本发明专利技术提供一种能够以低驱动电压进行稳定动作的光控制元件。光控制元件包括：具有电光效应的基板（1）；形成在该基板上的多个光波导（2）；设置于该基板并用于对在该光波导中传播的光的相位进行控制的控制电极（3），所述光控制元件的特征在于，该控制电极具备：具有相同的谐振频率的至少两个谐振型电极（31、32）；向该谐振型电极的各谐振型电极提供控制信号的供电电极（41、42），各谐振型电极的形状及形成位置、以及供电电极向各谐振型电极供电的供电位置设定成彼此能够奇模耦合，通过该供电电极向各谐振型电极提供同相或具有规定相位差的控制信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光控制元件，尤其是涉及具备谐振型电极的光控制元件，该谐振型电极对在光波导上传播的光波进行调制。
技术介绍
在用于对无线所使用的几GHz以上的高频信号进行光传送的光调制器、在长距离传送中伴随着数据调制而使用的光时钟生成用的脉冲发生器调制器等光通信系统的发送装置中，利用谐振型光调制器那样的光控制元件。在谐振型光调制器中，利用铌酸锂等具有电光效应的基板材料，使用具有谐振型电极的控制电极，使形成在基板上的光波导的折射率变化，从而对在该光波导中传播的光的强度或相位进行调制。在谐振型电极中，当从供电点输入特定的频率的电信号时，在该电极产生电信号 的驻波。如此，谐振型光调制器由于利用电信号的谐振现象，因此在输入特定的频率时，特别高效地进行动作，与通常的行波型光调制器相比，电极每单位长度的调制效率高。由于存在这样的特性，因此以往的谐振型光调制器的电极的长度多是设计得比电信号的I个波长短的例子。然而，在光波导中传播的光的速度与在作用部的电极中传播的控制信号的速度大体一致的条件下，能够延长电极，虽然控制信号的衰减也受到影响，但得到了与电极的长度对应的驱动电压的改善。在非专利文献I中公开了一种速度匹配与谐振型电极的并用对于改善效率有用的技术，而且，在非专利文献2中记载了将铌酸锂使用于基板的谐振电极型光调制器，并介绍了通过使电信号的折射率(nm)为大致2. 2 (铌酸锂相对于光的折射率为约2. 2)而能得到良好的特性的事例。另一方面，在光与电信号的速度不一致的条件下，无法充分延长电极的长度，即便每单位长度的调制效率高，结果也无法提升整体的调制效率。因此，表示调制器的效率的参数即半波长电压Vji大致为IOV以上，若不施加非常高的电压，则无法进行充分的动作。另外，若使光波导的一部分分支成两条路径，形成为马赫一曾德尔(MZ)干涉仪结构，使两条分支光干涉，则作为光的强度调制器而进行动作。在长距离传送中，在伴随着数据调制而使用的光时钟生成用的脉冲发生器调制器等中，两条分支光中的光的相位变化量优选为通过以相同大小且以相反符号的相位变化进行动作而得到的波长啁啾成为零的状态，采取以相同的大小将相反符号的信号向MZ干涉仪的各条分支波导施加的结构。而且，向与这样的各分支波导对应的两个电极施加彼此相反符号的信号时(称为“双电极型”)，也具有降低驱动电压的效果。由此，若使用光和控制信号的速度被匹配的长的谐振型电极而构成双电极型的MZ调制器，则可期待能够实现显著的低驱动电压化。然而，谐振型电极对于谐振频率的信号而言，由于效率高且电场非常强，因此与周边的导电性物质的耦合(信号的串扰)比较明显。在两控制电极的信号发生了串扰的状况下，控制信号的相位发生紊乱，无法得到希望的光调制。尤其是对于在相同频率下满足谐振条件的要素(部件)，信号容易耦合。对于双电极型的MZ光调制器，在与各分支波导对应的控制电极中采用基本结构相同的电极。因此，在构成谐振型电极时，各控制电极(谐振型电极)均成为相同频率的谐振频率，耦合(信号的串扰)变得明显。而且，在使用速度匹配的长电极时，由于电极长，因此两电极间的耦合的影响更加明显。关于在铌酸锂等的具有电光效应的基板上形成共面型的电极而制作的光调制器的情况下的、多个电极间的控制信号的防串扰对策，有专利文献I那样形成槽的例子。通常，控制电场的强度随着距控制电极的距离增大而减小。这是也取决于基板和电极的结构的现象，但也公开了如下内容，如图I所示，在波导间隔为约150μπι时，达到另一方的光波导的电场的强度为约1%左右，在波导间隔为约300 μ m的情况下所述电场的强度为约O. 2%，在波导间隔为约400 μ m的情况下所述电场的强度为约O. 1%左右。如此，增大MZ干涉仪的两条分支光波导的间隔的情况在器件的尺寸和成本方面 不利。而且，形成专利文献I所示的槽的方法虽然能预见到一定的改善，但由于防止的追加结构的加工等而在装置的制造成本方面不利。另一方面，如双电极型的MZ光调制器那样需要将两系列的控制信号以同相且相同的大小进行供电时，为了驱动光控制元件，需要差动驱动器的使用和外部相位器的使用，装置整体成为高成本。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2009-53444号公报非专利文献非专利文献I :Mark Yu and Anand Gop inath, "VelocityMatchedResonantSIow-ffave Structure for Optical Modulator", ProceedingsofIntegratedPhotonics Research (IPR), ITuH7-l, pp. 365-369, PalmSprings,California, March22,1993非专利文献2 :Roger Krahenbuhl and Μ. M. Howerton, "InvestigationsonShort-Path-Length High-Speed Optical Modulators inLiNb03ffi thResonant-TypeElectrodes", JOURNAL OF LIGHTffAVETECHNOLOGY, VOL. 19，No. 9，pp. 1287-1297, SEPTEMBER 200
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术要解决的课题是解决上述的问题并提供一种能够以低驱动电压进行稳定动作的光控制元件，尤其是提供一种使用两个谐振型电极且即使发生两电极间的串扰(耦合)也能够进行稳定动作的光控制元件。而且，提供一种通过低成本的驱动系部件的使用而能够实现低成本化的光控制元件。用于解决课题的手段为了解决上述的课题，本专利技术具有以下的技术特征。(I) 一种光控制兀件,包括具有电光效应的基板；形成在该基板上的多个光波导；设置于该基板并用于对在该光波导中传播的光的相位进行控制的控制电极，所述光控制元件的特征在于，该控制电极具备具有相同的谐振频率的至少两个谐振型电极；向各个该谐振型电极提供控制信号的供电电极，各谐振型电极的形状及形成位置、以及供电电极向各谐振型电极供电的供电位置设定成彼此能够奇模耦合，通过该供电电极向各谐振型电极提供同相或具有规定相位差的控制信号。(2)上述(I)记载的光控制元件中，其特征在于，该供电电极具有将一个输入配线部分支成多个得到的分支配线部，通过该分支配线部向各谐振型电极提供控制信号。(3)上述(I)或(2)记载的光控制元件中，其特征在于，该光波导构成单一或多个马赫一曾德尔干涉仪，所述两个谐振型电极对应于构成该马赫一曾德尔干涉仪的两个分支波导而配置。(4)上述(3)记载的光控制元件中，其特征在于，所述两个谐振型电极的形状及形成位置、以及供电电极向各谐振型电极供电的供电位置设定成以彼此成为点对称。·(5)上述(I)至(4)中任一项记载的光控制元件中，其特征在于，该谐振型电极由一个信号电极和将该信号电极包围的接地电极构成，该信号电极的两个端部相对于该接地电极均断开，或均短接，或一方短接而另一方断开。(6)上述(I)至(5)中任一项记载的光控制元件中，其特征在于，该规定相位差相对于具有规定频率的控制信号为2π的整数倍。(7)上述(2)记载的光控制元件中，其特征在于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：本谷将之，市川润一郎，村田博司，
申请(专利权)人：住友大阪水泥股份有限公司，
类型：
国别省市：
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