JPS62198824A - 光変調器 - Google Patents
光変調器Info
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- JPS62198824A JPS62198824A JP3920286A JP3920286A JPS62198824A JP S62198824 A JPS62198824 A JP S62198824A JP 3920286 A JP3920286 A JP 3920286A JP 3920286 A JP3920286 A JP 3920286A JP S62198824 A JPS62198824 A JP S62198824A
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Landscapes
- Optical Integrated Circuits (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光変調器に係り、特に低電圧で駆動できる光
変調器に関する。
変調器に関する。
従来から用いられている光変調器の１つに、第５図に示
すような、電気光学効果を利用した。いわゆるバルク型
光変調器がある（ジエー・オプティカル・ソサイエテイ
・アメリカ第５１巻（１９６１）第７６頁（Ｊ 、ｏｆ
ｔｈｅ ０ｐｔｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ ｏｆＡｍ
ｅｒｉｃａ、 Ｖｏｌ ５１ （１９６１） Ｐ、７６
）参照）。
すような、電気光学効果を利用した。いわゆるバルク型
光変調器がある（ジエー・オプティカル・ソサイエテイ
・アメリカ第５１巻（１９６１）第７６頁（Ｊ 、ｏｆ
ｔｈｅ ０ｐｔｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ ｏｆＡｍ
ｅｒｉｃａ、 Ｖｏｌ ５１ （１９６１） Ｐ、７６
）参照）。
このタイプの変調器では、光学結晶中を通過する光の位
相差は、電極間電圧に比例し、電極間隔に反比例する。
相差は、電極間電圧に比例し、電極間隔に反比例する。
したがって、低電圧で駆動するためには、電匝間隔、す
なわち、電圧印加方向の結晶厚みを小さくする必要があ
る。しかしながら、結晶を薄くしていくと１割れ易くな
り、取扱いが難しくなる。
なわち、電圧印加方向の結晶厚みを小さくする必要があ
る。しかしながら、結晶を薄くしていくと１割れ易くな
り、取扱いが難しくなる。
電気光学結晶の場合、薄くできる厚みの限界は。
１００μｍ程度であり、それ以下の厚みとして使用する
のは実用的ではなく、低電圧駆動が困難となる問題をか
かえていた。
のは実用的ではなく、低電圧駆動が困難となる問題をか
かえていた。
又、従来から用いられている変調器の他のタイプの１つ
は、第２６図に示すような、ジエー・アップライド・フ
ィジックス第５１巻（１９８０年）第９０頁（Ｊ 、Ａ
ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、旦よ、 ９０ （１９８０） ）
に報告されているごとき、表面駆動型光変調器である。
は、第２６図に示すような、ジエー・アップライド・フ
ィジックス第５１巻（１９８０年）第９０頁（Ｊ 、Ａ
ｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、旦よ、 ９０ （１９８０） ）
に報告されているごとき、表面駆動型光変調器である。
このタイプでは、電極間隔は第５図のタイプに比べ小さ
くできる利点はあるが、電界分布が一様ではなく、表面
近傍に集中しやすいため、印加電圧を前のタイプに比べ
、ずっと高くしなければならない欠点がある。
くできる利点はあるが、電界分布が一様ではなく、表面
近傍に集中しやすいため、印加電圧を前のタイプに比べ
、ずっと高くしなければならない欠点がある。
第３のタイプとして第７図に示すような、アプライド・
フィジックス・レター第２６巻（１９７５年）゛第２９
８頁（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ ２６
、２９８（１９７５） ）に報告されているごときリッ
ジ型光変調器がある。これは、バルク結晶の表面にリッ
ジ部を残すような加工を施し、横方向から電圧を印加す
るものである。前２者に比べ、効率よく動作させること
ができるが、リッジ加工および電極形成が難しく、作製
工程が繁雑である欠点がある。
フィジックス・レター第２６巻（１９７５年）゛第２９
８頁（Ａｐｐｌ、 Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ ２６
、２９８（１９７５） ）に報告されているごときリッ
ジ型光変調器がある。これは、バルク結晶の表面にリッ
ジ部を残すような加工を施し、横方向から電圧を印加す
るものである。前２者に比べ、効率よく動作させること
ができるが、リッジ加工および電極形成が難しく、作製
工程が繁雑である欠点がある。
以上のごとく、従来技術は低電圧駆動あるいは作製の容
易さという問題を有していた。
易さという問題を有していた。
本発明の目的は、低電圧で光変調が可能で、かつ、結晶
に凹凸加工を施すなどの繁雑な加工作業を施さずに済む
、電気光学効率を利用した光変調器を提供することにあ
る。
に凹凸加工を施すなどの繁雑な加工作業を施さずに済む
、電気光学効率を利用した光変調器を提供することにあ
る。
上記目的を実現するために、８１１者らは、第１図のタ
イプの変形として、第１図のように、電気光学結晶内に
内部電極を設け、外部電極との間に電圧を印加する光変
調器を考案した。結晶に凹凸加工を施すことなく、結晶
内に内部電極を設置するには、金属イオンを高エネルギ
ーで結晶中へイオン注入する手法を採用した。
イプの変形として、第１図のように、電気光学結晶内に
内部電極を設け、外部電極との間に電圧を印加する光変
調器を考案した。結晶に凹凸加工を施すことなく、結晶
内に内部電極を設置するには、金属イオンを高エネルギ
ーで結晶中へイオン注入する手法を採用した。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
第２図を用いて説明するｍ ５ Ｘ ５ Ｘ ５ ｍｍ
３のＬ ｉ Ｎ ｂ Ｏδ単結晶のｙ４Ｑ１１方向表面
より、高エネルギーイオン打込装置を用いて、Ａｆｉイ
オンを深さ約５μｍの位置に打込み、内部電極２を形成
した。
３のＬ ｉ Ｎ ｂ Ｏδ単結晶のｙ４Ｑ１１方向表面
より、高エネルギーイオン打込装置を用いて、Ａｆｉイ
オンを深さ約５μｍの位置に打込み、内部電極２を形成
した。
次に、Ｚ軸方向の２面を光学研磨し接続用ＡＱ電ｔ４３
を真空蒸着で形成した。再に、イオン注入を行なったｙ
方向結晶表面に外部ＡＱ電極４を、真空蒸着により形成
した。接続用ＡＱ電極３および外部ＡＱ＊極４間に、電
圧源を接続し、波長Ｑ、６３３ ｐｍのＨｅ−Ｎｏレー
ザを２軸方向に伝搬させて、そのレーザ光を１００％位
相変位相るための電圧、すなわち半波長電圧を求めたと
ころ、約１０Ｖであった。この値は、従来の、第５図の
タイプに比べ約２桁小さく、第６図のタイプに比べ約１
桁小さく、第３図のタイプと同一水平である。
を真空蒸着で形成した。再に、イオン注入を行なったｙ
方向結晶表面に外部ＡＱ電極４を、真空蒸着により形成
した。接続用ＡＱ電極３および外部ＡＱ＊極４間に、電
圧源を接続し、波長Ｑ、６３３ ｐｍのＨｅ−Ｎｏレー
ザを２軸方向に伝搬させて、そのレーザ光を１００％位
相変位相るための電圧、すなわち半波長電圧を求めたと
ころ、約１０Ｖであった。この値は、従来の、第５図の
タイプに比べ約２桁小さく、第６図のタイプに比べ約１
桁小さく、第３図のタイプと同一水平である。
実施例２
第３図を用いて説明する。
まず、実施例１と同様に、５Ｘ５Ｘ５ｍｍ’のＬ ｉ
Ｎ ｂ Ｏｓ単結晶のｙ軸方向表面より、高エネルギー
イオン打込み装置を用いて、ＡＭイオンを深さ約５μｍ
の位置に打込み、内部電極２を形成した。次に、Ｔｉイ
オンを深さ約２．５μｍの位置に半径が約１．５μｍの
円柱状になるように打込み、光導波路５を形成した。再
に前述の実施例１と全く同様にして、接続用ＡＱ１’ｆ
ｔ極３．外部ＡＱｔｌ！ｔｉｉ１４を形成し、Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザ光を伝搬させた。その結果、光を導波路にとじ
込めて伝搬できることが確認した。また、半波長電圧は
約７ｖと、実施例１に比べ更に低減でき、有効性を確認
することができた。
Ｎ ｂ Ｏｓ単結晶のｙ軸方向表面より、高エネルギー
イオン打込み装置を用いて、ＡＭイオンを深さ約５μｍ
の位置に打込み、内部電極２を形成した。次に、Ｔｉイ
オンを深さ約２．５μｍの位置に半径が約１．５μｍの
円柱状になるように打込み、光導波路５を形成した。再
に前述の実施例１と全く同様にして、接続用ＡＱ１’ｆ
ｔ極３．外部ＡＱｔｌ！ｔｉｉ１４を形成し、Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザ光を伝搬させた。その結果、光を導波路にとじ
込めて伝搬できることが確認した。また、半波長電圧は
約７ｖと、実施例１に比べ更に低減でき、有効性を確認
することができた。
実施例３
第４図を用いて説明する。
５Ｘ５Ｘ５ｍｍ３のＬｉＮｂ０ａ単結晶のＸ軸方向表面
より、高エネルギーイオン装置で、打込みエネルギーを
徐々に変えて、表面から約５μｍの深さまで、Ａ０イオ
ンを幅１μｍで、間隔を５μｍとして打込み、２個の内
部電極２を作製した。つぎに、Ｔｉイオンを、上記、内
部電極間の中央に、約１μｍ幅で深さ５μｍまで、同様
に打込みエネルギーを徐々に変えて打込み光導波路を形
成した。
より、高エネルギーイオン装置で、打込みエネルギーを
徐々に変えて、表面から約５μｍの深さまで、Ａ０イオ
ンを幅１μｍで、間隔を５μｍとして打込み、２個の内
部電極２を作製した。つぎに、Ｔｉイオンを、上記、内
部電極間の中央に、約１μｍ幅で深さ５μｍまで、同様
に打込みエネルギーを徐々に変えて打込み光導波路を形
成した。
再に、実施例１，２と同様に、接続用ＡＱ電極３を形成
し、内部電極間に電圧をして、Ｈｅ −Ｎ ｅレーザ光
を変調した。その結果、実施例２とほぼ同程度の電圧で
１００％変調が可能であった。
し、内部電極間に電圧をして、Ｈｅ −Ｎ ｅレーザ光
を変調した。その結果、実施例２とほぼ同程度の電圧で
１００％変調が可能であった。
以上の実施例では、Ｌ Ｌ Ｎ ｂ Ｏ３Ｊｒ−結晶、
ＡＱイオン打込みによる内部電極を用いたが、Ｌｉｎｂ
ｏａ単結晶の代わりに、ＬｉＴａＯ３，ＫＬ）Ｐ、ＳＢ
Ｈなどの強誘電性電気光学結晶、あるいは、ＧａＡｓ。
ＡＱイオン打込みによる内部電極を用いたが、Ｌｉｎｂ
ｏａ単結晶の代わりに、ＬｉＴａＯ３，ＫＬ）Ｐ、ＳＢ
Ｈなどの強誘電性電気光学結晶、あるいは、ＧａＡｓ。
ＧａＰ、ＺｎＴａなどの高抵抗半導電性電気光学結晶を
用いても同様の結果が得られることは容易に推測できる
。また、ＡＱイオンの代わりに、他の金属性イオンを用
いても同様の効果が期待できることは明らかである。
用いても同様の結果が得られることは容易に推測できる
。また、ＡＱイオンの代わりに、他の金属性イオンを用
いても同様の効果が期待できることは明らかである。
以上述べたように１本発明によれば、結晶に凹凸加工を
施こさずに、低電圧で効率良く光の位相変調を行なえる
効果がある。
施こさずに、低電圧で効率良く光の位相変調を行なえる
効果がある。
第１図は、本発明の内部電極を用いた光変調器を示す説
明図、第２図は、本発明の実施例１を示す（ａ）側面図
、（ｂ）正面図、第３図は、本発明の実施例２を示す（
ａ）側面図、（ｂ）正面図、第４図は、本発明の実施例
３を示す（ａ）上面図。 （ｂ）正面図、第５図は、従来のバルク型光変調器を示
す説明図、第６図は、従来の表面駆動型光変調器を示す
説明図、第７図は、従来のリッジ型光変調器を示す説明
図である。 １・・・ＬｉＮｂ０δ単結晶、２・・・内部電極、３・
・・接続用Ａ２電極、４・・・外部電極、５・・・光導
波路。 、（−Ｘ−１，・
明図、第２図は、本発明の実施例１を示す（ａ）側面図
、（ｂ）正面図、第３図は、本発明の実施例２を示す（
ａ）側面図、（ｂ）正面図、第４図は、本発明の実施例
３を示す（ａ）上面図。 （ｂ）正面図、第５図は、従来のバルク型光変調器を示
す説明図、第６図は、従来の表面駆動型光変調器を示す
説明図、第７図は、従来のリッジ型光変調器を示す説明
図である。 １・・・ＬｉＮｂ０δ単結晶、２・・・内部電極、３・
・・接続用Ａ２電極、４・・・外部電極、５・・・光導
波路。 、（−Ｘ−１，・
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電気光学結晶内部に、高エネルギーイオン打込みに
より、導電性内部電極を形成し、該電気光学結晶表面に
配置した外部電極との間に電圧を印加して、両電極間を
通過する光の位相を変化させることを特徴とする光変調
器。 ２、上記内部電極と外部電極間に、上記イオンとは別種
のイオンを打込んで屈折率が高い光導波器を形成し、こ
の光導波路に光をとじ込めて伝搬させ、該内部−外部電
極間に電圧を印加して、光の位相を変化させることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の光変調器。 ３、上記導電性内部電極を複数にして形成し、該導電性
内部電極相互間に電圧を印加し、両電極間を通過する光
の位相を変化させることを特徴とする特許請求の範囲第
１もしくは第２項記載の光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3920286A JPS62198824A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3920286A JPS62198824A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 光変調器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62198824A true JPS62198824A (ja) | 1987-09-02 |
Family
ID=12546540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3920286A Pending JPS62198824A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62198824A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04168401A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光導波路の製造方法 |
| JPH04137323U (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-21 | 横河電機株式会社 | 導波路型光変調器 |
| EP0644448A2 (en) * | 1993-09-17 | 1995-03-22 | Hughes Aircraft Company | Ultra-low acoustic resonance electro-optic modulator |
| US7433111B2 (en) | 2003-06-10 | 2008-10-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Electrooptic modulation element |
| JP2010181454A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Fujitsu Ltd | 光導波路デバイスおよびその製造方法，光変調器，偏波モード分散補償器ならびに光スイッチ |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP3920286A patent/JPS62198824A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04168401A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光導波路の製造方法 |
| JPH04137323U (ja) * | 1991-06-13 | 1992-12-21 | 横河電機株式会社 | 導波路型光変調器 |
| EP0644448A2 (en) * | 1993-09-17 | 1995-03-22 | Hughes Aircraft Company | Ultra-low acoustic resonance electro-optic modulator |
| EP0644448A3 (en) * | 1993-09-17 | 1995-09-20 | Hughes Aircraft Co | Electro-optical modulator with very low acoustic resonance. |
| US5600480A (en) * | 1993-09-17 | 1997-02-04 | Hughes Aircraft Company | Ultra-low acoustic resonance electro-optic modulator |
| US7433111B2 (en) | 2003-06-10 | 2008-10-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Electrooptic modulation element |
| JP2010181454A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Fujitsu Ltd | 光導波路デバイスおよびその製造方法，光変調器，偏波モード分散補償器ならびに光スイッチ |
| US8582928B2 (en) | 2009-02-03 | 2013-11-12 | Fujitsu Limited | Optical waveguide device, manufacturing method therefor, optical modulator, polarization mode dispersion compensator, and optical switch |
| US8805127B2 (en) | 2009-02-03 | 2014-08-12 | Fujitsu Limited | Optical waveguide device, manufacturing method therefor, optical modulator, polarization mode dispersion compensator, and optical switch |
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