JPS6225727A - 光学コンパレ−タ - Google Patents
光学コンパレ−タInfo
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- JPS6225727A JPS6225727A JP15717186A JP15717186A JPS6225727A JP S6225727 A JPS6225727 A JP S6225727A JP 15717186 A JP15717186 A JP 15717186A JP 15717186 A JP15717186 A JP 15717186A JP S6225727 A JPS6225727 A JP S6225727A
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- JP
- Japan
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- optical
- signal
- comparator
- output port
- optical waveguide
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-
- 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
- G02F1/21—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 by interference
- G02F1/225—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 by interference in an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
- G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
- G01R15/24—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices
- G01R15/241—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using light-modulating devices using electro-optical modulators, e.g. electro-absorption
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (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】
本発明は、試験装置、特に電気光学伝送線型干渉針を利
用して電気信号を基準信号と比較する°ことにより、両
信号の関係を検知する装置に係る。
用して電気信号を基準信号と比較する°ことにより、両
信号の関係を検知する装置に係る。
電気光学基板Φに形成した光遅延線を利用する干渉針は
公知であり、すでに公知文献においているいろな形で論
じられている。最も広く採用されている実施例ではこの
種の干渉針はニオブ酸リチウム基板に混入したチタンを
利用して光導波路を形成する。しかし、未知の電圧を基
準電圧と比較することによって両電圧間の関係を検知で
きる公知の電気光学装置は皆無である。
公知であり、すでに公知文献においているいろな形で論
じられている。最も広く採用されている実施例ではこの
種の干渉針はニオブ酸リチウム基板に混入したチタンを
利用して光導波路を形成する。しかし、未知の電圧を基
準電圧と比較することによって両電圧間の関係を検知で
きる公知の電気光学装置は皆無である。
そこで、本発明の主要目的は受信した未知の信号を基準
信号と比較して両信号間の関係を検知できる光学コンパ
レータを提供することにある。
信号と比較して両信号間の関係を検知できる光学コンパ
レータを提供することにある。
この目的を本発明は第１共通ジャンクションにおいて合
流して光入力ポートに至る第１共通部を形成すると共に
、第２共通ジャンクションにおいて合流して光出力ポー
トに至る第２共通部を形成する第１及び第２光導波路部
分を含む電気光学基板を具備し、第１の未知電気信号と
第２の基準電気信号を比較し、第１及び第２電気信号間
の所定の関係に対応する光出力信号を発生させる光学コ
ンパレータにおいて、選択的に第１及び第２部分に電界
を作用させることにより第１及び第２電気信号間の所定
の関係に対応する光信号を光出力ポートに発生させるよ
う基板の表面に取り付けた電極手段を含むことを特徴と
する光学コンパレータによって達成する。
流して光入力ポートに至る第１共通部を形成すると共に
、第２共通ジャンクションにおいて合流して光出力ポー
トに至る第２共通部を形成する第１及び第２光導波路部
分を含む電気光学基板を具備し、第１の未知電気信号と
第２の基準電気信号を比較し、第１及び第２電気信号間
の所定の関係に対応する光出力信号を発生させる光学コ
ンパレータにおいて、選択的に第１及び第２部分に電界
を作用させることにより第１及び第２電気信号間の所定
の関係に対応する光信号を光出力ポートに発生させるよ
う基板の表面に取り付けた電極手段を含むことを特徴と
する光学コンパレータによって達成する。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の好ましい実施例を示す頂面図である。
本発明の電気光学作用部を形成するにはニオブ酸リチウ
ム基板１０を利用する。
ム基板１０を利用する。
従来技術を利用して基板１０にチタンを混入することに
より基板１０中に２つの互いに平行な光導波路部分１２
．１４を形成する。
より基板１０中に２つの互いに平行な光導波路部分１２
．１４を形成する。
この２つの光導波路部分１２．１４は第１ジヤンクシヨ
ン１６で合流して共通の光導波路部分１８を形成する。
ン１６で合流して共通の光導波路部分１８を形成する。
この光導波路部分１８は基板１０の先端に延びて、光源
２２からの光信号が供給される光入力ポート２０を形成
する。
２２からの光信号が供給される光入力ポート２０を形成
する。
同様に、互いに平行な光導波路部分１２．１４は第２ジ
ヤンクシヨン３０において合流し、共通の光導波路部分
３２によって光学基板１０の先端に接続されて、光出力
ポート３４を形成する。光出力ポート３４からの光エネ
ルギーは従来型の光検知器３６に供給される。
ヤンクシヨン３０において合流し、共通の光導波路部分
３２によって光学基板１０の先端に接続されて、光出力
ポート３４を形成する。光出力ポート３４からの光エネ
ルギーは従来型の光検知器３６に供給される。
第１図では、光導波路の直線部分１２とほぼ平行となる
ようにニオブ酸リチウム基板１０の表面に第１及び第２
の電極４０．４２を取り付ける。この実施例の場合、第
１電極４０をアース（基準電位）に接続し、第２電極４
２を、基準電圧”Ｖｒｅｆ” と比較される電圧“Ｖｘ
”と接続する。良く知られているように、電極４２に電
圧を印加すると電界が発生し、その結果、光導波路のほ
ぼ直線状の部分１２により生じる光遅延に変化が生ずる
。
ようにニオブ酸リチウム基板１０の表面に第１及び第２
の電極４０．４２を取り付ける。この実施例の場合、第
１電極４０をアース（基準電位）に接続し、第２電極４
２を、基準電圧”Ｖｒｅｆ” と比較される電圧“Ｖｘ
”と接続する。良く知られているように、電極４２に電
圧を印加すると電界が発生し、その結果、光導波路のほ
ぼ直線状の部分１２により生じる光遅延に変化が生ずる
。
光導波路１４とほぼ平行に３個の電極４６．４８．５０
を光学基板１０の頂面に取り付ける。第１電極４６は光
導波路直線部分１４のほぼ全長に等しく、電極４８．５
０はそれぞれ光導波路直線部分の長さのほぼ１／２に等
しい。長い電、ｉ４６をアースまたは基準電位に接続し
て、光導波路１４に種々の電界を作用させる基準電極と
する。電極４８．５０にはそれぞれバイアス信号及び基
準信号が供給される。バイアス及び基準信号が導波路直
線部分１４を横切る電界を発生させ、導波路での遅延量
を変化させる。
を光学基板１０の頂面に取り付ける。第１電極４６は光
導波路直線部分１４のほぼ全長に等しく、電極４８．５
０はそれぞれ光導波路直線部分の長さのほぼ１／２に等
しい。長い電、ｉ４６をアースまたは基準電位に接続し
て、光導波路１４に種々の電界を作用させる基準電極と
する。電極４８．５０にはそれぞれバイアス信号及び基
準信号が供給される。バイアス及び基準信号が導波路直
線部分１４を横切る電界を発生させ、導波路での遅延量
を変化させる。
使用に際しては、基準電極４０及び比較電極５０に同じ
電圧を印加してコンパレータを較正する。これらの電圧
は瞬間的な振幅及び極性が同じなら、正でも負でもゼロ
でもよい。ＤＣバイアス電圧をバイアス電極４８に印加
し、出力ポート３４における光出力信号がゼロに等しく
なるように調整する。ゼロになるのは光導波路の平行部
分１２．１４間の光遅延量の差が１８０°に等しくなる
時である。このような状態下において、導波路１８に供
給される光入力信号がジャンクション１６において２等
分される。それぞれの通路に沿って伝送されるこの２つ
の光信号はジャンクション３０において合流するが、１
８０゜の位相ずれがあるから、光出力ポート３４におけ
る光出力信号はゼロに低下する。位相ずれは遅延量の関
数であり、しかも連続関数である。即ち、バイアス信号
を調整すると、光出力ポート３４における光出力が急に
ゼロに切換わるのではなく、ゼロに近づくまで連続的に
減少する。
電圧を印加してコンパレータを較正する。これらの電圧
は瞬間的な振幅及び極性が同じなら、正でも負でもゼロ
でもよい。ＤＣバイアス電圧をバイアス電極４８に印加
し、出力ポート３４における光出力信号がゼロに等しく
なるように調整する。ゼロになるのは光導波路の平行部
分１２．１４間の光遅延量の差が１８０°に等しくなる
時である。このような状態下において、導波路１８に供
給される光入力信号がジャンクション１６において２等
分される。それぞれの通路に沿って伝送されるこの２つ
の光信号はジャンクション３０において合流するが、１
８０゜の位相ずれがあるから、光出力ポート３４におけ
る光出力信号はゼロに低下する。位相ずれは遅延量の関
数であり、しかも連続関数である。即ち、バイアス信号
を調整すると、光出力ポート３４における光出力が急に
ゼロに切換わるのではなく、ゼロに近づくまで連続的に
減少する。
コンパレータを調整したのち、基準電圧５０に基準信号
を供給し、比較電極４２には状態を検出すべき信号を供
給する。この２つの信号の瞬間的な位相及び振幅が全く
同じなら、光出力はゼロのままであるが、瞬間位相また
は瞬間振幅が異なると、２つの平行な光導波路１部分１
２．１４で伝送される光信号は１８０°以上またはそれ
以下の位相ずれを示し、その結果、両信号が共通ジャン
クシミン３０で合成されて光出力ポート３４において光
出力信号を形成する。すでに述べたように、これは共通
ジャンクション３０に到達する光信号間の位相差に応じ
て連続的に、かつほぼ線形に変化する。
を供給し、比較電極４２には状態を検出すべき信号を供
給する。この２つの信号の瞬間的な位相及び振幅が全く
同じなら、光出力はゼロのままであるが、瞬間位相また
は瞬間振幅が異なると、２つの平行な光導波路１部分１
２．１４で伝送される光信号は１８０°以上またはそれ
以下の位相ずれを示し、その結果、両信号が共通ジャン
クシミン３０で合成されて光出力ポート３４において光
出力信号を形成する。すでに述べたように、これは共通
ジャンクション３０に到達する光信号間の位相差に応じ
て連続的に、かつほぼ線形に変化する。
第２図は本発明の第２実施例を示す頂面図である。第１
図の実施例と同様に、この実施例もニオブ酸リチウム基
板６０を利用する。
図の実施例と同様に、この実施例もニオブ酸リチウム基
板６０を利用する。
ニオブ酸リチウム基板６０の頂面には互いに平行な２つ
の光導波路部分６２．６４を形成する。先に述べた好ま
しい実施例の場合と同様に、光導波路部分６２．６４は
第１ジヤンクシヨン６６において合流し、共通光導波路
部分６８を介して先人カポードア０と接続する。従来型
光源７２から光入力ポードア０に光信号が供給される。
の光導波路部分６２．６４を形成する。先に述べた好ま
しい実施例の場合と同様に、光導波路部分６２．６４は
第１ジヤンクシヨン６６において合流し、共通光導波路
部分６８を介して先人カポードア０と接続する。従来型
光源７２から光入力ポードア０に光信号が供給される。
光導波路部分６２．６４はまた第２の共通ジャンクショ
ン７４で合流する。第２ジヤンクシヨン７４から共通の
光導波路部分７６が光出力ポードア８に延びている。光
出力ポードア８からの光エネルギーは従来型光検出器８
０によって検出される。
ン７４で合流する。第２ジヤンクシヨン７４から共通の
光導波路部分７６が光出力ポードア８に延びている。光
出力ポードア８からの光エネルギーは従来型光検出器８
０によって検出される。
平行な光導波路部分６２．６４による光伝播速度を、ニ
オブ酸リチウム基板６０の頂面に取り付けた電極に種々
の電圧信号を印加して変調する。具体的には、光導波路
直線部分６２．６４のほぼ全長に等しい２つの電８ｉ８
２．８４をニオブ酸リチウム基板６０の頂面に取り付け
る。さらに、それぞれが光導波路の平行部分の長さの１
７２よりもやや短い４個の電極８６〜９２を基板６０の
頂面に取り付ける。
オブ酸リチウム基板６０の頂面に取り付けた電極に種々
の電圧信号を印加して変調する。具体的には、光導波路
直線部分６２．６４のほぼ全長に等しい２つの電８ｉ８
２．８４をニオブ酸リチウム基板６０の頂面に取り付け
る。さらに、それぞれが光導波路の平行部分の長さの１
７２よりもやや短い４個の電極８６〜９２を基板６０の
頂面に取り付ける。
第２図に示すように電極を構成すれば、複数の電圧信号
を利用して光導波路の平行部分６２．６４における位相
ずれを変調する上で幅広い融通性が得られる。ただし、
第１図の場合と同様に動作を説明するため、電極８２．
８４．８６を一緒にアース基準電位に接続した。このよ
うにすれば、電極８６により光導波路平行部分６２にお
ける光伝播遅延が左右されることはない。
を利用して光導波路の平行部分６２．６４における位相
ずれを変調する上で幅広い融通性が得られる。ただし、
第１図の場合と同様に動作を説明するため、電極８２．
８４．８６を一緒にアース基準電位に接続した。このよ
うにすれば、電極８６により光導波路平行部分６２にお
ける光伝播遅延が左右されることはない。
この実施例ではＤＣバイアス信号を電極９２に印加し、
この信号を利用して先に説明した第１図実施例と同様に
コンパレータを較正する。次いで電極８８．９０に基準
信号及び未知の測定信号を印加するが、この実施例は本
質的には第１図実施例と同様に働く。ただし、補助電極
８６を電極９２に接続する必要はなく、この電極９２に
別の入力端子を設ければよい。その場合、電極８６は光
導波路の平行部分６０．６２によって伝送される信号の
位相差をさらに変調するための補助電極となる。しかし
、いずれの場合にも、前記部分によって伝達される光エ
ネルギーは相互の位相ずれに応じて互いに強め合うよう
にまた減殺しあうように建設的または破壊的な態様で共
通ジャンクション７４において合成される。
この信号を利用して先に説明した第１図実施例と同様に
コンパレータを較正する。次いで電極８８．９０に基準
信号及び未知の測定信号を印加するが、この実施例は本
質的には第１図実施例と同様に働く。ただし、補助電極
８６を電極９２に接続する必要はなく、この電極９２に
別の入力端子を設ければよい。その場合、電極８６は光
導波路の平行部分６０．６２によって伝送される信号の
位相差をさらに変調するための補助電極となる。しかし
、いずれの場合にも、前記部分によって伝達される光エ
ネルギーは相互の位相ずれに応じて互いに強め合うよう
にまた減殺しあうように建設的または破壊的な態様で共
通ジャンクション７４において合成される。
第３図は第１図に関連して述べたように基準信号及び未
知の測定信号の振幅及び極性が同じなら光出力信号が最
小となるようにバイアス信号を調整したと仮定して未知
信号と基準信号の比の絶対値に応じて変化する光出力を
示すグラフである。例えばＶつとＶｒｅｆの比が１なら
、光出力はゼロである。この比が正の方向に変化すると
、光出力は最大値まで増大する。同様に、比が負の方向
に増大すると、同様の飽和点に達する。ただし、正また
は負の方向に変化して飽和点に達すると、２つの平行な
光路間の相対位相差が１８０°以上になり、再び第１図
の共通ジャンクション３０において加算的になるから、
出力は再び低下する。
知の測定信号の振幅及び極性が同じなら光出力信号が最
小となるようにバイアス信号を調整したと仮定して未知
信号と基準信号の比の絶対値に応じて変化する光出力を
示すグラフである。例えばＶつとＶｒｅｆの比が１なら
、光出力はゼロである。この比が正の方向に変化すると
、光出力は最大値まで増大する。同様に、比が負の方向
に増大すると、同様の飽和点に達する。ただし、正また
は負の方向に変化して飽和点に達すると、２つの平行な
光路間の相対位相差が１８０°以上になり、再び第１図
の共通ジャンクション３０において加算的になるから、
出力は再び低下する。
第１図は本発明の好ましい実施例の頂面図。
第２図は本発明の他の実施例を示す頂面図。
第３図は未知信号と基準信号の比に応じて変化するコン
パレータの光出力を示すグラフである。 １０・・・・基板 １２．１４・・・・光導波路部分 ２０・・・・光入力ポート ２２・・・・光源 ３４・・・・光出力ポート ３６・・・・光検出器 ４０・・・・第１電極 ４２・・・・第２電極
パレータの光出力を示すグラフである。 １０・・・・基板 １２．１４・・・・光導波路部分 ２０・・・・光入力ポート ２２・・・・光源 ３４・・・・光出力ポート ３６・・・・光検出器 ４０・・・・第１電極 ４２・・・・第２電極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１共通ジャンクションにおいて合流して光入力ポ
ートに至る第１共通部を形成すると共に、第２共通ジャ
ンクションにおいて合流して光出力ポートに至る第２共
通部を形成する第１及び第２光導波路部分を含む電気光
学基板を具備し、第１の未知電気信号と第２の基準電気
信号を比較し、第１及び第２電気信号間の所定の関係に
対応する光出力信号を発生させる光学コンパレータにお
いて、選択的に第１及び第２部分に電界を作用させるこ
とにより第１及び第２電気信号間の所定の関係に対応す
る光信号を光出力ポートに発生させるよう基板の表面に
取り付けた電極手段を含むことを特徴とする光学コンパ
レータ。 ２、第１及び第２部分に作用する電界の方向及び強さの
分布がほぼ同じなら第１及び第２部分の光路長がほぼ同
じであることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の光学コンパレータ。 ３、電極手段が第１信号を受信して、第１及び第２部分
の少なくとも一方に作用する電界を、光出力ポートにお
ける光信号がほぼゼロに等しく、光入力ポートにおける
光入力信号にほとんど影響されないように調整すること
を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の光学コンパ
レータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US75165885A | 1985-07-03 | 1985-07-03 | |
| US751658 | 1996-11-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225727A true JPS6225727A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=25022947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15717186A Pending JPS6225727A (ja) | 1985-07-03 | 1986-07-02 | 光学コンパレ−タ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0207800A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6225727A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2642857B1 (fr) * | 1988-12-23 | 1991-04-12 | Thomson Csf | Dispositif de traitement optoelectronique du signal, notamment pour le traitement de signaux en hyperfrequence |
| CA2011954C (en) * | 1989-03-14 | 1994-02-22 | Hiroshi Hamano | Optical modulator |
| US5020050A (en) * | 1989-10-13 | 1991-05-28 | At&T Bell Laboratories | Cascadable optical combinatorial logic gates |
| GB2243680B (en) * | 1990-05-02 | 1993-08-11 | Marconi Gec Ltd | Optical interferometer device |
| GB2331149B (en) * | 1991-11-20 | 1999-09-22 | Marconi Gec Ltd | An electrostatic voltage sensor |
| US5303079A (en) * | 1992-04-09 | 1994-04-12 | At&T Bell Laboratories | Tunable chirp, lightwave modulator for dispersion compensation |
| CN1052070C (zh) * | 1993-07-07 | 2000-05-03 | 株式会社东金 | 电场传感器 |
| CN102288839B (zh) * | 2011-05-12 | 2013-05-01 | 清华大学 | 光电集成三维电场传感器系统 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2457505A1 (fr) * | 1979-05-23 | 1980-12-19 | Thomson Csf | Modulateur d'intensite lumineuse a commande numerique en optique integree et convertisseur numerique analogique comprenant un tel modulateur |
| FR2508754A1 (fr) * | 1981-06-25 | 1982-12-31 | Comp Generale Electricite | Hydrophone a fibre optique avec capteur immerge passif |
| DE3127406C2 (de) * | 1981-07-10 | 1986-03-27 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Modulationsvorrichtung zur optischen Signalübertragung |
| FR2574943B1 (fr) * | 1984-12-18 | 1987-05-22 | Thomson Csf | Systeme analyseur de transitoires |
-
1986
- 1986-07-02 JP JP15717186A patent/JPS6225727A/ja active Pending
- 1986-07-03 EP EP86305183A patent/EP0207800A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0207800A1 (en) | 1987-01-07 |
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