JPH1068915A - 分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界センサ - Google Patents
分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界センサInfo
- Publication number
- JPH1068915A JPH1068915A JP24565896A JP24565896A JPH1068915A JP H1068915 A JPH1068915 A JP H1068915A JP 24565896 A JP24565896 A JP 24565896A JP 24565896 A JP24565896 A JP 24565896A JP H1068915 A JPH1068915 A JP H1068915A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- polarization inversion
- electric field
- optical
- optical waveguides
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分極反転を用いた場合でも、消光比の低下を
抑制し、これを使用したデバイスの性能劣化を軽減する
分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界センサを提供
すること。 【解決手段】 入射光を二つにＹ字型に分岐する光導波
路１と、分岐された光導波路１に接続した二つの位相シ
フト光導波路１と、これらを合流させるためのＹ字型に
分岐する光導波路からなり、かつ、上記二つの位相シフ
ト光導波路の両方の一部分に長さの異なる分極反転部Ａ
２，Ｂ３を形成した分岐干渉形光導波路。
抑制し、これを使用したデバイスの性能劣化を軽減する
分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界センサを提供
すること。 【解決手段】 入射光を二つにＹ字型に分岐する光導波
路１と、分岐された光導波路１に接続した二つの位相シ
フト光導波路１と、これらを合流させるためのＹ字型に
分岐する光導波路からなり、かつ、上記二つの位相シフ
ト光導波路の両方の一部分に長さの異なる分極反転部Ａ
２，Ｂ３を形成した分岐干渉形光導波路。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路により入
射光を制御する光デバイスに関し、特に電気回路から発
生する電波ノイズおよび測定環境内の電波ノイズの計測
や、大電力装置および送電線に発生する電界の計測など
に使用する分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界セ
ンサに関するものである。
射光を制御する光デバイスに関し、特に電気回路から発
生する電波ノイズおよび測定環境内の電波ノイズの計測
や、大電力装置および送電線に発生する電界の計測など
に使用する分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界セ
ンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な分岐干渉形光導波路を図４に示
す。
す。
【０００３】図４に示す光導波路において、入射光４
は、Ｙ字型分岐部で等分に分岐され、二本の光導波路１
ａを通過し、その後、合波部で再び合波され、出射され
る。
は、Ｙ字型分岐部で等分に分岐され、二本の光導波路１
ａを通過し、その後、合波部で再び合波され、出射され
る。
【０００４】入射光４が分岐され、二本の光導波路１ａ
を通過する際に、二つの光導波路１ａに対して光学結晶
基板の結晶軸方向に互いに異なる電界を印加すると、通
過する光に位相差が生じる。これらが合波されると、干
渉により強度変調された光が出射される。光の位相差が
π／２の場合、合波された光は互いに打ち消し合い、出
射光の強度は０となる。
を通過する際に、二つの光導波路１ａに対して光学結晶
基板の結晶軸方向に互いに異なる電界を印加すると、通
過する光に位相差が生じる。これらが合波されると、干
渉により強度変調された光が出射される。光の位相差が
π／２の場合、合波された光は互いに打ち消し合い、出
射光の強度は０となる。
【０００５】分岐した光導波路１ａの近傍に電極３ａを
設置し、これにアンテナ２ａを接続し、周囲の電界情報
を電圧として電極３ａに印加すれば、光導波路１ａに対
して周囲の電界に比例した電界を印加できる。その印加
電界により、光導波路１ａを通過する光は、強度変調さ
れて出射されるため、周囲の電界情報(信号)を光信号と
して伝達することが可能となる。
設置し、これにアンテナ２ａを接続し、周囲の電界情報
を電圧として電極３ａに印加すれば、光導波路１ａに対
して周囲の電界に比例した電界を印加できる。その印加
電界により、光導波路１ａを通過する光は、強度変調さ
れて出射されるため、周囲の電界情報(信号)を光信号と
して伝達することが可能となる。
【０００６】更に、電極やアンテナを用いずに通過光に
対して変調をかける方法がある。分岐干渉形光導波路の
分岐後の光導波路のうち、一方を分極反転させる方法で
ある。
対して変調をかける方法がある。分岐干渉形光導波路の
分岐後の光導波路のうち、一方を分極反転させる方法で
ある。
【０００７】光学結晶基板上に形成された光導波路に対
して、その基板の結晶軸方向に電界を印加すれば、光導
波路を通過する光は位相変調される。上記のように分岐
された光導波路の一方が分極反転されている場合、二つ
の光導波路に印加される電界は互いに反対方向となり、
通過光に位相差が生じ、強度変調された光が出射され
る。
して、その基板の結晶軸方向に電界を印加すれば、光導
波路を通過する光は位相変調される。上記のように分岐
された光導波路の一方が分極反転されている場合、二つ
の光導波路に印加される電界は互いに反対方向となり、
通過光に位相差が生じ、強度変調された光が出射され
る。
【０００８】この方法を用いれば、金属を含まない純粋
な光学部品のみで電界情報(信号)を光信号に変換するこ
とが可能となる。
な光学部品のみで電界情報(信号)を光信号に変換するこ
とが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】現状の分極反転型光導
波路は、上記のように分岐干渉形光導波路の分岐した二
つの光導波路のうち、一方の光導波路の一部分を分極反
転させた構造をとっている。
波路は、上記のように分岐干渉形光導波路の分岐した二
つの光導波路のうち、一方の光導波路の一部分を分極反
転させた構造をとっている。
【００１０】この構造では、分極が反転した境界部分で
光透過損失が生ずるため、分岐した二本の光導波路の光
の透過率に差が生じ、印加電界により位相変調され、合
波される二つの光に強度差が生じる。
光透過損失が生ずるため、分岐した二本の光導波路の光
の透過率に差が生じ、印加電界により位相変調され、合
波される二つの光に強度差が生じる。
【００１１】二つの光の位相差がπ／２の場合、合波さ
れた光は互いに打ち消し合うが、両者に強度差があるた
め、出射光の強度は０にはならない。
れた光は互いに打ち消し合うが、両者に強度差があるた
め、出射光の強度は０にはならない。
【００１２】従って、出射光強度の最大値と最小値の
比、即ち消光比が小さくなり、性能劣化につながる。
比、即ち消光比が小さくなり、性能劣化につながる。
【００１３】本発明の課題は、分極反転を用いた場合で
も、消光比の低下を抑制し、これを使用したデバイスの
性能劣化を軽減する分岐干渉形光導波路及びそれを用い
た電界センサを提供することにある。
も、消光比の低下を抑制し、これを使用したデバイスの
性能劣化を軽減する分岐干渉形光導波路及びそれを用い
た電界センサを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電気
光学効果をもつ光学結晶基板上に形成され、入射光を二
つに分岐するＹ字型分岐部を有する光導波路と、前記光
導波路に接続した二つの位相シフト光導波路と、これら
を合流するための対向するＹ字型分岐部を有する光導波
路から構成され、二つの前記位相シフト光導波路の両方
の一部分を分極反転させてなることを特徴とする分岐干
渉形光導波路が得られる。
光学効果をもつ光学結晶基板上に形成され、入射光を二
つに分岐するＹ字型分岐部を有する光導波路と、前記光
導波路に接続した二つの位相シフト光導波路と、これら
を合流するための対向するＹ字型分岐部を有する光導波
路から構成され、二つの前記位相シフト光導波路の両方
の一部分を分極反転させてなることを特徴とする分岐干
渉形光導波路が得られる。
【００１５】又、本発明によれば、上記の分岐干渉
形光導波路を用いた電界センサが得られる。
形光導波路を用いた電界センサが得られる。
【００１６】分岐干渉形光導波路において、入射光はＹ
字形分岐点で等分に分岐され、二つの光導波路に進入す
るが、どちらか一方が分極反転されている場合、分極反
転境界での光損失により光の透過率に差が生じる。
字形分岐点で等分に分岐され、二つの光導波路に進入す
るが、どちらか一方が分極反転されている場合、分極反
転境界での光損失により光の透過率に差が生じる。
【００１７】これに対し、本発明の分岐干渉形光導波路
では、分岐後の二つの光導波路の両方を分極反転させて
いる。分極反転した光導波路の一方は、従来のものと同
様の形状をとり、他方は、分極反転部が導波路方向に比
較的短い形状を取る。このような形状により、二つの光
導波路の透過率の差が縮小され、結果的に消光比の低下
が抑制される。
では、分岐後の二つの光導波路の両方を分極反転させて
いる。分極反転した光導波路の一方は、従来のものと同
様の形状をとり、他方は、分極反転部が導波路方向に比
較的短い形状を取る。このような形状により、二つの光
導波路の透過率の差が縮小され、結果的に消光比の低下
が抑制される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下の本発明の分岐干渉形光導波
路及びそれを用いた電界センサの実施の形態について、
図面を用いて説明する。
路及びそれを用いた電界センサの実施の形態について、
図面を用いて説明する。
【００１９】図１は、本発明の分岐干渉形光導波路の実
施の形態を示す正面図である。
施の形態を示す正面図である。
【００２０】図１に示すように、ＺカットのＬｉＮｂＯ
3結晶基板を用い、表面に幅８μｍ、深さ６μｍの分岐
干渉形光導波路１をＴｉ熱拡散によって形成した。
3結晶基板を用い、表面に幅８μｍ、深さ６μｍの分岐
干渉形光導波路１をＴｉ熱拡散によって形成した。
【００２１】ここで、分岐後の二つの直線光導波路１の
長さは２９ｍｍ、一方の分極反転部Ａ２の長さは２５ｍ
ｍ、他方の分極反転部Ｂ３の長さは５ｍｍ、導波路間の
間隔は２０μｍとした。
長さは２９ｍｍ、一方の分極反転部Ａ２の長さは２５ｍ
ｍ、他方の分極反転部Ｂ３の長さは５ｍｍ、導波路間の
間隔は２０μｍとした。
【００２２】次に、この分岐干渉形光変調器に、ＳｉＯ
2を約０.５μｍ堆積し、フォトレジストパターニングと
ＳｉＯ2エッチングで、光導波路の分極反転を施す部分
を露出させた。
2を約０.５μｍ堆積し、フォトレジストパターニングと
ＳｉＯ2エッチングで、光導波路の分極反転を施す部分
を露出させた。
【００２３】更に、電気炉によりＷＥＴ酸素雰囲気中
で、１０００℃、２時間の熱処理を行い、加熱終了後、
炉内で自然冷却させた。
で、１０００℃、２時間の熱処理を行い、加熱終了後、
炉内で自然冷却させた。
【００２４】これにより、光導波路の分極反転部を作製
した。なお、結晶表面に残ったＳｉＯ2は、バッファエ
ッチング液で除去した。
した。なお、結晶表面に残ったＳｉＯ2は、バッファエ
ッチング液で除去した。
【００２５】図２に示すように、上記のようにして製造
した分岐干渉形光導波路１を、パッケージ６上の光学結
晶基板５に設け、その分岐干渉形光導波路に、入射側は
偏波保存ファイバ、出射側はシングルモードファイバと
した入射用光ファイバ７と射射用光ファイバ８を接続
し、伝搬レーザ光波長は１.３１μｍとして、電界セン
サ９を作製した。
した分岐干渉形光導波路１を、パッケージ６上の光学結
晶基板５に設け、その分岐干渉形光導波路に、入射側は
偏波保存ファイバ、出射側はシングルモードファイバと
した入射用光ファイバ７と射射用光ファイバ８を接続
し、伝搬レーザ光波長は１.３１μｍとして、電界セン
サ９を作製した。
【００２６】本発明の実施の形態による分岐干渉形光導
波路１を用いて作製した電界センサ９を使用して、性能
測定を行った。周波数は５０ＭＨｚ、レベルメータバン
ド幅は、７.５ｋＨｚとした。
波路１を用いて作製した電界センサ９を使用して、性能
測定を行った。周波数は５０ＭＨｚ、レベルメータバン
ド幅は、７.５ｋＨｚとした。
【００２７】実験結果から、この電界センサの消光比は
１５ｄＢであり、従来のものの消光比１０ｄＢに比較し
て５ｄＢの改善が確認された。
１５ｄＢであり、従来のものの消光比１０ｄＢに比較し
て５ｄＢの改善が確認された。
【００２８】又、１２０ｄＢμＶ／ｍ〜１８０ｄＢμＶ
／ｍの電界に対して直線性を示すことが確認された。加
えて、この電界センサは、電極やアンテナ等を用いない
ため、非常に小型であり、伝達ノイズの少ないものとな
っている。
／ｍの電界に対して直線性を示すことが確認された。加
えて、この電界センサは、電極やアンテナ等を用いない
ため、非常に小型であり、伝達ノイズの少ないものとな
っている。
【００２９】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、分岐
干渉形光導波路において分極反転を用いた場合でも、消
光比の低下を抑制し、これを使用したデバイスの性能劣
化を軽減する分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界
センサを提供することができる。
干渉形光導波路において分極反転を用いた場合でも、消
光比の低下を抑制し、これを使用したデバイスの性能劣
化を軽減する分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界
センサを提供することができる。
【図１】本発明の分岐干渉形光導波路を示す正面図。
【図２】本発明の分岐干渉形光導波路を用いた電界セン
サを示す正面図。
サを示す正面図。
【図３】従来の分岐干渉形光導波路を示す正面図。
【図４】従来の分岐干渉形光導波路、アンテナ、電極を
示す配置図。
示す配置図。
１，１ａ （分岐干渉形）光導波路 ２ 分極反転部Ａ ２ａ アンテナ ３ 分極反転部Ｂ ３ａ 電極 ４ 入射光 ５ 光学結晶基板 ６ パッケージ ７ 入射用光ファイバ ８ 出射用光ファイバ ９ 電界センサ
Claims (2)
- 【請求項１】 電気光学効果をもつ光学結晶基板上に形
成され、入射光を二つに分岐するＹ字型分岐部を有する
光導波路と、前記光導波路に接続した二つの位相シフト
光導波路と、これらを合流するための対向するＹ字型分
岐部を有する光導波路から構成され、二つの前記位相シ
フト光導波路の両方の一部分を分極反転させてなること
を特徴とする分岐干渉形光導波路。 - 【請求項２】 請求項１記載の分岐干渉形光導波路を用
いたことを特徴とする電界センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24565896A JPH1068915A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24565896A JPH1068915A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068915A true JPH1068915A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=17136902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24565896A Withdrawn JPH1068915A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 分岐干渉形光導波路及びそれを用いた電界センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1068915A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0694936A1 (en) * | 1994-07-19 | 1996-01-31 | Nec Corporation | Trapezoid- or arc-shaped chip component |
| JP2017187398A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 日本電信電話株式会社 | 電界強度測定器 |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP24565896A patent/JPH1068915A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0694936A1 (en) * | 1994-07-19 | 1996-01-31 | Nec Corporation | Trapezoid- or arc-shaped chip component |
| JP2017187398A (ja) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | 日本電信電話株式会社 | 電界強度測定器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041020 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050302 |