JPH09288255A - Optical wave guide element - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical wave guide element which can obtain two output lights having little wavelength chirpings and in which a wavelength dependence is small and integration is easy. SOLUTION: In this element, the Y branching waveguide 21 of 1×2 is connected to the input side of two lines of parallel intermediate optical waveguides 4, 4' and the 3dB coupler 31 of 2×2 is connected to the output side of optical waveguides 4, 4'. Moreover, two pairs of electrodes 5, 5', 6, 6 for changing refractive indexes of the intermediate optical waveguides 4, 4' are provided on or in the vicinity of respective two lines of the intermediate optical waveguides 4, 4' and complementary electric signals are made to be impressed on the two pairs of electrodes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光スイッチ、光変
調器等に適用される光導波路素子に関する。近年，高度
情報化社会の進展とともに膨大な情報量の処理が必要と
され，これらの情報を伝送する手段として光ファイバを
用いた光通信システムが活用されている。この光通信シ
ステムでも変調速度の高速化によって年々伝送容量の増
大が図られ、高速化のための光外部変調器など新しい導
波路型光回路デバイスがどんどん使用されている。ま
た、計測の分野にも各種光導波路部品を使う試みが成さ
れている。このことから高性能かつ小型化が要求されて
いる。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical waveguide device applied to an optical switch, an optical modulator or the like. In recent years, with the progress of the advanced information society, it is necessary to process an enormous amount of information, and an optical communication system using an optical fiber is utilized as a means for transmitting such information. In this optical communication system as well, the transmission capacity has been increased year by year by increasing the modulation speed, and new waveguide type optical circuit devices such as an optical external modulator for increasing the speed have been used more and more. Also, attempts have been made to use various optical waveguide components in the field of measurement. Therefore, high performance and miniaturization are required.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図１は特開平２−１６７５２４号に開示
された光変調装置の構成を示す。この装置では光学基板
１１上に３つの光変調手段１２、１３、１４と１つの光
結合器１５とが形成されている。入力側に配置された光
変調手段１２は、１×２のＹ分岐導波路１２１の２出力
に二本の中間光導波路１２３、１２４を接続し、さらに
各中間光導波路に方向性結合型の２×２の３ｄＢカプラ
１２２を接続するとともに、その二本の中間光導波路上
に一組の電極（アース電極とストリップラインとから成
る）１２５を設けた構成の光導波路素子であって、その
一組の電極に駆動回路１６を通してクロック信号を入力
することにより前記中間光導波路の屈折率をプシュプル
に変化させることができる機能を有するとともに、二本
の出力導波路に二出力変調器として光を出力動作させ
る。2. Description of the Related Art FIG. 1 shows the structure of an optical modulator disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-167524. In this device, three optical modulators 12, 13, 14 and one optical coupler 15 are formed on an optical substrate 11. The optical modulator 12 arranged on the input side connects two intermediate optical waveguides 123 and 124 to the two outputs of the 1 × 2 Y-branch waveguide 121, and further connects each intermediate optical waveguide with a directional coupling type two. An optical waveguide element having a structure in which a 3 dB coupler 122 of × 2 is connected and a pair of electrodes (consisting of a ground electrode and a strip line) 125 is provided on the two intermediate optical waveguides. Has a function of changing the refractive index of the intermediate optical waveguide to a push-pull by inputting a clock signal to the electrode of the drive circuit 16 and outputs light to the two output waveguides as a dual output modulator. Let

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の光導波
路素子では、二本の中間光導波路に設けたアース電極と
ストリップライン（信号電極）とが非対称関係にあるた
め、アース電極下の導波路屈折率変化が符号は逆である
が、大きさが信号線下の導波路屈折率変化の１／５程度
となってしまう。つまり完全なプシュプル動作とならな
い、いわゆる疑似疑似プッシュプル動作を行う電極構成
であり、そのため出力光に波長チャーピングが発生する
こととなり、伝送特性、あるいは合波等の処理をする場
合に問題があった。In the above-mentioned conventional optical waveguide device, since the ground electrode and the strip line (signal electrode) provided on the two intermediate optical waveguides have an asymmetrical relationship, the waveguide below the ground electrode is not provided. The change in the refractive index has the opposite sign, but the magnitude becomes about ⅕ of the change in the refractive index of the waveguide below the signal line. In other words, this is an electrode configuration that performs a so-called pseudo-pseudo push-pull operation that does not result in a complete push-pull operation.Therefore, wavelength chirping occurs in the output light, and there is a problem when processing transmission characteristics or multiplexing. It was

【０００４】また、従来の光導波路素子では、３ｄＢカ
プラとして方向性結合器が使用されており、この方向性
結合器は長さが長く、集積化に不向きであるとともに、
大きな波長依存性を有する問題があり、幅広い波長に対
応するデバイスを実現できない課題を有している。さら
に、従来の光変調装置では、入力側と出力側の２つの方
向結合器（３ｄＢカプラ）間の光路長が二つの線路でほ
ぼ等しく形成されてはいるが、光導波路の僅かな屈折率
不均衡や温度分布などにより、光の波長レベルの位相差
が生じ、合波した所で不測の干渉を生じてしまい、波形
が乱れる問題があった。Further, in the conventional optical waveguide device, a directional coupler is used as a 3 dB coupler, and this directional coupler has a long length and is unsuitable for integration, and
There is a problem of having large wavelength dependence, and there is a problem that a device corresponding to a wide range of wavelengths cannot be realized. Furthermore, in the conventional optical modulator, although the optical path length between the two directional couplers (3 dB coupler) on the input side and the output side is formed to be almost equal in the two lines, a slight refractive index difference of the optical waveguide is not formed. Due to the balance and temperature distribution, there is a phase difference in the wavelength level of the light, and unexpected interference occurs at the place where they are combined, causing a problem of disturbed waveform.

【０００５】本発明は、波長チャーピングの殆ど無い二
つの出力光を得るとともに、波長依存性の少ないかつ集
積化の容易な光導波路素子の提供を目的とする。また、
本発明は、そのような二つの出力光をそれぞれ変調して
合流し機能させる光導波路素子において良好な合流光信
号を得ることを目的とする。It is an object of the present invention to provide an optical waveguide device having two wavelengths of output light with almost no wavelength chirping and having little wavelength dependence and easy integration. Also,
It is an object of the present invention to obtain a good combined optical signal in an optical waveguide device that modulates two such output lights and combines them to function.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の光導波
路素子は、平行する二本の中間光導波路の入力側に１×
２のＹ分岐導波路または２×２の３ｄＢカプラを接続
し、出力側に２×２の３ｄＢカプラを接続するととも
に、前記二本の中間光導波路それぞれの上または近傍に
該光導波路の屈折率を変化させるための二組の電極を設
け、該二組の電極に相補的な電気信号を印加するように
構成してなる光導波路素子である。The optical waveguide element according to the invention of claim 1 has 1 × on the input side of two parallel intermediate optical waveguides.
2 Y-branch waveguides or 2 × 2 3 dB couplers are connected, a 2 × 2 3 dB coupler is connected to the output side, and the refractive index of the optical waveguides is provided on or near each of the two intermediate optical waveguides. Is an optical waveguide device configured to have two sets of electrodes for changing, and to apply a complementary electric signal to the two sets of electrodes.

【０００７】この構成の光導波路素子では、スイッチあ
るいは変調器動作させる場合に、二本の中間光導波路の
屈折率変化の変化率を逆符号で、大きさを等しくするこ
とができる。従って、出力光の波長チャーピングを何れ
の出力光に対しても０とすることができる。請求項２の
発明の光導波路素子は、前記２×２の３ｄＢカプラが、
二入力二出力の光導波路が接続された一本の導波路から
なる構成である。In the optical waveguide device having this structure, when the switch or the modulator is operated, the change rates of the refractive index changes of the two intermediate optical waveguides can be made equal in magnitude with opposite signs. Therefore, the wavelength chirping of the output light can be set to 0 for any output light. In the optical waveguide device according to the invention of claim 2, the 2 × 2 3 dB coupler is
This is a configuration including a single waveguide to which two-input and two-output optical waveguides are connected.

【０００８】この構成の３ｄＢカプラでは、素子長が短
くなる他、幅広い波長範囲に対して機能する３ｄＢカプ
ラとなり、かつ方向性結合器のような微細構造を含まな
いため再現性や歩留り良く作製できる。請求項３の発明
の光導波路素子は、前記２×２の３ｄＢカプラの出力に
強度、位相、あるいは周波数変調を加える手段を付設し
た構成である。In the 3 dB coupler having this structure, the element length is shortened, the 3 dB coupler functions in a wide wavelength range, and since it does not include a fine structure such as a directional coupler, it can be manufactured with good reproducibility and yield. . The optical waveguide device according to the invention of claim 3 has a construction in which means for applying intensity, phase, or frequency modulation to the output of the 2 × 2 3 dB coupler is attached.

【０００９】請求項４の発明の光導波路素子は、前記２
×２の３ｄＢカプラの出力に強度、位相、あるいは周波
数変調を加える手段を設けるとともに、これらが２×２
の３ｄＢカプラで合波される構成である。例えば強度変
調されて合流された光は、分散のあるファイバ中を伝搬
させてもパルス波形の乱れを生じない。The optical waveguide device according to a fourth aspect of the present invention is the optical waveguide device according to the second aspect.
A means for applying intensity, phase, or frequency modulation to the output of the × 2 3 dB coupler is provided, and these are 2 × 2.
In this configuration, it is multiplexed by the 3 dB coupler. For example, the light that has been intensity-modulated and merged does not cause the disturbance of the pulse waveform even if it propagates through a fiber having dispersion.

【００１０】請求項５の発明の光導波路素子は、前記２
×２の３ｄＢカプラが、二入力二出力の光導波路が接続
された一本の導波路からなる構成である。この構成の３
ｄＢカプラによって波長依存性、短素子長、歩留りの改
善が実現できる。請求項６の発明の光導波路素子は、前
記二つの２×２の３ｄＢカプラ間の光路長が二つの線路
でほぼ等しく形成されている構成である。The optical waveguide device according to a fifth aspect of the present invention is the optical waveguide device according to the second aspect.
The × 2 3 dB coupler is composed of one waveguide to which two-input and two-output optical waveguides are connected. 3 of this configuration
The wavelength dependence, short element length, and yield improvement can be realized by the dB coupler. In the optical waveguide element of the invention of claim 6, the optical path length between the two 2 × 2 3 dB couplers is formed to be substantially equal in the two lines.

【００１１】この線路構成によって光学的な時分割多重
機能を実現することができる。請求項７の発明の光導波
路素子は、前記二つの２×２の３ｄＢカプラ間の二つの
線路にそれぞれ光の位相を調整する位相調整器を設けた
構成である。この位相調整器を有する光導波路素子で
は、光の波長レベルの光路長差に対しても、合流時点で
不測の光の干渉を避けることができ、良好な合流光信号
を得ることができる。With this line configuration, an optical time division multiplexing function can be realized. The optical waveguide element according to the invention of claim 7 has a configuration in which a phase adjuster for adjusting the phase of light is provided on each of the two lines between the two 2 × 2 3 dB couplers. In the optical waveguide device having this phase adjuster, unexpected interference of light at the time of merging can be avoided even with respect to the difference in optical path length at the wavelength level of light, and a good merging optical signal can be obtained.

【００１２】請求項８の発明の光導波路素子は、前記位
相調整器が熱光学効果を利用したヒータである。このヒ
ータ構成では短い素子長で製作することができる。In the optical waveguide device according to the invention of claim 8, the phase adjuster is a heater utilizing a thermo-optical effect. This heater structure can be manufactured with a short element length.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施例１に係る光
導波路素子の構成を示す平面図である。光導波路素子
は、ｚ−ｃｕｔニオブ酸リチウム基板１上にＴｉ金属パ
ターンを厚さ９００Å形成し、これを１０００℃で８時
間熱拡散して形成された導波路２、３−１、３−２を有
する。導波路パターンの幅は７μｍで、入出力部はシン
グルモード導波路となっている。この導波路が、一つの
Ｙ分岐導波路２１と２×２の３ｄＢカプラ３１で二本の
直線導波路（中間導波路）４、４’を挟んだ構成で形成
されている。これら中間導波路の上には、厚さ１μｍの
ＳｉＯ２バッファ層（図示せず）が形成されるととも
に、その上に厚さ２０μｍのメッキによる進行波電極
（信号電極５、５’とアース電極６、６’からなる）が
形成されている。信号電極は、幅が７μｍで長さ２０ｍ
ｍに形成されている。2 is a plan view showing the structure of the optical waveguide device according to the first embodiment of the present invention. The optical waveguide element is formed by forming a Ti metal pattern having a thickness of 900Å on a z-cut lithium niobate substrate 1 and thermally diffusing the Ti metal pattern at 1000 ° C. for 8 hours. Have. The width of the waveguide pattern is 7 μm, and the input / output section is a single mode waveguide. This waveguide is formed by sandwiching two linear waveguides (intermediate waveguides) 4 and 4'with one Y-branch waveguide 21 and 2 × 2 3 dB coupler 31. A 1 μm thick SiO 2 buffer layer (not shown) is formed on these intermediate waveguides, and a 20 μm thick traveling wave electrode (signal electrodes 5, 5 ′ and ground electrode 6) is formed thereon by plating. , 6 ') are formed. The signal electrode has a width of 7 μm and a length of 20 m.
m.

【００１４】図に示されるように、二組の進行波電極は
それぞれの中間導波路に対称に形成されており、相補関
係にある２組の信号電源７、７’から相補電気信号が印
加される。この構成では波長１．５５μｍの光に対して
５Ｖで動作する。この場合、一方の信号が１００１１０
であると他方は０１１００１となるが、それぞれ０、１
で３ｄＢカプラ３１の２つの出力に接続された２つの出
力導波路方の一方光が集中して出るようにするために
は、その電圧で０、πの位相差を生ずるようにＤＣ電圧
を上乗せするか、中間導波路の光路長をπ／２だけずら
して形成しておく必要がある。また、相補的な正弦波ク
ロックで、それぞれの出力に１０１０、他方は０１０１
のような周期的信号を得る場合には、このような位相の
ずらしは必要無い。このような構成によって発生した光
信号では、変調による波長チャーピングを０とすること
ができる。As shown in the figure, the two sets of traveling wave electrodes are symmetrically formed in the respective intermediate waveguides, and complementary electric signals are applied from the two sets of complementary signal power supplies 7 and 7 '. It With this configuration, the operation is performed at 5 V with respect to light having a wavelength of 1.55 μm. In this case, one signal is 100110
, The other becomes 011001, but 0 and 1 respectively.
In order to concentrate and output one light from the two output waveguides connected to the two outputs of the 3 dB coupler 31, the DC voltage is added so that a phase difference of 0 and π is generated at that voltage. Or, it is necessary to shift the optical path length of the intermediate waveguide by π / 2. Also, with complementary sine wave clocks, 1010 for each output and 0101 for the other
In the case of obtaining a periodic signal such as the above, such phase shift is not necessary. In the optical signal generated by such a configuration, the wavelength chirping due to the modulation can be set to zero.

【００１５】図３は前記３ｄＢカプラ３１の具体例を示
す図である。この３ｄＢカプラは二入力二出力の光導波
路が接続された一本の導波路から構成されている。この
構成では僅か３５０μｍでカプラを形成でき、方向性結
合器形が数ｍｍの素子長を必要とすることに比べて大幅
に小型化できる。また短く素子を形成した結果、波長依
存性も少ない。図４は３ｄＢカプラの分岐比の波長依存
性を示したもので、方向性結合器型と比較して本実施例
に使用している３ｄＢカプラの波長依存性が少ないこと
が分かる。FIG. 3 is a diagram showing a specific example of the 3 dB coupler 31. This 3 dB coupler is composed of one waveguide to which two-input and two-output optical waveguides are connected. With this configuration, a coupler can be formed with a size of only 350 μm, and the size can be greatly reduced compared to the case where the directional coupler type requires an element length of several mm. In addition, as a result of forming the element short, the wavelength dependence is small. FIG. 4 shows the wavelength dependence of the branching ratio of the 3 dB coupler, and it can be seen that the wavelength dependence of the 3 dB coupler used in this embodiment is smaller than that of the directional coupler type.

【００１６】図３に示すカプラの形状的特長としては、
方向性結合器型に見られるような狭い隙間（導波路と導
波路の間）などの微細構造が無いため、再現性良く作り
やすい。つまりこの隙間２μｍ程度と細く、これが作製
時に０．５μｍ程度細くなっても大幅な特性変化を引き
起こすが、本実施例に使用した３ｄＢカプラでは導波路
幅が０．５μｍ程度細くなっても殆ど特性に影響を与え
ない。尚、このカプラでは、中央の導波路幅は入出力導
波路よりも太く作製する必要がある。これは、入力のシ
ングルモード導波路からの入射光は、中央では基本モー
ド（偶モード）と一次モード（奇モード）にパワーが分
配されるが、入出力導波路と同じ太さの場合には、一次
モード光が導波路外に放出されてしまうからである。ま
た、パワーの分配の際にさらに高次モード光にも分配さ
れ、この成分は３ｄＢカプラの性能を低減させるため不
要光となるが、適度に中央を細くすると、この高次モー
ド光を選択的に除去できる。また、素子長に関しては基
本モード（偶モード）と一次モード（奇モード）間の位
相差が９０°となる長さに作製されている。図３のカプ
ラ構造はこれらの効果を反映させた構造となっている。The shape features of the coupler shown in FIG.
Since there is no fine structure such as a narrow gap (between the waveguides) as seen in the directional coupler type, it is easy to make with good reproducibility. That is, this gap is as thin as about 2 μm, and even if it is made as thin as about 0.5 μm during fabrication, it causes a large change in characteristics, but with the 3 dB coupler used in this embodiment, almost no characteristics are obtained even if the waveguide width is about 0.5 μm. Does not affect In this coupler, it is necessary to make the width of the central waveguide wider than that of the input / output waveguide. This is because the incident light from the input single-mode waveguide has power distributed to the fundamental mode (even mode) and the first-order mode (odd mode) in the center, but in the case of the same thickness as the input / output waveguide. This is because the first-order mode light is emitted outside the waveguide. Further, when the power is distributed, it is also distributed to higher-order mode light, and this component becomes unnecessary light because it reduces the performance of the 3 dB coupler. However, if the center is appropriately thinned, this higher-order mode light can be selectively Can be removed. Regarding the element length, the phase difference between the fundamental mode (even mode) and the primary mode (odd mode) is 90 °. The coupler structure in FIG. 3 is a structure that reflects these effects.

【００１７】図５は以上の光導波路素子を適用して光変
調装置を構成した本発明の実施例２を示す。この装置
は、図３に示した光導波路素子を第１の光変調手段Ａと
し、これの３ｄＢカプラ３１からの出力に、それぞれ強
度変調を加える第２、第３の光変調手段Ｂ、Ｃが設けら
れるとともにそれらを３ｄＢカプラ９で合波した構成で
ある。第２、第３の光変調手段Ｂ、Ｃは図１に示した従
来例の光変調手段１３、１４と変わりがないが、３ｄＢ
カプラには図３の３ｄＢカプラと同じものが使用されて
いる。なお、図５において、符号５−１、５’−１、５
−２及び５’−２は信号電極、６−１、６’−１、６−
２及び６’−２はアース電極、７、７’、８及び８’は
信号電源を示す。信号電源８、８’からは一対のデータ
信号が、互いの位相を１８０°ずらしてかつ信号電源
７、７’からの相補電気信号と同期をとって出力され
る。このような構成を採用するで、良好な光レベルの時
分割多重信号が得られる。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention in which an optical modulator is constructed by applying the above optical waveguide element. In this device, the optical waveguide device shown in FIG. 3 is used as the first optical modulator A, and the second and third optical modulators B and C that apply intensity modulation to the output from the 3 dB coupler 31 of the optical waveguide device are provided. A 3 dB coupler 9 is provided and combined. The second and third optical modulators B and C are the same as the conventional optical modulators 13 and 14 shown in FIG. 1, but 3 dB.
The same coupler as the 3 dB coupler shown in FIG. 3 is used as the coupler. In FIG. 5, reference numerals 5-1 5′-1, 5 are used.
-2 and 5'-2 are signal electrodes, 6-1, 6'-1, 6-
Reference numerals 2 and 6'-2 represent ground electrodes, and reference numerals 7, 7 ', 8 and 8'represent signal power sources. A pair of data signals are output from the signal power supplies 8 and 8 ′ with their phases shifted by 180 ° and in synchronization with the complementary electric signals from the signal power supplies 7 and 7 ′. By adopting such a configuration, a time division multiplexed signal having a good optical level can be obtained.

【００１８】ここで、二つの３ｄＢカプラ３１、９間の
光路長が二つの線路でほぼ等しく形成されていること
で、良好な合波を実現できるが、基板内温度ムラや、導
波路屈折率の分布などにより、光の波長レベルで位相が
ずれる。これを改善した実施例３を図６に示す。この実
施例３では、図に示すように、第２、第３の光変調手段
Ｂ、Ｃと３ｄＢカプラ９との間に位相調整器１０、１
０’がそれぞれ設けられている。この位相調整器には熱
光学効果を利用したヒータ、例えば長さ１ｍｍと短いＡ
ｕ電極ヒータが使用され、その加熱によって導波路屈折
率を調整する。この構成では、πの位相調整に必要な電
力は２５０ｍＷであった。また、図に示されているよう
に、両中間導波路にヒータを置くことで、位相を進める
ことも遅らせることも可能となる。Here, since the optical paths between the two 3 dB couplers 31 and 9 are formed to be substantially equal to each other in the two lines, good multiplexing can be realized. However, temperature unevenness in the substrate and the refractive index of the waveguide are realized. The phase shifts at the wavelength level of light due to the distribution of. Example 3 which improved this is shown in FIG. In the third embodiment, as shown in the drawing, the phase adjusters 10 and 1 are provided between the second and third optical modulators B and C and the 3 dB coupler 9.
0'is provided respectively. This phase adjuster has a heater utilizing a thermo-optic effect, for example, a short A with a length of 1 mm.
A u-electrode heater is used and its heating adjusts the waveguide refractive index. In this configuration, the power required for phase adjustment of π was 250 mW. Further, as shown in the figure, by placing heaters on both the intermediate waveguides, it is possible to advance or delay the phase.

【００１９】なお、高速での位相調整を必要とする場合
には、導波路に電界を印加するための電極を形成して電
気光学効果を利用して屈折率を変化させれば良い。ま
た、遅い場合ではピエゾ素子を導波路上に配置して光弾
性効果を利用して屈折率を変化させれば良い。この他、
音響光学効果などによる調整方法もある。上述した実施
形態においては、光学基板としてニオブ酸リチウムを用
いたが、インジウムリン系半導体導波路デバイスや有機
系導波路デバイスでも同様に実現できる。When high-speed phase adjustment is required, an electrode for applying an electric field to the waveguide may be formed to change the refractive index by utilizing the electro-optical effect. In the case of being slow, a piezo element may be arranged on the waveguide and the refractive index may be changed by utilizing the photoelastic effect. In addition,
There is also an adjustment method based on the acousto-optic effect. In the above-described embodiment, lithium niobate is used as the optical substrate, but it can be similarly realized with an indium phosphide-based semiconductor waveguide device or an organic-based waveguide device.

【００２０】また、３ｄＢカプラからの出力にそれぞれ
位相、周波数あるいは強度変調を加える手段を付けた構
成においては、その二つの光信号出力は互いに相補的な
信号となっており、またＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ Ｚｅｒ
ｏ）信号でもあるので、この構成が良好な光のＲＺ変調
信号を得る変調器と言える。特に、この構成では各信号
に付随して必要な０状態を独立に設定でき、符号化によ
る変調の影響を受けない利点を有する。Further, in the structure in which the output from the 3 dB coupler is provided with means for applying phase, frequency or intensity modulation respectively, the two optical signal outputs are complementary signals and RZ (Return Zer).
Since it is also an o) signal, it can be said that this configuration is a modulator for obtaining an excellent RZ modulation signal of light. In particular, this configuration has the advantage that the necessary 0 state associated with each signal can be set independently and is not affected by the modulation due to coding.

【００２１】[0021]

【発明の効果】本発明の光導波路素子によれば、一つの
光源から分岐して二つの時分割された波長チャーピング
の無い変調信号を得ることができ、これらを合流させた
場合にも、波形の乱れを生じさせない良好な合流信号を
得ることができる。これらは特にファイバ中を伝送させ
た場合に波長チャーピングの無いため、ファイバの分散
による波形劣化の影響を受けにくい効果を有する。According to the optical waveguide element of the present invention, it is possible to obtain a modulated signal without wavelength chirping that is branched from one light source and has two time divisions. It is possible to obtain a good merged signal that does not cause waveform distortion. Since these do not have wavelength chirping especially when they are transmitted through a fiber, they have the effect of being less susceptible to waveform deterioration due to fiber dispersion.

【００２２】また、相補信号型電極を採用したため、素
子長を従来よりも４０％短くでき、このような集積光導
波路素子の実現を優位としている。ここに用いられてい
る３ｄＢカプラを、二入力二出力の光導波路が接続され
た一本の導波路からなる３ｄＢカプラによって構成した
ことにより、小型化ができ、波長依存性を少なくすると
ともに、歩留り向上を実現している。また、従来例で問
題となっていた、合流時の光の波長レベルの位相調整を
行う位相調整器の導入で合流波形の位相ズレによる乱れ
を解消した。さらにこの位相調整器が熱光学効果を用い
るヒータを採用したことから、僅か１ｍｍで作製でき、
集積化に効果的である。Further, since the complementary signal type electrode is adopted, the element length can be shortened by 40% as compared with the conventional one, and the realization of such an integrated optical waveguide element is superior. The 3 dB coupler used here is composed of a 3 dB coupler consisting of a single waveguide to which two-input and two-output optical waveguides are connected, so that the size can be reduced, the wavelength dependence can be reduced, and the yield can be improved. Has realized an improvement. In addition, the introduction of a phase adjuster that adjusts the phase of the wavelength level of light at the time of merging, which has been a problem in the conventional example, has eliminated the disturbance due to the phase shift of the merging waveform. Furthermore, since this phase adjuster uses a heater that uses the thermo-optic effect, it can be manufactured with a mere 1 mm,
Effective for integration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】従来例の変調装置示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional modulation device.

【図２】本発明の実施例１を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図３】本発明による３ｄＢカプラを示す図である。FIG. 3 shows a 3 dB coupler according to the present invention.

【図４】図４に示した３ｄＢカプラの波長依存性を説明
するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the wavelength dependence of the 3 dB coupler shown in FIG.

【図５】本発明の実施例２を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施例３を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ニオブ酸リチウム基板 ２ 入力光導波路 ３，３−１，３−２ 出力光導波路 ４，４’中間導波路 ５，５’，５−１、５’−１、５−２，５’−２ 信号
電極 ６，６’，６−１、６’−１、６−２，６’−２ アー
ス電極 ７，７’，８，８’ 電気信号源 ９，３１ ３ｄＢカプラ １０，１０’ 位相調整器1 Lithium niobate substrate 2 Input optical waveguide 3,3-1,3-2 Output optical waveguide 4,4 'Intermediate waveguide 5,5', 5-1,5'-1,5-2,5'-2 Signal electrode 6,6 ', 6-1,6'-1,6-2,6'-2 Ground electrode 7,7', 8,8 'Electric signal source 9,31 3dB coupler 10,10' Phase adjuster

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】平行する二本の中間光導波路の入力側に１
×２のＹ分岐導波路または２×２の３ｄＢカプラを接続
し、出力側に２×２の３ｄＢカプラを接続するととも
に、前記二本の中間光導波路それぞれの上または近傍に
該光導波路の屈折率を変化させるための二組の電極を設
け、該二組の電極に相補的な電気信号を印加するように
構成してなる光導波路素子。1. One on the input side of two parallel optical waveguides.
A × 2 Y-branch waveguide or a 2 × 2 3 dB coupler is connected, a 2 × 2 3 dB coupler is connected to the output side, and the optical waveguide is refracted on or near each of the two intermediate optical waveguides. An optical waveguide device comprising two sets of electrodes for changing the rate and applying a complementary electric signal to the two sets of electrodes. 【請求項２】２×２の３ｄＢカプラが、二入力二出力の
光導波路が接続された一本の導波路からなる３ｄＢカプ
ラであることを特徴とする請求項１記載の光導波路素
子。2. The optical waveguide element according to claim 1, wherein the 2 × 2 3 dB coupler is a 3 dB coupler formed of a single waveguide to which two-input and two-output optical waveguides are connected. 【請求項３】２×２の３ｄＢカプラの出力に強度、位相
あるいは周波数変調を加える手段を設けてなることを特
徴とする請求項１記載または請求項２記載の光導波路素
子。3. The optical waveguide device according to claim 1, further comprising means for applying intensity, phase or frequency modulation to the output of the 2 × 2 3 dB coupler. 【請求項４】２×２の３ｄＢカプラの出力に強度、位相
あるいは周波数変調を加える手段を設けるとともに、こ
れらが２×２の３ｄＢカプラで合波される構成であるこ
とを特徴とする請求項１記載または請求項２記載の光導
波路素子。4. A structure comprising means for applying intensity, phase or frequency modulation to the output of a 2 × 2 3 dB coupler, and these are multiplexed by a 2 × 2 3 dB coupler. The optical waveguide device according to claim 1 or claim 2. 【請求項５】２×２の３ｄＢカプラが、二入力二出力の
光導波路が接続された一本の導波路からなる３ｄＢカプ
ラであることを特徴とする請求項４記載の光導波路素
子。5. The optical waveguide element according to claim 4, wherein the 2 × 2 3 dB coupler is a 3 dB coupler formed of a single waveguide to which two-input and two-output optical waveguides are connected. 【請求項６】二つの２×２の３ｄＢカプラ間の光路長が
二つの線路でほぼ等しく形成されていることを特徴とす
る請求項４または請求項５記載の光導波路素子。6. The optical waveguide device according to claim 4, wherein the optical path length between the two 2 × 2 3 dB couplers is formed to be substantially equal in the two lines. 【請求項７】前記二つの２×２の３ｄＢカプラ間の二つ
の線路に、それぞれ光の位相を調整する位相調整器を設
けたことを特徴とする請求項４記載乃至請求項６記載の
光導波路素子。7. The optical system according to claim 4, wherein a phase adjuster for adjusting the phase of light is provided on each of the two lines between the two 2 × 2 3 dB couplers. Waveguide element. 【請求項８】前記位相調整器が熱光学効果を利用したヒ
ータで構成されていることを特徴とする請求項７記載の
光導波路素子。8. The optical waveguide device according to claim 7, wherein the phase adjuster is composed of a heater utilizing a thermo-optic effect.