JPS6232771B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6232771B2 JPS6232771B2 JP54087206A JP8720679A JPS6232771B2 JP S6232771 B2 JPS6232771 B2 JP S6232771B2 JP 54087206 A JP54087206 A JP 54087206A JP 8720679 A JP8720679 A JP 8720679A JP S6232771 B2 JPS6232771 B2 JP S6232771B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical fiber
- ultrasonic transducer
- light
- signal
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光フアイバ自体に光変調機能をもた
せた新規な光変調器に関する。
せた新規な光変調器に関する。
一般に、光を高能率に伝送することができる光
フアイバは光通信システムにおける光通信網とし
て有望視されており、光通信を多様化するために
は光フアイバ自体に光信号を変調させる能動的機
能をもたせることが望まれている。
フアイバは光通信システムにおける光通信網とし
て有望視されており、光通信を多様化するために
は光フアイバ自体に光信号を変調させる能動的機
能をもたせることが望まれている。
従来、光信号を変調させるには音響光学変調
器、電気光学変調器などの専用の光変調器を別途
設けるようにしているが、バルク形の場合、前者
にあつては音響媒体である結晶やガラスなどの光
学研磨、超音波トランスジユーサの接着などに精
密加工を要して高度の製造技術を要し、また後者
にあつては同じく結晶の研磨、電極形成などにお
いて高度の製造技術を要して高価なものになつて
いる。また、屈折率が周囲より高く光ビームを閉
込め導波しうるような薄膜光導波路を変調活性領
域とする光導波路形の光変調器を構成する場合に
も微細加工による電極形成や薄膜光導波路形成に
非常な精密性が要求されるとともに、光フアイバ
との位置合せや接合部の平担度に対する要件が極
めて厳しく、信頼性の高い光結合を行なわせるこ
とは実際上困難なものになつている。その他、光
フアイバの光源として半導体レーザを用いる場合
には、その注入電流を変調することによつて直接
光変調を行なわせる方式などが採用されている
が、これらは何れも光フアイバに別途設けられた
他の構成要素によつて光変調機能を発揮させるよ
うにしたもので、光フアイバは光変調された光信
号の単なる伝送路としての役割しか果たすもので
はない。
器、電気光学変調器などの専用の光変調器を別途
設けるようにしているが、バルク形の場合、前者
にあつては音響媒体である結晶やガラスなどの光
学研磨、超音波トランスジユーサの接着などに精
密加工を要して高度の製造技術を要し、また後者
にあつては同じく結晶の研磨、電極形成などにお
いて高度の製造技術を要して高価なものになつて
いる。また、屈折率が周囲より高く光ビームを閉
込め導波しうるような薄膜光導波路を変調活性領
域とする光導波路形の光変調器を構成する場合に
も微細加工による電極形成や薄膜光導波路形成に
非常な精密性が要求されるとともに、光フアイバ
との位置合せや接合部の平担度に対する要件が極
めて厳しく、信頼性の高い光結合を行なわせるこ
とは実際上困難なものになつている。その他、光
フアイバの光源として半導体レーザを用いる場合
には、その注入電流を変調することによつて直接
光変調を行なわせる方式などが採用されている
が、これらは何れも光フアイバに別途設けられた
他の構成要素によつて光変調機能を発揮させるよ
うにしたもので、光フアイバは光変調された光信
号の単なる伝送路としての役割しか果たすもので
はない。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
従来光の伝送路としての役割しか果たしえなかつ
た光フアイバそのものに光変調機能をもたせた構
造簡単な光変調器を提供するものである。
従来光の伝送路としての役割しか果たしえなかつ
た光フアイバそのものに光変調機能をもたせた構
造簡単な光変調器を提供するものである。
本発明による光変調器は、光フアイバの一端面
に光フアイバに導入させるべき光ビームに対して
透過性をもつた超音波トランスジユーサを設けて
光フアイバ中に超音波信号を伝搬させ、その超音
波信号によつて光フアイバの他端から出力される
光信号を変調させるようにしたものである。
に光フアイバに導入させるべき光ビームに対して
透過性をもつた超音波トランスジユーサを設けて
光フアイバ中に超音波信号を伝搬させ、その超音
波信号によつて光フアイバの他端から出力される
光信号を変調させるようにしたものである。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
本発明による光変調器にあつては、まず第１図
に示すように、光フアイバ１の一端面に超音波ト
ランスジユーサ２を設ける。この場合、第２図
ａ，ｂにそれぞれ示すように、電極３，４間に
ZnO薄膜５やLiNbO3結晶薄膜６を狭持させたも
のを光フアイバ１の端面にスパツタリングによつ
て形成させるか、または接着によつて取付ける
（第２図ｂ中、７は接着層を示している）。また、
この場合、超音波トランスジユーサ２の中心周波
数が数10MHzになるように設計する必要があ
る。なお、超音波トランスジユーサ２を設けるべ
き光フアイバ１の端面は普通100〜200μｍ程度の
微小なものであるため、例えば第３図に示すよう
に、光フアイバ１の端部にステンレス等のチユー
ブ８を装着して超音波トランスジユーサの設置を
容易にするとともに、その光フアイバ１の端部を
保護させるなどの補助的手段を講ずることが望ま
しい。また、前記電極３，４としては、その光フ
アイバ１の一端から光ビームを入射させる必要が
あるため、それをAuなどを蒸着させた半透明電
極、あるいはIn2O3、SnO2などの結晶体からなる
透明電極を用いる必要がある。また、LiNbO3結
晶薄膜６を用いる場合には、電気機械結合定数ｋ
の大きなもの、例えば36゜Ｙカツト板（ｋ＝
0.49）を使用するのが望ましく、その厚さを50〜
100μｍ程度に選定する。さらに、超音波トラン
スジユーサ２の光フアイバ端面への接着手段とし
ては、AuやInによる超音波圧着法が変換効率の
高いものとして一般に採用されるが、その他エポ
キシ樹脂などの接着剤を用いる方法も簡便な手段
として用いることができる。
に示すように、光フアイバ１の一端面に超音波ト
ランスジユーサ２を設ける。この場合、第２図
ａ，ｂにそれぞれ示すように、電極３，４間に
ZnO薄膜５やLiNbO3結晶薄膜６を狭持させたも
のを光フアイバ１の端面にスパツタリングによつ
て形成させるか、または接着によつて取付ける
（第２図ｂ中、７は接着層を示している）。また、
この場合、超音波トランスジユーサ２の中心周波
数が数10MHzになるように設計する必要があ
る。なお、超音波トランスジユーサ２を設けるべ
き光フアイバ１の端面は普通100〜200μｍ程度の
微小なものであるため、例えば第３図に示すよう
に、光フアイバ１の端部にステンレス等のチユー
ブ８を装着して超音波トランスジユーサの設置を
容易にするとともに、その光フアイバ１の端部を
保護させるなどの補助的手段を講ずることが望ま
しい。また、前記電極３，４としては、その光フ
アイバ１の一端から光ビームを入射させる必要が
あるため、それをAuなどを蒸着させた半透明電
極、あるいはIn2O3、SnO2などの結晶体からなる
透明電極を用いる必要がある。また、LiNbO3結
晶薄膜６を用いる場合には、電気機械結合定数ｋ
の大きなもの、例えば36゜Ｙカツト板（ｋ＝
0.49）を使用するのが望ましく、その厚さを50〜
100μｍ程度に選定する。さらに、超音波トラン
スジユーサ２の光フアイバ端面への接着手段とし
ては、AuやInによる超音波圧着法が変換効率の
高いものとして一般に採用されるが、その他エポ
キシ樹脂などの接着剤を用いる方法も簡便な手段
として用いることができる。
このような構成において、第４図に示すよう
に、超音波トランスジユーサ２を通して外部から
光フアイバ１の一端に入射角θをもつて光信号
（平行レーザビーム）ＢINを送り込むとともに、
超音波トランスジユーサ２を励起させて超音波信
号を光フアイバ１中へ伝搬させることにより、光
フアイバ１の他端から適宜光変調された光信号Ｂ
OUTが出射されることになる。なお、図中９は高
周波発振器１０の発振出力をパルス変調信号ｍに
よつて変調するミキサ、１１は増巾器をそれぞれ
示している。
に、超音波トランスジユーサ２を通して外部から
光フアイバ１の一端に入射角θをもつて光信号
（平行レーザビーム）ＢINを送り込むとともに、
超音波トランスジユーサ２を励起させて超音波信
号を光フアイバ１中へ伝搬させることにより、光
フアイバ１の他端から適宜光変調された光信号Ｂ
OUTが出射されることになる。なお、図中９は高
周波発振器１０の発振出力をパルス変調信号ｍに
よつて変調するミキサ、１１は増巾器をそれぞれ
示している。
いま、第４図に示すように、光フアイバ１の他
端に対向させてホトセンサ１２を設けて光フアイ
バ１から出射される光信号ＢOUTを検知させ、光
信号ＢINの入射角θを種々に変化させたときの超
音波信号による光強度変化を観測すると、第５図
に示すような結果が得られる。なお、この場合、
光フアイバ１の長さを22.5cm、超音波トランスジ
ユーサ２から光フアイバ１中に送り込まれる超音
波信号としては、高周波発振器１０の出力周波数
を32.5MHz、超音波トランスジユーサ２の励磁
電圧を16.5Vpp、パルス変調信号ｍのパルス幅を
200μＳ、その周期を20ｍＳという条件下で設定
されている。また、縦軸の光強度変化は、第６図
に示すような出射光出力の超音波信号による変化
分、すなわち光強度変化（％）＝ａ／ｂ×100で定
義されている。また、超音波信号の印加に際して
光出力が増加する方向をプラス側、それが減少す
る方向をマイナス側としている。
端に対向させてホトセンサ１２を設けて光フアイ
バ１から出射される光信号ＢOUTを検知させ、光
信号ＢINの入射角θを種々に変化させたときの超
音波信号による光強度変化を観測すると、第５図
に示すような結果が得られる。なお、この場合、
光フアイバ１の長さを22.5cm、超音波トランスジ
ユーサ２から光フアイバ１中に送り込まれる超音
波信号としては、高周波発振器１０の出力周波数
を32.5MHz、超音波トランスジユーサ２の励磁
電圧を16.5Vpp、パルス変調信号ｍのパルス幅を
200μＳ、その周期を20ｍＳという条件下で設定
されている。また、縦軸の光強度変化は、第６図
に示すような出射光出力の超音波信号による変化
分、すなわち光強度変化（％）＝ａ／ｂ×100で定
義されている。また、超音波信号の印加に際して
光出力が増加する方向をプラス側、それが減少す
る方向をマイナス側としている。
第５図から明らかなように、光信号ＢINの入射
角θが０゜のときには出射光ＢOUTの光強度が−
24％変化し、その入射角θが変化するにしたがつ
て光強度が周期的にプラス側、マイナス側に変動
している。したがつて、入射角θをその光強度変
化の大きい点に設定すれば、良好な光変調を行な
うことができることになる。
角θが０゜のときには出射光ＢOUTの光強度が−
24％変化し、その入射角θが変化するにしたがつ
て光強度が周期的にプラス側、マイナス側に変動
している。したがつて、入射角θをその光強度変
化の大きい点に設定すれば、良好な光変調を行な
うことができることになる。
また、入力超音波パワーと出射光ＢOUTの光強
度変化の関係は、例えば入射角θが６゜10′、７
゜40′に対してそれぞれ第７図、第８図に示すよ
うになり、１ワツト以下のパワー入力で±20％の
光強度変化を得ることができるようになる。な
お、これらの結果は、超音波トランスジユーサ２
として厚さ100μｍの36゜ＹカツトLiNbO3薄板、
電極面積１mm2のものを用い、それをエポキシ樹脂
で光フアイバ１の端面に接着させ、また光フアイ
バ１としてはコア経100μｍ、フアイバ経150μｍ
のステツプインデツクス型の石英多モードフアイ
バを用いたときの測定結果を示している。
度変化の関係は、例えば入射角θが６゜10′、７
゜40′に対してそれぞれ第７図、第８図に示すよ
うになり、１ワツト以下のパワー入力で±20％の
光強度変化を得ることができるようになる。な
お、これらの結果は、超音波トランスジユーサ２
として厚さ100μｍの36゜ＹカツトLiNbO3薄板、
電極面積１mm2のものを用い、それをエポキシ樹脂
で光フアイバ１の端面に接着させ、また光フアイ
バ１としてはコア経100μｍ、フアイバ経150μｍ
のステツプインデツクス型の石英多モードフアイ
バを用いたときの測定結果を示している。
このように、光フアイバ１中に入射される光信
号ＢINを重畳させてその光フアイバ１中に超音波
信号を送り込むことにより光変調を行なうことが
できる理由としては、超音波信号によつて光フア
イバ１のコア部を伝搬するコアモードの光がクラ
ツド部を伝搬するクラツドモードの光と結合し、
クラツドモードに移行した光の損失が非常に大き
いためにそれが途中で減衰してしまい、その結果
光フアイバの出射端では伝搬モードの光の超音波
による変化があらわれ、光強度が変化するものと
考えられる。
号ＢINを重畳させてその光フアイバ１中に超音波
信号を送り込むことにより光変調を行なうことが
できる理由としては、超音波信号によつて光フア
イバ１のコア部を伝搬するコアモードの光がクラ
ツド部を伝搬するクラツドモードの光と結合し、
クラツドモードに移行した光の損失が非常に大き
いためにそれが途中で減衰してしまい、その結果
光フアイバの出射端では伝搬モードの光の超音波
による変化があらわれ、光強度が変化するものと
考えられる。
なお、本発明による光変調器では、第９図に示
すように、超音波トランスジユーサ２とは反対側
の光フアイバ１の端面から光信号ＢINを入射させ
るようにしても前述と同様の光変調を行なうこと
ができるが、第４図に示す超音波トランスジユー
サ２から光信号ＢINを入射させる場合と異なり、
この場合には特に超音波トランスジユーサ２を通
して出射される光信号ＢOUTによるパターンＰの
位置によつてその光強度が複雑に変化してしま
い、その位置に応じてプラス側またはマイナス側
の光信号ＢOUTが得られることになる。また、こ
の場合における出射光ＢOUTの光強度変化はレー
ザの発射条件に何ら依存されることがない。しか
し、このような超音波トランスジユーサ２の反対
側から光信号ＢINを入射させる方式では、変調さ
れた光信号ＢOUTを伝送させるという使用目的に
は適するものではなくなる。
すように、超音波トランスジユーサ２とは反対側
の光フアイバ１の端面から光信号ＢINを入射させ
るようにしても前述と同様の光変調を行なうこと
ができるが、第４図に示す超音波トランスジユー
サ２から光信号ＢINを入射させる場合と異なり、
この場合には特に超音波トランスジユーサ２を通
して出射される光信号ＢOUTによるパターンＰの
位置によつてその光強度が複雑に変化してしま
い、その位置に応じてプラス側またはマイナス側
の光信号ＢOUTが得られることになる。また、こ
の場合における出射光ＢOUTの光強度変化はレー
ザの発射条件に何ら依存されることがない。しか
し、このような超音波トランスジユーサ２の反対
側から光信号ＢINを入射させる方式では、変調さ
れた光信号ＢOUTを伝送させるという使用目的に
は適するものではなくなる。
以上、本発明による光変調器にあつては、光フ
アイバの一端面に光フアイバ中に導入させる光ビ
ームに対して透過性をもつた超音波トランスジユ
ーサを設け、その光フアイバ中に一定の入射角で
導入された光ビームに重畳させて超音波信号を伝
搬させることによりその光ビームの強度を適宜変
化させるようにしたもので、従来光の伝送路とし
ての役割しか果たしえなかつた光フアイバそのも
のに光変調機能をもたせることができ、光変調器
を簡単な構造でかつ容易な製造技術によつて提供
することができ、光通信、その他光フアイバ応用
の分野で広く適用されるという優れた利点を有し
ている。
アイバの一端面に光フアイバ中に導入させる光ビ
ームに対して透過性をもつた超音波トランスジユ
ーサを設け、その光フアイバ中に一定の入射角で
導入された光ビームに重畳させて超音波信号を伝
搬させることによりその光ビームの強度を適宜変
化させるようにしたもので、従来光の伝送路とし
ての役割しか果たしえなかつた光フアイバそのも
のに光変調機能をもたせることができ、光変調器
を簡単な構造でかつ容易な製造技術によつて提供
することができ、光通信、その他光フアイバ応用
の分野で広く適用されるという優れた利点を有し
ている。
第１図は本発明の一実施例における光フアイバ
の一端面に超音波トランスジユーサを設けた状態
を示す斜視図、第２図ａ，ｂはその超音波トラン
スジユーサの取付状態をそれぞれ示す各正断面
図、第３図は超音波トランスジユーサの他の設置
手段を示す正断面図、第４図は本発明の一実施例
による光変調器の概略構成図、第５図は入射光の
角度に対する出射光強度の一特性図、第６図は出
射光出力の超音波信号による変化の状態を説明す
るための図、第７図および第８図はそれぞれ特定
の入射角に対する出射光の光強度変化の特性を
各々示す図、第９図は本発明による光変調器の他
の使用状態を示す図である。 １……光フアイバ、２……超音波トランスジユ
ーサ、３，４……電極、５……ZnO薄膜、６……
LiNbO3結晶薄膜、７……接着層、８……ステン
レスチユーブ（保護管）、９……ミキサ、１２…
…ホトセンサ。
の一端面に超音波トランスジユーサを設けた状態
を示す斜視図、第２図ａ，ｂはその超音波トラン
スジユーサの取付状態をそれぞれ示す各正断面
図、第３図は超音波トランスジユーサの他の設置
手段を示す正断面図、第４図は本発明の一実施例
による光変調器の概略構成図、第５図は入射光の
角度に対する出射光強度の一特性図、第６図は出
射光出力の超音波信号による変化の状態を説明す
るための図、第７図および第８図はそれぞれ特定
の入射角に対する出射光の光強度変化の特性を
各々示す図、第９図は本発明による光変調器の他
の使用状態を示す図である。 １……光フアイバ、２……超音波トランスジユ
ーサ、３，４……電極、５……ZnO薄膜、６……
LiNbO3結晶薄膜、７……接着層、８……ステン
レスチユーブ（保護管）、９……ミキサ、１２…
…ホトセンサ。
Claims (1)
- １ 光フアイバの一端面に、光フアイバ中に導入
させる光ビームに対して透過性をもつた超音波ト
ランスジユーサを設け、その光フアイバ中に一定
の入射角で導入された光ビームに重畳させて超音
波信号をその中に光ビームの伝搬方向と平行に伝
搬させることにより、光ビームの変調を行なわせ
るようにした光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8720679A JPS5611433A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Light modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8720679A JPS5611433A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Light modulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5611433A JPS5611433A (en) | 1981-02-04 |
| JPS6232771B2 true JPS6232771B2 (ja) | 1987-07-16 |
Family
ID=13908478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8720679A Granted JPS5611433A (en) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Light modulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5611433A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2751300B2 (ja) * | 1989-01-31 | 1998-05-18 | 株式会社明電舎 | 真空インタラプタ用磁気駆動型電極 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5390950A (en) * | 1977-01-19 | 1978-08-10 | Nec Corp | Variable light attenuator |
-
1979
- 1979-07-10 JP JP8720679A patent/JPS5611433A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5611433A (en) | 1981-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4068191A (en) | Acoustooptic modulator for optical fiber waveguides | |
| JP4658658B2 (ja) | 光変調器 | |
| US4312562A (en) | Optical control device | |
| GB1468031A (en) | Modulating light for use in optical communications | |
| KR850007121A (ko) | 음향-광학주파수 전이기 | |
| JP4183716B2 (ja) | 光導波路素子 | |
| CN106094266A (zh) | 多波长光纤声光移频器 | |
| JPH03150509A (ja) | 導波路基板と光ファイバの接続方法及び該方法の実施に使用する紫外光遮断機能付き反射防止膜 | |
| CN106125351A (zh) | 一种反射式电光相位调制器 | |
| JPH10260328A (ja) | 光変調素子 | |
| JPS6232771B2 (ja) | ||
| JP5262186B2 (ja) | 光導波路デバイス | |
| JPS6461080A (en) | Acousto-optic element | |
| JP2001350046A (ja) | 集積型光導波路素子 | |
| Shah | Fast acousto‐optical waveguide modulators | |
| JPS6148694B2 (ja) | ||
| CN221303741U (zh) | 一种高线性光纤声光调制器 | |
| JPS6360889B2 (ja) | ||
| JPS6144295B2 (ja) | ||
| JPH0720413A (ja) | 複合光回路 | |
| JPH088834A (ja) | 光通信用光外部変調器とそれを用いた双方向光通信システム | |
| JP2625926B2 (ja) | 音響光学素子 | |
| JPS6144297B2 (ja) | ||
| JP2991261B2 (ja) | 光導波路型光周波数変換器 | |
| JP2836174B2 (ja) | 光制御デバイス |