JP4907378B2 - 光変調装置 - Google Patents
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Description
〔S1〕従来では、まず、駆動電圧を小さくしようとする。
〔S2〕駆動電圧を小さくした分、光導波路11に強い電界を与えるために、ギャップSを狭くする。
〔S3〕ギャップSが狭いと導体損の影響が大きくなるため、高周波の損質が大きくなる。
〔S4〕導体損の影響を小さくするため、作用長Lを短くする。
〔S5〕作用長Lが短いため、光の位相変化が小さくなってしまう。
〔S6〕光の位相変化を大きくするため、駆動電圧を大きくしなければならず、ステップS1と矛盾が生じる。
〔S11〕ギャップSを狭くする。
〔S12〕ギャップSが狭いと、高周波損失が大きくなるが、駆動電圧は小さくできる。
〔S13〕高周波損失を小さくするために、作用長Lを短くする。
〔S14〕作用長Lを短くしたため、高周波損失は小さくすることができるが、光の位相変化が減少するため、駆動電圧は大きくしなければならないといった問題が発生する。
〔S21〕マイクロ波の減衰量を一定となるようにした場合の作用長LとギャップSとの関係を求めた図6に示したグラフにもとづき、ギャップSを広げる。また、このとき、ギャップSに応じて作用長Lを伸ばす。
〔S22〕ギャップSのみを広げた場合では、高周波損失は小さくなるが、駆動電圧は大きくしなければならない。また、作用長Lのみを伸ばした場合では、高周波損失は大きくなるが、駆動電圧は小さくできる。
〔S23〕ステップS21のように、ギャップSを広げ、作用長Lを伸ばすことにより、高周波の損失を低減し(∵図4、図6)、駆動電圧を低減させる(∵図7)。
前記信号電極の特性インピーダンスの範囲をマイクロ波の反射が一定値以下となるように定め、光とマイクロ波の位相を整合した場合に、
前記信号電極と前記接地電極のギャップが50μm以上、かつ前記信号電極の作用長が50mm以上で、40Gb/s以上の光変調を行うことを特徴とする光変調装置。
(付記3) 駆動電圧が1.5V以下で、前記ギャップが62μm以上、前記接地電極の厚さが28μm以上であることを特徴とする付記1記載の光変調装置。
(付記5) 前記信号電極は、デュアル電極またはシングル電極の形状であることを特徴とする付記1記載の光変調装置。
マイクロ波の反射が一定値以下となる特性インピーダンスの許容範囲を求め、
前記マイクロ波の実効屈折率を光の実効屈折率に一致させて位相整合を行い、
前記位相整合を行った場合の、信号電極と接地電極間のギャップと前記接地電極の厚さとの第1の関係を求め、
前記許容範囲内での前記ギャップと前記接地電極の厚さとの第2の関係を求め、
前記第1の関係及び前記第2の関係から、前記許容範囲内でかつ前記位相整合した場合で、前記ギャップと前記接地電極の厚さとの関係を定める条件範囲を求め、
前記条件範囲内に、前記駆動電圧及び前記信号電極の作用長をプロットし、
前記駆動電圧及び前記マイクロ波の高周波成分損失の低減化を図るために、前記ギャップを広げて、かつ前記作用長を伸ばしたときの、前記ギャップと、前記作用長と、前記駆動電圧と、前記接地電極の厚さとの最適な値を求めることを特徴とする光変調装置の設計方法。
(付記11) 前記信号電極を、デュアル電極またはシングル電極の形状で設計することを特徴とする付記7記載の光変調装置の設計方法。
11、11a、11b 光導波路
12 信号電極
13 接地電極
L 作用長
Sa、Sb 信号源
Claims (2)
- ニオブ酸リチウム基板上に形成された光導波路と、
特性インピーダンスの範囲を45〜50Ωの範囲に有してマイクロ波の反射量を−20dB以下とし、作用長が50mm以上である、前記光導波路の近傍に形成された信号電極と、
厚さが11μm以上であって、前記信号電極の両側に形成された接地電極と、
前記信号電極が上部に形成され、前記信号電極を前記マイクロ波が進行するときの実効屈折率が、前記光導波路を光が進行するときの実効屈折率と同一となるような高さを有するリッジと、
を備え、
前記信号電極と前記接地電極のギャップが56μm以上であり、デュアルドライブでの駆動電圧が1.6V以下で、40Gb/s以上の変調を行う、
ことを特徴とする光変調装置。 - ニオブ酸リチウム基板上に形成された光導波路と、
特性インピーダンスの範囲を45〜50Ωの範囲に有してマイクロ波の反射量を−20dB以下とし、作用長が50mm以上である、前記光導波路の近傍に形成された信号電極と、
厚さが28μm以上であって、前記信号電極の両側に形成された接地電極と、
前記信号電極が上部に形成され、前記信号電極を前記マイクロ波が進行するときの実効屈折率が、前記光導波路を光が進行するときの実効屈折率と同一となるような高さを有するリッジと、
を備え、
前記信号電極と前記接地電極とのギャップが62μm以上であり、デュアルドライブでの駆動電圧が1.5V以下で、40Gb/s以上の変調を行う、
ことを特徴とする光変調装置。
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JP2007038541A JP4907378B2 (ja) | 2007-02-19 | 2007-02-19 | 光変調装置 |
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