JPH11271552A - 光導波路素子の動作点制御方法 - Google Patents
光導波路素子の動作点制御方法Info
- Publication number
- JPH11271552A JPH11271552A JP7427398A JP7427398A JPH11271552A JP H11271552 A JPH11271552 A JP H11271552A JP 7427398 A JP7427398 A JP 7427398A JP 7427398 A JP7427398 A JP 7427398A JP H11271552 A JPH11271552 A JP H11271552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- operating point
- groove
- optical
- substrate
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 再現性に優れるとともに、経時的な変化のな
い光導波路素子の動作点制御方法を提供する 【解決手段】 電気光学効果を有する基板と、この基板
上に形成されたマッハツエンダー型光導波路とを具えた
光導波路素子の動作点制御方法において、前記光導波路
素子をモジュール化した後、前記マッハツエンダー型光
導波路が形成された前記基板の表面上に、レーザ照射に
より溝を形成しながら前記光導波路素子からの光信号の
変化を監視し、前記溝の大きさを調節することにより、
モジュール化した光導波路素子の動作点をインサイトに
制御することを特徴とする光導波路素子の動作点制御方
法である。
い光導波路素子の動作点制御方法を提供する 【解決手段】 電気光学効果を有する基板と、この基板
上に形成されたマッハツエンダー型光導波路とを具えた
光導波路素子の動作点制御方法において、前記光導波路
素子をモジュール化した後、前記マッハツエンダー型光
導波路が形成された前記基板の表面上に、レーザ照射に
より溝を形成しながら前記光導波路素子からの光信号の
変化を監視し、前記溝の大きさを調節することにより、
モジュール化した光導波路素子の動作点をインサイトに
制御することを特徴とする光導波路素子の動作点制御方
法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路素子の動
作点制御方法に関し、さらに詳しくは、光ファイバを使
用した光通信システム用の光変調素子、あるいは、光電
界センサシステム用の電界センサ素子などの動作点制御
方法として使用することのできる、動作点制御方法に関
する。
作点制御方法に関し、さらに詳しくは、光ファイバを使
用した光通信システム用の光変調素子、あるいは、光電
界センサシステム用の電界センサ素子などの動作点制御
方法として使用することのできる、動作点制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】マッハツエンダー型光導波路を用いた素
子においては、リニアで安定であるという観点から、動
作点を光強度変調曲線（以下、略して変調曲線という場
合がある）の中点（変曲点）に設定して使用する。入力
導波路をＹ分岐導波路にて二つの導波路に分岐し、各々
直線導波路を経た後再びＹ分岐導波路にて合波されて出
力導波路が形成された。Ｙ−Ｙ型のマッハツエンダー型
光導波路を用いた場合は、変調曲線は図１（ａ）の曲線
Ｐのようになり、動作点を変調曲線の中点Ａ又はＢに置
くためには、変調曲線の半波長電圧の１／２の電圧を、
＋極性、又は−極性で前記マッハツエンダー型光導波路
に印加する必要がある。一方、入力導波路をＹ分岐導波
路にて二つの導波路に分岐し、各々直線導波路を経た
後、各々の直線導波路が近接して方向性結合器が形成さ
れたＹ−ＢＢＩ型の方向性結合器を設けたマッハツエン
ダー型導波路を用いた場合においては、その変調曲線
は、図１（ｂ）の曲線Ｑ，Ｒのようになり、変調曲線の
中点Ｃ及びＤは印加電圧０Ｖの位置に相当する。したが
って、この場合においては、上記のように半波長電圧を
印加する必要はない。
子においては、リニアで安定であるという観点から、動
作点を光強度変調曲線（以下、略して変調曲線という場
合がある）の中点（変曲点）に設定して使用する。入力
導波路をＹ分岐導波路にて二つの導波路に分岐し、各々
直線導波路を経た後再びＹ分岐導波路にて合波されて出
力導波路が形成された。Ｙ−Ｙ型のマッハツエンダー型
光導波路を用いた場合は、変調曲線は図１（ａ）の曲線
Ｐのようになり、動作点を変調曲線の中点Ａ又はＢに置
くためには、変調曲線の半波長電圧の１／２の電圧を、
＋極性、又は−極性で前記マッハツエンダー型光導波路
に印加する必要がある。一方、入力導波路をＹ分岐導波
路にて二つの導波路に分岐し、各々直線導波路を経た
後、各々の直線導波路が近接して方向性結合器が形成さ
れたＹ−ＢＢＩ型の方向性結合器を設けたマッハツエン
ダー型導波路を用いた場合においては、その変調曲線
は、図１（ｂ）の曲線Ｑ，Ｒのようになり、変調曲線の
中点Ｃ及びＤは印加電圧０Ｖの位置に相当する。したが
って、この場合においては、上記のように半波長電圧を
印加する必要はない。
【０００３】しかしながら、上記Ｙ−Ｙ型及びＹ−ＢＢ
Ｉ型などのマッハツエンダー型光導波路は、素子作製パ
ラメータのバラツキ、素子チップの固定方法その他種々
の原因により、それらの変調曲線は上述のような理想的
な状態からずれてしまい、上記のような変曲点を動作点
とするためには、ＤＣ電圧を印加する必要があった。
Ｉ型などのマッハツエンダー型光導波路は、素子作製パ
ラメータのバラツキ、素子チップの固定方法その他種々
の原因により、それらの変調曲線は上述のような理想的
な状態からずれてしまい、上記のような変曲点を動作点
とするためには、ＤＣ電圧を印加する必要があった。
【０００４】さらに、Ｙ−Ｙ型においては、上述のよう
に変調曲線の半波長電圧の１／２の電圧を印加する必要
があるが、このＤＣ電圧の印加は、導波路基板内に空間
電荷を誘起し、ＤＣドリフトと呼ばれる動作点が経時的
に変化してしまう問題があった。そこで、このように電
圧を印加する必要のない動作点の制御方法、すなわち、
図１（ｂ）の曲線Ｑ又はＲに示すように、印加電圧ＯＶ
の状態での変調曲線の中点がＣ及びＤ点になるような、
動作点の調節方法の出現が望まれている。
に変調曲線の半波長電圧の１／２の電圧を印加する必要
があるが、このＤＣ電圧の印加は、導波路基板内に空間
電荷を誘起し、ＤＣドリフトと呼ばれる動作点が経時的
に変化してしまう問題があった。そこで、このように電
圧を印加する必要のない動作点の制御方法、すなわち、
図１（ｂ）の曲線Ｑ又はＲに示すように、印加電圧ＯＶ
の状態での変調曲線の中点がＣ及びＤ点になるような、
動作点の調節方法の出現が望まれている。
【０００５】特開平４−３３７７０７号公報には、マッ
ハツエンダー型光導波路の、分岐した少なくとも一方の
光導波路上に動作点調整膜を設けるとともに、その付着
量をトリミングすることにより、動作点を調節する方法
が開示されている。また、特開平７−１５９４６４号公
報には、マッハツエンダー型光導波路の分岐した光導波
路の少なくとも一部に光を照射することによる、ホトリ
フラクティブ効果を用いて、動作点を調節する方法が開
示されている。特開平７−２１８８８１号公報には、基
板側面に応力付与部材を設け、この部材からの応力によ
って動作点を調節する方法が、特開平７−２８００６号
公報においては、導波路上の少なくとも一部に光透過膜
を形成し、この光透過膜の応力による屈折率変化を利用
して動作点を調節する方法が、特開平８−１５３５４号
公報には、マッハツエンダー型光導波路の分岐した２つ
の導波路の光学長を変化させ、かつ分岐した一方の導波
路に高分子物質を設けて、応力を付与する方法が開示さ
れている。
ハツエンダー型光導波路の、分岐した少なくとも一方の
光導波路上に動作点調整膜を設けるとともに、その付着
量をトリミングすることにより、動作点を調節する方法
が開示されている。また、特開平７−１５９４６４号公
報には、マッハツエンダー型光導波路の分岐した光導波
路の少なくとも一部に光を照射することによる、ホトリ
フラクティブ効果を用いて、動作点を調節する方法が開
示されている。特開平７−２１８８８１号公報には、基
板側面に応力付与部材を設け、この部材からの応力によ
って動作点を調節する方法が、特開平７−２８００６号
公報においては、導波路上の少なくとも一部に光透過膜
を形成し、この光透過膜の応力による屈折率変化を利用
して動作点を調節する方法が、特開平８−１５３５４号
公報には、マッハツエンダー型光導波路の分岐した２つ
の導波路の光学長を変化させ、かつ分岐した一方の導波
路に高分子物質を設けて、応力を付与する方法が開示さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記い
ずれの方法においても、再現性よく動作点を調節するこ
とは困難であり、また、最終的な素子として完成する以
前の、基板上に導波路が形成された状態において上記動
作点の調節を行うため、この導波路が形成された基板に
対してさらなる加工を加えたり、この基板をケースに入
れて、最終的な素子を完成させるなどの工程を経ること
によって、前記動作点が経時的に変化してしまうなどの
問題もあった。
ずれの方法においても、再現性よく動作点を調節するこ
とは困難であり、また、最終的な素子として完成する以
前の、基板上に導波路が形成された状態において上記動
作点の調節を行うため、この導波路が形成された基板に
対してさらなる加工を加えたり、この基板をケースに入
れて、最終的な素子を完成させるなどの工程を経ること
によって、前記動作点が経時的に変化してしまうなどの
問題もあった。
【０００７】本発明は、再現性に優れるとともに、経時
的な変化のない光導波路素子の動作点制御方法を提供す
ることを目的とする。
的な変化のない光導波路素子の動作点制御方法を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点に鑑みて鋭意検討した結果、光導波路素子をモジュー
ル化した後、この光導波路素子に光信号及び電機信号を
入力した状態で、基板にレーザを照射して溝を形成させ
ながら、この溝形成による前記光導波路素子からの光信
号の変化を、監視することによって、前記溝の大きさを
決定して動作点をインサイト（in situ)に制御すること
により、上記問題を解決できることを見い出し、本発明
をするに至った。
点に鑑みて鋭意検討した結果、光導波路素子をモジュー
ル化した後、この光導波路素子に光信号及び電機信号を
入力した状態で、基板にレーザを照射して溝を形成させ
ながら、この溝形成による前記光導波路素子からの光信
号の変化を、監視することによって、前記溝の大きさを
決定して動作点をインサイト（in situ)に制御すること
により、上記問題を解決できることを見い出し、本発明
をするに至った。
【０００９】すなわち、本発明は、電気光学効果を有す
る基板と、この基板上に形成されたマッハツエンダー型
光導波路とを具えた光導波路素子の動作点制御方法にお
いて、前記光導波路素子としてモジュール化した後、前
記マッハツエンダー型光導波路が形成された前記基板の
表面上に、レーザ照射により溝を形成しながら、前記光
導波路素子からの光信号の変化を監視し、前記溝の大き
さを調節することにより、モジュール化した光導波路素
子の動作点をインサイトに制御することを特徴とする光
導波路素子の動作点制御方法である。
る基板と、この基板上に形成されたマッハツエンダー型
光導波路とを具えた光導波路素子の動作点制御方法にお
いて、前記光導波路素子としてモジュール化した後、前
記マッハツエンダー型光導波路が形成された前記基板の
表面上に、レーザ照射により溝を形成しながら、前記光
導波路素子からの光信号の変化を監視し、前記溝の大き
さを調節することにより、モジュール化した光導波路素
子の動作点をインサイトに制御することを特徴とする光
導波路素子の動作点制御方法である。
【００１０】本発明では、動作点の制御を、電気光学効
果を有する基板に対しての、レーザ照射による溝の形成
によって行うため、微小な動作点制御をも容易に行うこ
とができる。また、この溝の大きさは、光導波路素子か
らの電気信号及び光信号の変化を監視しながら決定する
ため、極めて精度よく、また、再現性よく動作点をイン
サイトに制御することができる。さらには、光導波路素
子としてモジュール化した後に、上記動作点の制御を行
うため、一度調節した動作点が、後の工程によって経時
的に変化することもない。
果を有する基板に対しての、レーザ照射による溝の形成
によって行うため、微小な動作点制御をも容易に行うこ
とができる。また、この溝の大きさは、光導波路素子か
らの電気信号及び光信号の変化を監視しながら決定する
ため、極めて精度よく、また、再現性よく動作点をイン
サイトに制御することができる。さらには、光導波路素
子としてモジュール化した後に、上記動作点の制御を行
うため、一度調節した動作点が、後の工程によって経時
的に変化することもない。
【００１１】なお、レーザ照射による溝形成によって、
動作点制御が可能となる理由については、明確ではない
が、以下のように推察される。すなわち、基板上に溝を
形成することによって、この溝周囲の応力が変化する。
この応力変化は、同じ基板上に形成された光導波路の屈
折率変化を生ぜしめ、その光学長を変化させる。したが
って、この光導波路中を通った光が位相シフトを受け、
出力した光の変調曲線がシフトすることによって、結果
的に動作点制御が可能となるものと考えられる。
動作点制御が可能となる理由については、明確ではない
が、以下のように推察される。すなわち、基板上に溝を
形成することによって、この溝周囲の応力が変化する。
この応力変化は、同じ基板上に形成された光導波路の屈
折率変化を生ぜしめ、その光学長を変化させる。したが
って、この光導波路中を通った光が位相シフトを受け、
出力した光の変調曲線がシフトすることによって、結果
的に動作点制御が可能となるものと考えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に即して詳細に説明する。図２は、光導波路素子として
電界センサ素子を用いた場合における、本発明の光導波
路素子の動作点制御方法を説明するための図である。マ
ッハツエンダー型光導波路の形成された（図示せず）電
気光学効果を有する基板１を筺体に設置し、光ファイバ
（図示せず）を接続して、モジュール化した電界センサ
素子２を、溝の形成方向と微動台３の移動方向Ｈとが一
致するように設置する。
に即して詳細に説明する。図２は、光導波路素子として
電界センサ素子を用いた場合における、本発明の光導波
路素子の動作点制御方法を説明するための図である。マ
ッハツエンダー型光導波路の形成された（図示せず）電
気光学効果を有する基板１を筺体に設置し、光ファイバ
（図示せず）を接続して、モジュール化した電界センサ
素子２を、溝の形成方向と微動台３の移動方向Ｈとが一
致するように設置する。
【００１３】光源５からの光信号１４を、基板１に形成
されたマッハツエンダー型光導波路に入射させ、さら
に、前記マッハツエンダー型光導波路から出射された光
信号１５を光検出器８で受光する。一方、ＲＦ発生器１
３からのＲＦ信号１２を、電界センサ素子２の近傍に置
いたダイポールアンテナ１０に供給して、電界センサ素
子２に光強度変調用のＲＦ１１を放射する。
されたマッハツエンダー型光導波路に入射させ、さら
に、前記マッハツエンダー型光導波路から出射された光
信号１５を光検出器８で受光する。一方、ＲＦ発生器１
３からのＲＦ信号１２を、電界センサ素子２の近傍に置
いたダイポールアンテナ１０に供給して、電界センサ素
子２に光強度変調用のＲＦ１１を放射する。
【００１４】ＲＦ信号１２の一部をオシロスコープ９の
Ｘに入力し、光検出器８からの信号をオシロスコープの
Ｙに入力する。これによって、オシロスコープ９のＸ−
Ｙモード波形は、図３に示すような変調曲線となる。こ
こで、ダイポールアンテナ１０から出射されるＲＦ１１
は、電界センサのＶπの２倍以上となるように、ＲＦ信
号１２を設定する。ここで、Ｖπとは図３に示すよう
に、オシロスコープ９の変調曲線のピークとボトムに対
応するＲＦ電界の大きさでありピークとボトムが必ず出
現するようにＲＦ１１は２Ｖπ以上とすることが望まし
い。
Ｘに入力し、光検出器８からの信号をオシロスコープの
Ｙに入力する。これによって、オシロスコープ９のＸ−
Ｙモード波形は、図３に示すような変調曲線となる。こ
こで、ダイポールアンテナ１０から出射されるＲＦ１１
は、電界センサのＶπの２倍以上となるように、ＲＦ信
号１２を設定する。ここで、Ｖπとは図３に示すよう
に、オシロスコープ９の変調曲線のピークとボトムに対
応するＲＦ電界の大きさでありピークとボトムが必ず出
現するようにＲＦ１１は２Ｖπ以上とすることが望まし
い。
【００１５】この状態において、レーザ６からのレーザ
光１６を、レンズ７を通して基板１上に集光させる。す
ると、基板１はこのレーザ光を吸収してアブレーション
され、微動台３をＨ方向に移動させることにより溝４が
形成される。基板１上に溝が形成されると、上記光信号
１５が変化するため、オシロスコープ９における変調曲
線がシフトする。この変調曲線のシフト量は、溝４の大
きさに依存し、たとえば溝４の長さが大きくなるほど、
また、溝４の幅が大きくなるほど、変調曲線のシフト量
は大きくなる。
光１６を、レンズ７を通して基板１上に集光させる。す
ると、基板１はこのレーザ光を吸収してアブレーション
され、微動台３をＨ方向に移動させることにより溝４が
形成される。基板１上に溝が形成されると、上記光信号
１５が変化するため、オシロスコープ９における変調曲
線がシフトする。この変調曲線のシフト量は、溝４の大
きさに依存し、たとえば溝４の長さが大きくなるほど、
また、溝４の幅が大きくなるほど、変調曲線のシフト量
は大きくなる。
【００１６】溝４の長さは、上述したように、レーザ光
１６を基板１に集光させた状態において、微動台３をＨ
方向に移動させることによって大きくすることができ、
溝４の幅は、同様に、微動台３をｈ方向に移動させた後
に、微動台３をＨ方向に移動させることによって、ある
いはレーザ光の集光径を大きくすることによっても大き
くすることができる。ただし、溝４を精度よく、かつ容
易に形成するためには、溝４の幅をレーザ光１６の集光
径で決定し、溝４の長さのみを微動台３の移動によって
変化させることが好ましい。
１６を基板１に集光させた状態において、微動台３をＨ
方向に移動させることによって大きくすることができ、
溝４の幅は、同様に、微動台３をｈ方向に移動させた後
に、微動台３をＨ方向に移動させることによって、ある
いはレーザ光の集光径を大きくすることによっても大き
くすることができる。ただし、溝４を精度よく、かつ容
易に形成するためには、溝４の幅をレーザ光１６の集光
径で決定し、溝４の長さのみを微動台３の移動によって
変化させることが好ましい。
【００１７】上述したように、動作点は、印加電圧ＯＶ
において、変調曲線の中点に位置する必要がある。例え
ば、溝４を形成する以前の変調曲線が、図３の曲線Ｓで
ある場合は、この曲線Ｓが曲線Ｔの位置にまでシフトす
るように、基板１にレーザ光１６を照射し続け、微動台
３をＨ方向に移動させることによって溝４を形成する。
において、変調曲線の中点に位置する必要がある。例え
ば、溝４を形成する以前の変調曲線が、図３の曲線Ｓで
ある場合は、この曲線Ｓが曲線Ｔの位置にまでシフトす
るように、基板１にレーザ光１６を照射し続け、微動台
３をＨ方向に移動させることによって溝４を形成する。
【００１８】図４は、電界センサ素子の場合における、
溝４の形成位置を説明するための図である。図４（ａ）
は透過型電界センサ、図４（ｂ）は反射型電界センサ、
及び図４（ｃ）は方向結合器２８を有する透過型電界セ
ンサの場合を示している。溝４は図４に示すように、溝
４−１、４−２、及び４−３の総ての位置に形成ること
もできるし、これらのいずれかの位置から１つ、あるい
は２つの位置を選んで形成することもできる。
溝４の形成位置を説明するための図である。図４（ａ）
は透過型電界センサ、図４（ｂ）は反射型電界センサ、
及び図４（ｃ）は方向結合器２８を有する透過型電界セ
ンサの場合を示している。溝４は図４に示すように、溝
４−１、４−２、及び４−３の総ての位置に形成ること
もできるし、これらのいずれかの位置から１つ、あるい
は２つの位置を選んで形成することもできる。
【００１９】溝４−１、４−２、及び４−３は、図４に
示された位置に限定されるものではなく、分岐した光導
波路２２−１、２２−２、２４−１、２４−２、２７−
１、及び２７−２の近傍いずれの位置に形成してもよ
い。例えば、図４（ａ）に示すように、分岐した光導波
路２２−１及び２２−２が再び結合する出力導波路２９
の直前の溝４−４及び４−５の位置に、溝４を形成する
こともできる。
示された位置に限定されるものではなく、分岐した光導
波路２２−１、２２−２、２４−１、２４−２、２７−
１、及び２７−２の近傍いずれの位置に形成してもよ
い。例えば、図４（ａ）に示すように、分岐した光導波
路２２−１及び２２−２が再び結合する出力導波路２９
の直前の溝４−４及び４−５の位置に、溝４を形成する
こともできる。
【００２０】但し、いずれの位置においても、挿入損を
生じない範囲で出来るだけ導波路に近い位置に溝を形成
するのが効率的であるため、図４の溝４−１、４−２、
及び４−３に示すように、マッハツエンダー型光導波路
の分岐した光導波路の一方である２２−１、２２−２、
２４−１、２４−２、２７−１、又は２７−２から、５
μm 以上離れた位置において、これらの光導波路と略平
行に形成することが好ましい。また、分岐した光導波路
から上記の範囲内に溝４を形成することにより、溝４の
形成位置に依存することなく、溝４の大きさに依存し
て、常に一定の動作点制御が可能となる。
生じない範囲で出来るだけ導波路に近い位置に溝を形成
するのが効率的であるため、図４の溝４−１、４−２、
及び４−３に示すように、マッハツエンダー型光導波路
の分岐した光導波路の一方である２２−１、２２−２、
２４−１、２４−２、２７−１、又は２７−２から、５
μm 以上離れた位置において、これらの光導波路と略平
行に形成することが好ましい。また、分岐した光導波路
から上記の範囲内に溝４を形成することにより、溝４の
形成位置に依存することなく、溝４の大きさに依存し
て、常に一定の動作点制御が可能となる。
【００２１】また、本例においては、光信号１５をＲＦ
信号１２とともに、オシロスコープ９を用いることによ
ってオシログラフ化し、オシロスコープ９上に描かれた
変調曲線を直接監視することによって、溝４の大きさを
調節している。
信号１２とともに、オシロスコープ９を用いることによ
ってオシログラフ化し、オシロスコープ９上に描かれた
変調曲線を直接監視することによって、溝４の大きさを
調節している。
【００２２】図５は、光導波路素子として光変調素子を
用いた場合における、本発明の光導波路素子の動作点制
御方法を説明するための図である。図５に示す動作点制
御方法の装置概要は、図２に示す装置概要とほぼ同じで
あるが、図５では、光導波路素子として光変調素子を使
用しているため、基板３１上に形成された光導波路（図
示せず）上に設けられた変調用電極（図示せず）に、直
接ＲＦ信号１２を印加する。したがって、図５において
は、ＲＦを出射させるためのダイポールアンテナ１０が
設けられていない点で、図２の場合と異なる。
用いた場合における、本発明の光導波路素子の動作点制
御方法を説明するための図である。図５に示す動作点制
御方法の装置概要は、図２に示す装置概要とほぼ同じで
あるが、図５では、光導波路素子として光変調素子を使
用しているため、基板３１上に形成された光導波路（図
示せず）上に設けられた変調用電極（図示せず）に、直
接ＲＦ信号１２を印加する。したがって、図５において
は、ＲＦを出射させるためのダイポールアンテナ１０が
設けられていない点で、図２の場合と異なる。
【００２３】図５に示す例における動作点制御方法は、
上述した図２に示す例と全く同様である。図６は、光変
調素子の場合における、溝３４の形成位置を説明するた
めの図である。図６（ａ）は、変調電極４３−１、４３
−２、及び４３−３が設けられたＹ−Ｙ型の光変調素子
であり、図６（ｂ）は、方向性結合器２８が設けられた
Ｙ−ＢＢＩ型の光変調素子である。図６に示すように、
溝３４は、溝３４−１及び３４−２の総ての位置に設け
ることもできるし、これらのいずれかの位置から１つを
選んで設けることもできる。溝３４−１及び３４−２の
位置は、図６に示された位置に限定されるものではな
く、分岐した光導波路４２−１、４２−２、４５−１及
び４５−２のいずれの位置に設けてもよい。例えば、図
６（ａ）に示すように、出力光導波路４８の手前の溝３
４−３及び３４−４の位置に、上記同様に溝３４を形成
することもできる。
上述した図２に示す例と全く同様である。図６は、光変
調素子の場合における、溝３４の形成位置を説明するた
めの図である。図６（ａ）は、変調電極４３−１、４３
−２、及び４３−３が設けられたＹ−Ｙ型の光変調素子
であり、図６（ｂ）は、方向性結合器２８が設けられた
Ｙ−ＢＢＩ型の光変調素子である。図６に示すように、
溝３４は、溝３４−１及び３４−２の総ての位置に設け
ることもできるし、これらのいずれかの位置から１つを
選んで設けることもできる。溝３４−１及び３４−２の
位置は、図６に示された位置に限定されるものではな
く、分岐した光導波路４２−１、４２−２、４５−１及
び４５−２のいずれの位置に設けてもよい。例えば、図
６（ａ）に示すように、出力光導波路４８の手前の溝３
４−３及び３４−４の位置に、上記同様に溝３４を形成
することもできる。
【００２４】但し、前記したように、挿入損を生じない
範囲で出来るだけ導波路に近い位置に溝を形成するのが
効率的であるため、図６の溝３４は、分岐した光導波路
の一方である４２−１、４２−２、４５−１、及び４５
−２から、５μm 以上離れた位置において、これらの光
導波路と略平行に形成することが好ましい。また、この
範囲内に溝３４を設けることによって、上記同様に、溝
３４の大きさに依存した動作点制御が可能となる。
範囲で出来るだけ導波路に近い位置に溝を形成するのが
効率的であるため、図６の溝３４は、分岐した光導波路
の一方である４２−１、４２−２、４５−１、及び４５
−２から、５μm 以上離れた位置において、これらの光
導波路と略平行に形成することが好ましい。また、この
範囲内に溝３４を設けることによって、上記同様に、溝
３４の大きさに依存した動作点制御が可能となる。
【００２５】基板１及び３１として使用することのでき
る材料は、電気光学効果を有する材料であれば特に限定
されるものではなく、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3 ）、などを
使用することができる。また、これらの材料のＸカット
面、Ｙカット面、及びＺカット面のいずれも使用するこ
とができる。
る材料は、電気光学効果を有する材料であれば特に限定
されるものではなく、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3 ）、などを
使用することができる。また、これらの材料のＸカット
面、Ｙカット面、及びＺカット面のいずれも使用するこ
とができる。
【００２６】マッハツエンダー型光導波路２１、２３、
２６、４１、及び４４は、上記基板１又は３１上に、チ
タン内部拡散法及びプロトン交換法などにより、幅６〜
８μm に形成する。さらに、図６に示す光変調素子の場
合は、蒸着法及びメッキ法を併用することによって、金
などの材料からなる変調電極４３−１、４３−２、４３
−３、４６−１、４６−２、及び４６−３を形成する。
２６、４１、及び４４は、上記基板１又は３１上に、チ
タン内部拡散法及びプロトン交換法などにより、幅６〜
８μm に形成する。さらに、図６に示す光変調素子の場
合は、蒸着法及びメッキ法を併用することによって、金
などの材料からなる変調電極４３−１、４３−２、４３
−３、４６−１、４６−２、及び４６−３を形成する。
【００２７】レーザ６は、電気光学効果を有する基板１
及び基板３１が、光を吸収してアブレーションされる波
長及びパワーを有することが必要である。一般に、上記
基板１及び３１として使用される、ニオブ酸リチウムな
どの材料は、可視光領域においては透明であって、波長
約３００ｎｍに吸収端を有する。したがって、上記レー
ザ６としては、波長２４８ｎｍのＫｒＦレーザ、波長１
９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長１．０６μｍの
モード同期ＹＡＧ、及びモード同期ＹＬＦレーザの４倍
高調波などの紫外短パルスレーザを使用することが好ま
しい。また、レーザのパルス幅は、レーザ光による熱作
用を防止するため、５ナノ秒以下のパルス幅であること
が好ましい。
及び基板３１が、光を吸収してアブレーションされる波
長及びパワーを有することが必要である。一般に、上記
基板１及び３１として使用される、ニオブ酸リチウムな
どの材料は、可視光領域においては透明であって、波長
約３００ｎｍに吸収端を有する。したがって、上記レー
ザ６としては、波長２４８ｎｍのＫｒＦレーザ、波長１
９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長１．０６μｍの
モード同期ＹＡＧ、及びモード同期ＹＬＦレーザの４倍
高調波などの紫外短パルスレーザを使用することが好ま
しい。また、レーザのパルス幅は、レーザ光による熱作
用を防止するため、５ナノ秒以下のパルス幅であること
が好ましい。
【００２８】また、集光パターンの形状は、特に限定さ
れるものではないが、微動台３のＨ方向への移動速度に
かかわらず、均一な幅及び深さを有する溝４及び３４を
形成すべく、上記Ｈ方向を長手方向とするスリット状で
あることが好ましい。
れるものではないが、微動台３のＨ方向への移動速度に
かかわらず、均一な幅及び深さを有する溝４及び３４を
形成すべく、上記Ｈ方向を長手方向とするスリット状で
あることが好ましい。
【００２９】このようにして形成する溝４及び３４の幅
は、３〜５μm である。また一般に、図４（ｃ）及び図
６（ｂ）に示すような、方向性結合器を設けた電界セン
サ及び光変調素子などの光導波路素子の場合は、Ｙ−Ｙ
型の光導波路構成に比較して変調曲線のずれは小さく、
動作点制御のために形成する溝４及び３４の長さは、図
４（ａ）及び（ｂ）に示す電界センサ、あるいは図６
（ａ）に示す光変調素子に比較して短くなる。
は、３〜５μm である。また一般に、図４（ｃ）及び図
６（ｂ）に示すような、方向性結合器を設けた電界セン
サ及び光変調素子などの光導波路素子の場合は、Ｙ−Ｙ
型の光導波路構成に比較して変調曲線のずれは小さく、
動作点制御のために形成する溝４及び３４の長さは、図
４（ａ）及び（ｂ）に示す電界センサ、あるいは図６
（ａ）に示す光変調素子に比較して短くなる。
【００３０】また、図６に示す光変調素子の場合は、光
導波路を伝搬する光の電極層への吸収を小さくするた
め、基板と電極層との間に、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）
などで形成されたバッファ層を設けるのが通常である
が、この場合に於いても上述と同様な手段により動作点
制御が可能である。
導波路を伝搬する光の電極層への吸収を小さくするた
め、基板と電極層との間に、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）
などで形成されたバッファ層を設けるのが通常である
が、この場合に於いても上述と同様な手段により動作点
制御が可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の光導波
路素子の動作点制御方法は、光導波路素子をモジュール
化した後、この光導波路素子に光信号及び電気信号を入
力した状態で、基板にレーザを照射して溝を形成させな
がら、この溝形成による前記光導波路素子からの光信号
の変化を、監視することによって、前記溝の大きさを決
定し、動作点をインサイトに制御するようにしたので、
動作点制御の精度に優れ、動作点を再現性よく制御でき
るとともに、素子として完成させるための後工程による
経時変化のない動作点制御が可能となる。
路素子の動作点制御方法は、光導波路素子をモジュール
化した後、この光導波路素子に光信号及び電気信号を入
力した状態で、基板にレーザを照射して溝を形成させな
がら、この溝形成による前記光導波路素子からの光信号
の変化を、監視することによって、前記溝の大きさを決
定し、動作点をインサイトに制御するようにしたので、
動作点制御の精度に優れ、動作点を再現性よく制御でき
るとともに、素子として完成させるための後工程による
経時変化のない動作点制御が可能となる。
【図１】変調曲線と動作点との関係を説明するための図
である。
である。
【図２】光導波路素子として電界センサ素子を用いた場
合における、本発明の光導波路素子の動作点制御方法を
説明するための図である。
合における、本発明の光導波路素子の動作点制御方法を
説明するための図である。
【図３】本発明の光導波路素子の動作点制御方法による
変調曲線のシフトを示す図である。
変調曲線のシフトを示す図である。
【図４】光導波路素子として電界センサ素子を用いた場
合における、溝の形成位置を説明するための図である。
合における、溝の形成位置を説明するための図である。
【図５】光導波路素子として光変調素子を用いた場合に
おける、本発明の光導波路素子の動作点制御方法を説明
するための図である。
おける、本発明の光導波路素子の動作点制御方法を説明
するための図である。
【図６】光導波路素子として光変調素子を用いた場合に
おける、溝の形成位置を説明するための図である。
おける、溝の形成位置を説明するための図である。
１、３１ 基板 ２ 電界センサ素子 ３ 微動台 ４、４−１、４−２、４−３、４−４、４−５、３４、
３４−１、３４−２、３４−３、３４−４ 溝 ５ 光源 ６ レーザ ７ レンズ ８ 光検出器 ９ オシロスコープ １０ ＲＦ １２ ＲＦ信号 １３ ＲＦ発生器 １４、１５ 光信号 １６ レーザ光 ２１、２３、２６、４１、４４ マッハツエンダー型光
導波路 ２２−１、２２−２、２４−１、２４−２、２７−１、
２７−２、４２−１、４２−２、４５−１、４５−２
分岐した光導波路 ２８、４７ 方向性結合器 ２９、４８ 出力光導波路 ３２ 光変調素子 ４３−１、４３−２、４３−３、４６−１、４６−２、
４６−３ 変調用電極 Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ 光強度変調曲線 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 光強度変調曲線の中点 Ｈ，ｈ 微動台の移動方向
３４−１、３４−２、３４−３、３４−４ 溝 ５ 光源 ６ レーザ ７ レンズ ８ 光検出器 ９ オシロスコープ １０ ＲＦ １２ ＲＦ信号 １３ ＲＦ発生器 １４、１５ 光信号 １６ レーザ光 ２１、２３、２６、４１、４４ マッハツエンダー型光
導波路 ２２−１、２２−２、２４−１、２４−２、２７−１、
２７−２、４２−１、４２−２、４５−１、４５−２
分岐した光導波路 ２８、４７ 方向性結合器 ２９、４８ 出力光導波路 ３２ 光変調素子 ４３−１、４３−２、４３−３、４６−１、４６−２、
４６−３ 変調用電極 Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ 光強度変調曲線 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 光強度変調曲線の中点 Ｈ，ｈ 微動台の移動方向
Claims (7)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する基板と、この基板
上に形成されたマッハツエンダー型光導波路とを具えた
光導波路素子の動作点制御方法において、 前記光導波路素子としてモジュール化した後、前記マッ
ハツエンダー型光導波路が形成された前記基板の表面上
に、レーザ照射により溝を形成しながら、前記光導波路
素子からの光信号の変化を監視し、前記溝の大きさを調
節することにより、モジュール化した光導波路素子の動
作点をインサイトに制御することを特徴とする光導波路
素子の動作点制御方法。 - 【請求項２】 前記溝は、前記マッハツエンダー型光導
波路を構成する、分岐した２本の光導波路における一方
の光導波路から５μm 以上離れた位置において、前記一
方の光導波路と略平行に形成することを特徴とする、請
求項１に記載の光導波路素子の動作点制御方法。 - 【請求項３】 前記光導波路素子は、電界センサ素子で
あることを特徴とする請求項１又は２に記載の光導波路
素子の動作点制御方法。 - 【請求項４】 前記光導波路素子は、光変調素子である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光導波路素子
の動作点制御方法。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載の光導波路素子の
動作点制御方法によって、動作点が制御されたことを特
徴とする光導波路素子。 - 【請求項６】 請求項３に記載の光導波路素子の動作点
制御方法によって、動作点が制御されたことを特徴とす
る、電界センサ素子。 - 【請求項７】 請求項４に記載の光導波路素子の動作点
制御方法によって、動作点が制御されたことを特徴とす
る、光変調素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7427398A JPH11271552A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 光導波路素子の動作点制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7427398A JPH11271552A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 光導波路素子の動作点制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271552A true JPH11271552A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13542358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7427398A Pending JPH11271552A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 光導波路素子の動作点制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11271552A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243484A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光導波路素子およびその製造方法 |
| US8315496B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-11-20 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical element |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP7427398A patent/JPH11271552A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006243484A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光導波路素子およびその製造方法 |
| US8315496B2 (en) | 2007-09-28 | 2012-11-20 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7310453B2 (en) | Optical modulator | |
| JP4552032B2 (ja) | 高次成分を消去可能な光振幅変調システム | |
| JP3742477B2 (ja) | 光変調器 | |
| JP4547552B2 (ja) | キャリアや２次成分を消去可能なｄｓｂ−ｓｃ変調システム | |
| JP2006276518A (ja) | 光変調器 | |
| KR100271188B1 (ko) | 광 변조장치(optical modulator) | |
| WO2004053574A1 (ja) | 光変調器 | |
| JP2001066561A (ja) | 進行波形光変調器 | |
| JPH0728007A (ja) | 導波路型光デバイス | |
| JPH07318986A (ja) | 導波路型光スイッチ | |
| JP5166450B2 (ja) | 光導波路デバイス | |
| JPH10260328A (ja) | 光変調素子 | |
| JP2006309124A (ja) | 光変調器 | |
| JPH11271552A (ja) | 光導波路素子の動作点制御方法 | |
| JPH04172316A (ja) | 導波型光制御デバイス | |
| KR100288447B1 (ko) | 광강도변조기및그제조방법 | |
| JPH05241115A (ja) | 導波路形光デバイス | |
| JP4416859B2 (ja) | 光導波路素子 | |
| JPH04274204A (ja) | 光変調器モジュール | |
| US5815609A (en) | Waveguide type optical external modulator | |
| JP3735685B2 (ja) | 集積型光導波路素子 | |
| JPH10274759A (ja) | 一体化光学素子の製造において不合格品を減少させる方法および光電素子 | |
| JP3556873B2 (ja) | 光変調方法及び光変調器 | |
| JPH05323404A (ja) | 光波長変換素子 | |
| US20040067017A1 (en) | Technique and method for manufacturing distributed feedback structures in Ti:LiNbO3 waveguides |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040615 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060718 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070220 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070228 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070502 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070515 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070814 |