JPH10239647A - 光変調器 - Google Patents
光変調器Info
- Publication number
- JPH10239647A JPH10239647A JP4506197A JP4506197A JPH10239647A JP H10239647 A JPH10239647 A JP H10239647A JP 4506197 A JP4506197 A JP 4506197A JP 4506197 A JP4506197 A JP 4506197A JP H10239647 A JPH10239647 A JP H10239647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- substrate
- electrode
- optical modulator
- traveling wave
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- G02F1/03—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
- G02F1/0356—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic wave component in an electric waveguide structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学基板が金属筐体で補強しつつ、光変調器
の光変調特性に生じるディップ（進行波電極の透過損失
（電気的透過特性）に生じるディップ）を除去するこ
と。 【解決手段】 電気光学効果を有する光学基板上に光導
波路、進行波電極及び接地電極が形成され、かつ前記光
学基板が金属筐体上に固定されている光変調器に於い
て、進行波電極のテーパー部分、給電端部分及びそれら
の周辺部の下方に前記光学基板を介して電波吸収体の層
を設けたことを特徴とする光変調器。
の光変調特性に生じるディップ（進行波電極の透過損失
（電気的透過特性）に生じるディップ）を除去するこ
と。 【解決手段】 電気光学効果を有する光学基板上に光導
波路、進行波電極及び接地電極が形成され、かつ前記光
学基板が金属筐体上に固定されている光変調器に於い
て、進行波電極のテーパー部分、給電端部分及びそれら
の周辺部の下方に前記光学基板を介して電波吸収体の層
を設けたことを特徴とする光変調器。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信における光変
調器に係り、特に、電気光学効果を有する基板（光学基
板）を用いた光変調器の構成に関する。
調器に係り、特に、電気光学効果を有する基板（光学基
板）を用いた光変調器の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、通信分野に於いては、通信の高速
化に伴い光通信システムが急速な発展を遂げている。か
かる光通信システムで使用される送信モジュールは、一
般に、図７のブロック図に示したように、レーザーダイ
オードモジュール３、光アイソレータ２、光変調器１で
構成されている。この送信モジュールを用いて送信を行
う場合、レーザーダイオードモジュール３から出力され
たレーザー光は光アイソレータ２を通過した後、光変調
器１で変調信号（電気信号）に応じて強度変調され幹線
系に送出される。
化に伴い光通信システムが急速な発展を遂げている。か
かる光通信システムで使用される送信モジュールは、一
般に、図７のブロック図に示したように、レーザーダイ
オードモジュール３、光アイソレータ２、光変調器１で
構成されている。この送信モジュールを用いて送信を行
う場合、レーザーダイオードモジュール３から出力され
たレーザー光は光アイソレータ２を通過した後、光変調
器１で変調信号（電気信号）に応じて強度変調され幹線
系に送出される。
【０００３】ここで、レーザーダイオードモジュール３
は、レーザーダイオードを用いてレーザー光を発生させ
るためのモジュールであり、光アイソレータ２は、レー
ザー光を一方向に通過させるための光学素子であり、光
変調器１は、レーザー光に変調信号を乗せるための光学
素子である。
は、レーザーダイオードを用いてレーザー光を発生させ
るためのモジュールであり、光アイソレータ２は、レー
ザー光を一方向に通過させるための光学素子であり、光
変調器１は、レーザー光に変調信号を乗せるための光学
素子である。
【０００４】又、レーザー光に変調信号を乗せる変調方
法としては、レーザー光を出力するレーザーダイオード
に変調した電気信号を直接入力するする直接変調と、レ
ーザーダイオードから出力されたレーザー光に変調をか
ける間接変調がある。
法としては、レーザー光を出力するレーザーダイオード
に変調した電気信号を直接入力するする直接変調と、レ
ーザーダイオードから出力されたレーザー光に変調をか
ける間接変調がある。
【０００５】上記間接変調にかかる光変調器としては、
半導体を用いた半導体光変調器とニオブ酸リチウムに代
表される電気光学効果を有する基板（光学基板）を使用
した光変調器が知られている。これらの光変調器は、直
接変調を利用したものに比べチャーピングが小さいとい
った特徴があり、中でもニオブ酸リチウム基板を用いた
光変調器（電気光学効果を利用した光変調器）は半導体
光変調器に比べ挿入損失の点でも優れている（挿入損失
が小さい）。
半導体を用いた半導体光変調器とニオブ酸リチウムに代
表される電気光学効果を有する基板（光学基板）を使用
した光変調器が知られている。これらの光変調器は、直
接変調を利用したものに比べチャーピングが小さいとい
った特徴があり、中でもニオブ酸リチウム基板を用いた
光変調器（電気光学効果を利用した光変調器）は半導体
光変調器に比べ挿入損失の点でも優れている（挿入損失
が小さい）。
【０００６】［電気光学効果を利用した光変調器につい
て］上記電気光学効果を利用した光変調器の構成及び動
作について図８〜図１０を参照して説明する。尚、図８
は光変調器の構成を示した平面図であり、図９は図８の
ＡＡ’断面を示した断面図であり、図１０は光変調器の
動作原理を示した説明図である。
て］上記電気光学効果を利用した光変調器の構成及び動
作について図８〜図１０を参照して説明する。尚、図８
は光変調器の構成を示した平面図であり、図９は図８の
ＡＡ’断面を示した断面図であり、図１０は光変調器の
動作原理を示した説明図である。
【０００７】図８、図９に示した光変調器は、Ｚカット
のニオブ酸リチウム基板１８の表面にマッハツェンダ型
チタン拡散光導波路１１を形成し、その上層に二酸化珪
素からなるバッファ層１９を設け、更にその上層に進行
波電極１６及び接地電極１７が設けられている。
のニオブ酸リチウム基板１８の表面にマッハツェンダ型
チタン拡散光導波路１１を形成し、その上層に二酸化珪
素からなるバッファ層１９を設け、更にその上層に進行
波電極１６及び接地電極１７が設けられている。
【０００８】ここで、マッハツェンダ型チタン拡散光導
波路１１はニオブ酸リチウム基板１８上にチタンを熱拡
散させて形成したものであり、途中で2本に分岐し再び
合流している。そして、進行波電極１６に変調信号（マ
イクロ波信号）を印加すると、進行波電極１６と接地電
極１７との間に電界２０が発生し、この電界２０は分岐
された2本の光導波路１１に対して逆の方向に印可され
る。つまり、一方の光導波路を電界（電気力線）が上か
ら下に向かって横切った場合、他方の光導波路は電界
（電気力線）が下から上に向かって横切る。
波路１１はニオブ酸リチウム基板１８上にチタンを熱拡
散させて形成したものであり、途中で2本に分岐し再び
合流している。そして、進行波電極１６に変調信号（マ
イクロ波信号）を印加すると、進行波電極１６と接地電
極１７との間に電界２０が発生し、この電界２０は分岐
された2本の光導波路１１に対して逆の方向に印可され
る。つまり、一方の光導波路を電界（電気力線）が上か
ら下に向かって横切った場合、他方の光導波路は電界
（電気力線）が下から上に向かって横切る。
【０００９】又、光導波路１１を形成した基板（光学基
板）１８の材料であるニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3）の電気光学効果を有するため、印可された電界に
応じて光導波路１１中の屈折率が変化する。この屈折率
変化は、印加電界の方向が逆の場合には逆の屈折率変化
となり、その変化量は基板（光学基板）固有の電気光学
定数と印加電界強度によって決まる。尚、ニオブ酸リチ
ウム基板１８として、Ｚカット基板が用いられるのは、
ニオブ酸リチウム基板の場合、Ｚ軸方向に電界を印可し
たときに最も大きな屈折率変化が得られるからである。
又、ニオブ酸リチウム基板１８と電極（進行波電極１６
及び接地電極１７）との間に形成されたバッファ層１９
は、ＤＣドリフトを抑制する目的等のために設けられた
ものである。
板）１８の材料であるニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3）の電気光学効果を有するため、印可された電界に
応じて光導波路１１中の屈折率が変化する。この屈折率
変化は、印加電界の方向が逆の場合には逆の屈折率変化
となり、その変化量は基板（光学基板）固有の電気光学
定数と印加電界強度によって決まる。尚、ニオブ酸リチ
ウム基板１８として、Ｚカット基板が用いられるのは、
ニオブ酸リチウム基板の場合、Ｚ軸方向に電界を印可し
たときに最も大きな屈折率変化が得られるからである。
又、ニオブ酸リチウム基板１８と電極（進行波電極１６
及び接地電極１７）との間に形成されたバッファ層１９
は、ＤＣドリフトを抑制する目的等のために設けられた
ものである。
【００１０】上記の様にして光導波路１１の屈折率が変
化した場合、光導波路１１中を進行するレーザー光に位
相変化が生じる。この位相変化は２本に分岐した光導波
路１１間で異なるため、２本の光導波路中を進行するレ
ーザー光に位相差が生じる。そして、位相差を生じたレ
ーザー光は光導波路１１の合流点で合波干渉するため、
光変調器が出力するレーザー光は強度変調されることと
なる。
化した場合、光導波路１１中を進行するレーザー光に位
相変化が生じる。この位相変化は２本に分岐した光導波
路１１間で異なるため、２本の光導波路中を進行するレ
ーザー光に位相差が生じる。そして、位相差を生じたレ
ーザー光は光導波路１１の合流点で合波干渉するため、
光変調器が出力するレーザー光は強度変調されることと
なる。
【００１１】例えば、図１０に示したように一定強度の
レーザー光を光導波路１１に入力し、２本に分岐した光
導波路１１を進行するレーザー光が互いに逆位相となる
ような変調信号を印可（進行波電極１６に印可）した場
合、合流点で合波干渉されたレーザー光は強度が０とな
って出力される。
レーザー光を光導波路１１に入力し、２本に分岐した光
導波路１１を進行するレーザー光が互いに逆位相となる
ような変調信号を印可（進行波電極１６に印可）した場
合、合流点で合波干渉されたレーザー光は強度が０とな
って出力される。
【００１２】［進行波電極及び接地電極について］次
に、進行波電極１６及び接地電極１７について図８を参
照して説明する。
に、進行波電極１６及び接地電極１７について図８を参
照して説明する。
【００１３】進行波電極１６は、光導波路１１近傍の相
互作用部分１２で効率良く光変調を行うことができる電
極幅、具体的には５〜１５μm程度で形成されており、
その両側には進行波電極１６の特性インピーダンスを５
０Ωに保つため、１０〜２０μｍ程度の電極間ギャップ
をおいて接地電極１７が形成されている。
互作用部分１２で効率良く光変調を行うことができる電
極幅、具体的には５〜１５μm程度で形成されており、
その両側には進行波電極１６の特性インピーダンスを５
０Ωに保つため、１０〜２０μｍ程度の電極間ギャップ
をおいて接地電極１７が形成されている。
【００１４】又、進行波電極１６の両端には、変調信号
（マイクロ波信号）を入力するＲＦコネクタとの接続を
容易にするため、テーパー部分１３及び給電部分１４が
設けられている。従って、変調信号（マイクロ波信号）
は、給電部分１４及びテーパー部分１３を介して相互作
用部分１２に供給（印可）される。
（マイクロ波信号）を入力するＲＦコネクタとの接続を
容易にするため、テーパー部分１３及び給電部分１４が
設けられている。従って、変調信号（マイクロ波信号）
は、給電部分１４及びテーパー部分１３を介して相互作
用部分１２に供給（印可）される。
【００１５】ここで、進行波電極１６の相互作用部分１
２の電極幅（５〜１５μm程度）を給電部分１４の電極
幅（数百μm）まで徐々に広げるテーパー部分１３を設
けたのは、進行波電極１６の特性インピーダンスを５０
Ωに保つためである。又、テーパー部分１３に於ける電
極間ギャップについても、進行波電極１６の特性インピ
ーダンスを５０Ωに保つため、電極幅の増加に伴い、相
互作用部分１２に於ける電極間ギャップ（１０〜２０μ
m）から数百μmにまで徐々に広げられている。
２の電極幅（５〜１５μm程度）を給電部分１４の電極
幅（数百μm）まで徐々に広げるテーパー部分１３を設
けたのは、進行波電極１６の特性インピーダンスを５０
Ωに保つためである。又、テーパー部分１３に於ける電
極間ギャップについても、進行波電極１６の特性インピ
ーダンスを５０Ωに保つため、電極幅の増加に伴い、相
互作用部分１２に於ける電極間ギャップ（１０〜２０μ
m）から数百μmにまで徐々に広げられている。
【００１６】尚、相互作用部分１２は、変調信号（マイ
クロ波信号）によって生じる電界が光導波路に影響を及
ぼす部分であり、この長さが長くなるほど光変調器の感
度が増加し、駆動電圧を低くすることができる。又、光
変調器の光変調特性は、変調信号であるマイクロ波信号
に対する進行波電極１６の電気的透過特性（透過損失）
に影響される。
クロ波信号）によって生じる電界が光導波路に影響を及
ぼす部分であり、この長さが長くなるほど光変調器の感
度が増加し、駆動電圧を低くすることができる。又、光
変調器の光変調特性は、変調信号であるマイクロ波信号
に対する進行波電極１６の電気的透過特性（透過損失）
に影響される。
【００１７】ところで、光変調器は、通常、基板（光学
基板）１８の裏面を接地された金属筐体に直接固定され
るが、この様にした場合、マイクロ波の共振により進行
波電極１６の透過損失に図１１の２１に示した様な数ｄ
Ｂの鋭いディップ（特性の急激な低下）を生じ、光変調
特性にも同様のディップが生じてしまう。
基板）１８の裏面を接地された金属筐体に直接固定され
るが、この様にした場合、マイクロ波の共振により進行
波電極１６の透過損失に図１１の２１に示した様な数ｄ
Ｂの鋭いディップ（特性の急激な低下）を生じ、光変調
特性にも同様のディップが生じてしまう。
【００１８】従来、この透過損失に生じるディップを抑
制するため、基板（光学基板）の厚さや幅を縮小した
り、図１２及び図１３（図１２のＢＢ’断面図）に示し
た様に基板（光学基板）１８と金属筐体２３との間に空
気層２２を設ける（特開平４ー１６０４）等してマイク
ロ波の共振を抑えていた。
制するため、基板（光学基板）の厚さや幅を縮小した
り、図１２及び図１３（図１２のＢＢ’断面図）に示し
た様に基板（光学基板）１８と金属筐体２３との間に空
気層２２を設ける（特開平４ー１６０４）等してマイク
ロ波の共振を抑えていた。
【００１９】又、特開平５ー９３８９２に示されている
光変調器では、マイクロ波の共振を抑えるために、基板
（光学基板）と金属筐体との間に、ガラス等の誘電率が
低い材料の層を設けている。
光変調器では、マイクロ波の共振を抑えるために、基板
（光学基板）と金属筐体との間に、ガラス等の誘電率が
低い材料の層を設けている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
様なマイクロ波の共振に対する対策が施された光変調器
には、以下の問題点があった。
様なマイクロ波の共振に対する対策が施された光変調器
には、以下の問題点があった。
【００２１】（１）基板（光学基板）と金属筐体との間
に空気層を設けた光変調器の場合、基板（光学基板）が
金属筐体で補強されていないため、機械的強度が弱く、
その取り扱いや光ファイバーとの接続が難しかった。
に空気層を設けた光変調器の場合、基板（光学基板）が
金属筐体で補強されていないため、機械的強度が弱く、
その取り扱いや光ファイバーとの接続が難しかった。
【００２２】（２）.誘電率が低い材料として熱的強度
が弱いガラス等を使用した場合、金属筐体に固定すると
きやＲＦコネクタを接続するときに熱を加える加工を行
うことができない。
が弱いガラス等を使用した場合、金属筐体に固定すると
きやＲＦコネクタを接続するときに熱を加える加工を行
うことができない。
【００２３】尚、従来は、進行波電極の透過損失（電気
的透過特性）に生じるディップの原因であるマイクロ波
の共振が、どの部分で起こっているかについては十分に
解明されていなかったため、マイクロ波の共振に対する
的確な対策を施すことが困難であった。
的透過特性）に生じるディップの原因であるマイクロ波
の共振が、どの部分で起こっているかについては十分に
解明されていなかったため、マイクロ波の共振に対する
的確な対策を施すことが困難であった。
【００２４】そこで、本発明はマイクロ波の共振が起こ
る部分及び原因を解明し、かかるマイクロ波の共振に対
して的確な対策を施したものであって、光変調器の光変
調特性に生じるディップ（進行波電極の透過損失（電気
的透過特性）に生じるディップ）を抑えつつ上記問題点
を解決した光変調器を提供するものである。
る部分及び原因を解明し、かかるマイクロ波の共振に対
して的確な対策を施したものであって、光変調器の光変
調特性に生じるディップ（進行波電極の透過損失（電気
的透過特性）に生じるディップ）を抑えつつ上記問題点
を解決した光変調器を提供するものである。
【００２５】尚、本発明によれば、簡単かつ確実な方法
でマイクロ波の共振に対する対策を施すことができる。
でマイクロ波の共振に対する対策を施すことができる。
【００２６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の光変調器
は、電気光学効果を有する光学基板上に光導波路、進行
波電極及び接地電極が形成され、かつ前記光学基板が金
属筐体上に固定されている光変調器に於いて、進行波電
極のテーパー部分、給電端部分及びそれらの周辺部の下
方に前記光学基板を介して電波吸収体の層を設けたこと
を特徴とするものである。
は、電気光学効果を有する光学基板上に光導波路、進行
波電極及び接地電極が形成され、かつ前記光学基板が金
属筐体上に固定されている光変調器に於いて、進行波電
極のテーパー部分、給電端部分及びそれらの周辺部の下
方に前記光学基板を介して電波吸収体の層を設けたこと
を特徴とするものである。
【００２７】請求項２記載の光変調器は、請求項１の光
変調器に於いて、進行波電極から金属筐体までの距離Ｌ
１を、進行波電極から接地電極までの距離Ｌ２としたと
きに、 Ｌ１≧１．２×Ｌ２ を満たすことを特徴とするものである。
変調器に於いて、進行波電極から金属筐体までの距離Ｌ
１を、進行波電極から接地電極までの距離Ｌ２としたと
きに、 Ｌ１≧１．２×Ｌ２ を満たすことを特徴とするものである。
【００２８】
［マイクロ波の共振が起こる部分及び原因について］図
１４及び図１５を参照して、従来の光変調器に於いてマ
イクロ波の共振が起こる部分及び原因について説明す
る。
１４及び図１５を参照して、従来の光変調器に於いてマ
イクロ波の共振が起こる部分及び原因について説明す
る。
【００２９】光変調器の光変調特性に生じるディップ
（進行波電極の透過損失（電気的透過特性）に生じるデ
ィップ）は、基板（光学基板）１８内を伝搬する電磁波
の共振に起因する。そして、この電磁波の共振は、図８
に示したように進行波電極１６と接地電極１７との電極
間ギャップが広い部分、つまりテーパー部分１３及び給
電部分１４での電界分布が原因で発生する。
（進行波電極の透過損失（電気的透過特性）に生じるデ
ィップ）は、基板（光学基板）１８内を伝搬する電磁波
の共振に起因する。そして、この電磁波の共振は、図８
に示したように進行波電極１６と接地電極１７との電極
間ギャップが広い部分、つまりテーパー部分１３及び給
電部分１４での電界分布が原因で発生する。
【００３０】図１４は、従来の光変調器の進行波電極の
テーパー部分又は給電部分に於ける基板（光学基板）内
の電界分布（電気力線）を示したものである。同図に示
した進行波電極のテーパー部分又は給電部分では、進行
波電極１６と接地電極１７との電極間ギャップが広くな
るため、基板（光学基板）１８内の電気力線を示した場
合、そのほとんどが進行波電極１６から金属筐体２３に
向かうものになる。
テーパー部分又は給電部分に於ける基板（光学基板）内
の電界分布（電気力線）を示したものである。同図に示
した進行波電極のテーパー部分又は給電部分では、進行
波電極１６と接地電極１７との電極間ギャップが広くな
るため、基板（光学基板）１８内の電気力線を示した場
合、そのほとんどが進行波電極１６から金属筐体２３に
向かうものになる。
【００３１】この電界分布（電磁界分布）は、電磁波が
導波管内を伝搬する際のＴＥ10モード（図１５参照）に
非常に近似している。このＴＥ10モードは、低次モード
であり、電磁波が基板（光学基板）１８内を伝搬し得る
最も単純な電磁界分布である。この電磁界分布は、電界
成分が進行方向に対して垂直方向だけに存在し、磁界は
進行方向にも存在するモードであり、ＴＥ10モードは、
そのモードの中で最も単純な電磁界分布を有するモード
である。
導波管内を伝搬する際のＴＥ10モード（図１５参照）に
非常に近似している。このＴＥ10モードは、低次モード
であり、電磁波が基板（光学基板）１８内を伝搬し得る
最も単純な電磁界分布である。この電磁界分布は、電界
成分が進行方向に対して垂直方向だけに存在し、磁界は
進行方向にも存在するモードであり、ＴＥ10モードは、
そのモードの中で最も単純な電磁界分布を有するモード
である。
【００３２】従って、ＴＥ10モードに近似した電磁界分
布が基板（光学基板）１８内に生じた場合、進行波電極
１６に変調信号（マイクロ波信号）を印可したときに基
板（光学基板）１８内を伝搬する電磁波が生じる。そし
て、この電磁波が基板（光学基板）内で共振現象を引き
起こすため、進行波電極１６の透過損失（電気的透過特
性）にディップが生じ、光変調器の光変調特性にもディ
ップが生じる。
布が基板（光学基板）１８内に生じた場合、進行波電極
１６に変調信号（マイクロ波信号）を印可したときに基
板（光学基板）１８内を伝搬する電磁波が生じる。そし
て、この電磁波が基板（光学基板）内で共振現象を引き
起こすため、進行波電極１６の透過損失（電気的透過特
性）にディップが生じ、光変調器の光変調特性にもディ
ップが生じる。
【００３３】この光変調器の光変調特性に生じるディッ
プ（進行波電極１６の透過損失（電気的透過特性）に生
じるディップ）を除去するためには、進行波電極１６か
ら金属筐体２３に向かう電気力線で示された電界２０の
エネルギーを何らかの方法で吸収して基板（光学基板）
内に伝搬しないようにすればよい。
プ（進行波電極１６の透過損失（電気的透過特性）に生
じるディップ）を除去するためには、進行波電極１６か
ら金属筐体２３に向かう電気力線で示された電界２０の
エネルギーを何らかの方法で吸収して基板（光学基板）
内に伝搬しないようにすればよい。
【００３４】［本発明にかかる光変調器の構成］次に、
進行波電極１６から金属筐体２３に向かう電気力線で示
された電界２０のエネルギーを吸収する部分を設けた本
発明にかかる光変調器の構成について説明する。
進行波電極１６から金属筐体２３に向かう電気力線で示
された電界２０のエネルギーを吸収する部分を設けた本
発明にかかる光変調器の構成について説明する。
【００３５】図１は、本発明にかかる光変調器の構成を
示した分解図である。同図に於いては、金属筐体２３の
構造を示すために、基板（光学基板）１８と金属筐体２
３を分離した状態で示しているが、実際は、基板（光学
基板）１８が導電性接着剤などを用いて接地された金属
筐体２３に固定されている。ここで、金属筐体２３に設
けられている溝部２５は、基板（光学基板）１８を金属
筐体２３に固定したときに電波吸収体層を設ける（電波
吸収体２４を充填する）部分である。
示した分解図である。同図に於いては、金属筐体２３の
構造を示すために、基板（光学基板）１８と金属筐体２
３を分離した状態で示しているが、実際は、基板（光学
基板）１８が導電性接着剤などを用いて接地された金属
筐体２３に固定されている。ここで、金属筐体２３に設
けられている溝部２５は、基板（光学基板）１８を金属
筐体２３に固定したときに電波吸収体層を設ける（電波
吸収体２４を充填する）部分である。
【００３６】この溝部２５は、図２、３（図１のＣＣ’
断面）に示したように基板（光学基板）１８を金属筐体
２３に固定したときに、基板（光学基板）１８上に設け
られている進行波電極１６のテーパー部分、給電部分及
びそれらの周辺部の下方に位置するように設けられ、そ
の部分に電波吸収体２４が充填される。
断面）に示したように基板（光学基板）１８を金属筐体
２３に固定したときに、基板（光学基板）１８上に設け
られている進行波電極１６のテーパー部分、給電部分及
びそれらの周辺部の下方に位置するように設けられ、そ
の部分に電波吸収体２４が充填される。
【００３７】上記電波吸収体２４を溝部２５に充填した
場合、発生した電界のエネルギーが電波吸収体２４によ
り吸収されるので基板内を電磁波が伝搬することが無く
なり進行波電極１６の透過損失（電気的透過特性）に生
じるディップを除去する効果は得られる。
場合、発生した電界のエネルギーが電波吸収体２４によ
り吸収されるので基板内を電磁波が伝搬することが無く
なり進行波電極１６の透過損失（電気的透過特性）に生
じるディップを除去する効果は得られる。
【００３８】ここで、進行波電極１６から接地電極1７
に向かう電気力線で示された電界２０のエネルギーを電
波吸収体２４で効率よく吸収するには進行波電極１６か
ら金属筐体２３までの距離Ｌ１を、進行波電極１６から
接地電極１７までの距離Ｌ２よりも長くする必要があ
り、 Ｌ１≧１．２×Ｌ２・・・（１） となるように溝部２５を設け電波吸収体２４を充填する
ことが望ましい。但し、上記電界のエネルギーを吸収す
るためには、 Ｌ１＝１．２×Ｌ２・・・（２） で十分であり、機械的強度を考慮すれば、Ｌ１を余り長
くすることは好ましくない。又、Ｌ１が短い場合（式
（１）を満たさない場合）であっても、光変調器の光変
調特性に生じるディップ（進行波電極１６の透過損失
（電気的透過特性）に生じるディップ）を除去する効果
は得られる。但し、その効果は小さくなる。
に向かう電気力線で示された電界２０のエネルギーを電
波吸収体２４で効率よく吸収するには進行波電極１６か
ら金属筐体２３までの距離Ｌ１を、進行波電極１６から
接地電極１７までの距離Ｌ２よりも長くする必要があ
り、 Ｌ１≧１．２×Ｌ２・・・（１） となるように溝部２５を設け電波吸収体２４を充填する
ことが望ましい。但し、上記電界のエネルギーを吸収す
るためには、 Ｌ１＝１．２×Ｌ２・・・（２） で十分であり、機械的強度を考慮すれば、Ｌ１を余り長
くすることは好ましくない。又、Ｌ１が短い場合（式
（１）を満たさない場合）であっても、光変調器の光変
調特性に生じるディップ（進行波電極１６の透過損失
（電気的透過特性）に生じるディップ）を除去する効果
は得られる。但し、その効果は小さくなる。
【００３９】［溝部について］次に、上記溝部の形状に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００４０】上記溝部の形状については、特に限定され
ず、その断面形状が曲線や弧等で示されるものであって
もよい。従って、溝部の形状については加工の容易性や
基板（光学基板）強度の低下等を考慮して自由に決める
ことができる。
ず、その断面形状が曲線や弧等で示されるものであって
もよい。従って、溝部の形状については加工の容易性や
基板（光学基板）強度の低下等を考慮して自由に決める
ことができる。
【００４１】例えば、図４に示したように金属筐体２３
に段差２６を設けてもよい。この場合、進行波電極のテ
ーパー部分、給電部分及びそれらの電極間ギャップ部分
の下方以外の部分にも電波吸収体２４の層を設けること
になる。又、図５に示したように金属ブロック２７を用
いて段差を設けてもよい。
に段差２６を設けてもよい。この場合、進行波電極のテ
ーパー部分、給電部分及びそれらの電極間ギャップ部分
の下方以外の部分にも電波吸収体２４の層を設けること
になる。又、図５に示したように金属ブロック２７を用
いて段差を設けてもよい。
【００４２】［電波吸収体について］上記電波吸収体と
しては、抵抗損失、誘電損失、磁気損失のいずれかが大
きい材料であれば、特に、材料は限定されない。
しては、抵抗損失、誘電損失、磁気損失のいずれかが大
きい材料であれば、特に、材料は限定されない。
【００４３】例えば、カーボンゴム、カーボン粉末と接
着剤を混合して抵抗値を１００ｋΩ／ｃｍ〜１０ＭΩ／
ｃｍ程度にしたも、フェライト粉末を混ぜ込んだゴム、
フェライト粉末と接着剤を混合したもの等を用いること
ができる。
着剤を混合して抵抗値を１００ｋΩ／ｃｍ〜１０ＭΩ／
ｃｍ程度にしたも、フェライト粉末を混ぜ込んだゴム、
フェライト粉末と接着剤を混合したもの等を用いること
ができる。
【００４４】
【実施例】次に、本発明にかかる光変調器の実施例につ
いて説明する。尚、本実施例では、図１及び図２に示し
た構成の光変調器を作製した。
いて説明する。尚、本実施例では、図１及び図２に示し
た構成の光変調器を作製した。
【００４５】（１）まず、基板（光学基板）１８とし
て、厚さ０．５ｍｍ（通常０．２〜０．８mm程度）のＺ
カットＹ軸伝搬ニオブ酸リチウム基板を用意し、この基
板（光学基板）上に幅９μm（通常６〜１２μm程度）、
膜厚８０ｎｍ（通常４０〜１２０ｎｍ程度）のチタン薄
膜のパターンを形成した。ここで、チタン薄膜の形成に
は電子ビーム蒸着法、パターン形成にはリフトオフ法を
用いた。その後、この基板（光学基板）に９５０〜１１
００℃で熱拡散処理を施し、マッハツェンダ型チタン拡
散光導波路１１を作製した。
て、厚さ０．５ｍｍ（通常０．２〜０．８mm程度）のＺ
カットＹ軸伝搬ニオブ酸リチウム基板を用意し、この基
板（光学基板）上に幅９μm（通常６〜１２μm程度）、
膜厚８０ｎｍ（通常４０〜１２０ｎｍ程度）のチタン薄
膜のパターンを形成した。ここで、チタン薄膜の形成に
は電子ビーム蒸着法、パターン形成にはリフトオフ法を
用いた。その後、この基板（光学基板）に９５０〜１１
００℃で熱拡散処理を施し、マッハツェンダ型チタン拡
散光導波路１１を作製した。
【００４６】（２）次に、この基板（光学基板）１８上
にバッファ層１９として、厚さ１μm（通常０．３〜２
μm程度）の二酸化珪素（ＳｉＯ2）薄膜を、電子ビーム
蒸着法により形成した。
にバッファ層１９として、厚さ１μm（通常０．３〜２
μm程度）の二酸化珪素（ＳｉＯ2）薄膜を、電子ビーム
蒸着法により形成した。
【００４７】（３）続いて、バッファ層１９上にガイド
レジストの形成を経て電界メッキにより厚さ１５μmの
金からなる進行波電極１６及び接地電極１７を形成し
た。
レジストの形成を経て電界メッキにより厚さ１５μmの
金からなる進行波電極１６及び接地電極１７を形成し
た。
【００４８】（４）次に、真鍮からなる金属筐体２３を
用意し、切削加工により進行波電極のテーパー部分１
３、給電部分１４及びそれらの電極間ギャップ部分の下
になる部分に深さ２ｍｍの溝部を形成した。
用意し、切削加工により進行波電極のテーパー部分１
３、給電部分１４及びそれらの電極間ギャップ部分の下
になる部分に深さ２ｍｍの溝部を形成した。
【００４９】（５）上記において形成した溝部２５に電
波吸収体２４として、抵抗値が５００ｋΩ／ｃｍ程度に
なるようにカーボンの粉を溶かし込んだ接着剤を充填し
た。
波吸収体２４として、抵抗値が５００ｋΩ／ｃｍ程度に
なるようにカーボンの粉を溶かし込んだ接着剤を充填し
た。
【００５０】（６）上記基板（光学基板）１８を導電性
接着剤を用いて上記金属筐体２３に固定し、金属筐体２
３に設けられているＲＦコネクタ（マイクロ波を光変調
器に入力するために設けられた高周波用のコネクタ）２
８を進行波電極１６の給電部分１４に半田付けする。
接着剤を用いて上記金属筐体２３に固定し、金属筐体２
３に設けられているＲＦコネクタ（マイクロ波を光変調
器に入力するために設けられた高周波用のコネクタ）２
８を進行波電極１６の給電部分１４に半田付けする。
【００５１】以上のようにして作製した光変調器につい
て、進行波電極１６の透過損失（電気的透過特性）を測
定した結果を図６に示した。同図からもわかるように、
進行波電極１６の透過損失（電気的透過特性）に生じる
ディップが十分に除去されていることが確認できた。
又、光変調器の光変調特性についても良好な特性が得ら
れた。
て、進行波電極１６の透過損失（電気的透過特性）を測
定した結果を図６に示した。同図からもわかるように、
進行波電極１６の透過損失（電気的透過特性）に生じる
ディップが十分に除去されていることが確認できた。
又、光変調器の光変調特性についても良好な特性が得ら
れた。
【００５２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の光変調
器によれば、進行波電極のテーパー部分、給電部分及び
それらの周辺部（電極間ギャップ部分等）の下方に前記
光学基板を介して電波吸収体の層を設けたことにより以
下の効果を得ることができた。
器によれば、進行波電極のテーパー部分、給電部分及び
それらの周辺部（電極間ギャップ部分等）の下方に前記
光学基板を介して電波吸収体の層を設けたことにより以
下の効果を得ることができた。
【００５３】（１）光変調器の光変調特性に生じるディ
ップ（進行波電極の透過損失（電気的透過特性）に生じ
るディップ）を除去するができる。つまり、光変調器の
光変調特性（進行波電極の電気的透過特性）を向上させ
ることができる。
ップ（進行波電極の透過損失（電気的透過特性）に生じ
るディップ）を除去するができる。つまり、光変調器の
光変調特性（進行波電極の電気的透過特性）を向上させ
ることができる。
【００５４】（２）金属筐体の溝部以外の部分では、基
板（光学基板）が金属筐体で補強されるため、機械的強
度が低下することがほとんどない。
板（光学基板）が金属筐体で補強されるため、機械的強
度が低下することがほとんどない。
【００５５】（３）金属筐体に設ける溝部を変更するだ
けで、容易に設計変更に対応することができる。
けで、容易に設計変更に対応することができる。
【００５６】（４）金属筐体の溝部に充填した電波吸収
体は、熱的強度が強いため、金属筐体への固定やＲＦコ
ネクタの接続の際に、熱を加える加工が可能となる。
体は、熱的強度が強いため、金属筐体への固定やＲＦコ
ネクタの接続の際に、熱を加える加工が可能となる。
【図１】本発明にかかる光変調器の構成を示した分解図
（斜視図）である。
（斜視図）である。
【図２】本発明にかかる光変調器の構成を示した断面図
（図１のＣＣ’断面）である。
（図１のＣＣ’断面）である。
【図３】本発明にかかる光変調器に於ける進波電極のテ
ーパー部分又は給電部分に生じる電界分布（電気力線）
を示した図面である。
ーパー部分又は給電部分に生じる電界分布（電気力線）
を示した図面である。
【図４】本発明にかかる光変調器の構成を示した分解図
（斜視図）である。
（斜視図）である。
【図５】本発明にかかる光変調器の構成を示した分解図
（斜視図）である。
（斜視図）である。
【図６】本発明にかかる光変調器に於ける進行波電極の
透過損失（電気的透過特性）を示したグラフである。
透過損失（電気的透過特性）を示したグラフである。
【図７】送信モジュールの構成を示したブロック図であ
る。
る。
【図８】光変調器の構成を示した平面図である。
【図９】光変調器の構成を示した断面図（図８のＡＡ’
断面）である。
断面）である。
【図１０】光変調器の動作を説明するための図面であ
る。
る。
【図１１】従来の光変調器に於ける進行波電極の透過損
失（電気的透過特性）を示したグラフである。
失（電気的透過特性）を示したグラフである。
【図１２】従来の光変調器の構成を示した分解図（斜視
図）である。
図）である。
【図１３】従来の光変調器の構成を示した断面図（図１
２のＢＢ’断面）である。
２のＢＢ’断面）である。
【図１４】従来の光変調器に於ける行波電極のテーパー
部分又は給電部分に生じる電界分布（電気力線）を示し
た図面である。
部分又は給電部分に生じる電界分布（電気力線）を示し
た図面である。
【図１５】ＴＥ10モードの電磁界分布を示した図面であ
る。
る。
１ 光変調器 ２ 光アイソレータ ３ レーザーダイオードモジュール １１ 光導波路 １２ 相互作用部分 １３ テーパー部分 １４ 給電部分 １６ 進行波電極 １７ 接地電極 １８ 基板（光学基板） １９ バッファ層 ２０ 電界（電気力線） ２１ ディップ ２２ 空気層 ２３ 金属筐体 ２４ 電波吸収体 ２５ 溝部 ２６ 段差 ２７ 金属ブロック ２８ ＲＦコネクタ
Claims (2)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する光学基板上に光導
波路、進行波電極及び接地電極が形成され、かつ前記光
学基板が金属筐体上に固定されている光変調器に於い
て、進行波電極のテーパー部分、給電端部分及びそれら
の周辺部の下方に前記光学基板を介して電波吸収体の層
を設けたことを特徴とする光変調器。 - 【請求項２】 請求項１記載の光変調器に於いて、進行
波電極から金属筐体までの距離Ｌ１を、進行波電極から
接地電極までの距離Ｌ２としたときに、 Ｌ１≧１．２×Ｌ２ を満たすことを特徴とする光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04506197A JP3719563B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04506197A JP3719563B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 光変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10239647A true JPH10239647A (ja) | 1998-09-11 |
| JP3719563B2 JP3719563B2 (ja) | 2005-11-24 |
Family
ID=12708851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04506197A Expired - Fee Related JP3719563B2 (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3719563B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016191823A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器モジュール |
| JP2021196203A (ja) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | 国立大学法人三重大学 | 光電界センサヘッド |
| WO2022145342A1 (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器とそれを用いた光送信装置 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP04506197A patent/JP3719563B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016191823A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器モジュール |
| JP2021196203A (ja) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | 国立大学法人三重大学 | 光電界センサヘッド |
| WO2022145342A1 (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器とそれを用いた光送信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3719563B2 (ja) | 2005-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5138480A (en) | Traveling wave optical modulator | |
| JP2004157500A (ja) | 光変調器 | |
| JPH0652342B2 (ja) | 電気光学変調器 | |
| US6504640B2 (en) | Resonant optical modulators with zero chirp | |
| US6646776B1 (en) | Suppression of high frequency resonance in an electro-optical modulator | |
| US6033126A (en) | Optical waveguide module having improved high-frequency characteristics | |
| JP3279210B2 (ja) | 光変調器 | |
| JPH11183858A (ja) | 進行波型光変調器及び光変調方法 | |
| US20030016896A1 (en) | Electro-optic waveguide devices | |
| JP3570735B2 (ja) | 光導波路デバイス | |
| US6885780B2 (en) | Suppression of high frequency resonance in an electro-optical modulator | |
| JP2017003669A (ja) | 半導体マッハツェンダ光変調器 | |
| JP3719563B2 (ja) | 光変調器 | |
| US5459800A (en) | Optical modulation device and method of driving the same | |
| JP2013037243A (ja) | 光変調器 | |
| JP2919132B2 (ja) | 光変調器 | |
| Laubacher et al. | Fabrication and performance of KTP optoelectronic modulators | |
| JP2004226769A (ja) | 光送信装置 | |
| JPH06308437A (ja) | 光制御素子 | |
| JPH11295675A (ja) | 高速光変調器 | |
| JP3067760B1 (ja) | 導波路型光デバイス | |
| JPWO2004086126A1 (ja) | 導波路型光変調器 | |
| US6792011B2 (en) | Frequency modulated laser with high modulation bandwidth | |
| JP2011090332A (ja) | 光変調装置 | |
| US20220221744A1 (en) | Integrated compact z-cut lithium niobate modulator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20031210 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031210 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20031210 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20031210 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050104 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050125 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050225 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050322 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20050831 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20050901 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |