JPH0814664B2 - 光変調器 - Google Patents
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- JPH0814664B2 JPH0814664B2 JP5743388A JP5743388A JPH0814664B2 JP H0814664 B2 JPH0814664 B2 JP H0814664B2 JP 5743388 A JP5743388 A JP 5743388A JP 5743388 A JP5743388 A JP 5743388A JP H0814664 B2 JPH0814664 B2 JP H0814664B2
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/225—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference in an optical waveguide structure
- G02F1/2255—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic component in an electric waveguide structure
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- G02F1/035—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
- G02F1/0356—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic wave component in an electric waveguide structure
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、マイクロ波電気信号を進行波電極に供給し
て直流光を所定波長の光信号に変調する光変調器に関す
るものである。
て直流光を所定波長の光信号に変調する光変調器に関す
るものである。
（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、末田正著「光
エレクトロニクス」初版（1985−４−15）昭晃堂P.182
−185に記載されるものがあった。以下、その構成を図
を用いて説明する。
エレクトロニクス」初版（1985−４−15）昭晃堂P.182
−185に記載されるものがあった。以下、その構成を図
を用いて説明する。
第２図は、従来の進行波電極を用いた光変調器の一構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
この光変調器は、LiNbO3−Ｚ板等の電気光学効果を持
つ結晶基板１を備え、その結晶基板１には光の入力ポー
ト2a及び光信号の出力ポート2bが形成されると共に、そ
の入出力ポート2a,2b間に、分岐された２つのアーム3a,
3bを有するマッハ・ツェンダ型干渉器３が形成されてい
る。これらの入出力ポート2a,2b及び干渉器３は、導波
路で構成されている。干渉器３の両側には進行波電極４
とアース電極５が形成されている。また、マイクロ波電
気信号を入力するための入力端子６は、同軸ケーブル７
の中心導体7aを介して進行波電極４の一端に接続され、
その進行波電極４の他端がインピーダンスマッチング用
の終端抵抗８を介してアース電極５の一端に接続され、
さらにそのアース電極５の他端が同軸ケーブル７の外部
導体7bを介してグランドに接続されている。
つ結晶基板１を備え、その結晶基板１には光の入力ポー
ト2a及び光信号の出力ポート2bが形成されると共に、そ
の入出力ポート2a,2b間に、分岐された２つのアーム3a,
3bを有するマッハ・ツェンダ型干渉器３が形成されてい
る。これらの入出力ポート2a,2b及び干渉器３は、導波
路で構成されている。干渉器３の両側には進行波電極４
とアース電極５が形成されている。また、マイクロ波電
気信号を入力するための入力端子６は、同軸ケーブル７
の中心導体7aを介して進行波電極４の一端に接続され、
その進行波電極４の他端がインピーダンスマッチング用
の終端抵抗８を介してアース電極５の一端に接続され、
さらにそのアース電極５の他端が同軸ケーブル７の外部
導体7bを介してグランドに接続されている。
以上の構成において、マイクロ波電気信号を入力端子
６に供給すると共に、直流光を入力ポート2aに供給する
と、進行波電極４とアース電極５間に電場が生じ、その
電場によって干渉器３の２つのアーム3a,3bを進行する
光波に位相差が生じ、所定波長の光信号３が出力ポート
2bから送出される。
６に供給すると共に、直流光を入力ポート2aに供給する
と、進行波電極４とアース電極５間に電場が生じ、その
電場によって干渉器３の２つのアーム3a,3bを進行する
光波に位相差が生じ、所定波長の光信号３が出力ポート
2bから送出される。
この種の光変調器では、光波とマイクロ波が同一の方
向に伝搬するため、干渉器３はマイクロ波にとっては一
種の伝送線路となり、集中形のように電気容量による帯
域幅制限がなくなり、それによって変調帯域が広くとれ
るという特徴を有している。
向に伝搬するため、干渉器３はマイクロ波にとっては一
種の伝送線路となり、集中形のように電気容量による帯
域幅制限がなくなり、それによって変調帯域が広くとれ
るという特徴を有している。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記構成の光変調器では、次のような
課題があった。
課題があった。
進行波電極４の長さ、つまり素子長をＬ、供給するマ
イクロ波電気信号の電圧をVinとすると、 Ｌ×Vin＝一定値 となり、マイクロ電圧Vinを小さくするためにはそれに
対応して素子長Ｌを長くする必要がある。ところが、光
の進行速度とマイクロ波の進行速度が異なるために、素
子長Ｌを長くすると両者の位相差が大きくなって変調帯
域が下ってしまい、低電圧で帯域の広い光変調器を得る
ことが困難であった。
イクロ波電気信号の電圧をVinとすると、 Ｌ×Vin＝一定値 となり、マイクロ電圧Vinを小さくするためにはそれに
対応して素子長Ｌを長くする必要がある。ところが、光
の進行速度とマイクロ波の進行速度が異なるために、素
子長Ｌを長くすると両者の位相差が大きくなって変調帯
域が下ってしまい、低電圧で帯域の広い光変調器を得る
ことが困難であった。
本発明は前記従来技術が持っていた課題として、低電
圧で帯域の広い光変調器を得ることが困難な点について
解決した光変調器を提供するものである。
圧で帯域の広い光変調器を得ることが困難な点について
解決した光変調器を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、マイクロ波電気
信号を進行波電極に供給して直流光を所定波長の光信号
に変調する光変調器において、光波を所定波長の光信号
に変調するためにその光波の進行方向に配列されたＮ個
（但し、Ｎ≧２）の進行波電極と、変調用のマイクロ波
電気信号をＮ等分にパワー分割するパワー分割手段と、
このパワー分割手段でＮ等分に分割されたパワーを所定
時間遅延させて前記各進行波電極に順次供給する遅延手
段とを備えたものである。
信号を進行波電極に供給して直流光を所定波長の光信号
に変調する光変調器において、光波を所定波長の光信号
に変調するためにその光波の進行方向に配列されたＮ個
（但し、Ｎ≧２）の進行波電極と、変調用のマイクロ波
電気信号をＮ等分にパワー分割するパワー分割手段と、
このパワー分割手段でＮ等分に分割されたパワーを所定
時間遅延させて前記各進行波電極に順次供給する遅延手
段とを備えたものである。
（作 用） 本発明によれば、以上のように光変調器を構成したの
で、マイクロ波電気信号はパワー分割手段で複数のパワ
ーに分割された後、それらの各パワーが遅延手段で順次
遅延されてＮ個の進行波電極に順次供給される。このた
め、パワーの遅延時間を最適値に設定することにより、
光とマイクロ波の進行速度を等しくすることが可能とな
り、それによって動作電圧の上昇を抑制しつつ、変調帯
域の拡大化が図れる。従って前記課題を解決できるので
ある。
で、マイクロ波電気信号はパワー分割手段で複数のパワ
ーに分割された後、それらの各パワーが遅延手段で順次
遅延されてＮ個の進行波電極に順次供給される。このた
め、パワーの遅延時間を最適値に設定することにより、
光とマイクロ波の進行速度を等しくすることが可能とな
り、それによって動作電圧の上昇を抑制しつつ、変調帯
域の拡大化が図れる。従って前記課題を解決できるので
ある。
（実施例） 第１図は、本発明の第１の実施例を示す光変調器の構
成図である。
成図である。
この光変調器はLiNbO3−Ｚ板等の電気光学効果を持つ
結晶基板11を備え、その結晶基板11には光の入力ポート
12a及び光信号の出力ポート12bが形成されると共に、そ
の入出力ポート12a,12b間には、分岐された２つのアー
ム13a,13bを有するマッハ・ツェンダ型干渉器13が形成
されている。これらの入出力ポート12a,12b及び干渉器1
3は、導波路で構成されている。干渉器13の両側には、
Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の進行波電極14a〜14dとアース電
極15が形成され、それらの各進行波電極14a〜14dとアー
ス電極15との間が、例えば50Ωのインピーダンス整合用
の終端抵抗16a〜16dでそれぞれ接続されている。
結晶基板11を備え、その結晶基板11には光の入力ポート
12a及び光信号の出力ポート12bが形成されると共に、そ
の入出力ポート12a,12b間には、分岐された２つのアー
ム13a,13bを有するマッハ・ツェンダ型干渉器13が形成
されている。これらの入出力ポート12a,12b及び干渉器1
3は、導波路で構成されている。干渉器13の両側には、
Ｎ個（但し、Ｎ≧２）の進行波電極14a〜14dとアース電
極15が形成され、それらの各進行波電極14a〜14dとアー
ス電極15との間が、例えば50Ωのインピーダンス整合用
の終端抵抗16a〜16dでそれぞれ接続されている。
また、マイクロ波電気信号を入力するための入力端子
17には、中心導体18aとグランドに接続された外部導体1
8bとを有する同軸ケーブル18を介して、（Ｎ−１）個の
１入力２出力型のマイクロ波用パワー分割器19a〜19cが
接続され、そのパワー分割器19a〜19cによって入力マイ
クロ波のパワーがＮ分割される。パワー分割器19aの一
方の出力側は同軸ケーブル18により進行波電極14a及び
アース電極11に接続され、さらにパワー分割器19aの他
方の出力側及びパワー分割器19bの２つの出力側は同軸
ケーブル18及びマイクロ波用遅延器20a〜20cを介して各
進行波電極14b〜14d及びアース電極15にそれぞれ接続さ
れている。遅延器20a,20b,20cの遅延時間は、20a＜20b
＜20cに設定されている。
17には、中心導体18aとグランドに接続された外部導体1
8bとを有する同軸ケーブル18を介して、（Ｎ−１）個の
１入力２出力型のマイクロ波用パワー分割器19a〜19cが
接続され、そのパワー分割器19a〜19cによって入力マイ
クロ波のパワーがＮ分割される。パワー分割器19aの一
方の出力側は同軸ケーブル18により進行波電極14a及び
アース電極11に接続され、さらにパワー分割器19aの他
方の出力側及びパワー分割器19bの２つの出力側は同軸
ケーブル18及びマイクロ波用遅延器20a〜20cを介して各
進行波電極14b〜14d及びアース電極15にそれぞれ接続さ
れている。遅延器20a,20b,20cの遅延時間は、20a＜20b
＜20cに設定されている。
ここで、パワー分割器19a〜19cとしては、例えば横河
ヒューレットパッカード社（YHP）製の製品番号11667
A、11667B等を用いればよい。但し、単にマイクロ波ス
トリップラインを分岐した構造のものでは、その分岐部
でのインピーダンス不整合による反射損失が大きい問
題、あるいは分岐後の電場の大きさが小さくなる等の問
題があるため、使用できない。
ヒューレットパッカード社（YHP）製の製品番号11667
A、11667B等を用いればよい。但し、単にマイクロ波ス
トリップラインを分岐した構造のものでは、その分岐部
でのインピーダンス不整合による反射損失が大きい問
題、あるいは分岐後の電場の大きさが小さくなる等の問
題があるため、使用できない。
次に、第１図の動作を説明する。
マイクロ波電気信号を入力端子17に供給すると共に、
直流光を入力ポート12aに供給すると、マイクロ波電気
信号のパワーはパワー分割器19cで２分割され、さらに
その２分割されたパワーがパワー分割器19a,19bでそれ
ぞれ２分割された後、パワー分割器19aの一方の出力が
進行波電極14a及びアース電極15間に供給され、その進
行波電極14aとアース電極15間に電場が生じる。パワー
分割器19aの他端の出力は遅延器20aで一定時間遅延され
て進行波電極14b及びアース電極15間に供給され、パワ
ー分割器19bの一方の出力遅延器20bでさらに遅延されて
進行波電極14c及びアース電極15間に供給され、さらに
パワー分割器19bの他方の出力は遅延器20cでさらに遅延
されて進行波電極14d及びアース電極15間に供給されて
いく。このように遅延器20a,20b,20cで順次遅れたマイ
クロ波パワーが進行波電極14b〜14dとアース電極15との
間に順次供給されていくと、それらの間に電場が発生し
ていく。これと対応して、入力ポート12aに供給された
直流光は、干渉器13の２つのアーム13a,13b中を分岐し
て進行し、その間に変調を受けて所定波長の光信号が出
力ポート12bから出力される。
直流光を入力ポート12aに供給すると、マイクロ波電気
信号のパワーはパワー分割器19cで２分割され、さらに
その２分割されたパワーがパワー分割器19a,19bでそれ
ぞれ２分割された後、パワー分割器19aの一方の出力が
進行波電極14a及びアース電極15間に供給され、その進
行波電極14aとアース電極15間に電場が生じる。パワー
分割器19aの他端の出力は遅延器20aで一定時間遅延され
て進行波電極14b及びアース電極15間に供給され、パワ
ー分割器19bの一方の出力遅延器20bでさらに遅延されて
進行波電極14c及びアース電極15間に供給され、さらに
パワー分割器19bの他方の出力は遅延器20cでさらに遅延
されて進行波電極14d及びアース電極15間に供給されて
いく。このように遅延器20a,20b,20cで順次遅れたマイ
クロ波パワーが進行波電極14b〜14dとアース電極15との
間に順次供給されていくと、それらの間に電場が発生し
ていく。これと対応して、入力ポート12aに供給された
直流光は、干渉器13の２つのアーム13a,13b中を分岐し
て進行し、その間に変調を受けて所定波長の光信号が出
力ポート12bから出力される。
ここで、入力ポート12aから入力された直流光が２つ
のアーム13a,13bで分割されて各々の進行波電極14a〜14
dへ到達する時間Taと、入力端子17から入力されたマイ
クロ波が遅延器20a〜20cで遅延されて各々の進行波電極
14a〜14dへ到達する時間Tbとが、同一になるように設定
されている。そのため、入力された直流光はそれぞれの
進行波電極14a〜14d箇所で、干渉器13の２つのアーム13
a,13b間の位相差を累積していく。この際、マイクロ波
パワーはパワー分割器19a〜19cで1/N等分されて各進行
波電極14a〜14dに供給されるが、（電場）２がマイクロ
波パワーに比例するため、各進行波電極14a〜14dとアー
ス電極15との間に生じる電場は になるのみで、それほど小さくならない。干渉器13をス
イッチするのに必要な位相差はπである。必要な電場Ｅ
は、電極13の全長、つまり素子長をＬとすると、 Ｅ＝定数×π/L である。Ｎ分割すると、必要な電場E0は である。一方、変調周波数の評価に適した3dB帯域はN/L
に比例し、それにより、3dB帯域/E0は に比例する。従って分割数Ｎが多いほど、前記の光の到
達時間Taとマイクロ波の到達時間Tbとを精度良く一致さ
せることができ、つまり光の進行速度とマイクロ波の進
行速度とを高精度に一致させることができ、それによっ
て低電圧で広帯域の変調が行える。
のアーム13a,13bで分割されて各々の進行波電極14a〜14
dへ到達する時間Taと、入力端子17から入力されたマイ
クロ波が遅延器20a〜20cで遅延されて各々の進行波電極
14a〜14dへ到達する時間Tbとが、同一になるように設定
されている。そのため、入力された直流光はそれぞれの
進行波電極14a〜14d箇所で、干渉器13の２つのアーム13
a,13b間の位相差を累積していく。この際、マイクロ波
パワーはパワー分割器19a〜19cで1/N等分されて各進行
波電極14a〜14dに供給されるが、（電場）２がマイクロ
波パワーに比例するため、各進行波電極14a〜14dとアー
ス電極15との間に生じる電場は になるのみで、それほど小さくならない。干渉器13をス
イッチするのに必要な位相差はπである。必要な電場Ｅ
は、電極13の全長、つまり素子長をＬとすると、 Ｅ＝定数×π/L である。Ｎ分割すると、必要な電場E0は である。一方、変調周波数の評価に適した3dB帯域はN/L
に比例し、それにより、3dB帯域/E0は に比例する。従って分割数Ｎが多いほど、前記の光の到
達時間Taとマイクロ波の到達時間Tbとを精度良く一致さ
せることができ、つまり光の進行速度とマイクロ波の進
行速度とを高精度に一致させることができ、それによっ
て低電圧で広帯域の変調が行える。
第３図は本発明の第２の実施例を示す光変調器の構成
図であり、第１図中の要素と同一の要素には同一の符号
が付されている。
図であり、第１図中の要素と同一の要素には同一の符号
が付されている。
この光変調器では、第１の実施例と同様に、結晶基板
11上に入力ポート12a及び出力ポート12bが形成され、そ
の入出力ポート12a,12b間に、分岐された２つのアーム1
3a,13bを有するマッハ・ツェンダ型干渉器13が形成され
ている。この干渉器13の両側には、長さL0のＮ個の進行
波電極24a〜24dと、これに対応してＮ個のアース電極25
a〜25dとが形成され、それらの各進行波電極24a〜24dと
アース電極25〜25dとの間が、例えば50Ωのインピーダ
ンス整合用の終端抵抗26a〜26dでそれぞれ接続されてい
る。マイクロ波電気信号を入力するための入力端子17に
は、第１の実施例と同様に、中心導体18a及び外部導体1
8bを有する同軸ケーブル18を介して（Ｎ−１）個の１入
力２出力型のマイクロ波用パワー分割器19a〜19cが接続
され、そのパワー分割器19a〜19cによって入力マイクロ
波のパワーがＮ分割される。
11上に入力ポート12a及び出力ポート12bが形成され、そ
の入出力ポート12a,12b間に、分岐された２つのアーム1
3a,13bを有するマッハ・ツェンダ型干渉器13が形成され
ている。この干渉器13の両側には、長さL0のＮ個の進行
波電極24a〜24dと、これに対応してＮ個のアース電極25
a〜25dとが形成され、それらの各進行波電極24a〜24dと
アース電極25〜25dとの間が、例えば50Ωのインピーダ
ンス整合用の終端抵抗26a〜26dでそれぞれ接続されてい
る。マイクロ波電気信号を入力するための入力端子17に
は、第１の実施例と同様に、中心導体18a及び外部導体1
8bを有する同軸ケーブル18を介して（Ｎ−１）個の１入
力２出力型のマイクロ波用パワー分割器19a〜19cが接続
され、そのパワー分割器19a〜19cによって入力マイクロ
波のパワーがＮ分割される。
この実施例では、第１の実施例の遅延器20a〜20cに代
えて、結晶基板11上に（Ｎ−１）本のマイクロ波の遅延
線30a〜30cを形成し、これらの遅延線30a〜30cで伝搬距
離を変え、遅延の量を変化させている。即ち、入力ポー
ト12a側の進行波電極24a及びアース電極25aは、同軸ケ
ーブル18を介して直接パワー分割器19の一方の出力側に
接続され、さらに進行波電極24b及びアース電極25bは長
さLmの遅延線30aと同軸ケーブル18を介してパワー分割
器19aの他方の出力側に、進行波電極24c及びアース電極
25cは長さ2Lmの遅延線30bと同軸ケーブル18を介してパ
ワー分割器19bの一方の出力側に、出力ポート12b側の進
行波電極24d及びアース電極25dは長さ3Lmの遅延線30cと
同軸ケーブル18を介してパワー分割器19bの他方の出力
側に、それぞれ接続されている。
えて、結晶基板11上に（Ｎ−１）本のマイクロ波の遅延
線30a〜30cを形成し、これらの遅延線30a〜30cで伝搬距
離を変え、遅延の量を変化させている。即ち、入力ポー
ト12a側の進行波電極24a及びアース電極25aは、同軸ケ
ーブル18を介して直接パワー分割器19の一方の出力側に
接続され、さらに進行波電極24b及びアース電極25bは長
さLmの遅延線30aと同軸ケーブル18を介してパワー分割
器19aの他方の出力側に、進行波電極24c及びアース電極
25cは長さ2Lmの遅延線30bと同軸ケーブル18を介してパ
ワー分割器19bの一方の出力側に、出力ポート12b側の進
行波電極24d及びアース電極25dは長さ3Lmの遅延線30cと
同軸ケーブル18を介してパワー分割器19bの他方の出力
側に、それぞれ接続されている。
遅延線30a,30b,30cの長さLm,2Lm,3Lmと、第３図に示
すそれらの配置角度θとは、次のようにして決定すれば
よい。
すそれらの配置角度θとは、次のようにして決定すれば
よい。
遅延線30aの長さLmは、分割された各進行波電極24a〜
24dの長さL0、及び光とマイクロ波の間の伝搬速度の比
により決定される。光速をＣ、光の屈折率をn0、このn0
に対応するマイクロ波の値をnmとして、光の伝搬速度を
C/n0、マイクロ波の伝搬速度をC/nmとする。光が入力ポ
ート12aからＮ番目の進行波電極の始端に達する時間τ
０は、 となり、同じくマイクロ波がＮ番目の進行波電極の始端
に達する時間τｍは、 但し、ξm;入力時における光とマイクロ波の位相差。
24dの長さL0、及び光とマイクロ波の間の伝搬速度の比
により決定される。光速をＣ、光の屈折率をn0、このn0
に対応するマイクロ波の値をnmとして、光の伝搬速度を
C/n0、マイクロ波の伝搬速度をC/nmとする。光が入力ポ
ート12aからＮ番目の進行波電極の始端に達する時間τ
０は、 となり、同じくマイクロ波がＮ番目の進行波電極の始端
に達する時間τｍは、 但し、ξm;入力時における光とマイクロ波の位相差。
となる。（２）式において、入力ポート12aへの入力光
は直流光であるので、位相差ξｍ＝０とおくことができ
る。位相差τ０＝τｍとすると、（１），（２）式より
L0n0＝Lmnmとなる。従ってLm＝L0n0/nmとすれば良い。
結晶基板11として例えばLiNbO3−Ｚ板を用いた場合、通
常そのLiNbO3−Ｚ板においては、n0/nm≒1/2となるた
め、Lm/L0＝1/2とすれば良く、これにより第３図の配置
角度θ≒30゜とすると、前記第１の実施例と同様の作
用、効果が得られる。
は直流光であるので、位相差ξｍ＝０とおくことができ
る。位相差τ０＝τｍとすると、（１），（２）式より
L0n0＝Lmnmとなる。従ってLm＝L0n0/nmとすれば良い。
結晶基板11として例えばLiNbO3−Ｚ板を用いた場合、通
常そのLiNbO3−Ｚ板においては、n0/nm≒1/2となるた
め、Lm/L0＝1/2とすれば良く、これにより第３図の配置
角度θ≒30゜とすると、前記第１の実施例と同様の作
用、効果が得られる。
第４図は、第１図及び第３図において結晶基板11とし
てLiNbO3−Ｚ板を用いた場合の性能を示す特性図であ
る。ここで、アーム13a,13bの間隔15μｍ、光波長1.3μ
ｍ、各終端抵抗16a〜16d,26a〜26dのインピーダンス50
Ωとして、入力端子17に5Vのマイクロ波電気信号を供給
したときの3dB帯域の性能曲線Ａと、素子長の性能曲線
Ｂが示されている。
てLiNbO3−Ｚ板を用いた場合の性能を示す特性図であ
る。ここで、アーム13a,13bの間隔15μｍ、光波長1.3μ
ｍ、各終端抵抗16a〜16d,26a〜26dのインピーダンス50
Ωとして、入力端子17に5Vのマイクロ波電気信号を供給
したときの3dB帯域の性能曲線Ａと、素子長の性能曲線
Ｂが示されている。
例えば、進行波電極14a〜14d,24a〜24dの分割数Ｎが
４の場合、曲線Ａから、3dB帯域の変調可能帯域は０〜1
4GHZ、さらに曲線Ｂから進行波電極の全長、つまり素子
長は4cmである。
４の場合、曲線Ａから、3dB帯域の変調可能帯域は０〜1
4GHZ、さらに曲線Ｂから進行波電極の全長、つまり素子
長は4cmである。
また、分割数Ｎが８の場合、3dB帯域の変調可能帯域
は０〜20GHZ、素子長は5.7cmである。
は０〜20GHZ、素子長は5.7cmである。
このように、分割数Ｎを増加させることにより、動作
電圧を例えば5Vのように低電圧に保持しつつ変調帯域の
拡大が図れることが理解できる。
電圧を例えば5Vのように低電圧に保持しつつ変調帯域の
拡大が図れることが理解できる。
第５図は本発明の第３の実施例を示す光変調器の構成
図であり、第１図中の要素と同一の要素には同一の符号
が付されている。
図であり、第１図中の要素と同一の要素には同一の符号
が付されている。
この光変調器では、化合物半導体の基板41を用い、そ
の基板41上には多重量子井戸（MQW）型または電界吸収
型の光導波路43が形成され、その光導波路43の一方の端
面に入力ポート43aが、他方の端面に出力ポート43bがそ
れぞれ形成されている。光導波路43上にはＮ個の進行波
電極44a〜44dが形成されると共に、基板41の底面にアー
ス電極45が形成され、それらの各進行波電極44a〜44dと
アース電極45とが終端抵抗16a〜16dで接続されている。
マイクロ波電気信号を入力するための入力端子17は、第
１の実施例と同様に、同軸ケーブル18により、パワー分
割器19a〜19c、及び遅延器20a〜20cを介して各進行波電
極43a〜43d及びアース電極45と接続されている。
の基板41上には多重量子井戸（MQW）型または電界吸収
型の光導波路43が形成され、その光導波路43の一方の端
面に入力ポート43aが、他方の端面に出力ポート43bがそ
れぞれ形成されている。光導波路43上にはＮ個の進行波
電極44a〜44dが形成されると共に、基板41の底面にアー
ス電極45が形成され、それらの各進行波電極44a〜44dと
アース電極45とが終端抵抗16a〜16dで接続されている。
マイクロ波電気信号を入力するための入力端子17は、第
１の実施例と同様に、同軸ケーブル18により、パワー分
割器19a〜19c、及び遅延器20a〜20cを介して各進行波電
極43a〜43d及びアース電極45と接続されている。
以上の構成において、直流光を入力ポート43aに供給
すると共に、マイクロ波電気信号を入力端子17に供給す
れば、第１の実施例と同様に、光導波路43中を通る光の
進行速度と、進行波電極44a〜44dに供給されるマイクロ
波の進行速度とが等しくなり、低電圧で帯域の広い光変
調器が得られる。
すると共に、マイクロ波電気信号を入力端子17に供給す
れば、第１の実施例と同様に、光導波路43中を通る光の
進行速度と、進行波電極44a〜44dに供給されるマイクロ
波の進行速度とが等しくなり、低電圧で帯域の広い光変
調器が得られる。
なお、本発明は図示の実施例に限定されず、例えば第
５図の遅延器20a〜20cを第３図の遅延線30a〜30cに置き
換えたり、あるいは干渉器13、光導波路43、進行波電極
14a〜14d,24a〜24d,44a〜44d、パワー分割器19a〜19c、
遅延器20a〜20c、遅延素子30a〜30c等を図示以外の形状
や構造に変形することも可能である。
５図の遅延器20a〜20cを第３図の遅延線30a〜30cに置き
換えたり、あるいは干渉器13、光導波路43、進行波電極
14a〜14d,24a〜24d,44a〜44d、パワー分割器19a〜19c、
遅延器20a〜20c、遅延素子30a〜30c等を図示以外の形状
や構造に変形することも可能である。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、Ｎ等分
にパワー分割されたマイクロ波電気信号により、Ｎ個の
進行波電極を駆動する構成にしたので、光の進行速度と
マイクロ波の進行速度とを等しくすることが可能にな
り、それによって低い動作電圧で、変調帯域を拡大でき
る。
にパワー分割されたマイクロ波電気信号により、Ｎ個の
進行波電極を駆動する構成にしたので、光の進行速度と
マイクロ波の進行速度とを等しくすることが可能にな
り、それによって低い動作電圧で、変調帯域を拡大でき
る。
第１図は本発明の第１の実施例を示す光変調器の構成
図、第２図は従来の光変調器の構成図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す光変調器の構成図、第４図は第１
図及び第３図の特性図、第５図は本発明の第３の実施例
を示す光変調器の構成図である。 11……結晶基板、12a,43a……入力ポート、12b,43b……
出力ポート、13……マッハ・ツェンダ型干渉器、14a〜1
4d,24a〜24d,44a〜44d……進行波電極、15,25a〜25d,45
……アース電極、17……入力端子、19a〜19c……パワー
分割器、20a〜20c……遅延器、30a〜30c……遅延線。
図、第２図は従来の光変調器の構成図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す光変調器の構成図、第４図は第１
図及び第３図の特性図、第５図は本発明の第３の実施例
を示す光変調器の構成図である。 11……結晶基板、12a,43a……入力ポート、12b,43b……
出力ポート、13……マッハ・ツェンダ型干渉器、14a〜1
4d,24a〜24d,44a〜44d……進行波電極、15,25a〜25d,45
……アース電極、17……入力端子、19a〜19c……パワー
分割器、20a〜20c……遅延器、30a〜30c……遅延線。
Claims (1)
- 【請求項１】光波を所定波長の光信号に変調するために
その光波の進行方向に配列されたＮ個（但し、Ｎ≧２）
の進行波電極と、 変調用のマイクロ波電気信号をＮ等分にパワー分割する
パワー分割手段と、 このパワー分割手段でＮ等分に分割されたパワーを所定
時間遅延させて前記各進行波電極に順次供給する遅延手
段とを備えたことを特徴とする光変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5743388A JPH0814664B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5743388A JPH0814664B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 光変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01231019A JPH01231019A (ja) | 1989-09-14 |
| JPH0814664B2 true JPH0814664B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=13055520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5743388A Expired - Fee Related JPH0814664B2 (ja) | 1988-03-11 | 1988-03-11 | 光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814664B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01237517A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-22 | Fujitsu Ltd | 導波路型光変調器 |
| US5157744A (en) * | 1991-12-16 | 1992-10-20 | At&T Bell Laboratories | Soliton generator |
| US5249243A (en) * | 1992-05-21 | 1993-09-28 | Siemens Components, Inc. | Apparatus and method for cascade coupled integrated optical phase modulator for linearization of signal transfer |
| US5278924A (en) * | 1993-02-04 | 1994-01-11 | Hughes Aircraft Company | Periodic domain reversal electro-optic modulator |
| CN103210601A (zh) * | 2010-11-10 | 2013-07-17 | 日本电气株式会社 | 光学相位调制电路和光学相位调制方法 |
| US8989601B2 (en) * | 2012-10-11 | 2015-03-24 | Stmicroelectronics S.R.L. | Driver for multi-stage wave guide modulator and method |
-
1988
- 1988-03-11 JP JP5743388A patent/JPH0814664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01231019A (ja) | 1989-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |