JP5691747B2 - Traveling wave type light modulator - Google Patents
Traveling wave type light modulator Download PDFInfo
- Publication number
- JP5691747B2 JP5691747B2 JP2011080226A JP2011080226A JP5691747B2 JP 5691747 B2 JP5691747 B2 JP 5691747B2 JP 2011080226 A JP2011080226 A JP 2011080226A JP 2011080226 A JP2011080226 A JP 2011080226A JP 5691747 B2 JP5691747 B2 JP 5691747B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- electrode
- electrodes
- signal electrode
- traveling wave
- 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
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Description
本発明は進行波型光変調素子に関し、特に、基板に光導波路と変調電極とを形成し、該光導波路を伝搬する光波を変調する進行波型光変調素子に関する。 The present invention relates to a traveling wave light modulation element, and more particularly, to a traveling wave light modulation element that forms an optical waveguide and a modulation electrode on a substrate and modulates a light wave propagating through the optical waveguide.
光通信分野や光計測分野において、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）などの電気光学効果を有する基板上に光導波路と変調電極を形成した、光強度変調器などの進行波型光変調素子は広く使われている。 In the optical communication field and the optical measurement field, a traveling wave type light modulation element such as a light intensity modulator in which an optical waveguide and a modulation electrode are formed on a substrate having an electro-optic effect such as lithium niobate (LN) is widely used. ing.
進行波型光変調素子では、変調電極を構成する信号電極に高周波信号（マイクロ波）を印加し、該高周波信号が信号電極を伝搬するのに合わせて、光導波路を伝搬する光波を変調するよう構成されている。 In the traveling wave type optical modulation element, a high frequency signal (microwave) is applied to the signal electrode constituting the modulation electrode, and the light wave propagating through the optical waveguide is modulated as the high frequency signal propagates through the signal electrode. It is configured.
例えば、光導波路の一部にマッハツェンダー型導波路（ＭＺ型導波路）を形成し、ＭＺ型導波路を構成する２つの分岐導波路に沿って、独立した２つの信号電極を配置する場合のように、複数の信号電極を用いる場合には、信号電極を伝搬する変調信号が各光導波路に電界を印加するタイミングを正確に調整する必要がある。 For example, when a Mach-Zehnder type waveguide (MZ type waveguide) is formed in a part of an optical waveguide, and two independent signal electrodes are arranged along two branching waveguides constituting the MZ type waveguide As described above, when a plurality of signal electrodes are used, it is necessary to accurately adjust the timing at which the modulation signal propagating through the signal electrodes applies an electric field to each optical waveguide.
特許文献１や特許文献２に示すように、複数の信号電極を伝搬する変調信号が形成する電界が、各光導波路に印加されるタイミングを調整するため、信号電極の一部に遅延線路部分を設けることが知られている。
As shown in
他方、ＭＺ型導波路の２つの分岐導波路に沿って配置された２つの信号電極のように、近接して信号電極を配置する場合には、片方の電極を伝搬している変調信号が、他方の信号電極に乗り移る、「クロストーク現象」が発生し易くなる。進行波型光変調素子では、図１に示すように、信号電極が形成する電界が光導波路２に作用する部分（作用領域）において、信号電極３１，３２が近接して配置されることが多い。このため、２つの信号電極の作用領域における間隔Ｇは、クロストーク現象が発生しないような距離に維持されている。
On the other hand, when the signal electrodes are arranged close to each other like the two signal electrodes arranged along the two branch waveguides of the MZ type waveguide, the modulation signal propagating through one of the electrodes is The “crosstalk phenomenon” that changes to the other signal electrode is likely to occur. In the traveling wave type optical modulation element, as shown in FIG. 1, the
また、図１のように、基板の同じ側面側に複数の信号電極の入力部Ｐ１，Ｐ２を配置すると共に、上述した遅延線路部を設ける場合には、符号Ｓ２で示すように、信号電極３１及び３２が互いに近接すると共に、近接した状態で作用領域まで並んで配置される場合が多くなる。しかも、これらの間隔Ｓ２は、作用領域における信号電極の間隔Ｇよりも狭くなっており、クロストーク現象がより発生し易くなっている。
Further, as shown in FIG. 1, when the input portions P1 and P2 of a plurality of signal electrodes are arranged on the same side surface side of the substrate and the above-described delay line portion is provided, the
ここで、基板の同じ側面側に信号電極の入力部を集約することは、光変調素子モジュールを含む通信装置を小型化でき、光変調素子の高周波特性を改善する利点がある。例えば、図２に示すように、進行波型光変調素子モジュール１００の高周波入力端子１０２を片側に配置することで、駆動ドライバなどの電気回路を備えた高周波基板（ボード）１０１を光変調素子モジュールの片側のみに配置でき、ボード上に必要な電気回路を集積化することも可能となる、これにより光変調素子モジュールやボードをコンパクトに配置することが出来る。しかも、高周波入力端子１０２に係る接続距離も短くなり、高周波特性を良好にすることが可能となるなど、多くの利点がある。符号１０４は光ファイバ、符号１０３は光変調素子のモニタ用端子などである。
Here, consolidating the input portions of the signal electrodes on the same side surface side of the substrate is advantageous in that the communication device including the light modulation element module can be downsized and the high frequency characteristics of the light modulation element are improved. For example, as shown in FIG. 2, the high
他方、特許文献３では、作用領域に至る信号電極間でクロストーク現象が発生するのを抑制するため、作用領域までの信号電極が配置されている配線部分を常誘電体の基板で形成し、作用領域に使用される強誘電体の基板と異なる基板で構成することが開示されている。
On the other hand, in
しかしながら、信号電極の途中で基板材料を異ならせると、変調信号であるマイクロ波の反射や接続損失が発生し、光変調素子の特性劣化の原因となる。しかも、異なる基板を用いて電極形成を行うには、製造工程が複雑化し、高コスト化の原因ともなる。 However, if the substrate material is changed in the middle of the signal electrode, the microwave that is the modulation signal is reflected and the connection loss occurs, which causes deterioration of the characteristics of the light modulation element. In addition, forming electrodes using different substrates complicates the manufacturing process and increases costs.
本発明は、上述した問題を解消し、信号電極の入力部から作用領域に至るまでの間でも、クロストーク現象が抑制可能であり、かつ製造コストの増加を抑制した進行波型光変調素子を提供することである。 The present invention eliminates the above-described problems, and a traveling wave light modulation element that can suppress the crosstalk phenomenon and suppress the increase in manufacturing cost even from the input part of the signal electrode to the working region. Is to provide.
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する進行波型光変調素子において、該光導波路は、主ＭＺ型導波路の２つの分岐導波路に、副ＭＺ型導波路を入れ子型に配置した構成を備え、該変調電極は、信号電極と接地電極から構成され、該信号電極は、該副ＭＺ型導波路の各分岐導波路に沿って配置された４本の信号電極を備え、該信号電極の全ての入力部は、該基板の第１の側面側に設けられ、該信号電極が形成する電界が該光導波路に作用する作用領域の位置が、該第１の側面に最も近い第１の信号電極と、該作用領域の位置が、該第１の側面に対向する第２の側面に最も近い第２の信号電極については、各作用領域の作用開始部において、該第１の信号電極は該第１の側面側から、該第２の信号電極は該第２の側面側から、各々導入され、該入力部における互いの信号電極の間隔は、該作用領域における互いの信号電極の距離の最小値より大きく、該入力部から該作用領域までの間の信号電極間の距離の最小値が、該作用領域における互いの信号電極の距離の最小値よりも大きくなるように設定されることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の進行波型光変調素子において、該信号電極が蛇行又は折れ曲がることで、信号電極の一部と同じ信号電極の他の一部とが並列する箇所が存在し、当該並列する箇所の信号電極間の最も短い距離が、該作用領域における互いの信号電極の距離の最小値より大きくなるように設定されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項３に係る発明は、請求項１又は２のいずれかに記載の進行波型光変調素子において、各信号電極は、該入力部から該作用領域に至るまでの間で、変調信号の伝搬に係る電気的距離が等しく設定されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the traveling wave optical modulation element according to the first or second aspect , each signal electrode propagates a modulated signal from the input section to the action region. The electrical distances related to are set equal.
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の進行波型光変調素子において、該信号電極間に配置される接地電極は、各信号電極に沿った複数の接地電極で構成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the traveling wave optical modulator according to any one of the first to third aspects, the ground electrode disposed between the signal electrodes is a plurality of ground electrodes along each signal electrode. It is configured.
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の進行波型光変調素子において、該作用領域における該信号電極間にある複数の接地電極は、部分的に他の接地電極と電気接続されていることを特徴とする。
The invention according to claim 5, in the traveling wave type optical modulator according to
請求項１に係る発明により、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する進行波型光変調素子において、該光導波路は、主ＭＺ型導波路の２つの分岐導波路に、副ＭＺ型導波路を入れ子型に配置した構成を備え、該変調電極は、信号電極と接地電極から構成され、該信号電極は、該副ＭＺ型導波路の各分岐導波路に沿って配置された４本の信号電極を備え、該信号電極の全ての入力部は、該基板の第１の側面側に設けられ、該信号電極が形成する電界が該光導波路に作用する作用領域の位置が、該第１の側面に最も近い第１の信号電極と、該作用領域の位置が、該第１の側面に対向する第２の側面に最も近い第２の信号電極については、各作用領域の作用開始部において、該第１の信号電極は該第１の側面側から、該第２の信号電極は該第２の側面側から、各々導入されるため、作用領域以外において信号電極の間隔を広げることが可能となり、作用領域外におけるクロストーク現象を抑制することが可能となる。しかも、信号電極の配線パターンを調整することにより達成できるため、製造コストの増加を抑制することも可能となる。
The invention according to
しかも、入力部における互いの信号電極の間隔は、作用領域における互いの信号電極の距離の最小値より大きく、該入力部から該作用領域までの間の信号電極間の距離の最小値が、該作用領域における互いの信号電極の距離の最小値よりも大きくなるように設定されているため、常に、入力部から作用領域までの信号電極の間隔を広く設定でき、入力部から作用領域までの間でクロストーク現象が発生するのを効果的に抑制することが可能となる。 In addition, the distance between the signal electrodes in the input portion is larger than the minimum value of the distance between the signal electrodes in the active region, and the minimum value of the distance between the signal electrodes from the input portion to the active region is Since it is set to be larger than the minimum value of the distance between the signal electrodes in the action area, the distance between the signal electrodes from the input part to the action area can always be set wide, and the distance between the input part and the action area can be set. Thus, it is possible to effectively suppress the occurrence of the crosstalk phenomenon.
請求項２に係る発明により、信号電極が蛇行又は折れ曲がることで、信号電極の一部と同じ信号電極の他の一部とが並列する箇所が存在し、当該並列する箇所の信号電極間の最も短い距離が、該作用領域における互いの信号電極の距離の最小値より大きくなるように設定されているため、作用領域外における単一の信号電極内におけるクロストーク現象までも抑制することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the signal electrode meanders or bends, so that there is a place where a part of the signal electrode and another part of the same signal electrode are in parallel, Since the short distance is set to be larger than the minimum value of the distance between the signal electrodes in the working region, it is possible to suppress the crosstalk phenomenon in a single signal electrode outside the working region. Become.
請求項３に係る発明により、各信号電極は、入力部から作用領域に至るまでの間で、変調信号の伝搬に係る電気的距離が等しく設定されているため、各信号電極間において、作用領域に印加される変調信号のタイミングを精確に調整することが可能となる。しかも、電気的距離を等しくするため遅延線路部を利用した場合でも、信号電極の入力部から作用領域に至るまでの間でクロストーク現象が抑制されるため、光変調特性の劣化が少ない進行波型光変調素子を提供することが可能となる。
According to the invention of
請求項４に係る発明により、信号電極間に配置される接地電極は、各信号電極に沿った複数の接地電極で構成されているため、信号電極間のクロストーク現象をより一層抑制することが可能となる。また、信号電極間の間隔が広くなっても、各々の信号電極に対応する接地電極を有するため、例えば、信号電極間に１つの接地電極を形成する場合と比較し、接地電極が占める面積を少なくすることができ、電極と基板との間の熱膨張差による内部応力の発生を抑制できると共に、電極の製造に係る材料コストも抑制することができる。
According to the invention of
請求項５に係る発明により、作用領域における信号電極間にある複数の接地電極は、部分的に他の接地電極と電気接続されているため、高周波特性が改善された進行波型光変調素子を得ることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the plurality of ground electrodes between the signal electrodes in the working region are partially electrically connected to other ground electrodes, the traveling wave type light modulation element with improved high frequency characteristics can be obtained. Can be obtained.
本発明の進行波型光変調素子について、以下に詳細に説明する。
図３に示すように、本発明の進行波型光変調素子は、電気光学効果を有する基板１と、該基板に形成された光導波路２と、該光導波路を伝搬する光波を変調する変調電極とを有する進行波型光変調素子において、該変調電極は、２本以上の信号電極（３１，３２）と接地電極（不図示）から構成され、該信号電極の全ての入力部（Ｐ１，Ｐ２）は、該基板の第１の側面（１１）側に設けられ、該信号電極が形成する電界が該光導波路に作用する作用領域の位置が、該第１の側面に最も近い第１の信号電極３１と、該作用領域の位置が、該第１の側面に対向する第２の側面（１２）に最も近い第２の信号電極３２については、各作用領域の作用開始部（Ｃ１，Ｃ２）において、該第１の信号電極は該第１の側面側から、該第２の信号電極は該第２の側面側から、各々導入されることを特徴とする。つまり、図３において、第１の信号電極３１は、作用開始部Ｃ１に対して基板１の第１の側面（１１）側から上がってきており、第２の信号電極３２は、作用開始部Ｃ２に対して基板１の第２の側面（１２）側から下がってきている。
The traveling wave light modulation element of the present invention will be described in detail below.
As shown in FIG. 3, the traveling wave optical modulation element of the present invention includes a
本発明に利用される基板としては、誘電体基板や電気光学効果を有する材料を用いた基板が利用でき、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛ランタン）、及び石英系の材料、並びにこれらの材料を組み合わせた基板が利用可能である。特に、電気光学効果の高いニオブ酸リチウム（ＬＮ）結晶が好適に利用される。 As the substrate used in the present invention, a dielectric substrate or a substrate using a material having an electro-optic effect can be used. For example, lithium niobate, lithium tantalate, PLZT (lead lanthanum zirconate titanate), and quartz System materials and substrates combining these materials are available. In particular, a lithium niobate (LN) crystal having a high electro-optic effect is preferably used.
基板に光導波路を形成する方法としては、Ｔｉなどを熱拡散法やプロトン交換法などで基板表面に拡散させることにより形成することができる。また、光導波路以外の基板をエッチングしたり、光導波路の両側に溝を形成するなど、基板に光導波路に対応する部分を凸状としたリッジ形状の導波路を利用することも可能である。 As a method of forming the optical waveguide on the substrate, it can be formed by diffusing Ti or the like on the substrate surface by a thermal diffusion method or a proton exchange method. It is also possible to use a ridge-shaped waveguide having a convex portion corresponding to the optical waveguide, such as etching a substrate other than the optical waveguide or forming grooves on both sides of the optical waveguide.
進行波型光変調素子では、基板上に信号電極や接地電極などの変調電極が形成される。このような電極は、Ｔｉ・Ａｕの電極パターンの形成及び金メッキ方法などにより形成することが可能である。さらに、必要に応じて光導波路形成後の基板表面に誘電体ＳｉＯ２等のバッファ層を設け、バッファ層の上に変調電極を形成することも可能である。 In a traveling wave light modulation element, a modulation electrode such as a signal electrode or a ground electrode is formed on a substrate. Such an electrode can be formed by forming a Ti / Au electrode pattern, a gold plating method, or the like. Further, if necessary, a buffer layer such as a dielectric SiO 2 may be provided on the substrate surface after the optical waveguide is formed, and a modulation electrode may be formed on the buffer layer.
変調電極は、２本以上の信号電極（３１，３２）を有し、通常、当該信号電極を挟むように接地電極が配置され、コプレーナ型線路を形成している。図３では、マッハツェンダー型導波路（ＭＺ型導波路）を有する光導波路２が形成され、ＭＺ型導波路の一端から入射光Ｌ１を導入し、他端から出射光Ｌ２を出力している。
The modulation electrode has two or more signal electrodes (31, 32). Usually, a ground electrode is disposed so as to sandwich the signal electrode, thereby forming a coplanar line. In FIG. 3, an
各信号電極（３１，３２）は、ＭＺ型導波路を構成する分岐導波路（２１，２２）に対して電界を印加するよう構成されている。また、信号電極の入力部（Ｐ１，Ｐ２）から分岐導波路がある作用領域までの間で、必要に応じて、信号電極の長さを調整するため遅延線路部分（例えば、図３の信号電極３１の蛇行部分）が形成されている。 Each signal electrode (31, 32) is configured to apply an electric field to the branched waveguides (21, 22) constituting the MZ type waveguide. Further, a delay line portion (for example, the signal electrode of FIG. 3) is used to adjust the length of the signal electrode as necessary between the input portion (P1, P2) of the signal electrode and the working region where the branching waveguide is located. 31 meandering portions) are formed.
信号電極（３１，３２）に印加される変調信号（Ｍ１，Ｍ２）の位相が揃っている場合には、通常、各信号電極の入力部から作用領域までの変調信号の伝搬に係る電気的距離は同じになるように遅延線路部分を含む線路の長さや、線路のマイクロ波に対する屈折率などが設定されている。 When the modulation signals (M1, M2) applied to the signal electrodes (31, 32) have the same phase, the electrical distance related to the propagation of the modulation signal from the input part of each signal electrode to the working region is usually obtained. Are set so that the length of the line including the delay line portion, the refractive index of the line with respect to the microwave, and the like are set to be the same.
本発明の進行波型光変調素子では、信号電極のうち作用領域が、第１の側面（１１）側に最も近い第１の信号電極３１と、第１の側面に対向する第２側面（１２）側に最も近い第２の信号電極３２とが、各信号電極が形成する電界が光導波路２に作用する作用領域の各作用開始部（Ｃ１，Ｃ２）において、外側の側面側から導入されるため、信号電極間の距離を広くすることが可能となる。
In the traveling wave type light modulation device of the present invention, the
また、入力部（Ｐ１，Ｐ２）における互いの信号電極の間隔（Ｓ１）は、該作用領域における互いの信号電極の距離Ｇの最小値より大きく、該入力部から該作用領域までの間の信号電極間の距離（Ｓ２）の最小値が、前記距離Ｇの最小値よりも大きくなるように設定することで、該入力部から該作用領域に至るまでの間において、確実にクロストーク現象の発生を抑制することが可能となる。 In addition, the distance (S1) between the signal electrodes in the input section (P1, P2) is larger than the minimum value of the distance G between the signal electrodes in the action area, and the signal between the input section and the action area. By setting the minimum value of the distance (S2) between the electrodes to be larger than the minimum value of the distance G, the crosstalk phenomenon is reliably generated from the input unit to the action region. Can be suppressed.
ところで、第１の信号電極３１の遅延線路部分のように、信号電極が蛇行又は折れ曲がることで、単一の信号電極自身で近接する部分（信号電極の一部と同じ信号電極の他の一部とが並列する箇所）が発生する。このような場合でも、信号入力部から作用領域までの間の信号電極の当該信号電極自身の最も短い距離Ｓ３が、該作用領域における互いの信号電極の距離Ｇの最小値より大きくなるように設定することで、蛇行又は折れ曲がっている部分での同一信号電極内におけるクロストークを抑制することができる。
By the way, like the delay line portion of the
また、図３のように、遅延線路部分を有す場合でも、信号電極の間隔Ｓ１〜Ｓ３を、常に、作用領域の両者の近接距離Ｇの最小値より大きくなるように設定しているため、信号電極の入力部から作用領域までの間で、クロストーク現象が発生するのを効果的に抑制することが可能となる。しかも、信号電極の配線パターンを調整するだけで、容易に実現することが可能であるため、製造コストの増加も抑制される。 Further, as shown in FIG. 3, even when the delay line portion is provided, the signal electrode intervals S1 to S3 are always set to be larger than the minimum value of the proximity distance G between the two active regions. It is possible to effectively suppress the occurrence of the crosstalk phenomenon between the input portion of the signal electrode and the action region. In addition, since it can be easily realized only by adjusting the wiring pattern of the signal electrode, an increase in manufacturing cost is also suppressed.
また、各信号電極は、入力部から作用領域に至るまでの間で、変調信号の伝搬に係る電気的距離を等しく設定することで、信号電極間において、作用領域に印加される変調信号のタイミングを精確に設定することが可能となる。勿論、遅延線路部などの信号電極の長さを調整するだけでなく、線路の屈折率を調整しマイクロ波の伝搬速度を調整することでも、結果として最終的な電気的距離が等しい場合には、各変調信号を同相状態で作用開始部に印加することが可能となる。 In addition, each signal electrode is set to have the same electrical distance related to the propagation of the modulation signal from the input section to the action area, thereby allowing the timing of the modulation signal applied to the action area between the signal electrodes. Can be set accurately. Of course, not only adjusting the length of the signal electrode such as the delay line section, but also adjusting the refractive index of the line and adjusting the propagation speed of the microwave, as a result, when the final electrical distance is equal Each modulation signal can be applied to the action starting portion in the in-phase state.
図４は、図３の一点鎖線Ａ−Ａにおける断面図を示している。図４は、２つの信号電極の間に１つの接地電極（ＧＮＤ２）を配置している例である。符号２１，２２は、分岐導波路を示す。この場合には、２つの信号電極（３１，３２）の間隔Ｇが近接する場合には、クロストーク現象が発生し易くなる。これを抑制するには、図５に示すように、信号電極間に配置される接地電極を、ＧＮＤ２ａとＧＮＤ２ｂに分けることで、クロストーク現象を抑制することが可能となる。
FIG. 4 shows a cross-sectional view taken along one-dot chain line AA in FIG. FIG. 4 shows an example in which one ground electrode (GND2) is arranged between two signal electrodes.
図６は、図５の一点鎖線Ａ−Ａにおける断面図であり、接地電極（ＧＮＤ２）を２つ（ＧＮＤ２ａ，ＧＮＤ２ｂ）に分けている。しかも、図５に示すように、入力部（Ｐ１，Ｐ２）から作用領域までの信号電極の間隔は、作用領域での両者の間隔よりも広くなるように設定することで、信号電極間に１つの接地電極を形成する場合と比較し、接地電極が占める面積を少なくすることができる。電極が占める面積が多い場合には、電極と基板との間の熱膨張差による内部応力が発生し易く、温度ドリフト現象などの弊害が発生する。また、光導波路を伝搬する光波を接地電極が吸収し易くなり、信号光の伝搬損失も増加する。 FIG. 6 is a cross-sectional view taken along one-dot chain line AA in FIG. 5, and the ground electrode (GND2) is divided into two (GND2a, GND2b). In addition, as shown in FIG. 5, the distance between the signal electrodes from the input part (P1, P2) to the action area is set to be larger than the distance between the two in the action area. Compared with the case where two ground electrodes are formed, the area occupied by the ground electrode can be reduced. When the electrode occupies a large area, internal stress due to a difference in thermal expansion between the electrode and the substrate is likely to occur, and adverse effects such as a temperature drift phenomenon occur. In addition, the light wave propagating through the optical waveguide is easily absorbed by the ground electrode, and the propagation loss of signal light increases.
ただし、作用領域における信号電極間にある複数の接地電極は、図５及び６に示すように、金線４又は４’で、信号電極間にある接地電極（ＧＮＤ２ａ，ＧＮＤ２ｂ）同士、又は信号電極を跨いで接地電極（ＧＮＤ１とＧＮＤ２ａ，ＧＮＤ３とＧＮＤ２ｂ）同士を、部分的に電気接続することで、接地電極の動作が不安定化するのを抑制でき、進行波型光変調素子の高周波特性を改善することが可能となる。金線４（又は４’）の間隔は、入力する最大周波数の波長の１／１０以下が望ましい。それ以上であると金線の間がアンテナとなる。
However, as shown in FIGS. 5 and 6, the plurality of ground electrodes between the signal electrodes in the working region are the
本発明の進行波型光変調素子では、信号電極の入力部は、基板の同じ側面側に配置しているが、出力部の端子は、図３に示すように、基板の対向する異なる側面側に配置することで、信号電極の平行部分を少なくでき、作用領域以外で作用領域から出力部に至る間でのクロストーク現象の発生を一層抑制することが可能となる。 In the traveling wave type light modulation device of the present invention, the input portion of the signal electrode is arranged on the same side surface side of the substrate, but the terminal of the output portion is on the different side surface on the opposite side of the substrate as shown in FIG. By arranging them in parallel, the number of parallel portions of the signal electrodes can be reduced, and it is possible to further suppress the occurrence of a crosstalk phenomenon from the action region to the output part other than the action region.
図７は、光導波路２に、ＭＺ型導波路（主ＭＺ型導波路）の２つの分岐導波路に、他のＭＺ型導波路（副ＭＺ型導波路）（２３，２４）を入れ子型に配置した進行波型光変調素子を示している。このような複数のＭＺ型導波路を有する場合には、２本以上の信号電極が設けるケースが多く、本発明を利用して、信号電極の入力部から作用領域までの信号電極間の間隔Ｓ２を、作用領域における信号電極の近接距離より広く構成することで、入力部から作用領域までの間におけるクロストーク現象を効果的に抑制することが可能となる。
FIG. 7 shows an
図８及び図９は、図７の光導波路に対して、副ＭＺ型導波路（２３，２４）の各分岐導波路に信号電極を配置したものである。このように４つの信号電極（３１〜３４）を配置する場合でも、信号電極のうち最も外側に位置する第１の信号電極３１及び第２の信号電極３２が、各信号電極が形成する電界が光導波路２に作用する作用領域の各作用開始部（Ｃ１，Ｃ２）において、外側から導入されるため、信号電極間の距離を広くすることが可能となる。
8 and FIG. 9 show a configuration in which signal electrodes are arranged in the branch waveguides of the sub MZ type waveguides (23, 24) with respect to the optical waveguide of FIG. Even when four signal electrodes (31 to 34) are arranged in this manner, the
つまり、作用領域における信号電極間の距離の最小値（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の最小値）よりも、入力部の間隔（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）や、入力部から作用領域までの信号電極間の距離の最小値（Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３の最小値）や、信号電極自身の最も短い距離（Ｓ３）の方が大きくなるように設定されている。 That is, the distance between the input parts (S11, S12, S13) and the distance between the signal electrodes from the input part to the action area are smaller than the minimum distance between the signal electrodes in the action area (the minimum value of G1, G2, G3). The minimum distance (minimum value of S21, S22, and S23) and the shortest distance (S3) of the signal electrode itself are set to be larger.
図８は、ＭＺ型導波路２３と２４との間隔Ｇ２が広い場合は、作用開始部に入る直前まで、信号電極３１と３３、又は３２と３４とが離れて配線できる。図９のように、両者の間隔Ｇ２が狭い場合には、信号電極３１と３３、又は３２と３４とは、同方向から作用開始部に近接してくる。この場合も、信号電極３１と３３、又は３２と３４との間隔（Ｓ２１，Ｓ２３）を十分広く確保することが好ましいことは、言うまでもない。勿論、信号電極３３と３４との間の距離（Ｓ２２）についても同様である。なお、図８及び図９では、各信号電極の電気的距離を調整するため、遅延線路部分等を適宜設けることが出来る。
In FIG. 8, when the gap G2 between the
以上説明したように、本発明によれば、信号電極の入力部から作用領域に至るまでの間でも、クロストーク現象が抑制可能であり、かつ製造コストの増加を抑制した進行波型光変調素子を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the traveling wave type light modulation device that can suppress the crosstalk phenomenon and suppress the increase in manufacturing cost even from the input portion of the signal electrode to the working region. Can be provided.
１ 基板
２ 光導波路
３１，３２ 信号電極
Ｐ１，Ｐ２ 信号電極の入力部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該光導波路は、主ＭＺ型導波路の２つの分岐導波路に、副ＭＺ型導波路を入れ子型に配置した構成を備え、
該変調電極は、信号電極と接地電極から構成され、該信号電極は、該副ＭＺ型導波路の各分岐導波路に沿って配置された４本の信号電極を備え、
該信号電極の全ての入力部は、該基板の第１の側面側に設けられ、
該信号電極が形成する電界が該光導波路に作用する作用領域の位置が、該第１の側面に最も近い第１の信号電極と、
該作用領域の位置が、該第１の側面に対向する第２の側面に最も近い第２の信号電極については、
各作用領域の作用開始部において、該第１の信号電極は該第１の側面側から、該第２の信号電極は該第２の側面側から、各々導入され、
該入力部における互いの信号電極の間隔は、該作用領域における互いの信号電極の距離の最小値より大きく、該入力部から該作用領域までの間の信号電極間の距離の最小値が、該作用領域における互いの信号電極の距離の最小値よりも大きくなるように設定されることを特徴とする進行波型光変調素子。 In a traveling wave type light modulation device having a substrate having an electro-optic effect, an optical waveguide formed on the substrate, and a modulation electrode for modulating a light wave propagating through the optical waveguide,
The optical waveguide has a configuration in which a sub-MZ type waveguide is nested in two branch waveguides of a main MZ type waveguide,
Modulation electrode is constituted by a signal electrode and the ground electrode, the signal electrode is provided with four signal electrodes disposed along the branching waveguides of the sub-MZ waveguides,
All input portions of the signal electrode are provided on the first side surface of the substrate,
A first signal electrode closest to the first side surface at a position of an active region where an electric field formed by the signal electrode acts on the optical waveguide;
For the second signal electrode where the position of the working region is closest to the second side facing the first side,
In the action start portion of each working region, the first signal electrode is introduced from the first side surface side, and the second signal electrode is introduced from the second side surface side ,
The distance between the signal electrodes in the input portion is larger than the minimum value of the distance between the signal electrodes in the working region, and the minimum value of the distance between the signal electrodes from the input portion to the working region is traveling-wave type optical modulator according to claim Rukoto is set larger than the minimum value of the distance from each other of the signal electrodes at the working area.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011080226A JP5691747B2 (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Traveling wave type light modulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011080226A JP5691747B2 (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Traveling wave type light modulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012215678A JP2012215678A (en) | 2012-11-08 |
| JP5691747B2 true JP5691747B2 (en) | 2015-04-01 |
Family
ID=47268501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011080226A Active JP5691747B2 (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Traveling wave type light modulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5691747B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6327197B2 (en) * | 2015-04-28 | 2018-05-23 | 住友大阪セメント株式会社 | Light modulator |
| JP6603571B2 (en) * | 2015-12-17 | 2019-11-06 | 日本電信電話株式会社 | Light modulator |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4107890B2 (en) * | 2002-06-27 | 2008-06-25 | 富士通株式会社 | Optical waveguide device |
| JP3695717B2 (en) * | 2002-09-17 | 2005-09-14 | 住友大阪セメント株式会社 | Light modulator |
| JP4376795B2 (en) * | 2003-03-24 | 2009-12-02 | 富士通株式会社 | Waveguide type optical modulator |
| JP2005043402A (en) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Fujitsu Ltd | Optical waveguide device and its manufacturing method |
| JP5326624B2 (en) * | 2009-02-10 | 2013-10-30 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | Light modulator |
-
2011
- 2011-03-31 JP JP2011080226A patent/JP5691747B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012215678A (en) | 2012-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5326624B2 (en) | Light modulator | |
| JP4899730B2 (en) | Light modulator | |
| US8086078B2 (en) | Electronic device | |
| JP5742382B2 (en) | Traveling wave type light modulator | |
| JP7283180B2 (en) | optical modulator | |
| JP5991339B2 (en) | Light control element | |
| WO2014157456A1 (en) | Optical modulator | |
| JP2007264488A (en) | Optical waveguide device | |
| JP2018173450A (en) | Waveguide type optical element | |
| WO2016175289A1 (en) | Optical modulator | |
| JP6315041B2 (en) | Light modulator | |
| US20100296767A1 (en) | Optical modulator | |
| JP5691747B2 (en) | Traveling wave type light modulator | |
| CN113646690B (en) | Light Modulator | |
| WO2022163724A1 (en) | Optical modulator and optical transmission device using same | |
| WO2017188295A1 (en) | Optical modulator | |
| JP6459245B2 (en) | Light modulator | |
| JP6290971B2 (en) | Optical transmitter and optical modulator | |
| JP6915706B2 (en) | Light modulator | |
| US20230152660A1 (en) | Optical control element, optical modulation device using same, and optical transmission apparatus | |
| JP6288153B2 (en) | Light modulator | |
| JP6773058B2 (en) | Optical transmitter | |
| JP4354464B2 (en) | Optical waveguide device | |
| JP2010237593A (en) | Light control device | |
| JP6638515B2 (en) | Light modulator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130809 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140313 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140408 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140609 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150119 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5691747 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |