JPH0949994A - 波長フィルタ - Google Patents
波長フィルタInfo
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- JPH0949994A JPH0949994A JP20061695A JP20061695A JPH0949994A JP H0949994 A JPH0949994 A JP H0949994A JP 20061695 A JP20061695 A JP 20061695A JP 20061695 A JP20061695 A JP 20061695A JP H0949994 A JPH0949994 A JP H0949994A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
- G02F1/125—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves in an optical waveguide structure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長フィルタに関し、弾性表面波の吸収体の
発熱に起因する光導波路の温度分布の発生を回避し、波
長フィルタの帯域特性のサイドローブの増大を防止する
ことが課題である。 【解決手段】 音響光学結晶基板（ＸカットLiNbO3基
板）１上に、光導波路２と弾性表面波を励振する励振電
極３とを形成した波長フィルタにおいて、弾性表面波の
伝播路に反射電極６・７を設けるとともに、光導波路外
に該各反射電極によって反射された弾性表面波を吸収す
る吸収体４・５とを設けた構成とする。
発熱に起因する光導波路の温度分布の発生を回避し、波
長フィルタの帯域特性のサイドローブの増大を防止する
ことが課題である。 【解決手段】 音響光学結晶基板（ＸカットLiNbO3基
板）１上に、光導波路２と弾性表面波を励振する励振電
極３とを形成した波長フィルタにおいて、弾性表面波の
伝播路に反射電極６・７を設けるとともに、光導波路外
に該各反射電極によって反射された弾性表面波を吸収す
る吸収体４・５とを設けた構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は音響光学材料を基板
とした波長フィルタに関する。
とした波長フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は音響光学効果による TE-TMモード
変換を用いた従来の波長フィルタの構成を示している。
音響光学結晶基板１にはＸカットLiNbO3（以下、ニオブ
酸リチウムとも言う。）基板を用い、幅６μｍないし８
μｍのTi拡散による光導波路２を形成するのが一般的で
ある。
変換を用いた従来の波長フィルタの構成を示している。
音響光学結晶基板１にはＸカットLiNbO3（以下、ニオブ
酸リチウムとも言う。）基板を用い、幅６μｍないし８
μｍのTi拡散による光導波路２を形成するのが一般的で
ある。
【０００３】このフィルタでは、入射光がＴＥもしくは
ＴＭモードで光導波路２中を伝播開始した場合、弾性表
面波10が励振されている光導波路２を伝播中に音響光学
効果により進行距離あたり一定角度で偏波面が回転し、
一定距離を伝播したところで入力点での偏波面から90°
回転して、ＴＭもしくはＴＥモードに変換されて出射さ
れる。この場合、モード変換される光の波長λと弾性表
面波の波長Λとの関係には、位相整合条件から、 λ＝Λ×Ａｂｓ（ＮTE−ＮTM） の関係が必要である。ここで、Ａｂｓは（ ）内の値の
絶対値を意味し、ＮTE、ＮTMはそれぞれＴＥモード、Ｔ
Ｍモードの実効屈折率を表す。
ＴＭモードで光導波路２中を伝播開始した場合、弾性表
面波10が励振されている光導波路２を伝播中に音響光学
効果により進行距離あたり一定角度で偏波面が回転し、
一定距離を伝播したところで入力点での偏波面から90°
回転して、ＴＭもしくはＴＥモードに変換されて出射さ
れる。この場合、モード変換される光の波長λと弾性表
面波の波長Λとの関係には、位相整合条件から、 λ＝Λ×Ａｂｓ（ＮTE−ＮTM） の関係が必要である。ここで、Ａｂｓは（ ）内の値の
絶対値を意味し、ＮTE、ＮTMはそれぞれＴＥモード、Ｔ
Ｍモードの実効屈折率を表す。
【０００４】前記の偏波面が90°回転した点に検光子を
設けることにより、入力光が前記弾性表面波の影響によ
り偏波面が90°回転した成分のみが出力されるので、波
長フィルタの特性が得られる。
設けることにより、入力光が前記弾性表面波の影響によ
り偏波面が90°回転した成分のみが出力されるので、波
長フィルタの特性が得られる。
【０００５】以上の動作が安定に行われるためには、弾
性表面波10が光導波路２に沿って一方向に進行する必要
があり、反射波による干渉を避ける必要がある。そのた
め、図３に示すように光導波路２上に吸収体４、５を設
けている。
性表面波10が光導波路２に沿って一方向に進行する必要
があり、反射波による干渉を避ける必要がある。そのた
め、図３に示すように光導波路２上に吸収体４、５を設
けている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来の
構成では、弾性表面波の吸収の為光導波路上に設けられ
た吸収体が発熱し、この発熱が光導波路に温度分布をも
たらす。そのため、文献（OPTICS LETTERS Vol.18,No1,
pp28-30)で述べられているように、波長フィルタの帯域
特性のサイドローブの増大を招く。図２は、波長フィル
タの波長に対する応答特性で、同図(a) は光導波路に温
度分布が在る場合、同図(b) は光導波路に温度分布が無
い場合を例示するものである。すなわち、同図(a) に示
すように、温度分布に起因して短波長側のサイドローブ
が増大する。このことは、異なる波長の信号間でクロス
トークを増大させ、光波長多重通信における光信号の波
長配置を著しく制限する要因となっているという問題点
があった。
構成では、弾性表面波の吸収の為光導波路上に設けられ
た吸収体が発熱し、この発熱が光導波路に温度分布をも
たらす。そのため、文献（OPTICS LETTERS Vol.18,No1,
pp28-30)で述べられているように、波長フィルタの帯域
特性のサイドローブの増大を招く。図２は、波長フィル
タの波長に対する応答特性で、同図(a) は光導波路に温
度分布が在る場合、同図(b) は光導波路に温度分布が無
い場合を例示するものである。すなわち、同図(a) に示
すように、温度分布に起因して短波長側のサイドローブ
が増大する。このことは、異なる波長の信号間でクロス
トークを増大させ、光波長多重通信における光信号の波
長配置を著しく制限する要因となっているという問題点
があった。
【０００７】本発明は以上のような状況から、簡単且つ
容易に吸収体の発熱に起因する光導波路の温度分布の発
生を回避し、波長フィルタの帯域特性のサイドローブの
増大を防止することが可能な波長フィルタの提供を目的
としたものである。
容易に吸収体の発熱に起因する光導波路の温度分布の発
生を回避し、波長フィルタの帯域特性のサイドローブの
増大を防止することが可能な波長フィルタの提供を目的
としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
には、図１に示すように、吸収体を導波路から離れた位
置に配置すればよい。図中、１は光導波路の基板で、光
導波路を構成するためのものである。２は光導波路で、
波長フィルタを構成するためのものである。３は励振電
極で、電気信号を弾性表面波に変換するためのものであ
る。４および５は吸収体で、弾性表面波を吸収して、励
振電極方向への弾性表面波の逆戻りを回避するためのも
のである。６および７は反射電極（即ち、反射体）で、
弾性表面波の進行方向を変更するためのものである。８
は発振器で、励振電極３（即ち、弾性表面波を励振する
電極）に電気エネルギーを与えるためのものである。
には、図１に示すように、吸収体を導波路から離れた位
置に配置すればよい。図中、１は光導波路の基板で、光
導波路を構成するためのものである。２は光導波路で、
波長フィルタを構成するためのものである。３は励振電
極で、電気信号を弾性表面波に変換するためのものであ
る。４および５は吸収体で、弾性表面波を吸収して、励
振電極方向への弾性表面波の逆戻りを回避するためのも
のである。６および７は反射電極（即ち、反射体）で、
弾性表面波の進行方向を変更するためのものである。８
は発振器で、励振電極３（即ち、弾性表面波を励振する
電極）に電気エネルギーを与えるためのものである。
【０００９】励振電極３に印加された電気エネルギーに
よって光導波路に対応する基板上には弾性表面波が励起
され、光導波路２に沿って伝播する。図では、右方向に
伝播する弾性表面波10のみを図示してあるが、左方向に
も伝播する弾性表面波が存在する。これらの弾性表面波
は、それぞれ反射電極７よび反射電極６で反射され進行
方向が変えられ、弾性表面波12および弾性表面波11とし
て進行する。変えられた方向には、もはや光導波路が構
成されていないので、適当な位置に吸収体５及び吸収体
４を設けることにより、弾性表面波12および弾性表面波
11は吸収されるが、その結果発生する熱の光導波路２に
及ぼす影響は極めて小さくすることができる。
よって光導波路に対応する基板上には弾性表面波が励起
され、光導波路２に沿って伝播する。図では、右方向に
伝播する弾性表面波10のみを図示してあるが、左方向に
も伝播する弾性表面波が存在する。これらの弾性表面波
は、それぞれ反射電極７よび反射電極６で反射され進行
方向が変えられ、弾性表面波12および弾性表面波11とし
て進行する。変えられた方向には、もはや光導波路が構
成されていないので、適当な位置に吸収体５及び吸収体
４を設けることにより、弾性表面波12および弾性表面波
11は吸収されるが、その結果発生する熱の光導波路２に
及ぼす影響は極めて小さくすることができる。
【００１０】即ち本発明においては、基板に励起された
弾性表面波は光導波路に沿って進行するが、光導波路に
対して必要な作用を成した後、光導波路上に設けられた
反射体によって進行方向を変え、光導波路から外れた位
置に設けた吸収体で吸収される。その結果、吸収体に発
生した熱による光導波路の温度分布の発生を回避するこ
とができ、図２(b) に示すように、サイドローブが抑圧
された良好なフィルタ特性を得ることができる。
弾性表面波は光導波路に沿って進行するが、光導波路に
対して必要な作用を成した後、光導波路上に設けられた
反射体によって進行方向を変え、光導波路から外れた位
置に設けた吸収体で吸収される。その結果、吸収体に発
生した熱による光導波路の温度分布の発生を回避するこ
とができ、図２(b) に示すように、サイドローブが抑圧
された良好なフィルタ特性を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図１を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。音響光学材料として
ニオブ酸リチウムを用いられる場合が多いが、この場
合、ニオブ酸リチウムの複屈折率は約0.072 であるた
め、波長 1.5μm の光を選択するには、弾性表面波の波
長Λを約20.8μm にすればよい。また、Ｘカットのニオ
ブ酸リチウムにおける、弾性表面波の音速は3.75km/sな
ので、弾性表面波の周波数は180MHzに選定することにな
る。
施の形態について詳細に説明する。音響光学材料として
ニオブ酸リチウムを用いられる場合が多いが、この場
合、ニオブ酸リチウムの複屈折率は約0.072 であるた
め、波長 1.5μm の光を選択するには、弾性表面波の波
長Λを約20.8μm にすればよい。また、Ｘカットのニオ
ブ酸リチウムにおける、弾性表面波の音速は3.75km/sな
ので、弾性表面波の周波数は180MHzに選定することにな
る。
【００１２】音響光学結晶基板１の材料にはＸカットLi
NbO3を用い、Tiを拡散することによって、Ｙ伝播の光導
波路２を形成する。櫛形の励振用電極３の光信号入射側
（以下、入射側と言う。）１mmの位置に（第１の）反射
電極６を、光信号出射側（以下、出射側と言う。）15mm
の位置に（第２の）反射電極７をそれぞれ光導波路に対
して斜めに配置する。図１においては、反射電極は何れ
も超音波信号に対して解放状態にしてあるが、短絡状態
にしても同様の効果が得られる。また、電極構造も櫛形
に限定する必要はなく、弾性表面波を効率よく反射する
ことができるものであれば如何なる形状のものであって
もよい。
NbO3を用い、Tiを拡散することによって、Ｙ伝播の光導
波路２を形成する。櫛形の励振用電極３の光信号入射側
（以下、入射側と言う。）１mmの位置に（第１の）反射
電極６を、光信号出射側（以下、出射側と言う。）15mm
の位置に（第２の）反射電極７をそれぞれ光導波路に対
して斜めに配置する。図１においては、反射電極は何れ
も超音波信号に対して解放状態にしてあるが、短絡状態
にしても同様の効果が得られる。また、電極構造も櫛形
に限定する必要はなく、弾性表面波を効率よく反射する
ことができるものであれば如何なる形状のものであって
もよい。
【００１３】また、反射した弾性表面波の進行方向で、
チップの端面付近には吸収体が形成されている。光導波
路と吸収体との間隔はチップサイズで許容される範囲
で、できるだけ離れていた方がよい。吸収体の材料は、
樹脂など通常用いられているものでよい。また、吸収体
として熱伝導率の良い金属片を張りつけてもよい。弾性
表面波の吸収体を基板上に設ける代わりに、図１の吸収
体の位置に励振電極と同様の櫛形電極を設け、基板外に
設けた終端抵抗器にエネルギーを吸収させることによ
り、基板を熱から全く解放することも可能である。
チップの端面付近には吸収体が形成されている。光導波
路と吸収体との間隔はチップサイズで許容される範囲
で、できるだけ離れていた方がよい。吸収体の材料は、
樹脂など通常用いられているものでよい。また、吸収体
として熱伝導率の良い金属片を張りつけてもよい。弾性
表面波の吸収体を基板上に設ける代わりに、図１の吸収
体の位置に励振電極と同様の櫛形電極を設け、基板外に
設けた終端抵抗器にエネルギーを吸収させることによ
り、基板を熱から全く解放することも可能である。
【００１４】出射側には検光子を配置して、モード変換
された光を選択できるようにする。また発振器を180MHz
で発振させて弾性表面波を励振し、導波路上を伝播させ
る。この時、音響光学効果によって、間隔20.8μｍの周
期的な電界が形成され、波長1.5 μｍの光がモード変換
される。基板の材料が異なれば、当然弾性表面波の波長
をその材料に最適にしなければならないが、すべて前出
の位相整合条件の式を満足するように選定する。
された光を選択できるようにする。また発振器を180MHz
で発振させて弾性表面波を励振し、導波路上を伝播させ
る。この時、音響光学効果によって、間隔20.8μｍの周
期的な電界が形成され、波長1.5 μｍの光がモード変換
される。基板の材料が異なれば、当然弾性表面波の波長
をその材料に最適にしなければならないが、すべて前出
の位相整合条件の式を満足するように選定する。
【００１５】なお、基板の寸法上の制約等により、偏波
面の回転が９０°になるように設定する光導波路の長さ
を変更しなければならない場合には、弾性表面波の励振
電力を調整することで、光導波路の長さを変更しない
で、目的を達成することができる。
面の回転が９０°になるように設定する光導波路の長さ
を変更しなければならない場合には、弾性表面波の励振
電力を調整することで、光導波路の長さを変更しない
で、目的を達成することができる。
【００１６】以上の説明では、反射電極によって基板の
表面に設けた吸収体に向けて弾性表面波を反射させるも
のとしてきたが、反射電極を表面波をバルク波に変換す
る変換器に置き換えることにより、弾性表面波を図１紙
面に垂直な方向に方向転換してその先に適当なバルク波
吸収手段を設けることによっても同様の効果を期待する
ことができる。
表面に設けた吸収体に向けて弾性表面波を反射させるも
のとしてきたが、反射電極を表面波をバルク波に変換す
る変換器に置き換えることにより、弾性表面波を図１紙
面に垂直な方向に方向転換してその先に適当なバルク波
吸収手段を設けることによっても同様の効果を期待する
ことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、TE-TM モード変換型の波長フィルタにおい
て、サイドローブの低減された良好なフィルタ特性を得
ることができる。
によれば、TE-TM モード変換型の波長フィルタにおい
て、サイドローブの低減された良好なフィルタ特性を得
ることができる。
【図１】 実施例
【図２】 フィルタ特性例
【図３】 従来例
１は音響光学結晶基板（ＸカットLiNbO3基板） ２は導波路（光導波路） ３は励振電極 ４、５は吸収体 ６、７は反射電極（反射体） ８は発振器 10、11、12は弾性表面波
Claims (1)
- 【請求項１】 音響光学結晶基板上に、光導波路と、弾
性表面波を励振する電極とを形成して成る波長フィルタ
において、 弾性表面波の伝播路上に反射体を設けるとともに、前記
光導波路外に該反射体によって反射された弾性表面波を
吸収する吸収体を設けたことを特徴とする波長フィル
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20061695A JP3633045B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 波長フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20061695A JP3633045B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 波長フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949994A true JPH0949994A (ja) | 1997-02-18 |
| JP3633045B2 JP3633045B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=16427343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20061695A Expired - Fee Related JP3633045B2 (ja) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | 波長フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3633045B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7151866B2 (en) | 2003-10-22 | 2006-12-19 | Fujitsu Limited | Optical device module |
| US7184029B2 (en) | 2002-11-19 | 2007-02-27 | Fujitsu Limited | Touch panel device |
| US7230612B2 (en) | 2002-06-24 | 2007-06-12 | Fujitsu Limited | Touch panel device |
| US7476038B2 (en) | 2003-10-22 | 2009-01-13 | Fujitsu Limited | Optical device module |
-
1995
- 1995-08-07 JP JP20061695A patent/JP3633045B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7230612B2 (en) | 2002-06-24 | 2007-06-12 | Fujitsu Limited | Touch panel device |
| US7932900B2 (en) | 2002-06-24 | 2011-04-26 | Fujitsu Limited | Touch panel device |
| US7184029B2 (en) | 2002-11-19 | 2007-02-27 | Fujitsu Limited | Touch panel device |
| US7151866B2 (en) | 2003-10-22 | 2006-12-19 | Fujitsu Limited | Optical device module |
| US7476038B2 (en) | 2003-10-22 | 2009-01-13 | Fujitsu Limited | Optical device module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3633045B2 (ja) | 2005-03-30 |
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| A521 | Written amendment |
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|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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