JPH09218384A - 光制御素子及びその使用方法 - Google Patents
光制御素子及びその使用方法Info
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- JPH09218384A JPH09218384A JP2707896A JP2707896A JPH09218384A JP H09218384 A JPH09218384 A JP H09218384A JP 2707896 A JP2707896 A JP 2707896A JP 2707896 A JP2707896 A JP 2707896A JP H09218384 A JPH09218384 A JP H09218384A
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—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
- 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
- G02F1/03—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
- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】電気信号の入出力部分における電気的結合によ
るクロストークを抑圧し、小型で集積化に適した広帯域
の光制御素子及びその使用方法を提供する。 【解決手段】進行波電極１０３，１０４，１０５への電
気信号の入力または出力のための端子が、該光導波路１
０２の両側に配置された光制御素子において、該端子
が、それぞれの光の導波方向に沿って異なる位置に配置
されるようにした。これにより、電気信号の入出力部分
における電気的結合によるクロストークを抑圧し、小型
で集積化に適した広帯域の光制御素子及びその使用方法
を提供できる。
るクロストークを抑圧し、小型で集積化に適した広帯域
の光制御素子及びその使用方法を提供する。 【解決手段】進行波電極１０３，１０４，１０５への電
気信号の入力または出力のための端子が、該光導波路１
０２の両側に配置された光制御素子において、該端子
が、それぞれの光の導波方向に沿って異なる位置に配置
されるようにした。これにより、電気信号の入出力部分
における電気的結合によるクロストークを抑圧し、小型
で集積化に適した広帯域の光制御素子及びその使用方法
を提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光波の変調、光路
切り替え等を行う光制御素子、特に動作速度が極めて速
い光制御素子及びその使用方法に関するものである。
切り替え等を行う光制御素子、特に動作速度が極めて速
い光制御素子及びその使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバやレーザ光源の進歩・
発達に伴い、光通信を初め光技術を応用した各種のシス
テム、デバイスが実用化され広く利用されるようになる
一方、益々、その高度技術開発への要請が強まってき
た。特に、最近の光通信システムの高速化の要求から、
光信号を送信する光送信器においても、高速・低電圧で
光を変調する光素子の開発が求められている。そのよう
な素子として、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等の
電気光学効果を有する基板上に分岐光導波路を設け、２
つの進行波電極を用い、位相２値強度変調動作、あるい
はプッシュプル駆動するマッハツエンダ型光変調器が有
力視されている。
発達に伴い、光通信を初め光技術を応用した各種のシス
テム、デバイスが実用化され広く利用されるようになる
一方、益々、その高度技術開発への要請が強まってき
た。特に、最近の光通信システムの高速化の要求から、
光信号を送信する光送信器においても、高速・低電圧で
光を変調する光素子の開発が求められている。そのよう
な素子として、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）等の
電気光学効果を有する基板上に分岐光導波路を設け、２
つの進行波電極を用い、位相２値強度変調動作、あるい
はプッシュプル駆動するマッハツエンダ型光変調器が有
力視されている。
【０００３】従来のプッシュプル駆動型光変調器として
は、進行波電極としてコプレナーストリップライン（Ｃ
ＰＳ）を２つ備えた光変調器（T.Namiki等,IOOC'89,19D
4-2）や、あるいは進行波電極としてコプナーウェーブ
ガイド（ＣＰＷ）電極を２つ備えた光変調器（S.K.Koro
tky等:IPR'91,TuG2）がある。ここで、複数の電極を同
一基板上に形成した場合、電極間のクロストークが問題
になる。ＣＰＷ電極は、２つの信号電極の間に接地電極
を配置しているので、ＣＰＳ電極と比べて電極間のクロ
ストークを大幅に低減できる。２つのＣＰＷ電極を用い
たプッシュプル駆動型光変調器の従来例を図５及び図６
に示す。図５は平面図、図６はそのＡＡ’線に沿う横断
面図である。
は、進行波電極としてコプレナーストリップライン（Ｃ
ＰＳ）を２つ備えた光変調器（T.Namiki等,IOOC'89,19D
4-2）や、あるいは進行波電極としてコプナーウェーブ
ガイド（ＣＰＷ）電極を２つ備えた光変調器（S.K.Koro
tky等:IPR'91,TuG2）がある。ここで、複数の電極を同
一基板上に形成した場合、電極間のクロストークが問題
になる。ＣＰＷ電極は、２つの信号電極の間に接地電極
を配置しているので、ＣＰＳ電極と比べて電極間のクロ
ストークを大幅に低減できる。２つのＣＰＷ電極を用い
たプッシュプル駆動型光変調器の従来例を図５及び図６
に示す。図５は平面図、図６はそのＡＡ’線に沿う横断
面図である。
【０００４】この例では、電気光学効果を有するｚカッ
トＬｉＮｂＯ3基板１０１にＴｉ熱拡散によりマッハツ
エンダ形光導波路１０２が形成されている。その基板１
０１の上にはＳｉＯ2バッファ層１０８が形成され、さ
らにそのバッファ層１０８の上に信号電極１０３及びア
ース電極１０５から構成されたＣＰＷ形の第一の進行波
電極と、信号電極１０４及びアース電極１０５から構成
された第二の進行波電極が形成されている。１０６はＣ
ＰＷ進行波電極の信号電極とアース電極との間に接続さ
れた終端抵抗、１０７は電極１０３及び１０４に接続さ
れ、変調用マイクロ波信号をこれら信号電極１０３及び
１０４に供給する変調用マイクロ波信号給電線（給電用
同軸線）である。
トＬｉＮｂＯ3基板１０１にＴｉ熱拡散によりマッハツ
エンダ形光導波路１０２が形成されている。その基板１
０１の上にはＳｉＯ2バッファ層１０８が形成され、さ
らにそのバッファ層１０８の上に信号電極１０３及びア
ース電極１０５から構成されたＣＰＷ形の第一の進行波
電極と、信号電極１０４及びアース電極１０５から構成
された第二の進行波電極が形成されている。１０６はＣ
ＰＷ進行波電極の信号電極とアース電極との間に接続さ
れた終端抵抗、１０７は電極１０３及び１０４に接続さ
れ、変調用マイクロ波信号をこれら信号電極１０３及び
１０４に供給する変調用マイクロ波信号給電線（給電用
同軸線）である。
【０００５】この光変調器に、信号源１０９から増幅器
１１０、及び変調用マイクロ波給電線１０７を介して駆
動電力が供給されると、第一の信号電極１０３とアース
電極１０５との間、及び第二の信号電極１０４とアース
電極１０５との間に電界が加わる。ＬｉＮｂＯ3基板１
０１は電気光学効果を有するので、この電界による屈折
率変化を生じる。その結果、２本の光導波路１０２を伝
搬する光の位相にずれが生じる。このずれが２ｍπ（ｍ
は整数）ラジアンになった場合、マッハツエンダ形光導
波路１０２の合波部で導波モードが励振され、光はＯＮ
状態となる。一方、位相ずれが（２ｍ＋１）πラジアン
になった場合、マッハツエンダ形光導波路１０２の合波
部で高次モードを励振し、光はＯＦＦ状態となる。この
光変調器の場合、進行波電極として信号電極１０３及び
１０４の両側にそれぞれアース電極１０５を有するＣＰ
Ｗ電極を用いており、かつ相互作用部は中心導体幅８μ
ｍ程度、ギャップが１５μｍ程度で、２つの信号電極の
間隔をギャップの約１５倍（２５０μｍ）としているの
で、このＣＰＷ電極１０３を伝搬する変調用マイクロ波
信号とＣＰＷ電極１０４を伝搬する変調用マイクロ波信
号との結合はほとんどない。
１１０、及び変調用マイクロ波給電線１０７を介して駆
動電力が供給されると、第一の信号電極１０３とアース
電極１０５との間、及び第二の信号電極１０４とアース
電極１０５との間に電界が加わる。ＬｉＮｂＯ3基板１
０１は電気光学効果を有するので、この電界による屈折
率変化を生じる。その結果、２本の光導波路１０２を伝
搬する光の位相にずれが生じる。このずれが２ｍπ（ｍ
は整数）ラジアンになった場合、マッハツエンダ形光導
波路１０２の合波部で導波モードが励振され、光はＯＮ
状態となる。一方、位相ずれが（２ｍ＋１）πラジアン
になった場合、マッハツエンダ形光導波路１０２の合波
部で高次モードを励振し、光はＯＦＦ状態となる。この
光変調器の場合、進行波電極として信号電極１０３及び
１０４の両側にそれぞれアース電極１０５を有するＣＰ
Ｗ電極を用いており、かつ相互作用部は中心導体幅８μ
ｍ程度、ギャップが１５μｍ程度で、２つの信号電極の
間隔をギャップの約１５倍（２５０μｍ）としているの
で、このＣＰＷ電極１０３を伝搬する変調用マイクロ波
信号とＣＰＷ電極１０４を伝搬する変調用マイクロ波信
号との結合はほとんどない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、進行波
電極と同軸線路や同軸型の終端抵抗と接続する場合、通
常、同軸型のコネクタを介して接続し、マイクロ波電界
のモードを同軸線路のモードからＣＰＷ電極のモードに
変換する。基板上、電極の入出力部分では、同軸型のコ
ネクタの大きさに合わせるため、図５に示したように、
テーパー部を設けて信号電極の幅を３００μｍ程度、ギ
ャップを７００μｍ程度に広げている。この部分では、
ギャップが広がり、しかも入力端同士、及び出力端同士
が対向して配置されているため、同軸モード−ＣＰＷモ
ード変換の際に放射される電界が電気的結合を起こしや
すい。この結合を一定レベル以下に抑圧するため、従来
例において２つの進行波電極の入力端同士間、及び出力
端同士間の距離を十分大きくとらねばならなかった。
電極と同軸線路や同軸型の終端抵抗と接続する場合、通
常、同軸型のコネクタを介して接続し、マイクロ波電界
のモードを同軸線路のモードからＣＰＷ電極のモードに
変換する。基板上、電極の入出力部分では、同軸型のコ
ネクタの大きさに合わせるため、図５に示したように、
テーパー部を設けて信号電極の幅を３００μｍ程度、ギ
ャップを７００μｍ程度に広げている。この部分では、
ギャップが広がり、しかも入力端同士、及び出力端同士
が対向して配置されているため、同軸モード−ＣＰＷモ
ード変換の際に放射される電界が電気的結合を起こしや
すい。この結合を一定レベル以下に抑圧するため、従来
例において２つの進行波電極の入力端同士間、及び出力
端同士間の距離を十分大きくとらねばならなかった。
【０００７】本発明の目的は、従来の多電極素子で問題
になる電気信号の入出力部分における電気的結合による
クロストークを抑圧し、小型で集積化に適した広帯域の
光制御素子及びその使用方法を提供することにある。
になる電気信号の入出力部分における電気的結合による
クロストークを抑圧し、小型で集積化に適した広帯域の
光制御素子及びその使用方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１では、電気光学効果を有する基板
と、該基板の一方の主面に形成された光導波路と、該主
面上に形成されたバッファー層と、該バッファー層上に
形成された複数の進行波電極を有し、該進行波電極への
電気信号の入力または出力のための端子が、該光導波路
の両側に配置された光制御素子において、該端子が、そ
れぞれの光の導波方向に沿って異なる位置に配置される
ようにした。また請求項２では、請求項１記載の光制御
素子において、前記光導波路を、前記基板の平坦な表面
上に形成された光導波路、またはリッジを有する前記基
板に形成された光導波路とした。また請求項３では、請
求項１または２記載の光制御素子において、前記光制御
素子を、マッハツエンダ型光変調器または方向性結合器
からなる光スイッチとした。また請求項４では、請求項
１乃至３記載の光制御素子において、前記端子の位置
を、それぞれ光の導波方向に沿って２５０μｍ以上離れ
るようにした。また請求項５では、光制御素子が、請求
項３に記載のマッハツエンダ型光変調器からなる光スイ
ッチにおいて、分岐された２本の光導波路にそれぞれ進
行波電極が配置され、該進行波電極にそれぞれ極性が異
なり強度の等しい電気信号を印加するようにした。
め、本発明の請求項１では、電気光学効果を有する基板
と、該基板の一方の主面に形成された光導波路と、該主
面上に形成されたバッファー層と、該バッファー層上に
形成された複数の進行波電極を有し、該進行波電極への
電気信号の入力または出力のための端子が、該光導波路
の両側に配置された光制御素子において、該端子が、そ
れぞれの光の導波方向に沿って異なる位置に配置される
ようにした。また請求項２では、請求項１記載の光制御
素子において、前記光導波路を、前記基板の平坦な表面
上に形成された光導波路、またはリッジを有する前記基
板に形成された光導波路とした。また請求項３では、請
求項１または２記載の光制御素子において、前記光制御
素子を、マッハツエンダ型光変調器または方向性結合器
からなる光スイッチとした。また請求項４では、請求項
１乃至３記載の光制御素子において、前記端子の位置
を、それぞれ光の導波方向に沿って２５０μｍ以上離れ
るようにした。また請求項５では、光制御素子が、請求
項３に記載のマッハツエンダ型光変調器からなる光スイ
ッチにおいて、分岐された２本の光導波路にそれぞれ進
行波電極が配置され、該進行波電極にそれぞれ極性が異
なり強度の等しい電気信号を印加するようにした。
【０００９】本発明によれば、それぞれの進行波電極の
入力、及び出力のための端子をずらして配置しているた
め、従来例のような入出力部分の電気的結合によるクロ
ストークを非常に小さくでき、小型で集積化に適した広
帯域の光制御素子及びその使用方法を提供することがで
きる。
入力、及び出力のための端子をずらして配置しているた
め、従来例のような入出力部分の電気的結合によるクロ
ストークを非常に小さくでき、小型で集積化に適した広
帯域の光制御素子及びその使用方法を提供することがで
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。
施の形態を説明する。
【００１１】本発明の第１の実施の形態であるマッハツ
エンダ形光変調素子の平面図を図１に示す。この実施の
形態において、図５及び図６に示した従来例と同様に第
一の信号電極１０３及び第二の信号電極１０４、及び接
地電極１０５から構成される２つの進行波電極を有する
が、その従来例の構造と異なって、第一の信号電極１０
３の入出力部と第二の信号電極１０４の入出力部とを対
向する位置から、光の進行方向に４ｍｍずらして配置し
ている。第一の信号電極１０３の入力部の対向部分には
接地電極１０５が配置されているので、第二の信号電極
１０４への結合は極めて小さい。第二の信号電極１０４
の入力部の対向部分には第一の信号電極１０３が配置さ
れているが、その幅及びギャップが狭いので、両者の結
合は極めて小さい。出力部分においては、全く逆の現象
が成り立つ。そのため、従来例のような２つの信号電極
間のクロストークが極めて小さい。その他の構成は従来
例と同一である。
エンダ形光変調素子の平面図を図１に示す。この実施の
形態において、図５及び図６に示した従来例と同様に第
一の信号電極１０３及び第二の信号電極１０４、及び接
地電極１０５から構成される２つの進行波電極を有する
が、その従来例の構造と異なって、第一の信号電極１０
３の入出力部と第二の信号電極１０４の入出力部とを対
向する位置から、光の進行方向に４ｍｍずらして配置し
ている。第一の信号電極１０３の入力部の対向部分には
接地電極１０５が配置されているので、第二の信号電極
１０４への結合は極めて小さい。第二の信号電極１０４
の入力部の対向部分には第一の信号電極１０３が配置さ
れているが、その幅及びギャップが狭いので、両者の結
合は極めて小さい。出力部分においては、全く逆の現象
が成り立つ。そのため、従来例のような２つの信号電極
間のクロストークが極めて小さい。その他の構成は従来
例と同一である。
【００１２】図２は第１の実施の形態の変調素子のクロ
ストーク特性を示す図である。
ストーク特性を示す図である。
【００１３】図２では、第一の進行波電極の入力部にマ
イクロ波信号を印加し、第二の進行波電極の出力部へ結
合する電力をネットワークアナライザで測定した。４５
ＭＨｚから５０ＧＨｚにわたって測定限界（−３０ｄ
Ｂ）以下に抑圧できているのがわかる。
イクロ波信号を印加し、第二の進行波電極の出力部へ結
合する電力をネットワークアナライザで測定した。４５
ＭＨｚから５０ＧＨｚにわたって測定限界（−３０ｄ
Ｂ）以下に抑圧できているのがわかる。
【００１４】図３は本発明の第２の実施の形態を示す図
である。
である。
【００１５】この実施形態では、電気光学効果を有する
ｚカットＬｉＮｂＯ3基板１０１にＴｉ熱拡散により、
４本の光導波路１１４，１１５，１１６，１１７が形成
され、方向性結合器を形成している。その基板１０１の
上にはＳｉＯ2バッファ層が形成され（図では省略）、
さらにそのバッファ層の上に信号電極１０３及びアース
電極１０５から構成されたＣＰＷ形の第一の進行波電極
と、信号電極１０４及びアース電極１０５から構成され
たＣＰＷ形の第二の進行波電極と、信号電極１１８及び
アース電極１０５から構成された第三の進行波電極が形
成されている。１０６はＣＰＷ進行波電極の信号電極と
アース電極との間に接続された終端抵抗、１０７はマイ
クロ波信号給電線（給電用同軸線）、１０９は信号源、
１１０は増幅器である。
ｚカットＬｉＮｂＯ3基板１０１にＴｉ熱拡散により、
４本の光導波路１１４，１１５，１１６，１１７が形成
され、方向性結合器を形成している。その基板１０１の
上にはＳｉＯ2バッファ層が形成され（図では省略）、
さらにそのバッファ層の上に信号電極１０３及びアース
電極１０５から構成されたＣＰＷ形の第一の進行波電極
と、信号電極１０４及びアース電極１０５から構成され
たＣＰＷ形の第二の進行波電極と、信号電極１１８及び
アース電極１０５から構成された第三の進行波電極が形
成されている。１０６はＣＰＷ進行波電極の信号電極と
アース電極との間に接続された終端抵抗、１０７はマイ
クロ波信号給電線（給電用同軸線）、１０９は信号源、
１１０は増幅器である。
【００１６】この光制御素子に駆動電力を供給しない場
合、光導波路１１５に入射した光は方向性結合器部で光
導波路１１６に結合し、さらに光導波路１１７に結合す
る。ここで、第一の信号電極１０３に、信号源１０９か
ら増幅器１１０、及び変調用マイクロ波給電線１０７を
介して駆動電力が供給されると、信号電極１０３とアー
ス電極１０５との間に電界が加わる。ＬｉＮｂＯ3基板
１０１は電気光学効果を有するので、この電界により屈
折率変化を生じる。その結果、光導波路１１５を伝搬す
る光の位相にずれが生じる。このずれが３1/2・πラジ
アンになった場合、光は光導波路１１５をそのまま伝搬
する。そして次の方向性結合器部で光導波路１１４に結
合し、出射する。同様に、各信号電極に加える電力を変
えることにより、１入力、４出力の１×４光スイッチと
して動作する。
合、光導波路１１５に入射した光は方向性結合器部で光
導波路１１６に結合し、さらに光導波路１１７に結合す
る。ここで、第一の信号電極１０３に、信号源１０９か
ら増幅器１１０、及び変調用マイクロ波給電線１０７を
介して駆動電力が供給されると、信号電極１０３とアー
ス電極１０５との間に電界が加わる。ＬｉＮｂＯ3基板
１０１は電気光学効果を有するので、この電界により屈
折率変化を生じる。その結果、光導波路１１５を伝搬す
る光の位相にずれが生じる。このずれが３1/2・πラジ
アンになった場合、光は光導波路１１５をそのまま伝搬
する。そして次の方向性結合器部で光導波路１１４に結
合し、出射する。同様に、各信号電極に加える電力を変
えることにより、１入力、４出力の１×４光スイッチと
して動作する。
【００１７】この光スイッチの場合、第１の実施形態の
場合と同様に、信号電極間の結合はほとんどなく、対向
する第二の信号電極１０４と第三の信号電極１１８の入
出力部分の結合はほとんどなく、対向する第二の信号電
極１０４と第三の信号電極１１９の入出力部分の結合が
問題となるが、第二の信号電極１０４の入出力部と第三
の信号電極１１８の入出力部とを対向する位置から、光
の進行方向にずらして配置している。第二の信号電極１
０４の入力部の対向部分には接地電極１０５が配置され
ているので、第三の信号電極１１８への結合は極めて小
さい。第三の信号電極１１８の入力部の対向部分には第
二の信号電極１０４が配置されているが、その幅及びギ
ャップが狭いので、両者の結合は極めて小さい。出力部
分においては、全く逆の現象が成り立つ。そのため、２
つの信号電極間のクロストークが極めて小さい。
場合と同様に、信号電極間の結合はほとんどなく、対向
する第二の信号電極１０４と第三の信号電極１１８の入
出力部分の結合はほとんどなく、対向する第二の信号電
極１０４と第三の信号電極１１９の入出力部分の結合が
問題となるが、第二の信号電極１０４の入出力部と第三
の信号電極１１８の入出力部とを対向する位置から、光
の進行方向にずらして配置している。第二の信号電極１
０４の入力部の対向部分には接地電極１０５が配置され
ているので、第三の信号電極１１８への結合は極めて小
さい。第三の信号電極１１８の入力部の対向部分には第
二の信号電極１０４が配置されているが、その幅及びギ
ャップが狭いので、両者の結合は極めて小さい。出力部
分においては、全く逆の現象が成り立つ。そのため、２
つの信号電極間のクロストークが極めて小さい。
【００１８】図４は本発明の第３の実施の形態を示す図
である。
である。
【００１９】変調素子の構造は第１の実施形態と同じで
ある。図においては、１１２，１１３は信号用ケーブル
で一方の端はそれぞれ第一の信号電極１０３及び第二の
信号電極１０４の入力端に接続され、信号用ケーブル１
１２の他方の端は、例えば、位相及び振幅の調整手段１
１１、増幅器１１０を経由して電気信号源１０９に接続
されている。１０６は終端抵抗である。
ある。図においては、１１２，１１３は信号用ケーブル
で一方の端はそれぞれ第一の信号電極１０３及び第二の
信号電極１０４の入力端に接続され、信号用ケーブル１
１２の他方の端は、例えば、位相及び振幅の調整手段１
１１、増幅器１１０を経由して電気信号源１０９に接続
されている。１０６は終端抵抗である。
【００２０】ここで、電気信号の分岐点Ｄと第二の進行
波電極の先頭点Ｃの間の伝達時間が、電気信号の分岐点
Ｄと第一の進行波電極の先頭点Ｂとの間の伝達時間より
も、前記先頭点ＢおよびＣの間を光が走行するのに要す
る時間だけ遅延し、同時にそれぞれの電極に印加される
電気信号の極性が反転するように位相及び振幅の調整手
段１１１の調整と、信号ケーブル１１３の長さの設定を
行う。分岐光導波路上で光に作用する実効的な電界の大
きさは、第一の進行波電極１０３より作用する成分と、
第二の進行波電極１０４より作用する成分とは大きさが
等しく、かつ、方向が逆向きであるため、変調器の駆動
電圧を低減することができる。
波電極の先頭点Ｃの間の伝達時間が、電気信号の分岐点
Ｄと第一の進行波電極の先頭点Ｂとの間の伝達時間より
も、前記先頭点ＢおよびＣの間を光が走行するのに要す
る時間だけ遅延し、同時にそれぞれの電極に印加される
電気信号の極性が反転するように位相及び振幅の調整手
段１１１の調整と、信号ケーブル１１３の長さの設定を
行う。分岐光導波路上で光に作用する実効的な電界の大
きさは、第一の進行波電極１０３より作用する成分と、
第二の進行波電極１０４より作用する成分とは大きさが
等しく、かつ、方向が逆向きであるため、変調器の駆動
電圧を低減することができる。
【００２１】以上の実施の形態ではｚカットＬｉＮｂＯ
3基板を用いたがｘカットやｙカット等、他の面方位の
ＬｉＮｂＯ3基板を用いてもよいし、ＬｉＴａＯ3等、電
気光学効果を有するその他の基板を用いてもよい。さら
に、以上の実施形態では２つの進行波電極を有する光変
調器に適用したが、素子の集積度を向上させ、電極を３
つ以上備えた光マトリクススイッチ等へ適用してもよ
い。また、光導波路として平面導波路についてのみ実施
形態を記載したが、リッジ導波路であっても当然本発明
は実施できる。
3基板を用いたがｘカットやｙカット等、他の面方位の
ＬｉＮｂＯ3基板を用いてもよいし、ＬｉＴａＯ3等、電
気光学効果を有するその他の基板を用いてもよい。さら
に、以上の実施形態では２つの進行波電極を有する光変
調器に適用したが、素子の集積度を向上させ、電極を３
つ以上備えた光マトリクススイッチ等へ適用してもよ
い。また、光導波路として平面導波路についてのみ実施
形態を記載したが、リッジ導波路であっても当然本発明
は実施できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
れぞれの進行波電極の入力、及び出力のための端子をず
らして配置しているため、従来例のような入出力部分の
電気的結合によるクロストークを非常に小さくでき、高
速動作が可能で、小型で集積化に適した広帯域の光制御
素子及びその使用方法を提供することができる。
れぞれの進行波電極の入力、及び出力のための端子をず
らして配置しているため、従来例のような入出力部分の
電気的結合によるクロストークを非常に小さくでき、高
速動作が可能で、小型で集積化に適した広帯域の光制御
素子及びその使用方法を提供することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す平面図
【図２】本発明の第１の実施形態のクロストーク特性を
示す図
示す図
【図３】本発明の第２の実施形態を示す平面図
【図４】本発明の第３の実施形態を示す平面図
【図５】従来の光変調素子の平面図
【図６】従来の光変調素子の横断面図
１０１…ｚカットＬｉＮｂＯ3基板、１０２…Ｔｉ熱拡
散マッハツエンダ形の光導波路、１０３…第一の信号電
極、１０４…第二の信号電極、１０５…アース電極、１
０６…終端抵抗、１０７，１１２，１１３…変調用マイ
クロ波信号給電線、１０８…ＳｉＯ2バッファ層、１０
９…信号源、１１０…増幅器、１１１…位相及び振幅の
調整手段、１１４，１１５，１１６，１１７…Ｔｉ熱拡
散方向性結合器型の光導波路、１１８…第三の信号電
極。
散マッハツエンダ形の光導波路、１０３…第一の信号電
極、１０４…第二の信号電極、１０５…アース電極、１
０６…終端抵抗、１０７，１１２，１１３…変調用マイ
クロ波信号給電線、１０８…ＳｉＯ2バッファ層、１０
９…信号源、１１０…増幅器、１１１…位相及び振幅の
調整手段、１１４，１１５，１１６，１１７…Ｔｉ熱拡
散方向性結合器型の光導波路、１１８…第三の信号電
極。
Claims (5)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する基板と、該基板の
一方の主面に形成された光導波路と、該主面上に形成さ
れたバッファー層と、該バッファー層上に形成された複
数の進行波電極を有し、 該進行波電極への電気信号の入力または出力のための端
子が、該光導波路の両側に配置された光制御素子におい
て、 該端子が、それぞれの光の導波方向に沿って異なる位置
に配置されたことを特徴とする光制御素子。 - 【請求項２】 前記光導波路が、前記基板の平坦な表面
上に形成された光導波路、またはリッジを有する前記基
板に形成された光導波路であることを特徴とする請求項
１に記載の光制御素子。 - 【請求項３】 前記光制御素子が、マッハツエンダ型光
変調器または方向性結合器からなる光スイッチであるこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の光制御素子。 - 【請求項４】 前記端子の位置が、それぞれ光の導波方
向に沿って２５０μｍ以上離れていることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光制御素子。 - 【請求項５】 光制御素子が、請求項３に記載のマッハ
ツエンダ型光変調器からなる光スイッチにおいて、分岐
された２本の光導波路にそれぞれ進行波電極が配置さ
れ、該進行波電極にそれぞれ極性が異なり強度の等しい
電気信号を印加することを特徴とする光制御素子の使用
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2707896A JPH09218384A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光制御素子及びその使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2707896A JPH09218384A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光制御素子及びその使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09218384A true JPH09218384A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12211049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2707896A Pending JPH09218384A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光制御素子及びその使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09218384A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7177490B2 (en) | 2003-03-20 | 2007-02-13 | Fujitsu Limited | Optical waveguide, optical device, and method of manufacturing optical waveguide |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP2707896A patent/JPH09218384A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7177490B2 (en) | 2003-03-20 | 2007-02-13 | Fujitsu Limited | Optical waveguide, optical device, and method of manufacturing optical waveguide |
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