JPS59216128A - フアイバ形位相変調器 - Google Patents
フアイバ形位相変調器Info
- Publication number
- JPS59216128A JPS59216128A JP58090572A JP9057283A JPS59216128A JP S59216128 A JPS59216128 A JP S59216128A JP 58090572 A JP58090572 A JP 58090572A JP 9057283 A JP9057283 A JP 9057283A JP S59216128 A JPS59216128 A JP S59216128A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- phase modulator
- optical fiber
- type phase
- heater
- 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
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
- G02F1/0147—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 thermo-optic effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
バ形位相変調器に関するものである。
従来、位相変調器としては、ＬｉＮｂＯ８のような電気
光学効果の大きい材料を用い、その上にＴｉ拡散薄膜光
導波路を作製し、導波路上または導波路の傍に電極を配
置して電圧を加えることにより、参考文献１ ） Ｒ．
Ｖ． ８ｏｈｍｉｄｔ ａｎｄ Ｒ． Ｏ． Ａｌｆ
ｅｒｎｅｓｓｌ。
光学効果の大きい材料を用い、その上にＴｉ拡散薄膜光
導波路を作製し、導波路上または導波路の傍に電極を配
置して電圧を加えることにより、参考文献１ ） Ｒ．
Ｖ． ８ｏｈｍｉｄｔ ａｎｄ Ｒ． Ｏ． Ａｌｆ
ｅｒｎｅｓｓｌ。
” Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｏｏｕｐｌｅｒ Ｓｗｉ
ｔｃｈｅｓ 、Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ 。
ｔｃｈｅｓ 、Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ 。
ａｎｄ Ｆｉｌｔｅｒｓ ｕｓｉｎｇ Ａｌｔｅｒｎａ
ｔｉｎｇ ΔβＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，”ＩＥＥＥ Ｔ
ｒａｎＳａＯｔｉＯｎＳ Ｏｎ ＯｉｒＯｕｉｔＥｌ
ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍｓ 。
ｔｉｎｇ ΔβＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，”ＩＥＥＥ Ｔ
ｒａｎＳａＯｔｉＯｎＳ Ｏｎ ＯｉｒＯｕｉｔＥｌ
ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍｓ 。
Ｖｏｌ．ＯＡＳ−２６ 、Ｉａ １２，ＰＰ− １
０９９−１１０８ − １９７９２） Ｊ． ＮＯｄａ
、 ” Ｔｉ−ＤｉｆｆｕＳｅ（ｉ ＬｉＮｂＯ８
ＷａＶｅｇｕｉ（ｌｅａａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ
”、 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｏｏｍ
ｍｕｎｉ−ｃａｔｉ−ｏｎｓ 、ＶＯｌ．１ 、Ａ
２ 、ＰＰ．６４−７８ 、１９８０電極ギヤツプｄ
のときＶの電圧を加えるとΔｎ−１／２αｎ８γＮ
（１）の実効屈折率変化が起こる。ここでαは幾何
学的係数であって、０〜１の間の値を取り、ｎは実効屈
折率、γは電気光学係数、Ｅ − Ｖ／（ｌである。
０９９−１１０８ − １９７９２） Ｊ． ＮＯｄａ
、 ” Ｔｉ−ＤｉｆｆｕＳｅ（ｉ ＬｉＮｂＯ８
ＷａＶｅｇｕｉ（ｌｅａａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ
”、 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｏｏｍ
ｍｕｎｉ−ｃａｔｉ−ｏｎｓ 、ＶＯｌ．１ 、Ａ
２ 、ＰＰ．６４−７８ 、１９８０電極ギヤツプｄ
のときＶの電圧を加えるとΔｎ−１／２αｎ８γＮ
（１）の実効屈折率変化が起こる。ここでαは幾何
学的係数であって、０〜１の間の値を取り、ｎは実効屈
折率、γは電気光学係数、Ｅ − Ｖ／（ｌである。
位相変化Δφ一ΔβＬ−にΔｎＬ − ２πΔｎＶλ
（２）ここでβは伝搬定数差、 ｋ−２１、 Ｌは電極の長さ、λは波長である。
（２）ここでβは伝搬定数差、 ｋ−２１、 Ｌは電極の長さ、λは波長である。
ＬｉＮｂＯ８を用いた導波形位相変調器は、１（ＩＧＨ
ｚまで変調可能であり、周波数特性はすぐれているが、
欠点はＴｉ導波路作製およσ端面研磨等作製合には、ガ
ラスとの屈折率差が大きいので、反射損失が大きい点が
あげられる。
ｚまで変調可能であり、周波数特性はすぐれているが、
欠点はＴｉ導波路作製およσ端面研磨等作製合には、ガ
ラスとの屈折率差が大きいので、反射損失が大きい点が
あげられる。
本発明はこれらの欠点を除去するため、ファイバとの接
続に適し、かつ作製方法が容易で財産性に畠むファイバ
形位相変調器に関するものであるｄ以下図面により本発
明の詳細な説明する。
続に適し、かつ作製方法が容易で財産性に畠むファイバ
形位相変調器に関するものであるｄ以下図面により本発
明の詳細な説明する。
第１図は本発明によるファイバ形位相変ｌ！器の一実施
例の構成図であって、１は単一モード光ファイバ、２は
シリコン被覆、８はファイバ形位相変調器である。ファ
イバ形位相変調器は単一モード光ファイバ中央部のシリ
コン被覆を４ ｃｍに渡って取り除き、ここに膜厚約１
００ＯＡのＮｉ１０ｒ薄膜６を薄膜ヒータとして蒸着し
た構造となっており、Ｎｉ１０ｒ薄膜の両端に加熱用の
高周波電ｍ９がつながっている。Ｎｉ１０ｒ薄膜６の長
さは２５間、抵抗は８．５話である。
例の構成図であって、１は単一モード光ファイバ、２は
シリコン被覆、８はファイバ形位相変調器である。ファ
イバ形位相変調器は単一モード光ファイバ中央部のシリ
コン被覆を４ ｃｍに渡って取り除き、ここに膜厚約１
００ＯＡのＮｉ１０ｒ薄膜６を薄膜ヒータとして蒸着し
た構造となっており、Ｎｉ１０ｒ薄膜の両端に加熱用の
高周波電ｍ９がつながっている。Ｎｉ１０ｒ薄膜６の長
さは２５間、抵抗は８．５話である。
第２図はファイバ形位相変調器の断面図であって、４は
コアで５１０ＪＧ’ＢＯ２ガラスからなり、５はクラッ
ドで８１０２ガラスからなり、６はＮｉ／′Ｏｒ薄膜で
ある。コア４の直径は６μｍ１クラツド５の外径は６０
／’ｍである。Ｎｉ１０ｒ薄膜に高周波電源９により
電圧を印加して発熱させ、屈折率を変化させることによ
り、位相を変化させることができる。温度による屈折率
変化をΔｎとすると、位相変化Δφは Δφ＝ΔβＬ−にΔｒＨ，’−２πΔｎＬ／λ （
８）となる。−Ｌ′はヒータ（ＮＶＯｒ ）の長さ、λ
は波長である。
コアで５１０ＪＧ’ＢＯ２ガラスからなり、５はクラッ
ドで８１０２ガラスからなり、６はＮｉ／′Ｏｒ薄膜で
ある。コア４の直径は６μｍ１クラツド５の外径は６０
／’ｍである。Ｎｉ１０ｒ薄膜に高周波電源９により
電圧を印加して発熱させ、屈折率を変化させることによ
り、位相を変化させることができる。温度による屈折率
変化をΔｎとすると、位相変化Δφは Δφ＝ΔβＬ−にΔｒＨ，’−２πΔｎＬ／λ （
８）となる。−Ｌ′はヒータ（ＮＶＯｒ ）の長さ、λ
は波長である。
光ファイバを構成するＳ１０．および８１０□／ＧｅＯ
□ガラスの屈折率温度係数は柴田等によって求められテ
ィる（ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、、 Ｖｏｌ、
１７ｉ１９８１）８１０ 、 ” ＲｅｆｒａＣｔｉ
Ｖｅ 工ｎａｅｘ ＤｉＳｐｅｌｒＳｉＯｎ ＯｆＬｉ
ｇｈｔｇｕｉｄｅ Ｇｌａｓｓｅｓ ａｔ ｈｉｇｈ
ｔｅｎｐｅｒａｔｕｒｅ ” ）ように、コアガラス（
Ｓｉｎｇ−１５モ／’％Ｇｅｍ、 ）に対し、２２℃−
１８５°Ｃの間で１．４ Ｘ １ （１／”Ｃの値をも
つ。すなわち局部的にＮｊ７Ｏｒ薄膜ヒータにより１０
０°Ｃに加熱すると、２０°Ｃの光７アイバに比べて約
１．Ｉ Ｘ １０−８屈折率が大きくなる。
□ガラスの屈折率温度係数は柴田等によって求められテ
ィる（ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ、 Ｌｅｔｔ、、 Ｖｏｌ、
１７ｉ１９８１）８１０ 、 ” ＲｅｆｒａＣｔｉ
Ｖｅ 工ｎａｅｘ ＤｉＳｐｅｌｒＳｉＯｎ ＯｆＬｉ
ｇｈｔｇｕｉｄｅ Ｇｌａｓｓｅｓ ａｔ ｈｉｇｈ
ｔｅｎｐｅｒａｔｕｒｅ ” ）ように、コアガラス（
Ｓｉｎｇ−１５モ／’％Ｇｅｍ、 ）に対し、２２℃−
１８５°Ｃの間で１．４ Ｘ １ （１／”Ｃの値をも
つ。すなわち局部的にＮｊ７Ｏｒ薄膜ヒータにより１０
０°Ｃに加熱すると、２０°Ｃの光７アイバに比べて約
１．Ｉ Ｘ １０−８屈折率が大きくなる。
一方、光ファイバの膨張係数は高々１０ ／”Ｃであり
、熱による屈折率の変化の約／、。と小さいので、光フ
ァイバを局部的に加熱することにより、実効的に伝搬光
の位相変化は屈折率の温度依存性によって決定される。
、熱による屈折率の変化の約／、。と小さいので、光フ
ァイバを局部的に加熱することにより、実効的に伝搬光
の位相変化は屈折率の温度依存性によって決定される。
元ファイバすなわち石英ガラス（５ｉｎ２）の比熱は０
．１８８ （ａｒｔ／９・ｄｅｇ ）と小さく、シかモ
ｌＣｍ長（外径１２．５μｍの旬光ファイバの熱容赦は
５．１×１０ （→／ｄｅｇ ）と小さいので、微小の
消費電力で温度を高めることができ、高速の応答特性が
得られる。
．１８８ （ａｒｔ／９・ｄｅｇ ）と小さく、シかモ
ｌＣｍ長（外径１２．５μｍの旬光ファイバの熱容赦は
５．１×１０ （→／ｄｅｇ ）と小さいので、微小の
消費電力で温度を高めることができ、高速の応答特性が
得られる。
第８図はヒータに交流電圧（周波数ｆ）を印加したとき
の変調周波数ｆと伝搬光の位相変化Δφの関係を示した
ものである。周波数ｆが高くなるに従ってΔφは小さく
なっている。これはヒータとコアの間隔が２７μｍと大
きいので、熱伝導の応答が追随しないためであり、この
間隔を数μｍ以下に□すると、１〜１０１Ｇ（ｚまで平
坦な変調特性が可能となる。
の変調周波数ｆと伝搬光の位相変化Δφの関係を示した
ものである。周波数ｆが高くなるに従ってΔφは小さく
なっている。これはヒータとコアの間隔が２７μｍと大
きいので、熱伝導の応答が追随しないためであり、この
間隔を数μｍ以下に□すると、１〜１０１Ｇ（ｚまで平
坦な変調特性が可能となる。
第４図は本発明の他の実施例の構成図であって、両端は
コア４が中心にある同心円ファイバ、中央部はファイバ
形位相変調器であり、コアとＮｉ／Ｑｒ薄膜６との間隔
は１μｍまで近づけである。このような構造を実現する
には、ファイバ形位相変調器の両側に示したように、ク
ラッドが従来のクラッド５ （８ｉ０２）と８１０ｓ、
／’Ｅ３ ｓＯａガラス７ （Ｂ、０８の濃度１０ｍｏ
１％）の部分からなるファイバを作製し、このファイバ
をフッ酸でエツチングする。
コア４が中心にある同心円ファイバ、中央部はファイバ
形位相変調器であり、コアとＮｉ／Ｑｒ薄膜６との間隔
は１μｍまで近づけである。このような構造を実現する
には、ファイバ形位相変調器の両側に示したように、ク
ラッドが従来のクラッド５ （８ｉ０２）と８１０ｓ、
／’Ｅ３ ｓＯａガラス７ （Ｂ、０８の濃度１０ｍｏ
１％）の部分からなるファイバを作製し、このファイバ
をフッ酸でエツチングする。
５ｉ０２／Ｂ２０ａガラス７のエツチング速度が８１０
．に比べて約９倍速いので、選択的にエツチングされ、
コアを表面に近づけることができる。Ｎｉ、’Ｏｒ薄膜
６Ｂこの上に蒸着すると、ファイバ形位相変調器となる
。この構造はコアとヒータが接近しているのでｌ〜Ｉ
Ｕ ＫＨｚまでの位相変調が可能となり、また池の通常
のボーモード光ファイバ８との接続も容易である。
．に比べて約９倍速いので、選択的にエツチングされ、
コアを表面に近づけることができる。Ｎｉ、’Ｏｒ薄膜
６Ｂこの上に蒸着すると、ファイバ形位相変調器となる
。この構造はコアとヒータが接近しているのでｌ〜Ｉ
Ｕ ＫＨｚまでの位相変調が可能となり、また池の通常
のボーモード光ファイバ８との接続も容易である。
以上説明したように、本発明による７アイノく形位相変
調器は、小形であり、通常の光７アイ／＜との接続が容
易であるという大きな利点がある。またＬｉＮｂＯ３の
ような薄膜光導波路を用いたときの端面研磨および７ア
イパと接続する場合に反射損失の点で問題がなく、作製
が容易であり、大社生・産が可能になるという利点があ
る。
調器は、小形であり、通常の光７アイ／＜との接続が容
易であるという大きな利点がある。またＬｉＮｂＯ３の
ような薄膜光導波路を用いたときの端面研磨および７ア
イパと接続する場合に反射損失の点で問題がなく、作製
が容易であり、大社生・産が可能になるという利点があ
る。
４８図＋ｆｒＪ（Ｄ 簡ｌＮ５− ｆｘ ａ 明第１図
は本発明によるファイバ形位相変調器の一実施例の構成
図、 第２図はファイバ形位相変調器の断面図、第３図は変調
周波数と伝搬光の位相変化の関係を示す図、 第４図は本発明の他の実施例で変商器部分に偏心ファイ
バを使用したときの構成図である。
は本発明によるファイバ形位相変調器の一実施例の構成
図、 第２図はファイバ形位相変調器の断面図、第３図は変調
周波数と伝搬光の位相変化の関係を示す図、 第４図は本発明の他の実施例で変商器部分に偏心ファイ
バを使用したときの構成図である。
■・・・単一モード光ファイバ
２・・・シリコン被数
３・・パファイバ形位相変ＷＩ器
４・・・コア ５・・・クラッド６−−−
Ｎｉ１０ｒ薄膜 ？−８ｉ０．／Ｂ２Ｏ３ガラス８
・・・通常の単一モード光ファイバ ９・・・高周波電源。
Ｎｉ１０ｒ薄膜 ？−８ｉ０．／Ｂ２Ｏ３ガラス８
・・・通常の単一モード光ファイバ ９・・・高周波電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｔ コアおよびクラッドより構成される単一モード光フ
ァイバと該光ファイバのクラッドの周囲に装荷された薄
膜ヒータと、該薄膜ヒータに電圧を印加する高周波電源
を備えたことを特徴とするファイバ形位相変調器。 ＆ 単一モードファイバとしてコアが７アイ／＜表面近
傍に存在する偏心ファイバを用いることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のファイバ形位相変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090572A JPS59216128A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | フアイバ形位相変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58090572A JPS59216128A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | フアイバ形位相変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59216128A true JPS59216128A (ja) | 1984-12-06 |
Family
ID=14002134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58090572A Pending JPS59216128A (ja) | 1983-05-25 | 1983-05-25 | フアイバ形位相変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59216128A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0244770A2 (en) * | 1986-05-05 | 1987-11-11 | Polaroid Corporation | Thermally controllable optical devices and system |
| WO2000049438A1 (en) * | 1999-02-19 | 2000-08-24 | Protodel International Limited | Polarisation control |
| KR100703629B1 (ko) | 2005-11-30 | 2007-04-06 | 광주과학기술원 | 광 차동 위상 편이 신호 복조기 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5147440A (ja) * | 1974-10-21 | 1976-04-23 | Sharp Kk | |
| JPS5435756A (en) * | 1977-08-25 | 1979-03-16 | Mitsubishi Electric Corp | Photo switch |
| JPS55164995A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-23 | Tokyo Shibaura Electric Co | Optical sensing system |
-
1983
- 1983-05-25 JP JP58090572A patent/JPS59216128A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5147440A (ja) * | 1974-10-21 | 1976-04-23 | Sharp Kk | |
| JPS5435756A (en) * | 1977-08-25 | 1979-03-16 | Mitsubishi Electric Corp | Photo switch |
| JPS55164995A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-23 | Tokyo Shibaura Electric Co | Optical sensing system |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0244770A2 (en) * | 1986-05-05 | 1987-11-11 | Polaroid Corporation | Thermally controllable optical devices and system |
| WO2000049438A1 (en) * | 1999-02-19 | 2000-08-24 | Protodel International Limited | Polarisation control |
| KR100703629B1 (ko) | 2005-11-30 | 2007-04-06 | 광주과학기술원 | 광 차동 위상 편이 신호 복조기 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5418868A (en) | Thermally activated optical switch | |
| Ohmachi et al. | Electro‐optic light modulator with branched ridge waveguide | |
| WO2007023858A1 (ja) | Ｆｓｋ変調器の自動調整システム | |
| CN107037532A (zh) | 长周期波导光栅及波导制备方法、光调制器及光调制方法 | |
| JP3512712B2 (ja) | 熱光学スイッチ、その製作方法及びそれを用いた光線路変更方法 | |
| JP3544020B2 (ja) | 光導波路デバイスの製造方法 | |
| JPS59216128A (ja) | フアイバ形位相変調器 | |
| JPH05196972A (ja) | 導波路型光方向性結合器 | |
| JP3573180B2 (ja) | マッハ・ツェンダ干渉計アームのポーリング方法 | |
| JP2932742B2 (ja) | 導波路型光デバイス | |
| JPH0534525A (ja) | 光回路 | |
| JPH08334639A (ja) | マッハツェンダ光回路 | |
| JP2963989B1 (ja) | 光変調器 | |
| TW200933224A (en) | Metal-diffused single polarization light waveguide chip and manufacturing method thereof | |
| CN110119040A (zh) | 基于电热效应的光纤调制芯片 | |
| JPH0954291A (ja) | 光位相シフタ及びこれを用いた光スイッチ | |
| US20010046353A1 (en) | Optical waveguide device to be optically poled, method of manufacturing optical waveguide device to be optically poled, and method of optically poling optical waveguide device | |
| JP2739405B2 (ja) | 電界センサ | |
| JP3573332B2 (ja) | 干渉型熱光学光部品 | |
| JPH06214128A (ja) | 光導波回路 | |
| JP3835205B2 (ja) | 熱光学効果型光アテネータ | |
| GB2339028A (en) | Optical intensity modulator | |
| JP2000029079A (ja) | 熱光学スイッチ | |
| Mikami et al. | Coupling‐length adjustment for an optical directional coupler as a 2× 2 switch | |
| JP3418391B2 (ja) | 導波型光デバイスの製造方法 |