JP2016045256A - Polarized wave multiplexer and optical transmitter using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、偏波合波器及びそれを用いた光送信器に関する。 The present invention relates to a polarization multiplexer and an optical transmitter using the same.
インターネットとブロードバンドサービスの普及により、急増するデータトラフィックを収容する光ネットワークの大容量化・経済化がこれまで以上に求められている。大容量かつ長距離伝送を行うためには、光雑音耐性を維持しつつ光の周波数利用効率を上げることが重要な課題となる。このような方法として、光の波としての位相情報を利用するDPSK(Differential Phase Shift Keying)やDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)、さらには光の偏波及び強度情報を利用したPDM−QPSK(Polarization Division Multiplexed-QPSK)、PDM−16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)といった多値変調方式が提案されている。 With the widespread use of the Internet and broadband services, there is an ever-increasing demand for larger capacity and more economical optical networks that accommodate rapidly increasing data traffic. In order to perform large-capacity and long-distance transmission, it is important to increase the frequency utilization efficiency of light while maintaining optical noise resistance. As such a method, DPSK (Differential Phase Shift Keying) and DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) using phase information as a wave of light, and PDM-QPSK (Polarization using optical polarization and intensity information) are used. Multi-level modulation schemes such as Division Multiplexed-QPSK and PDM-16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) have been proposed.
多値光変調素子の代表的な構成例としては、IQ変調器およびPDM−QPSK変調器が挙げられる。IQ変調器は直交変調器とも呼ばれ、位相が直交する光電界成分(Iチャネル、Qチャネル)を独立して生成可能な変調器である。より具体的には、IQ変調器は、マッハツェンダ(MZ:Mach−Zehnder)変調器を並列接続した特殊な構成をとる。PDM−QPSK変調器は、偏波直交多重多値デジタル信号の変調方式で、互いに直交するそれぞれの偏波に対して、変調された4つの光位相(0°、90°、180°、270°)に、それぞれ2ビットのデータを割り当てることができる。 Typical configuration examples of the multi-level light modulation element include an IQ modulator and a PDM-QPSK modulator. The IQ modulator is also called a quadrature modulator, and is a modulator that can independently generate optical electric field components (I channel and Q channel) having orthogonal phases. More specifically, the IQ modulator has a special configuration in which Mach-Zehnder (MZ) modulators are connected in parallel. The PDM-QPSK modulator is a polarization orthogonal multiplex multilevel digital signal modulation scheme, and four modulated optical phases (0 °, 90 °, 180 °, 270 °) with respect to respective orthogonal polarizations. ) Can each be assigned 2-bit data.
図1(a)にPDM−QPSK送信器の従来例を示す。図1(a)には、2つのIQ変調器11及び12を含むPDM−QPSK変調器10と、光学レンズ21〜24と、2連の偏波ビームスプリッタ(PBS)30と、IQ変調器11及び12からそれぞれ出力された偏波光を制御モニタする受光素子41及び42と、バルクの半波長板50と、を備えたPDM−QPSK送信器1が示されている。2つのIQ変調器11及び12は、Iチャネル用MZ変調器13及びQチャネル用MZ変調器14が並列に集積され、Iチャネル用MZ変調器13及びQチャネル用MZ変調器14の出力側に調整用電極15が集積されている。
FIG. 1A shows a conventional example of a PDM-QPSK transmitter. FIG. 1A shows a PDM-
IQ変調器11から出力された光のうちの主信号は光学レンズ22及び半波長板50を介してPBS30に入射し、主信号の逆相成分のモニタ光は光学レンズ21を介して受光素子41に入力される。IQ変調器12から出力された光のうちの主信号は光学レンズ23を介してPBS30に入射し、主信号の逆相成分のモニタ光は光学レンズ24を介して受光素子42に入力される。
The main signal out of the light output from the
図1(b)にMZ変調器の構成を示す。図1(b)には、入力用導波路61と、入力用導波路61を伝搬する光を2本のアーム導波路62に分岐するための1入力2出力の分波器63と、アーム導波路2を伝搬する光を合波するための2入力1出力の合波器64と、出力導波路65と、2本のアーム導波路62にそれぞれ設けられた変調用電極66とを含むMZ変調器が示されている。MZ変調器は通常、差動信号(2つの変調用電極6の一方に「1」信号を印加した場合、他方には「0」信号を印加する)で動作をする。2本のアーム導波路62を伝搬する光が合波器64によって合波され、光の位相がそろっていれば強め合い、位相が反転していれば弱め合うことで、MZ変調器は光変調器として動作する。
FIG. 1B shows the configuration of the MZ modulator. FIG. 1B shows an
図1(c)にMZ変調器の別の構成を示す。図1(c)に示すMZ変調器では、2入力1出力の合波器64でなく2入力2出力の合波器67を用いている。2入力2出力の合波器67を用いることで、主信号を導波する出力用導波路69で光が強め合う場合、他方の出力用導波路では弱め合うことになる。つまり、他方の出力用導波路で主信号の逆相成分が得られることになり、この他方の出力用導波路を、信号光をモニタするためのモニタ用導波路68として用いることができる(例えば特許文献1参照)。
FIG. 1C shows another configuration of the MZ modulator. The MZ modulator shown in FIG. 1C uses a 2-input 2-
図1(a)に示されるIQ変調器11及び12は、2つのMZ変調器を合波器と分波器で結合したものである。言い換えると、MZ変調器(子MZとも言う)をアーム導波路とする大きなMZ変調器(親MZとも言う)とみることができる。つまり、親MZの合波器を2入力2出力の合波器にすることで、主信号と主信号の逆相成分のモニタ光とを得ることができる。このモニタ光は、主にIQ変調における位相の直交性を制御するために用いられている。通常、モニタ光は、MZ光干渉によって生じた主信号の逆相成分を2×2のマルチモードカプラ及び光導波路を介して素子端面から取り出すことによって取り出される。この逆相成分を用いることで、原理的な光の過剰損失を増加させることなく光信号をモニタすることができる。
2つのIQ変調器11及び12からの出力光は、光学レンズ21乃至24によってそれぞれ集光(もしくはコリメート光に変換)される。入力光の偏光面をTE直線偏光とすると、出力光(主信号)はいずれもTE偏光となる。IQ変調器11及び12からの2つの主信号のうちの一方を半波長板50(λ/2波長板)に通すと、TE偏光はTM偏光に変換される。入力光がTM偏光の場合は、半波長板50により、TM偏光がTE偏光に変換される。
Output lights from the two
図1(d)は、PBSの構成を例示する。図1(d)に示されるように、PBSは、例えば45°直角プリズムの斜面に誘電体偏光膜をコーティングして接着したキューブ状ものであり、TE偏光を直進させるとともに、TM偏光の進行方向を90°曲げる機能を有する。図1(d)に示すPBSを、図1(a)に示すように2つ組み合わせて「2連のPBS」30とすることで、2つの主信号を偏波多重合成することができる。このように偏波多重合成されて生成された信号がPDM−QPSK送信器の出力信号となる。 FIG. 1D illustrates the configuration of the PBS. As shown in FIG. 1D, the PBS is, for example, a cube having a dielectric polarizing film coated and bonded to the slope of a 45 ° right-angle prism. The TE polarized light travels straight and the traveling direction of TM polarized light. Has a function of bending 90 °. By combining two PBSs shown in FIG. 1 (d) as shown in FIG. 1 (a) into a “double PBS” 30, it is possible to synthesize two main signals by polarization multiplexing. A signal generated by polarization multiplexing and combining in this way becomes an output signal of the PDM-QPSK transmitter.
上記のような従来の構成では、変調素子から受光素子及びPBSに光を集光させる光学レンズは少なくとも3個ないし4個用いられる。 In the conventional configuration as described above, at least three to four optical lenses for condensing light from the modulation element to the light receiving element and the PBS are used.
しかしながら、図1(a)に示すような従来構成では、2つのIQ変調器11及び12が4つの出力光(2つの主信号と2つのモニタ光)を出射し、そのうち2つの主信号をPBS30に出力し、2つのモニタ光を受光素子41及び42に出力する。そのため、2つの主信号と2つのモニタ光についてそれぞれ光軸の調整をしなければならず、光軸の調整は必ずしも容易ではないことから、PDM−QPSK送信器の作製が困難であるという問題があった。また、従来構成では、光学レンズ20は少なくとも3個ないしは4個以上必要となり、実装コスト・実装面積の増大が懸念される。
However, in the conventional configuration as shown in FIG. 1A, the two
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、従来構成と比較して光軸の調整回数を少なくし、且つ不要な光学レンズを削減することで、小型・安価なPDM−QPSK送信器を実現するための偏波合波器及びそれを用いた光送信器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and can reduce the number of optical axis adjustments compared to the conventional configuration and reduce unnecessary optical lenses, thereby reducing the size and cost of the PDM-. An object of the present invention is to provide a polarization multiplexer for realizing a QPSK transmitter and an optical transmitter using the same.
従来、IQ変調器を構成していたMZ変調器に代わり、偏波変調器を用いてIQ変調することで、変調信号光とその逆相光との偏光状態が直交する性質を応用することとした。すなわち、従来構成のようにIチャネル導波路とQチャネル導波路との合波部として2入力2出力の合波部を用いてモニタ用導波路を設けずに、本発明では、2入力1出力の合波部を用いて主信号用導波路のみにIQ変調光を出力し、後段に偏波分離素子を設けることで逆相信号光をモニタ信号として受信することを可能としている。 Applying the property that the polarization state of the modulated signal light and its opposite phase light are orthogonal by performing IQ modulation using a polarization modulator instead of the conventional MZ modulator constituting the IQ modulator; did. That is, the present invention does not provide a monitoring waveguide using a 2-input 2-output combining section as a combining section of an I-channel waveguide and a Q-channel waveguide as in the conventional configuration. By using this combining unit, IQ modulated light is output only to the main signal waveguide, and a polarization separation element is provided in the subsequent stage, so that the opposite phase signal light can be received as a monitor signal.
そこで、請求項1に記載の偏波合波器は、第1の受光素子と、第2の受光素子と、互いに直交する略直線偏光である第1の偏光及び第2の偏光を含む第1の光及び第2の光が入射され、前記第1の光の第1の偏光を透過して前記第1の受光素子に出力し、前記第2の光の第2の偏光の光路を変更して前記第2の受光素子に出力する偏波分離部であって、前記第1の光の第2の偏光の光路を変更し、前記第2の光の第1の偏光を透過することによって、前記第1の光の第2の偏光と前記第2の光の第1の偏光とを合波して出力する偏波分離部と、を備えたことを特徴とする。
Therefore, the polarization multiplexer according to
請求項2に記載の偏波合波器は、請求項1に記載の偏波合波器であって、前記偏波分離部は、前記第1の光が入射されて、前記第1の光の第1の偏光を透過して出力し、前記第1の光の第2の偏光の光路を変更して出力する第1の偏波分離カプラと、前記第2の光と前記第1の偏波分離カプラから出力された前記第1の光の第2の偏光が入射されて、前記第2の光の第2の偏光の光路と前記第1の偏波分離カプラから出力された前記第1の光の第2の偏光の光路とを変更して出力し、前記第2の光の第1の偏光を透過して出力する第2の偏波分離カプラと、を含むことを特徴とする。
The polarization multiplexer according to claim 2 is the polarization multiplexer according to
請求項3に記載の偏波合波器は、請求項2に記載の偏波合波器であって、前記第1の受光素子は、前記第1の偏波分離カプラにおける前記第1の光の第1の偏光の出力端面に搭載され、前記第2の受光素子は、前記第2の偏波分離カプラにおける前記第2の光の第2の偏光の出力端面に搭載されていることを特徴とする。 The polarization multiplexer according to claim 3 is the polarization multiplexer according to claim 2, wherein the first light receiving element is the first light in the first polarization separation coupler. The second light receiving element is mounted on the output end face of the second polarization of the second light in the second polarization separation coupler. And
請求項4に記載の偏波合波器は、請求項2又は3に記載の偏波合波器であって、前記第1の偏波分離カプラ及び前記第2の偏波分離カプラは、互いに連結されていることを特徴とする。 The polarization multiplexer according to claim 4 is the polarization multiplexer according to claim 2 or 3, wherein the first polarization separation coupler and the second polarization separation coupler are mutually connected. It is connected.
請求項5に記載の偏波合波器は、請求項2乃至4のいずれかに記載の偏波合波器であって、前記第1の偏波分離カプラの前記第1の光の入力端面又は前記第2の偏波分離カプラの前記第2の光の入力端面に設けられた半波長板をさらに備えたことを特徴とする。 The polarization multiplexer according to claim 5 is the polarization multiplexer according to any one of claims 2 to 4, wherein the input end face of the first light of the first polarization separation coupler. Alternatively, a half-wave plate provided on the input end face of the second light of the second polarization separation coupler is further provided.
請求項6に記載の偏波合波器は、請求項1乃至5のいずれかに記載の偏波合波器であって、前記第1の受光素子及び前記第2の受光素子が、それぞれ高周波配線基板上に配置されていることを特徴とする。
The polarization multiplexer according to claim 6 is the polarization multiplexer according to any one of
請求項7に記載の偏波合波器は、請求項1乃至6のいずれかに記載の偏波合波器であって、前記第1の受光素子の受光面は、前記第1の受光素子に入力する前記第1の光の第1の偏光の光軸に対して80°以上90°未満の角度に傾けられており、前記第2の受光素子の受光面は、前記第2の受光素子に入力する前記第2の光の第2の偏光の光軸に対して80°以上90°未満の角度に傾けられていることを特徴とする。
The polarization multiplexer according to claim 7 is the polarization multiplexer according to any one of
請求項8に記載の光送信器は、請求項1乃至7のいずれかに記載の偏波合波器と、光変調器であって、第1のIチャネル光及び第1のQチャネル光を出力する第1のIQ変調部と、第2のIチャネル光及び第2のQチャネル光を出力する第2のIQ変調部と、前記第1のIQ変調部から出力された前記第1のIチャネル光及び前記第1のQチャネル光を合波して前記第1の光を出力する2入力1出力の第1の合波部と、前記第2のIQ変調部から出力された前記第2のIチャネル光及び前記第2のQチャネル光を合波して前記第2の光を出力する2入力1出力の第2の合波部と、を含む光変調器と、前記第1の合波部から出力された前記第1の光をコリメートして前記偏波合波器に出力する第1の光学レンズと、前記第2の合波部から出力された前記第2の光をコリメートして前記偏波合波器に出力する第2の光学レンズと、を備えたことを特徴とする。
An optical transmitter according to claim 8 is the polarization multiplexer according to any one of
本発明によれば、従来構成と比較して光軸の調整回数を少なくし、且つ不要な光学レンズを削減することで、小型・安価なPDM−QPSK送信器を実現することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to realize a small and inexpensive PDM-QPSK transmitter by reducing the number of optical axis adjustments and reducing unnecessary optical lenses as compared with the conventional configuration.
(実施例1)
図2は本発明の実施例1に係るPDM−QPSK送信器を例示する。図2には、第1及び第2のIQ変調器111及び112を含むPDM−QPSK変調器110と、光学レンズ121及び122と、第1及び第2の偏波分離カプラ131及び132を含む偏波合波器130と、第1及び第2のIQ変調器111及び112からそれぞれ出力された偏波光を受光して制御モニタする第1及び第2の受光素子141及び142と、を備えたPDM−QPSK送信器100が示されている。
(Example 1)
FIG. 2 illustrates a PDM-QPSK transmitter according to
第1及び第2のIQ変調器111及び112は、Iチャネル用偏波変調器113及びQチャネル用偏波変調器114が並列に集積され、第1及び第2のIQ変調器111及び112のIチャネル用偏波変調器113及びQチャネル用偏波変調器114に対して直列に調整用電極115が集積されている。第1及び第2のIQ変調器111及び112は、2入力1出力の第1及び第2の合波部116及び117をそれぞれ含む。第1及び第2の合波部116及び117は、Iチャネル用偏波変調器113で生成されたIチャネル光とQチャネル用偏波変調器114で生成されたQチャネル光を合波して、それぞれ第1及び第2のIQ変調光L1及びL2を出力する。偏波合波器130では、第1及び第2の偏波分離カプラ131及び132として図3に示すような2つの互いに連結されたPBSを用いることができる。
In the first and
PDM−QPSK変調器110は、4つの偏波変調器を並列に集積することで、2つのIQ変調信号をそれぞれ異なる出力導波路から出射させる構成となっている。PDM−QPSK変調器110への入力偏波はTE偏光又はTM偏光とすることができる。偏波多重伝送させるためには、第1及び第2のIQ変調器111及び112から出力される第1及び第2のIQ変調光L1及びL2は、それぞれ直交する偏光状態(一方がTE偏光、他方がTM偏光)で出射されて、偏波合波器130に入射する必要がある。そのため、第1及び第2のIQ変調光L1及びL2は、それぞれ直交した異なる偏波状態で変調駆動されるように、調整用電極115によって第1及び第2のIQ変調器111及び112にバイアス電圧を印加することによりそれぞれの偏波状態に調整されている。
The PDM-
図3は、実施例1に係る偏波合波器130の拡大図である。図3に示すように、第1の偏波分離カプラ131には、第1のIQ変調光L1が入射する。第1のIQ変調光L1のうちTM偏波L1TMは第1の偏波分離カプラ131で反射されて第2の偏波分離カプラ132に入射し、第1のIQ変調光L1のうちTE偏波L1TEは第1の偏波分離カプラ131を透過して第1の受光素子141に入射する。また、第2の偏波分離カプラ132には、第1の偏波分離カプラ131で反射されたTM偏波L1TMと第2のIQ変調光L2とが入射する。TM偏波L1TMは第2の偏波分離カプラ132で反射され、第2のIQ変調光L2のうちTE偏波L2TEは第2の偏波分離カプラ132を透過して、信号光として用いられるようにそれぞれ合波される。第2のIQ変調光L2のうちTM偏波L2TMは第2の偏波分離カプラ132で反射されて第2の受光素子142に入射する。第1の受光素子141に入射したTE偏波L1TE及び第2の受光素子142に入射したTM偏波L2TMは、モニタ光として使用される。
FIG. 3 is an enlarged view of the
ここで、図3に示されるように、第1及び第2の受光素子141及び142は反射防止膜を介して第1及び第2の偏波分離カプラ131及び132にそれぞれ接着することが望ましい。
Here, as shown in FIG. 3, it is desirable that the first and second
PDM−QPSK変調器110は、入力偏波に対して材料屈折率の主軸が45°傾いた状態で屈折率を変化させる必要があるため、PDM−QPSK変調器110の材料としては結晶歪みに起因した電気光学効果(ポッケルス効果)を有するものが望ましく、例えばニオブ酸リチウムなどの強誘電体材料やInPやGaAsなどの化合物半導体材料が望ましい。ニオブ酸リチウムの場合には、例えば、XY軸面にスライスされた基板上に対してZ軸方向に変調器を形成し、X軸方向に電界を印加することで偏波変調を行うことができる。また、化合物半導体の場合には、例えば、[110]方向又は[110]方向と等価な方向に導波路を形成し、[−110]方向又は[−110]方向と等価な方向に電界を印加することで偏波変調を行うことができる。
Since the PDM-
なお、偏波分離カプラ端面及び受光素子面におけるモニタ光のフレネル反射は、偏波間クロストーク特性を劣化させる要因となるため、反射を最小限に抑え、且つ、受光素子への光結合効率を向上させる必要がある。そこで、第1の偏波分離カプラ131を透過したモニタ光の光軸に対する第1の受光素子141の受光面の角度が80°以上90°未満の角度となるように第1の受光素子141を第1の偏波分離カプラ131に接着し、及び第2の偏波分離カプラ132で反射されたモニタ光の光軸に対する第2の受光素子142の受光面の角度が80°以上90°未満の角度となるように第2の受光素子142を第2の偏波分離カプラ132に接着することが望ましい。本実施例では、当該角度を86°とした。
The Fresnel reflection of the monitor light on the polarization separation coupler end face and the light receiving element surface is a factor that degrades the crosstalk characteristics between the polarizations. Therefore, the reflection is minimized and the optical coupling efficiency to the light receiving element is improved. It is necessary to let Therefore, the first
また、上記実施例1では、TM偏波L1TM及びTE偏波L2TEを信号光として用いた例を示したが、TE偏波L1TE及びTM偏波L2TMを信号光として用いて構成したとしても本発明の有用性は失われないことは明らかである。 In the first embodiment, the TM polarization L1 TM and the TE polarization L2 TE are used as the signal light. However, the TE polarization L1 TE and the TM polarization L2 TM are used as the signal light. However, it is clear that the usefulness of the present invention is not lost.
以上、本発明によれば、偏波変調後に偏波分離素子を介して分離された一方の光をモニタ光として用いることで、モニタ用導波路の排除及び不要なレンズ実装工数の削減ができるため、作製コスト・モジュールサイズの削減が可能となるとともに、従来構成と比較して光軸の調整回数を少なくすることができる。 As described above, according to the present invention, since one of the lights separated through the polarization separation element after the polarization modulation is used as the monitor light, it is possible to eliminate the monitoring waveguide and reduce unnecessary lens mounting man-hours. The manufacturing cost and module size can be reduced, and the number of adjustments of the optical axis can be reduced as compared with the conventional configuration.
(実施例2)
図4は本発明の実施例2に係るPDM−QPSK送信器を例示する。図4に示す実施例2に係るPDM−QPSK送信器200と実施例1に係るPDM−QPSK送信器100との構造上の差異は、第2の偏波分離カプラ132の入射端に半波長板210を設けた点である。実施例2において、半波長板210は、変調器から出射されたTE偏波及びTM偏波をそれぞれ90°回転(TE⇔TM変換)させるために結晶軸を45°傾けて接着している。
(Example 2)
FIG. 4 illustrates a PDM-QPSK transmitter according to Embodiment 2 of the present invention. The structural difference between the PDM-
図5は、実施例2に係る偏波合波器201の拡大図である。図5に示されるように、第2のIQ変調光L2は半波長板210に入射し、第2のIQ変調光L2のうちTM偏波L2TMは半波長板210によってTE偏波L2TE’に変換され、TE偏波L2TEは半波長板210によってTM偏波L2TM’に変換される。実施例2では、TM偏波L1TM及びTE偏波L2TE’を第2の偏波分離カプラ132で合波して信号光として用い、TE偏波L1TE及びTM偏波L2TM’をモニタ光として用いることができる。
FIG. 5 is an enlarged view of the
半波長板210を設けた目的は、第1及び第2のIQ変調器111及び112の駆動条件を統一するためである。すなわち、実施例1に係るPDM−QPSK送信器100では、直交した異なる偏波状態で第1及び第2のIQ変調器111及び112をそれぞれ駆動させる必要があったため、それぞれ電圧値の異なるバイアス電圧を印加する必要があったことに加えて、光変調器側に高い偏波変換効率動作が求められていた。
The purpose of providing the half-
一方、実施例2に係るPDM−QPSK送信器200のように第1及び第2のIQ変調器111及び112の駆動条件(バイナリ駆動する際の基準となる偏光状態)を統一させることで、印加バイアス電圧を統一化することができる。さらに、偏波変換効率が良好でない偏波変調器を用いた場合にも、ある一方の偏波に注目した場合には、偏波分離素子を介して十分な偏波消光比が得られるため、良好なIQ変調特性が実現できるメリットがある。
On the other hand, it is applied by unifying the driving conditions (polarization state as a reference when performing binary driving) of the first and
なお、本実施例2では、光路等長化の観点から第2の偏波分離カプラ132の入射端に半波長板210を接着させたが、第1の偏波分離カプラ131の入射端に半波長板210を接着させても問題はないことは明らかである。
In the second embodiment, the half-
また、実施例2ではTM偏波L1TM及びTE偏波L2TE’を信号光として用いた例を示したが、TE偏波L1TE及びTM偏波L2TM’を信号光として用いて構成したとしても本発明の有用性は失われないことは明らかである。 In the second embodiment, the TM polarization L1 TM and the TE polarization L2 TE ′ are used as the signal light. However, the TE polarization L1 TE and the TM polarization L2 TM ′ are used as the signal light. However, it is clear that the usefulness of the present invention is not lost.
(実施例3)
図6は、実施例3に係る偏波合波器301の拡大図である。図5に示されるように、実施例3に係る偏波合波器301は、実施例2に係る偏波合波器を、電極320が設けられた高周波配線基板310上に設けた構成となっている。
(Example 3)
FIG. 6 is an enlarged view of the
図1に示した従来構成においては、受光素子41及び42を光学レンズ21及び24によるコリメート光の受光強度が最大となるところに接着固定し、その後、高周波基板へワイヤーボンディングを行って導通をとる。この場合、受光素子41及び42の調芯工程が発生する他、ワイヤーボンディングといった実装工程が増えてしまう。
In the conventional configuration shown in FIG. 1, the
これに対して、実施例3に係る偏波合波器301では、第1及び第2の偏波分離素子131及び132からの分離光(コリメータ光)をモニタ光とすることから、第1及び第2の偏波分離素子131及び132にそれぞれ接着させる第1及び第2の受光素子141及び142の位置は一意に決定されるため、調芯工程は不要となる。第1及び第2の受光素子141及び142の接着位置が事前に決定されることで、事前に高周波配線板310上に第1及び第2の偏波分離素子131及び132を設けておくことが可能となる。その結果、ワイヤーボンディングを行わなくても、簡易なフリップチップ接続等で事前に個別の実装を行うことができるため、実装歩留りの向上、コスト削減が可能となる。
On the other hand, in the
また、上記各実施例では、第1及び第2の偏波分離カプラ131及び132として2つの連結されたPBSを用いた例を示したが、これに限定されず、2つの別個のPBSを用いて構成してもよい。
In each of the above embodiments, two connected PBSs are used as the first and second
PDM−QPSK送信器 1、100、200
PDM−QPSK変調器 10、110
IQ変調器 11、12、111、112
Iチャネル用MZ変調器 13、113
Qチャネル用MZ変調器 14、114
調整用電極 15、115
光学レンズ 21〜24、121、122
PBS 30
受光素子 41、42、141、142
半波長板 50、210
2入力1出力の合波部 116、117
偏波合波器 130、201、301
偏波分離カプラ 131、132
高周波配線基板 310
電極 320
PDM-
PDM-
I-
Q
Optical lenses 21-24, 121, 122
Light receiving
Half-
2-input 1-
High
Claims (8)
第2の受光素子と、
互いに直交する略直線偏光である第1の偏光及び第2の偏光を含む第1の光及び第2の光が入射され、前記第1の光の第1の偏光を透過して前記第1の受光素子に出力し、前記第2の光の第2の偏光の光路を変更して前記第2の受光素子に出力する偏波分離部であって、前記第1の光の第2の偏光の光路を変更し、前記第2の光の第1の偏光を透過することによって、前記第1の光の第2の偏光と前記第2の光の第1の偏光とを合波して出力する偏波分離部と、
を備えたことを特徴とする偏波合波器。 A first light receiving element;
A second light receiving element;
The first light and the second light including the first polarization and the second polarization, which are substantially linear polarizations orthogonal to each other, enter, pass through the first polarization of the first light, and transmit the first light. A polarization separation unit that outputs to the light receiving element, changes an optical path of the second polarized light of the second light, and outputs the second polarized light to the second light receiving element, wherein the polarization separating unit outputs the second polarized light of the first light; By changing the optical path and transmitting the first polarized light of the second light, the second polarized light of the first light and the first polarized light of the second light are combined and output. A polarization separation unit;
A polarization multiplexer characterized by comprising:
前記第1の光が入射されて、前記第1の光の第1の偏光を透過して出力し、前記第1の光の第2の偏光の光路を変更して出力する第1の偏波分離カプラと、
前記第2の光と前記第1の偏波分離カプラから出力された前記第1の光の第2の偏光が入射されて、前記第2の光の第2の偏光の光路と前記第1の偏波分離カプラから出力された前記第1の光の第2の偏光の光路とを変更して出力し、前記第2の光の第1の偏光を透過して出力する第2の偏波分離カプラと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の偏波合波器。 The polarization separator is
The first polarized light that is incident on the first light, transmits and outputs the first polarized light of the first light, and changes and outputs the second polarized light path of the first light. A separation coupler;
The second light and the second polarization of the first light output from the first polarization separation coupler are incident, and the second polarization optical path of the second light and the first light The second polarization separation that outputs the first polarized light of the second light by changing the optical path of the second polarized light output from the polarization separation coupler and outputs the first polarized light. A coupler,
The polarization multiplexer according to claim 1, comprising:
前記第2の受光素子は、前記第2の偏波分離カプラにおける前記第2の光の第2の偏光の出力端面に搭載されていることを特徴とする請求項2に記載の偏波合波器。 The first light receiving element is mounted on an output end face of the first polarization of the first light in the first polarization separation coupler,
The polarization multiplexing according to claim 2, wherein the second light receiving element is mounted on an output end face of the second polarization of the second light in the second polarization separation coupler. vessel.
前記第2の受光素子の受光面は、前記第2の受光素子に入力する前記第2の光の第2の偏光の光軸に対して80°以上90°未満の角度に傾けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の偏波合波器。 The light receiving surface of the first light receiving element is inclined at an angle of not less than 80 ° and less than 90 ° with respect to the optical axis of the first polarized light of the first light input to the first light receiving element,
The light receiving surface of the second light receiving element is inclined at an angle of not less than 80 ° and less than 90 ° with respect to the optical axis of the second polarized light of the second light input to the second light receiving element. The polarization multiplexer according to any one of claims 1 to 6.
光変調器であって、
第1のIチャネル光及び第1のQチャネル光を出力する第1のIQ変調部と、
第2のIチャネル光及び第2のQチャネル光を出力する第2のIQ変調部と、
前記第1のIQ変調部から出力された前記第1のIチャネル光及び前記第1のQチャネル光を合波して前記第1の光を出力する2入力1出力の第1の合波部と、
前記第2のIQ変調部から出力された前記第2のIチャネル光及び前記第2のQチャネル光を合波して前記第2の光を出力する2入力1出力の第2の合波部と、
を含む光変調器と、
前記第1の合波部から出力された前記第1の光をコリメートして前記偏波合波器に出力する第1の光学レンズと、
前記第2の合波部から出力された前記第2の光をコリメートして前記偏波合波器に出力する第2の光学レンズと、
を備えたことを特徴とする光送信器。 The polarization multiplexer according to any one of claims 1 to 7,
An optical modulator,
A first IQ modulator that outputs first I channel light and first Q channel light;
A second IQ modulator that outputs second I channel light and second Q channel light;
A 2-input 1-output first combining unit that combines the first I-channel light and the first Q-channel light output from the first IQ modulation unit and outputs the first light. When,
A 2-input 1-output second combining unit that combines the second I-channel light and the second Q-channel light output from the second IQ modulation unit and outputs the second light. When,
An optical modulator comprising:
A first optical lens that collimates the first light output from the first combining unit and outputs the collimated light to the polarization multiplexer;
A second optical lens that collimates the second light output from the second combining unit and outputs the collimated light to the polarization multiplexer;
An optical transmitter comprising:
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---|---|---|---|
JP2014167966A JP2016045256A (en) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | Polarized wave multiplexer and optical transmitter using the same |
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- 2014-08-20 JP JP2014167966A patent/JP2016045256A/en active Pending
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