NL1003198C2 - Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting. - Google Patents

Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL1003198C2
NL1003198C2 NL1003198A NL1003198A NL1003198C2 NL 1003198 C2 NL1003198 C2 NL 1003198C2 NL 1003198 A NL1003198 A NL 1003198A NL 1003198 A NL1003198 A NL 1003198A NL 1003198 C2 NL1003198 C2 NL 1003198C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
polarization
waveguide
phase
section
polarization converter
Prior art date
Application number
NL1003198A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1003198A1 (nl
Inventor
Johannes Jacobus Gerardus Tol
Original Assignee
Nederland Ptt
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nederland Ptt filed Critical Nederland Ptt
Priority to NL1003198A priority Critical patent/NL1003198C2/nl
Priority to US08/667,619 priority patent/US5708734A/en
Priority to EP96201851A priority patent/EP0752607A1/en
Priority to JP8175311A priority patent/JP2844525B2/ja
Publication of NL1003198A1 publication Critical patent/NL1003198A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1003198C2 publication Critical patent/NL1003198C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/03Devices 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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/035Devices 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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
    • G02F1/0353Devices 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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure involving an electro-optic TE-TM mode conversion
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/21Devices 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
    • G02F1/225Devices 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/06Polarisation independent

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Description

Titel: Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting A. Achtergrond van de uitvinding 1. Gebied van de uitvinding
De uitvinding ligt op het gebied van optische inrichtingen. Meer in het bijzonder betreft zij een optische inrichting voor het 5 polarisatie-onafhankelijk beinvloeden van een optisch signaal volgens de aanhef van conclusie 1.
2. Stand van de techniek
Het moduleren en het schakelen van optische signalen zijn 10 basisfuncties in optische communicatie-systemen. Door modulatie wordt te communiceren informatie uitgedrukt in een van de parameters van een lichtsignaal, zoals de amplitude, het vermogen, de fase of de frequentie van het signaal. Door schakelen kunnen lichtsignalen door een netwerk van optische verbindingen worden gerouteerd. Optische 15 verbindingen worden veelal gerealiseerd met behulp van glasvezels. Standaard glasvezels zijn niet polarisatie-behoudend, terwijl veel optische inrichtingen, zoals ontvangers, schakelaars en modulatoren, juist polarisatie-gevoelig zijn. Dit geldt temeer voor optische inrichtingen in geïntegreerde uitvoering ten gevolge van de voor 20 integratie typische planaire configuratie. Anderzijds zijn in verband met goedkope massaproductie geïntegreerde uitvoeringen juist van groot belang bij invoering op grote schaal, zoals bijvoorbeeld in optische communicatie- en/of distributie-netwerken met grote aantallen aansluitingen.
25 Uit referentie [1] (zie voor meer details van de referenties hierna onder C.) is een op halfgeleider-materiaal geïntegreerde optische inrichting van bovengenoemde soort bekend, welke twee strookvormige golfgeleiders omvat die zodanig ten opzichte van elkaar lopen dat een Mach-Zehnder-interferometer (MZ-interferometer) is 30 gevormd tussen twee richtkoppelaars. In een van de golfgeleiders is een actief beïnvloedbaar golfgeleiderdeel opgenomen, waarin met behulp van electrode-middelen een fase-verschuiving teweeg kan worden gebracht in een in dat golfgeleiderdeel propagerend optisch signaal. Buiten dit actief beïnvloedbare golfgeleiderdeel bezitten de 35 golfgeleiders een passieve structuur. Gemeld wordt dat een verregaande polarisatie-onafhankelijkheid wordt bereikt door geschikt gekozen structuurverschillen tussen het actief beïnvloedbare golfgeleiderdeel
10 0 3 1 9 B
2 en de golfgeleiderdelen met de passieve structuur.
Uit referentie [2] is een op een MZ-interferometer gebaseerde modulator gerealiseerd op InGaAsP/InP bekend, waarin de golfgeleidertakken van de interferometer een geschikt gekozen 5 oriëntatie ten opzichte van de kristal-oriëntatie van het toegepaste materiaal bezitten. De met electrode-middelen in de takken veroorzaakte fase-verschuivingen zijn dan niet meer het gevolg van lineaire electro-optische effecten (ook bekend als Pockels-effect), maar worden verkregen met behulp van kwadratische electro-optische 10 effecten, waardoor een hoge mate van polarisatie-onafhankelijkheid wordt verkregen.
De uit de referenties [1] en [2] bekende, op een MZ-interferometer gebaseerde inrichtingen hebben het nadeel dat de bereikte (hoge mate van) polarisatie-onafhankelijkheid sterk 15 afhankelijk is van de gekozen materiaal soort en/of van de gekozen golfgeleiderstructuur, waarmee de inrichtingen worden gerealiseerd.
Uit referentie [6] is een polarisatie-omvormer bekend in een geïntegreerde uitvoering, die evenals de inrichting genoemd in de aanhef van conclusie 1, een polarisatie-omzetter omvat tussen twee 20 afzonderlijk in te stellen fase-verschuivers.
Uit referentie [7] is voorts een polarisatie-regelinrichting bekend waarin een soortgelijke polarisatie-omvormer wordt toegepast in een tak van een MZ-interferometer, terwijl in de andere tak tevens een tweede polarisatie-omzetter is opgenomen die vooraf wordt gegaan door 25 een fase-verschuiver.
B. Samenvatting van de uitvinding
Met de uitvinding wordt beoogd te voorzien in een optische inrichting van bovengenoemde soort, welke het genoemde nadeel van de 30 uit referentie [1] en [2] bekende inrichtingen niet bezit. Zij bereikt dit door een optisch signaal dat in een kanaalvormige golfgeleider met signaalcomponenten propageert volgens twee onderling orthogonale polarisatie-modi (TE of TM), twee keer aan de zelfde fase-verschuiving te onderwerpen, eerst op het signaal zoals het de golfgeleider binnen 35 treedt en vervolgens nadat het optische signaal aan een polarisatie-conversie is onderworpen. Dit heeft tot gevolg dat polarisatie-afhankelijke effecten in de fase-verschuivingen als het ware over beide polarisatie-modi worden uitgemiddeld, waardoor de gewenste •10 0 3 1 9 3 polarisatie-onafhankelijkheid wordt bereikt. De uitvinding past dit toe in een inrichting van bovengenoemde soort, welke daartoe het kenmerk heeft van conclusie 1. Een dergelijke inrichting kan met voordeel worden toegepast als fase-modulator in gevallen waarin de 5 polarisatie van het signaal onbekend is of bij de montage van de inrichting niet met de polarisatie rekening kan worden gehouden. Door een dergelijke fase-modulator op te nemen in een van de takken van een MZ-interferometer kan een intensiteits-modulator worden gevormd. Voor een polarisatie-onafhankelijke werking moet in de overblijvende tak 10 eveneens een polarisatie-omzetting plaatsvinden. In een voorkeursuitvoering heeft de inrichting derhalve het kenmerk van conclusie 2.
Andere voorkeursuitvoeringen zijn samengevat in verdere onderconclusies.
15 Uit referentie [3] is een planaire optische inrichting bekend voor dispersie-compensatie, die is samengesteld uit een vijftal asymmetrische MZ-interferometers, waarbij centraal dwars op beide takken in iedere interferometer een half-lambda plaatje is geplaatst, Dit plaatje bewerkstelligt een TE/TM-omzetting in elk van beide 20 takken, waardoor de optische weglengten voor beide polarisaties gelijk worden. In een van de takken van elke interferometer is bovendien een thermo-optisch instelbaar element opgenomen voor het instellen van een geschikt fase-verschil tussen de beide takken om de inrichting af te stemmen op gewenste waarden voor een positieve en/of negatieve 25 dispersie.
Uit referentie [4] is het op zich bekend om met behulp van een polarisatie-omzetter in de vorm van een half-lambda plaatje een dubbelbrekend effect te vermijden, althans sterk te reduceren, in een multiplexer gebaseerd op een zogeheten "arrayed-waveguide grating".
30 Dergelijke half-lambda plaatjes zijn als polarisatie-omzetter in principe eveneens bruikbaar in de inrichting volgens de uitvinding. Ze laten echter geen volledig geïntegreerde uitvoering toe, en introduceren bovendien extra signaalverliezen en -reflecties. Een polarisatie-omzetter die daartoe wel zeer geschikt is, is bijvoorbeeld 35 bekend uit referentie [5], In een voorkeursuitvoering van de inrichting volgens uitvinding wordt dit toegepast.
10 0 3 1 9 5 4 C. Referenties [1] EP-A-0477605; [2] M. Bachmann et al., "Polarization insensitive waveguide modulator using InGaAsP/InP Mach Zehnder interferometer; 5 [3] K. Takiguchi et al., "Planar lightwave circuit dispersion equaliser module with polarisation insensitive properties", Electronic Letters, Vol. 31, No. 1, 5th January 1995, pp.57-58;
[4] Y. Inoue et al., "Polarization mode converter with polyimide half waveplate in silica-based planar lightwave circuits", IEEE
10 Photon. Technol. Letters, Vol. 6, No. 5, May 1994, pp. 626-628; [5] J.J.G.M. van der Tol et al., "Efficient short passive polarization converter", European Conference on Integrated Optics, April 1995; [6] FR-A-2496344; 15 [7] EP-A-0198245.
Alle referenties worden beschouwd als geïncorporeerd in de onderhavige aanvrage.
20 D. Korte beschrijving van de tekening
De uitvinding zal nader worden toegelicht middels een beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld, waarbij wordt verwezen naar een tekening die de volgende figuren omvat: FIG. 1 toont een inrichting voor het beïnvloeden van de fase van 25 een lichtsignaal volgens de uitvinding; FIG. 2 toont een inrichting voor het beïnvloeden van de amplitude van een lichtsignaal volgens de uitvinding; FIG. 3 toont een variant van de inrichting getoond in FIG. 2. 1 2 3 4 5 6 10 0 3 1 ? ?i E. Beschrijving van uitvoerinesvoorbeelden 2
In de te beschrijven inrichtingen wordt polarisatie-onafhankelijkheid 3 verkregen door een middeling van polarisatie-afhankelijke effecten. In 4 het bijzonder wordt dit bereikt door het opheffen van polarisatie- 5 afhankelijkheid van aanstuureffecten in actieve componenten zoals 6 modulatoren en schakelaars. Een eerste uitvoeringsvoorbeeld betreft een fase-modulator. Een dergelijke component wordt in coherente systemen toegepast om informatie vast te leggen in de fase van de lichtgolf. FIG. 1 toont hiervan schematisch een polarisatie- 5 onafhankelijke uitvoering. Volgens deze uitvoering omvat de fase-modulator een kanaalvormige golfgeleider 11 met een ingang 12 en een uitgang 13, waarin tussen twee identieke fase-verschuivers 14 en 15 een polarisatie-omzetter 16 opgenomen. De fase-verschuivers zijn 5 uitgevoerd als electrode-middelen (in de figuur symbolisch weergegeven) die worden aangestuurd via aanstuurlijnen 17 en 18 met een gemeenschappelijk aansluitpunt 19 voor het aansluiten van een spanningsbron met spanning V, en die beide operationeel zijn over een lengte L in de kanaalvormige golfgeleider 11. In de polarisatie-10 omzetter 16 worden signalen met een TE- en een TM-polarisatie omgezet in signalen met een TM- en een TE-polarisatie, respectievelijk.
De werking is als volgt: Een lichtsignaal I dat via de ingang 12 van de golfgeleider 11 binnentreedt met een TE-polarisatie, ondergaat in de eerste faseverschuiver 14 als gevolg van de aangelegde spanning V 15 een faseverschuiving van PHI(V,TE). In de polarisatie-omzetter 16 wordt het lichtsignaal in een signaal met een TM-polarisatie omgezet, waarna in de tweede fase-verschuiver 15 als gevolg van de aangelegde spanning V een extra fase-verschuiving van PHI(V,TM) ondervonden wordt. De netto fase-verschuiving in een via de uitgang 13 uittredend 20 uitgangssignaal U is dus de som van deze twee fase-verschuivingen, i.c. PHI(V,TE) + PHI(V,TM). Voor een lichtsignaal I dat met een TM-polarisatie binnentreedt, is de fase-verschuiving in de eerste faseverschuiver 14, als gevolg van de aangelegde spanning V, PHI(V,TM). Na omzetting naar de TE-polarisatie in de polarisatie-omzetter 16 25 ondergaat het omgezette signaal in de tweede faseverschuiver 15 voorts een fase-verschuiving PHI(V,TE), zodat ook in dit geval de netto faseverschuiving in het uitgangssignaal U gelijk is aan de som van de fase-verschuivingen PHI(V,TE) + PHI(V,TM) is. Aangezien elke willekeurige polarisatie-toestand van een binnentredend lichtsignaal I 30 kan worden ontbonden in een TE- en een TM-component, betekent dit dat elk willekeurig binnentredend lichtsignaal in de fase-modulator een totale faseverschuiving zal ondergaan, die in het uitgangssignaal U gelijk is aan PHI(V,TE)+PHI(V,TM). Derhalve, als in beide fase-verschuivers 14 en 15 ter weerszijde van de polarisatie-omzetter 16 35 bij dezelfde polarisatie dezelfde faseverschuiving ondervonden wordt, wordt polarisatie-onafhankelijkheid bereikt. Dergelijke fase-verschuivingen kunnen op eenvoudige wijze worden gerealiseerd door de electrode-middelen van de fase-verschuivers 14 en 15 over eenzelfde 100315 6 lengte L van de golfgeleider operationeel te laten zijn bij eenzelfde electrische aansturing, bijvoorbeeld met een spanning V bij toepassing van een Pockels-effect of met een stroom Ie bij toepassing van ladingsdrager-injectie.
5 Als polarisatie-omzetter kan een electro-optisch regelbare omzetter worden toegepast zoals die bekend uit referentie [6], Ook een passieve polarisatie-omzetter kan worden gebruikt zoals die bekend uit referentie [5],
Dit principe kan eveneens in een op een Mach-Zehnder-interferometer 10 gebaseerde optische signaalmodulator toegepast worden, waarmee de amplitude van een lichtsignaal kan worden gemoduleerd, gevarieerd of geschakeld, al naargelang de wijze van aansturing. Daarbij wordt de fase-modulator van FIG. 1 opgenomen in een van de twee takken van de MZ-interferometer. FIG. 2 toont schematisch een opzet hiervoor. Een 15 MZ-interferometer 20 omvat tussen een ingangssectie Sj, gevormd door een eerste Y-junctie 21, en een uitgangssectie SU( gevormd door een tweede Y-junctie 22, een eerste golfgeleidende tak 23 en een tweede golfgeleidende tak 24. De eerste Y-junctie 21 voorziet in een ingangskanaal 21.1 van de MZ-interferometer, terwijl de tweede Y-20 junctie 22 voorziet in een uitgangskanaal 22.1 van de MZ- interferometer. In de eerste tak 23 is tussen twee in hoofdzaak identieke fase-verschuivers 25 en 26 een eerste polarisatie-omzetter 27 opgenomen. De twee fase-verschuivers 25 en 26 zijn gekoppeld en gelijktijdig aanstuurbaar via een gemeenschappelijke aanstuurlijn 28 25 met een aanstuurspanning V. In de tweede tak 24 is een tweede polarisatie-omzetter 29 opgenomen, welke althans in hoofdzaak identiek is met de polarisatie-omzetter 27 in de eerste tak 23.
De werking van een MZ-interferometer is gebaseerd op de interferentie van de lichtsignalen uit de twee takken 23 en 24, die in de tweede Y-30 junctie 22 in de uitgangssectie Sg samenkomen. Zijn deze in fase dan treedt constructieve interferentie op en wordt een nulde-orde modus signaal in het uitgangskanaal 22.1 aangeslagen. Zijn de lichtsignalen echter uit fase dan treedt uitdoving op en straalt het licht af. Om interferentie mogelijk te maken is het echter noodzakelijk dat de 35 polarisaties van de twee lichtsignalen identiek zijn. Derhalve vereist de toepassing van de polarisatie-onafhankelijke fasemodulator die een polarisatie-omzetter omvat, in een tak, i.c. de eerste polarisatie-omzetter 27 in de eerste tak 23, tevens de aanwezigheid van een 1003198 7 identieke polarisatie-omzetter in de andere tak, i,c. de tweede polarisatie-omzetter 29 in de tweede tak 24. Een dergelijke tweede polarisatie-omzetter in de tweede tak is evenzeer gewenst voor het verkrijgen van een gelijke demping in de twee takken, aangezien een 5 ongelijke signaalsterkte van de lichtsignalen uit de beide takken de interferentie nadelig beïnvloedt.
Behalve de amplitude-modulator uit FIG. 2 zijn ook de bekende andere varianten van op een MZ-interferometer gebaseerde modulatoren en schakelaars polarisatie-onafhankelijk te maken. Een variant daarvan is 10 de amplitude-modulator met een zogeheten "push-pull"-operatie. Deze kan worden toegepast bij gebruik van een lineair effect, zoals het Pockels-effect, voor het bewerkstelligen van de gewenste fase-verschuivingen, met als gevolg dat de aanstuurspanning V kan worden gehalveerd. Deze variant is schematisch weergegeven in FIG. 3. Hierbij 15 zijn in de tweede tak 24 van de modulator volgens FIG. 2 ter weerszijde van de polarisatie-omzetter 29 twee verdere identieke fase-verschuivers 30 en 31 geplaatst. Deze verdere fase-verschuivers zijn aanstuurbaar via een gemeenschappelijke aanstuurlijn 32 met een aanstuurspanning -V, waardoor in de tweede tak 24 faseverschuivingen -20 PHI(V,TE) en -PHI(V,TM) worden veroorzaakt.
Een polarisatie-onafhankelijke 1x2-schakelaar kan worden verkregen door de Y-junctie 22 van de uitgangssectie S0 te vervangen door een polarisatie-onafhankelijke 2x2 50/50-koppelaar. Een dergelijke 2x2-schakelaar kan worden verkregen door de Y-junctie 21 van de 25 ingangssectie Sj eveneens te vervangen door een polarisatie-onafhankelijke 2x2 50/50-koppelaar.
Het in het voorgaande beschreven principe voor het bereiken van polarisatie-onafhankelijkheid kan worden toegepast in alle 30 geïntegreerd optische uitvoeringen van fase-modulatoren en van op een MZ-interferometer gebaseerde schakelaars en modulatoren. Hierna wordt de toepassing van een tweetal relevante materialen besproken, welke geschikt zijn voor dergelijke uitvoeringen.
35 1) Lithiumniobaat
Lithiumniobaat is een zeer geschikt materiaal voor het realiseren van schakelaars en modulatoren, vanwege de grote electro-optische effecten, de goede kwaliteit golfgeleiders en de lage koppelverliezen 1 o e:'' 8 met glasvezels. De verandering van de brekingsindex voor beide polarisaties is echter afhankelijk van de keuze van de oriëntatie van het substraat, de golfgeleider-richting en de polariteit van een aangelegd electrisch veld. Weliswaar is een configuratie bekend 5 waarbij de fase-verschuivingen voor TE en TM gelijk zijn, maar tegengesteld van teken. In dat geval wordt gebruik gemaakt van een van de kleinere electro-optische coëfficiënten. De benodigde aanstuurspanning wordt daarbij echter te groot voor gebruik bij hoge frequenties. De toepassing van een polarisatie-omzetter tussen twee 10 identieke fase-verschuivers op een wijze zoals getoond in de inrichtingen van FIG. 1 en FIG. 2 biedt hier uitkomst. In dat geval kan voor het verkrijgen van de benodigde fase-verschuivingen wel worden gebruik gemaakt van de grootste electro-optische coëfficiënt, en kan derhalve bij voldoende lage aanstuurspanningen worden gewerkt. 15 Als polarisatie-omzetter kan een electro-optische uitvoering worden gekozen zoals die bekend is uit referentie [6], Een geïntegreerde uitvoering van een passieve polarisatie-omzetter op basis van lithiumniobaat is tot op heden niet bekend.
20 2) Indiumphosphide (InP)
InP is een materiaal dat de integratie van diverse soorten functies (optisch, elektrisch, opto-electrisch) op een substraat mogelijk maakt, en waarmee bovendien componenten kunnen worden gerealiseerd die geschikt zijn voor signaalverwerking bij golflengten die standaard 25 zijn voor glasvezels. InP heeft electro-optische effecten die een positieve brekingsindexverandering genereren. Er zijn twee effecten: een polarisatie-onafhankelijk effect ter grootte van 6n=8.10'5 en een polarisatie-gevoelig effect van maximaal 3.10"5 bij een aanstuurspanning van 15 V in een typische heterostructuur, t.w.
30 InP/InGaAsP/InP. Met deze veranderingen kunnen over een lengte van 7 mm voor de TE-polarisatie en van 9 mm voor de TM-polarisatie voldoende grote faseverschuivingen (nml. n rad) gerealiseerd worden. InP het voordeel dat er een geïntegreerde uitvoering van een passieve polarisatie-omzetter bekend is (zie referentie [5]). Een inrichting 35 als getoond in FIG. 2 zou, gerealiseerd op InP, opgebouwd kunnen zijn uit: * Een eerste Y-junctie in de ingangssectie Sj met monomodale kanalen, met een lengte die beperkt kan blijven tot 0.5 mm.
1003198 9 * Een eerste fase-verschuiver met een lengte L van ca 4 mm.
* Een polarisatie-omzetter met een lengte van ca 1 mm.
* Een tweede fase-verschuiver met een lengte van ca 4 mm.
* Een tweede Y-junctie in de uitgangssectie Sy met een lengte van 5 ca 0.5 mm.
De totale lengte van een dergelijke inrichting in geïntegreerde vorm kan op InP derhalve beperkt blijven tot ca 1 cm.
1 0 ü Γ

Claims (8)

1. Optische inrichting voor het polarisatie-onafhankelijk beïnvloeden van een optisch signaal, welke inrichting omvat: - een kanaalvormige golfgeleidersectie waarin optische signalen propageren met signaalcomponenten volgens een eerste en een tweede, 5 onderling orthogonale polarisatie-modus, - eerste fase-verschuivende middelen, operatief in een eerste deelsectie van de kanaalvormige golfgeleidersectie, voor het teweegbrengen van eerste variabele fase-verschuivingen in in de eerste deelsectie propagerende signaalcomponenten, 10. tweede fase-verschuivende middelen, operatief in een tweede deelsectie van de kanaalvormige golfgeleidersectie, voor het teweegbrengen van tweede variabele fase-verschuivingen in in de tweede deelsectie propagerende signaalcomponenten, en - een polarisatie-omzetter, opgenomen in de kanaalvormige 15 golfgeleidersectie tussen de eerste en de tweede deelsectie, voor het omzetten van signaalcomponenten propagerend in de eerste en in de tweede polarisatie-modus in signaalcomponenten respectievelijk propagerend in de tweede en in de eerste polarisatie-modus, met het kenmerk, dat 20 de eerste en de tweede fase-verschuivende middelen gekoppeld zijn en de eerste en de tweede fase-verschuivingen althans in hoofdzaak gelijk zijn voor gelijke polarisatie-modi.
2. Optische inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de inrichting voorts omvat: - een golfgeleidende ingangssectie voor inkomende optische signalen, 5. een daarop aansluitende Mach-Zehnder-interferometer voorzien van twee zich van elkaar tot buiten hun onderlinge interactie-afstand verwijderende en vervolgens weer samenkomende golfgeleidertakken waarover de inkomende signalen zich gelijkelijk verdelen en daarin propageren met signaalcomponenten volgens eerste en tweede, onderling 10 orthogonale polarisatie-modi, waarbij de kanaalvormige golfgeleidersectie deel uit maakt van een eerste der twee golfgeleidertakken, - een verdere polarisatie-omzetter van een soort gelijk aan de eerst genoemde polarisatie-omzetter, welke verdere polarisatie- 15 omzetter is opgenomen in een tweede der twee golfgeleidertakken van de 10 0 3 1 $" MZ-interferometer, en - een op de MZ-interferometer aansluitende golfgeleidende uitgangssectie.
3. Inrichting volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de 5 inrichting verder omvat derde en vierde gekoppelde fase-verschuivende middelen respectievelijk van eenzelfde soort als de eerste en tweede fase-verschuivende middelen, welke derde en vierde fase-verschuivende middelen respectievelijk operatief zijn in een eerste en een tweede deelsectie van de tweede golfgeleidertak terweerszijde van de verdere 10 polarisatie-omzetter, waarbij de derde en vierde fase-verschuivingen respectievelijk tegengesteld gelijk zijn aan de eerste en de tweede fase-verschuivingen.
4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3 met het kenmerk, dat de polarisatie-omzetters passieve omzetters zijn.
5. Inrichting volgens conclusie 2, 3 of 4 met het kenmerk, dat de ingangssectie en de uitgangssectie Y-juncties zijn.
6. Inrichting volgens conclusie 2, 3 of 4 met het kenmerk, dat de ingangssectie en de uitgangssectie 3dB-koppelaars zijn.
7. Inrichting volgens conclusie 2, 3 of 4 met het kenmerk, dat de 20 ingangssectie een Y-junctie is en de uitgangssectie een 3dB-koppelaar is.
8. Inrichting volgens conclusie 2, 3 of 4 met het kenmerk, dat de golfgeleidertakken monomodale golfgeleiders zijn en dat tenminste één polarisatie-omzetter van de polarisatie-omzetter en de verdere 25 polarisatie-omzetter een op zich bekende 100%TE»TM-omzetter is, gebaseerd op een monomodale golfgeleider met een periodieke geometrische structuur. ij? c: 1 v
NL1003198A 1995-07-07 1996-05-24 Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting. NL1003198C2 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1003198A NL1003198C2 (nl) 1995-07-07 1996-05-24 Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting.
US08/667,619 US5708734A (en) 1995-07-07 1996-06-21 Polarisation-independent optical device
EP96201851A EP0752607A1 (en) 1995-07-07 1996-07-04 Polarisation-independent optical device
JP8175311A JP2844525B2 (ja) 1995-07-07 1996-07-05 偏光独立性光学装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1000758 1995-07-07
NL1000758 1995-07-07
NL1003198A NL1003198C2 (nl) 1995-07-07 1996-05-24 Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting.
NL1003198 1996-05-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1003198A1 NL1003198A1 (nl) 1997-01-08
NL1003198C2 true NL1003198C2 (nl) 1997-11-25

Family

ID=26642122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1003198A NL1003198C2 (nl) 1995-07-07 1996-05-24 Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5708734A (nl)
EP (1) EP0752607A1 (nl)
JP (1) JP2844525B2 (nl)
NL (1) NL1003198C2 (nl)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2749945B1 (fr) * 1996-06-18 1998-09-11 Toussaere Eric Composant electrooptique
US6372284B1 (en) 1998-06-11 2002-04-16 Optelecom, Inc. Fluoropolymer coating of lithium niobate integrated optical devices
US6148122A (en) * 1998-11-17 2000-11-14 Qtera Corporation High speed lithium niobate polarization independent modulators
US6337755B1 (en) * 1998-11-17 2002-01-08 Qtera Corporation Polarization independent all-optical regenerators
US7457857B1 (en) * 1999-05-26 2008-11-25 Broadcom Corporation Method and apparatus for a network hub to diagnose network operation and broadcast information to a remote host or monitoring device
US6208774B1 (en) * 1999-06-16 2001-03-27 Agilent Technologies, Inc. Polarization independent light switching device based on liquid crystals
EP1109051A1 (en) * 1999-12-06 2001-06-20 Qtera Corporation Polarisation independent optical phase modulator
US6304380B1 (en) * 2000-03-06 2001-10-16 Lucent Technologies Inc. Reducing polarization dependency of optical apparatus
US20020118439A1 (en) * 2000-11-16 2002-08-29 Lightbit Corporation Optical frequency synthesizing structure
CA2357991C (en) * 2001-09-28 2009-04-21 Itf Technologies Optiques Inc.- Itf Optical Technologies Inc. Optical phase shifting, splitting and combining device
US6748126B2 (en) 2001-12-31 2004-06-08 3M Innovative Properties Company System for polarization mode dispersion compensation
US7555220B2 (en) * 2003-10-22 2009-06-30 Infinera Corporation Chromatic dispersion compensator (CDC) in a photonic integrated circuit (PIC) chip and method of operation
US7844186B2 (en) * 2004-02-20 2010-11-30 Alcatel-Lucent Usa Inc. Method and apparatus for optical transmission
ATE377300T1 (de) 2004-03-10 2007-11-15 Pirelli & C Spa Verfahren und vorrichtung zur optischen phasenmodulation
US7792403B1 (en) 2005-09-08 2010-09-07 Infinera Corporation Adiabatic polarization converter
US20090074426A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Lucent Technologies Inc. Monolithic dqpsk receiver
US7565041B2 (en) * 2007-10-26 2009-07-21 Infinera Corporation Symmetric optical circuit with integrated polarization rotator
DE102009013878B3 (de) * 2009-03-16 2010-05-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sensoranordnung und Detektionsverfahren
US9356643B2 (en) 2011-12-29 2016-05-31 Rf Micro Devices, Inc. RF duplexing device
US9319208B2 (en) * 2012-01-10 2016-04-19 Rf Micro Devices, Inc. RF duplexing device
DE102016224615B4 (de) 2016-12-09 2018-09-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Modulatoranordnung und Verfahren zum Modulieren von Licht
US10677987B1 (en) 2019-05-13 2020-06-09 Huawei Technologies Co., Ltd. Polarization independent photonic device having multimode component
CN112433297B (zh) * 2020-11-30 2023-06-02 武汉光谷信息光电子创新中心有限公司 光接收芯片
CN112596276A (zh) * 2020-12-31 2021-04-02 武汉邮电科学研究院有限公司 一种偏振不敏感相位调制器及调制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2496344A1 (fr) * 1980-12-15 1982-06-18 Western Electric Co Transformateur de polarisation
EP0198245A1 (en) * 1985-03-18 1986-10-22 Nec Corporation Polarization controlling device comprising a beam splitter

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4691984A (en) * 1985-09-26 1987-09-08 Trw Inc. Wavelength-independent polarization converter
JPS6461735A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Fujitsu Ltd Arrangement structure of progressive wave type optical amplifier
JPH01298785A (ja) * 1988-05-27 1989-12-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光増幅装置
US5151959A (en) * 1990-09-28 1992-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Controllable integrated optical mach-zehnder interferometer
US5528720A (en) * 1992-03-23 1996-06-18 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Tapered multilayer luminaire devices
JP3124869B2 (ja) * 1993-06-30 2001-01-15 松下電器産業株式会社 光変調装置及び双方向光伝送システム
JPH07325276A (ja) * 1994-05-30 1995-12-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 偏波無依存光制御素子
US5499256A (en) * 1995-02-14 1996-03-12 Deacon Research Polarized frequency-selective optical source
US5513196A (en) * 1995-02-14 1996-04-30 Deacon Research Optical source with mode reshaping
JP3250712B2 (ja) * 1995-06-26 2002-01-28 日本電信電話株式会社 偏波無依存光制御素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2496344A1 (fr) * 1980-12-15 1982-06-18 Western Electric Co Transformateur de polarisation
EP0198245A1 (en) * 1985-03-18 1986-10-22 Nec Corporation Polarization controlling device comprising a beam splitter

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ISHIKAWA T: "POLARISATION-INDEPENDENT LINBO3 WAVEGUIDE OPTICAL MODULATOR FOR BIDIRECTIONAL TRANSMISSION", ELECTRONICS LETTERS, vol. 28, no. 6, 12 March 1992 (1992-03-12), pages 566 - 567, XP000287241 *
R.C. ALFERNESS: "Guided-Wave Devices for Optical Communication", IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS, vol. QE-17, no. 6, June 1981 (1981-06-01), pages 946 - 959, XP002016103 *
WARZANSKYJ W ET AL: "POLARIZATION-INDEPENDENT ELECTRO-OPTICALLY TUNABLE NARROW-BAND WAVELENGTH FILTER", APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 53, no. 1, 4 July 1988 (1988-07-04), pages 13 - 15, XP000035039 *

Also Published As

Publication number Publication date
US5708734A (en) 1998-01-13
JPH09105894A (ja) 1997-04-22
JP2844525B2 (ja) 1999-01-06
NL1003198A1 (nl) 1997-01-08
EP0752607A1 (en) 1997-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1003198C2 (nl) Polarisatie-onafhankelijke optische inrichting.
JP2698797B2 (ja) 光搬送波の外部変調方法とその装置
JP3158460B2 (ja) 案内光用偏光ビーム・スプリッタ
US6853758B2 (en) Scheme for controlling polarization in waveguides
US6583917B2 (en) Optical intensity modulation device and method
EP0817988B1 (en) Polarization-insensitive, electro-optic modulator
KR0162755B1 (ko) 고분자 도파로형 광 세기 변조기
US6493473B1 (en) Method and apparatus for providing transformation of the polarization of light
JPH05210073A (ja) 集積電気光学変調器とその線形性向上方法
Yao et al. Photonic microwave bandpass filter with negative coefficients using a polarization modulator
WO2011071919A1 (en) Traveling wave mach-zehnder optical device
Wang et al. Silicon–lithium niobate hybrid intensity and coherent modulators using a periodic capacitively loaded traveling-wave electrode
US20060083457A1 (en) Polarization insensitive method and apparatus for switching and modulating an optical beam
Kawanishi et al. Linear single-sideband modulation for high-SNR wavelength conversion
US20210223657A1 (en) Active photonic networks on integrated lithium niobate platforms
Pan et al. Reflective-type microring resonator for on-chip reconfigurable microwave photonic systems
US20080080869A1 (en) Optical Signal Processing Device
GB2262162A (en) Optical coupler
CA2366136C (en) Optical intensity modulation device and method
Suzuki et al. High-Speed Optical 1$\times $4 Switch Based on Generalized Mach–Zehnder Interferometer With Hybrid Configuration of Silica-Based PLC and Lithium Niobate Phase-Shifter Array
Aoki et al. Single-drive X-cut thin-sheet LiNbO/sub 3/optical modulator with chirp adjusted using asymmetric CPW electrode
Booth LiNbO3 integrated optic devices for coherent optical fibre systems
US11824584B2 (en) Node apparatus
JPH03131825A (ja) 光周波数シフタ
Gill et al. Optical modulation techniques for analog signal processing and CMOS compatible electro-optic modulation

Legal Events

Date Code Title Description
AD1B A search report has been drawn up
PD2B A search report has been drawn up
TD Modifications of names of proprietors of patents

Owner name: KONINKLIJKE KPN N.V.

VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20021201