JPS5890615A - 進行波電子光学デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は進行波光電子デバイスに係る。

米国特許第４，００５，９２７号及び第４．２５１，１
３０号には、速度整合形ゲート回路（ＶＭＧ）について
述べられている。そのデバイスにおいては、光信号と同
期して伝搬する進行波電気変調信号により、ゲート動作
が生じる。

そのようなゲート及び箪子元学変調器に付随した一般的
な問題は、ゲートが構成される基板材料の屈折率が、対
照とする二つの周阪数、すなわち電気信号及び光信号周
波数において、非常に異なることである。その結果、速
度整合の条件を満足するために、電気的導波路は特別に
設計されなければならず、二つの信号の速度が精度よく
整合しなくなると、スイッチング効率又は変調効率は、
著しく劣化する。この速度の整合が不児全になることは
、６ウオークーオフ”とよばれる。

本発明の広い目的は、電極構造を著しく増したりあるい
は複雑にすることなく、ウオーク−オフの制約を克服す
ることにある。

本発明においては、請求の範囲で述べるように、変調信
号がそのようなデバイスの動作パラメータに対しても゛
つ効果に対し、縦方向に分離された間隔で、１８０度位
相シフト（すなわち極性反転゛）全導入することにより
、進行波電子光学デバイスにおけるウオーク−オフの効
果を鮭小にする。従って、結合効率が二つの導波路の伝
搬定数屋Δβを変調することによ動制御される一対の結
合された導波路から成る進行波変調器において、ウオー
クオフの効果は、結合導波路に沿った特定の間隔で、Δ
βの符号が反転することにより、除去される。位相器に
おいて、ＴＥ及びＴＭモードの相対的な位相が、これら
二つのモードの伝搬定数差を変調することにより制御さ
れ、この差の符号の反転は、経方向の特定の間隔で、同
様に導入される。

このデバイスの電子光学変調岬作パラメータである電子
光学的に導入されるＴｇ；：ＴＭ結合係数の符号に、位
相反転を導入することにより、１８２１Ｍモード変換器
におけるウオーク−オフの効果は最小になる。

本発明のいくつかの実施例について、添付した図面を参
照しながら、例をあげて説明する。

変調器 周知の第１図の速度整合変調器及び第２図の変調器の両
方の動作は、一対の結合導波路間の転送効率を制御する
ことに基健をおいている。説明のため、電気及び元信号
、電気及び光導波路を例にする。しかし、本発明の原理
はたとえば電子ビーム、ソリトン、フォノンなどを含む
任意の種類の相互作用導波路に、等しく適用できること
を認識すべきである。

加えて、そのような相互作用は、任意の周波数において
起る。これらの事実を念頭において、第１図を参照する
。この図は上で引用した米国特許第４，２５１，１３０
号に述べられている周知のＶＭＧ型を示す。ゲートは低
屈折率の光電子基板１３中に埋め込まれた本質的に同一
の誘電体導波路１１及び１２の対を含む光学方向性結曾
器から成る。導波路は間隔りに渡って結合し、単位長当
シの結合係数ｋ及び結合間隙りは、次式により置きかえ
られる。

ｋＬ＝π／　２　　　　　　　　　　（１）導波路間の
転送効率を変えるーため°の変調手段は、光導波路１１
及び１２上にそれぞれ直接装置された一対の電極１４及
び１５から成る。電極は出力端において線の特性インピ
ーダンスに等しい大きさをもつ抵抗器により終端され、
信号源１７により入力端でエネルギーが与えられる伝送
線を形成する◇ 信号源１Ｔからの電気信号全変調しない時は、二つの導
波路１１及び１２の伝搬定数βｌ及びβ２は等しい。そ
の結果、導波路１１の一端に印加される光信号Ｐ！は、
完全に導波路１２に結合する。しかし、もし二つの電極
間に電界が印加されると、伝搬定数β１及びβ２は電子
光学効果により、局部的に乱される。従って、結合器に
沿った任意の点Ｘにおいて、伝搬定数は時間ｔの関数と
して変化する。周期Ｔの正弦波電気信号を仮定すると、
位相定数の差Δβは次式で与えられるｇただし、λ０は
光信号の自、内空間波長；ｖｒｆは電気信号の位相速度
； Δｎは電界によシ各導波路に導入 された最大屈折率変化 である。

第（２）式で表わされる摂動は、光信号とともに光導波
路に沿って伝搬する。速度整合結合器において、摂動と
光信号は同じ速度で伝搬する。従って、任意の時間に系
に入る光は、同じ伝搬定数を見る。具体的には、変調電
圧がゼロである特大る光は、ゼロであるΔβを見て、そ
れはゼロに維持される。その結果、導波路間で完全にエ
ネルギーの転送が起る。

他のすべての時間において、Δβは入射光の不完全な転
送が行われるような、何らかの有限の値をもつ。

一方、もし電気的□な波及び光波が同期していなければ
、結合器に入るフォトンは、定常的に変化しているΔβ
をみる。しかし、結付□器を適当に設計することにより
、１９７６年７月にフイ・イーイーイー・ジャーナル・
オブーカンタムＯエレクトロニクス（ＩＥＥＥＪａｕｒ
ｎａｌ　ｏｆ　Ｑｕａｎｔｕｒｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉ
ｃｓ）第ＱＥ−１２巻、Ｎａ７．３９６−４０１頁に発
表されたエイチ・コグルニク（Ｈ，Ｋｏｇｅｌｎｉｋ　
）及びアール拳ヴイ・シュミット（Ｒｅ　Ｖ＊　Ｓｃｈ
ｍｔｄｔ）による「変化するΔβを有する切換え方向性
結合器」と題する論文で述べられている型のΔβが変化
する結合器を作るために、この効果が利用できる。すべ
ての場合において、結合効率が時間の関数として制御さ
れるよう、条件を整えなければならない。

第ｉ図の変調器には、進行波速度非整合デバイス中の結
合された導波路間での、信号パワーの転送を制御する手
段を備える。その方法は、変調信号導波路に沿った適当
な間隔で、Δβに等価な１８−〇変位相逆転全導入する
ように、電気的信号導波路全整形することによる。この
効果は、速度非整合による光波及び変調波間のウオーク
オフの効果を打ち消すことである。良い方に考えると、
位相の反転により、速度はある程度Δβの反転に近くな
シ、ｉ合距離に渡り一定ではなくなる。少くとも変調信
号の特定の位相において、糸に入るフォトンの符号は変
化させない。その結果、ウオーク−オフによシ受ける可
能性のある効果を消去するというよシも、適当な位相信
号に対する各距離からの圧縮する寄与がある。

次に考える第２図において、上に述べた位相反転は、電
極の特定の配置によシ生じる。

従来技術において、結合された導波路２０及び２１は、
低屈折率の基板中に埋め込まれた一対の本質的に同一の
、並行な光導波饋域である。基板及び光導波路に重なっ
て、３個の導電性電＆２３．２４及び２５があり、それ
らは光導波路ｑ長さしに沿って、それと同じだけ処びる
。ここで、距離りは第（１）式で規走される結合距離で
ある。

この変調器において１．電極は内側の曲りくねった電極
２３及び２個の外側のフィンガー電極２４及び２５から
成シ、ともに同一平面スドライブ伝送線を形成する。

内側の電極は光導波路２０及び２１のそれぞれの上に交
互に延び、横方向への遷移は可干渉距離とよばれ、次式
で与えられる一様に離された縦方向の間隔１．において
起る。

こ＼で、λｒｆは指定された電気的な□自由空間波長： ａｒｆ及び■ｒｆはそれぞれ該導波路における実効屈折
率及び伝搬速度； Ｖ、　　は光信号の伝搬信号である。

外部フィンガー篭楠２４及び２５は、結合距離に沿って
、各電極のフィンカーが内部電極によす被俺されていな
い光導波路の位置に延びるように、配置される。たとえ
ば、第１の距離ｔ１に沿って、内部電極２３は導波路２
１上に延びる。従って、電極２４のフィンガー２４−１
はもう一方の導波路２０の同じ距離の位置の上に媚びる
。第２の距離ｔ２に沿って、内部電極２３は導波路２０
上に延び、電極２５のフィンカー２５−１は導波路２１
の対応する位置まで嫉びる。

電界全光導波路の領域に閉じ込めるため、内部電極２３
と隣接するフィンガー間の間隔−ｄｌは、内部電極２３
及びもう一方の電極の同じ距離における位置間の間隔ｄ
２よシ、はるかに小さくなければならない。遷移そのも
のはできるだけ急峻に作られる。典型的な光変調器内の
寸法ｄ、は、わずかに数ミクロンで、それは変調用電気
信号の波長より、側桁も小さいことを認識すべきである
。電極が波状になっていることにより、変調用信号の伝
搬路に沿って、あまシ大きくない摂動が作られる。

以下で詳細に述べるように、第１電極と最後の電極間の
長さｔｌは、第（３ン式により与えられるように、ｔｏ
より小さい任意の値ヲもってよい。一方、他の間隔ｔ２
．ｔ３　・・・は、すべてｔｏに等しい。しかし、説明
のため、すべての間隔はＬｏＶｃ等しいと仮定する。

電極によ多形成される伝送線は、その入力において信号
源３０によりエネルギーが与えられ、特性インピーダン
スに等しいインピーダンス３１．３２によシ、その出力
が終端されている。− 上に述べたように、信号源３０からの変調信号がない場
合は、光導波路２０及び２１の伝搬定数βｌ及びβ２は
、等しくかつ結合距離り全体に渡り一定である。従って
、導波路２０の一端に印加される光信号Ｐｌは、第２の
導波路２１に完全に転送され、信号Ｐ２としてその他端
から出る。ここで、Ｐ２”ＰＩである。しかし、もし電
極にエネルギーが与えられると、電極に沿って伝搬する
電界が生じ、電子光学効果によシ伝搬定数β里及びβ２
を、局部的に乱す。従って、結合器に沿った各点におい
て、二つの光導波路の伝搬定数は、時間の関数として変
る。より具体的には、二つの導波路中の電界が反対方向
を向くため、二つの伝搬定数は異なる効果を受ける。典
型的には、一つは増加し、他方はそのゼロ電界値に対し
減少する。従って、二つの導波路間の正味のパワー転送
は、位相定数差Δβ−β、−β２の関数として変化する
が、電気信号によシ変調される。　。

上に述べたように、速度繁合ゲートにおいて、入力導波
路に入るフォトンが見るΔβは、光波及び変調波が同期
して伝搬する限り、結合距離全体に渡り一定に保たれる
。速度整合の場合、二つの波は同期しては伝搬せず、ウ
オーク−オフ効果を生じる。光波が電気信号より速い速
度で伝搬する今の場合、ある任意の時刻に入るフォトン
は、伝搬する電気的波に追いつく傾向がある。その結果
、何らかの補償装置が無い場合、電界の変化及び結θ指
に沿った距離の関数として、フォトンが見るΔ′βの変
化は、第３図中の曲ＷＭ４０及び４１により示されるよ
うになる。曲線４０によシ示される具体的な変化Δβは
、第４図中の曲線５０で表されるように、変調信号がゼ
ロ振幅にある時に入るフォトンに対してである。

光信号は電気信号より速く伝搬するから、これらのフォ
トンは曲線５０の−を部分により示される先に印加され
た変調信号の部分に追いつく。具体的には、距離２　ｔ
、　Ｋ　：ｔ”いて、フォトンは完全な変調電圧周期及
び対応するΔβ変化を見る。ここで、ｔｏは第（３）式
により与えられる。正弦波変調信号の場合、Δβはこの
空間的周期内で、符号を変える。

同様のΔβは第３図中の曲ａ４１によシ示されるように
、変調信号周期中の他の時刻に入射するフォトンに対し
ても生じる。これは第４図中の曲線５１で表される変調
信号の位相レフトと等価である。

第３図中の曲線４０及び４１はともに、Δβに対するウ
オーク−オフの効果を表す。全体を通じての効率が、結
合距離に−るΔβの積分の関数である限り、変化するΔ
βの正味の効果は、Δβの積分値を最小にすることであ
る。ここで、全体を通じての効率ηが同じ導波路に沿っ
て測った入力パワーに対する出力である。

ηを増すためには、Δβの積分は最大にすることが必要
である。このことはΔβに対する電界の効果を反転にす
ることにより行える。

すなわち、Δβの符号変化が起る時は常に、先に述べた
時刻に糸に入るフォトンが見るように、電子光学材料中
の同じ電界方向を維持するように、電極は再配置され、
それによってΔβの極性は同じに維持される。このこと
は第５図及び第６図に示されており、図は隣接する一対
の間隔に沿った結合器の断面図を示す。たとえば、第５
図は内部電極２３がフィンガー電極２４及び２５に対し
正である時、第１の距離１１に沿って現れる電極及び電
界分布を示す。電界は基本的には櫓、極２３がら導波路
２１を下へ貫き、次に電極２４まで導波路２０を上へ貫
く。次の距離ｔ２においては、同じフォトンが見るよう
に、電界の位相はウオーク−オフによシ、第３図に示さ
れるように反転している。′従って、−第６図に示され
るように、フィンガー電極に対し負である。

しかし、内部電極は距＊　Ｌ　２において、導波路２１
上から導波路２０へ移動し、−フィンガー電極２５は導
波路２１上に延びるため、各導波路中の電界の方向は、
同じのまま、すなわち導波路２１中では下向き、導波路
２ｏ中では上向きである。Δβに関する限シ、電極に沿
った電界の位相は反転され、その結果第７図に示される
よりなΔβ曲線７０が生じる。

変調信号の振幅がゼロの時、系に入るフォトンに対し、
Δβは結合距離全体に渡って符号を反転しないことに、
特に注意すべきである。

結果はΔβの積分が最大になり、それにょす全体の効率
が最大になることである。このようにして、速度整合が
模式化された。

一方、変調信号の振幅が最大の時系に入るフォトンは、
第８図に示されるΔβ分布を見る。図は正及び負の等し
い間隔を含む。この場合、Δβの積分はゼロで、＠（４
１式で規定されるように、全体の効率は対応して低くな
る。

変調信号の他の位相の場合、全体の効率はゼロ及び最大
値の間で変化する。したがって、光波の変調が実現され
る。

位相シフタ 本発明の原理は位相シフタ中のウオーク−オフの効果全
除去することにも適用できる。

そのようなデバイスにおいては、電子光学的に変調され
る動作パラメータは、伝搬波のＴＥ及びＴＭモードの位
相定数差である。次に考える第９図は、位相器を示し、
それは低屈折率複屈折材料の基板６１中に埋め込捷れた
光導波路ストリップ６０及び電子光学効果により、二つ
のモードの相対的な伝搬疋数と変調する手段から成る。

第９図の位相器において、この変調は基板及び導波路ス
トリップ上に重畳された一対の導電性フィンガー電極６
２及び６３により、行われる。電極は光導波路の長ぎＬ
と同じ距離延び、電極６２のフィンガー６２−１．６２
−２、・・・・・・６２−Ｎ及びフィンガー６３−１．
６３−２、・・・・・・６３−Ｎが交互になるように、
配置される。

波の伝搬方向に沿った各フィンガーの幅ｔ。

は、第（３）式のように与えられる。

電極により形成される伝送線は、その入力において信号
源６４からエネルギーが与えられ、その特性インピーダ
ンスに等しいインピーダンス・６５によシ、その他端が
終端されている。

動作中、ストリップ６０に沿って伝搬する任意の極性の
元信号は、二つの直角に偏光しｆｃＴＥ及びＴＭ酸成分
分解される。２カツト結晶材料の場合、谷モードの位相
シフトは、距離ＬＶｃ渡るΔβの積分に比例する。ここ
で、７βＴＥ　ａ（１３°２　　； ΔβＴＭ　ａＦ’３３”Ｚ　　： １１３及び？’３３は電子光学係数、Ｅ２はストリップ
６０中の変調信号の２方向成分である。

第７図及び第８図、上に述べた説明から、位相シフトは
変調信号のゼロ交差点で入るフォトンに対し最大となシ
、４分の１周期遅れて入ったものに対し、ゼロとなる。

従って、得られる位相シフトは、電気信号によシ変胸が
できる。この位相変調は、位相器の前後に置かれた適当
なポラライザを用いることにより、強度変調に変換でき
る。あるいは、強度変調を起すために、位相器とともに
干渉導波回路を用いることができる〇 モード変換器 第１０図はたとえば米国特許第３　、８７７　、７８２
号に述べられている型のＴＥ：Ｔｙｔモード変換器に対
する本発明の応用を示す。典型的な場合、モード変換器
は低屈折率電子光学材料の基板７１中に埋め込まれた導
波ストリップ７０を含む。ストリップ７００部分りに沿
って、一対の電極７２．７３が適切に配置されている。

変調用信号源゛７４は電析の一端に接続され、整合用イ
ンピーダンスＴ５は他端に接続されている。

二つのモードが見る屈折率の差により、元ＴＥ及びＴＭ
モード間の位相を整合させるため、フィンガー電極が用
いられる。ここで、フィンガーの空間的周期は、次式で
与えられる。

ここで、λ０　は対象とする光周波数の波長、ＮＴＥ及
びＮＴＭはＴＥ及びＴＭモードが見る実効的屈折率であ
る。

基板材料の切シ方に依存して、電極フィンガーは父互に
配置されるか、あるいは第１０図に示されるよ、うに、
相互に向いあうように配置される。

均一な電位差が電極間にかかる通常のモード変換器にお
いて、電極フィンガーの空間的周期Ａは、電極の長さ全
体で均一である。ただし、変換器の応答を広げる手段と
して、何らかの空間的な伸斜を含んでもよい。しカ１し
、電気及び光信号が速度整合しない進行波モード変換器
において、ウオーク−オフに伴ってつけ加わる問題を考
慮しなければならない。

具体的には、変調器及び位相器の場合のように、伝搬光
信号が速く通過すればするｔ’ｉど１、伝搬電気信号は
遅くなる。第３図に示されるように、距離ｔ。において
、順次電界の極性反転が起る。そして、電子光学効果に
対応する反転が起る。すなわち、何ら力・の補正手段が
なければ、第１の距離１１で起るモード交換は、第２の
距ｇｔ２でのモード交換では行われない。これを防止す
るためには、モード−モード結合係数に対する変調電界
の効果における等価な１８０反の位相反転力よ、電極に
沿つ斥適当な距離において導入される。具体的な実施例
において、結合係数の位相整合成分は、ｋｏｅｘｐ　（
ｊ　２πＺ／Ａ　）である。電界（Ｄ　１６＝ｉ性反転
を補償するために、間隔ｔ１．ｔ２・・・のそれぞれに
続いて、Ｎ２に等しい空間γ２−１、？３−１．７２−
２．７３−２、を導入することにより、結合係数の補正
反転が得られる。これが行われた時、順次続く各間隔に
おける結合係数は、空間をつけ加えない時のそれの負の
値になる。すなわち、 であり、従って所望の補償が行われる。

フィンガー−フィンカー間隔Ａは可干渉長１、よシはる
かに小さいことに注意すべきである。従って、各間隔ｔ
１＊ｔ２及びｔ３が３個のフィンガーを含むように示さ
れているが、一般的には３個より多くめる。１．はΔの
正確に整数倍ではなくてよいことにも注意すべきである
。その場合、空間波長の整数倍に最も近いｔｏの頭が選
ばれる。このことは変調用信号の波長λ７．の設計の、
非常にわずかの変化に対応する。

第１０図の実施例において、各間隔ｔｌｅｔ２・・・は
空間とともに終シ、従って空間的な半周期をつけ加える
ために、空間がっけ加えられる。しかし、もし間隔がフ
ィンカー中で終るならば、つけ加えられる半周期は、フ
ィンガーを追加することによシ加わる。

上に述べたデバイスの動作ｆ：量的に表わす尺度は、変
調電極に沿った距離２及び時間ｔの関数として、変調電
圧、Ｅ（Ｚ、ｔ）全以下のように表すことによシ得られ
る。

Ｅ（ｚｙｔ）＝Ｆｏｓｉｎ（ｋＺ　−ωｔ−φ）　　　
　（８）ここで、ＥＯは変調信号の最大振幅であシ、で
ある。

また、 及び　　ω＝２π’ｒｆ であることに注意すると、 となる。

時刻ｔｏに入るフォトンは、次式で与えられ、る時刻ｔ
において電極に沿った点２に到達する。

Ｚ＝Ｖｏ　（ｔ−ｔｏ　）　　　　　　　　　０（Ｊ第
Ｏｑ式のｔ′ｆ：第（９）式に代入すると、次式が得ら
れる。

（１１） 前作中の電子光学効果が電極電圧に比例する限り、第（
１１）式はこれらフォトンが見る摂動の尺度である。伝
振とともに電子光学効果の符号変化を見ないフォトンに
は、２が変化するとともにＥ　（Ｚ　＊　ｔ　ｏ　　）
の符号が反転しないことが必要である。φ′＝０となる
時間軸上の原点を選び、ｔｏ＝０で入るフォトンを考え
ることにより、第（１１）式は次のようになる。

Ｅ（Ｚ、０）はもし 又は ならば符号を変えない。

であることに注意すると、 を得る。この式は上で示した第（３）式にょシ与えられ
る可干渉長に対する表穴であシ、第７図及び第８図に示
したことを証明している。

すなわち、特定の遷移距離ｔにおいて、変調信号のゼロ
交差点で入ったフォトンに対しては、Δβ又はｋの符号
反転はない。よシ具体的には、ｔｏに対応するｒｆ波長
の部付、元信号及びｒｆ倍信号間効果は、ｔｏＫ等しい
かそれよ）小さな電極距離に対しては重要でない。

ｌ　　　　　変調信号の実際の周波数を表す’ｒｆとし
て、ある値ｆをもつ電界に対して第（１１）式をとり、
距離ｔｏで極性の反転が起るとすれば、電極全体の長さ
しｖｃＷｌ）積分することにより、実効変調深さを導く
ことができるＯｔＯは変調周波数の設計値を表すｆｒｆ
として、ｆＯのｆ直を使い、第（１５）式から計算でき
る。これ力・ら、以下の二つの式が得られる０ （ａ）　　反転距離の偶数倍に対して（すなわち、Ｌ＝
ｔｏ（ｎ＋１）、ｎは奇数） （ｂ）　　反転距離の奇数倍に対して（すなわち、Ｌ　
＝　１６　（ｎ　＋　１　）、ｎは偶数ここで、α＝π
ｆ　／　２　ｆ　ｏである。

第（１６）式及び（１７）式のそれぞれは、変調周波数
ｆの関数である振幅項、変調信号のレプリカである時間
による変動項及び変調周波数ｆ／ｆＯの関数である位相
シフトを含むことに気がつくであろう。また、第８図に
描かれゼロであるどとにも気づくであろう。

第１１図は２，４及び８の部分を有するデバイスの場合
の、規格化された変調周波数ｆ／ｆ、の関数としての、
振幅応答の変化を示す。ウオーク−オフによる補償位相
反転がない長さ２ｔｏの電極についての結果も示されて
いる。図かられかるように、部分の数を増す効果は、変
調帯を位相反転のない場合の、低域通過特性から、周波
数ｆｏに中心をもつ帯域通過特性に＃動させることであ
る。補正されない場合、ｆ＝ｆ、では光変調は得られな
い。しかし、ここで提案した電極を用いることによシ、
部分の数が増すとともに、去幅応答は増し、一方変調帯
域は減少する。従って、所望の目的が達成される。煙さ
を加えることにより、変調信号の周波数を下る必要なく
、より低い変調電圧の使用が可能になる。

第２図ノ変調器において、二つの外部電極２４及び２５
が示され、フィンガー電極と説明されている。しかし、
これらの電極部分は省くことができ、これらを省くと外
観は変るが、これらの動作には影響を与えない。たとえ
ば、第１２図は電、極６２及び６３を示し、その中でク
ロスハツチ部分６２−１．６２−２．６３−１及び６３
−２は省かれており、電極は一対のフィンガー電極から
均一な幅の凹凸型の電極Ｋｆつでいる。本発明の目的に
対しては、これら二つは等価であシ、本発明は各種の電
極構成を用いて実施できることを示すのに役立つ。

上に述べた議論において、説明のためすべての間隔は等
しい長さｔｏをもつと仮定した。

しかし、最初の間隔及び最後のものはｔｏに等しいかそ
れ以下でもよいことが示された０も踵たとえば第１の間
隔が４０より小さければ、第３図及び第７図中で移動し
た垂直軸４２及び４３により示されるように、効果は誕
調信号の位相シフトと等価である。同様に、もし最後の
間隔が１．より小さければ、第７図中の軸４４で示され
る点において、相互作用間隔を終結させることである。

しかし、他のすべての点において、デバイスは上に述、
べたように動作する。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知の進行波速度整合ゲートを示す説明図、 第２図は本発明に従う変調器を示す説明図、第３図は変
調信号の二つの異なる位相において、変調器に入ったフ
ォトンが見るΔβの変化を示す説明図、 第４図は時間の関数として、変調信号の振幅変化を示す
説明図、 第５図及び第６図は変調器に沿った二つの隣接した距離
における電界の方向を示す説明図、 第７図及び第８図は異なる時刻に入ったフォトンに対す
る距離の関数としてのΔβの変化を示す説明図、 第９図は本発明に従う位相器を示す説明図、第１０図は
本発明に従うモード変換器を示す説明図、 第１１図は異なる数の部分を有するデバイスの振幅−周
波数応答金示す説明図、及び第１２図は電極の別の形状
を示す説明図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １８０度の位相シフトを生じさせる手段・・・２４−１
．２５−１．６２−１．６３−１．６２−２．６３−２
．７２−１．７２−２．７３−１．７３−２ １１１Ｉ間した間隔・・・ｔ１〜ｔ５；ｔ。 ストリップ　・・・６０ 電４４ｋ　　　　　　　　　　・・−６２、６３光導波
路　　・・・２０．２１ 中心電極　　・・・２３ 外部電極　　・・・２４．２５ ε δ （ 町　　　　　　く　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　腎（ く 鳴　　　　　（Ｎ （＜：ｉ　　　　　　　（ ＼　　　　　　　　＼　　　　　　　　　　ゝ（（（

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．１ないし複数の光導波路、及び該１ないし複数の光
   導波路に結合され、電子−光学効果により該１ないし複
   数の光導波路のパラメータを局部的に変調する電気的導
   波路から成る進行波電子光学デバイスにおいて、該工な
   いし複数の光導波路に沿った縦方向に離間した間隔で該
   パラメータの変調において１８０度の位相シフトを生じ
   させる手段を設けたことを特徴とするデバイス。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のデバイスであって、
   電気的導波路は、プレーナ型ストリップ伝送線を構成す
   る複数の電極から成シ、 １８０度の位相シフトを生じさせる手段。□は、該１な
   いし複数の光導波路に対し、電機とするデバイス。 ３、　％許請求の範囲第１項又は第２項に記載のデバイ
   スであって、該デバイスは位相シフタであり、該１ない
   し複数の光４波路は、低屈折率の電子−光学材料中に埋
   め込まれたストリップから構成された一つの光導波路か
   ら成シ、 電気的導波路は、ストリップの順次続く長さに渡り、交
   互に延びる二つの電極から成ることを特徴とするデバイ
   ス。 ４、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のデバイス
   であって、該デバイスは変調器であり、該１ないし複数
   の光導波路は、一対の結合された光導波路から成り、 電気的導波路は、光導波路の縦方向に廷びるストリップ
   伝送＃を形成する一対の外部電極間の中心電極から成り
   、中心電極は、光導波路の長さ全体に茜シ、交互に屈曲
   して延びることを特徴とするデバイス。 でアシ、該デバイスは、ＴＥ、７Ｍ相互のモード変換器
   であり、該１ないし複数の光導波路は単一光導波路から
   成シ、電気的導波路はそれぞれ周期的に分離されたフィ
   ンガーから成り、 パラメータの変調において１８０度の位相シフトを生じ
   させる手段は、フィンカーの周期に１８０度の位相シフ
   トを生じさせることを特徴とするデバイス。