JPH04104221A - 光導波路型変調器 - Google Patents
光導波路型変調器Info
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- JPH04104221A JPH04104221A JP22399390A JP22399390A JPH04104221A JP H04104221 A JPH04104221 A JP H04104221A JP 22399390 A JP22399390 A JP 22399390A JP 22399390 A JP22399390 A JP 22399390A JP H04104221 A JPH04104221 A JP H04104221A
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- JP
- Japan
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- optical waveguide
- crystal substrate
- crystal
- optical
- substrates
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F1/03—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—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 ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
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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」
この発明は電気光学効果を有する結晶基板上に形成され
た光導波路を伝播する光の位相を変調する光導波路型変
調器に関し、特に強誘電体である結晶基板の焦電効果に
起因する変調器の温度特性の劣化を防止したものである
。
た光導波路を伝播する光の位相を変調する光導波路型変
調器に関し、特に強誘電体である結晶基板の焦電効果に
起因する変調器の温度特性の劣化を防止したものである
。
「従来の技術」
従来のこの種の光導波路型変調２ＳＩ及びそれを利用し
た光フアイバジャイロをそれぞれ第２図、第３図を参照
して説明する。
た光フアイバジャイロをそれぞれ第２図、第３図を参照
して説明する。
例えばニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムのような
電気光学効果を有する結晶の両端面をカットし、例えば
、輻約５ｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ約１閣の矩形状の結晶
基板２上に光導波路が形成される。光導波路は結晶基板
に比べて僅かに屈折率の高い部分を作り、その中に光を
閉じ込めて導波させるものである、基板２の一方の端面
に入出力ポートＰ、が形成される。ボートＰ、に続いて
Ｙ形の分岐部３が形成され、分岐部３より光導波路１＋
、Ｉ！、ｔが基板２の長手方向に沿って延長され、基板
２の他端面に形成された入出力ポートＰ、、Ｐｓに達す
る。光導波路１）上及びその近傍に矩形状の対向電極４
ａ、４ｂが形成され、それら両電極間に発振器５が接続
される。光導波路！！、Ｉを通る光は発振器５より供給
される変調波により位相変調される。このように結晶基
板２上に形成された分岐部３、光導波路１．．１．、電
極４ａ、４ｂにより光導波路型変調器１が構成される。
電気光学効果を有する結晶の両端面をカットし、例えば
、輻約５ｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ約１閣の矩形状の結晶
基板２上に光導波路が形成される。光導波路は結晶基板
に比べて僅かに屈折率の高い部分を作り、その中に光を
閉じ込めて導波させるものである、基板２の一方の端面
に入出力ポートＰ、が形成される。ボートＰ、に続いて
Ｙ形の分岐部３が形成され、分岐部３より光導波路１＋
、Ｉ！、ｔが基板２の長手方向に沿って延長され、基板
２の他端面に形成された入出力ポートＰ、、Ｐｓに達す
る。光導波路１）上及びその近傍に矩形状の対向電極４
ａ、４ｂが形成され、それら両電極間に発振器５が接続
される。光導波路！！、Ｉを通る光は発振器５より供給
される変調波により位相変調される。このように結晶基
板２上に形成された分岐部３、光導波路１．．１．、電
極４ａ、４ｂにより光導波路型変調器１が構成される。
なお、分岐部３における２つの分岐片３ａ、３ｂの長さ
は必ずしも等しくなくても良い。
は必ずしも等しくなくても良い。
入出力ポートＰ１は光ファイバ６を介して光源７に接続
され、入出力ポートＰｚ、Ｐ−はそれぞれ光ファイバ８
．９を介して光フアイバコイル１０の一端及び他端にそ
れぞれ接続される。光源７より入出力ポートＰ１に入る
入射光Ｅ０は分岐部３により２分岐される。人出力ポー
トＰ２より光フアイバコイル１０に入射した分岐光Ｅ１
は光フアイバコイル１０を進行して入出力ポートＰ３よ
り光導波路１２に戻される。同様に入出カポ−）Ｐｓよ
り光フアイバコイル１０に入射した分岐光Ｅ８は光フア
イバコイル１０を逆回りして入出力ポートＰ、より光導
波路１）に戻される。
され、入出力ポートＰｚ、Ｐ−はそれぞれ光ファイバ８
．９を介して光フアイバコイル１０の一端及び他端にそ
れぞれ接続される。光源７より入出力ポートＰ１に入る
入射光Ｅ０は分岐部３により２分岐される。人出力ポー
トＰ２より光フアイバコイル１０に入射した分岐光Ｅ１
は光フアイバコイル１０を進行して入出力ポートＰ３よ
り光導波路１２に戻される。同様に入出カポ−）Ｐｓよ
り光フアイバコイル１０に入射した分岐光Ｅ８は光フア
イバコイル１０を逆回りして入出力ポートＰ、より光導
波路１）に戻される。
光ファイバ６の中間に光カプラ１２が挿入され、その一
端に、分岐光Ｅ、とＥ、との干渉光を検出するための光
検出部１３が接続される。なお分岐光Ｅ＋ 、Ｅｘはそ
れぞれ左回り光、右回り光とも呼ばれる。また第３図で
は光フアイバコイル１０として１ターンしか示していな
いが、一般には複数ターン巻回される。
端に、分岐光Ｅ、とＥ、との干渉光を検出するための光
検出部１３が接続される。なお分岐光Ｅ＋ 、Ｅｘはそ
れぞれ左回り光、右回り光とも呼ばれる。また第３図で
は光フアイバコイル１０として１ターンしか示していな
いが、一般には複数ターン巻回される。
光フアイバジャイロの原理はサニヤック効果に基づくも
のである。第３図の系全体が角速度Ωで回転すると、光
Ｅ、、Ｅ、間で見掛は土兄路長に差ができる。これがサ
ニヤック効果である。光路長差による位相差（サニヤッ
ク位相差と言う）Ｓは以下の式で表わされる。
のである。第３図の系全体が角速度Ωで回転すると、光
Ｅ、、Ｅ、間で見掛は土兄路長に差ができる。これがサ
ニヤック効果である。光路長差による位相差（サニヤッ
ク位相差と言う）Ｓは以下の式で表わされる。
５−（８πＡ／λＣ）Ω （１）
ここでＡはコイルの囲む面積、λは光源波長、Ｃは光速
である。
である。
第３図においては通常オープンループ方式と呼ばれる検
知方式を示している。光Ｅ、、Ｅ、の干渉光は光検出部
１３の検出子１４に導かれて光電変換され、そして得ら
れた電気的出力はロックインアンプ１５で同期検波され
る。その検波出力よりサニヤック位相差Ｓを求め、更に
（１）式より回転角速度Ωが計算される。
知方式を示している。光Ｅ、、Ｅ、の干渉光は光検出部
１３の検出子１４に導かれて光電変換され、そして得ら
れた電気的出力はロックインアンプ１５で同期検波され
る。その検波出力よりサニヤック位相差Ｓを求め、更に
（１）式より回転角速度Ωが計算される。
［発明が解決しようとする課題」
Ｚカットされたニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム
など電気光学効果を有する結晶基板２は強誘電体であっ
て、周囲温度変化によって分極し、第２図Ｂに示すよう
に、基板の上面及び下面に正及び負の電荷がそれぞれ帯
電しく川霧効果と呼ばれている）、この帯電による高電
界のために変調動作点が変動したり、光の閉し込め度合
が変わり光導波路の損失が増加したり、結晶基板２の表
面上で放電が発生して変調動作点が不連続的に変動した
り、結晶表面を破壊する不都合があった。この発明の目
的は、光変調器のこのような（Ｑ電効果にもとすく温度
特性の劣化を防止しようとするものである。
など電気光学効果を有する結晶基板２は強誘電体であっ
て、周囲温度変化によって分極し、第２図Ｂに示すよう
に、基板の上面及び下面に正及び負の電荷がそれぞれ帯
電しく川霧効果と呼ばれている）、この帯電による高電
界のために変調動作点が変動したり、光の閉し込め度合
が変わり光導波路の損失が増加したり、結晶基板２の表
面上で放電が発生して変調動作点が不連続的に変動した
り、結晶表面を破壊する不都合があった。この発明の目
的は、光変調器のこのような（Ｑ電効果にもとすく温度
特性の劣化を防止しようとするものである。
「課題を解決するための手段Ｊ
（１） この発明の光導波路型変調器ｌ器は、電気光
学効果をもち、同じ面方向を有する２枚の結晶基板の一
方の上面に光導波路と、その光導波路を伝播する光の位
相を変調するために変調信号を印加する一組の電極とが
形成され、上記光導波路及び電極の形成された上記一方
の結晶基板上に上記他方の結晶基板が同じ面方向に張り
合され−ご構成される。
学効果をもち、同じ面方向を有する２枚の結晶基板の一
方の上面に光導波路と、その光導波路を伝播する光の位
相を変調するために変調信号を印加する一組の電極とが
形成され、上記光導波路及び電極の形成された上記一方
の結晶基板上に上記他方の結晶基板が同じ面方向に張り
合され−ご構成される。
（２）上記（１）項において、上記一方の結晶基板上に
、入射した光を２つに分岐する分岐部と、その分岐部よ
り延長された２本の光導波路と、それら光導波路の一方
の近傍に配された一対の対向電極とが形成されていても
よい。
、入射した光を２つに分岐する分岐部と、その分岐部よ
り延長された２本の光導波路と、それら光導波路の一方
の近傍に配された一対の対向電極とが形成されていても
よい。
（３）上記（１）又は（２）項において、上記一方の結
晶基板はその一側端部が、上記他方の結晶基板に対して
僅かに突出され、その突出された側端部の上面に、外部
より変調信号を印加するための一対の。
晶基板はその一側端部が、上記他方の結晶基板に対して
僅かに突出され、その突出された側端部の上面に、外部
より変調信号を印加するための一対の。
端子が形成されているのが望ましい。
「実施例」
この発明の実施例を第１図に第２図と対応する部分に同
じ符号を付し、重複説明を省略する。この発明の光変調
器はニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどの電気
光学効果をもつ結晶基板２の上面に、結晶基板２と同じ
材料で同じ面方向をもつ結晶基板２２が、同一方向に張
り合わされて構成される。結晶基板２には対向電極４ａ
側の側縁の近傍に電極（端子）４ｂ１が形成され、対向
電極４ｂは光導波路１）上を交叉する狭い導電路によっ
てこの電極４ｂｌに接続されている。電極４ａ、４ｂｌ
に発振器５からのリード線を接続できるようにするため
に、結晶基板２２はそれら電極の端部と重ならないよう
にずらされている。
じ符号を付し、重複説明を省略する。この発明の光変調
器はニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどの電気
光学効果をもつ結晶基板２の上面に、結晶基板２と同じ
材料で同じ面方向をもつ結晶基板２２が、同一方向に張
り合わされて構成される。結晶基板２には対向電極４ａ
側の側縁の近傍に電極（端子）４ｂ１が形成され、対向
電極４ｂは光導波路１）上を交叉する狭い導電路によっ
てこの電極４ｂｌに接続されている。電極４ａ、４ｂｌ
に発振器５からのリード線を接続できるようにするため
に、結晶基板２２はそれら電極の端部と重ならないよう
にずらされている。
このように２枚の結晶基板２，２２を張り合せると、周
囲温度変化によりこれらの基板が焦電効果により帯電し
ても、これら基板の対接する板面の正及び負の電荷は互
いに打ち消し合ってゼロとなる。従って、焦電効果に起
因する光導波路の損失増大及び変調器の温度特性の劣化
が防止される。
囲温度変化によりこれらの基板が焦電効果により帯電し
ても、これら基板の対接する板面の正及び負の電荷は互
いに打ち消し合ってゼロとなる。従って、焦電効果に起
因する光導波路の損失増大及び変調器の温度特性の劣化
が防止される。
これ迄の説明では光導波路型変調ＩＳ１は光フアイバジ
ャイロに用いられるものとして分岐部３及び２つの光導
波路！、、ｌｔを有するものとしたが、この発明はこの
場合に限るものでなく、例えば単に１つの光導波路と、
それを伝播する光を変調するために変調信号を印加する
一対の対向電極とを有する変調器にも適用できることは
明らかである。
ャイロに用いられるものとして分岐部３及び２つの光導
波路！、、ｌｔを有するものとしたが、この発明はこの
場合に限るものでなく、例えば単に１つの光導波路と、
それを伝播する光を変調するために変調信号を印加する
一対の対向電極とを有する変調器にも適用できることは
明らかである。
「発明の効果」
この発明の光変調器は電気光学効果をもち、同じ面方向
を有する２枚の結晶基板が張り合されて構成されている
ので、例え焦電効果によってこれら結晶基板が帯電して
も、張り合せ面の電荷は互いに打ら消し合ってゼロとな
る。従って、従来のように帯電による高電界のために変
調動作点が変動したり、光導波路の損失が増加したり、
放電により変調動作点が不連続的に変動するなどの不都
合は完全に防止される。
を有する２枚の結晶基板が張り合されて構成されている
ので、例え焦電効果によってこれら結晶基板が帯電して
も、張り合せ面の電荷は互いに打ら消し合ってゼロとな
る。従って、従来のように帯電による高電界のために変
調動作点が変動したり、光導波路の損失が増加したり、
放電により変調動作点が不連続的に変動するなどの不都
合は完全に防止される。
第１図はこの発明の実施例を示す図で、Ａは斜視図、Ｂ
は側面図、第２図は従来の光導波路型変調器の一側を示
す図で、Ａは斜視図、Ｂは側面図、第３図は第２図の光
導波路型変調器を用いた光フアイバジャイロのブロック
図である。 木 １）１ＤＡ 特許出願人 日本航空電子工業株式会社代 理
人 草 野 卓７−１ 図 Ｂ
は側面図、第２図は従来の光導波路型変調器の一側を示
す図で、Ａは斜視図、Ｂは側面図、第３図は第２図の光
導波路型変調器を用いた光フアイバジャイロのブロック
図である。 木 １）１ＤＡ 特許出願人 日本航空電子工業株式会社代 理
人 草 野 卓７−１ 図 Ｂ
Claims (3)
- （１）電気光学効果をもち、同じ面方向を有する２枚の
結晶基板の一方の上面に光導波路と、その光導波路を伝
播する光の位相を変調するために変調信号を印加する一
組の電極とが形成され、上記光導波路及び電極の形成さ
れた上記一方の結晶基板上に上記他方の結晶基板が同じ
面方向に張り合されて成る光導波路型変調器。 - （２）請求項（１）において、上記一方の結晶基板上に
、入射した光を２つに分岐する分岐部と、その分岐部よ
り延長された２本の光導波路と、それら光導波路の一方
の近傍に配された一対の対向電極とが形成されているこ
とを特徴とする光導波路型変調器。 - （３）請求項（１）又は（２）において、上記一方の結
晶基板はその一側端部が、上記他方の結晶基板に対して
僅かに突出され、その突出された側端部の上面に、外部
より変調信号を印加するための一対の端子が形成されて
いることを特徴とする光導波路型変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2223993A JPH0727131B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光導波路型変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2223993A JPH0727131B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光導波路型変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104221A true JPH04104221A (ja) | 1992-04-06 |
| JPH0727131B2 JPH0727131B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16806908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2223993A Expired - Fee Related JPH0727131B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光導波路型変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727131B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0640861A3 (en) * | 1993-08-26 | 1995-09-20 | Ngk Insulators Ltd | Optical waveguide device. |
| EP0977074A3 (en) * | 1998-07-28 | 2000-07-12 | Litton Systems, Inc. | An integrated optics chip with reduced thermal errors due to pyroelectric effects |
| JP2007256534A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光制御素子及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01182824A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-20 | Ngk Insulators Ltd | 光学素子 |
| JPH01238623A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-22 | Nec Corp | 光スイッチ・変調器 |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP2223993A patent/JPH0727131B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01182824A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-20 | Ngk Insulators Ltd | 光学素子 |
| JPH01238623A (ja) * | 1988-03-18 | 1989-09-22 | Nec Corp | 光スイッチ・変調器 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0640861A3 (en) * | 1993-08-26 | 1995-09-20 | Ngk Insulators Ltd | Optical waveguide device. |
| US5621839A (en) * | 1993-08-26 | 1997-04-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical waveguide device having substrate made of ferroelectric crystals |
| EP0977074A3 (en) * | 1998-07-28 | 2000-07-12 | Litton Systems, Inc. | An integrated optics chip with reduced thermal errors due to pyroelectric effects |
| JP2007256534A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光制御素子及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727131B2 (ja) | 1995-03-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |