JP3088988B2 - 進行波型光変調器及び光変調方法 - Google Patents
進行波型光変調器及び光変調方法Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02F1/035—Devices 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
- G02F1/0356—Devices 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 controlled by a high-frequency electromagnetic wave component in an electric waveguide structure
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、進行波型光変調器
及び進行波型光変調方法に関し、さらに詳しく、高速光
通信やケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）などに有効に使用す
ることのできる、進行波型光変調器及び光変調方法に関
する。
及び進行波型光変調方法に関し、さらに詳しく、高速光
通信やケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）などに有効に使用す
ることのできる、進行波型光変調器及び光変調方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年の光通信分野においては、半導体ダ
イオードレーザの直接変調に代わって、ニオブ酸リチウ
ム（ＬｉＮｂＯ3 ：以下、ＬＮと略す場合がある）など
の電気光学効果を有する基板に光導波路を形成し、さら
に、この光導波路の直上又は近傍に電極を形成した、い
わゆる進行波型の高速外部光変調器が用いられるように
なってきた。
イオードレーザの直接変調に代わって、ニオブ酸リチウ
ム（ＬｉＮｂＯ3 ：以下、ＬＮと略す場合がある）など
の電気光学効果を有する基板に光導波路を形成し、さら
に、この光導波路の直上又は近傍に電極を形成した、い
わゆる進行波型の高速外部光変調器が用いられるように
なってきた。
【０００３】図１は、このような進行波型光変調器の概
略を示した図である。基板９は、電気光学効果を有する
材料、例えば、ＬＮから構成される。光導波路３は、い
わゆるマッハツエンダー型光導波路であり、基板９上
に、例えばチタン（Ｔｉ）などを堆積させた後、熱拡散
させて形成する。また、図１には示していないが、光導
波路３中を伝搬する光の電極層への吸収を少なくするた
め、酸化シリコン（ＳｉＯ2)などからなるバッファ層
を、基板９上に形成することもできる。変調用電極であ
る接地電極４及び信号電極５は、金（Ａｕ）などの金属
から形成する。また、図１では、入射光の余分な成分を
除去して偏光を揃えるために、ラミポール偏光子２を設
けている。
略を示した図である。基板９は、電気光学効果を有する
材料、例えば、ＬＮから構成される。光導波路３は、い
わゆるマッハツエンダー型光導波路であり、基板９上
に、例えばチタン（Ｔｉ）などを堆積させた後、熱拡散
させて形成する。また、図１には示していないが、光導
波路３中を伝搬する光の電極層への吸収を少なくするた
め、酸化シリコン（ＳｉＯ2)などからなるバッファ層
を、基板９上に形成することもできる。変調用電極であ
る接地電極４及び信号電極５は、金（Ａｕ）などの金属
から形成する。また、図１では、入射光の余分な成分を
除去して偏光を揃えるために、ラミポール偏光子２を設
けている。
【０００４】図１に示す進行波型光変調器を用いた高速
光変調は、以下のようにして行う。入射光は、入射側光
ファイバ１から入射させ、ラミポール偏光子２を通過さ
せた後、光導波路３中を２分割して進行させる。一方、
信号電極５には、駆動ドライバ７から給電ケーブル６を
通して、マイクロ波帯域の高周波交流電圧を印加する。
この電圧は、光導波路３中を進行する導波光の進行方向
と同方向の順方向電気信号として、光導波路３中を進行
する導波光に印加される。
光変調は、以下のようにして行う。入射光は、入射側光
ファイバ１から入射させ、ラミポール偏光子２を通過さ
せた後、光導波路３中を２分割して進行させる。一方、
信号電極５には、駆動ドライバ７から給電ケーブル６を
通して、マイクロ波帯域の高周波交流電圧を印加する。
この電圧は、光導波路３中を進行する導波光の進行方向
と同方向の順方向電気信号として、光導波路３中を進行
する導波光に印加される。
【０００５】電気信号の印加により光導波路の屈折率が
変化するため、光導波路中を進行する導波光の位相もこ
の屈折率変化に起因して変化する。したがって、分岐し
た各光導波路３中を進行してきた導波光は、互いの位相
が異なるために、光導波路３の終端において再び結合す
ると、その合成された導波光は互いに干渉し合って、互
いの光強度成分を打ち消し合う。
変化するため、光導波路中を進行する導波光の位相もこ
の屈折率変化に起因して変化する。したがって、分岐し
た各光導波路３中を進行してきた導波光は、互いの位相
が異なるために、光導波路３の終端において再び結合す
ると、その合成された導波光は互いに干渉し合って、互
いの光強度成分を打ち消し合う。
【０００６】これにより、出射側光ファイバ１０を通っ
て得られる出射光の光強度は、入射光の光強度よりも小
さくなり、光変調がなされる。このようにマイクロ波を
用いた高速光変調の場合においては、駆動ドライバ７か
ら信号電極５に伝送される高周波交流電圧が最大となる
ように、接地電極４及び信号電極５のインピーダンス
（特性インピーダンス）を、駆動ドライバ７のインピー
ダンスに整合するように設定する。また、信号電極５中
を伝送する前記高周波交流電圧が最大となるように、図
１に示す進行波型光変調器の出力側には、前記特性イン
ピーダンスと同じ値の抵抗値を有する終端抵抗８を設置
し、インピーダンス整合を取る。
て得られる出射光の光強度は、入射光の光強度よりも小
さくなり、光変調がなされる。このようにマイクロ波を
用いた高速光変調の場合においては、駆動ドライバ７か
ら信号電極５に伝送される高周波交流電圧が最大となる
ように、接地電極４及び信号電極５のインピーダンス
（特性インピーダンス）を、駆動ドライバ７のインピー
ダンスに整合するように設定する。また、信号電極５中
を伝送する前記高周波交流電圧が最大となるように、図
１に示す進行波型光変調器の出力側には、前記特性イン
ピーダンスと同じ値の抵抗値を有する終端抵抗８を設置
し、インピーダンス整合を取る。
【０００７】したがって、駆動ドライバ７として、従来
から高速光変調に使用されている汎用の駆動ドライバを
用いた場合においては、そのインピーダンスが５０Ωで
あるため、前記電極の特性インピーダンス及び終端抵抗
８の抵抗値も５０Ωに設定する必要があった。また、進
行波型光変調器の駆動電圧を下げるなどの目的で、前記
特性インピーダンスを２５Ωに設定した場合は、駆動ド
ライバ７のインピーダンス及び終端抵抗８の抵抗値も２
５Ωに設定する必要があった。
から高速光変調に使用されている汎用の駆動ドライバを
用いた場合においては、そのインピーダンスが５０Ωで
あるため、前記電極の特性インピーダンス及び終端抵抗
８の抵抗値も５０Ωに設定する必要があった。また、進
行波型光変調器の駆動電圧を下げるなどの目的で、前記
特性インピーダンスを２５Ωに設定した場合は、駆動ド
ライバ７のインピーダンス及び終端抵抗８の抵抗値も２
５Ωに設定する必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図２は、進行波型光変
調器における従来の光変調特性を示す図である。図２か
ら明らかなように、光導波路に順方向電気信号を印加し
たのみでは、順方向電気信号の周波数が高くなるにつれ
て、光導波路３中を伝搬する光強度変調成分が減少す
る。すなわち、進行波型光変調器における従来の光変調
方法では、変調周波数が高くなる程、光変調特性が劣化
していた。
調器における従来の光変調特性を示す図である。図２か
ら明らかなように、光導波路に順方向電気信号を印加し
たのみでは、順方向電気信号の周波数が高くなるにつれ
て、光導波路３中を伝搬する光強度変調成分が減少す
る。すなわち、進行波型光変調器における従来の光変調
方法では、変調周波数が高くなる程、光変調特性が劣化
していた。
【０００９】したがって、高速光通信やケーブルテレビ
などにおいて、高速でパルスパターンを伝送する場合、
周波数の高いパルスパターン成分の角の部分が丸くなっ
て劣化し、パルス形状が矩形な状態からずれてしまって
いた。このため、特に、高速デジタル通信などの伝送特
性上好ましくない問題を生じていた。
などにおいて、高速でパルスパターンを伝送する場合、
周波数の高いパルスパターン成分の角の部分が丸くなっ
て劣化し、パルス形状が矩形な状態からずれてしまって
いた。このため、特に、高速デジタル通信などの伝送特
性上好ましくない問題を生じていた。
【００１０】本発明の目的は、上記問題に鑑み、高速で
光変調を行った場合においても、光変調特性の劣化の少
ない進行波型光変調器及び光変調方法を提供することで
ある。
光変調を行った場合においても、光変調特性の劣化の少
ない進行波型光変調器及び光変調方法を提供することで
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
に鑑みて鋭意検討した結果、駆動ドライバからの進行波
型電極に入力される高周波交流電圧の電気信号と逆向き
に伝搬する電気信号を生じさせ、この電気信号と駆動ド
ライバからの電気信号を合成し、この合成した電気信号
を用いて光変調を行うことにより上記問題を解決できる
ことを見い出し本発明をするに至った。
に鑑みて鋭意検討した結果、駆動ドライバからの進行波
型電極に入力される高周波交流電圧の電気信号と逆向き
に伝搬する電気信号を生じさせ、この電気信号と駆動ド
ライバからの電気信号を合成し、この合成した電気信号
を用いて光変調を行うことにより上記問題を解決できる
ことを見い出し本発明をするに至った。
【００１２】すなわち、本発明は、電気光学効果を有す
る基板と、この基板に形成された光導波路と、この光導
波路の直上又は近傍に形成され、前記光導波路中を進行
する導波光に対して、この導波光の進行方向と同方向の
順方向電気信号を印加することにより、前記導波光を変
調させるための変調用電極とを具える進行波型光変調器
であって、前記変調用電極の終端部のインピーダンス値
を前記変調用電極の特性インピーダンス値よりも小さく
することによって、前記変調用電極の終端部で前記順方
向電気信号を反射させて前記変調用電極に前記導波光の
進行方向と逆向きの逆方向電気信号を発生させ、この逆
方向電気信号と前記順方向電気信号とを合成させること
により前記変調用電極に合成電気信号を発生させて、こ
の合成電気信号により前記導波光の変調を行うようにし
たことを特徴とする、進行波型光変調器である。
る基板と、この基板に形成された光導波路と、この光導
波路の直上又は近傍に形成され、前記光導波路中を進行
する導波光に対して、この導波光の進行方向と同方向の
順方向電気信号を印加することにより、前記導波光を変
調させるための変調用電極とを具える進行波型光変調器
であって、前記変調用電極の終端部のインピーダンス値
を前記変調用電極の特性インピーダンス値よりも小さく
することによって、前記変調用電極の終端部で前記順方
向電気信号を反射させて前記変調用電極に前記導波光の
進行方向と逆向きの逆方向電気信号を発生させ、この逆
方向電気信号と前記順方向電気信号とを合成させること
により前記変調用電極に合成電気信号を発生させて、こ
の合成電気信号により前記導波光の変調を行うようにし
たことを特徴とする、進行波型光変調器である。
【００１３】また、本発明は、電気光学効果を有する基
板に形成された光導波路中を進行する導波光に対して、
前記光導波路の直上又は近傍に形成された変調用電極か
ら電気信号を印加して前記導波光を変調する光変調方法
であって、 前記電気信号は、前記導波光の進行方法と
同方向の順方向電気信号と、前記変調用電極の終端部の
インピーダンス値を前記変調用電極の特性インピーダン
ス値よりも小さくすることにより、前記順方向電気信号
を反射させることにより発生させた、前記導波光の進行
方向と逆向きの逆方向電気信号とが合成してなる合成電
気信号であることを特徴とする、光変調方法である。
板に形成された光導波路中を進行する導波光に対して、
前記光導波路の直上又は近傍に形成された変調用電極か
ら電気信号を印加して前記導波光を変調する光変調方法
であって、 前記電気信号は、前記導波光の進行方法と
同方向の順方向電気信号と、前記変調用電極の終端部の
インピーダンス値を前記変調用電極の特性インピーダン
ス値よりも小さくすることにより、前記順方向電気信号
を反射させることにより発生させた、前記導波光の進行
方向と逆向きの逆方向電気信号とが合成してなる合成電
気信号であることを特徴とする、光変調方法である。
【００１４】以下、図面を参照しながら本発明について
説明する。図３は、上述した逆方向電気信号のみで光導
波路中を導波する導波光を変調した場合における、進行
波型光変調器の光変調特性を示したものである。尚、理
解を容易にすべく、光強度変調成分は誇張して表してい
る。
説明する。図３は、上述した逆方向電気信号のみで光導
波路中を導波する導波光を変調した場合における、進行
波型光変調器の光変調特性を示したものである。尚、理
解を容易にすべく、光強度変調成分は誇張して表してい
る。
【００１５】図４は、駆動ドライバからの高周波交流電
圧の電気信号、すなわち上述した順方向電気信号と前記
逆方向電気信号とを合成してなる合成電気信号を用い
て、光導波路中を進行する導波光を変調した場合におけ
る、進行波型光変調器の光変調特性を示したものであ
る。逆方向電気信号は、本発明にしたがって変調用電極
の終端部におけるインピーダンス値を前記変調用電極の
特性インピーダンス値よりも小さくすることにより、順
方向電気信号を前記変調用電極の終端部において反射さ
せることによって発生させている。
圧の電気信号、すなわち上述した順方向電気信号と前記
逆方向電気信号とを合成してなる合成電気信号を用い
て、光導波路中を進行する導波光を変調した場合におけ
る、進行波型光変調器の光変調特性を示したものであ
る。逆方向電気信号は、本発明にしたがって変調用電極
の終端部におけるインピーダンス値を前記変調用電極の
特性インピーダンス値よりも小さくすることにより、順
方向電気信号を前記変調用電極の終端部において反射さ
せることによって発生させている。
【００１６】一般に、電気信号の反射の度合いは、下記
（１）式に示すような反射係数Γを用いて評価すること
ができる。 Γ＝（ＺR −ＺO ）／（ＺR ＋ＺO ） （１） ここで、ＺO は変調用電極の特性インピーダンス値を、
ＺR は変調用電極の終端部におけるインピーダンス値を
表す。本発明においては、変調用電極の終端部のインピ
ーダンス値を変調用電極のインピーダンス値よりも小さ
くしている。このため、上記反射係数Γは負の値をと
る。このように反射係数Γが負の値を示すようになる
と、反射して発生した逆方向電気信号は、順方向電気信
号に対して位相が１８０度反転する。したがって、これ
らの電気信号を重畳して合成させた場合、互いの強度成
分が打ち消し合うようになる。
（１）式に示すような反射係数Γを用いて評価すること
ができる。 Γ＝（ＺR −ＺO ）／（ＺR ＋ＺO ） （１） ここで、ＺO は変調用電極の特性インピーダンス値を、
ＺR は変調用電極の終端部におけるインピーダンス値を
表す。本発明においては、変調用電極の終端部のインピ
ーダンス値を変調用電極のインピーダンス値よりも小さ
くしている。このため、上記反射係数Γは負の値をと
る。このように反射係数Γが負の値を示すようになる
と、反射して発生した逆方向電気信号は、順方向電気信
号に対して位相が１８０度反転する。したがって、これ
らの電気信号を重畳して合成させた場合、互いの強度成
分が打ち消し合うようになる。
【００１７】すなわち、図２に示す順方向電気信号によ
って変調させた場合の光強度変調成分から、図３に示す
逆方向電気信号によって変調させた場合の光強度変調成
分が差し引かれるようにして合成される。すると、図２
に示す順方向電気信号の低周波数部分における光強度変
調成分の差し引かれる量が、順方向電気信号の高周波数
部分における光強度変調成分の差し引かれる量よりも大
きくなる。したがって、図４に示すように、比較的一定
の光強度変調成分を有する周波数範囲が拡大するように
なる。このため、同一の導波路型光変調器を用い、比較
的広い周波数範囲内で光変調を行う場合においても、上
記のような光強度変調成分が比較的一定の領域で変調す
る限りにおいては、パルスパターン成分の角が丸くなっ
て伝送特性が劣化するようなことがなくなる。したがっ
て、本発明により、伝送特性を劣化させることなく高速
変調を行うことが可能となる。
って変調させた場合の光強度変調成分から、図３に示す
逆方向電気信号によって変調させた場合の光強度変調成
分が差し引かれるようにして合成される。すると、図２
に示す順方向電気信号の低周波数部分における光強度変
調成分の差し引かれる量が、順方向電気信号の高周波数
部分における光強度変調成分の差し引かれる量よりも大
きくなる。したがって、図４に示すように、比較的一定
の光強度変調成分を有する周波数範囲が拡大するように
なる。このため、同一の導波路型光変調器を用い、比較
的広い周波数範囲内で光変調を行う場合においても、上
記のような光強度変調成分が比較的一定の領域で変調す
る限りにおいては、パルスパターン成分の角が丸くなっ
て伝送特性が劣化するようなことがなくなる。したがっ
て、本発明により、伝送特性を劣化させることなく高速
変調を行うことが可能となる。
【００１８】なお、本発明によれば、順方向電気信号に
よる光強度変調成分と、逆方向電気信号による光強度変
調成分とが打ち消し合うように合成されるため、合成し
た後の光強度変調成分の大きさは減少する。しかしなが
ら、入力光の強度を上げることにより、光強度変調成分
の大きさは全体的に増大させることができるので、上記
のような不利益は直ちに解消される。
よる光強度変調成分と、逆方向電気信号による光強度変
調成分とが打ち消し合うように合成されるため、合成し
た後の光強度変調成分の大きさは減少する。しかしなが
ら、入力光の強度を上げることにより、光強度変調成分
の大きさは全体的に増大させることができるので、上記
のような不利益は直ちに解消される。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を発明の実施の形態
に則して詳細に説明する。本発明の導波路型光変調器
は、基本的には図１に示すものと同様のものを使用する
ことができる。但し、変調用電極の終端部のインピーダ
ンス値を前記変調用電極の特性インピーダンス値よりも
小さくすることが必要である。図１に示すように、変調
用電極を信号電極５と接地電極４とから構成する場合に
おいては、外部からの変調用の電気信号は信号電極５に
印加する。したがって、この場合においては、信号電極
５の終端部のインピーダンス値を信号電極及び接地電極
全体の特性インピーダンス値よりも小さくすれば足り
る。
に則して詳細に説明する。本発明の導波路型光変調器
は、基本的には図１に示すものと同様のものを使用する
ことができる。但し、変調用電極の終端部のインピーダ
ンス値を前記変調用電極の特性インピーダンス値よりも
小さくすることが必要である。図１に示すように、変調
用電極を信号電極５と接地電極４とから構成する場合に
おいては、外部からの変調用の電気信号は信号電極５に
印加する。したがって、この場合においては、信号電極
５の終端部のインピーダンス値を信号電極及び接地電極
全体の特性インピーダンス値よりも小さくすれば足り
る。
【００２０】変調用電極の終端部のインピーダンス値
を、この変調用電極の特性インピーダンス値よりも小さ
くする方法は、本発明の目的を達成することができれば
特に限定されない。しかしながら、変調用電極の終端部
に直接的に前記特性インピーダンス値よりも小さいイン
ピーダンス値（抵抗値）を有する抵抗を設置する方法を
好ましくは用いることができる。これにより、変調用電
極の終端部のインピーダンス値を極めて簡易に制御する
ことができる。
を、この変調用電極の特性インピーダンス値よりも小さ
くする方法は、本発明の目的を達成することができれば
特に限定されない。しかしながら、変調用電極の終端部
に直接的に前記特性インピーダンス値よりも小さいイン
ピーダンス値（抵抗値）を有する抵抗を設置する方法を
好ましくは用いることができる。これにより、変調用電
極の終端部のインピーダンス値を極めて簡易に制御する
ことができる。
【００２１】また、図３に示すような逆方向電気信号の
光強度変調成分は、図２に示す順方向電気信号の光強度
変調成分に対し、比較的小さな値を示す。本発明者ら
は、上述した反射係数Γが、｜Γ｜＜０．５（｜Γ｜≠
０）なる条件を満たすことにより、上記逆方向電気信号
並び順方向電気信号の光強度変調成分がバランスし、図
４に示すような、これらが合成してなる合成電気信号に
よる光強度変調成分がより均一となって、かかる部分が
よりフラットになることを見出した。さらに、この傾向
は｜Γ｜≦０．３の場合においてより顕著になることが
判明した。
光強度変調成分は、図２に示す順方向電気信号の光強度
変調成分に対し、比較的小さな値を示す。本発明者ら
は、上述した反射係数Γが、｜Γ｜＜０．５（｜Γ｜≠
０）なる条件を満たすことにより、上記逆方向電気信号
並び順方向電気信号の光強度変調成分がバランスし、図
４に示すような、これらが合成してなる合成電気信号に
よる光強度変調成分がより均一となって、かかる部分が
よりフラットになることを見出した。さらに、この傾向
は｜Γ｜≦０．３の場合においてより顕著になることが
判明した。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例に則してさらに詳述す
る。 実施例１ 本実施例では、図１に示すような進行波型光変調器を作
製し、これによって本発明の進行波型光変調器並びに光
変調方法の実現を試みた。基板として、ニオブ酸リチウ
ム基板（ＬＮ基板）を用い、この基板のＺ面上にフォト
リソグラフィー技術を用いて導波路パターンを形成し
た。次いで、真空蒸着法により金属チタンを８００Åに
堆積させ、１０００℃で１０時間加熱して、この金属チ
タンを基板中に拡散させ、図１に示すような幅７μm の
マッハツエンダー型の光導波路３を形成した。
る。 実施例１ 本実施例では、図１に示すような進行波型光変調器を作
製し、これによって本発明の進行波型光変調器並びに光
変調方法の実現を試みた。基板として、ニオブ酸リチウ
ム基板（ＬＮ基板）を用い、この基板のＺ面上にフォト
リソグラフィー技術を用いて導波路パターンを形成し
た。次いで、真空蒸着法により金属チタンを８００Åに
堆積させ、１０００℃で１０時間加熱して、この金属チ
タンを基板中に拡散させ、図１に示すような幅７μm の
マッハツエンダー型の光導波路３を形成した。
【００２３】続いて、図１には示していないが、真空蒸
着法を用いることにより、この基板上に、バッファ層と
しての酸化シリコン（ＳｉＯ2)を０．４μm の厚さに形
成した。次に、前記ＬＮ基板上にチタンと金（Ａｕ）か
らなる金属層を、真空蒸着法により下地層として約２０
００Åの厚さに形成した後、さらに電気メッキ法を用い
て８μｍの厚さに形成した。その後、ケミカルエッチン
グ法によって余分な金属層を除去し、図１に示すような
幅３０μm 、長さ２ｃｍの信号電極５を形成し、さら
に、間隔１０μm で接地電極４を形成した。その後、光
ファイバを入射側及び出射側に設け、接地電極４及び信
号電極５に給電ケーブル６及び駆動ドライバ７を接続し
た後、接地電極４をグランドに落とし、さらにラミポー
ル偏光子２及び抵抗値１７Ωの終端抵抗８を接続して、
図１に示すような進行波型光変調器を製造した。
着法を用いることにより、この基板上に、バッファ層と
しての酸化シリコン（ＳｉＯ2)を０．４μm の厚さに形
成した。次に、前記ＬＮ基板上にチタンと金（Ａｕ）か
らなる金属層を、真空蒸着法により下地層として約２０
００Åの厚さに形成した後、さらに電気メッキ法を用い
て８μｍの厚さに形成した。その後、ケミカルエッチン
グ法によって余分な金属層を除去し、図１に示すような
幅３０μm 、長さ２ｃｍの信号電極５を形成し、さら
に、間隔１０μm で接地電極４を形成した。その後、光
ファイバを入射側及び出射側に設け、接地電極４及び信
号電極５に給電ケーブル６及び駆動ドライバ７を接続し
た後、接地電極４をグランドに落とし、さらにラミポー
ル偏光子２及び抵抗値１７Ωの終端抵抗８を接続して、
図１に示すような進行波型光変調器を製造した。
【００２４】この進行波型光変調器の接地電極４及び信
号電極５の特性インピーダンスを、いわゆるＴＤＲ法に
よって測定したところ、２５Ωのインピーダンス値を示
した。さらに、この進行波型光変調器の光変調特性を光
コンポチネントアナライザにより測定したところ、図５
（ａ）に示すような光変調特性を示した。
号電極５の特性インピーダンスを、いわゆるＴＤＲ法に
よって測定したところ、２５Ωのインピーダンス値を示
した。さらに、この進行波型光変調器の光変調特性を光
コンポチネントアナライザにより測定したところ、図５
（ａ）に示すような光変調特性を示した。
【００２５】比較例 本比較例では、ＺR ＝ＺO の場合、すなわち、進行波型
光変調器の従来の光変調方法である、接地電極４及び信
号電極５の終端部におけるインピーダンスと、接地電極
４及び信号電極５の特性インピーダンスとを等しく設定
した。接地電極４及び信号電極５の特性インピーダンス
と同じ抵抗値である、２５Ωの終端抵抗８を用いた以外
は、上記実施例１と同様にして進行波型光変調器を製造
した。この進行波型光変調器の光変調特性を上記実施例
１と同様にして測定したところ、図５（ｂ）に示すよう
な光変調特性を示した。
光変調器の従来の光変調方法である、接地電極４及び信
号電極５の終端部におけるインピーダンスと、接地電極
４及び信号電極５の特性インピーダンスとを等しく設定
した。接地電極４及び信号電極５の特性インピーダンス
と同じ抵抗値である、２５Ωの終端抵抗８を用いた以外
は、上記実施例１と同様にして進行波型光変調器を製造
した。この進行波型光変調器の光変調特性を上記実施例
１と同様にして測定したところ、図５（ｂ）に示すよう
な光変調特性を示した。
【００２６】図５（ａ）及び（ｂ）から明らかなよう
に、本発明にしたがった実施例１の進行波型光変調器並
びに光変調方法においては、駆動ドライバ７からの順方
向電気信号による光強度変調成分と、信号電極５の終端
抵抗８において前記順方向電気信号が反射することによ
り発生した逆方向電気信号による光強度変調成分とが打
ち消し合って、いわゆる差分を取った状態を呈するた
め、従来の光変調方法である比較例の場合に比較して、
光強度変調成分としては全体的に減少していることが分
かる。しかしながら、光強度変調強度成分の電気信号の
周波数に対する依存性は小さくなり、光強度変調成分
は、電気信号の広い周波数帯域においてフラットな状態
を呈し、均一な値を有することが分かる。
に、本発明にしたがった実施例１の進行波型光変調器並
びに光変調方法においては、駆動ドライバ７からの順方
向電気信号による光強度変調成分と、信号電極５の終端
抵抗８において前記順方向電気信号が反射することによ
り発生した逆方向電気信号による光強度変調成分とが打
ち消し合って、いわゆる差分を取った状態を呈するた
め、従来の光変調方法である比較例の場合に比較して、
光強度変調成分としては全体的に減少していることが分
かる。しかしながら、光強度変調強度成分の電気信号の
周波数に対する依存性は小さくなり、光強度変調成分
は、電気信号の広い周波数帯域においてフラットな状態
を呈し、均一な値を有することが分かる。
【００２７】以上、本発明を具体例を挙げながら発明の
実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であ
る。
実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は
上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸
脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能であ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の進行波型
光変調器及び光変調方法を用いることにより、電気信号
の変調周波数を高くした場合においても、光強度変調成
分の劣化が少ない光変調特性を特性を得ることができ
る。したがって、高速光通信やケーブルテレビなどの高
速光変調が必要とされる分野において、極めて有効な進
行波型光変調器及び光変調方法を提供することができ
る。
光変調器及び光変調方法を用いることにより、電気信号
の変調周波数を高くした場合においても、光強度変調成
分の劣化が少ない光変調特性を特性を得ることができ
る。したがって、高速光通信やケーブルテレビなどの高
速光変調が必要とされる分野において、極めて有効な進
行波型光変調器及び光変調方法を提供することができ
る。
【図１】 進行波型光変調器の概略を示した図である。
【図２】 進行波型光変調器の従来の光変調特性を示し
た図である。
た図である。
【図３】 逆方向電気信号を用いた場合における、進行
波型光変調器の光変調特性を示した図である。
波型光変調器の光変調特性を示した図である。
【図４】 合成電気信号を用いた場合における、進行波
型光変調器の光変調特性を示す図である。
型光変調器の光変調特性を示す図である。
【図５】 本発明の実施例における進行波型光変調器の
光変調特性を示す図である。
光変調特性を示す図である。
１ 入射側光ファイバ ２ ラミポール偏光子 ３ 光導波路 ４ 接地電極 ５ 信号電極 ６ 給電ケーブル ７ 駆動ドライバ ８ 終端抵抗 ９ 基板 １０ 出射側光ファイバ １１ 電極パッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−236783（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−271412（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−93423（ＪＰ，Ａ) 電子情報通信学会技術研究報告 ＯＰ Ｅ95−25（1995年６月22日），三富修 ｅｔ ａｌ．，「超高速ＬｉＮｂ03光変 調器」 電子情報通信学会技術研究報告 ＯＱ Ｅ88−18（1988年５月30日），並木武文 ｅｔ ａｌ．，「Ｔｉ：ＬｉＮｂ03進 行波型光変調器の帯域拡大の検討」 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/00 - 1/035 G02F 1/29 - 1/313 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (5)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する基板と、この基板
に形成された光導波路と、この光導波路の直上又は近傍
に形成され、前記光導波路中を進行する導波光に対し
て、この導波光の進行方向と同方向の順方向電気信号を
印加することにより、前記導波光を変調させるための変
調用電極とを具える進行波型光変調器であって、 前記変調用電極の終端部のインピーダンス値を前記変調
用電極の特性インピーダンス値よりも小さくすることに
よって、前記変調用電極の終端部で前記順方向電気信号
を反射させて前記変調用電極に前記導波光の進行方向と
逆向きの逆方向電気信号を発生させ、この逆方向電気信
号と前記順方向電気信号とを合成させることにより前記
変調用電極に合成電気信号を発生させて、この合成電気
信号により前記導波光の変調を行うようにしたことを特
徴とする、進行波型光変調器。 - 【請求項２】 前記変調用電極は信号電極と接地電極と
からなり、前記信号電極の終端部のインピーダンス値を
前記変調用電極の特性インピーダンス値よりも小さくす
ることによって、前記信号電極の終端部で前記順方向電
気信号を反射させて前記信号電極に前記導波光の進行方
向と逆向きの逆方向電気信号を発生させ、この逆方向電
気信号と前記順方向電気信号とを合成させることにより
前記変調用電極に合成電気信号を発生させて、この合成
電気信号により前記導波光の変調を行うようにしたこと
を特徴とする、請求項１に記載の進行波型光変調器。 - 【請求項３】 前記基板は、ニオブ酸リチウムであるこ
とを特徴とする、請求項１又は２に記載の進行波型光変
調器。 - 【請求項４】 電気光学効果を有する基板に形成された
光導波路中を進行する導波光に対して、前記光導波路の
直上又は近傍に形成された変調用電極から電気信号を印
加して前記導波光を変調する光変調方法であって、 前記電気信号は、前記導波光の進行方法と同方向の順方
向電気信号と、前記変調用電極の終端部のインピーダン
ス値を前記変調用電極の特性インピーダンス値よりも小
さくすることにより、前記順方向電気信号を反射させる
ことにより発生させた、前記導波光の進行方向と逆向き
の逆方向電気信号とが合成してなる合成電気信号である
ことを特徴とする、光変調方法。 - 【請求項５】 前記変調用電極は信号電極と接地電極と
からなり、前記電気信号は、前記導波光の進行方法と同
方向の順方向電気信号と、前記信号電極の終端部のイン
ピーダンス値を前記変調用電極の特性インピーダンス値
よりも小さくすることにより、前記順方向電気信号を反
射させることにより発生させた、前記導波光の進行方向
と逆向きの逆方向電気信号とが合成してなる合成電気信
号であることを特徴とする、請求項４に記載の光変調方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09354836A JP3088988B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 進行波型光変調器及び光変調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09354836A JP3088988B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 進行波型光変調器及び光変調方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11183858A JPH11183858A (ja) | 1999-07-09 |
| JP3088988B2 true JP3088988B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=18440238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09354836A Expired - Lifetime JP3088988B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | 進行波型光変調器及び光変調方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3088988B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7002731B2 (en) | 2002-11-05 | 2006-02-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical modulators |
| US7218819B2 (en) | 2003-01-14 | 2007-05-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrode systems for optical modulation and optical modulators |
| WO2011037171A1 (ja) | 2009-09-25 | 2011-03-31 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子モジュール |
| JP2011169746A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Seikoh Giken Co Ltd | 電界センシング装置 |
| US8559768B2 (en) | 2006-09-28 | 2013-10-15 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Traveling wave optical modulator |
| CN109143719A (zh) * | 2017-06-27 | 2019-01-04 | 中国科学院半导体研究所 | 高频电极以及包含其的马赫增德尔电光调制器 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1684110A4 (en) | 2003-11-14 | 2009-04-29 | Optical Comb Inst Inc | OPTICAL FREQUENCY COMB GENERATOR AND OPTICAL MODULATOR |
| KR20060059863A (ko) * | 2004-03-18 | 2006-06-02 | 니폰덴신뎅와 가부시키가이샤 | 광변조기 및 광변조 방법 |
| CN100401138C (zh) * | 2004-03-30 | 2008-07-09 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 行波型光调制器及其调整方法 |
| JP4828412B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-11-30 | 住友大阪セメント株式会社 | 進行波型光変調器及びその調整方法 |
| JP4430114B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2010-03-10 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子モジュール |
| JP5381074B2 (ja) | 2008-12-16 | 2014-01-08 | 三菱電機株式会社 | 光変調装置および光変調装置の製造方法 |
| JP2012078759A (ja) | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光変調器 |
| EP2653884A1 (en) | 2012-04-16 | 2013-10-23 | Leica Geosystems AG | Electro-optic distance-measuring device |
| JP2017085219A (ja) | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 住友電気工業株式会社 | 増幅器 |
| WO2020090579A1 (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 日本電気株式会社 | 光送信器及び光送信方法 |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP09354836A patent/JP3088988B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 電子情報通信学会技術研究報告 ＯＰＥ９５−２５（１９９５年６月２２日），三富修 ｅｔ ａｌ．，「超高速ＬｉＮｂ０３光変調器」 |
| 電子情報通信学会技術研究報告 ＯＱＥ８８−１８（１９８８年５月３０日），並木武文 ｅｔ ａｌ．，「Ｔｉ：ＬｉＮｂ０３進行波型光変調器の帯域拡大の検討」 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7002731B2 (en) | 2002-11-05 | 2006-02-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical modulators |
| US7218819B2 (en) | 2003-01-14 | 2007-05-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrode systems for optical modulation and optical modulators |
| US8559768B2 (en) | 2006-09-28 | 2013-10-15 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Traveling wave optical modulator |
| WO2011037171A1 (ja) | 2009-09-25 | 2011-03-31 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子モジュール |
| US8774566B2 (en) | 2009-09-25 | 2014-07-08 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide element module |
| JP2011169746A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Seikoh Giken Co Ltd | 電界センシング装置 |
| CN109143719A (zh) * | 2017-06-27 | 2019-01-04 | 中国科学院半导体研究所 | 高频电极以及包含其的马赫增德尔电光调制器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11183858A (ja) | 1999-07-09 |
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