WO2013136393A1 - 偏光合成分離器、偏光合成分離構造、光ミキサ、光変調器モジュール、及び偏光合成分離器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明の実施の形態1にかかる偏光合成分離器100について説明する。図1は、実施の形態1にかかる偏光合成分離器100の平面構成を模式的に示す構成図である。偏光合成分離器100は、偏光合成分離膜1、光導波路WG1及びWG2を有する。
次に、本発明の実施の形態2にかかる偏光合成分離構造200について説明する。図3は、実施の形態2にかかる偏光合成分離構造200の平面構成を模式的に示す構成図である。偏光合成分離構造200は、実施の形態1にかかる偏光合成分離器100に、集光手段であるレンズ21を追加した構成を有する。
次に、本発明の実施の形態3にかかる光ミキサ300について説明する。図4は、実施の形態3にかかる光ミキサ300の平面構成を模式的に示す構成図である。光ミキサ300は、DP-QPSK信号の偏波分離及び位相分離を行う。以下では、光10をDP-QPSK信号とする。光ミキサ300は、偏光合成分離構造201、レンズ32、干渉部33、光導波路WG3、WG31及びWG32を有する。なお、図4では、光導波路WG3、WG31及びWG32を模式的に線で表示している。
次に、本発明の実施の形態4にかかる光ミキサ400について説明する。図5は、実施の形態4にかかる光ミキサ400の平面構成を模式的に示す構成図である。光ミキサ400は、DP-QPSK信号の偏波分離及び位相分離を行う。以下では、光10をDP-QPSK信号とする。光ミキサ400は、偏光合成分離構造202及び203、干渉部33を有する。
次に、本発明の実施の形態5にかかる光変調器モジュール500について説明する。図6は、実施の形態5にかかる光変調器モジュール500の平面構成を模式的に示す構成図である。光変調器モジュール500は、DP-QPSK信号を生成する。光変調器モジュール500は、偏光合成分離構造204、光変調部50を有する。光変調部50は、光カプラOC51~OC55、光導波路WG5、WG5a、WG5b、WG51~WG54、MZ光変調器51~54を有する。図6では、光導波路WG5、WG5a、WG5b及びWG51~WG56を模式的に線で表示している。
10 光
11、13 TE光
12 TM光
21、32、56 レンズ
22、55 半波長板
31 局発光
33 干渉部
34 位相遅延手段
200~204 偏光合成分離構造
50 光変調部
51~54 MZ光変調器
100 偏光合成分離器
101 基板
102 クラッド層
103 溝
104 間隙
105 入射端面
300、400 光ミキサ
500 光変調器モジュール
501 入射光
502 DP-QPSK信号
701、703 光導波路
702 偏光分離膜
704 入射光
705 TM成分
706 TE成分
OC11~OC14、OC21~OC24、OC51~OC55 光カプラ
WG1~3、WG5、WG5a、WG5bWG10~WG18、WG21~WG28、WG31、WG32、WG41~WG44、WG5、WG51~WG56 光導波路
Claims (18)
- 基板と、
第1の偏光信号を透過させ、前記第1の偏光信号と偏光面が異なる第2の偏光信号を分岐する、前記基板上に配置された偏光合成分離膜と、
前記基板上に形成され、前記偏光合成分離膜の第1の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第1の偏光信号の伝搬方向である第1の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記偏光合成分離膜の前記第1の面と反対側の第2の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第2の偏光信号の伝搬方向である第2の光導波路と、を備える、
偏光合成分離器。 - 前記偏光合成分離膜は、集光された偏光多重信号光が入射し、前記偏光多重信号光に含まれる前記第1の偏光信号を透過させ、前記第2の偏光信号を分岐することにより、前記偏光多重信号光を偏光分離し、
前記第1の光導波路及び前記第2の光導波路は、集光された前記偏光多重信号光の焦点に対して、前記偏光多重信号光の集光面が前記第1の光導波路の前記端面内及び前記第2の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、
請求項1に記載の偏光合成分離器。 - 請求項2に記載の前記偏光合成分離器と、
前記偏光多重信号光を集光し、前記偏光多重信号光の前記集光面が前記第1の光導波路の前記端面内及び前記第2の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる集光手段と、を備える、
偏光合成分離構造。 - 集光された偏光多重信号光が入射し、前記偏光多重信号光を、互いに偏光面が異なる第1の偏光信号と第2の偏光信号とに偏光分離する第1の偏光合成分離器と、
前記第1の偏光信号及び前記第2の偏光信号を位相分離する光干渉器と、を備え、
前記第1の偏光合成分離器は、
基板と、
前記第1の偏光信号を透過させ、前記第2の偏光信号を分岐する、前記基板上に配置された第1の偏光合成分離膜と、
前記基板上に形成され、前記第1の偏光合成分離膜の第1の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第1の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第1の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記第1の偏光合成分離膜の前記第1の面と反対側の第2の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第2の偏光信号の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第2の光導波路と、を備える、
光ミキサ。 - 前記第1の偏光合成分離膜は、前記偏光多重信号光に含まれる前記第1の偏光信号を透過させ、前記第2の偏光信号を分岐することにより、前記偏光多重信号光を偏光分離し、
前記第1の光導波路及び前記第2の光導波路は、集光された前記偏光多重信号光の焦点に対して、前記偏光多重信号光の集光面が前記第1の光導波路の前記端面内及び前記第2の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、
請求項4に記載の光ミキサ。 - 前記光干渉器は、前記第1の偏光合成分離膜で偏光分離された前記第1及び第2の偏光信号のそれぞれを局発光と干渉させ、前記第1及び第2の偏光信号のそれぞれから、位相がπ/2相違する2つの信号光を出力する、
請求項5に記載の光ミキサ。 - 前記局発光は、第1の局発光と第2の局発光とに分離され、
前記光干渉器は、前記第1の偏光信号を前記第1の局発光と干渉させ、前記第2の偏光信号を前記第2の局発光と干渉させる、
請求項6に記載の光ミキサ。 - 前記第1の局発光は、前記第1の偏光信号と同じ偏光面を有し、
前記第2の局発光は、前記第2の偏光信号と同じ偏光面を有する、
請求項7に記載の光ミキサ。 - 前記偏光多重信号光を集光し、前記偏光多重信号光の前記集光面が前記第1の光導波路の前記端面内及び前記第2の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる第1の集光手段を更に備える、
請求項5乃至8のいずれか一項に記載の光ミキサ。 - 前記第2の光導波路に挿入され、前記第2の偏光信号の偏光面を回転して、前記第1の局発光の偏光面に一致させる偏光面回転手段を更に備える、
請求項8に記載の光ミキサ。 - 前記第1の偏光信号は、TE光であり、
前記第2の偏光信号は、TM光であり、
前記第1の局発光及び前記第2の局発光は、TE光であり、
前記偏光面回転手段は、半波長板である、
請求項10に記載の光ミキサ。 - 前記偏光多重信号光を集光し、前記第1の光導波路の前記端面及び前記第2の光導波路の前記端面から、集光された前記偏光多重信号光をコリメート光とみなせる距離よりも近くで焦点を結ばせる第1の集光手段を更に備え、
前記第1の偏光合成分離器、前記第1の集光手段及び前記半波長板が第1の偏光合成分離構造を構成する、
請求項11に記載の光ミキサ。 - 前記局発光は、前記第1の偏光信号と同じ偏光面を有する第1の局発光と、前記第2の偏光信号と同じ偏光面を有する第2の局発光と、に偏光分離される、
請求項8に記載の光ミキサ。 - 前記局発光を、前記第1の局発光と前記第2の局発光とに偏光分離する第2の偏光合成分離器を更に備え、
前記第2の偏光合成分離器は、
前記第1の局発光を透過させ、前記第2の局発光を分岐する、前記基板上に配置された第2の偏光合成分離膜と、
前記基板上に形成され、前記第2の偏光合成分離膜の第3の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第1の局発光の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第3の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記第2の偏光合成分離膜の前記第3の面と反対側の第4の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第2の局発光の伝搬方向である、前記光干渉器と接続される第4の光導波路と、を備える、
請求項13に記載の光ミキサ。 - 前記第3の光導波路及び前記第4の光導波路は、集光された前記局発光の焦点に対して、前記局発光の集光面が前記第3の光導波路の前記端面内及び前記第4の光導波路の前記端面内に収まる距離よりも近くに配置される、
請求項14に記載の光ミキサ。 - 前記局発光を集光し、前記局発光の前記集光面が前記第3の光導波路の前記端面内及び前記第4の光導波路の前記端面内に収まる距離に焦点を結ばせる第2の集光手段を更に備え、
前記第2の偏光合成分離器、前記第2の集光手段が第2の偏光合成分離構造を構成する、
請求項15に記載の光ミキサ。 - 互いに偏光面が異なる第1の偏光信号と第2の偏光信号とを変調して出力する光変調部と、
前記第1の偏光信号と前記第2の偏光信号とを合成する偏光合成分離器と、を備え、
前記偏光合成分離器は、
基板と、
前記光変調部から出力される前記第1の偏光信号を透過させ、前記第2の偏光信号を分岐する、前記基板上に配置された偏光合成分離膜と、
前記基板上に形成され、前記偏光合成分離膜の第1の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第1の偏光信号の伝搬方向である、前記光変調部と接続される第1の光導波路と、
前記基板上に形成され、前記偏光合成分離膜の前記第1の面と反対側の第2の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第2の偏光信号の伝搬方向である、前記光変調部と接続される第2の光導波路と、を備え、
前記1及び第2の光導波路は、前記偏光合成分離膜を透過した前記第1の偏光信号の光軸と、前記偏光合成分離膜で反射された前記第2の偏光信号の光軸と、が一致するように配置される、
光変調器モジュール。 - 第1の偏光信号を透過させ、前記第1の偏光信号と偏光面が異なる第2の偏光信号を分岐する偏光合成分離膜の第1の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第1の偏光信号の伝搬方向である第1の光導波路を、前記偏光合成分離膜の配置に先立って基板上に形成し、
前記偏光合成分離膜の前記第1の面と反対側の第2の面に対して端面が対向し、導波方向が前記第2の偏光信号の伝搬方向である第2の光導波路を、前記偏光合成分離膜の配置に先立って前記基板上に形成し、
前記基板上に、前記偏光合成分離膜を配置する、
偏光合成分離器の製造方法。
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