JP4666425B2

JP4666425B2 - Optical modulation method for resonant optical modulator and resonant optical modulator

Info

Publication number: JP4666425B2
Application number: JP2000259408A
Authority: JP
Inventors: 雅之井筒; 哲及川; 徳一宮崎; 哲也川西
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd; National Institute of Information and Communications Technology
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd; National Institute of Information and Communications Technology
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2020-08-29
Also published as: JP2002072158A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は共振型光変調器の光変調方法及び共振型光変調器に関し、さらに詳しくは、ミリ波フォトニクスに基づく新たな情報通信技術において好適に用いることができる、共振型光変調器の光変調方法及び共振型光変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の高速・大容量光ファイバ通信システムにおける進歩に伴い、広帯域特性及び低チャープ特性、並びに伝搬損失が小さいなどの理由から、従来のレーザダイオード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）を用いた導波路型の光変調器の実用化が進められている。
【０００３】
特に、定在波型の変調信号を生成することによって、光導波路中を導波する光波を高効率で変調させることができ、ミリ波フォトニクスに基づく新たな情報通信技術において好適に用いることができるという理由から、共振型光変調器が有望視されている。
【０００４】
図１は、従来の共振型光変調器の一例を示す平面図であり、図２は、図１のＡ―Ａ’線に沿って切った場合の断面図である。
図１及び２に示す共振型光変調器は、電気光学効果を有する材料、例えば、ＬＮからなる基板１と、この基板１に形成された光波を導波するためのマッハツエンダー型の光導波路２と、基板１上に形成された前記光波を変調するための共振電極３並びに接地電極４−１及び４−２とを具えている。さらに、基板１上において、共振電極３に外部電源１０より所定の電気信号を印加するための給電電極５と、共振電極３と給電電極５とのインピーダンス整合を図るためのインピーダンス整合素子６とを具えている。
【０００５】
共振電極３は、給電電極５からの電気信号を共振させて所定の定在波を生成すべく、両端が開放されており、有限の長さを有している。接地電極４−１及び４−２は、給電電極５の長手方向において並列に配置されている。
【０００６】
インピーダンス整合素子６は、図２から明らなように、誘電体７とその上に形成された上部電極８とから構成される。そして、誘電体７の誘電率や膜厚、上部電極８の大きさなどを適宜に設定することによって整合素子全体の容量を制御し、これによって共振電極３と給電電極５とのインピーダンス整合を図るようにしている。
【０００７】
なお、光導波路２中を導波する光波の共振電極などによる吸収などを防止する目的で、基板１と共振電極３などとの間には、バッファ層９が設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際に共振型光変調器を作製する際に、誘電体の誘電率や厚さなどが設計値とずれてしまい、インピーダンス整合素子がその機能を十分に発揮できない場合があった。
【０００９】
図３は、１０ＧＨｚの設計周波数の共振型光変調器において、インピーダンス整合素子が設計値よりもずれた場合の、給電電極から共振電極に供給された電気信号の反射減衰量の一例を示す図である。
図３から明らかなように、インピーダンス整合素子が設計値通りに形成されている場合、反射減衰量は−４０ｄＢと著しく低くなるが、インピーダンス整合素子がその設計値よりもずれてしまうと、反射減衰量は−７．５ｄＢ程度にまで上昇してしまう。
したがって、このような状態においては、共振電極に十分な大きさの電気信号を供給することができない。このため、このような光変調器においては、その機能を十分に奏することができない。
【００１０】
また、光変調器を加工してインピーダンス整合素子を再度設計値通りに作製することは、他の電極及び光導波路などへのダメージを考慮すると、事実上不可能であった。このため、上記のように、インピーダンス整合素子が設計値からずれてしまった場合においては、光変調器を最初から再度作製する必要が生じ、光変調器の歩留まりを著しく劣化させていた。
【００１１】
本発明は、光変調器を作製した後において、共振電極と給電電極とのインピーダンス制御を可能とする共振型光変調器の光変調方法及びその共振型光変調器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明の共振型光変調器の光変調方法は、電気光学効果を有する材料からなる基板と、光波を導波するための光導波路と、前記光波に定在波型の変調信号を印加して前記光波を変調するための共振電極及び接地電極と、この共振電極に外部電源から所定の電気信号を供給するための給電電極とを具えた共振型光変調器の光変調方法であって、
前記共振電極及び前記給電電極の少なくとも一方に凸状電極を設け、この凸状電極の長さを調整することにより、前記共振電極及び前記給電電極間のインピーダンス整合を図り、前記給電電極に供給された前記電気信号を前記共振電極に導入し、前記共振電極に前記定在波型の変調信号を発生させて、前記光導波路を導波する光波を変調する共振型光変調器の光変調方法であって、
前記凸状電極の長さの調整は、
予め所定の長さを有する凸状電極を当該共振型光変調器に設けた後にインピーダンス整合を図るべく、前記凸状電極の長さを短くするように切断して行うか、又は、
予め所定の長さを有する所定数の凸状電極を電気的に分離させた状態で当該凸状電極の長さ方向に並べて当該共振型光変調器に設けた後にインピーダンス整合を図るべく、前記凸状電極の長さを長くするように当該分離された所定数の凸状電極の各々を電気的に接続して行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、従来のインピーダンス整合素子に代えて、共振電極及び給電電極の少なくとも一方に凸状電極を設けることにより、前記共振電極あるいは前記給電電極の機能を損なうことなく、これら電極のインピーダンスを変化させ得ることを見出した。
そして、前記凸状電極の長さを調節することにより前記共振電極あるいは前記給電電極のインピーダンスを任意に変化させることができ、これによって前記共振電極と前記給電電極とのインピーダンス整合を達成できることを見出した。
【００１５】
また、上記凸状電極は、光変調器の外部に露出して存在するものであるから、光変調器作製後においても、容易に加工を施すことができる。したがって、凸状電極の大きさが当初の設計値よりずれた場合においても、上記凸状電極の長さを事後的に調節することによって、設計値通りの凸状電極を作製することができる。
さらには、凸状電極を予め任意の大きさに形成しておき、光変調器完成後に共振電極と給電電極とのインピーダンス整合を取りながら、前記凸状電極を任意の長さに加工することもできる。
【００１６】
このように本発明の共振型光変調器の光変調方法及び共振型光変調器においては、光変調器作製後において共振電極と給電電極とのインピーダンス整合を取ることができる。したがって、従来の共振型光変調器と異なり、共振電極と給電電極とのインピーダンス不整合に起因した光変調器の歩留まり低下を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面と関連させながら、発明の実施の形態に即して詳細に説明する。
図４は、本発明の共振型光変調器の一例を示す平面図である。なお、図１及び２と同様の部分については同じ符号を用いて表している。
図４に示す本発明の共振型光変調器は、電気光学効果を有する材料からなる基板１と、この基板１に形成された光波を導波するためのマッハツエンダー型の光導波路２と、基板１上に形成された前記光波を変調するための共振電極３並びに接地電極４−１及び４−２と、共振電極３に外部電源１０より所定の電気信号を印加するための給電電極５とを具えている。
【００１８】
共振電極３は、給電電極５からの電気信号を共振させて所定の定在波を生成すべく、両端が開放されており、有限の長さを有している。接地電極４−１及び４−２は、給電電極５の長手方向において並列に配置されている。
そして、共振電極３の側部中央に凸状電極１６が形成されている。さらに、凸状電極１６を挟むようにしてグランド電位の対向電極１７−１及び１７−２が設けられている。
【００１９】
凸状電極１６は、共振電極３や給電電極５などと同じく、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの高導電性材料から形成することができる。そして、共振電極３及び給電電極５などと同時にメッキ法あるいは蒸着法などによって形成する。
【００２０】
本発明においては、凸状電極１６の長さＬ１を制御することによって、共振電極３及び給電電極５間のインピーダンス整合を図る。すなわち、凸状電極１６の長さＬ１を制御することによって共振電極３のインピーダンスを変化させ、これによって、給電電極５のインピーダンスと整合させるものである。
【００２１】
凸状電極１６の長さＬ１を短くする場合においては、カッターなどの機械的手段又はレーザ光などを用い、凸状電極１６を長さ方向に切断することによって行う。
【００２２】
凸状電極１６の長さＬ１を長くする場合においては、例えば、図５に示すように、凸状電極１６に対して、電極板１８−１〜１８−３を金線１９によって接続することによって行う。さらには、図６に示すように、凸状電極１６に対して、電極板１８−１〜１８−３を導電性接着剤２０によって接続することによって行う。
【００２３】
通常の共振型光変調器においては、凸状電極１６の幅Ｗ１を５〜３００μｍとした場合に、長さＬ１を１０μｍ〜３ｍｍの範囲で制御することによって、共振電極３及び給電電極５間のインピーダンス整合を達成することができる。
【００２４】
なお、図４に示すように、凸状電極１６を共振電極３の側部に設けることにより、共振電極３における電気信号の共振を妨げることなく、共振電極３のインピーダンスを効果的に変化させることができる。
【００２５】
さらに、凸状電極１６を挟むようにしてグランド電位の対向電極１７−１及び１７−２を設けている。これによって、凸状電極１６の共振電極３における共振状態への影響が減少する。
なお、対向電極１７−１及び１７−２は、凸状電極１６と同時に同じ材料から形成することができる。
【００２６】
基板１を構成する電気光学効果を有する材料としては、上記ＬＮの他に、タンタル酸リチウム、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛ランタン）などを用いることができる。
光導波路２は、チタン熱拡散法及びプロトン交換法など公知の方法を用いて形成することができる。
共振電極３、接地電極４−１及び４−２、並びに給電電極５は、上述したように、導電性材料からメッキ法又は蒸着法などによって形成する。
【００２７】
図７は、本発明の共振型光変調器の他の例を示す平面図である。なお、図１及び２と同様の部分については同じ符号を用いて表している。
図７に示す本発明の共振型光変調器は、上記同様に、電気光学効果を有する材料からなる基板１と、この基板１に形成された光波を導波するためのマッハツエンダー型の光導波路２と、前記光波を変調するための有限長かつ両開放端の共振電極３並びに接地電極４−１及び４−２と、共振電極３に外部電源１０より所定の電気信号を印加するための給電電極５とを具えている。
【００２８】
そして、給電電極５の側部に凸状電極２６が設けられている。また、給電電極５の長手方向に並列に配置されている接地電極４−２には凹部２７が形成され、凸状電極２６は凹部２７内に位置するように設けられている。
【００２９】
この例においては、凸状電極２６の長さＬ２を変化させることによって給電電極５のインピーダンスを制御し、これによって共振電極３のインピーダンスとの整合を達成するものである。
凸状電極２６の長さＬ２の調節は、上述したような方法にしたがって実施することができる。また、凸状電極１６と同様にして形成することができる。
【００３０】
そして、凸状電極２６を給電電極５の側部に設けることにより、外部電源１０からの電気信号の供給を妨げることなく、給電電極５のインピーダンスを効果的に変化させることができる。
【００３１】
また、凸状電極２６を接地電極４−２の凹部２７内に位置するように、すなわち、接地電極４−２で凸状電極２６の側部を挟むようにして設けている。これによって、図４に示す凸状電極１６の場合と同様に、凸状電極２６の共振電極３における共振状態への影響を低減させることができる。
【００３２】
通常の共振型光変調器においては、凸状電極２６の幅Ｗ２を５〜３００μｍとした場合に、長さＬ２を１０μｍ〜３ｍｍの範囲で制御することによって、共振電極３及び給電電極５間のインピーダンス整合を達成することができる。
【００３３】
なお、図７における基板１及び光導波路２などについては、図４に示すものと同様の材料を用いることができ、同様の手段を用いて形成することができる。
【００３４】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明したが、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。
【００３５】
例えば、図４及び図７においては、共振電極又は給電電極に凸状電極を設ける場合について示しているが、これら双方の電極に凸状電極を設けることもできる。
また、図４及び７においては、凸状部材を矩形状に形成しているが、必要に応じて円弧状などあらゆる形状に形成することができる。
さらに、光導波路はマッハツエンダー型に限らず、単一の光導波路あるいは方向性結合器型の光導波路とすることもできる。
また、必要に応じて基板と各電極との間にバッファ層を設けることもできる。
【００３６】
さらに、図５及び６に示す方法と同様にして共振電極３の長さを調節することにより、この電極内における共振波長を任意に制御することができ、任意の周波数による変調を可能とすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の共振型光変調器の光変調方法及び共振型光変調器によれば、光変調器を作製した後においても凸状電極の長さを調節することにより、共振電極及び給電電極間のインピーダンス整合を達成することができる。したがって、従来のようなインピーダンス整合素子を用いていた場合と比較して、所望する特性の共振型光変調器を高い歩留まりで形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の共振型光変調器の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す共振型光変調器のＡ−Ａ’線に沿って切った断面図である。
【図３】共振電極及び給電電極間のインピーダンス整合の有無による反射減衰量を示すグラフである。
【図４】本発明の共振型光変調器の一例を示す平面図である。
【図５】凸状電極の長さ調節方法を説明する図である。
【図６】同じく凸状電極の長さ調節方法を説明する図である。
【図７】本発明の共振型光変調器の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１基板
２光導波路
３共振電極
４−１、４−２接地電極
５給電電極
６インピーダンス整合素子
７誘電体
８上部電極
９バッファ層
１０外部電源
１６、２６凸状電極
１７−１、１７−２対向電極
１８−１、１８−２、１８−３電極板
１９金線
２０導電性接着剤
２７凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical modulation method for a resonant optical modulator and a resonant optical modulator, and more particularly, to optical modulation of a resonant optical modulator that can be suitably used in a new information communication technology based on millimeter wave photonics. The present invention relates to a method and a resonant optical modulator.
[0002]
[Prior art]
With recent advances in high-speed, large-capacity optical fiber communication systems, lithium niobate (LiNbO ₃ :) instead of conventional direct modulation of laser diodes, for reasons such as broadband characteristics, low chirp characteristics, and low propagation loss. Hereinafter, a waveguide type optical modulator using the LN may be abbreviated as LN).
[0003]
In particular, by generating a standing wave type modulation signal, a light wave guided in an optical waveguide can be modulated with high efficiency, and can be suitably used in a new information communication technology based on millimeter wave photonics. For this reason, resonant optical modulators are promising.
[0004]
FIG. 1 is a plan view showing an example of a conventional resonant optical modulator, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
1 and 2 includes a substrate 1 made of a material having an electro-optic effect, for example, LN, and a Mach-Zehnder type optical waveguide for guiding a light wave formed on the substrate 1. 2, a resonance electrode 3 for modulating the light wave formed on the substrate 1, and ground electrodes 4-1 and 4-2. Further, on the substrate 1, a power supply electrode 5 for applying a predetermined electrical signal from the external power supply 10 to the resonance electrode 3 and an impedance matching element 6 for impedance matching between the resonance electrode 3 and the power supply electrode 5 are provided. It has.
[0005]
The resonant electrode 3 is open at both ends and has a finite length so as to resonate the electric signal from the power supply electrode 5 and generate a predetermined standing wave. The ground electrodes 4-1 and 4-2 are arranged in parallel in the longitudinal direction of the power supply electrode 5.
[0006]
As is apparent from FIG. 2, the impedance matching element 6 includes a dielectric 7 and an upper electrode 8 formed thereon. The capacitance of the entire matching element is controlled by appropriately setting the dielectric constant and film thickness of the dielectric 7, the size of the upper electrode 8, and the like, thereby achieving impedance matching between the resonant electrode 3 and the feeding electrode 5. I am doing so.
[0007]
Note that a buffer layer 9 is provided between the substrate 1 and the resonance electrode 3 for the purpose of preventing absorption of the light wave guided through the optical waveguide 2 by the resonance electrode.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when actually manufacturing a resonant optical modulator, the dielectric constant or thickness of the dielectric is deviated from the design value, and the impedance matching element may not be able to fully perform its function.
[0009]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the return loss of the electrical signal supplied from the power supply electrode to the resonance electrode when the impedance matching element is deviated from the design value in the resonant optical modulator having the design frequency of 10 GHz. is there.
As is clear from FIG. 3, when the impedance matching element is formed as designed, the return loss is extremely low at −40 dB. However, when the impedance matching element deviates from the designed value, the return loss is reduced. The amount increases to about -7.5 dB.
Therefore, in such a state, a sufficiently large electric signal cannot be supplied to the resonance electrode. For this reason, such an optical modulator cannot sufficiently perform its function.
[0010]
In addition, it is practically impossible to fabricate the impedance matching element as designed again by processing the optical modulator in consideration of damage to other electrodes and optical waveguides. For this reason, when the impedance matching element deviates from the design value as described above, it is necessary to manufacture the optical modulator again from the beginning, which significantly deteriorates the yield of the optical modulator.
[0011]
An object of the present invention is to provide an optical modulation method for a resonant optical modulator and an resonant optical modulator that can control the impedance between a resonant electrode and a feeding electrode after the optical modulator is manufactured. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical modulation method for a resonant optical modulator according to the present invention includes a substrate made of a material having an electrooptic effect, an optical waveguide for guiding an optical wave, and a standing wave type for the optical wave. The light of a resonance type optical modulator comprising a resonance electrode and a ground electrode for modulating the light wave by applying a modulation signal and a power supply electrode for supplying a predetermined electric signal to the resonance electrode from an external power source A modulation method,
A convex electrode is provided on at least one of the resonant electrode and the feeding electrode, and by adjusting the length of the convex electrode, impedance matching between the resonant electrode and the feeding electrode is achieved, and the feeding electrode is supplied. An optical modulation method of a resonance type optical modulator that introduces the electric signal into the resonance electrode, generates the standing wave type modulation signal at the resonance electrode, and modulates the light wave guided through the optical waveguide. There,
Adjustment of the length of the convex electrode is
In order to perform impedance matching after providing a convex electrode having a predetermined length in the resonant optical modulator in advance, the length of the convex electrode is cut or reduced, or
In order to perform impedance matching after arranging a predetermined number of convex electrodes having a predetermined length in the length direction of the convex electrodes in a state of being electrically separated, Each of the separated predetermined number of convex electrodes is electrically connected so as to increase the length of the electrode .
[0014]
The present inventors have intensively studied to achieve the above object. As a result, instead of the conventional impedance matching element, by providing a convex electrode on at least one of the resonance electrode and the feeding electrode, the impedance of these electrodes can be changed without impairing the function of the resonance electrode or the feeding electrode. Found to get.
Then, it is found that the impedance of the resonance electrode or the feeding electrode can be arbitrarily changed by adjusting the length of the convex electrode, thereby achieving impedance matching between the resonance electrode and the feeding electrode. It was.
[0015]
Moreover, since the convex electrode is exposed outside the optical modulator, it can be easily processed even after the optical modulator is manufactured. Therefore, even when the size of the convex electrode deviates from the original design value, the convex electrode as designed can be produced by adjusting the length of the convex electrode afterwards.
Furthermore, the convex electrode may be formed in an arbitrary size in advance, and the convex electrode may be processed to an arbitrary length while impedance matching between the resonant electrode and the feeding electrode is performed after the optical modulator is completed. it can.
[0016]
As described above, in the optical modulation method and resonant optical modulator of the resonant optical modulator according to the present invention, impedance matching between the resonant electrode and the feeding electrode can be achieved after the optical modulator is manufactured. Therefore, unlike the conventional resonant optical modulator, it is possible to prevent a decrease in the yield of the optical modulator due to impedance mismatch between the resonant electrode and the feeding electrode.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to the embodiments of the present invention with reference to the drawings.
FIG. 4 is a plan view showing an example of the resonant optical modulator of the present invention. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
The resonant optical modulator of the present invention shown in FIG. 4 includes a substrate 1 made of a material having an electro-optic effect, a Mach-Zehnder type optical waveguide 2 for guiding a light wave formed on the substrate 1, A resonance electrode 3 and ground electrodes 4-1 and 4-2 for modulating the light wave formed on the substrate 1, a power supply electrode 5 for applying a predetermined electric signal to the resonance electrode 3 from an external power source 10, and It has.
[0018]
The resonant electrode 3 is open at both ends and has a finite length so as to resonate the electric signal from the power supply electrode 5 and generate a predetermined standing wave. The ground electrodes 4-1 and 4-2 are arranged in parallel in the longitudinal direction of the power supply electrode 5.
A convex electrode 16 is formed at the center of the side portion of the resonance electrode 3. Further, counter electrodes 17-1 and 17-2 having a ground potential are provided so as to sandwich the convex electrode 16.
[0019]
The convex electrode 16 can be formed of a highly conductive material such as Au, Ag, or Cu, like the resonant electrode 3 and the feeding electrode 5. Then, it is formed by the plating method or the vapor deposition method at the same time as the resonance electrode 3 and the feeding electrode 5.
[0020]
In the present invention, impedance matching between the resonant electrode 3 and the feeding electrode 5 is achieved by controlling the length L1 of the convex electrode 16. That is, the impedance of the resonant electrode 3 is changed by controlling the length L1 of the convex electrode 16, and thereby the impedance of the feeding electrode 5 is matched.
[0021]
When the length L1 of the convex electrode 16 is shortened, it is performed by cutting the convex electrode 16 in the length direction using mechanical means such as a cutter or laser light.
[0022]
In the case where the length L1 of the convex electrode 16 is increased, for example, by connecting the electrode plates 18-1 to 18-3 with the gold wire 19 to the convex electrode 16, as shown in FIG. Do. Furthermore, as shown in FIG. 6, the electrode plates 18-1 to 18-3 are connected to the convex electrode 16 by a conductive adhesive 20.
[0023]
In a normal resonance type optical modulator, when the width W1 of the convex electrode 16 is 5 to 300 μm, the length L1 is controlled in the range of 10 μm to 3 mm, so that the resonance electrode 3 and the feeding electrode 5 can be controlled. Impedance matching can be achieved.
[0024]
As shown in FIG. 4, by providing the convex electrode 16 on the side of the resonance electrode 3, the impedance of the resonance electrode 3 can be effectively changed without disturbing the resonance of the electric signal in the resonance electrode 3. Can do.
[0025]
Further, counter electrodes 17-1 and 17-2 having a ground potential are provided so as to sandwich the convex electrode 16. Thereby, the influence of the convex electrode 16 on the resonance state in the resonance electrode 3 is reduced.
The counter electrodes 17-1 and 17-2 can be formed of the same material at the same time as the convex electrode 16.
[0026]
In addition to the above LN, lithium tantalate, PLZT (lead lanthanum zirconate titanate), or the like can be used as a material having an electro-optic effect constituting the substrate 1.
The optical waveguide 2 can be formed using a known method such as a titanium thermal diffusion method or a proton exchange method.
As described above, the resonant electrode 3, the ground electrodes 4-1 and 4-2, and the power supply electrode 5 are formed from a conductive material by a plating method or a vapor deposition method.
[0027]
FIG. 7 is a plan view showing another example of the resonant optical modulator of the present invention. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
The resonant optical modulator of the present invention shown in FIG. 7 includes a substrate 1 made of a material having an electro-optic effect and a Mach-Zehnder type optical waveguide for guiding a light wave formed on the substrate 1 as described above. For applying a predetermined electrical signal from the external power source 10 to the waveguide 2, the resonant electrode 3 of the finite length and both open ends for modulating the light wave, the ground electrodes 4-1 and 4-2, and the resonant electrode 3. The power supply electrode 5 is provided.
[0028]
A convex electrode 26 is provided on the side of the power supply electrode 5. The ground electrode 4-2 arranged in parallel in the longitudinal direction of the power supply electrode 5 is formed with a recess 27, and the convex electrode 26 is provided so as to be positioned in the recess 27.
[0029]
In this example, the impedance of the feeding electrode 5 is controlled by changing the length L2 of the convex electrode 26, thereby achieving matching with the impedance of the resonance electrode 3.
The adjustment of the length L2 of the convex electrode 26 can be performed according to the method described above. Further, it can be formed in the same manner as the convex electrode 16.
[0030]
By providing the convex electrode 26 on the side of the power supply electrode 5, it is possible to effectively change the impedance of the power supply electrode 5 without disturbing the supply of an electric signal from the external power supply 10.
[0031]
Further, the convex electrode 26 is provided so as to be positioned in the concave portion 27 of the ground electrode 4-2, that is, the side portion of the convex electrode 26 is sandwiched by the ground electrode 4-2. As a result, as in the case of the convex electrode 16 shown in FIG. 4, the influence of the convex electrode 26 on the resonance state in the resonant electrode 3 can be reduced.
[0032]
In a normal resonance type optical modulator, when the width W2 of the convex electrode 26 is 5 to 300 μm, the length L2 is controlled in the range of 10 μm to 3 mm, so that the distance between the resonance electrode 3 and the feeding electrode 5 is increased. Impedance matching can be achieved.
[0033]
Note that the substrate 1 and the optical waveguide 2 shown in FIG. 7 can be made of the same material as that shown in FIG. 4 and can be formed using the same means.
[0034]
As mentioned above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the present invention with specific examples, but the present invention is not limited to the above contents, and all modifications and changes are made without departing from the scope of the present invention. Is possible.
[0035]
For example, although FIGS. 4 and 7 show the case where the resonant electrode or the feeding electrode is provided with a convex electrode, the convex electrode may be provided on both of these electrodes.
4 and 7, the convex member is formed in a rectangular shape, but may be formed in any shape such as an arc shape as necessary.
Furthermore, the optical waveguide is not limited to the Mach-Zehnder type, but may be a single optical waveguide or a directional coupler type optical waveguide.
Moreover, a buffer layer can be provided between the substrate and each electrode as necessary.
[0036]
Further, by adjusting the length of the resonant electrode 3 in the same manner as shown in FIGS. 5 and 6, the resonant wavelength in the electrode can be arbitrarily controlled, and modulation by an arbitrary frequency can be performed. Can do.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical modulation method and the resonant optical modulator of the present invention, the length of the convex electrode can be adjusted even after the optical modulator is manufactured, so that the resonance Impedance matching between the electrode and the feed electrode can be achieved. Therefore, it is possible to form a resonant optical modulator having desired characteristics with a high yield as compared with the case where an impedance matching element as in the prior art is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an example of a conventional resonant optical modulator.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the resonant optical modulator shown in FIG.
FIG. 3 is a graph showing the amount of return loss depending on the presence or absence of impedance matching between a resonance electrode and a feeding electrode.
FIG. 4 is a plan view showing an example of a resonant optical modulator according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of adjusting the length of a convex electrode.
FIG. 6 is also a diagram for explaining a method for adjusting the length of a convex electrode.
FIG. 7 is a plan view showing another example of the resonant optical modulator of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Optical waveguide 3 Resonance electrode 4-1, 4-2 Ground electrode 5 Feeding electrode 6 Impedance matching element 7 Dielectric 8 Upper electrode 9 Buffer layer 10 External power supply 16, 26 Convex electrode 17-1, 17-2 Opposite Electrodes 18-1, 18-2, 18-3 Electrode plate 19 Gold wire 20 Conductive adhesive 27 Recess

Claims

電気光学効果を有する材料からなる基板と、光波を導波するための光導波路と、前記光波に定在波型の変調信号を印加して前記光波を変調するための共振電極及び接地電極と、この共振電極に外部電源から所定の電気信号を供給するための給電電極とを具えた共振型光変調器の光変調方法であって、
前記共振電極及び前記給電電極の少なくとも一方に凸状電極を設け、この凸状電極の長さを調整することにより、前記共振電極及び前記給電電極間のインピーダンス整合を図り、前記給電電極に供給された前記電気信号を前記共振電極に導入し、前記共振電極に前記定在波型の変調信号を発生させて、前記光導波路を導波する光波を変調する共振型光変調器の光変調方法であって、
前記凸状電極の長さの調整は、
予め所定の長さを有する凸状電極を当該共振型光変調器に設けた後にインピーダンス整合を図るべく、前記凸状電極の長さを短くするように切断して行うか、又は、
予め所定の長さを有する所定数の凸状電極を電気的に分離させた状態で当該凸状電極の長さ方向に並べて当該共振型光変調器に設けた後にインピーダンス整合を図るべく、前記凸状電極の長さを長くするように当該分離された所定数の凸状電極の各々を電気的に接続して行うことを特徴とする、共振型光変調器の光変調方法。A substrate made of a material having an electro-optic effect, an optical waveguide for guiding an optical wave, a resonance electrode and a ground electrode for modulating the optical wave by applying a standing wave type modulation signal to the optical wave, An optical modulation method for a resonant optical modulator comprising a power supply electrode for supplying a predetermined electrical signal from an external power source to the resonant electrode,
A convex electrode is provided on at least one of the resonant electrode and the feeding electrode, and by adjusting the length of the convex electrode, impedance matching between the resonant electrode and the feeding electrode is achieved, and the feeding electrode is supplied. An optical modulation method of a resonance type optical modulator that introduces the electric signal into the resonance electrode, generates the standing wave type modulation signal at the resonance electrode, and modulates the light wave guided through the optical waveguide. There,
Adjustment of the length of the convex electrode is
In order to perform impedance matching after providing a convex electrode having a predetermined length in the resonant optical modulator in advance, the length of the convex electrode is cut or reduced, or
In order to perform impedance matching after arranging a predetermined number of convex electrodes having a predetermined length in the length direction of the convex electrodes in a state of being electrically separated, An optical modulation method for a resonance type optical modulator, wherein the predetermined number of separated convex electrodes are electrically connected so as to increase the length of the electrode.