JPH03184015A - 光変調器 - Google Patents

光変調器

Info

Publication number
JPH03184015A
JPH03184015A JP32461189A JP32461189A JPH03184015A JP H03184015 A JPH03184015 A JP H03184015A JP 32461189 A JP32461189 A JP 32461189A JP 32461189 A JP32461189 A JP 32461189A JP H03184015 A JPH03184015 A JP H03184015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
optical
branched
waveguide
branch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP32461189A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2817295B2 (ja
Inventor
Tadao Nakazawa
忠雄 中澤
Naoyuki Megata
直之 女鹿田
Masaharu Doi
正治 土居
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP1324611A priority Critical patent/JP2817295B2/ja
Publication of JPH03184015A publication Critical patent/JPH03184015A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2817295B2 publication Critical patent/JP2817295B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Integrated Circuits (AREA)

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】 〔概要〕 光変調器に関し、 高速駆動の外部光変調において、動作電圧や変調帯域な
どの変調器特性を劣化させることなく変調器動作点を制
御することを目的とし、平面に加工した電気光学効果を
有する基板上に、第1および第2の分岐光導波路を有す
る光導波路を設け、前記第1の分岐光導波路と第2の分
岐光導波路を伝播する光の間に位相差を生じさせるよう
に、信号電極および接地電極を配設してなるマツハツエ
ンダ型光変調器において、前記2つの分岐光導波路のい
ずれか一方の、位相変調部を構成する分岐光導波路中央
部の平行光導波路部分を除く分岐光導波路部分に湾曲部
を形成して、前記第1の分岐光導波路と第2の分岐光導
波路の間に光路長差を生じさせるように光変調器を構成
する。
また、前記光導波路の光入射側部分と光出射側部分を、
位相変調部を構成する分岐光導波路中央部の平行光導波
路部分に対して、両方ともに同じ方向に傾けて形成し、
前記第1の分岐光導波路と第2の分岐光導波路の間に光
路長差を生じさせるように光変調器を構成してもよい。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高速で光変調を行うための外部光変調器の光
導波路の構成に関する。
最近の光通信システムの光送信系において、たとえば、
1.6 GH2程度までの光通信システムにおいては、
レーザダイオード(LD)を直接変調する方式を用いて
きたが、変調周波数がより高くなると変調光波長の時間
的微小変動、いわゆる、チャーピング現象が起こり高速
化と長距離通信への限界となる。
一方、今後ますます大容量・長距離通信の要求が強まっ
てくるので、より高速・低駆動電圧で。
しかも、変調器動作点が制御できる外部変調器の開発が
求められている。
〔従来の技術〕
高速光変調方式としては、半導体レーザ光を外、部で変
調する外部変調方式がよく知られている。
とくに、電気光学効果を有する基板上に分岐光導波路を
設け、進行波電極を用いて駆動するマツハツエンダ型光
変調器が有力視されている。
第3図は光変調器の基本構成例を示す図で、同図(イ)
は平面図で、主として基板上の電極、導波路配置を示し
、同図(ロ)はY −Y’断面図である。図中、1は電
気光学効果を有する基板、20は光導波路で中間に分岐
光導波路20a 、 20bが形成されている。この光
導波路は通常基板の表面にTiなどの金属を、光導波路
部分だけに選択的に拡散させ、その部分の屈折率を回り
の部分よりも少し大きくなるようにしである。3は信号
電極、4は接地電極である。5は光導波路上の金属電極
層への光の吸収を小さくするためのバッファ層で9通常
、SiO2などの薄膜が用いられている。
信号電極3と接地電極4は、バッファ層5を介して先導
波路上に、Auなとの金属を蒸着あるいはメツキによっ
て形成している。
いま、たとえば、図示してない半導体レーザからの直流
光が左側の光導波路20から入り、分岐光導波路20a
 、 20bで2つに分けられ、そこを通過する間に、
信号電極3に高周波変調信号源6から変調信号電圧を印
加すると、基板上に設けられた前記分枝光導波路20a
、20bにおける電気光学効果によって分岐された両光
に位相差が生じる。この両光を再び合波点で合流させて
右側の光導波路20の光出射端から変調された光信号出
力を取り出し、こ〜には図示してない光検知器で受光し
て電気信号に変換す゛るように構成されている。なお、
R?は終端抵抗である。
第4図は光変調器の動作特性を示す図で、縦軸には変調
光強度を、横軸には印加電圧をとっである。すなわち、
前記第3図に示した分岐光導波路20a 、 20bに
おける両光の位相差がOおよびπになるように駆動電圧
(Oおよび■π)を印加すれば、実線で示した光強度特
性から光信号出力は0N−OFFのパルス信号として得
られるのである。
一方、光変調器として実際に使用する場合に、動作点を
シフトさせて、たとえば、第4図の破線で示したような
変調特性を持たせるようにしたいことがある。すなわち
、変調器動作点を制御することが実用上重要となる。
動作点の制御法には変調電圧にDCバイアスを印加する
ことが考えられるが、大巾な動作点シフトに対しては大
きなバイアス電圧が必要となり、動作点の経時変化、い
わゆる、DCドリフトが発生するという問題がある。
これに対して、分岐光導波路20a 、 20b間に光
路長差を持たせる非対称な導波路構造を用いる方法が提
案されている。
第5図は従来の動作点制御型分岐光導波路を有する光変
調器の例を示す図である。
この場合、分岐光導波路の一方、たとえば、分岐光導波
路2”aを光導波路2”の入出射ライン、すなわち、X
−X”ラインから引き離して非対称にすることにより、
2つの分岐光導波路間に光路長差を生じさせ、変調器動
作点を制御するようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記従来の非対称な導波路構造を用いる光変調
器においては、たとえば、分岐光導波路2′aを光導波
路2”の入出射ライン、すなわち、X−X”ラインから
引き離して配置しなければならず、必然的に分岐光導波
路2”a、2”b間の間隔d1は従来の対称配置の場合
のdoよりも大きくなり、変調電圧の上昇を招いたり、
変調帯域が低下するなどの問題を生じており、その解決
が求められていた。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題は、平面に加工した電気光学効果を有する基
板l上に、第1および第2の分岐光導波路2a、2bを
有する先導波路2を設け、前記第1の分岐光導波路2a
と第2の分岐光導波路2bを伝播する光の間に位相差を
生じさせるように、信号電極3および接地電極4を配設
してなるマツハツエンダ型光変調器において、前記2つ
の分岐光導波路2a、2bのいずれか一方の、位相変調
部を構成する分岐光導波路中央部の平行光導波路部分を
除く分岐光導波路部分に湾曲部2a + + 2a 2
を形成して、前記第1の分岐光導波路2aと第2の分岐
光導波路2bの間に光路長差を生じさせた光変調器によ
って解決することができる。また、前記光導波路2の光
入射側部分と光出射側部分を、位相変調部を構成する分
岐光導波路中央部の平行光導波路部分2at+2bzに
対して、両方ともに同じ方向に傾けて形成し、前記第1
の分岐光導波路2aと第2の分岐光導波路2bの間に光
路長差を生じさせた光変調器によっても解決することが
できる。
〔作用〕
本発明の構成によれば、位相変調部、すなわち、変調用
電極形成部を構成する分岐光導波路中央部の平行光導波
路部分2a□2bzの間隔d0を従来の対称導波路配置
の場合と同じにしたま\、分岐光導波路2a、2b間の
光路長差を変化させることができるので、半波長電圧(
Vπ)の増大や変調帯域の劣化を招くことなく、変調器
動作点を巾広く制御することができる。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示す図で、同図(イ)は平面
図、同図(ロ)はY−Y’断面図である。
基板1には大きさ40mmX2 mm、厚さ1mmのL
iNbO3のZ板の表面を鏡面研磨して使用した。
この基板の上にTiを約1100nの厚さに真空蒸着し
、分岐光導波路2aおよび2bを含む先導波路2に相当
する部分にTiが残るように通常のホトエツチング法で
処理したのち、約10500C,酸素中で10時間加熱
しTiをLiNb0.中に熱拡散して深さ約6μmの分
岐光導波路2aおよび2bを含む光導波路2を形成した
200は先導波路2の分岐点、210は同じく合波点で
ある。分岐点200と合波点210の間隔は30mm、
光導波路の幅は全て7μmになるように調整し、位相変
調部、すなわち、変調用電極形成部を構成する分岐光導
波路中央部の平行光導波路部分2az、2bzの間隔d
o=15μmとした。
分岐光導波路の分岐部2a+ と2b、が光導波路2に
対してなす開き角θは、分岐光の強さを等しくするため
にいずれも0.5°とし、合波点210においても全く
同様の関係になるようにした。
分岐光導波路部分の湾曲部2a++2a3は平行光導波
路部分2a□2bzの両側に円弧状になるように形威し
その曲率半径は109mmとした。
一方、分岐光導波路2bの方は分岐点側9合波点側とも
直線導波路2b、2bsとし、前記第3図に示した対称
電極配置の場合の片側に準じて形成した。
次いで、バッファ層としてSingを500nmの厚さ
にスパッタ法で形成した。
信号電極3はT i −A u合金膜を蒸着したのち、
分岐光導波路2aおよび2bの上に幅10μmの電極形
状にパターンエツチングし、さらに、その上に厚さ3μ
mの^Uをめっきにより付着形成した。接地電極4はで
きるだけ大きくなるように設計し、信号電極3と同様の
プロセスで信号電極形成と同時形成した。
なお、前記の諸図面で説明したものと同等の部分につい
ては同一符号を付し、かつ、同等部分についての説明は
省略する。
以上説明した実施例において、波長1.55μmのレー
ザ光を光導波路2に入射させたところ、分岐光導波路2
aと2b間の光路長差が丁度半波長となり第4図の破線
で示すような半波長電圧だけ動作点がシフトした光変調
器が得られた。
上記実施例では、湾曲部2a++2a3の形を円弧とし
たが、これに限定されるものでなく他の湾曲形状を用い
てもよいことは言うまでもない。
また、湾曲部は平行先導波路部分2at+2bzの両側
でなく片側だけに形成し、もう一方は直線にしておいて
もよく、その選択は動作点シフトの大きさにより適宜決
めればよい。
第2図は本発明の他の実施例を示す図で、同図(イ)は
平面図、同図(口〉はY−Y’断面図である。
本実施例では、光導波路2°の光入射側部分と光出射側
部分を、位相変調部を構成する分岐光導波路中央部の平
行光導波路部分2+a□2“b2に対して二両方ともに
同じ方向に角度φだけ傾けて形成し、第1の分岐光導波
路2′aと第2の分岐光導波路2゜bの間に光路長差を
生じさせるようにした例である。
前記第1図で説明した実施例と同様に、光導波路の幅は
全て7μmになるように調整し、位相変調部、すなわち
、変調用電極形成部を構成する分岐光導波路中央部の平
行光導波路部分2“a□2゛b!の間隔もdO=15μ
mとした。
また、分岐光導波路2′a1と2”b、が光導波路2°
に対してなす開き角θは、分岐光の強さを等しくするた
めにいずれも0.5°とし、音波点210においても全
く同様の関係になるようにした。
光導波路2°の光入射側部分と光出射側部分の傾き角φ
=0.673°として、前記実施例と同様にして光変調
器を形成した。その結果、波長1.55μmのレーザ光
を光導波路2゛に入射させたところ、分岐光導波路2”
aと2′b間の光路長差が丁度半波長となり、第4図の
破線で示すような半波長電圧だけ動作点がシフトした光
変調器が得られた。
上記実施例では平行光導波路部分2″a□2゛b2の両
側の光入射側部分と光出射側部分を、両方とも平行光導
波路部分2′a□2′b、に対して傾けたが、それらの
一方だけを傾け、もう一方は平行にしておいてもよく、
その選択は動作点シフトの大きさにより適宜決めればよ
い。
以上述べた実施例は例を示したもので、本発明の趣旨に
添うものである限り、使用する素材や構成なと適宜好ま
しいもの、あるいはその組み合わせを用いることができ
ることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の構成によれば、位相変調
部、すなわち、変調用電極形成部を構成する分岐光導波
路中央部の平行先導波路部分2a□2bzの間隔d0を
従来の対称導波路配置の場合と同じにしたま\、分岐光
導波路2a、2b間の光路長差を変化させることができ
るので、半波長電圧(Vπ)の増大や変調帯域の劣化を
招くことなく、変調器動作点を巾広く制御することがで
き、高速光変調器の性能および品質の向上に寄与すると
ころが極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す図、 第2図は本発明の他の実施例を示す図、第3図は光変調
器の基本構成例を示す図、第4図は光変調器の動作特性
を示す図、第5図は従来の動作点制御型分岐光導波路を
有する光変調器の例を示す図である。 図において、 1は基板、 2 (2a 、 2b)は光導波路、 3は信号電極、 4は接地電極、 5はバッファ層である。 (イ) 干 面 図 2α(2α+、2(1z、2α3):@Iの分峡尤専凍
路2b (2b+ 、 2b2.2b3): 第2/)
分吠之碑波路木発明の夫掩例を示T図 第1記 (イ)平 面 因 (ロ) Y−Y’ 断面図 本発明の4I世の実権1列表示1回 事 図 を変調器の基本構X伊・1Σ表示図 第3燥 を変調器の?l)乍特・注1示す配 量 4 図 1.2″a 従来のIIIJ1’F白、齢1旬型分岐光導波鍔を有す
4社交調器カヅ・11木オ図第5図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)平面に加工した電気光学効果を有する基板(1)
    上に、第1および第2の分岐光導波路(2a,2b)を
    有する光導波路(2)を設け、前記第1の分岐光導波路
    (2a)と第2の分岐光導波路(2b)を伝播する光の
    間に位相差を生じさせるように、信号電極(3)および
    接地電極(4)を配設してなるマッハツェンダ型光変調
    器において、 前記2つの分岐光導波路(2a,2b)のいずれか一方
    の、位相変調部を構成する分岐光導波路中央部の平行光
    導波路部分を除く分岐光導波路部分に湾曲部(2a_1
    ,2a_3)を形成して、前記第1の分岐光導波路(2
    a)と第2の分岐光導波路(2b)の間に光路長差を生
    じさせることを特徴とした光変調器。
  2. (2)平面に加工した電気光学効果を有する基板(1)
    上に、第1および第2の分岐光導波路(2′a,2′b
    )を有する光導波路(2′)を設け、前記第1の分岐光
    導波路(2′a)と第2の分岐光導波路(2′b)を伝
    播する光の間に位相差を生じさせるように、信号電極(
    3)および接地電極(4)を配設してなるマッハツェン
    ダ型光変調器において、 前記光導波路(2′)の光入射側部分と光出射側部分を
    、位相変調部を構成する分岐光導波路中央部の平行光導
    波路部分(2′a_2,2′b_2)に対して、両方と
    もに同じ方向に傾けて形成し、前記第1の分岐光導波路
    (2′a)と第2の分岐光導波路(2′b)の間に光路
    長差を生じさせることを特徴とした光変調器。
JP1324611A 1989-12-14 1989-12-14 光変調器 Expired - Fee Related JP2817295B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1324611A JP2817295B2 (ja) 1989-12-14 1989-12-14 光変調器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1324611A JP2817295B2 (ja) 1989-12-14 1989-12-14 光変調器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03184015A true JPH03184015A (ja) 1991-08-12
JP2817295B2 JP2817295B2 (ja) 1998-10-30

Family

ID=18167753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1324611A Expired - Fee Related JP2817295B2 (ja) 1989-12-14 1989-12-14 光変調器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2817295B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005077987A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光変調器
JP2014112168A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Fujitsu Optical Components Ltd 光変調器及び光送信機

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6028621A (ja) * 1983-07-27 1985-02-13 Fujitsu Ltd 光変調器および光周波数制御器
JPH0321916A (ja) * 1989-06-19 1991-01-30 Japan Aviation Electron Ind Ltd 光変調器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6028621A (ja) * 1983-07-27 1985-02-13 Fujitsu Ltd 光変調器および光周波数制御器
JPH0321916A (ja) * 1989-06-19 1991-01-30 Japan Aviation Electron Ind Ltd 光変調器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005077987A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光変調器
JP2014112168A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Fujitsu Optical Components Ltd 光変調器及び光送信機

Also Published As

Publication number Publication date
JP2817295B2 (ja) 1998-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6801675B2 (en) Optical modulator
US5953466A (en) Optical modulator
US6600843B2 (en) Optical modulator
WO2010082673A1 (ja) 分岐型光導波路、光導波路基板および光変調器
WO2008099950A1 (ja) 光変調器用部品および光変調器
US20050180694A1 (en) Optical modulator
JP2002182172A (ja) 光変調器
JPH11101961A (ja) 光変調器および光変調方法
JP3570735B2 (ja) 光導波路デバイス
JP5166450B2 (ja) 光導波路デバイス
JP2003202530A (ja) 光変調器
JP2946630B2 (ja) 光変調器
JPH1184434A (ja) 光制御回路および動作方法
JPH03184015A (ja) 光変調器
JP2010185977A (ja) 光変調器
JPH0429113A (ja) 光変調器
JPWO2007058366A1 (ja) 光導波路デバイス
JP2002196296A (ja) 光変調器
JP2564999B2 (ja) 光変調器
CN115728970A (zh) 光电集成结构及其形成方法
JPH05297332A (ja) 光変調器
JPH05297333A (ja) 光変調器
JPH03200924A (ja) 光変調器
JPH03200923A (ja) 光変調器
JPH05249419A (ja) 光導波路型光デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees