JPH0451114A - 光波長フィルタ - Google Patents
光波長フィルタInfo
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- JPH0451114A JPH0451114A JP16010490A JP16010490A JPH0451114A JP H0451114 A JPH0451114 A JP H0451114A JP 16010490 A JP16010490 A JP 16010490A JP 16010490 A JP16010490 A JP 16010490A JP H0451114 A JPH0451114 A JP H0451114A
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Classifications
-
- 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
- G02F1/11—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
Landscapes
- 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〕
本発明は光波長フィルタに関し、特にコリニア結合によ
る音響光学効果を用いた光波長フィルタに関するもので
ある。
る音響光学効果を用いた光波長フィルタに関するもので
ある。
音響光学効果を用いた光波長フィルタは同調可変幅が大
きく、複数波長を選択できるなどの特徴がある。透過帯
域の半値全幅（Δλ３ｄＢ）は光波と音波の相互作用長
により決定する６透過帯域の狭帯域化は相互作用長の増
加、偏光変換素子の多段構成などにより行・つ。
きく、複数波長を選択できるなどの特徴がある。透過帯
域の半値全幅（Δλ３ｄＢ）は光波と音波の相互作用長
により決定する６透過帯域の狭帯域化は相互作用長の増
加、偏光変換素子の多段構成などにより行・つ。
従来の技術としては、以下に挙げる例がある。
第４図はエレクトロニクス・レター第２５巻６号３９８
〜３９９頁（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ８ＬＥＴＴＥＲ８Ｖ
ｏ１．２５ Ｎｏ、６．ｐｐ３９８−３９９．１９８９
）より引用した光波長フィルタである。ニオブ酸リチウ
ム基板１に作製されたチタン拡散光導波路２上に装荷さ
れた第一の表面波励振用電極４４ａにより表面弾性波に
よって、相互作用領域７４ａの光導波路に対して周期的
な屈折率変化が生じる。入力端で励起された、基板に対
して垂直な電界成分を有する直線偏光（以後ＴＭ偏光と
呼ぶ）の中で光導波路の周期的な屈折率変化により位相
整合条件が満たされる特定波長のＴＭ偏ｆ−が 基板に
対して平行な電界成分を有する直線偏光（以後ＴＥ偏光
と呼ぶ）に変換される。後段のＺカットのニオブ酸リチ
ウムウェハー片によるＴＥ偏光検光素子５４によりＴＥ
偏光は透過、ＴＭ偏先は放射されて特定波長の選択が行
える。第二の表面波励振用電極４４ｂにより相互作用領
域７４ｂで再度特定波長のＴＥ偏光が７Ｍ偏光に変換さ
れる。二段回の偏光変換によってフィルタ光の透過特性
の改善がはかられている。
〜３９９頁（ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ８ＬＥＴＴＥＲ８Ｖ
ｏ１．２５ Ｎｏ、６．ｐｐ３９８−３９９．１９８９
）より引用した光波長フィルタである。ニオブ酸リチウ
ム基板１に作製されたチタン拡散光導波路２上に装荷さ
れた第一の表面波励振用電極４４ａにより表面弾性波に
よって、相互作用領域７４ａの光導波路に対して周期的
な屈折率変化が生じる。入力端で励起された、基板に対
して垂直な電界成分を有する直線偏光（以後ＴＭ偏光と
呼ぶ）の中で光導波路の周期的な屈折率変化により位相
整合条件が満たされる特定波長のＴＭ偏ｆ−が 基板に
対して平行な電界成分を有する直線偏光（以後ＴＥ偏光
と呼ぶ）に変換される。後段のＺカットのニオブ酸リチ
ウムウェハー片によるＴＥ偏光検光素子５４によりＴＥ
偏光は透過、ＴＭ偏先は放射されて特定波長の選択が行
える。第二の表面波励振用電極４４ｂにより相互作用領
域７４ｂで再度特定波長のＴＥ偏光が７Ｍ偏光に変換さ
れる。二段回の偏光変換によってフィルタ光の透過特性
の改善がはかられている。
第４図の光波長フィルタは透過帯域幅の狭帯域化とサイ
ドロープを抑圧するためＴＥ／ＴＭｉ光変換素子を二段
に設けている。そのことにより、同一デバイス長・電極
−段の光波長フィルタと比較して印加電力が増加してい
る。印加電力の低減は素子の実用化を図る上で重要な項
目である。また、非フィルタ光を除去するための検光素
子作製の工程が必要である、薄膜プロセスを利用できな
いため工数がかかる等の問題がある。さらに、非フィル
タ光の取り出しができないため、使用用途が限定される
欠点がある。
ドロープを抑圧するためＴＥ／ＴＭｉ光変換素子を二段
に設けている。そのことにより、同一デバイス長・電極
−段の光波長フィルタと比較して印加電力が増加してい
る。印加電力の低減は素子の実用化を図る上で重要な項
目である。また、非フィルタ光を除去するための検光素
子作製の工程が必要である、薄膜プロセスを利用できな
いため工数がかかる等の問題がある。さらに、非フィル
タ光の取り出しができないため、使用用途が限定される
欠点がある。
本発明は２つある。第１の発明の光波長フィルタは、光
導波路の入力端と出力端の中央付近の光導波路上にバッ
ファ層を介して表面波励振用電極を設け、中央付近と出
力端付近に互いに直交する直線偏光を分離する素子を有
する構成である。
導波路の入力端と出力端の中央付近の光導波路上にバッ
ファ層を介して表面波励振用電極を設け、中央付近と出
力端付近に互いに直交する直線偏光を分離する素子を有
する構成である。
第２の発明の光波長フィルタは、７Ｍ偏光が充分に減衰
するように光導波路上に直接装荷した表面波励振用電極
を入力端と出力端の中央付近に設け、出力端付近に互い
に直交する直線偏光を分離する素子を有する構成である
。
するように光導波路上に直接装荷した表面波励振用電極
を入力端と出力端の中央付近に設け、出力端付近に互い
に直交する直線偏光を分離する素子を有する構成である
。
第１の発明では一つの表面波励振用電極の両側からの出
力を用いることにより３ｄＢの挿入損失が無くなり、一
つの電極で二段の偏光変換を行うことができることから
、従来の技術と同等のフィルタ透過特性の改善を低印加
電力で行うことができる。
力を用いることにより３ｄＢの挿入損失が無くなり、一
つの電極で二段の偏光変換を行うことができることから
、従来の技術と同等のフィルタ透過特性の改善を低印加
電力で行うことができる。
第２の発明では表面波励振用電極により７Ｍ偏光の減衰
、ＴＥ偏光の透過を行うことにより、検光素子の作製工
程の省略、光波長フィルタの構成の簡略化を図ることが
できる。
、ＴＥ偏光の透過を行うことにより、検光素子の作製工
程の省略、光波長フィルタの構成の簡略化を図ることが
できる。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は第１の発明の詳細な説明するための平面図であ
る。ニオブ酸リチウム基板を用いた場合を例にとる。Ｘ
カットＹ軸伝搬ニオブ酸リチウム基板１の上に導波路幅
６〜１０μｍ、膜厚４００〜６００人のチタンストライ
プを形成し、９５０〜１１００℃で熱拡散を行い単一モ
ードチタン拡散光導波路２を作製する。フォトリソグラ
フィ法を用いて電極指周期１０〜５０μｍの原状の電極
４を入力端と出力端の中央付近のバッファ層３上に作製
する。電極４の両方向に励起された表面弾性波１０によ
って相互作用領域７ａ、７ｂにおける光導波路に周期的
屈折率変化が生じる。
る。ニオブ酸リチウム基板を用いた場合を例にとる。Ｘ
カットＹ軸伝搬ニオブ酸リチウム基板１の上に導波路幅
６〜１０μｍ、膜厚４００〜６００人のチタンストライ
プを形成し、９５０〜１１００℃で熱拡散を行い単一モ
ードチタン拡散光導波路２を作製する。フォトリソグラ
フィ法を用いて電極指周期１０〜５０μｍの原状の電極
４を入力端と出力端の中央付近のバッファ層３上に作製
する。電極４の両方向に励起された表面弾性波１０によ
って相互作用領域７ａ、７ｂにおける光導波路に周期的
屈折率変化が生じる。
相互作用領域７ａにおいて入力した特定波長のＴＥ偏光
は７Ｍ偏光に変換される。中央付近にＴＭ偏光検光素子
６を設けることで非フィルタ光（ＴＥ偏光）は放射、被
フィルタ光（７Ｍ偏光）は透過する。ＴＭ［光種光素子
６は安息香酸中に２００〜４００℃数十分浸しさらにア
ニールを行って形成したプロトン交換領域をチタン拡散
光導波路の両サイドに設けることにより作製できる。
は７Ｍ偏光に変換される。中央付近にＴＭ偏光検光素子
６を設けることで非フィルタ光（ＴＥ偏光）は放射、被
フィルタ光（７Ｍ偏光）は透過する。ＴＭ［光種光素子
６は安息香酸中に２００〜４００℃数十分浸しさらにア
ニールを行って形成したプロトン交換領域をチタン拡散
光導波路の両サイドに設けることにより作製できる。
チタン拡散による異常光線の表面屈折率変化：Δｎｅは
＋０．００２〜＋０．００４程度である。これに対し、
プロトン交換法で形成した場合はΔｎｅ＝＋ｏ、１２と
増加するなめ異常光線（ＴＥ偏光）の放射が生じる。透
過した特性波長のＴＭ１１光は相互作用領域７ｂにおい
て再度ＴＥ偏光に変換される。出力端付近に設けた表面
弾性波の吸収作用も兼用した金属膜（アルミニウム膜厚
４００〜６００人）装荷によるＴＥ（［１光検光素子５
より非フィルタ光（７Ｍ偏光）は減衰、被フィルタ光（
ＴＥ偏光）は透過して二段の偏光変換によるフィルタ光
が出力される。従来の電極−段でのサイドローブ抑圧比
−１０ｄＢが同一数の電極、同一印加電圧で一２０ｄＢ
に改善できている。
＋０．００２〜＋０．００４程度である。これに対し、
プロトン交換法で形成した場合はΔｎｅ＝＋ｏ、１２と
増加するなめ異常光線（ＴＥ偏光）の放射が生じる。透
過した特性波長のＴＭ１１光は相互作用領域７ｂにおい
て再度ＴＥ偏光に変換される。出力端付近に設けた表面
弾性波の吸収作用も兼用した金属膜（アルミニウム膜厚
４００〜６００人）装荷によるＴＥ（［１光検光素子５
より非フィルタ光（７Ｍ偏光）は減衰、被フィルタ光（
ＴＥ偏光）は透過して二段の偏光変換によるフィルタ光
が出力される。従来の電極−段でのサイドローブ抑圧比
−１０ｄＢが同一数の電極、同一印加電圧で一２０ｄＢ
に改善できている。
第２図は第２の発明の詳細な説明するための平面図であ
る。前述のチタン拡散光導波路と同様の工程で単一モー
ドチタン拡散光導波路２を作製する。電極４によって両
方向に励起された表面弾性波によって相互作用領域７ａ
の光導波路の周期的屈折率変化が起こり、入力した特定
波長のＴＭ偏光はＴＥ偏光に変換される。電極４を光導
波路上に直接装荷することにより、ＴＭ１１光の減衰、
ＴＥ偏光の透過を行うことができ、ＴＥ偏光検光素子と
して作用する。透過した特定波長のＴＥ偏光は相互作用
領域７ｂにおいて再度ＴＭ偏光に変換される。出力端付
近に前述したＴＭ偏光検光素子６を設けることで非フィ
ルタ光（ＴＥ（ｉｉ光）は放射、被フィルタ光（ＴＭ偏
光）は透過して出力される。
る。前述のチタン拡散光導波路と同様の工程で単一モー
ドチタン拡散光導波路２を作製する。電極４によって両
方向に励起された表面弾性波によって相互作用領域７ａ
の光導波路の周期的屈折率変化が起こり、入力した特定
波長のＴＭ偏光はＴＥ偏光に変換される。電極４を光導
波路上に直接装荷することにより、ＴＭ１１光の減衰、
ＴＥ偏光の透過を行うことができ、ＴＥ偏光検光素子と
して作用する。透過した特定波長のＴＥ偏光は相互作用
領域７ｂにおいて再度ＴＭ偏光に変換される。出力端付
近に前述したＴＭ偏光検光素子６を設けることで非フィ
ルタ光（ＴＥ（ｉｉ光）は放射、被フィルタ光（ＴＭ偏
光）は透過して出力される。
第３図は第１の発明の第２の実施例を説明するための平
面図である。前述のチタン拡散光導波路と同様の工程で
分岐部分が入力端と出力端の中央付近にある単一モード
非対称Ｙ分岐型チタン拡散光導波路２３を作製する。分
岐部分に表面弾性波の伝搬を妨げないＴＥ／ＴＭ偏光分
離素子を設番フることにより、非フィルタ光の取り出し
が行える。−例としてプロトン交換領域を用いたＴＥ／
ＴＭ偏光分離素子を述べる。安息香酸中に２００〜４０
０℃数十分浸しさらにアニールを行って形成したプロト
ン交換領域８を、チタン拡散領域との境界が光波進行方
向に対して斜めになるように設ける。チタン拡散による
異常光線・常光線の表面屈折率変化：Δｎｅ Δｎ０は
、それぞれ＋０．００２〜＋０．００４程度であるこれ
に対し、プロトン変換法で形成した場合はΔｎ８−＋０
．００２、Δｎｏ ＝−０，０４と変化が大きいため、
チタン拡散光導波路とプロトン交換領域の境界面におい
て、常光線の全反射条件を満たず大きな入射角条件が存
在する。進入角１．３８ｒａｄ以上で被フィルタ光であ
る異常光線（ＴＥ偏光）は屈折・浸透をし、非フィルタ
光である異常光線（ＴＭ偏光）は全反射して分岐枝２３
ａへ出射し偏光分離と非フィルタ光の取り出しが行える
。透過した特定波長のＴＥ偏光は相互作用領域７ｂにお
いて再度ＴＭ偏光に変換される。出力端付近に前述した
ＴＭ偏光検光素子６を介して非フィルタ光（ＴＥ偏光）
は放射、被フィルタ光（ＴＭ偏光）は透過して二段の偏
光変換によるフィルタ光が出力される。
面図である。前述のチタン拡散光導波路と同様の工程で
分岐部分が入力端と出力端の中央付近にある単一モード
非対称Ｙ分岐型チタン拡散光導波路２３を作製する。分
岐部分に表面弾性波の伝搬を妨げないＴＥ／ＴＭ偏光分
離素子を設番フることにより、非フィルタ光の取り出し
が行える。−例としてプロトン交換領域を用いたＴＥ／
ＴＭ偏光分離素子を述べる。安息香酸中に２００〜４０
０℃数十分浸しさらにアニールを行って形成したプロト
ン交換領域８を、チタン拡散領域との境界が光波進行方
向に対して斜めになるように設ける。チタン拡散による
異常光線・常光線の表面屈折率変化：Δｎｅ Δｎ０は
、それぞれ＋０．００２〜＋０．００４程度であるこれ
に対し、プロトン変換法で形成した場合はΔｎ８−＋０
．００２、Δｎｏ ＝−０，０４と変化が大きいため、
チタン拡散光導波路とプロトン交換領域の境界面におい
て、常光線の全反射条件を満たず大きな入射角条件が存
在する。進入角１．３８ｒａｄ以上で被フィルタ光であ
る異常光線（ＴＥ偏光）は屈折・浸透をし、非フィルタ
光である異常光線（ＴＭ偏光）は全反射して分岐枝２３
ａへ出射し偏光分離と非フィルタ光の取り出しが行える
。透過した特定波長のＴＥ偏光は相互作用領域７ｂにお
いて再度ＴＭ偏光に変換される。出力端付近に前述した
ＴＭ偏光検光素子６を介して非フィルタ光（ＴＥ偏光）
は放射、被フィルタ光（ＴＭ偏光）は透過して二段の偏
光変換によるフィルタ光が出力される。
以上の説明は７Ｍ偏光入力の場合であるが、偏光分離素
子８におけるプロトン交換領域の形状を変化し、ＴＭ偏
光検光素子６をＴＥ偏光検光素子で置き換えることによ
り、ＴＥ４Ｍ光入力の光波長フィルタを構成することも
できる。
子８におけるプロトン交換領域の形状を変化し、ＴＭ偏
光検光素子６をＴＥ偏光検光素子で置き換えることによ
り、ＴＥ４Ｍ光入力の光波長フィルタを構成することも
できる。
さらに、゛これらＴＥ／ＴＭ両偏光入力の光波長フィル
タをパラレルに並べ、前段、後段にＴＥ／ＴＭ偏光分離
素子を設けることで偏光無依存型の光波長フィルタの構
成も可能である。
タをパラレルに並べ、前段、後段にＴＥ／ＴＭ偏光分離
素子を設けることで偏光無依存型の光波長フィルタの構
成も可能である。
以上説明したように本発明では一つの表面波励振用電極
の両側からの出力を用いることにより３ｄＢの挿入損失
が無くなり、一つのｔａで二段の偏光変換を行うことが
できることから従来の技術と同等のフィルタ透過特性の
改善を低印加電極で行うことができる。また、表面波励
振用電極自体でＴＭ偏光の減衰とＴＥ偏光の透過を行う
ことにより検光素子の作製工程の省略、光波長フィルタ
の構成の簡略化をも図ることができる。さらに、非フィ
ルタ光の取り出しを行うことが可能になり使用用途が拡
大する。このような光波長フィルタを供給できる効果は
極めて大きなものであるといえる。
の両側からの出力を用いることにより３ｄＢの挿入損失
が無くなり、一つのｔａで二段の偏光変換を行うことが
できることから従来の技術と同等のフィルタ透過特性の
改善を低印加電極で行うことができる。また、表面波励
振用電極自体でＴＭ偏光の減衰とＴＥ偏光の透過を行う
ことにより検光素子の作製工程の省略、光波長フィルタ
の構成の簡略化をも図ることができる。さらに、非フィ
ルタ光の取り出しを行うことが可能になり使用用途が拡
大する。このような光波長フィルタを供給できる効果は
極めて大きなものであるといえる。
第１図、第２図、第３図は本発明の光波長フィルタの一
実施例を説明するための平面図である。 第４図は従来の技術を説明するための図である。 １・・・ニオブ酸リチウム基板、２・・・チタン拡散光
導波路、２３・・・Ｙ分岐型チタン拡散光導波路、２３
ａ・・・Ｙ分岐型チタン拡散光導波路の分岐枝、３・・
・バッファ層、４．４４ａ、４４ｂ・・・表面波励振用
電極、５，５４・・・ＴＥ偏光検光素子、６・・・ＴＭ
偏光検光素子、７ａ、７ｂ、７４ａ、７４ｂ・・・相互
作用領域。
実施例を説明するための平面図である。 第４図は従来の技術を説明するための図である。 １・・・ニオブ酸リチウム基板、２・・・チタン拡散光
導波路、２３・・・Ｙ分岐型チタン拡散光導波路、２３
ａ・・・Ｙ分岐型チタン拡散光導波路の分岐枝、３・・
・バッファ層、４．４４ａ、４４ｂ・・・表面波励振用
電極、５，５４・・・ＴＥ偏光検光素子、６・・・ＴＭ
偏光検光素子、７ａ、７ｂ、７４ａ、７４ｂ・・・相互
作用領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板にチャネル型光導波路を備え、前記チャネル型
光導波路の入力端と出力端の中央付近上にバッファ層を
介して表面波励振用電極を設け、中央付近と出力端付近
に、互いに直交する直線偏光を分離する素子を設けたこ
とを特徴とする光波長フィルタ。 ２、基板にチャネル型光導波路を備え、基板に対して垂
直な電界成分を有する直線偏光が充分に減衰するように
光導波路上に直接装荷した表面波励振用電極を前記チャ
ネル型光導波路の入力端と出力端の中央付近に設け、出
力端付近に互いに直交する直線偏光を分離する素子を設
けたことを特徴とする光波長フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2160104A JP2880770B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 光波長フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2160104A JP2880770B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 光波長フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451114A true JPH0451114A (ja) | 1992-02-19 |
| JP2880770B2 JP2880770B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=15707939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2160104A Expired - Fee Related JP2880770B2 (ja) | 1990-06-19 | 1990-06-19 | 光波長フィルタ |
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|---|---|
| JP (1) | JP2880770B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08234150A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Nec Corp | 音響光学フィルタ |
| EP0889349A3 (en) * | 1997-07-02 | 1999-04-14 | Fujitsu Limited | Acousto-optical device |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02153329A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Omron Tateisi Electron Co | 音響光学効果タイプ導波型周波数シフタ |
-
1990
- 1990-06-19 JP JP2160104A patent/JP2880770B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02153329A (ja) * | 1988-12-06 | 1990-06-13 | Omron Tateisi Electron Co | 音響光学効果タイプ導波型周波数シフタ |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08234150A (ja) * | 1995-02-28 | 1996-09-13 | Nec Corp | 音響光学フィルタ |
| EP0889349A3 (en) * | 1997-07-02 | 1999-04-14 | Fujitsu Limited | Acousto-optical device |
| US6370308B1 (en) | 1997-07-02 | 2002-04-09 | Fujitsu Limited | Acousto-optical device |
| US6233372B1 (en) | 1998-03-03 | 2001-05-15 | Nec Corporation | Waveguide path type polarization independent optical wavelength tunable filter |
| JP2003098497A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Japan Science & Technology Corp | 光導波路型光周波数コム発生器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2880770B2 (ja) | 1999-04-12 |
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