JPH02153329A - 音響光学効果タイプ導波型周波数シフタ - Google Patents
音響光学効果タイプ導波型周波数シフタInfo
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- JPH02153329A JPH02153329A JP30818488A JP30818488A JPH02153329A JP H02153329 A JPH02153329 A JP H02153329A JP 30818488 A JP30818488 A JP 30818488A JP 30818488 A JP30818488 A JP 30818488A JP H02153329 A JPH02153329 A JP H02153329A
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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
- G02F1/11—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 acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
- G02F1/125—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 acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves in an optical waveguide structure
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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、導波型周波数シフタに関す、る。
（従来の技術および発明が解決しようとする問題点）
この種の導波型周波数シフタは計測系などで用いられる
ものであって、光の周波数をシフトさせるものである。
ものであって、光の周波数をシフトさせるものである。
そして、この上うな導波型周波数ンフタとしては大きく
分類して電気光学効果タイプと音響光学効果タイプとの
２種類がある。
分類して電気光学効果タイプと音響光学効果タイプとの
２種類がある。
第４図は電気光学効果タイプの導波型周波数シックの概
略構成を示す図である。第４図に示される導波型周波数
シフタ２は光導波路４の両側に一対の電極６．６を設け
るとともに、電圧源８でもって両電極６．６間に電界を
印加するように構成されている。
略構成を示す図である。第４図に示される導波型周波数
シフタ２は光導波路４の両側に一対の電極６．６を設け
るとともに、電圧源８でもって両電極６．６間に電界を
印加するように構成されている。
このような電気光学効果タイプの導波型周波数シフタ２
では電圧源８から出力される出力電圧Ｖの波形を第５図
（縦軸は出力電圧ｖ１横軸は時間ｔをあられす。）に示
すような鋸歯状に変化させて電極６．６間に電界を印加
するようになっている。
では電圧源８から出力される出力電圧Ｖの波形を第５図
（縦軸は出力電圧ｖ１横軸は時間ｔをあられす。）に示
すような鋸歯状に変化させて電極６．６間に電界を印加
するようになっている。
そして、上記構成の導波型周波数シフタ２にあっては、
光導波路４の図で左側となる一方側から図で右側となる
他方側へかけて光波を伝搬させるとともに、両電極６．
６間に電界を印加することで光導波路４の一方側から入
って他方側へ透過した光の周波数をシフトさせるように
なっている。
光導波路４の図で左側となる一方側から図で右側となる
他方側へかけて光波を伝搬させるとともに、両電極６．
６間に電界を印加することで光導波路４の一方側から入
って他方側へ透過した光の周波数をシフトさせるように
なっている。
ところで、このような導波型周波数シフタ２においては
、光の周波数のシフト量を高くするには鋸歯状出力電圧
Ｖを急峻に繰り返し変化させることが必要となるが、容
貴成分とか抵抗成分などの影響を受けてその急峻な変化
には限界が生じてしまって周波数シフト量としては最大
、数１０Ｍ８２程度しかならなかった。
、光の周波数のシフト量を高くするには鋸歯状出力電圧
Ｖを急峻に繰り返し変化させることが必要となるが、容
貴成分とか抵抗成分などの影響を受けてその急峻な変化
には限界が生じてしまって周波数シフト量としては最大
、数１０Ｍ８２程度しかならなかった。
第６図は音響光学効果タイプの導波型周波数シフタの概
略構成を示す図である。この導波型周波数ノフタ１０は
光導波路１２の途中部に一対の櫛形電極１４．１４を配
置した構成となっていて、その一対の櫛形電極１４．１
４間に高周波電圧を印加することでその櫛形電極１４．
１４の配置箇所から一方側（図で右側方向）における光
導波路１２上に弾性表面波１６を伝搬させるようになっ
ている。光導波路１２を伝搬する弾性表面波１６は、周
期構造を有していてその周期に応じた大きさの格子ベク
トルを持つ回折格子とみなされるものとなる。
略構成を示す図である。この導波型周波数ノフタ１０は
光導波路１２の途中部に一対の櫛形電極１４．１４を配
置した構成となっていて、その一対の櫛形電極１４．１
４間に高周波電圧を印加することでその櫛形電極１４．
１４の配置箇所から一方側（図で右側方向）における光
導波路１２上に弾性表面波１６を伝搬させるようになっ
ている。光導波路１２を伝搬する弾性表面波１６は、周
期構造を有していてその周期に応じた大きさの格子ベク
トルを持つ回折格子とみなされるものとなる。
したがって、このような導波型周波数シフタ１０にあっ
ては、弾性表面波Ｉ６と光導波路１２を伝搬する光とが
相互作用することにより、光が周波数ソフトされる。
ては、弾性表面波Ｉ６と光導波路１２を伝搬する光とが
相互作用することにより、光が周波数ソフトされる。
ところで、この音響光学効果タイプの導波型周波数シフ
タ１０は、第７図に示すように伝搬ベクトルβｌを持つ
モードｌの光が光導波路１２の一方側から入って他方側
へ透過すると、伝搬ベクトルβ１に格子ベクトルｋを加
えてなる伝搬ベクトルβ２のモード２の光に変換されて
しまうことになる。
タ１０は、第７図に示すように伝搬ベクトルβｌを持つ
モードｌの光が光導波路１２の一方側から入って他方側
へ透過すると、伝搬ベクトルβ１に格子ベクトルｋを加
えてなる伝搬ベクトルβ２のモード２の光に変換されて
しまうことになる。
したがって、音響光学効果タイプの導波型周波数シフタ
１０では光がモード変換されてしまうので、光を元のモ
ードに変換するモード変換素子が必要となるが、かかる
モード変換素子は導波型周波数ンフタの物理的サイズを
大形化するとともに、コスト的にも高くつくといった問
題があった。
１０では光がモード変換されてしまうので、光を元のモ
ードに変換するモード変換素子が必要となるが、かかる
モード変換素子は導波型周波数ンフタの物理的サイズを
大形化するとともに、コスト的にも高くつくといった問
題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、光
の周波数シフト量を十分にとることができ、かつ、モー
ド変換素子の不要な、つまり物理的サイズも小形化しコ
スト的にも安価となる導波型周波数シフタを提供するこ
とを目的としている。
の周波数シフト量を十分にとることができ、かつ、モー
ド変換素子の不要な、つまり物理的サイズも小形化しコ
スト的にも安価となる導波型周波数シフタを提供するこ
とを目的としている。
（課題を解決するための手段）
このような目的を達成するために、本発明の導波型周波
数ンフタにおいては、光導波路の途中部に設けられた一
対の櫛形電極の両側のそれぞれから前記光導波路の各端
部方向に弾性表面波を伝搬させる構造を有し、前記一対
の櫛形電極から一方側にある光導波路の一端部から入射
した光を前記弾性表面波で少なくとも２回モード変換さ
せて他方側にある光導波路の他端部から出射することを
特徴としている。
数ンフタにおいては、光導波路の途中部に設けられた一
対の櫛形電極の両側のそれぞれから前記光導波路の各端
部方向に弾性表面波を伝搬させる構造を有し、前記一対
の櫛形電極から一方側にある光導波路の一端部から入射
した光を前記弾性表面波で少なくとも２回モード変換さ
せて他方側にある光導波路の他端部から出射することを
特徴としている。
（作用）
光導波路の途中部に設けられた一対の櫛形電極の両側の
それぞれから前記光導波路の各端部方向に弾性表面波を
伝搬させる構造を有していることから、一対の櫛形電極
から一方側にある光導波路の一端部から入射した光は前
記弾性表面波で少なくとも２回モード変換させられて他
方側にある光導波路の他端部から出射することとなり、
結局、音響光学効果タイプとしてその周波数シフト量を
高くすることができるとともに、従来のそのタイプで必
要とされているモード変換素子が不要化される。
それぞれから前記光導波路の各端部方向に弾性表面波を
伝搬させる構造を有していることから、一対の櫛形電極
から一方側にある光導波路の一端部から入射した光は前
記弾性表面波で少なくとも２回モード変換させられて他
方側にある光導波路の他端部から出射することとなり、
結局、音響光学効果タイプとしてその周波数シフト量を
高くすることができるとともに、従来のそのタイプで必
要とされているモード変換素子が不要化される。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第１図は本発明の実施例に係ろ導波型周波数ノフタの
概略構成図である。本実施例の導波型周波数ンフタは音
響光学効果タイプのものに適用される。第１図において
、第６図の従来例と対応する部分には同一の符号を付し
ている。すなわち、第１図に示される本実施例の導波型
周波数ンフタ１８において、１２は光導波路、Ｉ ４，
１４は一対の櫛形電極、Ｉ６は櫛形電極１４．１４の配
置箇所から図で右側方向の光導波路１２を伝搬する弾性
表面波である。
。第１図は本発明の実施例に係ろ導波型周波数ノフタの
概略構成図である。本実施例の導波型周波数ンフタは音
響光学効果タイプのものに適用される。第１図において
、第６図の従来例と対応する部分には同一の符号を付し
ている。すなわち、第１図に示される本実施例の導波型
周波数ンフタ１８において、１２は光導波路、Ｉ ４，
１４は一対の櫛形電極、Ｉ６は櫛形電極１４．１４の配
置箇所から図で右側方向の光導波路１２を伝搬する弾性
表面波である。
本実施例の導波型周波数シフタ１８において特徴とする
構成は次の通りである。すなわち、本実施例の導波型周
波数シフタ１８は、櫛形電極１４゜１４の配置箇所から
右側方向の弾性表面波１６を伝搬させるのみならず、図
で左側方向の光導波路ｌ２にも弾性表面波２０を伝搬さ
せることに特徴を有している。
構成は次の通りである。すなわち、本実施例の導波型周
波数シフタ１８は、櫛形電極１４゜１４の配置箇所から
右側方向の弾性表面波１６を伝搬させるのみならず、図
で左側方向の光導波路ｌ２にも弾性表面波２０を伝搬さ
せることに特徴を有している。
櫛形電極１４．１４の配置箇所からこのように左右両方
向に弾性表面波１６．２０を伝搬させた場合、右側方向
の光導波路１２を伝搬する光のモードは従来例で説明し
たようにモードｌからモード２に変換される。そして、
左側方向の光導波路１２を伝搬する光のモードはモード
２からモード！に変換されることになる。したがって、
図で左側から右側へ伝搬する光は、一方の弾性表面波２
０で一旦モード変換されたのち、他方の弾性表面波Ｉ６
で元のモードに変換されることになる。
向に弾性表面波１６．２０を伝搬させた場合、右側方向
の光導波路１２を伝搬する光のモードは従来例で説明し
たようにモードｌからモード２に変換される。そして、
左側方向の光導波路１２を伝搬する光のモードはモード
２からモード！に変換されることになる。したがって、
図で左側から右側へ伝搬する光は、一方の弾性表面波２
０で一旦モード変換されたのち、他方の弾性表面波Ｉ６
で元のモードに変換されることになる。
このことから、本実施例の導波型周波数シフタ１８では
モード変換素子が不要となる。
モード変換素子が不要となる。
第２図はＴＭモードの光波に対応した導波型周波数シフ
タの具体的な構成を示す斜視図である。
タの具体的な構成を示す斜視図である。
第２図に示される導波型周波数シフタは、Ｙカットニオ
ブ酸リチウム（Ｌ ｉ Ｎｂ Ｏａ）を素材とする基板
２２の両端にまたがって光導波路Ｉ２が形成され、その
光導波路１２の中央部に一対の櫛形電極１４．１４が設
けられるととらに、その櫛形電極１４．１４を間にして
光導波路１２の両側途中部に弾性表面波吸収層２４．２
４が設けられた構成となっている。
ブ酸リチウム（Ｌ ｉ Ｎｂ Ｏａ）を素材とする基板
２２の両端にまたがって光導波路Ｉ２が形成され、その
光導波路１２の中央部に一対の櫛形電極１４．１４が設
けられるととらに、その櫛形電極１４．１４を間にして
光導波路１２の両側途中部に弾性表面波吸収層２４．２
４が設けられた構成となっている。
第２図の導波型周波数シフタでは光導波路１２の図で左
側端部からＴＭモードの入射光２６が入射されると、そ
の入射光２６は弾性表面波２０でＴＥモード光に変換さ
れ、ついで弾性表面波！６で再び元のＴＭモード光に変
換されて出射光２８として光導波路１２の図で右側端部
から出射されることとなる。このとき、その出射光２８
の周波数は入射光２６のそれの２倍の周波数シフトを受
ける。
側端部からＴＭモードの入射光２６が入射されると、そ
の入射光２６は弾性表面波２０でＴＥモード光に変換さ
れ、ついで弾性表面波！６で再び元のＴＭモード光に変
換されて出射光２８として光導波路１２の図で右側端部
から出射されることとなる。このとき、その出射光２８
の周波数は入射光２６のそれの２倍の周波数シフトを受
ける。
第３図はＴＥモードの光波に対応した導波型周波数シフ
タの具体的な構成を示す斜視図である。
タの具体的な構成を示す斜視図である。
第３図に示される導波型周波数シフタは、基本的には第
２図と同構成であるため、対応する部分には同一の符号
を付している。そして、第３図の導波型周波数シフタで
は、弾性表面波吸収層２４゜２４の間に位置している光
導波路！２の部分１２ａの径が太く構成されたマルチモ
ードタイプとなっている。
２図と同構成であるため、対応する部分には同一の符号
を付している。そして、第３図の導波型周波数シフタで
は、弾性表面波吸収層２４゜２４の間に位置している光
導波路！２の部分１２ａの径が太く構成されたマルチモ
ードタイプとなっている。
すなわち、第３図の導波型周波数シフタでは光導波路Ｉ
２の図で左側端部からＴＥモードの入射光３０が入射さ
れると、その入射光３０は弾性表面波１６．２０のとこ
ろで複数のモード光に変換されるようになっている。
２の図で左側端部からＴＥモードの入射光３０が入射さ
れると、その入射光３０は弾性表面波１６．２０のとこ
ろで複数のモード光に変換されるようになっている。
つまり、弾性表面波の周波数を変えることで入射光３０
はその周波数に応じたモード光、例えば入射光３０がＴ
ＥＯ次モード光であれば、ＴＭＯ次モード、ＴＥ１次モ
ード、ＴＭ１次モード、１８２次モード、ＴＭ２次モー
ド・・・というように各種のモード光に変換されたのち
、出射光３２はＴＥＯ次モードとして出射されることに
なる。
はその周波数に応じたモード光、例えば入射光３０がＴ
ＥＯ次モード光であれば、ＴＭＯ次モード、ＴＥ１次モ
ード、ＴＭ１次モード、１８２次モード、ＴＭ２次モー
ド・・・というように各種のモード光に変換されたのち
、出射光３２はＴＥＯ次モードとして出射されることに
なる。
そのとき、その出射光３２の周波数は入射光３０のそれ
に対して様々な周波数シフトを受ける。
に対して様々な周波数シフトを受ける。
（発明の効果）
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、
音響光学効果タイプとして光の周波数シフト量を十分に
とることができるのみならず、音響光学効果タイプの欠
点とされているモード変換素子が不要となって、物理的
なサイズの小形化とコスト的にも安価に済む導波型周波
数ンフタを提供することができる。
音響光学効果タイプとして光の周波数シフト量を十分に
とることができるのみならず、音響光学効果タイプの欠
点とされているモード変換素子が不要となって、物理的
なサイズの小形化とコスト的にも安価に済む導波型周波
数ンフタを提供することができる。
第１図ないし第３図は本発明の実施例に係り、第１図は
同実施例に係る導波型周波数シフタの概略構成図、第２
図は入射光がＴＭモードである場合の同実施例に係る導
波型周波数ンフタの具体的構成図、第３図は入射光がＴ
Ｅモードである場合の同実施例に係る導波型周波数シフ
タの具体的構成図である。 第４図ないし第７図は従来例に係り、第４図は電気光学
効果タイプの導波型周波数シフタの概略構成図、第５図
は同従来例に係る導波型周波数シフタの作用説明に供す
る図、第６図は音響光学効果タイプの導波型周波数シフ
タの概略構成図、第７図は同従来例に係る導波型周波数
シフタの作用説明に供する図である。 １２・・・光導波路、１４・・・櫛形電極、１６．２０
・・弾性表面波。
同実施例に係る導波型周波数シフタの概略構成図、第２
図は入射光がＴＭモードである場合の同実施例に係る導
波型周波数ンフタの具体的構成図、第３図は入射光がＴ
Ｅモードである場合の同実施例に係る導波型周波数シフ
タの具体的構成図である。 第４図ないし第７図は従来例に係り、第４図は電気光学
効果タイプの導波型周波数シフタの概略構成図、第５図
は同従来例に係る導波型周波数シフタの作用説明に供す
る図、第６図は音響光学効果タイプの導波型周波数シフ
タの概略構成図、第７図は同従来例に係る導波型周波数
シフタの作用説明に供する図である。 １２・・・光導波路、１４・・・櫛形電極、１６．２０
・・弾性表面波。
Claims (1)
- （１）光導波路の途中部に設けられた一対の櫛形電極の
両側のそれぞれから前記光導波路の各端部方向に弾性表
面波を伝搬させる構造を有し、前記一対の櫛形電極から
一方側にある光導波路の一端部から入射した光を前記弾
性表面波で少なくとも２回モード変換させて他方側にあ
る光導波路の他端部から出射することを特徴とする音響
光学効果タイプ導波型周波数シフタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63308184A JP2697038B2 (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | 音響光学効果タイプ導波型周波数シフタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63308184A JP2697038B2 (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | 音響光学効果タイプ導波型周波数シフタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02153329A true JPH02153329A (ja) | 1990-06-13 |
| JP2697038B2 JP2697038B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17977921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63308184A Expired - Lifetime JP2697038B2 (ja) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | 音響光学効果タイプ導波型周波数シフタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697038B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0451114A (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-19 | Nec Corp | 光波長フィルタ |
| US5191624A (en) * | 1990-09-19 | 1993-03-02 | Hitachi, Ltd. | Optical information storing apparatus and method for production of optical deflector |
-
1988
- 1988-12-06 JP JP63308184A patent/JP2697038B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0451114A (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-19 | Nec Corp | 光波長フィルタ |
| US5191624A (en) * | 1990-09-19 | 1993-03-02 | Hitachi, Ltd. | Optical information storing apparatus and method for production of optical deflector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697038B2 (ja) | 1998-01-14 |
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