JPH0990303A - 波長フィルタ - Google Patents
波長フィルタInfo
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- JPH0990303A JPH0990303A JP24617995A JP24617995A JPH0990303A JP H0990303 A JPH0990303 A JP H0990303A JP 24617995 A JP24617995 A JP 24617995A JP 24617995 A JP24617995 A JP 24617995A JP H0990303 A JPH0990303 A JP H0990303A
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- waveguide
- acoustic wave
- optical waveguide
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-
- G—PHYSICS
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 波長フィルタに関し、簡単且つ容易にサイド
ローブ特性の改善を行える波長フィルタの提供を目的と
する。 【解決手段】 音響光学基板に、光導波路と、弾性表面
波導波路と、電極とを有する波長フィルタにおいて、弾
性表面波導波路２は均一な幅を持ち、弾性表面波導波路
２の中心線と光導波路４の中心線との距離は光導波路４
の光伝播方向の位置に対して関数関係を有するように構
成する。
ローブ特性の改善を行える波長フィルタの提供を目的と
する。 【解決手段】 音響光学基板に、光導波路と、弾性表面
波導波路と、電極とを有する波長フィルタにおいて、弾
性表面波導波路２は均一な幅を持ち、弾性表面波導波路
２の中心線と光導波路４の中心線との距離は光導波路４
の光伝播方向の位置に対して関数関係を有するように構
成する。
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係り、特にサイドローブ特性を
改善したフィルタ構成に関するものである。
板とした波長フィルタに係り、特にサイドローブ特性を
改善したフィルタ構成に関するものである。
【０００２】近年の光通信技術の進歩により、光多重信
号の分離の為の高性能の波長フィルタの需要が高まって
いる。音響光学材料を用いた波長フィルタは比較的構成
が簡易で経済的であるため、前記の需要に応ずることが
でき、サイドローブ特性の良好なものの出現が待望され
ている。
号の分離の為の高性能の波長フィルタの需要が高まって
いる。音響光学材料を用いた波長フィルタは比較的構成
が簡易で経済的であるため、前記の需要に応ずることが
でき、サイドローブ特性の良好なものの出現が待望され
ている。
【０００３】
【従来の技術】図５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を示している。音響光
学基板７にはＸカットLiNbO3基板を用い、幅6-8 μm の
Ti拡散光導波路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を示している。音響光
学基板７にはＸカットLiNbO3基板を用い、幅6-8 μm の
Ti拡散光導波路を形成するのが一般的である。
【０００４】この波長フィルタでは入射光としてTEもし
くはTMモードを入れ、弾性表面波が励振されている弾性
表面波導波路を伝播中に音響光学効果により偏波が90°
回転して、TMもしくはTEモードとして出射される。この
時モード変換される波長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（ＮTE−ＮTM）は
（ ）内の値の絶対値を意味し、ＮTE、ＮTMはそれぞれ
TEモード、TMモードの実効屈折率を表す。
くはTMモードを入れ、弾性表面波が励振されている弾性
表面波導波路を伝播中に音響光学効果により偏波が90°
回転して、TMもしくはTEモードとして出射される。この
時モード変換される波長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（ＮTE−ＮTM）は
（ ）内の値の絶対値を意味し、ＮTE、ＮTMはそれぞれ
TEモード、TMモードの実効屈折率を表す。
【０００５】音響光学材料としてニオブ酸リチウムを用
いる場合には、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Λは約20.8μm にすればよ
い。基板にＸカットを用いた場合、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が最適と
なる。
いる場合には、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Λは約20.8μm にすればよ
い。基板にＸカットを用いた場合、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が最適と
なる。
【０００６】このタイプでは一般に、変換効率をよくす
るために弾性表面波の導波路を形成して弾性表面波を閉
じ込める。形成方法は導波路としない部分（図５におい
てＡおよびＢで示す部分）にTiを拡散する手法がよく用
いられる。
るために弾性表面波の導波路を形成して弾性表面波を閉
じ込める。形成方法は導波路としない部分（図５におい
てＡおよびＢで示す部分）にTiを拡散する手法がよく用
いられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の構
成による波長フィルタにおいては、原理的にサイドロー
ブ特性が悪く、-9dB以下になることはないという問題点
があった。
成による波長フィルタにおいては、原理的にサイドロー
ブ特性が悪く、-9dB以下になることはないという問題点
があった。
【０００８】本発明は以上のような状況から簡単且つ容
易にサイドローブ特性の改善を行える波長フィルタの提
供を目的としたものである。
易にサイドローブ特性の改善を行える波長フィルタの提
供を目的としたものである。
【０００９】
【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、弾性表面波導波路２上の弾性
表面波強度に分布を持たせればよい。本発明は、それを
実現する方法として、光導波路４と弾性表面波導波路の
中心線６との距離を、光または弾性表面波の伝播方向に
対して変化させる。
には、図１に示すように、弾性表面波導波路２上の弾性
表面波強度に分布を持たせればよい。本発明は、それを
実現する方法として、光導波路４と弾性表面波導波路の
中心線６との距離を、光または弾性表面波の伝播方向に
対して変化させる。
【００１０】即ち、音響光学基板７に、光導波路４と、
光導波路上を進行する弾性表面波を励振する電極１と、
均一な幅をもつ弾性表面波を伝播させるための弾性表面
波導波路２を有した音響光学効果を用いた波長フィルタ
において、光導波路４と弾性表面波導波路の中心６との
距離が、所望の関数で変化するように構成される。
光導波路上を進行する弾性表面波を励振する電極１と、
均一な幅をもつ弾性表面波を伝播させるための弾性表面
波導波路２を有した音響光学効果を用いた波長フィルタ
において、光導波路４と弾性表面波導波路の中心６との
距離が、所望の関数で変化するように構成される。
【００１１】本発明の構成では、弾性表面波導波路２が
均一な幅（Ｗ）を有しており、弾性表面波の伝播方向に
直角な方向（以下、横方向と略記）の弾性表面波の強度
分布は伝播方向（以下、縦方向と略記）の位置に関わら
ず同一であり、横方向の中心で最大値を示し、中心から
隔たるに連れて強度が減少する。従って、光導波路４が
弾性表面波導波路２の中心線６上にあるとき弾性表面波
の干渉が最大で、光導波路４が弾性表面波導波路２の中
心線６上から隔たるに連れて弾性表面波の干渉が減少す
る。
均一な幅（Ｗ）を有しており、弾性表面波の伝播方向に
直角な方向（以下、横方向と略記）の弾性表面波の強度
分布は伝播方向（以下、縦方向と略記）の位置に関わら
ず同一であり、横方向の中心で最大値を示し、中心から
隔たるに連れて強度が減少する。従って、光導波路４が
弾性表面波導波路２の中心線６上にあるとき弾性表面波
の干渉が最大で、光導波路４が弾性表面波導波路２の中
心線６上から隔たるに連れて弾性表面波の干渉が減少す
る。
【００１２】即ち、光導波路と弾性表面波導波路の位置
関係を光導波路の縦方向に対して適当に変化させること
によって、図２に示すように光導波路の縦方向に対して
所望の弾性表面波の強度分布を実現することが出来る。
その結果、サイドローブを抑圧して、良好なフィルタ特
性を得ることができる。
関係を光導波路の縦方向に対して適当に変化させること
によって、図２に示すように光導波路の縦方向に対して
所望の弾性表面波の強度分布を実現することが出来る。
その結果、サイドローブを抑圧して、良好なフィルタ特
性を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例を
示す。波長フィルタを構成する基板にはＸカットLiNbO3
基板を用い、その基板にTiを一定時間拡散することによ
ってＹ伝播の導波路を形成してある。入射側には図３に
示すような弾性表面波励振用の対数５の櫛形電極をAlで
形成する。なお、図１では、簡単のため対数２で描いて
ある。出射側には樹脂等で形成した吸収体５を配置し
て、弾性表面波を吸収させる。
施例を詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例を
示す。波長フィルタを構成する基板にはＸカットLiNbO3
基板を用い、その基板にTiを一定時間拡散することによ
ってＹ伝播の導波路を形成してある。入射側には図３に
示すような弾性表面波励振用の対数５の櫛形電極をAlで
形成する。なお、図１では、簡単のため対数２で描いて
ある。出射側には樹脂等で形成した吸収体５を配置し
て、弾性表面波を吸収させる。
【００１４】弾性表面波導波路２は、図中のＡおよびＢ
で示す部分（即ち、弾性表面波導波路外部）にTiを一定
時間拡散することによって形成する。ここで弾性表面波
導波路２は伝播方向に対して均一な幅を有している。図
１に示す例では弾性表面波導波路２を湾曲させることに
より、直線上に形成した光導波路４上の弾性表面波強度
を変えている。
で示す部分（即ち、弾性表面波導波路外部）にTiを一定
時間拡散することによって形成する。ここで弾性表面波
導波路２は伝播方向に対して均一な幅を有している。図
１に示す例では弾性表面波導波路２を湾曲させることに
より、直線上に形成した光導波路４上の弾性表面波強度
を変えている。
【００１５】波長フィルタのチップの中心位置を原点と
して、光又は弾性表面波の伝播方向の距離をx 、弾性表
面波と光との相互作用が存する範囲を-L/2〜+L/2の範囲
（相互作用長がＬ）、光導波路４と弾性表面波導波路２
との距離をf(x)とした場合、その関数例としては、 f(x)= 0.85 W 1-cos(πx/L) /２ 等の三角関数を含むものや、 f(x)= 0.85 (W/L) x 等の直線等が考えられる。関数f(x)は、所望のフィルタ
特性が得られるように数値的に算出したものでもよく、
基本的にはその種類にはこだわらない。
して、光又は弾性表面波の伝播方向の距離をx 、弾性表
面波と光との相互作用が存する範囲を-L/2〜+L/2の範囲
（相互作用長がＬ）、光導波路４と弾性表面波導波路２
との距離をf(x)とした場合、その関数例としては、 f(x)= 0.85 W 1-cos(πx/L) /２ 等の三角関数を含むものや、 f(x)= 0.85 (W/L) x 等の直線等が考えられる。関数f(x)は、所望のフィルタ
特性が得られるように数値的に算出したものでもよく、
基本的にはその種類にはこだわらない。
【００１６】図２に光導波路上の光伝播方向の位置に対
する弾性表面波の強度分布を示す。一般的にはこのよう
にチップ中心における強度が強くなるような、関数を選
ぶと特性がよい。
する弾性表面波の強度分布を示す。一般的にはこのよう
にチップ中心における強度が強くなるような、関数を選
ぶと特性がよい。
【００１７】図１では弾性表面波導波路２を湾曲させて
いるが、光導波路４の方を湾曲させても同様の効果が期
待できる。また、勿論、弾性表面波導波路２と光導波路
４の両方を湾曲させても同じである。さらに、チップ中
心の前後で湾曲方向を逆にしても良い。
いるが、光導波路４の方を湾曲させても同様の効果が期
待できる。また、勿論、弾性表面波導波路２と光導波路
４の両方を湾曲させても同じである。さらに、チップ中
心の前後で湾曲方向を逆にしても良い。
【００１８】このように形成したチップをフィルタ動作
させるには、出射側に検光子を配置して、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
発振させて電極１から弾性表面波を励振し、弾性表面波
導波路２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。
させるには、出射側に検光子を配置して、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
発振させて電極１から弾性表面波を励振し、弾性表面波
導波路２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。
【００１９】図４は、第２の実施例に使用する電極の構
造を示す。図のように櫛形電極の配列を中央部を長く、
両端部を短くすることによって、櫛形電極による弾性表
面波の強度分布を調整し、実施例１に示した弾性表面波
導波路を湾曲させることによる効果と相まって、一層自
由度の高い設計が可能になる。
造を示す。図のように櫛形電極の配列を中央部を長く、
両端部を短くすることによって、櫛形電極による弾性表
面波の強度分布を調整し、実施例１に示した弾性表面波
導波路を湾曲させることによる効果と相まって、一層自
由度の高い設計が可能になる。
【００２０】以上の説明では、電極としては対数５の櫛
形電極を使用するものとして説明したが、その数にこだ
わる必要はない。
形電極を使用するものとして説明したが、その数にこだ
わる必要はない。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単な構成で、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。
によれば極めて簡単な構成で、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】 第１の実施例の構成を示す図。
【図２】 光導波路上の弾性表面波の強度分布を示す
図。
図。
【図３】 第１の実施例に用いる電極を示す図。
【図４】 第２の実施例に用いる電極を示す図。
【図５】 従来例を示す図。
１は電極、 ２は弾性表面波導波路、 ３は弾性表面波の強度分布、 ４は光導波路、 ５は吸収体、 ６は弾性表面波導波路の中心線、 ７は音響光学基板、ＸカットLiNbO3基板、
Claims (2)
- 【請求項１】 音響光学基板に、光導波路と、弾性表面
波導波路と、電極とを有する波長フィルタにおいて、 弾性表面波導波路は均一な幅を持ち、弾性表面波導波路
の中心線と光導波路の中心線との距離は光導波路の光伝
播方向の位置に対して関数関係を有することを特徴とす
る波長フィルタ。 - 【請求項２】 前記電極が櫛形電極であり、該櫛形電極
の櫛の長さが中央部分で長く、両端部で短い形状を有す
ることを特徴とする請求項１記載の波長フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24617995A JPH0990303A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 波長フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24617995A JPH0990303A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 波長フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990303A true JPH0990303A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17144697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24617995A Pending JPH0990303A (ja) | 1995-09-25 | 1995-09-25 | 波長フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0990303A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6594069B1 (en) | 2001-12-28 | 2003-07-15 | Fujitsu Limited | Control method and control apparatus of optical wavelength variable filter |
| US6783282B2 (en) | 2001-12-28 | 2004-08-31 | Fujitsu Limited | Optical wavelength filter |
| US6870972B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-03-22 | Fujitsu Limited | Connecting method of optical devices, and optical apparatus |
| US6895141B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-05-17 | Fujitsu Limited | Control method and device for optical filter, and optical node device |
| US6917732B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-07-12 | Fujitsu Limited | Connecting method of optical function devices, and optical apparatus |
| US6934433B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-08-23 | Fujitsu Limited | Control method and control apparatus of optical device |
| US7120321B2 (en) | 2001-12-28 | 2006-10-10 | Fujitsu Limited | Control method and device for optical filter |
-
1995
- 1995-09-25 JP JP24617995A patent/JPH0990303A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6594069B1 (en) | 2001-12-28 | 2003-07-15 | Fujitsu Limited | Control method and control apparatus of optical wavelength variable filter |
| US6783282B2 (en) | 2001-12-28 | 2004-08-31 | Fujitsu Limited | Optical wavelength filter |
| US6870972B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-03-22 | Fujitsu Limited | Connecting method of optical devices, and optical apparatus |
| US6895141B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-05-17 | Fujitsu Limited | Control method and device for optical filter, and optical node device |
| US6917732B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-07-12 | Fujitsu Limited | Connecting method of optical function devices, and optical apparatus |
| US6925214B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-08-02 | Fujitsu Limited | Connecting method of optical function devices, and optical apparatus |
| US6934433B2 (en) | 2001-12-28 | 2005-08-23 | Fujitsu Limited | Control method and control apparatus of optical device |
| US7120321B2 (en) | 2001-12-28 | 2006-10-10 | Fujitsu Limited | Control method and device for optical filter |
| US7362925B2 (en) | 2001-12-28 | 2008-04-22 | Fujitsu Limited | Control method and control apparatus of optical device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040323 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040520 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040706 |