JP6597052B2 - 光変調器 - Google Patents
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Description
(1) 電気光学効果を有する材料で構成される基板と、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ための変調電極とを有する光変調器において、該光導波路から出射する出射光を光ファイバで所定距離を伝送すると共に、該光ファイバの波長分散特性と逆の特性の波形歪を、該光導波路を伝搬する光波に付与するため、該光導波路に沿って該基板を所定のパターンで分極反転しており、該光導波路は、2つの分岐導波路を持つマッハツェンダー型導波路を有し、一方の分岐導波路に形成される分極反転のパターンは、該光ファイバのインパルス応答h(t)を補償するインパルス応答1/h(t)の実部応答性に対応するパターンであり、他方の分岐導波路に形成される分極反転のパターンは、前記インパルス応答1/h(t)の虚部応答性に対応するパターンであり、前記2つの分岐導波路を通過した光波を所定の位相差で合波するように構成され、該変調電極が形成する電界が該光導波路に作用する作用領域において、該光導波路を伝搬する光波の伝搬方向と、該変調電極を伝搬する変調信号の伝搬方向とが互いに逆になるよう構成されていることを特徴とする。
本発明は、図2に示すように、電気光学効果を有する材料で構成される基板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ための変調電極(3,30)とを有する光変調器において、該光導波路から出射する出射光L2を光ファイバ(不図示)で所定距離を伝送すると共に、該光ファイバの波長分散特性と逆の特性の波形歪を、該光導波路を伝搬する光波に付与するため、該光導波路に沿って該基板を所定のパターンで分極反転10しており、該変調電極が形成する電界が該光導波路に作用する作用領域Rにおいて、該光導波路を伝搬する光波の伝搬方向と、該変調電極を伝搬する変調信号Sの伝搬方向とが互いに逆になるよう構成されていることを特徴とする。
(1)デジタル信号処理技術では対応が困難な40Gbpsを超える高速電子に対応可能
(2)FBG方式のような、波長帯域の制限がない
(3)光変調器自体が分散補償機能を有すること
光ファイバ中を伝搬する光波の位相定数をβ(ω)とすると、長さLの光ファイバの伝達関数H(ω)は、以下の式となる。
H(ω)=exp(jβ(ω)L)
H(ω)=exp(jβ2ω2L/2)
ここで、β2は、テーラー展開の2次の項を意味し、群速度分散を表す。
Tt=Tm−Tg=Lt/vm−Lt/vg=(nm−ng)Lt/c
ここで、vmは変調信号の伝搬速度であり、vgは光波の伝搬速度(群速度)である。また、nmは変調信号の実効屈折率、ngは光波の群屈折率を示し、Ltは図4(a)に示す電極長(作用領域の長さと同じであり、作用領域における光導波路の長さとも同じである。)である。cは光速を示す。
ΔT=(nm−ng)ΔL/c
ΔT=(nm+ng)ΔL/c
つまり、インパルス応答時間幅は、変調信号速度と光波速度の和に比例する。
2 光導波路
3 信号電極
30 接地電極
10 分極反転パターン
L1 入射光
L2 出射光
L2’ 搬送波光を抑圧した出射光
S 変調信号
Claims (5)
- 電気光学効果を有する材料で構成される基板と、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ための変調電極とを有する光変調器において、
該光導波路から出射する出射光を光ファイバで所定距離を伝送すると共に、該光ファイバの波長分散特性と逆の特性の波形歪を、該光導波路を伝搬する光波に付与するため、該光導波路に沿って該基板を所定のパターンで分極反転しており、
該光導波路は、2つの分岐導波路を持つマッハツェンダー型導波路を有し、一方の分岐導波路に形成される分極反転のパターンは、該光ファイバのインパルス応答h(t)を補償するインパルス応答1/h(t)の実部応答性に対応するパターンであり、他方の分岐導波路に形成される分極反転のパターンは、前記インパルス応答1/h(t)の虚部応答性に対応するパターンであり、前記2つの分岐導波路を通過した光波を所定の位相差で合波するように構成され、
該変調電極が形成する電界が該光導波路に作用する作用領域において、該光導波路を伝搬する光波の伝搬方向と、該変調電極を伝搬する変調信号の伝搬方向とが互いに逆になるよう構成されていることを特徴とする光変調器。 - 請求項1又は2に記載の光変調器において、前記所定のパターンで分極反転された該光導波路を通過した出射光に対し、該光導波路を伝搬する光波の搬送波成分を抑圧するための構成を備えたことを特徴とする光変調器。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の光変調器において、該作用領域における該光導波路の光の群速度が、該変調電極を伝搬する変調信号の群速度より遅いことを特徴とする光変調器
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の光変調器において、該作用領域における該変調電極を伝搬する変調信号の群速度が、該光導波路を伝搬する光波の群速度より遅いことを特徴とする光変調器
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JP2017040882A JP2017040882A (ja) | 2017-02-23 |
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JP2015164032A Active JP6597052B2 (ja) | 2015-08-21 | 2015-08-21 | 光変調器 |
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