態を説明する。図3は第3の実施形態を示すものであ
る。なお、第1の実施形態または第2の実施形態におい
て既に説明したものと同一の部分については、同一符号
を付し、重複した説明は省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows a third embodiment. The same parts as those already described in the first embodiment or the second embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

【0031】本実施形態の光変調装置10は、基板50
1に形成されたY文亀導波路502と偏波制御手段11
で構成された折り返し型マッハツェンダー変調器5であ
る。光変調装置10に設けられたY分岐導波路部502
は、図3に示すように、折り返し型マッハツェンダー変
調器の導波路として設けられ、二つの枝導波路502
a,502bを有したY分岐形状の導波路であって、二
つの枝導波路502a,502bのうち少なくとも一方
の枝導波路502a,502bを伝搬する光の伝搬常数
を電気的に制御可能なものである。
The optical modulator 10 according to this embodiment includes a substrate 50.
Y Bunkame waveguide 502 formed in 1 and polarization control means 11
It is a folded Mach-Zehnder modulator 5 composed of. Y-branch waveguide section 502 provided in the optical modulator 10
Is provided as a waveguide of a folded Mach-Zehnder modulator, as shown in FIG.
A Y-branch-shaped waveguide having a and 502b, which can electrically control the propagation constant of light propagating in at least one of the two branch waveguides 502a and 502b. Is.

【0032】偏波制御手段11に設けられた4分の1波
長板40は、各ミラー14と各枝導波路502a,50
2bの端面との間に配置され、前述のファラデー回転子
30と同様に、これらを往復して伝搬する光の偏波を9
0度回転させるものである。さらに偏波制御手段11
は、ミラー14と偏波回転手段12とを有する。ミラー
14は、各枝導波路502a,502bの端面から各々
放射される光ビームの光軸上毎に、その反射面が光軸に
垂直な状態で各々配置されて成る。
The quarter-wave plate 40 provided in the polarization controller 11 includes the mirrors 14 and the branch waveguides 502a, 50.
It is arranged between the end face of 2b and the Faraday rotator 30 described above.
It is rotated by 0 degrees. Further, the polarization control means 11
Has a mirror 14 and a polarization rotation means 12. The mirror 14 is arranged for each optical axis of the light beam emitted from the end faces of the branch waveguides 502a and 502b, with its reflection surface being perpendicular to the optical axis.

【0033】このようなミラー14と偏波回転手段12
とを偏波制御手段11に設けることにより、偏波依存性
を制御して偏波無依存性を実現することができる。更に
詳しく、第3の実施形態の光変調装置10を説明する。
第3の実施形態の折り返し型マッハツェンダー変調器
は、図3に示すように、基板50lにY分岐光導波路部
502を具備して成る。基板501はLiNbO 3
板、Y分岐導波路部502は基板にTi(チタン)を熱
拡散したものが使用可能である。503a,503b
は、各々枝導波路502a,502bに電気光学効果を
発生させるための電極であり、ドライバー20Bはその
駆動信号源である。またY分岐導波路部502の端面の
反射を抑制するため、端面には変調する信号光の波長の
1/4の厚さの誘電体膜(図中のAR)を被着させてい
る。基板501としてLiNbO3 基板を用いる場合に
は、その表面に酸化シリコンSiO2 バッファ層が設け
られる。
Such a mirror 14 and polarization rotation means 12
By providing and in the polarization control means 11, polarization dependence
Can be controlled to realize polarization independence. Further
The light modulator 10 of the third embodiment will be described in detail.
Folded Mach-Zehnder modulator of the third embodiment
3, as shown in FIG.
It comprises 502. The substrate 501 is LiNbO ThreeBase
The plate and the Y-branch waveguide 502 heat the substrate with Ti (titanium).
The diffused one can be used. 503a, 503b
Has an electro-optic effect on the branch waveguides 502a and 502b, respectively.
It is an electrode for generating, and the driver 20B
It is a drive signal source. In addition, the end surface of the Y-branch waveguide 502
In order to suppress reflection, the end face of the wavelength of the signal light to be modulated
A dielectric film (AR in the figure) with a thickness of 1/4 is applied.
You. LiNbO as the substrate 501ThreeWhen using a substrate
On its surface is silicon oxide SiOTwoBuffer layer provided
Can be

【0034】偏波制御手段11は偏波回転手段12とミ
ラー14で構成される。具体的には、偏波回転手段12
は板状の並行平板の水晶によって形成された/4波長
板、ミラー14は透明なガラス基板上に誘電体皮膜を被
着させて形成した誘電体ミラーである。
The polarization control means 11 comprises a polarization rotation means 12 and a mirror 14. Specifically, the polarization rotation means 12
Is a quarter-wave plate formed by a plate-shaped parallel plate crystal, and the mirror 14 is a dielectric mirror formed by depositing a dielectric film on a transparent glass substrate.

【0035】図3の分岐された光導波路502a,50
2bから出射した光をTE偏光とTM偏光に分離して考
えると、偏波回転手段12を左から右に進むことによっ
て偏波面が90度回転した直線偏光となって光導波路5
02a,502に再入射する。本実施形態においても、
光が偏波回転手段12を1往復することによって偏波面
が90度回転するので、第1及び第2の実施形態と同様
に、偏波依存性を解消することができる。
The branched optical waveguides 502a and 502 of FIG.
Considering the light emitted from 2b as TE-polarized light and TM-polarized light, the polarization rotation means 12 advances from left to right to become linearly polarized light with the plane of polarization rotated by 90 degrees, thereby forming the optical waveguide 5.
Re-enters 02a and 502. Also in this embodiment,
Since the plane of polarization is rotated by 90 degrees as the light travels back and forth through the polarization rotating means 12, the polarization dependence can be eliminated as in the first and second embodiments.

【0036】本実施形態では、図3のY分岐光導波路部
502にLiNbO3 にTiを拡散したものを用いる場
合を説明したが、Y分岐光導波路部502に使用できる
材料はこれに限定されない。例えば、LiNbO3 以外
にの電気光学結晶を基板に用いた光導波路や、ポリイミ
ド(電気光学効果を有するEOポリイミド)等の有機材
料の導波路や、ガラスや石英、シリコン酸化物、シリコ
ン窒化物等の熱光学効果(TO)を有する無機材料の導
波路を用いてもよい。有機材料の導波路の場合は、電気
光学定数が比較的大きいものを用いることによって、本
実施例と同様に電気光学効果を利用する光強度変調手段
20を作成することが可能になる。無機材料の導波路の
場合には、導波路上にヒーターを形成し、これに電流を
流し、加熱して熟光学効果による屈折率の変化を利用す
る光強度変調手段20を作成することが可能になる。
In this embodiment, the case where LiNbO 3 in which Ti is diffused is used for the Y-branch optical waveguide portion 502 in FIG. 3 is described, but the material that can be used for the Y-branch optical waveguide portion 502 is not limited to this. For example, an optical waveguide using an electro-optic crystal other than LiNbO 3 as a substrate, a waveguide of an organic material such as polyimide (EO polyimide having an electro-optic effect), glass, quartz, silicon oxide, silicon nitride, etc. A waveguide made of an inorganic material having the thermo-optic effect (TO) may be used. In the case of a waveguide made of an organic material, by using a waveguide having a relatively large electro-optic constant, it becomes possible to create the light intensity modulation means 20 utilizing the electro-optic effect as in the present embodiment. In the case of a waveguide made of an inorganic material, it is possible to form a light intensity modulating means 20 that utilizes a change in the refractive index due to the fine optical effect by forming a heater on the waveguide and passing an electric current through it. become.

【0037】次に、図面に基づき、本発明の第4の実施
形態を説明する。図4は、本発明の第4の実施形態を示
すものである。本実施形態においては、第3の実施形態
の偏波回転手段12を、イットリウム−アイアン−ガー
ネット(YIG)結晶31を二つの磁石32、33で挟
み込んだ構成のファラデー回転子30に置き換えたもの
であって、その他は第1の実施形態乃至第3の実施形態
と同一の構成を有するので、その構成および効果の説明
を省略する。Y分岐光導波路部502は第3の実施形態
と、偏波制御手段11は第2の実施形態と同じであるの
で、第3の実施形態と第2の実施形態において説明した
作用と同様の作用により偏波依存性が解消される。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the polarization rotating means 12 of the third embodiment is replaced with a Faraday rotator 30 having a configuration in which an yttrium-iron-garnet (YIG) crystal 31 is sandwiched by two magnets 32 and 33. However, the other configurations have the same configurations as those of the first to third embodiments, and thus the description of the configurations and effects will be omitted. Since the Y-branch optical waveguide section 502 is the same as that of the third embodiment and the polarization control means 11 is the same as that of the second embodiment, the same operation as that described in the third embodiment and the second embodiment is performed. This eliminates the polarization dependence.

【0038】次に、図面に基づき、本発明の第5の実施
形態を説明する。図5は第5の実施形態を示すものであ
る。なお、第1の実施形態乃至第4の実施形態のいづれ
かにおいて既に説明したものと同一の部分については、
同一符号を付し、重複した説明は省略する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 shows a fifth embodiment. The same parts as already described in any of the first to fourth embodiments are
The same reference numerals are given and duplicated description is omitted.

【0039】本実施形態の光変調装置10は、基板50
1に形成されたY分岐光導波路部502と偏波制御手段
11で構成される。変調手段20は第3の実施形態の変
調手段20と同じものであり、偏波制御手段11は第3
の実施形態の偏波制御手段11に枝導波路502,50
2bの各々に1体1に対応させて設けられたレンズ15
a,15bから成るレンズ手段5を加えたものと同じで
ある。またレンズ15a,15bには第2の実施形態の
レンズ手段15と同じものを用いている。
The optical modulator 10 according to this embodiment includes a substrate 50.
It is composed of the Y-branch optical waveguide part 502 formed in 1 and the polarization control means 11. The modulation means 20 is the same as the modulation means 20 of the third embodiment, and the polarization control means 11 is the third one.
In the polarization control means 11 of the embodiment of FIG.
Lens 15 provided corresponding to one body 1 for each of 2b
This is the same as the one in which the lens means 5 including a and 15b is added. Further, the same lenses as the lens means 15 of the second embodiment are used for the lenses 15a and 15b.

【0040】レンズ15a,15bの各々は、Y分岐導
波路部502の枝導波路502a,502bから出力さ
れ、偏波回転手段12を伝搬しミラーで反射される光ビ
ームを各々平行にするもの(所謂、コリメーションレン
ズ)である。このようなレンズ15a,15bによっ
て、ミラー14により反射された光がY分岐導波路部5
02の枝導波路502a,502bに再入射する際、集
光されるようになるので、損失が低減される効果が得ら
れる。
Each of the lenses 15a and 15b collimates the light beams output from the branch waveguides 502a and 502b of the Y branch waveguide section 502, propagating through the polarization rotation means 12 and reflected by the mirror ( It is a so-called collimation lens). The light reflected by the mirror 14 is reflected by the lenses 15a and 15b.
When the light is re-incident on the branch waveguides 502a and 502b of No. 02, the light is collected, so that the effect of reducing the loss can be obtained.

【0041】次に、図面に基づき、本発明の第6の実施
形態を説明する。図6は第6の実施形態を示すものであ
る。なお、第1の実施形態乃至第5の実施形態のいづれ
かにおいて既に説明したものと同一の部分については、
同一符号を付し、重複した説明は省略する。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 shows a sixth embodiment. The same parts as already described in any of the first to fifth embodiments are
The same reference numerals are given and duplicated description is omitted.

【0042】本実施形態の光変調装置10は、図6に示
すように、第4の実施形態の光変調装置10に第5の実
施形態と同様のレンズ手段15を加えたものである。レ
ンズ手段15は、枝導波路502a,502bの各々に
一対一に対応させて設けられたレンズ15a,15bか
ら成る。レンズ15a,15bの各々は、前述したよう
に、分布屈折率を有する円柱状のレンズによって構成さ
れるもので、Y分岐導波路部502の枝導波路502
a,502bから出力され、偏波回転手段12を伝搬し
ミラーで反射される光ビームを各々平行にするものであ
る。
As shown in FIG. 6, the optical modulator 10 of this embodiment is the same as the optical modulator 10 of the fourth embodiment except that the same lens means 15 as that of the fifth embodiment is added. The lens means 15 is composed of lenses 15a and 15b provided in one-to-one correspondence with the branch waveguides 502a and 502b, respectively. As described above, each of the lenses 15a and 15b is composed of a cylindrical lens having a distributed refractive index, and the branch waveguide 502 of the Y branch waveguide portion 502.
The light beams output from a and 502b, propagating through the polarization rotation means 12 and reflected by the mirrors, are made parallel to each other.

【0043】このようなレンズ15a,15bによっ
て、ミラー14により反射された光がY分岐導波路部5
02の枝導波路502a,502bに再入射する際、集
光されるようになるので、損失が低減される効果が得ら
れる。次に、図面に基づき、本発明の第7の実施形態を
説明する。
The light reflected by the mirror 14 by the lenses 15a and 15b as described above is applied to the Y branch waveguide section 5
When the light is re-incident on the branch waveguides 502a and 502b of No. 02, the light is collected, so that the effect of reducing the loss can be obtained. Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0044】図7は第7の実施形態を示すものである。
なお、第1の実施形態乃至第6の実施形態のいづれかに
おいて既に説明したものと同一の部分については、同一
符号を付し、重複した説明は省略する。本実施形態の光
変調装置10は、偏波回転手段12に対向する面が少な
くとも平坦な形状を有して成るレンズ手段15と、平板
形状を有して成る偏波回転手段12と、レンズ手段15
の平坦な面に偏波回転手段12とミラー14とが積層し
て張り合わせられて構成されて成る偏波制御手段11と
を有する。
FIG. 7 shows a seventh embodiment.
The same parts as those already described in any of the first to sixth embodiments are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted. The optical modulator 10 according to the present embodiment includes a lens unit 15 having a flat surface at least facing the polarization rotation unit 12, a polarization rotation unit 12 having a flat plate shape, and a lens unit. 15
The polarization control means 11 is formed by laminating the polarization rotation means 12 and the mirror 14 on the flat surface of the above and laminating them together.

【0045】具体的には、図7に示すように、第5の実
施形態のレンズ手段15を、平板状のレンズ手段15に
置き換え、さらにレンズ手段15と偏波回転手段12と
ミラー14とを積層し一体形成した点以外は、第5の実
施形態の光変調装置10と同様の構成および効果を有す
るものである。
Specifically, as shown in FIG. 7, the lens means 15 of the fifth embodiment is replaced with a flat plate lens means 15, and the lens means 15, the polarization rotation means 12 and the mirror 14 are replaced. The optical modulator 10 has the same configuration and effect as the optical modulator 10 of the fifth embodiment except that they are laminated and integrally formed.

【0046】このような−体形成の偏波制御手段11を
実現するために、レンズ15a,15bの各々は、図1
0(a),(b)に示すように、レンズ手段15の表面
から内部(則ち、Z軸方向)にかけて略半球状に形成さ
れており、図10(c)に示すように、中心で高く半径
方向に徐々に低くなるような屈折率分布となっている。
このような屈折率分布は例えば、ナトリウムガラスのナ
トリウムイオンを銀イオンに置換する等により形成され
る。
In order to realize the polarization control means 11 of such a body formation, each of the lenses 15a and 15b has a structure shown in FIG.
As shown in FIGS. 0 (a) and (b), the lens means 15 is formed into a substantially hemispherical shape from the surface to the inside (that is, the Z-axis direction), and as shown in FIG. The refractive index distribution is high and gradually decreases in the radial direction.
Such a refractive index distribution is formed, for example, by replacing sodium ions of sodium glass with silver ions.

【0047】このように偏波制御手段11を−体形成す
ることにより、光変調装置10の小型化が容易になる。
また、比較的簡単かつ安価に、大量のレンズ手段15を
製造することが可能になる。さらに比較的大面積の平板
状のレンズ手段15と4分の1波長板40とミラーとを
積層し、これを分割することによって、比較的簡単に、
大量の部材を製造することが可能になる効果も奏する。
By thus forming the polarization control means 11 in the form of a single body, the optical modulator 10 can be easily downsized.
Further, it becomes possible to manufacture a large number of lens means 15 relatively easily and inexpensively. Further, by laminating the lens means 15 having a relatively large area in the form of a flat plate, the quarter-wave plate 40, and the mirror and dividing the layers, it is possible to relatively easily
There is also an effect that it is possible to manufacture a large number of members.

【0048】次に、図面に基づき、本発明の第8の実施
形態を説明する。図8は第8の実施形態を示すものであ
る。なお、第1の実施形態乃至第7の実施形態のいづれ
かにおいて既に説明したものと同一の部分については、
同一符号を付し、重複した説明は省略する。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 shows an eighth embodiment. The same parts as already described in any of the first to seventh embodiments are
The same reference numerals are given and duplicated description is omitted.

【0049】本実施形態においては、第7の実施形態の
偏波回転手段12を例えば第4の実施形態の偏波回転手
段12であるファラデー回転子12に置き換えたもので
ある。第1乃至第7の実施形態に説明した効果を組み合
わせることにより得られる効果により、偏波依存性を解
消することができる。
In the present embodiment, the polarization rotating means 12 of the seventh embodiment is replaced with the Faraday rotator 12 which is the polarization rotating means 12 of the fourth embodiment, for example. The polarization dependence can be eliminated by the effect obtained by combining the effects described in the first to seventh embodiments.

【0050】なお、本発明は、以上説明した光強度変調
手段20またはコア201の構成に限定されるものでは
なく、本実施形態で示した以外の光強度変調手段20ま
たはコア201に対しても用いることができる。
The present invention is not limited to the configuration of the light intensity modulating means 20 or the core 201 described above, and may be applied to the light intensity modulating means 20 or the core 201 other than those shown in this embodiment. Can be used.

【0051】[0051]

【発明の効果】請求項1に記載の光変調装置によれば、
偏波制御手段を設けることにより、偏波依存性を制御し
て偏波無依存性を実現することができる。請求項2に記
載の光変調装置によれば、ミラーと偏波回転手段とを偏
波制御手段に設けることにより、偏波依存性を制御して
偏波無依存性を実現することができる。
According to the optical modulator of the first aspect,
By providing the polarization control means, the polarization dependence can be controlled and the polarization independence can be realized. According to the optical modulator of the second aspect, by providing the mirror and the polarization rotation means in the polarization control means, the polarization dependence can be controlled and the polarization independence can be realized.

【0052】請求項3に記載の光変調装置によれば、レ
ンズ手段を偏波制御手段に設けることにより、端面の端
面から放射される光ビームを効率よくミラーで反射さ
せ、さらに反射してきた光ビームを効率よく再び端面の
端面に入射させることが可能となり、その結果、偏波依
存性をより正確に制御して偏波無依存性を実現すること
ができる。
According to the optical modulator of the third aspect, by providing the lens means in the polarization control means, the light beam emitted from the end face of the end face is efficiently reflected by the mirror, and the reflected light is further reflected. The beam can be efficiently incident on the end face of the end face again, and as a result, the polarization dependence can be controlled more accurately and the polarization independence can be realized.

【0053】請求項4に記載の光変調装置によれば、偏
波制御手段を−体形成することにより、光変調装置の小
型化が容易になる。また、比較的簡単かつ安価に、大量
のレンズ手段を製造することが可能になる。
According to the optical modulator of the fourth aspect, by forming the polarization control means as a single body, it is easy to downsize the optical modulator. Further, it becomes possible to manufacture a large number of lens means relatively easily and inexpensively.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の光変調装置を示すも
のである。
FIG. 1 shows an optical modulator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態の光変調装置を示すも
のである。
FIG. 2 shows an optical modulator according to a second embodiment of the present invention.

【図3】偏波回転手段として4分の1波長板を用いた本
発明の第3の実施形態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention in which a quarter-wave plate is used as a polarization rotation means.

【図4】偏波回転手段としてファラデー回転子を用いた
本発明の第4の実施形態を示すものである。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention in which a Faraday rotator is used as the polarization rotating means.

【図5】円柱状のレンズと4分の1波長板を用いた本発
明の第5の実施形態を示すものである。
FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention using a cylindrical lens and a quarter-wave plate.

【図6】円柱状のレンズとファラデー回転子を用いた本
発明の第6の実施形態を示すものである。
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention using a cylindrical lens and a Faraday rotator.

【図7】レンズと4分の1波長板とミラーとを積層し一
体形成した本発明の第7の実施形態を示すものである。
FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention in which a lens, a quarter-wave plate and a mirror are laminated and integrally formed.

【図8】レンズとファラデー回転子とミラーとを積層し
一体形成した本発明の第8の実施形態を示すものであ
る。
FIG. 8 shows an eighth embodiment of the present invention in which a lens, a Faraday rotator and a mirror are laminated and integrally formed.

【図9】図9(a)はレンズ手段の円柱形状を示す斜視
図であり、図9(b)はZ軸に垂直方向の断面図(X−
Y断面図)のレンズであるり、図9(c)はX軸方向の
分布屈折率を示す図であり、図9(d)はX軸方向の分
布屈折率を示すものである。
9 (a) is a perspective view showing a cylindrical shape of the lens means, and FIG. 9 (b) is a cross-sectional view (X-) perpendicular to the Z-axis.
FIG. 9C is a diagram showing the distributed refractive index in the X-axis direction, and FIG. 9D is a diagram showing the distributed refractive index in the X-axis direction.

【図10】図10(a)はレンズ15a,15bのレン
ズ形状を示す斜視図であり、図10(b)はレンズ15
a,15bの略半球形状を示す断面図であり、図10
(a)はレンズ15a,15bの屈折率分布を示す断面
図である。
10A is a perspective view showing a lens shape of lenses 15a and 15b, and FIG.
It is sectional drawing which shows the substantially hemispherical shape of a, 15b.
(A) is a sectional view showing a refractive index distribution of the lenses 15a, 15b.

【図11】従来の光変調装置を示すものである。FIG. 11 shows a conventional optical modulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光変調装置 11 偏波制御手段 12 偏波回転手段 14 ミラー 15 レンズ手段 15a,15b レンズ 20 光強度変調手段 201 コア 202,203 クラッド層 40 4分の1波長板 30 ファラデー回転子 502 Y分岐導波路部 502a,502b 枝導波路 10 Optical Modulator 11 Polarization Control Means 12 Polarization Rotating Means 14 Mirrors 15 Lens Means 15a, 15b Lens 20 Light Intensity Modulating Means 201 Cores 202, 203 Cladding Layers 40 Quarter Wave Plate 30 Faraday Rotator 502 Y Branch Conductor Waveguide portion 502a, 502b Branch waveguide

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも二つの端面を有する導波路型の
光強度変調手段の一方の端面の近傍で、且つ当該導波路
型の光強度変調手段の光導波路部の端面から放射される
光の光軸上に、当該光の偏波面を所定角度だけ回転させ
る偏波制御手段を備え、当該偏波制御手段は、反射面が
光軸に垂直に配置されたミラーと、当該ミラーと前記光
導波路部の端面との間に配置され、これを往復して伝搬
する光の偏波を回転させる偏波回転手段とを有する、 ことを特徴とする光変調装置。
1. Light of light emitted in the vicinity of one end face of a waveguide type light intensity modulating means having at least two end faces and from an end face of an optical waveguide portion of the waveguide type light intensity modulating means. On the axis, polarization control means for rotating the polarization plane of the light by a predetermined angle is provided, and the polarization control means comprises a mirror whose reflection surface is arranged perpendicular to the optical axis, the mirror and the optical waveguide section. And a polarization rotation unit that rotates the polarization of light propagating back and forth through the end face of the optical modulator.
【請求項2】少なくとも二つの端面を有する導波路型の
光強度変調手段の一方の端面の近傍で、且つ当該導波路
型の光強度変調手段の光導波路部の端面から放射される
光の光軸上に、当該光の偏波面を所定角度だけ回転させ
る偏波制御手段と、 前記光強度変調手段の導波路として設けられ、二つの枝
導波路を有したY分岐形状の導波路であって、当該二つ
の枝導波路のうち少なくとも一方の枝導波路を伝搬する
光の伝搬常数を電気的に制御可能であるY分岐導波路部
とを備え、当該偏波制御手段は、前記各枝導波路の端面
から各々放射される光ビームの光軸上毎に、その反射面
が光軸に垂直な状態で各々配置されたミラーと、当該各
ミラーと前記各枝導波路の端面との間に配置されこれら
を往復して伝搬する光の偏波を回転させる偏波回転手段
とを有する、 ことを特徴とする光変調装置。
2. Light of light emitted in the vicinity of one end face of a waveguide type light intensity modulating means having at least two end faces and from an end face of an optical waveguide portion of the waveguide type light intensity modulating means. A Y-branch-shaped waveguide having two branch waveguides, which is provided on the axis as a polarization control means for rotating the polarization plane of the light by a predetermined angle and as a waveguide of the light intensity modulation means. A Y-branch waveguide part capable of electrically controlling the propagation constant of light propagating in at least one of the two branch waveguides, and the polarization control means is provided for each of the branch waveguides. For each optical axis of the light beam radiated from each end face of the waveguide, between each mirror and the end facet of each branch waveguide, and each mirror disposed with its reflection surface perpendicular to the optical axis. A polarization rotation hand that rotates the polarization of light that is placed and that travels back and forth through these An optical modulator having a step.
【請求項3】請求項2に記載の偏波制御手段は、前記偏
波回転手段と前記各枝導波路の端面との間に、前記各枝
導波路の端面から各々放射される前記光ビームの光軸と
一致するように各々配置されたレンズ手段を有する、 ことを特徴とする光変調装置。
3. The polarization control means according to claim 2, wherein the optical beam emitted from each end face of each branch waveguide is between the polarization rotation means and the end face of each branch waveguide. An optical modulator comprising: a lens means disposed so as to match the optical axis of the optical modulator.
【請求項4】前記レンズ手段は前記偏波回転手段に対向
する面が少なくとも平坦な形状を有し、 前記偏波回転手段は平板形状を有し、 前記偏波制御手段は、前記レンズ手段の平坦な面に前記
偏波回転手段と前記ミラーとが積層して張り合わせられ
て構成される、 ことを特徴とする請求項3に記載の光変調装置。
4. A surface of the lens means facing the polarization rotation means has at least a flat shape, the polarization rotation means has a flat shape, and the polarization control means has a shape of the lens means. The optical modulator according to claim 3, wherein the polarization rotation means and the mirror are laminated and bonded to each other on a flat surface.
JP13545296A 1996-05-29 1996-05-29 Optical modulator Withdrawn JPH09318919A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13545296A JPH09318919A (en) 1996-05-29 1996-05-29 Optical modulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13545296A JPH09318919A (en) 1996-05-29 1996-05-29 Optical modulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09318919A true JPH09318919A (en) 1997-12-12

Family

ID=15152051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13545296A Withdrawn JPH09318919A (en) 1996-05-29 1996-05-29 Optical modulator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09318919A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7269358B2 (en) * 2003-08-01 2007-09-11 Optium Corporation Optical transmitter for increased effective modal bandwidth transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7269358B2 (en) * 2003-08-01 2007-09-11 Optium Corporation Optical transmitter for increased effective modal bandwidth transmission

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5581642A (en) Optical frequency channel selection filter with electronically-controlled grating structures
US5937115A (en) Switchable optical components/structures and methods for the fabrication thereof
US5504772A (en) Laser with electrically-controlled grating reflector
US5488681A (en) Method for controllable optical power splitting
US5852688A (en) Method for manipulating optical energy using poled structure
US5652817A (en) Optical power splitter with electically-controlled switching structures
US5630004A (en) Controllable beam director using poled structure
US5491762A (en) ATM switch with electrically-controlled waveguide-routing
US7215842B2 (en) Light control element and light control device
US6175667B1 (en) High-speed polarization-insensitive electro-optic modulator
JP2004522188A (en) Optical fiber attenuator
JPS5885420A (en) Interference type multimode fiber optics switch and modulator
US4198115A (en) Fabry-Perot resonator using a birefringent crystal
US8131124B2 (en) Optical guided mode spatial switches and their fabrication
US6504642B1 (en) Birefringent optical device
JP3250712B2 (en) Polarization independent light control element
JP2932742B2 (en) Waveguide type optical device
JPH07325276A (en) Polarization-independent optical control element
JP2000028979A (en) Optical control element independent of polarization
JPH09318919A (en) Optical modulator
US6735016B1 (en) Electro-optically controllable polarization insensitive optical device
JP2006243327A (en) Optical waveguide and optical switch using the same
JP2635986B2 (en) Optical waveguide switch
JP2903700B2 (en) Waveguide type optical device
JP4519436B2 (en) Reflective light modulator

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030805