光调制器制造技术

本发明专利技术提供一种对在三维光波导（５）中传播的光施加电压来调制该光的光调制器。光调制器具有：三维光波导（５），其含有至少一对分支光波导（５ｃ）、（５ｄ），分支光波导的合波部（５ｅ）以及该合波部下游侧的出射部（５ｆ）；调制用电极（３Ａ、３Ｂ、４），其用于施加对在三维光波导（５）中传播的光进行调制的信号电压；以及１次模式光导向波导（６Ａ、６Ｂ），其对来自合波部的１次模式光进行导向。至少在调制用电极下基板的厚度是２０μｍ以下，根据来自导向波导的光输出，使施加到调制用电极的直流偏压变化，由此可控制光调制器的工作点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种^f吏用了所谓马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型光波导的光 调制器。技术背景使用了马赫-曾德尔型光波导的行波(travellingwave)型高速光调制器， 因为波长频带宽而能得到低频扰(lowchirp)特性而受到关注。在该类型的光 调制器中，使一对分支型光波导分别传播光，并使来自各分支光波导的输出在 合波部合流。可是在一对分支型光波导之间，由于温度差等原因有时会产生工 作点偏移(shift),还有时会产生所谓DC漂移(drift)。 一般，马赫-曾德尔 (MZ)型LN光调制器，由于温度漂移、DC漂移、以及应力等的经时变化使 工作点偏移。这导致消光系数恶化，在使调制器工作方面是重要的课题。提出了几个对这样的工作点偏移及DC漂移进行控制的方法。其中有代表 性的是，在特开平3- 145623号公报记载的方法中，着眼于从一对分支型光波 导的合波部向J41内部放射的基板放射模式的光。即，在接通模式(onmode) 的情况下在波导内传播入射到光波导的光，并从波导的端面射出。关断模式 (offmode)的光，作为基板放射模式的光从光波导向基板内部进行放射。在 基板的端面上安装光纤，来接收基板放射模式的光，并通过光检测器来检测来 自该光纤的出射光。利用来自光检测器的输出信号，变更从调制用电极向光波 导施加的电压的直流偏压，调节光调制器的工作点。可是此时，因为在出射端面放射光向基板内部扩散，所以放射光的光强小， 另外，通过光纤来调整(alignment)放射光是非常困难的。因此，稳定地进行 光调制器的工作点控制成为了i果题。为了解决此问题，在申请号为9-32489的文献中，具有对从光波导放射 或者泄漏的光进行导向的导光部，使从导光部出射的光与从光波导泄漏的信号 光干涉来生成干涉光，通过监控该干涉光控制直流偏压。另外，本申请人开发了薄板构造的光调制器，在本构造中，作为高效地进行漂移的工作点控制的方法公开了专利2002-328683。减薄为20pm以下的基 板，作为具有有限横幅(基板横方向的宽度)的平板波导(通常在器件构造设 计上，将横幅作为无限大来对待)来工作，所以在Y分支合波部中产生的横 方向1次模式光为平板才莫式，以低损耗在薄板基板中传播。该平板模式光与现 有调制器不同，因为集中在薄板基板中(平板波导)，所以就可以得到足够的 放射光强。我们发现在薄板型调制器的情况下，在Y分支的合波部发生的放射光 作为光波导的1次模式光来进行传播，并试着利用该1次模式光来进行监控， 并控制直流偏压。可是l次模式光，对于信号光峰值间距离为lOpm至lOO(im 以下，因此将1次模式光作为监控光与信号光分离并取出是困难的。
技术实现思路
本专利技术的课题是在将1次模式光作为监控光利用并在光检测单元中取 出，并根据该光信号进行偏置电压的反馈控制时，可从信号光中高效地分离l 次模式光，减少1次模式光的损失来进行良好的控制。本专利技术是一种光调制器，其用于对在三维光波导中传播的光施加电压来调 制该光，其特征在于，具有由强电介质性材料构成的基板；三维光波导，其 含有至少一对分支光波导、分支光波导的合波部以及该合波部下游侧的出射 部；调制用电极，其用于施加对在三维光波导中传播的光进行调制的信号电压； 以及1次模式光导向波导，其对来自合波部的1次模式光进行导向，至少在调 制用电极下基板的厚度是20pm以下，根据来自导向波导的光输出，使施加到 调制用电极的直流偏压变化，由此可控制光调制器的工作点。本专利技术人发现了当基板厚度变薄时，因为在厚度方向存在低电介质常数 层或者空气层，所以对基板内的封闭变强，这样可以最大限度地降低光波导的 弯曲损失。例如，图6是在波长1.55pm、波导的曲率半径5mm时的对于LN 基板厚度的1次模式光的光损失的计算结果。由此结果可知，即使使光波导弯 曲，在基板厚度为20pm以下时光损失为10dB以下，在实际动作上也会达到 不造成问题的水平。显然，通过将光波导的曲率半径变大可进一步实现低损失 化，再者，即使在曲率半径为lmm的情况下，在基板厚度为10)im时可将光 损失做到10dB以下。本专利技术人，考虑到根据这样的发现，在传播信号光的三维光波导的合波 部附近设置用于传播1次模式光的导向波导，使之与信号光分离地传播1次模 式光。并且，发现l次模式光的光接收点，根据上述理由离信号光的光接收 点加大，可容易地控制光调制器的工作点，达到了本专利技术的目的。 附图说明图l是表示本专利技术一实施方式的光调制器l的平面图。图2 (a)是图1的na-na线截面图，图2 (b)是图1的ITb-ITb线截面图。图3是示意地表示图1的光调制器的反馈机构的图。 图4是表示本专利技术其它实施方式的光调制器1A的平面图。 图5是表示各导向(guide)波导的边缘(edge)与合波部5e的结合部分 的平面图。图6是表示基板厚与光损失的关系的曲线图。图7是表示与导向波导的信号光出射部的距离和光损失的关系的曲线图。 图8是表示信号光出射部的宽度与光损失以及串扰(crosstalk)的关系的 曲线图。图9是表示信号光出射部的宽度与光损失以及串扰的关系的曲线图。 图IO是表示光调制器1的信号光出射部5f与导向波导的平面位置关系的图。图11是表示光调制器1A的信号光出射部5f与导向波导的平面位置关系 的图。具体实施方式以下， 一边适当地参照例式附图一边对本专利技术进行更加详细的说明。 图l是本专利技术一实施方式的光调制器l的平面图，图2 (a)是图l的na一na线截面图，图2 (b)是图i的nb —nb线截面图。在此实施方式的光调制器件8中，在支撑基板7的表面上经由未图示的粘 着剂层或者直接粘着光调制器1的基板2的底面。在光调制器1的表面侧形成 马赫-曾德尔型三维光波导5和调制用电极3A、 3B、 4。光波导5具有入 射部5a、 一对分支光波导5c、 5d以及出射部5f。 5b是分支点，5e是合波部。 因为传播光波导5的光的控制方法及调制用电极的结构是公知的，所以省略说 明。信号光从三维光波导的出射部5f的端面出射。例如图3所示，通过在光 调制器1的出射侧端面安装光纤阵列9，利用光纤IO来传输信号光。另一方面，1次模式光从合波部5e附近射出。这里，使一对1次模式光 导向波导6A、 6B的边缘位于合波部5e的附近。在本例中，在合波部5f的两 侧分别配置1次模式光导向波导6A、 6B。各导向波导是通道光波导。各导向波导6A、 6B具有在合波部5e附近存在边參彖的导入部6a、弯曲 部分6b、 6c以及射出部6d。各导向波导的各射出部6d在光调制器的端面露 出， 一方的导向波导的射出部6d与光传输部件11连接。作为这样做成的光传 输部件，最理想的是光纤。在本例中，通过设置弯曲部分6b、 6c可以使导入 部6a位于合波部5e的附近，并且可使光接收用的射出部6d形成在与信号光 出射部5f充分离开的位置。在本例中，可将导向波导的出射部6d和信号光出射部5f做成大致平行。 此外，导向波导的出射部与信号光用出射部5f的间隔L,从在光接收时提高 监控光和信号光的SN这样的观点来看，理想的是120pm以上，更理想的是 240拜以上。光传输部件11与光接收元件连接，光接收元件将接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光调制器，其对在三维光波导中传播的光施加电压来调制该光，其特征在于，具有：由强电介质性材料构成的基板；三维光波导，其含有至少一对分支光波导、所述分支光波导的合波部以及该合波部下游侧的出射部；调制用电极，其 用于施加对在所述三维光波导中传播的光进行调制的信号电压；以及１次模式光导向波导，其对来自所述合波部的１次模式光进行导向，至少在所述调制用电极下所述基板的厚度是２０μｍ以下，根据来自所述导向波导的光输出，使施加到所述调制用电极 的直流偏压变化，由此可控制所述光调制器的工作点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤顺悟，三富修，青木谦治，岩田雄一，江尻哲也，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]