JPH07294860A - 電気光学光変調装置 - Google Patents
電気光学光変調装置Info
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- JPH07294860A JPH07294860A JP6086223A JP8622394A JPH07294860A JP H07294860 A JPH07294860 A JP H07294860A JP 6086223 A JP6086223 A JP 6086223A JP 8622394 A JP8622394 A JP 8622394A JP H07294860 A JPH07294860 A JP H07294860A
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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
- G02F1/29—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 position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/295—Analog deflection from or 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
- 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
- G02F1/0327—Operation of the cell; Circuit arrangements
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気光学効果を有する光導波路に近接させて
電極が形成されてなり、この電極への電圧印加に応じて
導波光を変調する電気光学光変調装置において、ＤＣド
リフトの影響を排除する。 【構成】 発振器16が出力した高周波電圧Ｖｆをミキサ
ー17に入力し、そこで所与の信号Ｓに基づいて振幅変調
した上で、電極13に印加する。
電極が形成されてなり、この電極への電圧印加に応じて
導波光を変調する電気光学光変調装置において、ＤＣド
リフトの影響を排除する。 【構成】 発振器16が出力した高周波電圧Ｖｆをミキサ
ー17に入力し、そこで所与の信号Ｓに基づいて振幅変調
した上で、電極13に印加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気光学光変調装置に関
し、特に詳細には、電気光学効果を有する光導波路と、
この光導波路に近接させて設けられた少なくとも１対の
電極と、これらの電極間に電圧を印加する駆動回路とを
備え、上記電極への電圧印加状態に応じて導波光を変調
する電気光学光変調装置に関するものである。
し、特に詳細には、電気光学効果を有する光導波路と、
この光導波路に近接させて設けられた少なくとも１対の
電極と、これらの電極間に電圧を印加する駆動回路とを
備え、上記電極への電圧印加状態に応じて導波光を変調
する電気光学光変調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光ビームを画像信号に基づい
て変調するとともに、この変調された光ビームを例えば
感光記録材料上において主、副走査させることにより、
上記画像信号が担持する画像をこの記録材料に記録する
光走査記録装置が公知となっている。
て変調するとともに、この変調された光ビームを例えば
感光記録材料上において主、副走査させることにより、
上記画像信号が担持する画像をこの記録材料に記録する
光走査記録装置が公知となっている。
【０００３】この種の光走査記録装置においては、光ビ
ームを画像信号に応じて変調することが必要であるが、
そのために、例えば特開平２−９３１号公報に示される
ような導波路型電気光学素子を使用することも提案され
ている。この導波路型電気光学素子は、電気光学効果を
有する光導波路と、その上に形成されて該光導波路に電
気光学的回折格子（Electro-Optic Grating ）を形成す
る格子状電極（以下ＥＯＧ電極と称する）と、このＥＯ
Ｇ電極に電圧を印加する駆動回路とからなり、上記光導
波路を導波する導波光を、ＥＯＧ電極への電圧印加状態
に応じて選択的に回折させるようにしたものである。
ームを画像信号に応じて変調することが必要であるが、
そのために、例えば特開平２−９３１号公報に示される
ような導波路型電気光学素子を使用することも提案され
ている。この導波路型電気光学素子は、電気光学効果を
有する光導波路と、その上に形成されて該光導波路に電
気光学的回折格子（Electro-Optic Grating ）を形成す
る格子状電極（以下ＥＯＧ電極と称する）と、このＥＯ
Ｇ電極に電圧を印加する駆動回路とからなり、上記光導
波路を導波する導波光を、ＥＯＧ電極への電圧印加状態
に応じて選択的に回折させるようにしたものである。
【０００４】このような導波路型電気光学素子を用いれ
ば、回折光と非回折光（０次光）のいずれか一方を走査
光としたとき、その走査光を回折の有無あるいは程度に
応じて変調することができる。
ば、回折光と非回折光（０次光）のいずれか一方を走査
光としたとき、その走査光を回折の有無あるいは程度に
応じて変調することができる。
【０００５】さらに、例えばJAPANESE JOURNAL OF APPL
IED PHYSICS （ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプ
ライド・フィジックス）Vol.20, No.4, April, 1981 p
p.733〜737 に示されるように、電気光学効果を有する
基板に方向性結合器を構成する２本のチャンネル光導波
路を形成し、各チャンネル光導波路の上に平板状電極を
配し、一方のチャンネル光導波路を導波する導波光を上
記電極への電圧印加状態に応じて選択的に他方のチャン
ネル光導波路に移行させるようにした導波路型電気光学
素子も知られている。
IED PHYSICS （ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプ
ライド・フィジックス）Vol.20, No.4, April, 1981 p
p.733〜737 に示されるように、電気光学効果を有する
基板に方向性結合器を構成する２本のチャンネル光導波
路を形成し、各チャンネル光導波路の上に平板状電極を
配し、一方のチャンネル光導波路を導波する導波光を上
記電極への電圧印加状態に応じて選択的に他方のチャン
ネル光導波路に移行させるようにした導波路型電気光学
素子も知られている。
【０００６】このような導波路型電気光学素子を用いれ
ば、上記他方のチャンネル光導波路から出射する光を使
用光として、その使用光を電極への電圧印加状態に基づ
いて変調することができる。
ば、上記他方のチャンネル光導波路から出射する光を使
用光として、その使用光を電極への電圧印加状態に基づ
いて変調することができる。
【０００７】通常、この種の導波路型電気光学素子にお
いては、電極による光散乱や光吸収を避けるために、電
極と光導波路との間にＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 などからな
るバッファ層を形成することが必要である。
いては、電極による光散乱や光吸収を避けるために、電
極と光導波路との間にＳｉＯ2 やＡｌ2 Ｏ3 などからな
るバッファ層を形成することが必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
なバッファ層を設けた導波路型電気光学素子において
は、いわゆるＤＣドリフトすなわち、印加電圧対回折効
率の特性が電圧を加えるのに従って変動する現象が生じ
やすいことが認められている。
なバッファ層を設けた導波路型電気光学素子において
は、いわゆるＤＣドリフトすなわち、印加電圧対回折効
率の特性が電圧を加えるのに従って変動する現象が生じ
やすいことが認められている。
【０００９】光変調装置を構成する導波路型電気光学素
子においてこのようなＤＣドリフトが生じると、変調光
の光量レベルが変動し、記録画像の濃度変動等の不具合
を招く。特に、走査光を連続的に強度変調して高階調画
像を記録しようとする場合に、このようにして変調光の
光量レベルが変動すると、記録画像の濃度再現性が著し
く損なわれる．そこで本発明は、上記のＤＣドリフトに
よる変調光の光量変動を防止することができる電気光学
光変調装置を提供することを目的とするものである。
子においてこのようなＤＣドリフトが生じると、変調光
の光量レベルが変動し、記録画像の濃度変動等の不具合
を招く。特に、走査光を連続的に強度変調して高階調画
像を記録しようとする場合に、このようにして変調光の
光量レベルが変動すると、記録画像の濃度再現性が著し
く損なわれる．そこで本発明は、上記のＤＣドリフトに
よる変調光の光量変動を防止することができる電気光学
光変調装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による電気光学光
変調装置は、先に述べたように電気光学効果を有する光
導波路と、この光導波路に近接させて形成された少なく
とも１対の電極と、これらの電極間に電圧を印加する駆
動回路とを備えてなる電気光学光変調装置において、上
記駆動回路が、電極間に高周波電圧を印加するように構
成された上で、上記高周波電圧を所与の信号に基づいて
振幅変調する変調回路が設けられたことを特徴とするも
のである。
変調装置は、先に述べたように電気光学効果を有する光
導波路と、この光導波路に近接させて形成された少なく
とも１対の電極と、これらの電極間に電圧を印加する駆
動回路とを備えてなる電気光学光変調装置において、上
記駆動回路が、電極間に高周波電圧を印加するように構
成された上で、上記高周波電圧を所与の信号に基づいて
振幅変調する変調回路が設けられたことを特徴とするも
のである。
【００１１】
【作用および発明の効果】前述のＥＯＧ電極を備えた導
波路型電気光学素子を例にとって説明すると、この素子
においてＤＣドリフトが生じなければ、ＥＯＧ電極に印
加される駆動電圧Ｖと回折効率ηとの関係は本来、 η＝ｓｉｎ2 ＡＶ （Ａ：定数） となる。これをグラフで示すと、図10の曲線ａとなる。
波路型電気光学素子を例にとって説明すると、この素子
においてＤＣドリフトが生じなければ、ＥＯＧ電極に印
加される駆動電圧Ｖと回折効率ηとの関係は本来、 η＝ｓｉｎ2 ＡＶ （Ａ：定数） となる。これをグラフで示すと、図10の曲線ａとなる。
【００１２】したがって、印加電圧Ｖがゼロのとき回折
効率ηもゼロとなり、光ビームの変調のための駆動電圧
制御も、このことを前提にしてなされる。つまり、例え
ば回折光をON-OFF変調する場合は、通常、印加電圧Ｖを
ゼロにして変調光量をゼロ、印加電圧ＶをＶπにして変
調光量を最大回折効率ηmax により得られる最大値に設
定する。
効率ηもゼロとなり、光ビームの変調のための駆動電圧
制御も、このことを前提にしてなされる。つまり、例え
ば回折光をON-OFF変調する場合は、通常、印加電圧Ｖを
ゼロにして変調光量をゼロ、印加電圧ＶをＶπにして変
調光量を最大回折効率ηmax により得られる最大値に設
定する。
【００１３】ところが、前述のＤＣドリフトが生じて、
印加電圧対回折効率特性が図10において右方向に動い
て、曲線ｂのように変化した場合は、印加電圧Ｖをゼロ
にしても回折効率ηはゼロにならないでη1 の値を取
り、一方印加電圧ＶをＶπに設定したとき回折効率ηは
上記η1 の値とさほど変わらないη2 の値を取ることに
なり、所望のON-OFF変調を行なうことが不可能となる。
印加電圧対回折効率特性が図10において右方向に動い
て、曲線ｂのように変化した場合は、印加電圧Ｖをゼロ
にしても回折効率ηはゼロにならないでη1 の値を取
り、一方印加電圧ＶをＶπに設定したとき回折効率ηは
上記η1 の値とさほど変わらないη2 の値を取ることに
なり、所望のON-OFF変調を行なうことが不可能となる。
【００１４】上述の印加電圧対回折効率特性の変動は比
較的ゆっくりしたもので、またこの特性の変動方向は、
印加電圧の極性に応じて切り換わる。
較的ゆっくりしたもので、またこの特性の変動方向は、
印加電圧の極性に応じて切り換わる。
【００１５】そこで、本発明の電気光学光変調装置にお
けるように電極間に高周波電圧を印加すると、印加電圧
の極性が短い周期で（高周波の周期の１／２で）反転す
るので、図10で説明すれば、曲線ａで示される特性が極
く僅かだけ右方向に移動したところでこの特性が今度は
左方向に移動し、この左方向への移動が極く僅かなされ
たところでこの特性が今度は左方向に移動する、という
ことが繰り返されるようになる。
けるように電極間に高周波電圧を印加すると、印加電圧
の極性が短い周期で（高周波の周期の１／２で）反転す
るので、図10で説明すれば、曲線ａで示される特性が極
く僅かだけ右方向に移動したところでこの特性が今度は
左方向に移動し、この左方向への移動が極く僅かなされ
たところでこの特性が今度は左方向に移動する、という
ことが繰り返されるようになる。
【００１６】したがって光ビームの回折は、常に曲線ａ
で示される印加電圧対回折効率特性、あるいはそれと極
めて近い特性の下になされるようになり、ＤＣドリフト
の影響を排除できることになる。
で示される印加電圧対回折効率特性、あるいはそれと極
めて近い特性の下になされるようになり、ＤＣドリフト
の影響を排除できることになる。
【００１７】そして、上記高周波電圧を所与の信号に基
づいて振幅変調すれば、この信号に応じて回折効率ηが
変化するから、回折光あるいは非回折光（０次光）を変
調することができる。なお、上記高周波電圧を連続的に
振幅変調すれば、被変調光を連続的に強度変調可能であ
り、高周波電圧を振幅０（ゼロ）と所定振幅のいずれか
を取るように振幅変調すれば、被変調光はON-OFF変調さ
れる。
づいて振幅変調すれば、この信号に応じて回折効率ηが
変化するから、回折光あるいは非回折光（０次光）を変
調することができる。なお、上記高周波電圧を連続的に
振幅変調すれば、被変調光を連続的に強度変調可能であ
り、高周波電圧を振幅０（ゼロ）と所定振幅のいずれか
を取るように振幅変調すれば、被変調光はON-OFF変調さ
れる。
【００１８】以上、ＥＯＧ電極を用いる場合を例に挙げ
て説明したが、前述の平板状電極を用いて導波光を変調
する場合も事情は同じであり、上記と同様にしてＤＣド
リフトの影響を排除可能である。
て説明したが、前述の平板状電極を用いて導波光を変調
する場合も事情は同じであり、上記と同様にしてＤＣド
リフトの影響を排除可能である。
【００１９】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明の
第１実施例による電気光学光変調装置の平面形状、側面
形状を示している。
詳細に説明する。図１および図２はそれぞれ、本発明の
第１実施例による電気光学光変調装置の平面形状、側面
形状を示している。
【００２０】図示されるようにこの電気光学光変調装置
は、ＭｇＯがドープされたＬｉＮｂＯ3 基板10上にプロ
トン交換により形成された薄膜光導波路11と、その上に
形成されたＳｉＯ2 膜からなるバッファ層12と、このバ
ッファ層12の上に形成されたＥＯＧ電極13と、このＥＯ
Ｇ電極13を間において互いに離れる状態で光導波路11の
表面に形成された光入力用線状回折格子（Linear Grati
ng Coupler ：以下ＬＧＣと称する）14および光出力用
ＬＧＣ15と、上記ＥＯＧ電極13に電圧を印加する駆動回
路（発振器16、アンプ18およびインピーダンス・マッチ
ング回路19から構成されている）とを有している。
は、ＭｇＯがドープされたＬｉＮｂＯ3 基板10上にプロ
トン交換により形成された薄膜光導波路11と、その上に
形成されたＳｉＯ2 膜からなるバッファ層12と、このバ
ッファ層12の上に形成されたＥＯＧ電極13と、このＥＯ
Ｇ電極13を間において互いに離れる状態で光導波路11の
表面に形成された光入力用線状回折格子（Linear Grati
ng Coupler ：以下ＬＧＣと称する）14および光出力用
ＬＧＣ15と、上記ＥＯＧ電極13に電圧を印加する駆動回
路（発振器16、アンプ18およびインピーダンス・マッチ
ング回路19から構成されている）とを有している。
【００２１】変調される光を発するレーザー光源21は、
平行光である光ビーム20が、基板10の斜めにカットされ
た端面10ａを通過し、光導波路11を透過してＬＧＣ14の
部分に入射するように配置されている。それにより、光
ビーム20はこのＬＧＣ14で回折して光導波路11内に入射
し、該光導波路11を導波モードで矢印Ａ方向に進行す
る。
平行光である光ビーム20が、基板10の斜めにカットされ
た端面10ａを通過し、光導波路11を透過してＬＧＣ14の
部分に入射するように配置されている。それにより、光
ビーム20はこのＬＧＣ14で回折して光導波路11内に入射
し、該光導波路11を導波モードで矢印Ａ方向に進行す
る。
【００２２】この光ビーム（導波光）20は、ＥＯＧ電極
13に対応する部分を通って導波するが、ＥＯＧ電極13に
電圧が印加されていない状態では、この導波光20は直進
する。一方、ＥＯＧ電極13に駆動回路から電圧が印加さ
れると、電気光学効果を有する光導波路11の屈折率が変
化して光導波路11に回折格子が形成され、導波光20はそ
の回折格子により回折する。以上のようにして回折した
光ビーム20Ａおよび回折しない光ビーム20Ｂは、ＬＧＣ
15において基板10側に回折し、この基板10の斜めにカッ
トされた端面10ｂから素子外に出射する。
13に対応する部分を通って導波するが、ＥＯＧ電極13に
電圧が印加されていない状態では、この導波光20は直進
する。一方、ＥＯＧ電極13に駆動回路から電圧が印加さ
れると、電気光学効果を有する光導波路11の屈折率が変
化して光導波路11に回折格子が形成され、導波光20はそ
の回折格子により回折する。以上のようにして回折した
光ビーム20Ａおよび回折しない光ビーム20Ｂは、ＬＧＣ
15において基板10側に回折し、この基板10の斜めにカッ
トされた端面10ｂから素子外に出射する。
【００２３】上記回折の効率ηは、図10に示したように
ＥＯＧ電極13に印加される電圧Ｖの値に応じて変化する
ので、素子外に出射した光ビーム20Ａを、印加電圧Ｖの
値に応じて強度変調することができる。ただし本例で
は、光ビーム20Ａを連続的に強度変調するのではなく、
ある所定の光強度と光強度ゼロのいずれかに選択的に設
定する、いわゆるON-OFF変調がなされる。
ＥＯＧ電極13に印加される電圧Ｖの値に応じて変化する
ので、素子外に出射した光ビーム20Ａを、印加電圧Ｖの
値に応じて強度変調することができる。ただし本例で
は、光ビーム20Ａを連続的に強度変調するのではなく、
ある所定の光強度と光強度ゼロのいずれかに選択的に設
定する、いわゆるON-OFF変調がなされる。
【００２４】次に、このような変調を行なうための印加
電圧Ｖの制御について説明する。前述の発振器16は一定
周波数の高周波電圧Ｖｆを発し、この高周波電圧Ｖｆは
ダブル・バランスト・ミキサー17に入力される。このダ
ブル・バランスト・ミキサー17には、図３の（１）に示
すような矩形波の画像信号Ｓが入力され、該信号Ｓと上
記高周波電圧Ｖｆとが足し合わされる。それによりダブ
ル・バランスト・ミキサー17からは、高周波電圧Ｖｆが
画像信号Ｓに基づいて振幅変調されてなる、図３の
（２）に示す波形の電圧信号Ｖｓが出力される。
電圧Ｖの制御について説明する。前述の発振器16は一定
周波数の高周波電圧Ｖｆを発し、この高周波電圧Ｖｆは
ダブル・バランスト・ミキサー17に入力される。このダ
ブル・バランスト・ミキサー17には、図３の（１）に示
すような矩形波の画像信号Ｓが入力され、該信号Ｓと上
記高周波電圧Ｖｆとが足し合わされる。それによりダブ
ル・バランスト・ミキサー17からは、高周波電圧Ｖｆが
画像信号Ｓに基づいて振幅変調されてなる、図３の
（２）に示す波形の電圧信号Ｖｓが出力される。
【００２５】この電圧信号Ｖｓはアンプ18で増幅され、
インピーダンス・マッチング回路19から印加電圧Ｖとし
て出力される。この電圧ＶがＥＯＧ電極13に印加される
と、その電圧値に応じて上記回折の効率ηが変化するの
で、光ビーム20Ａは図３の（３）に示すように強度変調
される。
インピーダンス・マッチング回路19から印加電圧Ｖとし
て出力される。この電圧ＶがＥＯＧ電極13に印加される
と、その電圧値に応じて上記回折の効率ηが変化するの
で、光ビーム20Ａは図３の（３）に示すように強度変調
される。
【００２６】なお、前述した図10の曲線ａで示されるよ
うに、印加電圧対回折効率特性は印加電圧Ｖ＝ゼロを挟
んで正電圧側と負電圧側とで互いに対称となっているの
で、印加電圧Ｖが正値を取るときも、負値を取るとき
も、それらの絶対値が等しければ、等しい回折効率ηが
得られる。したがって、高周波電圧Ｖｆの周波数をｆと
すれば、光ビーム20Ａのパルス周波数は２ｆとなる。
うに、印加電圧対回折効率特性は印加電圧Ｖ＝ゼロを挟
んで正電圧側と負電圧側とで互いに対称となっているの
で、印加電圧Ｖが正値を取るときも、負値を取るとき
も、それらの絶対値が等しければ、等しい回折効率ηが
得られる。したがって、高周波電圧Ｖｆの周波数をｆと
すれば、光ビーム20Ａのパルス周波数は２ｆとなる。
【００２７】この際、印加電圧Ｖは短時間内に極性が反
転するため、ＤＣドリフトが抑圧される。その詳しい理
由は、先に述べた通りである。ＤＣドリフトが抑圧され
れば、画像信号Ｓが高レベルにあるときは必ず光ビーム
20ＡがON状態になり、画像信号Ｓが低レベルにあるとき
は必ず光ビーム20ＡがOFF 状態になる。
転するため、ＤＣドリフトが抑圧される。その詳しい理
由は、先に述べた通りである。ＤＣドリフトが抑圧され
れば、画像信号Ｓが高レベルにあるときは必ず光ビーム
20ＡがON状態になり、画像信号Ｓが低レベルにあるとき
は必ず光ビーム20ＡがOFF 状態になる。
【００２８】またＤＣドリフトが抑圧されれば、印加電
圧Ｖのピーク値と、回折した光ビーム20Ａの強度（ピー
ク値）とが常に一義的に対応する。そうであれば、画像
信号Ｓの信号レベルを連続的に変化させ、光ビーム20Ａ
で銀塩感材を走査して高階調画像を記録するような場合
においても、その信号レベルと回折した光ビーム20Ａの
強度（ピーク値）とが常に一義的に対応して、濃度再現
性に優れた画像を記録可能となる。
圧Ｖのピーク値と、回折した光ビーム20Ａの強度（ピー
ク値）とが常に一義的に対応する。そうであれば、画像
信号Ｓの信号レベルを連続的に変化させ、光ビーム20Ａ
で銀塩感材を走査して高階調画像を記録するような場合
においても、その信号レベルと回折した光ビーム20Ａの
強度（ピーク値）とが常に一義的に対応して、濃度再現
性に優れた画像を記録可能となる。
【００２９】なお、本実施例におけるように光ビーム20
ＡをON-OFF変調する場合は、高周波電圧Ｖｆの周期を、
光ビーム20Ａの最小ON時間（最小ドットを記録する時
間）よりも十分短くすることが必要である。そのように
なっていれば、いかなる場合も、光ビーム20ＡはそのON
時間内にパルス状に点灯／消灯を繰り返し、一定光量の
光と認識されるので、問題は生じない。つまり、光ビー
ム20Ａの１つのパルスが途中で切られ、切られたパルス
の波形次第で光量が変化してしまうことがない。
ＡをON-OFF変調する場合は、高周波電圧Ｖｆの周期を、
光ビーム20Ａの最小ON時間（最小ドットを記録する時
間）よりも十分短くすることが必要である。そのように
なっていれば、いかなる場合も、光ビーム20ＡはそのON
時間内にパルス状に点灯／消灯を繰り返し、一定光量の
光と認識されるので、問題は生じない。つまり、光ビー
ム20Ａの１つのパルスが途中で切られ、切られたパルス
の波形次第で光量が変化してしまうことがない。
【００３０】本実施例では、矩形波の高周波電圧Ｖｆを
利用している。この場合の該高周波電圧Ｖｆおよび光ビ
ーム20Ａの詳しい波形を、それぞれ図４の（１）、
（２）に示す。この高周波電圧Ｖｆの波形は、その他ｓ
ｉｎ波等でもよく、ｓｉｎ波とした場合の高周波電圧Ｖ
ｆおよび光ビーム20Ａの詳しい波形を、それぞれ図５の
（１）、（２）に示す。
利用している。この場合の該高周波電圧Ｖｆおよび光ビ
ーム20Ａの詳しい波形を、それぞれ図４の（１）、
（２）に示す。この高周波電圧Ｖｆの波形は、その他ｓ
ｉｎ波等でもよく、ｓｉｎ波とした場合の高周波電圧Ｖ
ｆおよび光ビーム20Ａの詳しい波形を、それぞれ図５の
（１）、（２）に示す。
【００３１】これらの図４および図５に示される通り、
高周波電圧Ｖｆの波形が矩形波の場合は、ｓｉｎ波の場
合と比べて光ビーム20Ａのパルスの隙間が小さく、それ
が回折効率ηの増大につながるので、より好ましい。一
例として、図１および図２に示した構成において高周波
電圧Ｖｆの周波数ｆを10ＭＨｚとしたとき、ｓｉｎ波の
場合は回折効率ηが68％であったのに対し、立ち上がり
時間が２ｎsec の矩形波の場合は回折効率ηが85％に達
した。
高周波電圧Ｖｆの波形が矩形波の場合は、ｓｉｎ波の場
合と比べて光ビーム20Ａのパルスの隙間が小さく、それ
が回折効率ηの増大につながるので、より好ましい。一
例として、図１および図２に示した構成において高周波
電圧Ｖｆの周波数ｆを10ＭＨｚとしたとき、ｓｉｎ波の
場合は回折効率ηが68％であったのに対し、立ち上がり
時間が２ｎsec の矩形波の場合は回折効率ηが85％に達
した。
【００３２】なお、この立ち上がり時間が２ｎsec の矩
形波に変調をかけたところ、駆動電圧波形の包絡線で立
ち上がり時間が５ｎsec のとき、光ビーム20Ａのパルス
の立ち上がり時間は約３ｎsec となった（図４参照）。
このように光ビーム20Ａのパルスの立ち上がりが、駆動
電圧波形の立ち上がりよりも速くなるのは、前述したよ
うに回折効率ηが印加電圧Ｖに対して、 η＝ｓｉｎ2 ＡＶ （Ａ：定数） なる非線形の関係を有して、急激に立ち上がるからであ
る。
形波に変調をかけたところ、駆動電圧波形の包絡線で立
ち上がり時間が５ｎsec のとき、光ビーム20Ａのパルス
の立ち上がり時間は約３ｎsec となった（図４参照）。
このように光ビーム20Ａのパルスの立ち上がりが、駆動
電圧波形の立ち上がりよりも速くなるのは、前述したよ
うに回折効率ηが印加電圧Ｖに対して、 η＝ｓｉｎ2 ＡＶ （Ａ：定数） なる非線形の関係を有して、急激に立ち上がるからであ
る。
【００３３】ここで、高周波電圧Ｖｆの波形がｓｉｎ波
の場合の、印加電圧Ｖと回折効率ηとの関係を図６に示
す。なおこの関係は理論上のもので、横軸の印加電圧Ｖ
は、前述の印加電圧Ｖπに対する比で示してある。図示
されるように、印加電圧Ｖ＝1.22Ｖπのとき最大回折効
率η＝70.1％が得られる。
の場合の、印加電圧Ｖと回折効率ηとの関係を図６に示
す。なおこの関係は理論上のもので、横軸の印加電圧Ｖ
は、前述の印加電圧Ｖπに対する比で示してある。図示
されるように、印加電圧Ｖ＝1.22Ｖπのとき最大回折効
率η＝70.1％が得られる。
【００３４】図７は、本発明に適用され得る高周波電圧
Ｖｆの波形の例を示している。同図の（１）は上記のｓ
ｉｎ波、（２）は上記ｓｉｎ波にその３次高調波を重畳
したもの、（３）は上記ｓｉｎ波にその５次高調波を重
畳したもの、（４）は上記ｓｉｎ波にその７次高調波を
重畳したものである。
Ｖｆの波形の例を示している。同図の（１）は上記のｓ
ｉｎ波、（２）は上記ｓｉｎ波にその３次高調波を重畳
したもの、（３）は上記ｓｉｎ波にその５次高調波を重
畳したもの、（４）は上記ｓｉｎ波にその７次高調波を
重畳したものである。
【００３５】それぞれの波形を適用した場合の理論上の
最大回折効率ηは、（１）の波形では前述の通り70.1
％、（２）の波形では83.9％、（３）の波形では89.0
％、（４）の波形では91.7％であり、矩形波に近付くの
につれて最大回折効率ηがより大きくなる。
最大回折効率ηは、（１）の波形では前述の通り70.1
％、（２）の波形では83.9％、（３）の波形では89.0
％、（４）の波形では91.7％であり、矩形波に近付くの
につれて最大回折効率ηがより大きくなる。
【００３６】次に、本発明の第２実施例による電気光学
光変調装置について、図８を参照して説明する。この図
８に示されている電気光学光変調装置は、ＭｇＯがドー
プされたＬｉＮｂＯ3 基板10と、該基板10に形成され
た、Ｙ分岐光導波路を２つ接続した形のチャンネル光導
波路30と、このチャンネル光導波路30の一方の分岐部分
30ａを挟むようにして基板10上に形成された１対の平板
状電極31，31と、これらの平板状電極31，31に電圧を印
加する変調駆動回路32とを有している。またこの場合
も、各平板状電極31と基板10との間には、ＳｉＯ2 膜か
らなるバッファ層33が介設されている。
光変調装置について、図８を参照して説明する。この図
８に示されている電気光学光変調装置は、ＭｇＯがドー
プされたＬｉＮｂＯ3 基板10と、該基板10に形成され
た、Ｙ分岐光導波路を２つ接続した形のチャンネル光導
波路30と、このチャンネル光導波路30の一方の分岐部分
30ａを挟むようにして基板10上に形成された１対の平板
状電極31，31と、これらの平板状電極31，31に電圧を印
加する変調駆動回路32とを有している。またこの場合
も、各平板状電極31と基板10との間には、ＳｉＯ2 膜か
らなるバッファ層33が介設されている。
【００３７】上記構成の電気光学光変調装置において、
入力光34はチャンネル光導波路30の図中左端から入力さ
れ、１番目のＹ分岐で分岐され、分岐部分30ａおよび30
ｂを導波してから２番目のＹ分岐で再度合成される。こ
の合成された光は、チャンネル光導波路30の図中右端か
ら出力光34Ａとして出力される。
入力光34はチャンネル光導波路30の図中左端から入力さ
れ、１番目のＹ分岐で分岐され、分岐部分30ａおよび30
ｂを導波してから２番目のＹ分岐で再度合成される。こ
の合成された光は、チャンネル光導波路30の図中右端か
ら出力光34Ａとして出力される。
【００３８】チャンネル光導波路30の一方の分岐部分30
ａに電極31，31を介して電圧が印加されると、この分岐
部分30ａの屈折率が変化するので、分岐部分30ａを導波
する光はこの電圧印加に応じて位相変調される。そし
て、この分岐部分30ａを導波した光と、分岐部分30ｂを
導波した光は合成されたとき干渉するので、出力光34Ａ
は上記電圧の印加に応じて強度変調される。
ａに電極31，31を介して電圧が印加されると、この分岐
部分30ａの屈折率が変化するので、分岐部分30ａを導波
する光はこの電圧印加に応じて位相変調される。そし
て、この分岐部分30ａを導波した光と、分岐部分30ｂを
導波した光は合成されたとき干渉するので、出力光34Ａ
は上記電圧の印加に応じて強度変調される。
【００３９】この場合も、変調駆動回路32を、基本的に
図１に示した発振器16、ダブル・バランスト・ミキサー
17、アンプ18およびインピーダンス・マッチング回路19
から構成すれば、ＤＣドリフトを抑圧する効果が得られ
る。
図１に示した発振器16、ダブル・バランスト・ミキサー
17、アンプ18およびインピーダンス・マッチング回路19
から構成すれば、ＤＣドリフトを抑圧する効果が得られ
る。
【００４０】次に、本発明の第３実施例による電気光学
光変調装置について、図９を参照して説明する。この図
９に示されている電気光学光変調装置は、ＭｇＯがドー
プされたＬｉＮｂＯ3 基板10と、該基板10に形成され
た、方向性結合器を構成する２つのチャンネル光導波路
40Ａ、40Ｂと、一方のチャンネル光導波路40Ａを挟むよ
うにして基板10上に形成された１対の平板状電極41，41
と、これらの平板状電極41，41に所定の電圧を印加する
変調駆動回路42とを有している。またこの場合も、各平
板状電極41と基板10との間には、ＳｉＯ2 膜からなるバ
ッファ層43が介設されている。
光変調装置について、図９を参照して説明する。この図
９に示されている電気光学光変調装置は、ＭｇＯがドー
プされたＬｉＮｂＯ3 基板10と、該基板10に形成され
た、方向性結合器を構成する２つのチャンネル光導波路
40Ａ、40Ｂと、一方のチャンネル光導波路40Ａを挟むよ
うにして基板10上に形成された１対の平板状電極41，41
と、これらの平板状電極41，41に所定の電圧を印加する
変調駆動回路42とを有している。またこの場合も、各平
板状電極41と基板10との間には、ＳｉＯ2 膜からなるバ
ッファ層43が介設されている。
【００４１】上記構成の電気光学光変調装置において、
入力光44は一方のチャンネル光導波路40Ａに入力されて
そこを導波し、両光導波路40Ａ、40Ｂが近接している部
分において他方のチャンネル光導波路40Ｂに乗り移り、
そこを導波して該光導波路40Ｂから出力光44Ａとして出
力される。
入力光44は一方のチャンネル光導波路40Ａに入力されて
そこを導波し、両光導波路40Ａ、40Ｂが近接している部
分において他方のチャンネル光導波路40Ｂに乗り移り、
そこを導波して該光導波路40Ｂから出力光44Ａとして出
力される。
【００４２】チャンネル光導波路40Ａに電極41，41を介
して電圧が印加されると、この光導波路40Ａの屈折率が
変化するので、該光導波路40Ａから光導波路40Ｂへの導
波光の乗り移りの大きさが変化する。そこで出力光44Ａ
は、上記電圧の印加に応じて強度変調される。
して電圧が印加されると、この光導波路40Ａの屈折率が
変化するので、該光導波路40Ａから光導波路40Ｂへの導
波光の乗り移りの大きさが変化する。そこで出力光44Ａ
は、上記電圧の印加に応じて強度変調される。
【００４３】この場合も、変調駆動回路42を、基本的に
図１に示した発振器16、ダブル・バランスト・ミキサー
17、アンプ18およびインピーダンス・マッチング回路19
から構成すれば、ＤＣドリフトを抑圧する効果が得られ
る。
図１に示した発振器16、ダブル・バランスト・ミキサー
17、アンプ18およびインピーダンス・マッチング回路19
から構成すれば、ＤＣドリフトを抑圧する効果が得られ
る。
【００４４】なお本発明は、先に述べたプロトン交換光
導波路を有する電気光学光変調装置に限らず、その他プ
ロトン交換後アニール処理して得られた光導波路や、さ
らにはＴｉ拡散光導波路等を有する電気光学光変調装置
にも同様に適用可能である。
導波路を有する電気光学光変調装置に限らず、その他プ
ロトン交換後アニール処理して得られた光導波路や、さ
らにはＴｉ拡散光導波路等を有する電気光学光変調装置
にも同様に適用可能である。
【００４５】また光導波路を形成する基板も、前述のＭ
ｇＯがドープされたＬｉＮｂＯ3 基板に限らず、その他
ＬｉＮｂＯ3 基板、ＬｉＴａＯ3 基板、ＭｇＯがドープ
されたＬｉＴａＯ3 基板等が利用されてもよい。
ｇＯがドープされたＬｉＮｂＯ3 基板に限らず、その他
ＬｉＮｂＯ3 基板、ＬｉＴａＯ3 基板、ＭｇＯがドープ
されたＬｉＴａＯ3 基板等が利用されてもよい。
【００４６】また、高周波電圧を振幅変調するための手
段も、前述したダブル・バランスト・ミキサー17に限ら
ず、その他ＰＩＮダイオードにより交流を変調する手段
や、デジタル処理により変調波を発生する手段等が用い
られてもよい。
段も、前述したダブル・バランスト・ミキサー17に限ら
ず、その他ＰＩＮダイオードにより交流を変調する手段
や、デジタル処理により変調波を発生する手段等が用い
られてもよい。
【図１】本発明の第１実施例による電気光学光変調装置
の平面図
の平面図
【図２】上記電気光学光変調装置の側面図
【図３】上記電気光学光変調装置における画像信号と、
印加電圧と、変調光の各波形を示すグラフ
印加電圧と、変調光の各波形を示すグラフ
【図４】上記印加電圧と、変調光の各波形を詳しく示す
グラフ
グラフ
【図５】本発明に適用され得る印加電圧の別の波形と、
それが適用されたときの変調光の波形を示すグラフ
それが適用されたときの変調光の波形を示すグラフ
【図６】電極への印加電圧と回折効率との関係を示すグ
ラフ
ラフ
【図７】本発明に適用され得る印加電圧の別の波形例を
示すグラフ
示すグラフ
【図８】本発明の第２実施例による電気光学光変調装置
の斜視図
の斜視図
【図９】本発明の第３実施例による電気光学光変調装置
の斜視図
の斜視図
【図１０】ＤＣドリフトを説明するグラフ
10 ＭｇＯドープＬｉＮｂＯ3 基板 11 薄膜光導波路 12 バッファ層 13 ＥＯＧ電極 16 発振器 17 ダブル・バランスト・ミキサー 18 アンプ 19 インピーダンス・マッチング回路 20 光ビーム 20Ａ 回折した光ビーム 30 チャンネル光導波路 31 平板状電極 32 変調駆動回路 33 バッファ層 40Ａ、40Ｂ チャンネル光導波路 41 平板状電極 42 変調駆動回路 43 バッファ層
Claims (1)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する光導波路と、 この光導波路に近接させて形成された少なくとも１対の
電極と、 これらの電極間に高周波電圧を印加する駆動回路と、 前記高周波電圧を所与の信号に基づいて振幅変調する変
調回路とを備えたことを特徴とする電気光学光変調装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6086223A JPH07294860A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 電気光学光変調装置 |
| US08/427,195 US5757984A (en) | 1994-04-25 | 1995-04-24 | Electro-optic optical modulating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6086223A JPH07294860A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 電気光学光変調装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294860A true JPH07294860A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=13880796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6086223A Pending JPH07294860A (ja) | 1994-04-25 | 1994-04-25 | 電気光学光変調装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5757984A (ja) |
| JP (1) | JPH07294860A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012208190A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 光変調器、光変調デバイスの制御装置、光変調デバイスの制御方法、描画装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2355189C (en) | 1998-12-16 | 2009-05-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for polarizaton transformation without any dc voltage drift, and a polarization transformer without any dc voltage drift |
| DE19858148B4 (de) * | 1998-12-16 | 2008-07-31 | Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg | Driftfreier Polarisationstransformator |
| CN105940340A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-09-14 | 中国科学院国家授时中心 | 电光相位调制系统 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3877782A (en) * | 1974-01-23 | 1975-04-15 | Bell Telephone Labor Inc | Electro-optical thin film device |
| US4645293A (en) * | 1981-03-25 | 1987-02-24 | Taizo Yoshida | Optical waveguide coupler having a grating electrode |
| JPH0778587B2 (ja) * | 1988-05-27 | 1995-08-23 | 富士写真フイルム株式会社 | 光走査記録装置 |
| US4936645A (en) * | 1989-08-24 | 1990-06-26 | Hoechst Celanese Corp. | Waveguide electrooptic light modulator with low optical loss |
| US5005932A (en) * | 1989-11-06 | 1991-04-09 | Hughes Aircraft Company | Electro-optic modulator |
| CA2083219C (en) * | 1991-11-19 | 1999-01-05 | Hiroshi Nishimoto | Optical transmitter having optical modulator |
| US5208817A (en) * | 1992-04-10 | 1993-05-04 | At&T Bell Laboratories | Modulator-based lightwave transmitter |
| US5455876A (en) * | 1992-10-23 | 1995-10-03 | General Microwave Israel Corporation | High-speed external integrated optical modulator |
| SE502139C2 (sv) * | 1992-12-09 | 1995-08-28 | Ellemtel Utvecklings Ab | Elektriskt styrbar filteranordning |
| JPH0815657A (ja) * | 1994-07-01 | 1996-01-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 導波路型電気光学素子 |
-
1994
- 1994-04-25 JP JP6086223A patent/JPH07294860A/ja active Pending
-
1995
- 1995-04-24 US US08/427,195 patent/US5757984A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012208190A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 光変調器、光変調デバイスの制御装置、光変調デバイスの制御方法、描画装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5757984A (en) | 1998-05-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020924 |