JP2001281507A - 出力光モニタ付光導波路型光変調器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光変調器の実質的構造を変更することなく、
簡単な構造のモニタ手段により、出力光の強度をモニタ
できる出力光モニタ付光導波路型変調器の提供。 【解決手段】 誘電体基板及びその表面部分に形成され
た複数の分岐部と、その合一部と出力部とを有する光導
波路とを有する光導波路素子と、光導波路の出力端に接
合された光ファイバと、光導波路と光ファイバとの接合
部を補強する補強部材と、光導波路素子の基板出力側端
面から放射される放射モード光を受光する光電変換素子
とを有する変調器において、補強部材として、光導波路
から放射される放射モード光を受光し伝播するキャピラ
リーを用い、キャピラリーの先端面の約半部のみに、放
射モード光を光電変換素子に向って反射し、これを受光
させるモニタ光用反射面が形成され、他の半部は、放射
モード光を光電変換素子に受光せしめない非モニタ面を
なしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、出力光モニタ付光
導波路型変調器に関するものである。更に詳しく述べる
ならば、本発明はモニタ用出力光として光導波路から放
射される放射モード光を適宜の方向において利用し、変
調器そのものの実質的構造を変更することなく、簡単な
モニタ手段により、出力光をモニタし光変調器の動作点
をフィードバック制御し得る出力光モニタ付光導波路型
変調器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光導波路素子の出力光をモニタする方法
として、光導波路素子内に方向性結合器（カプラ）など
を配置して、光信号出力用導波路とは別に、モニタ光出
力用導波路を設ける方式が一般的に行なわれている。こ
の方式においては、光導波路素子内に、モニタ光分岐用
の光回路を新らたに設ける必要があり、またモニタ出力
用光ファイバを、光出力信号用光ファイバとは別に光導
波路素子に接続する必要がある。

【０００３】また、別のモニタ方式として、特開平１１
−１９４２３７号に開示されている様に、光導波路上の
クラッド部に傾斜穴をつけるか、あるいは光導波路素子
上に回折レンズなどを配置し、光導波路中の信号出力光
の一部分を、このレンズ等により素子基板の外に取り出
す方式が知られている。この方式においては、光導波路
型光導波路素子上に、モニタ光取り出し用レンズ等を、
新らたに取りつけることが必要であり、また、モニタ光
は、光導波路素子の上方に取り出されるため、モニタ光
の受光部材は、光導波路型素子を、その収容ケース内に
実装した後に、この素子に取りつけなければならず、こ
の取り付けには、かなりの手間を要する。

【０００４】さらに、特開平５−３４６５０号には、光
導波路素子の素子端を斜めに形成し、導波路から出力す
る光の一部分を斜め方向に反射させ、この反射光をモニ
タ光として受光する方式が開示されている。この方式に
おいては、素子端面の傾斜形状は、素子からの主出力光
に悪影響を与えない範囲内において選定する必要があ
り、このためこの方式の実用性については問題がある。

【０００５】特開平５−５３０８６号には、光導波路素
子上に直接受光素子を設置し、光導波路中の信号出力光
の一部を直接受光し、モニタするデバイスが記載されて
いる。このデバイスにおいて、受光素子の取付手段を、
光導波路素子上に取り付けることが必要であり、かつ、
この取付手段の実装及びそれに受光素子を接続する作業
及び調整作業は、光導波路素子を、それを収容するケー
スに実装した後に行われるから、この受光素子の取り付
け、調整作業は、かなり難かしく、光導波路素子にダメ
ージを与える可能性が高くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、モニタ用出
力光として、光導波路から放射される放射モード光を、
適宜の方向において利用し、変調器そのものの実質的構
造を変更することなく、簡単な構造と、優れた加工性及
び光ファイバ操作性を有するキャピラリーを利用したモ
ニタ手段により、出力光の強度をモニタできる出力光モ
ニタ付光導波路型変調器を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の出力光モニタ付
光導波路型光変調器は、誘電体基板、この基板の表面部
分に形成され、二以上の分岐光導波路部と、これらの分
岐光導波路部の合一点から伸び出ている光導波路出力部
とを有する光導波路、及び前記光導波路出力部の出力端
部分を補強する光導波路出力端部分補強部材を有する光
導波路素子と、前記光導波路出力部の出力端に接続され
ている一端面を有する光ファイバと、前記光導波路出力
部の出力端と前記光ファイバ端面との接続部を補強する
光ファイバ補強部材と、前記分岐光導波路部の合一点か
ら放射され、かつ前記光導波路出力部の両側を通って伝
播される放射モード光の一部を、前記誘電体基板及び前
記光ファイバ補強部材を介して受光する光電変換素子
と、を有し、前記光ファイバ補強部材が、前記光ファイ
バ接続端部分を収容する中空部を有し、かつ、前記放射
モード光を伝播するキャピラリーであって、このキャピ
ラリーの一端面は、前記誘電体基板及び、前記光導波路
出力端部補強部材の端面に接合されており、前記キャピ
ラリーの先端面を形成する他端面の約半部のみに、前記
放射モード光の一部を前記光電変換素子に向って反射
し、これを受光させるモニタ光用反射面が形成されてお
り、他の約半部は、前記放射モード光を、前記光電変換
素子に受光せしめることがない非モニタ面をなしている
ことを特徴とするものである。本発明の出力光モニタ付
光導波路型光変調器において、前記キャピラリーの前記
反射面が、このキャピラリーの前記中空部の長手方向軸
に対して傾斜していて、前記反射面において反射された
放射モード光を前記光電変換素子に受光させることが好
ましい。本発明の出力光モニタ付光導波路型光変調器に
おいて、前記キャピラリーが中空円筒形をなしているこ
とが好ましい。本発明の出力光モニタ付光導波路型光変
調器において、前記キャピラリーの先端面の、前記反射
面をなす約半部と、他の約半部との境界線が、前記反射
面を形成する約半部、及び前記他の半部のそれぞれを通
る前記放射モード光の伝播路の中間にあり、かつこの境
界線が、前記キャピラリーの先端面において、前記キャ
ピラリーの中空部の中心軸と交差し、かつ前記境界線と
同一方向に伸びる中心線と、前記中心線に平行であっ
て、かつ、前記キャピラリーの中空部の外周線の、前記
反射面を形成する約半部側部分に接する接線との間に位
置していることが好ましい。本発明の出力光モニタ付光
導波路型光変調器において、前記キャピラリーの非モニ
タ面が、前記キャピラリーの先端面の前記反射面を残し
て、他の約半部を内側に切り込み除去することにより形
成されていてもよい。本発明の出力光モニタ付光導波路
型光変調器において、前記キャピラリーの非モニタ面
が、前記放射モード光を反射することがない非反射面で
あってもよい。本発明の出力光モニタ付光導波路型光変
調器において、前記キャピラリーの非モニタ面に対し
て、この非モニタ面において反射した反射モード光を遮
断する手段が、この非モニタ面と、前記光電変換素子の
受光面との間に配置されていてもよい。本発明の出力光
モニタ付光導波路型光変調器において、前記キャピラリ
ーの非モニタ面に対して、前記キャピラリー中に、前記
放射モード光を、前記非モニタ面の上流において遮断す
る手段が設けられていてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】マッハツェンダ型導波路などを使
用しＯＮ／ＯＦＦ信号出力を得る光変調器において、Ｏ
ＦＦモード状態、すなわち光信号が出力されていない状
態において発生する放射モード光は、基板内において、
光信号出力が導波される出力光導波路に対して、斜め外
側方向に放射される。この放射モード光は約０．７度の
放射角をなして導波路出力部から遠ざかりながら通常基
板内を伝播し、最終的には基板端面より外部に放射され
る。また、放射モード光の光量は出力光導波路内を通る
光信号出力の光量と相補の関係にあるので、放射モード
光を検知することにより光信号出力のモニタが可能であ
る。

【０００９】光変調器の基板端面には、光導波路からの
光信号出力を受け取り変調器の外部に導光するための光
ファイバが取り付けられるが、この光ファイバの外径は
１２５μｍと非常に細いため、基板端面に単純に接着し
ただけでは接着強度が不足する。このため、「ファイバ
補強部材」を使用して光ファイバを被覆しこの補強部材
の１端面を、基板端面に接着することにより光ファイバ
と光導波路との接続部を補強保護し、その接着強度を向
上させることができる。一般に、この光ファイバ補強部
材には、通常シリコン材料あるいはセラミックス材料が
使用されている。ここで、ファイバ補強部材を、その材
質として信号光／放射モード光が透過するものを用い、
さらに、基板端面より放射される前記放射モード光を受
光し得る大きさに形成すれば、放射モード光をこのファ
イバ補強部材内に導光することができる。

【００１０】前記光ファイバ補強部材の反対側端面（光
ファイバ補強部材の、光導波路素子の出力端面に接着さ
れている接合端面に対し反対側の面）を、前記接合端面
に対して傾斜するように形成すると、この傾斜端面にお
いて、補強部材中を伝播してきた放射モード光が反射さ
れ、補強部材の外（出力光ファイバが取り出される方向
とは異なる上、右、下、左のいずれかの方向）に放射さ
れる。この放射された光を、光導波路素子ケース内に、
光導波路素子とは別個に配置された受光素子、例えばフ
ォトダイオード（ＰＤ）を配置して検知して放射モード
光の光量を測定し、その値から、光導波路から出力され
ている光量をモニタすることができる。

【００１１】上記補強部材の傾斜端面の傾斜角度、及び
方向を設定することにより、放射モード光の反射放射方
向を設定し、この放射光を受光できる位置に受光素子を
配置し、取り付け、配線することができる。従って、受
光素子の配置位置を、光導波路素子の機能及び各部材の
配置位置に影響しないように選定することが、前記補強
部材の傾斜端面の設定により可能になる。

【００１２】図１（ａ）及び（ｂ）により放射モード光
を説明する。図１（ａ）において、誘電体基体１上に光
導波路１ａが形成されていて、この光導波路１ａは、光
入力源に連続された入力部（図示されていない）、この
入力部から分岐した分岐部２，３、これら分岐部２，３
の分岐部の出力側部分４，５、この出力側部分４，５
が、収斂して、分岐部２，３，４，５を通る光が干渉合
波する合一点６、及び、この合一点６から伸び出ている
出力部７を有している。分岐部２，３の近傍に配置され
た電極（図示されていない）にＲＦ信号を加えると、分
岐部２，３を通る光波の光位相が、異なる変化をして、
これらの光波を合一点６において合波すると、互いに干
渉して、光強度が、ＲＦ信号に応じて変化し、所謂光信
号となって、導波路出力部７から出力される。光信号と
相補の関係にある光が、放射モード光８，９として、合
一点６から基板１内に放射され出力部７の両側の斜め外
側向きの伝播路８，９を通って伝播される。放射モード
光８，９は、光導波路１ａの出力部７から出力される単
一モード光に対して高次モード光であり、放射モード光
８及び９は、互いに位相が１８０度異っている。

【００１３】図１（ｂ）には、図１（ａ）の光導波路素
子の右側端面を示す説明図であって、光導波路の出力部
７を通る信号光１１と、放射モード光伝播路８ａ，９ａ
を通る放射モード光８，９とは、約０．７度の角度をな
している。

【００１４】図２には、上記放射モード光を、モニタ用
に用いる従来装置の一例の一部分の平面（一部断面）説
明図が示されている。図２において、基板１の出力側端
面には基板１と同一の光学的特性を有する材料からな
り、前記端面を補強する光導波路出力端部分補強部材１
２が、貼合されている。基板１と、補強部材１２とは同
一光学軸を有している。

【００１５】基板１の出力側端面１０に、キャピラリー
１３の一端面１６が、接着固定されている。図２におい
て、基板端面１０とキャピラリー端面１６とは離間して
画かれているが、両者は、接着剤により、強固に接着固
定されている。キャピラリー１３の長手方向中心軸に沿
って中空部１４が形成されていて、この中空部１４中に
光ファイバ１５が収容され、接着剤により固定される。
光導波路出力部７の出力端は、キャピラリー１３の中空
部１４に露出していて、この出力端に、光ファイバ１５
の先端面が接合固定される。中空部１４の直径は、光フ
ァイバ１５を収容可能でありかつ、光ファイバのハズレ
を防止し得るようにするために、光ファイバ１５の直径
とほゞ同程度で、やゝ大きい程度に設定される。

【００１６】キャピラリー１３の他の端面（先端面）１
７は、キャピラリー１３の中空部１４の長手方向軸に傾
斜して形成される。キャピラリー１３の内部１８を伝播
した放射モード光８，９は、先端面１７で反射され、そ
の反射された放射モード光２３，２４は、光電変換素子
２０の受光面により受光される。光電変換素子は、受光
した放射モード光に基いて、モニタ信号を出力する。

【００１７】図３には、図２の装置において、反射面１
７から反射され、光電変換素子２０によりモニタされ、
出力した光の波形を例示したものであって、曲線２１
は、出力光ファイバ１５から出力された光信号の波形を
示し、曲線２２は、反射された放射モード光２３を光電
変換素子２０によりモニタした光の波形である。両光波
２１及び２２は、互いに異るが、相補の関係にある。

【００１８】図２に示された従来装置において、キャピ
ラリー１３の反射面１７の、光電変換素子２０に近い上
半部１７ａから反射された放射モード光２３と、光電変
換素子２０から遠い下半部１７ｂから反射された放射モ
ード光２４とは、それぞれ、図４に示されているように
光電変換素子２０の受光面の入射矩形面域２５及び２６
に入射する。この矩形面域２５及び２６は、面域２７に
おいて互いに重なっていて、この面域において入射した
放射モード光は、互いに干渉し、このため、光電変換素
子２０のモニタ光出力が、環境温度その他の外乱により
変動する（搖らぐ）という問題を生ずる。

【００１９】本発明は、上記問題点を解決し、光電変換
素子からのモニタ光出力を、安定させるものである。本
発明の出力光モニタ付光導波路型光変調器においては、
キャピラリー１３の内部１８を伝播する放射モード光の
部分を、キャピラリー１３の先端面の約半部においての
み、これを光電変換素子に向って反射し、受光させるよ
うに、前部半部にモニタ光用反射面が形成されていて、
反射面の約半部には、放射モード光を、光電変換素子に
受光させない非モニタ面をなしている。

【００２０】本発明の出力光モニタ付光導波路型変調器
の一例が図５に示されている。図５において、基板１の
出力端及びそれに接合された補強部材１２の出力端部の
端面は、光導波路出力部７の長手中心軸に直角をなす平
面に対し、傾斜して、例えば５度の傾斜角をもって形成
されている。キャピラリー１３の長手中心軸の方向も、
光導波路出力部７の長手方向に対して傾斜する方向に伸
びており、従って、光導波路出力部７の出力端面と、光
ファイバの接続端面（図示されていない）とは、互いに
傾斜して接続されている。例えば、補強部材１２の端面
と、キャピラリー１３の中空部１４の長手方向中心軸１
４ａに直角をなす平面とは、７度の傾斜角をなしてい
る。

【００２１】図５において、キャピラリー１３の先端面
の上半部１７ａ（光電変換素子２０に近い約半部）に反
射面が形成され、この上半部反射面１７ａにおいて反射
された放射モード光２３のみが光電変換素子２０により
受光される。キャピラリー先端部分の下半部は、図５に
示されているように、先端面から深さＷまで切り込ま
れ、キャピラリーの周面から深さＦの部分２８が、除去
される。この除去部分２８の除去によりキャピラリー１
３の下半部に形成された端面２９においては、放射モー
ド光は、矢印２９ａの方向に反射されるから、光電変換
素子２０により受光されることはない。このため、図５
の光変調器においては、放射モード光の一部がキャピラ
リー先端面の下半部から反射されて、光電変換素子に受
光されることはなく、その結果、図４に示されている面
域２７のような干渉領域を生ずることがなく、光電変換
素子から出力されるモニタ光が安定化される。

【００２２】キャピラリー１３の反射面１７ａと、中空
部１４の長手方向中心軸１４ａとのなす角度は、反射光
が、光電変換素子２０に受光されるように適宜に設定で
きるが、一般に、４０〜４６度の角度に設定されること
が好ましい。キャピラリー１３の長さは、光ファイバの
保持が確実になるように、２〜４mmの範囲に設定される
ことが好ましく、キャピラリー１３の直径は、放射モー
ド光の所望光量を、光電変換素子に受光させるための所
要の反射面を形成できるように適宜に設定し得るが一般
に、０．２５〜２．５mm程度であることが好ましい。キ
ャピラリー１３の反射面１７ａから反射された放射モー
ド光は、光電変換素子の受光面に、ほゞ直角をなす入射
光で入射することが好ましい。キャピラリーの周面は円
柱状周面をなしていることが好ましく、このようにする
と、キャピラリーの周面は円柱レンズ効果を示し、有限
の焦点距離を有する。この焦点距離近傍に光電変換素子
の受光面を配置することが好ましく、これにより、Ｓ／
Ｎが良好になる。

【００２３】図５に示されているように、キャピラリー
１３の先端面部の下半部２８を除去することにより、下
記の効果が得られる。 （１）キャピラリー１３の中空部１４は光ファイバ１５
を通すためできるだけ大きな直径を有することが望まし
いが、放射モード光の放射角が約０．７°と小さいた
め、放射モード光をキャピラリーの肉質部１８を伝搬さ
せるには、中空部の孔径は小さい程好ましい。このた
め、光ファイバ外径よりも１um程度大きな孔径とする
が、この場合、図２のように、キャピラリー先端面全面
が斜面のままでは、中空部に光ファイバを導入するのが
非常に困難である。また、通常、光ファイバ導入部には
テーパ付き部分を設けて光ファイバを導入し易くする
が、このようなテーパ付導入部も、上記と同じ理由によ
り採用できない。しかし、図５の様な構造とすれば、除
去部分２８に対向する中空部は、穴ファイバ導入用溝と
して機能し、光ファイバを案内し、光ファイバの中空部
導入を容易にする。 （２）また、光ファイバは、通常、アライメント後に補
強のためキャピラリーに接着固定されるが、この接着剤
が反射面１７ａに回り込み反射性能を変動させるという
問題を生ずるが、上記除去部分２８は、接着剤に対しト
ラップ機能を示し、反射面１７ａへの回り込みを防止す
ることができる。

【００２４】キャピラリーの除去部分２８に、上記の効
果を発揮させるためには、前記キャピラリーの先端面
の、前記反射面をなす約半部と、他の約半部との境界線
が、前記反射面を形成する約半部、及び前記他の半部の
それぞれを通る前記放射モード光の伝播路の中間にあ
り、かつこの境界線が、前記キャピラリーの先端面にお
いて、前記キャピラリーの中空部の中心軸と交差し、か
つ前記境界線と同一方向に伸びる中心線と、前記中心線
に平行であって、かつ、前記キャピラリーの中空部の外
周線の、前記反射面を形成する約半部側部分に接する接
線との間に位置しているようにすればよい。すなわち図
５において、キャピラリーの中空部の長手方向中心線に
直角をなす断面でみたとき、図６に示されているよう
に、反射面１７ａを形成する約半部と除去部分２８との
境界線４０は、放射モード光の伝播路８ａ，９ａの中間
にあり、かつ中空部１４の中心軸１４ａと交差する中心
線４０ａと、中空部１４の外周に接する接線４０ｂとの
間にあることが好ましい。換言すれば、図５において、
キャピラリーの外周から切り込み深さＦと、キャピラリ
ーの半径Ｒと、中空部の半径ｒとの関係は、Ｒ≦Ｆ≦Ｒ
＋ｒであることが好ましい。

【００２５】キャピラリー１３と、その中空部１４と
は、前述のように同心であることが望ましいが、放射モ
ード光に対し、所望の反射ができる範囲内で、若干偏心
していてもよい。また、除去部分２８の、キャピラリー
先端面からの切り込み深さＷは、適宜に設定することが
できるが、一般に作業性及びキャピラリーの強度とが両
立するように０．２〜１mmにすることが好ましい。さら
に、基板１に取りつけられる補強部材１２及び基板１の
端面１０における放射モード光の反射の影響を除くため
に、この端面１０の、光導波路出力部７に直角をなす平
面との間に、前述のように５°程度の傾斜角を持たせる
ことが好ましく、また、この端面１０と、キャピラリー
中空部１４の長手方向に直角をなす平面との間に、約７
度程度の傾斜角をもたせることが好ましい。

【００２６】キャピラリーの放射モード光反射面は、そ
の反射率を高めるために、金属膜（例えば金、クロム又
はアルミニウム膜）又は誘電体多層膜（例えばＴｉＯ₂
膜とＳｉＯ₂ 膜との交互多層膜）を蒸着することが好ま
しい。また光電変換素子としては、ホトダイオード（Ｐ
Ｄ）を、用いることが好ましく、放射モード光を受光し
て、これを電気信号に変換して出力する。

【００２７】

【実施例】本発明の光変調器の一例を図７に示す。図７
において、ケース（框体）３０内に、ＬｉＮｂＯ₃ など
の強誘電体からなる基板１を固定し、その表面部分に、
光導波路１ａを形成し、この光導波路１ａは、光導波路
入力部３２、それから分岐した分岐部２，３、その分岐
部出力部４，５、合一部６、及び出力部７を有し、分岐
部３，４上に電極３３，３４が配置されている。基板１
の入力端部には入力端部補強部材１２ａが配置され、そ
の入力端面に、入力側キャピラリー３１が接合され（図
７においては、両者は離間して画かれている）キャピラ
リー３１の中空部（図示されていない）を通して入力側
光ファイバ１５ａが導入され、その先端面が、光導波路
入力部３２の入力端面に接続されている。

【００２８】光導波路１ａの出力端部は、図５と同様に
して、出力側キャピラリー１３、出力側光ファイバ１５
が接続されている。光が、補強部材３１により補強され
た入力側光ファイバ１５ａから、光導波路入力部３２に
入力し、この光を分岐部２及び３に分配し、電極３３，
３４に、電気信号３５を、例えばケース３０の側面に配
置されたコネクタ３６を介して分岐部２、及び３に印加
すると、分岐部２及び３を伝播する光波の光位相が、印
加信号３５に応じて変化し、この光波が、合一部６にお
いて合波し、互に干渉して信号光を発生する。この干渉
後の信号光は、キャピラリー１３により補強された光フ
ァイバ１５を通ってケース３０の外に出力される。

【００２９】合一部６で、基板１内に放射された２つの
放射モード光８，９のうち、放射モード光８は、キャピ
ラリー１３の内部１８を通りキャピラリー１３の先端面
の上半部に形成された反射面１７ａにおいて反射され、
キャピラリー１３の円柱状周面において集光されなが
ら、光導波路１ａの出力部７にほゞ直角をなす方向（ケ
ース３０の側面にほゞ直角をなす方向）に放射される。
この放射光束２３は、それに対し、それをほゞ直角に、
かつ、受光面からの反射光が、反射面に戻らない角度に
受光し得るように配置された（ケース３０の側面に固定
された）光電変換素子（ＰＤ）２０の受光面に受光され
る。受光された放射モード光による信号は、光電変換素
子２０において電気信号に変換され、この電気信号３８
は、光出力モニタ信号としてコネクタ３７を介して、ケ
ース３０の外に出力される。

【００３０】合一部から放射された放射モード光９は、
キャピラリー１３の内部を伝播して、その先端面下半部
に形成された除去部分２８の端面２９に到達し、この端
面２９において光電変換素子２０には到達しない方向２
９ａに反射される。上記のモニタ機能は、例えばマッハ
ツェンダ型光導波路を有し、分岐部をＹ型合波する構成
の光素子において、得ることができる。

【００３１】本発明の光変調器において、出力側キャピ
ラリーを伝播した放射モード光を光電変換素子に受光さ
せることのない出力側キャピラリー先端面の非モニタ半
部の構成は、前記図５，６，７に記載されたものに限定
されるものではなく、この非モニタ半部を、放射モード
光に対し、非反射表面により形成してもよく、或は、こ
の非モニタ半部より反射された放射モード光を、キャピ
ラリー周面と、光電変換素子との間に配置された遮光手
段により遮光してもよく、或は、キャピラリー内部に、
非モニタ半部に指向する放射モード光を遮断する手段、
例えば、遮光凹部の形成、又は遮光板の挿入などを施し
てもよい。

【００３２】図５，６、及び７においては、基板の端面
における放射モード光の反射を少なくするために、基板
端面を、基板表面の光導波路出力部７の方向に対して直
角をなす平面から基板表面内において（水平方向に）約
５度傾斜させる場合について説明したが、基板の端面
を、基板表面に対して、傾斜させた場合には、キャピラ
リーを図８に示すように形成することが、その加工を容
易にするために有効である。

【００３３】図８において、基板及びその補強部材１２
が、ケース３０内の底面上に支持具３９により支持配置
され、その出力側端面を、基板表面に対して直角をなす
平面から、垂直方向に傾斜して形成し、この基板出力側
端面に、キャピラリー１３の一端面を接合し、このと
き、キャピラリー１３の中空部（図示されていない）の
長手方向上心線を、基板表面に対し、４２〜４８度傾斜
させる。キャピラリー１３の先端面１７を、この先端面
と、中空部の長手方向中心線を含む垂直平面と平行な平
面との交差線により、２分し（この場合は、この交差線
の左右に２分する）この２分された一方の半部を、反射
面として用い、この反射面から反射された放射モード光
を、キャピラリーの円柱状周面により集光して、光電変
換素子（例えば、ケース３０の底面に配置）の受光面に
受光させる。キャピラリー１３の他の半部は、非モニタ
面とする。反射面と、非モニタ面との境界線は、図６と
同様に設定することが好ましく、非モニタ面は、前述と
同様にして形成すればよい。

【００３４】

【発明の効果】本発明の出力光モニタ付光導波路型変調
器は、下記の効果を有するものである。 １）構造が簡単である。すなわち、光強度変調器素子の
形状並びに構造、素子の実装方法および技術とも、モニ
タ出力がないものと同一であり、新たな技術を必要とし
ない。 ２）モニタ出力光は空間伝搬であり、導光用ファイバな
どを必要としない。従って、ケース内への光導波路素子
組込時に、モニタ光出力用導波路へのファイバ接続、光
導波路素子上への受光素子の取付と配線等の特殊作業が
不要である。また、受光素子並びにその配線などを予め
ケース内に組み込んでおくことが可能であり、更に上記
作業を行うためにケース内に特別な設計を行うことが不
要である。 ３）モニタ光を任意な方向に放射させることが可能であ
る。従って、受光素子の位置を自由に選ぶことができる
のでケース内の空いている部分に受光素子を置くことが
可能であり、ケース内に受光素子を置くための特別な設
計を行うことが不要となる。 ４）放射モード光を使用する。非強度変調器としては通
常捨てている光である放射モード光をモニタとして使用
するため、光導波路素子にモニタ光出力用分岐部等の特
別な設計部分を設ける必要がないばかりか、変調器で問
題となる光の透過ロス増大をまねくことが無い。従っ
て、従来型の光強度変調素子がそのまま使用可能であ
り、モニタ用光導波路分岐部やモニタ光取り出し用レン
ズの配置が不要である。 ５）モニタ出力の、環境気候による外乱変動が少なく、
又はなく、正確なモニタが可能である。本発明の出力光
モニタ付光導波路型変調器は、放射モード光をモニタ用
光として利用するため、簡単な構造及び配置によりモニ
タ光検知手段を設けることができ、しかも、外乱による
変動が少なく、又はないという利点を有し、有利に実用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は、分岐部及び合一部を有する光導
波路素子における放射モード光の発生を示す平面説明
図。図１（ｂ）は、図１（ａ）の光導波路素子における
放射モード光の発生を示す側面説明図。

【図２】従来の出力光モニタ付光導波路型光変調器の要
部を示す平面説明図。

【図３】図２の光変調器から出力される信号光とモニタ
光の波形を示す説明図。

【図４】図２の光変調器において、反射された放射モー
ド光の光電変換素子における入射面域を示す説明図。

【図５】本発明の光変調器の要部の構成を示す平面説明
図。

【図６】図５の光変調器のキャピラリー先端面における
放射モード光反射面の形状例を示す説明図。

【図７】本発明の光変調器の構成の一例を示す平面説明
図。

【図８】本発明の光変調器の他の例の要部を示す正面説
明図。

【符号の説明】

１…誘電体基板 １ａ…光導波路 ２，３…分岐部 ４，５…分岐部の出力部分 ６…合一点 ７…出力部 ８，９…放射モード光 ８ａ，９ａ…放射モード光８，９の伝播路 １０…補強部材の端面 １１…信号光 １２…補強部材 １２ａ…入力側補強部材 １３…キャピラリー １４…中空部 １４ａ…中空部中心線 １５…出力光ファイバ １５ａ…入力光ファイバ １６…キャピラリーの接続端面 １７…反射面 １７ａ…反射面上半部 １７ｂ…反射面下半部 １８…キャピラリー内部 ２０…光電変換素子 ２１…信号光の波形 ２２…放射モード光の波形 ２３，２４…反射された放射モード光 ２５…反射面の上半部からの放射モード光の入射面域 ２６…反射面の下半部からの放射モード光の入射面域 ２７…入射面域２５，２６の重なり部 ２８…除去部分 Ｗ…キャピラリー先端面からの深さ Ｆ…キャピラリー周面からの深さ ２９…キャピラリー下半部の端面 ２９ａ…端面２９において反射された放射モード光の方
向 ３０…ケース ３１…入力側キャピラリー ３２…入力部 ３３，３４…電極 ３５…印加信号 ３６，３７…コネクタ ３８…電気信号 ３９…支持具 ４０…境界線 ４０ａ…境界線範囲の最小端 ４０ｂ…境界線範囲の最大端 Ｒ…キャピラリーの半径 ｒ…中空部の半径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 BA02 BA11 BA21 CA00 CA37 DA06 DA15 2H079 AA02 AA12 BA01 DA03 EA05 EB04 HA11 KA19 KA20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体基板、この基板の表面部分に形成
   され、二以上の分岐光導波路部と、これらの分岐光導波
   路部の合一点から伸び出ている光導波路出力部とを有す
   る光導波路、及び前記光導波路出力部の出力端部分を補
   強する光導波路出力端部分補強部材を有する光導波路素
   子と、 前記光導波路出力部の出力端に接続されている一端面を
   有する光ファイバと、 前記光導波路出力部の出力端と前記光ファイバ端面との
   接続部を補強する光ファイバ補強部材と、 前記分岐光導波路部の合一点から放射され、かつ前記光
   導波路出力部の両側を通って伝播される放射モード光の
   一部を、前記誘電体基板及び前記光ファイバ補強部材を
   介して受光する光電変換素子と、を有し、 前記光ファイバ補強部材が、前記光ファイバ接続端部分
   を収容する中空部を有し、かつ、前記放射モード光を伝
   播するキャピラリーであって、 このキャピラリーの一端面は、前記誘電体基板及び、前
   記光導波路出力端部補強部材の端面に接合されており、 前記キャピラリーの先端面を形成する他端面の約半部の
   みに、前記放射モード光の一部を前記光電変換素子に向
   って反射し、これを受光させるモニタ光用反射面が形成
   されており、他の約半部は、前記放射モード光を、前記
   光電変換素子に受光せしめることがない非モニタ面をな
   していることを特徴とする出力光モニタ付光導波路型光
   変調器。
2. 【請求項２】 前記キャピラリーの前記反射面が、この
   キャピラリーの前記中空部の長手方向軸に対して傾斜し
   ていて、前記反射面において反射された放射モード光を
   前記光電変換素子に受光させる、請求項１に記載の出力
   光モニタ付光導波路型光変調器。
3. 【請求項３】 前記キャピラリーが中空円筒形をなして
   いる、請求項２に記載の出力光モニタ付光導波路型光変
   調器。
4. 【請求項４】 前記キャピラリーの先端面の、前記反射
   面をなす約半部と、他の約半部との境界線が、前記反射
   面を形成する約半部、及び前記他の半部のそれぞれを通
   る前記放射モード光の伝播路の中間にあり、かつこの境
   界線が、前記キャピラリーの先端面において、前記キャ
   ピラリーの中空部の中心軸と交差し、かつ前記境界線と
   同一方向に伸びる中心線と、前記中心線に平行であっ
   て、かつ、前記キャピラリーの中空部の外周線の、前記
   反射面を形成する約半部側部分に接する接線との間に位
   置している、請求項１に記載の出力光モニタ付光導波路
   型光変調器。
5. 【請求項５】 前記キャピラリーの非モニタ面が、前記
   キャピラリーの先端面の前記反射面を残して、他の約半
   部を内側に切り込み除去することにより形成されてい
   る、請求項１に記載の出力光モニタ付光導波路型光変調
   器。
6. 【請求項６】 前記キャピラリーの非モニタ面が、前記
   放射モード光を反射することがない非反射面である、請
   求項１に記載の出力光モニタ付光導波路型光変調器。
7. 【請求項７】 前記キャピラリーの非モニタ面に対し
   て、この非モニタ面において反射した反射モード光を遮
   断する手段が、この非モニタ面と、前記光電変換素子の
   受光面との間に配置されている、請求項１に記載の出力
   光モニタ付光導波路型光変調器。
8. 【請求項８】 前記キャピラリーの非モニタ面に対し
   て、前記キャピラリー中に、前記放射モード光を、前記
   非モニタ面の上流において遮断する手段が設けられてい
   る、請求項１に記載の出力光モニタ付光導波路型光変調
   器。