JP2001051244A

JP2001051244A - フォトニックバンドギャップ構造を用いた光変調器及び光変調方法

Info

Publication number: JP2001051244A
Application number: JP22750999A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Kawanishi; 哲也川西
Original assignee: Communications Research Laboratory
Current assignee: National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2001-02-23
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: JP3200629B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電界の変化による物性定数の変化を用いる光
変調器で、変調効率が高く、光導波路が短くても充分に
位相変調のできるものを実現する。【解決手段】電界の変化による物性定数の変化を用い
る光変調器で、特に電気光学効果を持った誘電体材料で
作られたフォトニックバンド構造を光導波路の側壁に用
い、大きな波数でシングルモード状態を保持しながら、
光の伝搬速度を従来の方法による場合よりも遅くし、ま
た、該フォトニックバンド構造に電界を印加することに
よりフォトニックバンド構造による効果として光の位相
を変化せしめて変調作用を起こすものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フォトニックバ
ンドギャップ構造を用いた光変調器に関するものであ
る。特に、誘電体を用いた電気信号による光の位相ある
いは振幅の変調装置で、従来の装置に比べて変調効率が
良く、変調器を小型にできるものである。

【０００２】

【従来の技術】電気光学効果を用いた従来の光変調器の
例（西原浩、春名正光、栖原敏明共著、「光集積
回路」、オーム社、３０１頁、図１０・１）を図６に示
す。この例は、位相変調器を二個用いた振幅変調器であ
る。この例では、電気光学効果をもつＬｉＮｂＯ３結晶
表面に光導波路を設け、その光導波路とその周辺に電界
を印加することにより生ずる導波路の境界領域の屈折率
の変化を用いて、光の位相を変化させ、その内部を伝播
する光の変調を行うものである。この場合の屈折率の変
化率は、伝搬定数、従って位相の変化率に概略等しい。
また、この方式で広い変調帯域幅を有するものに進行波
型光変調器（西原浩、春名正光、栖原敏明共著、
「光集積回路」、オーム社、３０３頁、図１０・３）が
ある。これは、電極の一端から電気信号を入力し、電極
を伝搬させた後、他端で電気的に終端するものである。
変調は、変調信号が電極を伝搬している間に行われる。
従来のこの型の装置では、この変調領域のサイズは２０
から５０ｍｍであり、その周波数限界は５０ＧＨｚ程度
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光変調
器では、変調効率が低く、効率を高めるためには電界を
印加された長い光導波路を使う必要があった。この様に
光導波路が長くなるに従って、電極を伝播する電気信号
と光導波路を伝播する光との速度差が顕在化し、効率的
な変調には自ずと限界があった。

【０００４】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
改善された変調効率を持つフォトニックバンドギャップ
構造を用いた光変調器を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の光変調器は、電
界の変化による物性定数の変化を用いる光変調器で、特
に電気光学効果を持った誘電体材料で作られたフォトニ
ックバンド構造を光導波路の側壁に用い、大きな波数で
シングルモード状態を保持しながら、光の伝搬速度を従
来の方法による場合よりも遅くし、また、該フォトニッ
クバンド構造に電界を印加することによりフォトニック
バンド構造による効果として光の位相や振幅を変化せし
めることにより、変調作用を起こすものであり、従来に
は無かった方法である。

【０００６】この光変調器の動作原理を示すために、図
４のように二つの一次元半無限フォトニックバンド構造
間の空隙を伝搬する光を考える。ここで、この一次元半
無限フォトニックバンド構造４０４は、屈折率２．２９
の物質Ａでできたｘ方向の厚さａのスラブ４３１とｘ方
向の厚さｂの空気層４３０が交互に並んだ構成となって
いる。この例ではａとｂが等しく、これが長さの単位と
なっているとする。つまりａ＝ｂ＝１とする。また、二
つの一次元半無限フォトニックバンド構造間の間隙が導
波路４０５となるが、これは２ａ+２ｃでｃ＝１．３の
場合を考える。フォトニックバンド構造での具体的サイ
ズは、導波路を伝播する被変調光４０１に対しては全反
射する様にその幾何学的サイズが決められ、結果として
光は該導波路に閉じ込められる。変調を受ける光の空気
中での波数をｋ₀とし、誘電体導波構造を取り扱う一般
的な方法に従って、導波路を伝搬する光を二つの平面の
合成と見ると、導波路に沿った方向への伝搬定数βは、
β＝ｋ₀×ｓｉｎθであり、ここでθは平面波とｘ方向
の角度である。このｓｉｎθと波数の関係を、導波路に
沿って進む光について数値計算によるシミュレーション
で求めた結果が図５である。この図に示されるように特
定の波数においては、大きな波数でシングルモード状態
を保持しながら、ｓｉｎθ、従って伝搬定数βは、著し
く小さくできることが分かる。

【０００７】この様に、本発明で提案する構造では、光
導波路内を伝播する光の伝播速度を、大きな波数でシン
グルモード状態を保持しながら調整することが可能とな
り、該伝播する光を効率よく位相変調することができる
ようになった。

【０００８】また、本発明の方法の他の利点としては、
屈折率の変化率に対する伝搬定数の変化率が従来の装置
に比べて著しく大きいことである。上記説明の図５にお
ける動作点Ｇでは、従来の場合に比べて、４０倍以上の
効果がシミュレーションにより得られている。つまり、
該構造のサイズを最適化することにより、該電界にたい
する位相変化を大きくすることができ、従って従来の変
調器に比べて小さな電界で必要な位相変化を生ぜしめる
事や変調器の小型化が可能となり、より高集積度の光集
積回路が可能となった。

【０００９】また、他の利点としては、光の電界分布が
大きい場合でも、伝搬できる波数に対する伝搬定数が限
られるため、伝播モードをシングルモードにできる点で
あり、このため、該電界との相互作用領域を従来に比べ
大きく維持したまま、多モードに分散して伝播すること
による信号劣化等の悪影響から逃れることができる。

【００１０】さらに、電極を設計する上での利点として
は、電極に電気光学効果物質が接する面積が半分程度に
なるため、電極下の物質の比誘電率を実質的に低下せし
めることができ、従って、特性インピーダンスを容易に
大きくすることができる。

【００１１】上述の原理に基づいた光変調器で、上記目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、少なく
とも二つのフォトニックバンドギャップ構造と、該フォ
トニックバンドギャップ構造に電界を印加するための電
極と、該電極に電圧を印加するための手段と、該二つの
フォトニックバンドギャップ構造間に設けられた間隙
と、該二つの１次元フォトニックバンドギャップ構造間
に設けられた間隙に光を導入する手段とを持ち、入射し
た光は、該間隙を伝播することを特徴としている。該間
隙は光導波路となり、この導波路を光が伝搬する際に、
フォトニックバンドギャップ構造の伝搬定数が、該電極
に印加される電圧により変化する効果を、本発明は利用
している。

【００１２】また、請求項２に記載の発明は、上記した
請求項１に記載の発明の構成に加えて、少なくとも三つ
のフォトニックバンドギャップ構造を有し、該少なくと
も三つのフォトニックバンドギャップ構造に電界を印加
するための複数の電極と、該複数の電極に電圧を印加す
るための手段と、該少なくとも三つのフォトニックバン
ドギャップ構造のうちのそれぞれ少なくとも二つの間に
設けられた複数の間隙と、該複数の間隙に光を導入する
手段と、を持ち、入射した光はそれぞれの該間隙を伝播
することを特徴としている。請求項２に記載の発明によ
り、複数のフォトニックバンドギャップ構造と複数の光
導波路を具えた光変調器において、フォトニックバンド
ギャップ構造の数を減らす事が出来る。

【００１３】また、請求項３に記載の発明は、上記した
請求項１または２に記載の発明の構成に加えて、フォト
ニックバンドギャップ構造は、それぞれ平行に並んだ複
数の１次元フォトニックバンドギャップ構造であり、該
１次元フォトニックバンドギャップ構造の方向へは伝搬
することがバンドギャップにより禁じられている波数の
光を、該間隙に入射し伝播させることを特徴としてい
る。この請求項３に記載の発明により、フォトニックバ
ンドギャップ構造として、最も製造の容易な１次元フォ
トニックバンドギャップ構造で、光変調器が実現できる
事を開示している。

【００１４】また、請求項４に記載の発明は、上記した
請求項３に記載の発明の構成に加えて、１次元フォトニ
ックバンドギャップ構造は、電界によって屈折率の変化
する平板と、該平板と屈折率の異なる領域が交互に規則
的に平行に並んだ構造よりなる１次元フォトニックバン
ドギャップ構造で、該平板の法線方向は該光の伝播方向
に直交することを特徴としている。この請求項４に記載
の発明により、請求項３に記載の発明のさらに詳細な構
造を開示し、１次元フォトニックバンドギャップ構造の
２つの構成物のうち電気光学効果を持つ平板は、一方の
みで良い事を提案している。

【００１５】また、請求項５に記載の発明は、請求項３
の発明の構成に加えて、該電極は、該光の伝播方向と該
平板の該法線方向とで作られる面に平行であることを特
徴としている。この請求項５に記載の発明により、電極
の向きが開示され、具体的配置が可能になった。

【００１６】また、請求項６に記載の発明は、上記した
請求項３に記載の発明の構成に加えて、該電極の法線方
向は、それぞれの１次元フォトニックバンドギャップ構
造について共通する方向に設けられる事を特徴としてい
る。この請求項６に記載の発明により、複数の１次元フ
ォトニックバンドギャップ構造に設けられる電極の方向
を開示して、電極の方向をより明確にしている。

【００１７】また、請求項７に記載の発明は、上記した
請求項３に記載の発明の構成に加えて、該電極は、それ
ぞれの１次元フォトニックバンドギャップ構造について
共通する一側面に設けられる事を特徴としている。この
請求項６に記載の発明により、該電極を、１次元フォト
ニックバンドギャップ構造の表面、裏面あるいは側面の
みに付けることが開示されており、製造しやすい方向に
電極を設けることで、変調作用が実現できることを示し
ている。

【００１８】また、請求項８に記載の発明は、上記した
請求項３に記載の発明の構成に加えて、該電極の法線方
向は、それぞれの１次元フォトニックバンドギャップ構
造の相対する方向に設けられる事を特徴としている。例
えば、１次元フォトニックバンドギャップ構造の表面と
裏面に電極を設けて、これらに逆相の信号を加えるよう
にすると、フォトニックバンドギャップ構造は、大きな
電界にさらされることになり、効率的な変調が出来る。

【００１９】また、請求項９に記載の発明は、上記した
請求項３に記載の発明の構成に加えて、該電極は、それ
ぞれの１次元フォトニックバンドギャップ構造の相対す
る方向に設けられ、異なる１次元フォトニックバンドギ
ャップ構造に設けられた電極の少なくとも１つが連続し
た平面よりなる事を特徴としている。この請求項９に記
載の発明により、複数の１次元フォトニックバンドギャ
ップ構造に設けられる電極について、共通のものが使え
るようになり、電極間の配線の一部を省略できる事を開
示している。

【００２０】また、請求項１０に記載の発明は、上記の
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、あるいは９に
記載の発明の構成に加えて、該１次元フォトニックバン
ドギャップ構造は、リチウムナイオベイト（ＬｉＮｂＯ
３）とガス体をその構成物として含む事を特徴としてい
る。この請求項１０に記載の発明により、１次元フォト
ニックバンドギャップ構造の構成材料を開示している。

【００２１】また、請求項１１に記載の発明は、上記の
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、あるいは９に
記載の発明の構成に加えて、該１次元フォトニックバン
ドギャップ構造は、リチウムナイオベイト（ＬｉＮｂＯ
３）と二酸化ケイ素をその構成物として含む事を特徴と
している。この請求項１１に記載の発明により、１次元
フォトニックバンドギャップ構造の構成材料を開示して
いる。

【００２２】また、請求項１２に記載の発明は、１、
２、３、４、５、６、７、８、９、１０、あるいは１１
に記載の発明の構成に加えて、該光変調器の該電極に直
流あるいは交流電圧を印加することにより、光の位相変
調を行う事を特徴としている。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を具体的に示
すために、第一の誘電体物質をリチウムナイオベイト、
第二の誘電体物質を二酸化ケイ素とする実施形態を第一
の実施例に、また、第一の誘電体物質をリチウムナイオ
ベイト、第二の誘電体物質を空気とする実施形態を第二
の実施例に示す。さらに、強度変調器に適用した場合の
実施形態を第３の実施例に示す。

【００２４】図１に本発明の第一の実施例の模式図を示
す。この例は波長０．６３３ミクロンのＨｅ−Ｎｅレー
ザ光の変調器１００であり、２つの対称配置された１次
元フォトニックバンド構造１０４と、それに挟まれた一
つの間隙１０５を有する。それぞれのフォトニックバン
ド構造のサイズは、ｘ方向が５．８４４ミクロン、ｙ方
向が３２ミクロン、ｚ方向が５ミリメートルのもので、
間隙はフォトニックバンド構造に挟まれる位置に０．７
７４ミクロンの幅で、二酸化ケイ素で埋められている。
この１次元フォトニックバンド構造は、ｘ方向が０．１
６７ミクロン、ｙ方向が１０ミクロン、ｚ方向が５ミリ
メートルのリチウムナイオベイト（ＬｉＮｂＯ３）板
と、ｘ方向が０．１６７ミクロン、ｙ方向が１０ミクロ
ン、ｚ方向が５ミリメートルの二酸化ケイ素板とを構成
要素として、交互にそれぞれ平行に８枚並べたものであ
る。リチウムナイオベイトの光学軸は、ｙ方向である。
波長０．６３３ミクロン光での屈折率は、リチウムナイ
オベイトでは、２．２９で、二酸化ケイ素では、１．４
３である。各フォトニックバンド構造の上下には、電極
１０８、１０９として図のように１．０ミクロンの金板
が設置されており、左右のフォトニックバンド構造の電
極はそれぞれ独立しており、それには、外部から電圧を
印加できるように、引き出し線１１０が設けてある。こ
の図における電極は、それぞれの各フォトニックバンド
構造で独立しているが、２つのフォトニックバンド構造
にまたがる電極を用いることも可能である。光１０１
は、光ファイバーから、図１のようにそのｚ方向に沿っ
てレンズ系１０２を用いて該間隙１０５に入射される。
この際、ｙ方向に偏光した光を用いている。該間隙は、
光の導波路として用いられ、入射光がその部分を伝播す
る際に位相変調され、該間隙の他の一端から放射され
る。この部分にも光学系を用いて、他の光ファイバーに
入射しても良い。この場合、光波の位相のずれは、電極
に印加する電圧に比例し、πずらすために必要な印加電
圧は１５．９Ｖであった。

【００２５】図２に本発明の第二の実施例の模式図を示
す。この例は波長１．５ミクロン光の変調器２００であ
り、２つの対称配置された１次元フォトニックバンド構
造２０４と、それに挟まれた一つの空隙２０５でなって
いる。そのフォトニックバンド構造のサイズは、ｘ方向
が１７．３ミクロン、ｙ方向が１０ミクロン、ｚ方向が
５ミリメートルのもので、変調器の中心部に２．３ミク
ロンの空隙をもっている。この１次元フォトニックバン
ド構造は、ｘ方向が０．５ミクロン、ｙ方向が１０ミク
ロン、ｚ方向が５ミリメートルのリチウムナイオベイト
板を構成要素として、０．５ミクロンの間隔でそれぞれ
平行に８枚並べたものである。各板の間は、空隙であ
り、空気で充たされている。波長１．５ミクロン光での
屈折率は、空気は１．０であり、リチウムナイオベイト
（ＬｉＮｂＯ３）では、２．２９でる。各フォトニック
バンド構造の上下２０８、２０９には、電極として図の
ように金板が設置されており、そのうちの一つは異なっ
た１次元フォトニックバンド構造で共通する平板の電極
２０８となっている。それぞれの電極には、外部から電
圧を印加できるように引き出し線２１０が設けてある。
光２０１は、図２のように該空隙をそのｚ方向に沿って
レンズ系２０２を用いて入射されるが、この際、ｙ方向
に偏光した光を用いている。該空隙は、光の導波路とし
て用いられ、その部分を伝播する際に位相変調され、該
空隙の他の一端から放射される。

【００２６】図３に本発明の第３の実施例の模式図を示
す。この例は２つの位相変調器を用いて振幅変調する例
である。よく知られた、リチウムナイオベイト（ＬｉＮ
ｂＯ３）基板にチタンを拡散させた導波路３２１で作ら
れた分波器で入射光３０１が分波され、それぞれ別の位
相変調器により、位相変調されるた後、分波器と同じ構
造を持つ合波器で合波され、振幅変調が行われる。本実
施例では、ひとつのフォトニックバンド構造を２つの位
相変調器に共通に使うため、３つのフォトニックバンド
構造で、振幅変調器を構成している。フォトニックバン
ド構造は、第一の実施例のものと大略同じである。

【００２７】また、その電極３０９については、各フォ
トニックバンド構造の上面にそれぞれ１つづつ設けたも
のである。中間のフォトニックバンド構造の電極に印加
する信号は、他の２つの電極に印加する信号に対して逆
相の信号を印加するのが望ましいが、各電極には、振幅
あるいは位相の異なるそれぞれ別の信号を印加すること
も可能である。

【００２８】

【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。

【００２９】請求項１に記載の発明では、屈折率の変化
率に対する伝搬定数の変化率が従来の装置に比べて著し
く大きいことであり、従来の変調器に比べて小さな電界
で必要な位相変化を生ぜしめる事や変調器の小型化が可
能となり、より高集積度の光集積回路が可能となった。
また、他の効果としては、光の電界分布が大きい場合で
も、伝搬できる波数に対する伝搬定数が限られるため、
伝播モードをシングルモードにできる点であり、このた
め、該電界との相互作用領域を従来に比べ大きく維持し
たまま、多モードに分散して伝播することによる信号劣
化等の悪影響から逃れることができる様になった。さら
に、電極を設計する上での利点としては、電極に電気光
学効果物質が接する面積が半分程度になるため、電極下
の物質の比誘電率を実質的に低下せしめることができ、
従って、特性インピーダンスを容易に大きくすることが
可能となった。

【００３０】また、請求項２に記載の発明では、少なく
とも三つの該フォトニックバンドギャップ構造と少なく
とも三つのフォトニックバンドギャップ構造のうちの二
つの間に設けられた複数の光導波路を用いる場合に、ひ
とつのフォトニックバンドギャップ構造を異なった光導
波路に対して使えるようになり、フォトニックバンドギ
ャップ構造の数を減らせるようになった。

【００３１】さらに、請求項３に記載の発明では、１次
元フォトニックバンドギャップ構造を用いて変調するこ
とを開示しており、簡単な構成で効率的な位相変調が可
能になった。

【００３２】さらに、請求項４に記載の発明では、１次
元フォトニックバンドギャップ構造の構成を開示してお
り、電界によって屈折率の変化する平板と、該平板と屈
折率の異なる領域が交互に規則的に平行に並んだ構造を
用いて、効率的な位相変調が可能になった。

【００３３】さらに、請求項５に記載の発明では、電極
の位置を規定して、効率的な位相変調が可能になった。

【００３４】さらに、請求項６に記載の発明では、さら
に電極の位置を規定して、効率的な製造が可能になっ
た。

【００３５】さらに、請求項７に記載の発明では、電極
の位置を規定して、製造工程の簡略化が可能になった。

【００３６】さらに、請求項８に記載の発明では、電極
の位置を規定して、効率的な製造が可能になった。

【００３７】さらに、請求項９に記載の発明では、電極
の形状を規定して、効率的な製造が可能になった。

【００３８】さらに、請求項１０に記載の発明では、軽
量な光変調器を実現した。

【００３９】さらに、請求項１１に記載の発明では、堅
牢な光変調器を実現した。

【００４０】さらに、請求項１２に記載の発明では、電
気信号を印加することで光変調ができるようになった。

【００４１】また、上記の実施形態では、１次元フォト
ニックバンドギャップ構造の実施例を示したが、２次元
あるいは３次元フォトニックバンドギャップ構造でも光
導波路に光を閉じ込める作用があることから、これらの
構造によっても１次元フォトニックバンドギャップ構造
の結果と同様の効果を容易に得ることが出来ることは明
らかである。

【００４２】また、上記実施例では、フォトニックバン
ド構造の実現にリチウムナイオベイト（ＬｉＮｂＯ３）
の例を示したが、その代わりに、他の物質としては、リ
チウムタンタレイト（ＬｉＴａＯ３）、ガリウム砒素
（ＧａＡｓ）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、ニ
オブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）等の電気光学効果を持っ
た物質を用いても同様の効果を得ることができる。

【００４３】また、フォトニックバンド構造の構成材料
の一つとして空気を用いたが、その代わりに他のガスで
充たすことも可能であり、むしろ不活性ガスが望まし
い。同様に、フォトニックバンド構造の構成材料の一つ
として二酸化珪素を用いたが、代わりに該電気光学効果
を持った物質とは屈折率の異なる他の絶縁材料で充たす
事も可能であり、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、弗
化マグネシウム（ＭｇＦ２）等を用いる事ができる。こ
の際、同じ波数になるように幾何学的サイズを調整する
ことによって、本実施例と同様の効果を容易に得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示すための模式図

【図２】本発明の第二の実施例を示すための模式図

【図３】本発明の第三の実施例を示すための模式図

【図４】本発明の原理を示すための模式図

【図５】図４の構成について、数値計算によるシミュレ
ーションで求めた結果

【図６】電気光学効果を用いた従来の光変調器の例を示
す模式図

【符号の説明】

１００第一の実施例の光変調器１０１入射光線１０２入射用レンズ系１０３放射用レンズ系１０４一次元フォトニックバンド構造１０５光導波路１０６二酸化珪素基板１０７二酸化珪素１０８下部電極１０９上部電極１１０変調信号印加用引出し線１１１反射波防止用終端２００第二の実施例の光変調器２０１入射光線２０２入射用レンズ系２０３放射用レンズ系２０４一次元フォトニックバンド構造２０５光導波路２０８下部電極２０９上部電極２１０変調信号印加用引出し線２１１反射波防止用終端３００第三の実施例の光変調器３０１入射光線３０４一次元フォトニックバンド構造３０９電極３１０変調信号印加用引出し線３１１反射波防止用終端３２０リチウムナイオベイト（ＬｉＮｂＯ３）基板３２１ＬｉＮｂＯ３基板にチタンを拡散した導波路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電界の変化による物性定数の変化を用い
る光変調器で、少なくとも二つのフォトニックバンドギ
ャップ構造と、該フォトニックバンドギャップ構造に電
界を印加するための電極と、該電極に電圧を印加するた
めの手段と、該二つのフォトニックバンドギャップ構造
間に設けられた間隙と、該少なくとも二つのフォトニッ
クバンドギャップ構造間に設けられた間隙に光を導入す
る手段とを持ち、入射した光は、該間隙を伝播すること
を特徴とする光変調器。
【請求項２】請求項１の光変調器において、少なく
とも三つのフォトニックバンドギャップ構造を有し、該
少なくとも三つのフォトニックバンドギャップ構造に電
界を印加するための複数の電極と、該複数の電極に電圧
を印加するための手段と、該少なくとも三つのフォトニ
ックバンドギャップ構造のうちのそれぞれ少なくとも二
つの間に設けられた複数の間隙と、該複数の間隙に光を
導入する手段と、を持ち、入射した光はそれぞれの該間
隙を伝播することを特徴とする光変調器。
【請求項３】請求項１あるいは２のの光変調器におい
て、フォトニックバンドギャップ構造は、それぞれ平行
に並んだ複数の１次元フォトニックバンドギャップ構造
であり、該１次元フォトニックバンドギャップ構造の方
向へは伝搬することがバンドギャップにより禁じられて
いる波数の光を、該間隙に入射し伝播させることを特徴
とする光変調器。
【請求項４】請求項３の光変調器において、１次元フ
ォトニックバンドギャップ構造は、電界によって屈折率
の変化する平板と、該平板と屈折率の異なる領域が交互
に規則的に平行に並んだ構造よりなる１次元フォトニッ
クバンドギャップ構造で、該平板の法線方向は該光の伝
播方向に直交することを特徴とする光変調器。
【請求項５】請求項３の光変調器において、該電極
は、該光の伝播方向と該平板の該法線方向とで作られる
面に平行であることを特徴とする光変調器。
【請求項６】請求項３の光変調器における電極の法線
方向は、それぞれの１次元フォトニックバンドギャップ
構造について共通する方向に設けられる事を特徴とする
光変調器。
【請求項７】請求項３の光変調器における電極は、そ
れぞれの１次元フォトニックバンドギャップ構造につい
て共通する一側面に設けられる事を特徴とする光変調
器。
【請求項８】請求項３の光変調器における電極の法線
方向は、それぞれの１次元フォトニックバンドギャップ
構造の相対する方向に設けられる事を特徴とする光変調
器。
【請求項９】請求項３の光変調器における少なくとも
２つの電極は、それぞれの１次元フォトニックバンドギ
ャップ構造の相対する方向に設けられ、少なくとも２つ
の異なる１次元フォトニックバンドギャップ構造に設け
られた電極が連続した平面よりなる事を特徴とする光変
調器。
【請求項１０】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８あるいは９の光変調器における１次元フォトニックバ
ンドギャップ構造は、リチウムナイオベイト（ＬｉＮｂ
Ｏ３）とガス体をその構成物として含む事を特徴とする
光変調器。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８あるいは９の光変調器における１次元フォトニックバ
ンドギャップ構造は、リチウムナイオベイト（ＬｉＮｂ
Ｏ３）と二酸化ケイ素をその構成物として含む事を特徴
とする光変調器。
【請求項１２】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、あるいは１１における光変調器で、該フ
ォトニックバンドギャップ構造に電界を印加するための
電極に直流あるいは交流電圧を印加することにより、光
の位相変調を行う事を特徴とする光変調方法。