JPS6132814A - 方向性結合器型光機能素子 - Google Patents
方向性結合器型光機能素子Info
- Publication number
- JPS6132814A JPS6132814A JP15437084A JP15437084A JPS6132814A JP S6132814 A JPS6132814 A JP S6132814A JP 15437084 A JP15437084 A JP 15437084A JP 15437084 A JP15437084 A JP 15437084A JP S6132814 A JPS6132814 A JP S6132814A
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- JP
- Japan
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- optical
- modulation
- directional coupler
- waveguide
- optical waveguide
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は方向性結合器を用いた光機能素子に関するもの
であり、特にその光出力の制御信号に対する不安定性、
ひずみを低減する素子を提供するものである。
であり、特にその光出力の制御信号に対する不安定性、
ひずみを低減する素子を提供するものである。
従来例の構成とその問題点
方向性結合器を用いた光機能素子は第１図に示すように
、導波路を並置することによ多形成されておシ、導波路
部の屈折率を何らかの手段によシ変化させ、変調等の機
能が得られていた。ここで１は基板、２は導波層、３は
装荷層、４および５は電極である。この屈折率を変化さ
せる手段としては電圧印加による電気光学効果を利用す
ることが多く用いられている。ここで素子長は一般に最
小結合長に設計され印加電圧に応じ光出力Ｐ１およびＰ
２は第′２図に示すように変化する。印加電圧を０から
ｖ４″！で変化させるに従ってＰ、は増加し、Ｐ２は減
少する。
、導波路を並置することによ多形成されておシ、導波路
部の屈折率を何らかの手段によシ変化させ、変調等の機
能が得られていた。ここで１は基板、２は導波層、３は
装荷層、４および５は電極である。この屈折率を変化さ
せる手段としては電圧印加による電気光学効果を利用す
ることが多く用いられている。ここで素子長は一般に最
小結合長に設計され印加電圧に応じ光出力Ｐ１およびＰ
２は第′２図に示すように変化する。印加電圧を０から
ｖ４″！で変化させるに従ってＰ、は増加し、Ｐ２は減
少する。
この様子をグラフで示したのが第３図である。
このようにｖ−ｖ４で１００％変調が得られ、まだ直流
バイアスｖ２ に変調信号を重畳することにより直線
性のよい変調特性が得られる。
バイアスｖ２ に変調信号を重畳することにより直線
性のよい変調特性が得られる。
しかしながら現在報告されているこの種の素子において
入力信号に対して光出力パワーに大きなひずみが観測さ
れ実用化する上で大きな問題となっていた。
入力信号に対して光出力パワーに大きなひずみが観測さ
れ実用化する上で大きな問題となっていた。
発明の目的
本発明は方向性結合器型光機能素子における光出力パワ
ーのひずみを低減することを目的とする。
ーのひずみを低減することを目的とする。
発明の構成
本発明は、方向性結合型光機能素子において、光入力導
波路にその挿入効率を最大にする制御機構を有し、他の
導波路に光変調あるいは光分岐等の機能制御手段をもだ
せることを特徴とする。
波路にその挿入効率を最大にする制御機構を有し、他の
導波路に光変調あるいは光分岐等の機能制御手段をもだ
せることを特徴とする。
実施例の説明
一般に半導体装開面をもった導波路においてその端面に
おける反射率は大きく、変調電圧印加に伴う光学距離の
変化による干渉効果等のだめ出力パワーに大きな変動が
起こシ光変調器等の素子を実現する上で大きな問題とな
る。第４図（＆）はよく知られているエタロンを示して
おシ導波路内でもこのような構成をしていると考えられ
る。
おける反射率は大きく、変調電圧印加に伴う光学距離の
変化による干渉効果等のだめ出力パワーに大きな変動が
起こシ光変調器等の素子を実現する上で大きな問題とな
る。第４図（＆）はよく知られているエタロンを示して
おシ導波路内でもこのような構成をしていると考えられ
る。
このとき両ミラーのエネルギー反射率をＲ，ミラー間の
距離をｌ、エタロン内の媒質の屈′折率をｎ（ト）とす
る。ここで説明を簡略化するためエタロン内での吸収は
無視する。このような系における波長λの入射光に対す
る透過特性は第４図（ｂ）のようになる。このように導
波路をエタロンとして考えだ場合、方向性結合器出力特
性は第３図と合成したものと考えら五第６図のようにな
る。ここでＣ１は理想的方向性結合素子で得られるスイ
ッチング特性、Ｃ２は方向性結合器全体をファプリーペ
ロ共振器と考えた場合の出力パワーの印加電圧依存性、
Ｃ５はＣ１と０２を合成した場合の出力パワーの一例で
ある。
距離をｌ、エタロン内の媒質の屈′折率をｎ（ト）とす
る。ここで説明を簡略化するためエタロン内での吸収は
無視する。このような系における波長λの入射光に対す
る透過特性は第４図（ｂ）のようになる。このように導
波路をエタロンとして考えだ場合、方向性結合器出力特
性は第３図と合成したものと考えら五第６図のようにな
る。ここでＣ１は理想的方向性結合素子で得られるスイ
ッチング特性、Ｃ２は方向性結合器全体をファプリーペ
ロ共振器と考えた場合の出力パワーの印加電圧依存性、
Ｃ５はＣ１と０２を合成した場合の出力パワーの一例で
ある。
まだ、さらに電圧印加に伴う光入射端面における屈折率
分布の変化に起因する光入力パワーの変動も予想され、
方向性結合器の光出力特性は理論的カーブからさらに変
化すると考えられる。
分布の変化に起因する光入力パワーの変動も予想され、
方向性結合器の光出力特性は理論的カーブからさらに変
化すると考えられる。
以下本発明の第１の実施例について図面を参照しながら
説明する。第６図は本発明第１の実施例を示す方向性結
合器型光変調方式の斜視図である。
説明する。第６図は本発明第１の実施例を示す方向性結
合器型光変調方式の斜視図である。
同図において、６はレーザー光源、７はレンズ。
８は方向性結合器基板、９は入力用光導波路、１０は光
入力量制御用電極、１１は結合光導波路、１２は変調用
電極、１３は光入力量制御用電源、１４は変調用電源で
ある。入力側導波路９にレンズ７によシ導波された光は
、進行するにしたがい結合光導波路１１に移行してゆく
。このとき光入力量制御用電極１０に光入力量制御電源
１３を印加することによシ適当な結合効率を得る。
入力量制御用電極、１１は結合光導波路、１２は変調用
電極、１３は光入力量制御用電源、１４は変調用電源で
ある。入力側導波路９にレンズ７によシ導波された光は
、進行するにしたがい結合光導波路１１に移行してゆく
。このとき光入力量制御用電極１０に光入力量制御電源
１３を印加することによシ適当な結合効率を得る。
次に変調信号１４を変調用電極１２に印加することによ
シ変調された光信号を得ることができる。
シ変調された光信号を得ることができる。
この場合変調点は変調用電源１４の直流電圧を適当な値
に制御することによシ容易に変化させることが可能であ
る。
に制御することによシ容易に変化させることが可能であ
る。
以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。第７図は本発明の第２の実施例を示す方向性
結合型光変調方式の斜視図である。
説明する。第７図は本発明の第２の実施例を示す方向性
結合型光変調方式の斜視図である。
同図において、１５は半導体基板、１６は導波層。
１７は３次元導波路を形成するだめの装荷層、１８は半
導体レーザー、１９は半導体レーザー１８の駆動電源で
ある。以上のように半導体レーザーと半導体方向性結合
器をモノリシックに形成した系において電源１３は光入
力効率が最大になるように制御し、変調用電源９により
変調された光信号が得られる。
導体レーザー、１９は半導体レーザー１８の駆動電源で
ある。以上のように半導体レーザーと半導体方向性結合
器をモノリシックに形成した系において電源１３は光入
力効率が最大になるように制御し、変調用電源９により
変調された光信号が得られる。
以上実施例１，２で示したような構成をとることによシ
得られる信号は、変調電源１４よ多信号を光入力量制御
電極１０に印加した場合に得られる信号に比較し変調ひ
ずみが少なく伝送品質のよい光信号を発することが可能
となる。なおここで用いている半導体材料としては、ｍ
−ｖ化合物半導体が適当で１例えばＧａＡｓ、 ＩｎＧ
ａＡｓＰ系のものが考えられる。
得られる信号は、変調電源１４よ多信号を光入力量制御
電極１０に印加した場合に得られる信号に比較し変調ひ
ずみが少なく伝送品質のよい光信号を発することが可能
となる。なおここで用いている半導体材料としては、ｍ
−ｖ化合物半導体が適当で１例えばＧａＡｓ、 ＩｎＧ
ａＡｓＰ系のものが考えられる。
また方向性結合器として用いる導波路は装荷型のものを
示したが、変調が可能な光方向性結合器が構成可能なも
の−であればよい。また半導体レーザーと光導波路の結
合部は必ずしも第６図に示す構造でなくてもよい。
示したが、変調が可能な光方向性結合器が構成可能なも
の−であればよい。また半導体レーザーと光導波路の結
合部は必ずしも第６図に示す構造でなくてもよい。
発明の効果
本発明の光変調方式では変調電圧印加に伴う種々の悪影
響を緩和でき、光変調信号としてひずみの少ない変調器
が得られる。
響を緩和でき、光変調信号としてひずみの少ない変調器
が得られる。
第１図は従来の方向性結合器型光変調器の使用法を示す
斜視図、第２図（ａ）〜（１５）は方向性結合器の印加
電圧特性の模式図、第３図は方向性結合器の印加電圧対
光出力特性図、第４図（＆）はエタロン。 同（ｂ）はエタロンの透過率の光学距離（印加電圧）依
存性を示す図、第６図は方向性結合器の理想的なスイッ
チング特性に導波路端面での多重反射による干渉効果が
重りだ時のスイッチング特性を示す図、第６図は本発明
の方向性結合型光変調器の使用方式を示した斜視図、第
７図は本発明の方向性結合器型光変調器が半導体で工０
化された場合の斜視図である。 ６・・・・・・レーザー光源、８・・・・・・方向性結
合器基板。 ９．１１・・・・・・導波路、１３・・・・・・制御用
電源、１４・・・・・・変調用電源、１５・・・・・・
半導体基板、１６・旧・・導波層、１７・・・・・・装
荷層、１８・・・・・・半導体レーザ Ｏ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 ＯＶＩ Ｖ２ Ｖ３ Ｖ４第４図
（（Ｌ） □ １ □ Ｉ？Ｒ （ｂ） △几ノ ０γ Ｖ 第５図
斜視図、第２図（ａ）〜（１５）は方向性結合器の印加
電圧特性の模式図、第３図は方向性結合器の印加電圧対
光出力特性図、第４図（＆）はエタロン。 同（ｂ）はエタロンの透過率の光学距離（印加電圧）依
存性を示す図、第６図は方向性結合器の理想的なスイッ
チング特性に導波路端面での多重反射による干渉効果が
重りだ時のスイッチング特性を示す図、第６図は本発明
の方向性結合型光変調器の使用方式を示した斜視図、第
７図は本発明の方向性結合器型光変調器が半導体で工０
化された場合の斜視図である。 ６・・・・・・レーザー光源、８・・・・・・方向性結
合器基板。 ９．１１・・・・・・導波路、１３・・・・・・制御用
電源、１４・・・・・・変調用電源、１５・・・・・・
半導体基板、１６・旧・・導波層、１７・・・・・・装
荷層、１８・・・・・・半導体レーザ Ｏ 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 ＯＶＩ Ｖ２ Ｖ３ Ｖ４第４図
（（Ｌ） □ １ □ Ｉ？Ｒ （ｂ） △几ノ ０γ Ｖ 第５図
Claims (3)
- （１）平行に近接した少なくとも２本以上の直線状光導
波路を有し、入射レーザー光は１つの導波路に結合され
、出射端まで複数の導波路を伝搬する系で、各導波路の
なかで通過するエネルギーが最も少ない導波路に光変調
あるいは光分岐等の機能制御手段をもたせたことを特徴
とする方向性結合器型光機能素子。 - （２）平行に近接した少なくとも２本以上の直線状光導
波路を有し、入射レーザー光は１つの導波路に結合され
、他の導波路のうち少なくとも１つの導波路に光変調あ
るいは光分岐等の機能制御手段をもたせることを特徴と
する方向性結合器型光機能素子。 - （３）同一半導体基板上にレーザーダイオードが形成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
方向性結合器型光機能素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15437084A JPS6132814A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 方向性結合器型光機能素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15437084A JPS6132814A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 方向性結合器型光機能素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132814A true JPS6132814A (ja) | 1986-02-15 |
Family
ID=15582674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15437084A Pending JPS6132814A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 方向性結合器型光機能素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132814A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04503719A (ja) * | 1990-04-06 | 1992-07-02 | ロッキード ミサイルズ アンド スペース カンパニー インコーポレイテッド | 光信号分配回路網 |
| US5359449A (en) * | 1991-11-19 | 1994-10-25 | Fujitsu Limited | Optical modulator for an optical transmitter |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15437084A patent/JPS6132814A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04503719A (ja) * | 1990-04-06 | 1992-07-02 | ロッキード ミサイルズ アンド スペース カンパニー インコーポレイテッド | 光信号分配回路網 |
| US5359449A (en) * | 1991-11-19 | 1994-10-25 | Fujitsu Limited | Optical modulator for an optical transmitter |
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