CN111886536B - 光调制装置 - Google Patents

光调制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111886536B
CN111886536B CN201980020715.4A CN201980020715A CN111886536B CN 111886536 B CN111886536 B CN 111886536B CN 201980020715 A CN201980020715 A CN 201980020715A CN 111886536 B CN111886536 B CN 111886536B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
polarized light
optical film
optical
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201980020715.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111886536A (zh
Inventor
嶋田诚
原德隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Publication of CN111886536A publication Critical patent/CN111886536A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111886536B publication Critical patent/CN111886536B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/27—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means
    • G02B6/2753—Optical coupling means with polarisation selective and adjusting means characterised by their function or use, i.e. of the complete device
    • G02B6/2773—Polarisation splitting or combining
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—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
    • G02F1/01—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 
    • G02F1/03—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
    • G02F1/0305—Constructional arrangements
    • G02F1/0311—Structural association of optical elements, e.g. lenses, polarizers, phase plates, with the crystal
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G02B6/132—Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by deposition of thin films
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—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
    • G02F1/01—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 
    • G02F1/03—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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—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
    • G02F1/01—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 
    • G02F1/061—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 electro-optical organic material
    • G02F1/065—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 electro-optical organic material in an optical waveguide structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—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
    • G02F1/01—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 
    • G02F1/21—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  by interference
    • G02F1/212—Mach-Zehnder type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—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
    • G02F1/01—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 
    • G02F1/21—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  by interference
    • G02F1/225—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  by interference in an optical waveguide structure
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL 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
    • G02F1/00—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
    • G02F1/01—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 
    • G02F1/21—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  by interference
    • G02F1/225—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  by interference in an optical waveguide structure
    • G02F1/2252—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  by interference in an optical waveguide structure in optical fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12116—Polariser; Birefringent

Landscapes

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

Abstract

光调制装置具备：基板，向一个方向延伸；光波导，在基板上沿基板的长度方向设置；半波长板；及合成元件，面对基板的端部地设置，将振动面相互正交的两种直线偏振光进行合成而得到合成光，光波导对在内部传播的直线偏振光进行调制，形成彼此为直线偏振光的第一偏振光及第二偏振光，半波长板设置在第二偏振光入射的位置，合成元件具有透明基体、在透明基体的第一面设置的第一光学膜以及在透明基体的与第一面相对的第二面设置的第二光学膜，第一光学膜使第一偏振光和经由半波长板射出的第二偏振光中的某一方的光透射并使另一方的光反射，第二光学膜使一方的光反射，将合成光向与长度方向交叉的方向反射。

Description

光调制装置
技术领域
本发明涉及光调制装置。
本申请基于在2018年3月27日向日本提出申请的特愿2018-060874号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
以往，在光通信领域或光计测领域中，使用了马赫-曾德型光波导的光调制装置被广泛使用。
作为这样的光调制装置，已知有将输入的光分光成两个，将分光的各个光在调制之后重叠地射出的结构。在专利文献1记载的光调制装置中，成为对于沿基板的长度方向形成的光波导，使光从基板的一端侧输入，使调制后的光从基板的另一端侧射出的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-149398号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的光调制装置中，在基板的长度方向的一方侧及另一方侧连接光纤。因此，在光调制装置的周边，与光调制装置连接的结构也需要沿基板长度方向配置，配置的自由度降低。
另外，近年来，以功能的高集成、省空间为目的，如以IEEE进行了标准化的CFP2等能够直接拆装光纤连接器的光模块那样，处于装置结构小型化的倾向。因此，要求能够收容于与标准对应的外包装的小型的光调制装置。
本发明鉴于这样的情况而作出，目的在于提供一种小型化的新型光调制装置。
用于解决课题的方案
为了解决上述的课题，本发明的第一方式涉及一种光调制装置，具备：基板，向一个方向延伸；光波导，在所述基板上沿所述基板的长度方向设置；半波长板；及合成元件，面对所述基板的端部地设置，将振动面相互正交的两种直线偏振光进行合成而得到合成光，所述光波导对在内部传播的直线偏振光进行调制，形成彼此为直线偏振光的第一偏振光及第二偏振光，所述半波长板设置在所述第二偏振光入射的位置，所述合成元件具有透明基体、在所述透明基体的第一面设置的第一光学膜以及在所述透明基体的与第一面相对的第二面设置的第二光学膜，所述第一光学膜使所述第一偏振光和经由所述半波长板射出的所述第二偏振光中的某一方的光透射并使另一方的光反射，所述第二光学膜使由所述第一光学膜透射的一方的光反射，将所述合成光向与所述长度方向交叉的方向反射。
本发明的第一方式优选包含以下的特征。下述的特征只要没有问题就可以将两个以上相互组合。
在本发明的上述方式中，可以是，所述半波长板设置于所述基板的端部与所述合成元件之间且从所述端部射出的所述第二偏振光的光路上，所述合成元件使所述合成光相对于从所述端部射出的所述第一偏振光的光路及所述第二偏振光的光路向所述第二偏振光的光路侧反射。
在本发明的上述方式中，可以是，所述第一光学膜使所述一方的光的一部分透射并使其余部分反射，在由所述第一光学膜反射的所述一方的光入射的位置设置有光接收元件。
在本发明的上述方式中，可以是，所述第一光学膜使所述另一方的光的一部分反射并使其余部分透射，所述第二光学膜使所述一方的光反射并使所述另一方的光透射，在透过了所述第二光学膜的所述另一方的光入射的位置设置有光接收元件。
在本发明的上述方式中，可以是，所述第二光学膜是使所述一方的光及所述另一方的光反射的反射镜。
在本发明的上述方式中，可以是，所述第一光学膜使所述另一方的光的一部分反射并使其余部分透射，在由所述第二光学膜反射的所述另一方的光入射的位置设置有光接收元件。
在本发明的上述方式中，可以是，在所述基板的端部与所述合成元件之间具有角度调整部，该角度调整部调整所述第一偏振光及所述第二偏振光相对于所述合成元件的入射角度。
发明效果
根据本发明，能够提供小型化的新型光调制装置。
附图说明
图1是具有光调制装置1的光器件100的概略说明图。
图2是光调制装置1的概略局部放大图。
图3是表示本实施方式的变形例的光器件200的概略说明图。
图4是本发明的第二实施方式的光调制装置2的概略说明图。
图5是本发明的第三实施方式的光调制装置3的概略说明图。
具体实施方式
以下，说明本发明的光调制装置的优选例。需要说明的是，以下的说明是为了更良好地理解发明的主旨而具体说明的情况，只要没有特别指定，就没有限定本发明。在不脱离本发明的范围内，可以进行数目、位置、大小、长度、数值等的变更、省略、追加。
[第一实施方式]
以下，参照图1～图3，说明本发明的第一实施方式的光调制装置。需要说明的是，在以下的全部的附图中，为了便于观察附图而使各构成要素的尺寸或比率等的全部或一部分适当不同。
图1是具有光调制装置1的光器件100的概略说明图。图2是光调制装置1的局部放大图。图2中所示的双箭头和双重圆分别表示直线偏振光的振动方向，双箭头和双重圆表示直线偏振光的振动方向相互正交。
(光调制装置)
光调制装置1具有基板10、光波导20、半波长板30、合成元件40A、第一准直透镜51及第二准直透镜52。
基板10是以具有光电效应的材料为形成材料的俯视观察为矩形的板状构件。作为基板10的形成材料，可以任意选择，但可以优选使用铌酸锂(LiNbO3：LN)、钽酸锂(LiTaO3)、锆钛酸铅镧(PLZT)等结晶材料。
在使用结晶材料作为基板10的形成材料的情况下，通过对以结晶材料为形成材料的板材使用Ti等金属的热扩散、基于蚀刻加工的肋形成、质子更换等公知的技术，能够形成光波导。
另外，作为基板10的形成材料，也可以使用使非线性光学有机化合物分散到高分子材料中而得到的有机光电高分子材料。
在使用有机光电高分子材料作为基板10的形成材料的情况下，首先，准备硅或石英等作为基材。然后，使用折射率不同的两种以上的高分子材料，在基材上层叠高折射率层及低折射率层。此外，对于高折射率层或低折射率层，实施基于蚀刻加工或压印的成形，由此将光波导图案化。此时，通过在高折射率层和低折射率层的至少一部分使用有机光电高分子材料，能够形成基板10。
光波导20在基板10上沿基板10的长度方向形成。如图1所示，本实施方式的光器件100具有的光波导20是马赫-曾德型光波导。
光波导20具有沿基板10的长度方向延伸的两个光波导21、22设置于两支路的嵌套结构。光波导21、22分别是马赫-曾德型光波导。
光波导21具有沿基板10的长度方向延伸的两条相互平行的第一波导23及第二波导24。
光波导22具有沿基板10的长度方向延伸的两条相互平行的第三波导25及第四波导26。
需要说明的是，本实施方式所示的光波导20的结构为一例，在本发明的光调制装置中，可采用各种结构的光波导。
从光波导20的一个端部20a向光波导20的内部入射的偏振波(直线偏振光)分别向光波导21及光波导22分支而传播。在光波导21及光波导22中传播的直线偏振光的振动方向相同。
光调制装置1在从基板10的法线方向的视野(俯视观察)下，可以在与构成光波导21、光波导22的光波导不重叠的位置优选地具有未图示的信号电极和接地电极。信号电极及接地电极通过向信号电极与接地电极之间施加的电场，使光波导20产生光电效应，使光波导20的折射率变化。由此，能够进行在光波导20中传播的直线偏振光的调制。
信号电极及接地电极的种类没有特别限定。例如，在使用LiNbO3等结晶基板作为基板10的光电元件中，多采用共面线路。而且，在将利用使用了有机光电高分子材料的基板作为基板10的光电元件中，多采用微带线路。
在光波导21中传播的直线偏振光通过基于信号电极及接地电极的调制而成为第一偏振光L1。第一偏振光L1从光波导21的端部21a射出，由第一准直透镜51转换成平行光。
在光波导22中传播的直线偏振光通过基于信号电极及接地电极的调制而成为第二偏振光L2。第二偏振光L2从光波导22的端部22a射出，由第二准直透镜52转换成平行光。
经由第一准直透镜51射出的第一偏振光L1与经由第二准直透镜52射出的第二偏振光L2例如以成为平行光的方式设定。
半波长板30是以双折射材料为形成材料的板状构件。半波长板30设置在第二偏振光L2入射的位置。半波长板30的光学轴相对于入射的第二偏振光L2的振动面以45°交叉。而且，半波长板30在第二偏振光L2中使正交的两个偏振光成分之间产生180°的相位差。由此，使使入射到半波长板30的第二偏振光L2的振动面旋转90°而射出。
即，第一偏振光L1与经由半波长板30射出的第二偏振光L2的振动方向正交。
合成元件40A具有透明基体41、在透明基体41的第一面41a形成的第一光学膜411以及在第二面41b形成的第二光学膜412。
透明基体41是以具有透光性的材料为形成材料的板状构件。作为透明基体41的形成材料，可以使用玻璃、石英等无机材料或聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等树脂材料。
第一光学膜411是使相互正交的直线偏振光的一方透射并使另一方反射的电介质多层膜。本实施方式的第一光学膜411使第一偏振光L1透射，使第二偏振光L2反射。
由此，第一偏振光L1在透明基体41的第一面41a处折射，向透明基体41的内部入射。
另外，第二偏振光L2向与基板10的长度方向交叉的方向反射。在图中，第二偏振光L2的反射方向相对于基板10的长度方向而成为90°的方向。
第二光学膜412至少使透过了第一光学膜411的第一偏振光L1反射。第二光学膜412可以是具有使第一偏振光L1反射的性质的电介质多层膜，也可以是全反射镜。
由此，在透明基体41的内部传播的第一偏振光L1由第二光学膜412反射，朝向第一光学膜411。第一光学膜411具有使第一偏振光L1透射的性质，因此第一偏振光L1在第一面41a处折射而向合成元件40A的外部射出。
此时，以第一偏振光L1经由合成元件40A射出的位置P与经由半波长板30射出的第二偏振光L2向合成元件40A入射的位置P成为相同位置的方式设定合成元件40A的结构。详细而言，合成元件40A以射出第一偏振光L1的位置P与第二偏振光L2向合成元件40A入射的位置P成为相同位置的方式设定合成元件40A相对于基板10的端面10a的倾斜角度及合成元件40A的厚度的至少任一方。
由此，第一偏振光L1向与第二偏振光L2相同的方向射出，得到第一偏振光L1与第二偏振光L2合成后的合成光L。
即，合成元件40A具有由第一偏振光L1和第二偏振光L2合成出合成光L，并将合成光L的射出方向变更为与基板10的长度方向交叉的方向的功能。
需要说明的是，第一偏振光L1在透明基体41的内部透射，因此与第二偏振光L2产生光路长差。因此，在从光波导22的端部22a至位置P的第二偏振光L2的光路上可以设置对第一偏振光L1与第二偏振光L2的光路长差进行补偿的光学补偿板。光学补偿板可以与半波长板30一体化。
本实施方式的光调制装置1成为以上那样的结构。
本实施方式的光调制装置1具有如上所述地通过一个构件实现合成光L的合成及合成光L向与基板10的长度方向交叉的方向的射出的合成元件40A。因此，在光调制装置1中，相比较于通过不同构件进行第一偏振光L1与第二偏振光L2的合成及合成光L的反射的光调制装置，构件的个数减少，因此能够实现装置的小型化。
另外，合成元件40A成为在板状的透明基体41的两面形成有光学膜的结构，部件个数少。而且，合成元件40A在形成时不需要特殊形状的研磨或多个构件的贴合。因此，制造合成元件40A时的成品率高。而且，通过使用作为单一构件的合成元件40A，光调制装置1的部件个数减少，容易使装置结构整体小型化。
因此，根据以上那样的结构的光调制装置1，能够提供小型化的新型光调制装置。
(光器件)
光器件100优选具有上述的光调制装置1、壳体101、透射部120、聚光部121。
壳体101是具有底板的俯视观察为矩形的箱状构件。上述的光调制装置1收容于壳体101的收容空间101a。
在壳体101的长度方向的侧面101x设有安装部110。在安装部110插通并以软钎焊密封有光纤501。光纤501连接于光波导20的端部20a。而且，光纤501与光调制装置1的外部装置连接。
透射部120设置于壳体101的宽度方向的侧面101y。透射部120是使用透光性的形成材料设置的透射窗。作为透射部120的形成材料，可以列举例如玻璃、石英等无机材料、或聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等树脂材料。
在壳体101的侧面101y的外侧，与透射部120光学相接地设置聚光部121。聚光部121对经由合成元件40A射出并在透射部120透射的合成光L进行聚光。聚光后的合成光L向与聚光部121连接的光纤502入射，向外部装置传送。
在本实施方式的光器件100中，由于使用上述的光调制装置1，因此可以使用例如满足IEEECFP2标准那样的小型的壳体作为壳体101。由此，能够实现小型的光器件100。
需要说明的是，适用光调制装置1的光器件并不局限于上述的光器件100。图3是表示本实施方式的变形例的光器件200的说明图，是与图1对应的图。
光器件200优选具有上述的光调制装置1、壳体101、透射部120、聚光部121及平面光波导(PLC)150。
在壳体101的宽度方向的侧面101y设有安装部110及透射部120。向安装部110插通的光纤501连接于PLC150。由此，光纤501经由PLC150连接于光波导20的端部20a。
PLC150在内部形成有俯视观察下弯曲的光波导，将入射到PLC150的端面150a的光信号从端面150a的不同的位置射出。射出的光信号向光波导20的端部20a入射。
在这样的光器件200中，通过使用上述的光调制装置1而安装部110、透射部120都设置在壳体101的宽度方向的侧面101y。因此，光纤501、502从侧面101y连接于光器件200。由此，能够实现小型的光器件。
[第二实施方式]
图4是本发明的第二实施方式的光调制装置2的说明图，是与图2对应的图。在以下的实施方式中，关于与既述的实施方式相同的构成要素，标注相同标号，省略详细的说明。
光调制装置2优选具有基板10、光波导20、半波长板30、合成元件40B、第一准直透镜51、第二准直透镜52、第一光接收元件61、第二光接收元件62及角度调整部70。第一光接收元件61、第二光接收元件62相当于本发明中的“光接收元件”。
合成元件40B具有透明基体41、在透明基体41的第一面41a形成的第一光学膜411以及在第二面41b形成的第二光学膜413。
第一光学膜411是使相互正交的直线偏振光的一方透射并使另一方反射的电介质多层膜。本实施方式的第一光学膜411使第一偏振光L1透射，使第二偏振光L2反射。
第二光学膜413是全反射镜。
作为第一光学膜411的电介质多层膜具有在使入射光的入射角变化的情况下，对于入射光的反射率及透射率变化的角度依赖性。即，第一光学膜411在相对于经由第一准直透镜51射出的第一偏振光L1的平行光的光线轴及经由第二准直透镜52射出的第二偏振光L2的平行光的光线轴以理想的角度配置的情况下，使第一偏振光L1透射，使第二偏振光L2反射。
相对于此，在第二实施方式的光调制装置2中，在半波长板30与第二准直透镜52之间的光路上，以跨第一偏振光L1的光路和第二偏振光L2的光路的方式具有使第一偏振光L1的光轴及第二偏振光L2的光轴倾斜的角度调整部70。
作为角度调整部70，可以例示使光轴倾斜的波长板、在俯视观察下为梯形形状的透明板材。通过角度调整部70使第一偏振光L1及第二偏振光L2的光轴倾斜的角度可以根据设计适当设定。该角度为例如5°左右。
在该情况下，向角度调整部70入射的第一偏振光L1及第二偏振光L2分别从角度调整部70射出时光轴倾斜。由此，第一偏振光L1及第二偏振光L2相对于合成元件40B的入射角度成为第一光学膜411使第一偏振光L1透射并使第二偏振光L2反射用的从理想的角度偏离的角度。第一偏振光L1及第二偏振光L2相对于合成元件40B的入射角度通过调节角度调整部70的结构及角度调整部70的姿势能够容易地控制。
由此，第一偏振光L1分支成在透明基体41的第一面41a处折射而向透明基体41的内部入射的光L11和由透明基体41的第一面41a向与基板10的长度方向交叉的方向反射的光L12。
第一偏振光L1、光L11、光L12的偏振光状态一致。而且，在第一面41a中，第一偏振光L1的大半部分(例如，第一偏振光L1的光量的95％)向透明基体41的内部入射而成为光L11，些许的光(例如，第一偏振光L1的光量的5％)由第一面41a反射而成为光L12。通过将第一偏振光L1以这样的比率分支，能减少由分支引起的光量的损失。
另外，第二偏振光L2分支成向与基板10的长度方向交叉的方向反射的光L21和在透明基体41的第一面41a处折射而向透明基体41的内部入射的光L22。
第二偏振光L2、光L21、光L22的偏振光状态一致。而且，在第一面41a中，第二偏振光L2的大半部分(例如，第一偏振光L1的光量的95％)由透明基体41反射而成为光L21，些许的光(例如，第二偏振光L2的光量的5％)向第一面41a的内部入射而成为光L22。通过将第二偏振光L2以这样的比率分支，能减少由分支引起的光量的损失。
此时，光调制装置2以光L11经由合成元件40B射出的位置P与光L21向合成元件40B入射的位置P成为大致相同位置的方式构成。由此，光L11向与光L21相同的方向射出，得到光L11与光L21合成后的合成光L。
另外，在透明基体41的内部传播的光L22由第二面41b(第二光学膜413)反射，朝向第一光学膜411。第一光学膜411具有使光L22(第二偏振光L2)透射的性质，因此光L22在第一面41a处折射而向合成元件40B的外部射出。
第一光接收元件61设置在由第一面41a反射的光L11入射的位置。
第二光接收元件62设置于在第一面41a处折射而向合成元件40B的外部射出的光L22入射的位置。
第一光接收元件61及第二光接收元件62监视被输入的光的光量，能够生成具有与该光量成比例的电流值的监视信号。第一光接收元件61及第二光接收元件62例如是以锗、镓等半导体为形成材料的二极管。
基板10为了实现正确的动作可以具备成为特定的动作点的被施加具有偏压的偏压信号的未图示的偏压电极。偏压信号与数据信号另行地从壳体的外部向基板10供给。
由第一光接收元件61及第二光接收元件62生成的监视信号使用于以减少与预先确定的基准电压的误差的方式控制偏压信号的电压值的反馈控制。由此，在光调制装置2中，能够实现高精度的偏压控制。
通过以上那样的结构的光调制装置2，也能够提供小型化的新型光调制装置。
需要说明的是，在本实施方式的光调制装置2中，通过具有角度调整部70，来调节第一偏振光L1及第二偏振光L2相对于合成元件40B的入射角度，但是并不局限于此。也可以调节合成元件40B的姿势，来调节第一偏振光L1及第二偏振光L2相对于合成元件40B的入射角度。
[第三实施方式]
图5是本发明的第三实施方式的光调制装置3的说明图，是与图2、4对应的图。
光调制装置3优选具有基板10、光波导20、半波长板30、合成元件40C、第一准直透镜51、第二准直透镜52、第一光接收元件61及第二光接收元件62。
合成元件40C具有透明基体41、在透明基体41的第一面41a形成的第一光学膜411以及在第二面41b形成的第二光学膜414。
第一光学膜411是使相互正交的直线偏振光的一方透射并使另一方反射的电介质多层膜。本实施方式的第一光学膜411使第一偏振光L1透射，使第二偏振光L2反射。
第二光学膜413是具有使第一偏振光L1反射并使第二偏振光L2透射的性质的电介质多层膜。
在本实施方式的光调制装置3中，与上述的光调制装置2同样，第一偏振光L1分支成在透明基体41的第一面41a处折射而向透明基体41的内部入射的光L11和由透明基体41的第一面41a向与基板10的长度方向交叉的方向反射的光L12。
另外，第二偏振光L2分支成向与基板10的长度方向交叉的方向反射的光L21和在透明基体41的第一面41a处折射而向透明基体41的内部入射的光L22。光L22透过第二面41b。
此时，光调制装置3以光L11经由合成元件40C射出的位置P与光L21向合成元件40C入射的位置P成为大致相同位置的方式构成。由此，光L11向与光L21相同的方向射出，得到光L11与光L21合成后的合成光L。
第一光接收元件61设置在由第一面41a反射的光L11入射的位置。
第二光接收元件62设置在透过了第二面41b的光L22入射的位置。
在第一光接收元件61及第二光接收元件62中，与上述的光调制装置2同样，优选生成使用于偏压信号的反馈控制的监视信号。
根据以上那样的结构的光调制装置3，也能够提供小型化的新型光调制装置。
另外，在以上那样的结构的光调制装置3中，能够将第二光接收元件62配置在合成元件40C的第二面41b侧。由此，能够有效利用合成元件40C的第二面41b侧的空间。
以上，参照附图说明了本发明的优选的实施方式例，但是本发明当然没有限定为这些例子。在上述的例子中示出的各结构构件的各形状或组合等为一例，在不脱离本发明的主旨的范围内基于设计要求等能够进行各种变更。
产业实用性
提供小型化的新型光调制装置。
标号说明
1、2、3…光调制装置
10…基板
L11、L12、L21、L22…光
20…光波导
20a、21a、22a…端部
21、22 光波导
23 第一波导
24 第二波导
25 第三波导
26 第四波导
30…半波长板
40A、40B、40C…合成元件
41…透明基体
41a…第一面
41b…第二面
51 第一准直透镜
52 第二准直透镜
61…第一光接收元件(光接收元件)
62…第二光接收元件(光接收元件)
70…角度调整部
100 光器件
101 壳体
101a 壳体的收容空间
101x 壳体的长度方向的侧面
101y 壳体的宽度方向的侧面
110 安装部
120 透射部
121 聚光部
150 PLC
150a PLC的端面
200 光器件
411…第一光学膜
412、413、414…第二光学膜
501、502光纤L…合成光
L1…第一偏振光
L2…第二偏振光
P…位置

Claims (6)

1.一种光调制装置，其中，具备：
基板，向一个方向延伸；
光波导，在所述基板上沿所述基板的长度方向设置；
半波长板；及
合成元件，面对所述基板的端部地设置，将振动面相互正交的两种直线偏振光进行合成而得到合成光，
所述光波导对在内部传播的直线偏振光进行调制，形成彼此为直线偏振光的第一偏振光及第二偏振光，
在所述基板的端部与所述合成元件之间具有角度调整部，该角度调整部调整所述第一偏振光及所述第二偏振光相对于所述合成元件的入射角度，
所述半波长板设置在所述第二偏振光相对于所述合成元件入射的位置，
所述合成元件具有透明基体、在所述透明基体的第一面设置的第一光学膜以及在所述透明基体的与第一面相对的第二面设置的第二光学膜，
所述第一光学膜使所述第一偏振光和经由所述半波长板射出的所述第二偏振光中的某一方的光透射并使另一方的光反射，
所述第二光学膜使由所述第一光学膜透射的一方的光反射，
将所述合成光向与所述长度方向交叉的方向反射，
所述第一光学膜具有角度依赖性，
所述第一光学膜使所述一方的光的一部分透射并使其余部分反射，
所述第一光学膜使所述另一方的光的一部分反射并使其余部分透射，
透过所述第一光学膜后由所述第二光学膜反射且从所述第一光学膜出射的、从所述第一偏振光分支的光与由所述第一光学膜反射的、从所述第二偏振光分支的光被合成。
2.根据权利要求1所述的光调制装置，其中，
所述半波长板设置于所述基板的端部与所述合成元件之间且从所述端部射出的所述第二偏振光的光路上，
所述合成元件使所述合成光相对于从所述端部射出的所述第一偏振光的光路及所述第二偏振光的光路向所述第二偏振光的光路侧反射。
3.根据权利要求1或2所述的光调制装置，其中，
在由所述第一光学膜反射的所述一方的光入射的位置设置有光接收元件。
4.根据权利要求1或2所述的光调制装置，其中，
所述第二光学膜使所述一方的光反射并使所述另一方的光透射，
在透过了所述第二光学膜的所述另一方的光入射的位置设置有光接收元件。
5.根据权利要求1或2所述的光调制装置，其中，
所述第二光学膜是使所述一方的光及所述另一方的光反射的反射镜。
6.根据权利要求5所述的光调制装置，其中，
在由所述第二光学膜反射的所述另一方的光入射的位置设置有光接收元件。
CN201980020715.4A 2018-03-27 2019-03-07 光调制装置 Active CN111886536B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-060874 2018-03-27
JP2018060874A JP7135374B2 (ja) 2018-03-27 2018-03-27 光変調装置
PCT/JP2019/009141 WO2019188093A1 (ja) 2018-03-27 2019-03-07 光変調装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111886536A CN111886536A (zh) 2020-11-03
CN111886536B true CN111886536B (zh) 2024-01-16

Family

ID=68059985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980020715.4A Active CN111886536B (zh) 2018-03-27 2019-03-07 光调制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11163118B2 (zh)
EP (1) EP3779575B1 (zh)
JP (1) JP7135374B2 (zh)
CN (1) CN111886536B (zh)
WO (1) WO2019188093A1 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014119450A1 (ja) * 2013-01-31 2014-08-07 住友大阪セメント株式会社 光変調器
WO2014129506A1 (ja) * 2013-02-21 2014-08-28 住友大阪セメント株式会社 光デバイス
JP2014186127A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 偏波合成器およびそれを備える光変調器
CN104570218A (zh) * 2013-10-09 2015-04-29 住友电气工业株式会社 输出偏振组合光束的光学组件

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000214328A (ja) 1999-01-25 2000-08-04 Oyo Koden Kenkyushitsu:Kk 偏波合成素子および偏波合成モジュ―ル
JP4421252B2 (ja) 2003-09-25 2010-02-24 フジノン株式会社 レーザ光送受光装置
JP4740994B2 (ja) * 2008-12-26 2011-08-03 住友大阪セメント株式会社 光変調器
CN102221728B (zh) 2010-04-14 2012-10-24 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种自由空间的光混合器
WO2014051096A1 (ja) * 2012-09-28 2014-04-03 住友大阪セメント株式会社 光変調器及び光変調方法
US8923660B2 (en) 2013-05-24 2014-12-30 Futurewei Technologies, Inc. System and method for an optical phase shifter
JP5833598B2 (ja) 2013-06-26 2015-12-16 日本電信電話株式会社 偏波合成器
JP5861724B2 (ja) 2014-01-31 2016-02-16 住友大阪セメント株式会社 光デバイス
JP2016045256A (ja) 2014-08-20 2016-04-04 日本電信電話株式会社 偏波合波器及びそれを用いた光送信器
JP6233366B2 (ja) 2015-08-12 2017-11-22 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光変調装置
WO2017170194A1 (ja) 2016-03-31 2017-10-05 住友大阪セメント株式会社 光変調デバイス
JP6818493B2 (ja) 2016-10-04 2021-01-20 三菱電機株式会社 低圧乾式変圧器
JP6769378B2 (ja) * 2017-03-31 2020-10-14 住友大阪セメント株式会社 光変調器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014119450A1 (ja) * 2013-01-31 2014-08-07 住友大阪セメント株式会社 光変調器
WO2014129506A1 (ja) * 2013-02-21 2014-08-28 住友大阪セメント株式会社 光デバイス
JP2014186127A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 偏波合成器およびそれを備える光変調器
CN104570218A (zh) * 2013-10-09 2015-04-29 住友电气工业株式会社 输出偏振组合光束的光学组件

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019174571A (ja) 2019-10-10
EP3779575A4 (en) 2021-12-15
EP3779575B1 (en) 2024-01-03
WO2019188093A1 (ja) 2019-10-03
US11163118B2 (en) 2021-11-02
EP3779575A1 (en) 2021-02-17
US20210026073A1 (en) 2021-01-28
JP7135374B2 (ja) 2022-09-13
CN111886536A (zh) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110255147A1 (en) Optical modulator
CN104981727B (zh) 光调制器
JP5621861B2 (ja) 光デバイス
US20170019181A1 (en) Optical Component
US20070014519A1 (en) Optical module and mounting deviation compensation method for optical waveguide part
WO1995002193A1 (fr) Capteur de champs magnetiques
US11460650B2 (en) Optical waveguide device, and optical modulation device and optical transmission device using it
CN108693603B (zh) 光学元件模块
JP2631902B2 (ja) 光集積回路
US11822093B2 (en) Optical module
CN111886536B (zh) 光调制装置
JP2003185984A (ja) 光可変減衰装置
CN214750920U (zh) 偏振转换耦合结构及光子集成芯片和光学组件
CN214375657U (zh) 混合集成光电芯片以及光调制器、光纤陀螺
JP2003215516A (ja) 光可変減衰装置
JP2021189227A (ja) 光変調器
JP7054068B2 (ja) 光制御素子とそれを用いた光変調デバイス並びに光送信装置
JP2001350046A (ja) 集積型光導波路素子
JP6566022B2 (ja) 集積プリズム及び集積プリズムの構成方法
US20240069367A1 (en) Optical module
JP7172803B2 (ja) 光デバイス及びそれを用いた光送受信装置
JPH01222216A (ja) 導波路型偏波面制御装置
JP2003215520A (ja) 光可変減衰装置およびこれを用いた光モジュール
CN112859391A (zh) 混合集成光电芯片以及光调制器、光纤陀螺
JP2003241153A (ja) 光可変減衰装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant