光変調器
【課題】偏波合成手段を含んだ光変調器や光学装置において、製造歩留まりを向上させ、且つ小型化を実現する。
【解決手段】光変調器１は、基板上に形成された第１及び第２の光変調器（ＬＮ光変調器１０１〜１０４）と、第１及び第２の光変調器による変調光の少なくとも一方の偏波を回転させる偏波回転部１０７と、基板の外部に設けられ、偏波回転部１０７によって偏波が回転した変調光を偏波合成する偏波合成素子１１０と、を備える。
【解決手段】光変調器１は、基板上に形成された第１及び第２の光変調器（ＬＮ光変調器１０１〜１０４）と、第１及び第２の光変調器による変調光の少なくとも一方の偏波を回転させる偏波回転部１０７と、基板の外部に設けられ、偏波回転部１０７によって偏波が回転した変調光を偏波合成する偏波合成素子１１０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏波合成手段を含んだ光変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速・大容量光ファイバ通信システムの進歩に伴い、外部変調器に代表されるように、導波路型光学素子を用いた高速光変調器が実用化され、広く用いられるようになってきている。
例えば、ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム、ＬＮと略称されることもある）等の電気光学効果を有する材料を基板に用いた導波路型光学素子は、電圧変化によって屈折率変化を生じさせることができるので、光変調器（一般に、ＬＮ光変調器といわれている）や光スイッチに利用される。
【０００３】
光ファイバ通信システムの高速化は、最近では１０Ｇｂ／ｓから４０Ｇｂ／ｓまで実用化が進んでおり、更に、１００Ｇｂ／ｓへの対応に向けて開発が行われている。ＬＮ光変調器で１００Ｇｂ／ｓを実現する方法としては、図５に示すように、４つの光変調器９０１〜９０４を用いてそれぞれ２５Ｇｂ／ｓの変調を行い、光変調器９０１と光変調器９０２の出力、及び光変調器９０３と光変調器９０４の出力をそれぞれ合成して５０Ｇｂ／ｓの変調光を得、更にこの２つの５０Ｇｂ／ｓの変調光を、偏波回転手段９０５により相対的な偏波面の角度差を９０°とした状態で合成することにより、５０Ｇｂ／ｓの変調光が偏波合成されてなる１００Ｇｂ／ｓの変調光を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、変調回路として２５Ｇｂ／ｓに対応したものを使用できるというメリットがあるため、有望な方法と考えられている。
【特許文献１】特開２００４−２５３９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、図５のＬＮ光変調器では、偏波合成部９０６において異なる偏波の光を合成するために、例えば、導波路を非対称Ｘ型の構造とすることによって、偏波間の伝搬速度とコア径を合わせる必要がある。しかしながら、非対称Ｘ型の導波路は、設計が複雑であり、また、その製造には高精度な製造技術を要するため、量産時の歩留まりが低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、偏波合成手段を含んだ光変調器や光学装置において、製造歩留まりを向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、基板上に形成された第１及び第２の光変調部と、前記第１及び第２の光変調部による変調光の少なくとも一方の偏波を回転させる偏波回転部と、前記基板の外部に設けられ、前記偏波回転部によって偏波が回転した変調光を偏波合成する偏波合成素子を有する偏波合成部と、を備えることを特徴とする光変調器である。
【０００７】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記偏波合成部は、前記変調光を出力導波路に集光する集光部を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記偏波合成部は、逆分散特性を有する光学素子を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記偏波合成部は、２つの対向コリメータ系を配置した光学系を備えることを特徴とする。対向コリメータ光学系は、Ｖ溝ブロックを使用してもよい。
また、本発明は、上記の光変調器において、前記２つの対向コリメータ系は、ファイバコリメータで構成されていることを特徴とする。一般的には、ファイバコリメータは、光ファイバとコリメータレンズが一体となった構成のものであり、本願発明においてはファイバ径とレンズ径が等しいレンズドファイバを用いることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記ファイバコリメータは、前記第１及び第２の光変調部による変調光を入射する部分に２穴フェルールを用い、前記偏波合成素子の出力光を入射する部分に１穴フェルールを用いることを特徴とする。フェルール内にはレンズドファイバを内蔵させてファイバコリメータとしてもよい。この構成によれば、光変調器を小型化することが可能である。
【００１１】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記１穴フェルールを用いたファイバコリメータは、その入射位置が、前記偏波合成素子の出力光の偏波によって異なる位置ずれのほぼ中心位置となるように配置されていることを特徴とする。この構成によれば、波長が変化したときに異なる偏波での入射位置の位置ずれによって生じる偏波間の出力差が小さいので、波長分散を補償することが可能である。
【００１２】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記偏波合成素子はサバール板であることを特徴とする。この構成によれば、光変調器を小型化することが可能である。
【００１３】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記サバール板は、偏波合成する２つの偏波の光路差を補償するように構成されていることを特徴とする。なお、サバール板以外の偏波合成素子を用いて、２つの偏波の間に生じる光路差を補償する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、偏波合成手段を含んだ光変調器において、効果的に製造歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による光変調器１の構成を示す上面図である。光変調器１は、ＬＮ基板上に導波路及び変調電極が形成された変調器本体１０と、変調器本体１０からの出力光を偏波合成する空間コリメート光学系による偏波合成部２０とを有している。なお、変調電極については図示を省略する。
【００１６】
変調器本体１０は、マッハツェンダー導波路ＭＡの両アームにマッハツェンダー導波路ＭＢ，ＭＣが設けられ、マッハツェンダー導波路ＭＢの両アームにマッハツェンダー導波路１０１，１０２が、マッハツェンダー導波路ＭＣの両アームにマッハツェンダー導波路１０３，１０４が、それぞれ設けられた入れ子構造を有する。即ち、入力ファイバ１０５からマッハツェンダー導波路ＭＡの入力導波路１０６へ導入された入力光は、アーム上のマッハツェンダー導波路ＭＢとＭＣへ分岐して入力される。また、マッハツェンダー導波路ＭＢへの入力光は、マッハツェンダー導波路１０１と１０２へ分岐して入力され、マッハツェンダー導波路ＭＣへの入力光は、マッハツェンダー導波路１０３と１０４へ分岐して入力される。更に、マッハツェンダー導波路１０１と１０２からの出力光は、マッハツェンダー導波路ＭＢにより合波され、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８へ導入され、マッハツェンダー導波路１０３と１０４からの出力光は、マッハツェンダー導波路ＭＣにより合波され、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０９へ導入される。
【００１７】
マッハツェンダー導波路１０１〜１０４は、それぞれに設けられた変調電極とともにＬＮ光変調器を形成している。各ＬＮ光変調器１０１〜１０４の変調電極には、不図示の駆動回路から２５Ｇｂ／ｓの駆動信号が与えられ、各ＬＮ光変調器１０１〜１０４は、２５Ｇｂ／ｓで変調された変調光を出力する。ここで、マッハツェンダー導波路ＭＢのＬＮ光変調器１０１と１０２の変調方式は、ＤＱＰＳＫ（差動四相位相偏移変調）を用いる。マッハツェンダー導波路ＭＣのＬＮ光変調器１０３と１０４の変調方式も同様である。これにより、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８，１０９へは、それぞれ５０Ｇｂ／ｓの変調光が入力されることになる。
【００１８】
マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８の途中には、偏波回転手段１０７が設けられている。偏波回転手段１０７は、アーム１０８を伝搬する光の偏波面を９０°回転させる機能を有する。これにより、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８とアーム１０９をそれぞれ伝搬する光は、互いに偏波面が９０°傾いた状態になる。偏波回転手段１０７としては、例えば、ＬＮ基板に形成した溝に１／２波長板を埋め込んだ構成とすることができる。また、ＬＮ基板の導波路端面や２穴フェルールコリメータ１１１の端面に１／２波長板を貼り付けた構成とすることもできる。なお、１／２波長板を設けたことにより発生する２つの光路の光路差を補償するため、所定の光学的長さを有する板を光路中に挿入することが望ましい。
なお、アーム１０８を伝搬する光の偏波面を４５°回転させ、アーム１０９を伝搬する光の偏波面を逆方向に４５°回転させる構成とすることで、両者の偏波面を互いに９０°傾かせるようにしてもよい。
【００１９】
マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８と１０９は、変調器本体（ＬＮ基板）１０の出力側端面（図１において右側の端面）において、２穴フェルールコリメータ１１１の２穴の間隔と同じ間隔を持つようにして配置される。この配置間隔は、例えば１２５μｍ〜１５０μｍ程度である。なお、ＬＮ基板の出力側端面は、反射を防止するため、光の出射方向に対して５°程度の角度を有するように研磨するか、無反射（ＡＲ）コーティングを施すことが好ましい。
【００２０】
偏波合成部２０は、変調器本体１０の側から順に、２穴フェルールコリメータ１１１と偏波合成素子１１０と１穴フェルールコリメータ１１２の各光学素子が配置されてなる空間コリメート光学系として構成されている。
【００２１】
２穴フェルールコリメータ１１１は、２穴フェルールの２つの穴部にそれぞれ偏波保持ファイバからなるファイバコリメータを内蔵した構成を有する。このファイバコリメータは、ファイバと同じ直径を持つロッド状のレンズをファイバと融着して一体構造としたものであり、レンズドファイバとも呼ばれるものである。各偏波保持ファイバは、その偏波方向を、変調器本体１０の２つの出力導波路１０８，１０９から出射される各変調光の偏波方向と合うように設定する。また、ファイバコリメータの両端面（図１において右側の入射端面及び左側の出射端面）には、無反射（ＡＲ）コーティングを施すことが好ましい。このような構成の２穴フェルールコリメータ１１１は、ＬＮ基板の導波路端面で出力導波路１０８，１０９と光軸が合った状態となるようにしてバットジョイントされている。これにより、変調器本体１０の出力導波路１０８，１０９からの各変調光が、偏波合成部２０の２穴フェルールコリメータ１１１のファイバコリメータへ入射され、更に、このファイバコリメータから偏波合成素子１１０へ向けて出射される。
【００２２】
偏波合成素子１１０は、互いの偏波面が９０°傾いた状態で異なる入射位置に入射された２つの光を、同一の光路上に出射する機能を有する。ここでは、偏波合成素子１１０は、互いの偏波面が９０°傾いた状態で出力された２穴フェルールコリメータ１１１からの各変調光を、出射側（出力ファイバ１１３側）端面の同一位置から出力ファイバ１１３の光軸に沿って出射する。これにより、５０Ｇｂ／ｓの変調光が偏波合成されてなる１００Ｇｂ／ｓの変調光が得られる。
【００２３】
偏波合成素子１１０としては、例えば、ルチルや方解石から作られたものを用いることができるが、特に、ルチル等の同一厚の２枚の板（偏光分離板１１０Ａ，１１０Ｂ）をその光学軸が直交するように貼り合わせて構成されるサバール板を用いるのが好適である。サバール板を用いることにより、アーム１０８からの光とアーム１０９からの光の光路長が等しくなるので、２つの光を光路差ゼロで偏波合成することができる。なお、サバール板以外の偏波合成素子を用いて、２つの偏波の間に生じる光路差を補償する構成としてもよい。
【００２４】
１穴フェルールコリメータ１１２は、１穴フェルールの穴部にシングルモードファイバを用いたファイバコリメータを内蔵した構成を有し、２穴フェルールコリメータ１１１と対向して配置される。
ここで、偏波合成素子１１０の波長分散によって、変調器本体１０の出力導波路１０８から出射された変調光と出力導波路１０９から出射された変調光の偏波合成後の各位置、即ち、偏波合成素子１１０からの各出射位置が、波長とともに変化する。この様子を図２に示す。図から分かるように、短波長の場合と長波長の場合とで、出力導波路１０８からの変調光と出力導波路１０９からの変調光（図において一方がＰ偏波、他方がＳ偏波）の出力の中心の位置関係が逆転する。したがって、１穴フェルールコリメータ１１２の配置位置を、ファイバコリメータがＰ偏波とＳ偏波のほぼ中心となるように設定する。これにより、波長が変化して各偏波の結合位置が変化したとしても、両偏波の出力位置のずれ量がほぼ同程度となるので、図６に示すように偏波依存性損失（ＰＤＬ）を低減することができる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、偏波合成により１００Ｇｂ／ｓの変調光を得ることができる。また、偏波合成部２０を２穴フェルールコリメータ１１１と偏波合成素子１１０と１穴フェルールコリメータ１１２の３点からなる空間光学系で構成しているので、図５のように非対称Ｘ型導波路を用いる場合と比べて設計及び製造が容易であるため歩留まりの向上が可能であるとともに、従来と比べて１／２以上の小型化、低コスト化が可能になる。またコリメート光学系の構成であるためアライメントのトレランスが大きく、高信頼性を確保することができる。また、偏波合成素子１１０をサバール板とすることでアーム１０８と１０９から出射される偏波面の異なる光の光路差がゼロになるので、偏波合成の際の偏波分散を抑えることができる。更に、高価な波長分散補償素子を用いることなく、２穴フェルールコリメータ１１１及び１穴フェルールコリメータ１１２によるファイバコリメータの対向光学系を採用して、１穴フェルールコリメータ１１２の配置位置を両偏波の出力のほぼ中心とすることによって、波長分散を補償することができる。
なお、フェルールの代わりに、Ｖ溝ブロックを使用してもよい。Ｖ溝ブロックは、石英系導波路素子とファイバのバットジョイントに広く利用されており、市販の自動アライメント装置を用いてアライメントの自動化をすることも容易である。
【００２６】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態による光変調器２の構成を示す上面図である。光変調器２は、第１の実施形態と同様、ＬＮ基板上に導波路及び変調電極が形成された変調器本体１０と、変調器本体１０からの出力光を偏波合成する空間コリメート光学系による偏波合成部２１とを有している。なお、図３においても変調電極の図示は省略した。
【００２７】
本実施形態による光変調器２は、偏波合成素子２１を含む各光学部品を筐体１１８に収納して１×２偏波合成モジュールを構成している点が、第１の実施形態による光変調器１と異なっている。以下、光変調器１との相違点を中心に光変調器２の説明を行う。
【００２８】
図３において、１×２偏波合成モジュールは、２穴フェルールコリメータ１１１と、偏波合成素子１１０と、１穴フェルールコリメータ１１２とを、例えば円筒型の金属性筐体１１８内にこの順序で配置して構成されている。なお、これら各光学部品（２穴フェルールコリメータ１１１、偏波合成素子１１０、１穴フェルールコリメータ１１２）は、第１の実施形態で用いられるものと同じものである。
【００２９】
２穴フェルールコリメータ１１１は、１×２偏波合成モジュールの一方の先端部に設けられ、内部の２本のファイバコリメータの間隔が、変調器本体（ＬＮ基板）１０の出力側端面（図３において右側の端面）におけるアーム１０８とアーム１０９の間隔と等しくなっている。
【００３０】
第２の実施形態の光変調器２によれば、第１の実施形態の光変調器１と同様の効果に加えて、更に次のような効果を得ることができる。
即ち、１×２偏波合成モジュールを予め作製し、２穴フェルールコリメータ１１１部を導波路にバットジョイントさせることで、この１×２偏波合成モジュールを変調器本体１０に接合させるという組立工程を採用できるので、光変調器２の全体を収容する筐体（不図示）に各光学部品を１つずつアライメントして組み立てていくのと異なり、筐体に蓋をして溶接する際の応力によって光学部品の位置ずれ等が発生してしまうおそれがなく、光変調器としての特性の信頼性を向上することができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態による光変調器３の構成を示す上面図である。光変調器３は、ＬＮ基板上に導波路及び変調電極が形成された変調器本体１１と、変調器本体１１からの出力光を偏波合成する空間集光光学系による偏波合成部２２とを有している。なお、図４においても変調電極の図示は省略した。
【００３２】
本実施形態による光変調器３は、偏波合成部２１を空間コリメート光学系ではなく空間集光光学系で構成している点が、第１の実施形態による光変調器１及び第２の実施形態による光変調器２と異なっている。
【００３３】
図４において、１×２偏波合成モジュールは、２穴フェルールコリメータ１１１と、波長板１１５及び１１６と、プリズム１１７と、レンズ１１４と、偏波合成素子１１０と、１穴フェルールコリメータ１１２とを、例えば円筒型の金属性筐体１１８内にこの順序で配置して構成されている。なお、これら各光学部品のうち、２穴フェルールコリメータ１１１、偏波合成素子１１０、及び１穴フェルールコリメータ１１２は、第１，第２の実施形態で用いられるものと同じものである。
【００３４】
２穴フェルールコリメータ１１１は、１×２偏波合成モジュールの一方の先端部に設けられ、内部の２本のファイバコリメータの間隔が、変調器本体（ＬＮ基板）１１の出力側端面（図４において右側の端面）におけるアーム１０８とアーム１０９の間隔と等しくなっている。
【００３５】
２穴フェルールコリメータ１１１のモジュール内側の端面には、波長板１１５と波長板１１６が、２穴フェルールコリメータ１１１の各ファイバ部の出射位置に対応するようにして取り付けられている。波長板１１５は、光の偏波面を４５°回転させ、波長板１１６は、光の偏波面を波長板１１５と逆方向に４５°回転させる。これにより、変調器本体１１のアーム１０８を伝搬してきた光は偏波面が４５°回転し、アーム１０９を伝搬してきた光は偏波面が逆方向に４５°回転して、両者の偏波面が互いに９０°傾くこととなる。このように、波長板１１５，１１６は図１の光変調器１における偏波回転手段１０７に相当するものであるため、本実施形態では、変調器本体１１のアーム１０８の途中に偏波回転手段を設けない構成としている。なお、偏波回転手段を有しないことを除けば、変調器本体１１の構成は図１の変調器本体１０と同じである。
【００３６】
プリズム１１７は、入射側（波長板１１５，１１６の側）の面が出力ファイバ１１３の光軸に対して傾いた２つの傾斜面で構成され、各傾斜面は、アーム１０８側の傾斜面の法線ベクトルがアーム１０８の方を向き、アーム１０９側の傾斜面の法線ベクトルがアーム１０９の方を向く（つまり、これら２つの傾斜面により山状の角部が形成される）ように傾斜角が設定されている。また、プリズム１１７の出射側（出力ファイバ１１３側）の面は、出力ファイバ１１３の光軸に垂直な面で構成されている。これにより、プリズム１１７は、アーム１０８を通り波長板１１５から出射された光とアーム１０９を通り波長板１１６から出射された光を、プリズム１１７の通過後に両者が交差するように屈折させる作用を持つ。
【００３７】
レンズ１１４は、上記のように波長板１１５，１１６から出射されてプリズム１１７によって交差させられた光の交差点よりも後段側（出力ファイバ１１３側）に配置されている。その配置位置、及びレンズ１１４の焦点距離は、第１の実施形態と同様、レンズ１１４を通過した光が１穴フェルールコリメータ１１２のコア部に集光するように設定する。
【００３８】
このように構成された第３の実施形態の光変調器３によれば、第１の実施形態の光変調器１と同様の効果を得ることができる。即ち、偏波合成部２２で偏波合成をすることにより、１００Ｇｂ／ｓの変調光を得ることができる。また、偏波合成部２２を空間光学系で構成しているので、図５のように非対称Ｘ型導波路を用いる場合と比べて設計及び製造が容易であるため歩留まりの向上が可能であるとともに、小型化、低コスト化、高信頼性を実現することができる。また、偏波合成素子１１０をサバール板とすることでアーム１０８と１０９から出射される偏波面の異なる光の光路差がゼロになるので、偏波合成の際の偏波分散を抑えることができる。
【００３９】
上記の効果に加えて、第３の実施形態の光変調器３によれば、更に次のような効果を得ることができる。
即ち、１×２偏波合成モジュールを予め作製し、２穴フェルールコリメータ１１１部を導波路にバットジョイントさせることで、この１×２偏波合成モジュールを変調器本体１１に接合させるという組立工程を採用できるので、光変調器２の全体を収容する筐体（不図示）に各光学部品を１つずつアライメントして組み立てていくのと異なり、筐体に蓋をして溶接する際の応力によって光学部品の位置ずれ等が発生してしまうおそれがなく、光変調器としての特性の信頼性を向上することができる。
【００４０】
また、プリズム１１７とレンズ１１４とを図２の配置としたので、波長が変化しても正確に偏波合成をすることができ、また、出力ファイバ１１３における結合損失の波長依存性を低減することができる。即ち、プリズム１１７とレンズ１１４が、波長が短いほど屈折率が高く、波長が長いほど屈折率が低い分散特性を有するとしたとき、波長が短くなると、プリズム１１７における屈折角が大きくなって、レンズ１１４へ入射する光の伝搬方向とレンズ１１４の光軸とのなす角度が大きくなるとともに、その入射位置はレンズ１１４の外周へ近づく。このとき、レンズ１１４における屈折角も大きいので、レンズ１１４の外周に近い位置に入射された光はより強く屈折させられて、レンズ１１４から出射された光の伝搬方向は、レンズ１１４の光軸に近づく方向を向くことになる。
【００４１】
この結果、偏波合成素子１１０の出射側端面における２つの偏波の出射位置は一致したまま変化せず、また、１穴フェルールコリメータ１１２の入射側端面における集光位置も変化しない。波長が長くなった場合も同様である。
したがって、波長が変化したとしても、偏波合成素子１１０からの出射位置が一致したままであるので、異なる２つの偏波を同一光路上へ正確に偏波合成することができる。また、１穴フェルールコリメータ１１２の集光位置が変化しないので、結合損失の波長依存性を小さくすることができる。
【００４２】
更に、第３の実施形態の光変調器３は集光光学系を用いた構成であるので、小型化の効果が大きい。
【００４３】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【００４４】
例えば、図４の偏波合成部２２において、偏波合成素子１１０とレンズ１１４の配置を入れ換えた構成としてもよい。
また、本発明はＬＮ光変調器１０１〜１０４を用いた構成に限定されるものではなく、２つの異なる偏波を合成するものであれば、ＬＮ光変調器１０１〜１０４に代えて他の光機能デバイスを用いた構成にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態による光変調器の構成を示す上面図である。
【図２】偏波合成された２つの光の出射位置の、波長及び偏波依存性を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による光変調器の構成を示す上面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による光変調器の構成を示す上面図である。
【図５】従来の光変調器の構成を示す上面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による光変調器の偏波依存性損失を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，２，３…光変調器 １０，１１…変調器本体 ２０，２１，２２…偏波合成部 １０１〜１０４…ＬＮ光変調器 １０５…入力ファイバ １０６…入力導波路 １０７…偏波回転手段 １０８，１０９…アーム １１０…偏波合成素子 １１０Ａ，１１０Ｂ…偏光分離板 １１１…２穴フェルール １１２…１穴フェルール １１３…出力ファイバ １１４…レンズ １１５，１１６…波長板 １１７…プリズム １１８…筐体 ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ…マッハツェンダー導波路
【技術分野】
【０００１】
本発明は偏波合成手段を含んだ光変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速・大容量光ファイバ通信システムの進歩に伴い、外部変調器に代表されるように、導波路型光学素子を用いた高速光変調器が実用化され、広く用いられるようになってきている。
例えば、ＬｉＮｂＯ３（ニオブ酸リチウム、ＬＮと略称されることもある）等の電気光学効果を有する材料を基板に用いた導波路型光学素子は、電圧変化によって屈折率変化を生じさせることができるので、光変調器（一般に、ＬＮ光変調器といわれている）や光スイッチに利用される。
【０００３】
光ファイバ通信システムの高速化は、最近では１０Ｇｂ／ｓから４０Ｇｂ／ｓまで実用化が進んでおり、更に、１００Ｇｂ／ｓへの対応に向けて開発が行われている。ＬＮ光変調器で１００Ｇｂ／ｓを実現する方法としては、図５に示すように、４つの光変調器９０１〜９０４を用いてそれぞれ２５Ｇｂ／ｓの変調を行い、光変調器９０１と光変調器９０２の出力、及び光変調器９０３と光変調器９０４の出力をそれぞれ合成して５０Ｇｂ／ｓの変調光を得、更にこの２つの５０Ｇｂ／ｓの変調光を、偏波回転手段９０５により相対的な偏波面の角度差を９０°とした状態で合成することにより、５０Ｇｂ／ｓの変調光が偏波合成されてなる１００Ｇｂ／ｓの変調光を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、変調回路として２５Ｇｂ／ｓに対応したものを使用できるというメリットがあるため、有望な方法と考えられている。
【特許文献１】特開２００４−２５３９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、図５のＬＮ光変調器では、偏波合成部９０６において異なる偏波の光を合成するために、例えば、導波路を非対称Ｘ型の構造とすることによって、偏波間の伝搬速度とコア径を合わせる必要がある。しかしながら、非対称Ｘ型の導波路は、設計が複雑であり、また、その製造には高精度な製造技術を要するため、量産時の歩留まりが低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、偏波合成手段を含んだ光変調器や光学装置において、製造歩留まりを向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、基板上に形成された第１及び第２の光変調部と、前記第１及び第２の光変調部による変調光の少なくとも一方の偏波を回転させる偏波回転部と、前記基板の外部に設けられ、前記偏波回転部によって偏波が回転した変調光を偏波合成する偏波合成素子を有する偏波合成部と、を備えることを特徴とする光変調器である。
【０００７】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記偏波合成部は、前記変調光を出力導波路に集光する集光部を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記偏波合成部は、逆分散特性を有する光学素子を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記偏波合成部は、２つの対向コリメータ系を配置した光学系を備えることを特徴とする。対向コリメータ光学系は、Ｖ溝ブロックを使用してもよい。
また、本発明は、上記の光変調器において、前記２つの対向コリメータ系は、ファイバコリメータで構成されていることを特徴とする。一般的には、ファイバコリメータは、光ファイバとコリメータレンズが一体となった構成のものであり、本願発明においてはファイバ径とレンズ径が等しいレンズドファイバを用いることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記ファイバコリメータは、前記第１及び第２の光変調部による変調光を入射する部分に２穴フェルールを用い、前記偏波合成素子の出力光を入射する部分に１穴フェルールを用いることを特徴とする。フェルール内にはレンズドファイバを内蔵させてファイバコリメータとしてもよい。この構成によれば、光変調器を小型化することが可能である。
【００１１】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記１穴フェルールを用いたファイバコリメータは、その入射位置が、前記偏波合成素子の出力光の偏波によって異なる位置ずれのほぼ中心位置となるように配置されていることを特徴とする。この構成によれば、波長が変化したときに異なる偏波での入射位置の位置ずれによって生じる偏波間の出力差が小さいので、波長分散を補償することが可能である。
【００１２】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記偏波合成素子はサバール板であることを特徴とする。この構成によれば、光変調器を小型化することが可能である。
【００１３】
また、本発明は、上記の光変調器において、前記サバール板は、偏波合成する２つの偏波の光路差を補償するように構成されていることを特徴とする。なお、サバール板以外の偏波合成素子を用いて、２つの偏波の間に生じる光路差を補償する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、偏波合成手段を含んだ光変調器において、効果的に製造歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による光変調器１の構成を示す上面図である。光変調器１は、ＬＮ基板上に導波路及び変調電極が形成された変調器本体１０と、変調器本体１０からの出力光を偏波合成する空間コリメート光学系による偏波合成部２０とを有している。なお、変調電極については図示を省略する。
【００１６】
変調器本体１０は、マッハツェンダー導波路ＭＡの両アームにマッハツェンダー導波路ＭＢ，ＭＣが設けられ、マッハツェンダー導波路ＭＢの両アームにマッハツェンダー導波路１０１，１０２が、マッハツェンダー導波路ＭＣの両アームにマッハツェンダー導波路１０３，１０４が、それぞれ設けられた入れ子構造を有する。即ち、入力ファイバ１０５からマッハツェンダー導波路ＭＡの入力導波路１０６へ導入された入力光は、アーム上のマッハツェンダー導波路ＭＢとＭＣへ分岐して入力される。また、マッハツェンダー導波路ＭＢへの入力光は、マッハツェンダー導波路１０１と１０２へ分岐して入力され、マッハツェンダー導波路ＭＣへの入力光は、マッハツェンダー導波路１０３と１０４へ分岐して入力される。更に、マッハツェンダー導波路１０１と１０２からの出力光は、マッハツェンダー導波路ＭＢにより合波され、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８へ導入され、マッハツェンダー導波路１０３と１０４からの出力光は、マッハツェンダー導波路ＭＣにより合波され、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０９へ導入される。
【００１７】
マッハツェンダー導波路１０１〜１０４は、それぞれに設けられた変調電極とともにＬＮ光変調器を形成している。各ＬＮ光変調器１０１〜１０４の変調電極には、不図示の駆動回路から２５Ｇｂ／ｓの駆動信号が与えられ、各ＬＮ光変調器１０１〜１０４は、２５Ｇｂ／ｓで変調された変調光を出力する。ここで、マッハツェンダー導波路ＭＢのＬＮ光変調器１０１と１０２の変調方式は、ＤＱＰＳＫ（差動四相位相偏移変調）を用いる。マッハツェンダー導波路ＭＣのＬＮ光変調器１０３と１０４の変調方式も同様である。これにより、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８，１０９へは、それぞれ５０Ｇｂ／ｓの変調光が入力されることになる。
【００１８】
マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８の途中には、偏波回転手段１０７が設けられている。偏波回転手段１０７は、アーム１０８を伝搬する光の偏波面を９０°回転させる機能を有する。これにより、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８とアーム１０９をそれぞれ伝搬する光は、互いに偏波面が９０°傾いた状態になる。偏波回転手段１０７としては、例えば、ＬＮ基板に形成した溝に１／２波長板を埋め込んだ構成とすることができる。また、ＬＮ基板の導波路端面や２穴フェルールコリメータ１１１の端面に１／２波長板を貼り付けた構成とすることもできる。なお、１／２波長板を設けたことにより発生する２つの光路の光路差を補償するため、所定の光学的長さを有する板を光路中に挿入することが望ましい。
なお、アーム１０８を伝搬する光の偏波面を４５°回転させ、アーム１０９を伝搬する光の偏波面を逆方向に４５°回転させる構成とすることで、両者の偏波面を互いに９０°傾かせるようにしてもよい。
【００１９】
マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１０８と１０９は、変調器本体（ＬＮ基板）１０の出力側端面（図１において右側の端面）において、２穴フェルールコリメータ１１１の２穴の間隔と同じ間隔を持つようにして配置される。この配置間隔は、例えば１２５μｍ〜１５０μｍ程度である。なお、ＬＮ基板の出力側端面は、反射を防止するため、光の出射方向に対して５°程度の角度を有するように研磨するか、無反射（ＡＲ）コーティングを施すことが好ましい。
【００２０】
偏波合成部２０は、変調器本体１０の側から順に、２穴フェルールコリメータ１１１と偏波合成素子１１０と１穴フェルールコリメータ１１２の各光学素子が配置されてなる空間コリメート光学系として構成されている。
【００２１】
２穴フェルールコリメータ１１１は、２穴フェルールの２つの穴部にそれぞれ偏波保持ファイバからなるファイバコリメータを内蔵した構成を有する。このファイバコリメータは、ファイバと同じ直径を持つロッド状のレンズをファイバと融着して一体構造としたものであり、レンズドファイバとも呼ばれるものである。各偏波保持ファイバは、その偏波方向を、変調器本体１０の２つの出力導波路１０８，１０９から出射される各変調光の偏波方向と合うように設定する。また、ファイバコリメータの両端面（図１において右側の入射端面及び左側の出射端面）には、無反射（ＡＲ）コーティングを施すことが好ましい。このような構成の２穴フェルールコリメータ１１１は、ＬＮ基板の導波路端面で出力導波路１０８，１０９と光軸が合った状態となるようにしてバットジョイントされている。これにより、変調器本体１０の出力導波路１０８，１０９からの各変調光が、偏波合成部２０の２穴フェルールコリメータ１１１のファイバコリメータへ入射され、更に、このファイバコリメータから偏波合成素子１１０へ向けて出射される。
【００２２】
偏波合成素子１１０は、互いの偏波面が９０°傾いた状態で異なる入射位置に入射された２つの光を、同一の光路上に出射する機能を有する。ここでは、偏波合成素子１１０は、互いの偏波面が９０°傾いた状態で出力された２穴フェルールコリメータ１１１からの各変調光を、出射側（出力ファイバ１１３側）端面の同一位置から出力ファイバ１１３の光軸に沿って出射する。これにより、５０Ｇｂ／ｓの変調光が偏波合成されてなる１００Ｇｂ／ｓの変調光が得られる。
【００２３】
偏波合成素子１１０としては、例えば、ルチルや方解石から作られたものを用いることができるが、特に、ルチル等の同一厚の２枚の板（偏光分離板１１０Ａ，１１０Ｂ）をその光学軸が直交するように貼り合わせて構成されるサバール板を用いるのが好適である。サバール板を用いることにより、アーム１０８からの光とアーム１０９からの光の光路長が等しくなるので、２つの光を光路差ゼロで偏波合成することができる。なお、サバール板以外の偏波合成素子を用いて、２つの偏波の間に生じる光路差を補償する構成としてもよい。
【００２４】
１穴フェルールコリメータ１１２は、１穴フェルールの穴部にシングルモードファイバを用いたファイバコリメータを内蔵した構成を有し、２穴フェルールコリメータ１１１と対向して配置される。
ここで、偏波合成素子１１０の波長分散によって、変調器本体１０の出力導波路１０８から出射された変調光と出力導波路１０９から出射された変調光の偏波合成後の各位置、即ち、偏波合成素子１１０からの各出射位置が、波長とともに変化する。この様子を図２に示す。図から分かるように、短波長の場合と長波長の場合とで、出力導波路１０８からの変調光と出力導波路１０９からの変調光（図において一方がＰ偏波、他方がＳ偏波）の出力の中心の位置関係が逆転する。したがって、１穴フェルールコリメータ１１２の配置位置を、ファイバコリメータがＰ偏波とＳ偏波のほぼ中心となるように設定する。これにより、波長が変化して各偏波の結合位置が変化したとしても、両偏波の出力位置のずれ量がほぼ同程度となるので、図６に示すように偏波依存性損失（ＰＤＬ）を低減することができる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、偏波合成により１００Ｇｂ／ｓの変調光を得ることができる。また、偏波合成部２０を２穴フェルールコリメータ１１１と偏波合成素子１１０と１穴フェルールコリメータ１１２の３点からなる空間光学系で構成しているので、図５のように非対称Ｘ型導波路を用いる場合と比べて設計及び製造が容易であるため歩留まりの向上が可能であるとともに、従来と比べて１／２以上の小型化、低コスト化が可能になる。またコリメート光学系の構成であるためアライメントのトレランスが大きく、高信頼性を確保することができる。また、偏波合成素子１１０をサバール板とすることでアーム１０８と１０９から出射される偏波面の異なる光の光路差がゼロになるので、偏波合成の際の偏波分散を抑えることができる。更に、高価な波長分散補償素子を用いることなく、２穴フェルールコリメータ１１１及び１穴フェルールコリメータ１１２によるファイバコリメータの対向光学系を採用して、１穴フェルールコリメータ１１２の配置位置を両偏波の出力のほぼ中心とすることによって、波長分散を補償することができる。
なお、フェルールの代わりに、Ｖ溝ブロックを使用してもよい。Ｖ溝ブロックは、石英系導波路素子とファイバのバットジョイントに広く利用されており、市販の自動アライメント装置を用いてアライメントの自動化をすることも容易である。
【００２６】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態による光変調器２の構成を示す上面図である。光変調器２は、第１の実施形態と同様、ＬＮ基板上に導波路及び変調電極が形成された変調器本体１０と、変調器本体１０からの出力光を偏波合成する空間コリメート光学系による偏波合成部２１とを有している。なお、図３においても変調電極の図示は省略した。
【００２７】
本実施形態による光変調器２は、偏波合成素子２１を含む各光学部品を筐体１１８に収納して１×２偏波合成モジュールを構成している点が、第１の実施形態による光変調器１と異なっている。以下、光変調器１との相違点を中心に光変調器２の説明を行う。
【００２８】
図３において、１×２偏波合成モジュールは、２穴フェルールコリメータ１１１と、偏波合成素子１１０と、１穴フェルールコリメータ１１２とを、例えば円筒型の金属性筐体１１８内にこの順序で配置して構成されている。なお、これら各光学部品（２穴フェルールコリメータ１１１、偏波合成素子１１０、１穴フェルールコリメータ１１２）は、第１の実施形態で用いられるものと同じものである。
【００２９】
２穴フェルールコリメータ１１１は、１×２偏波合成モジュールの一方の先端部に設けられ、内部の２本のファイバコリメータの間隔が、変調器本体（ＬＮ基板）１０の出力側端面（図３において右側の端面）におけるアーム１０８とアーム１０９の間隔と等しくなっている。
【００３０】
第２の実施形態の光変調器２によれば、第１の実施形態の光変調器１と同様の効果に加えて、更に次のような効果を得ることができる。
即ち、１×２偏波合成モジュールを予め作製し、２穴フェルールコリメータ１１１部を導波路にバットジョイントさせることで、この１×２偏波合成モジュールを変調器本体１０に接合させるという組立工程を採用できるので、光変調器２の全体を収容する筐体（不図示）に各光学部品を１つずつアライメントして組み立てていくのと異なり、筐体に蓋をして溶接する際の応力によって光学部品の位置ずれ等が発生してしまうおそれがなく、光変調器としての特性の信頼性を向上することができる。
【００３１】
（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態による光変調器３の構成を示す上面図である。光変調器３は、ＬＮ基板上に導波路及び変調電極が形成された変調器本体１１と、変調器本体１１からの出力光を偏波合成する空間集光光学系による偏波合成部２２とを有している。なお、図４においても変調電極の図示は省略した。
【００３２】
本実施形態による光変調器３は、偏波合成部２１を空間コリメート光学系ではなく空間集光光学系で構成している点が、第１の実施形態による光変調器１及び第２の実施形態による光変調器２と異なっている。
【００３３】
図４において、１×２偏波合成モジュールは、２穴フェルールコリメータ１１１と、波長板１１５及び１１６と、プリズム１１７と、レンズ１１４と、偏波合成素子１１０と、１穴フェルールコリメータ１１２とを、例えば円筒型の金属性筐体１１８内にこの順序で配置して構成されている。なお、これら各光学部品のうち、２穴フェルールコリメータ１１１、偏波合成素子１１０、及び１穴フェルールコリメータ１１２は、第１，第２の実施形態で用いられるものと同じものである。
【００３４】
２穴フェルールコリメータ１１１は、１×２偏波合成モジュールの一方の先端部に設けられ、内部の２本のファイバコリメータの間隔が、変調器本体（ＬＮ基板）１１の出力側端面（図４において右側の端面）におけるアーム１０８とアーム１０９の間隔と等しくなっている。
【００３５】
２穴フェルールコリメータ１１１のモジュール内側の端面には、波長板１１５と波長板１１６が、２穴フェルールコリメータ１１１の各ファイバ部の出射位置に対応するようにして取り付けられている。波長板１１５は、光の偏波面を４５°回転させ、波長板１１６は、光の偏波面を波長板１１５と逆方向に４５°回転させる。これにより、変調器本体１１のアーム１０８を伝搬してきた光は偏波面が４５°回転し、アーム１０９を伝搬してきた光は偏波面が逆方向に４５°回転して、両者の偏波面が互いに９０°傾くこととなる。このように、波長板１１５，１１６は図１の光変調器１における偏波回転手段１０７に相当するものであるため、本実施形態では、変調器本体１１のアーム１０８の途中に偏波回転手段を設けない構成としている。なお、偏波回転手段を有しないことを除けば、変調器本体１１の構成は図１の変調器本体１０と同じである。
【００３６】
プリズム１１７は、入射側（波長板１１５，１１６の側）の面が出力ファイバ１１３の光軸に対して傾いた２つの傾斜面で構成され、各傾斜面は、アーム１０８側の傾斜面の法線ベクトルがアーム１０８の方を向き、アーム１０９側の傾斜面の法線ベクトルがアーム１０９の方を向く（つまり、これら２つの傾斜面により山状の角部が形成される）ように傾斜角が設定されている。また、プリズム１１７の出射側（出力ファイバ１１３側）の面は、出力ファイバ１１３の光軸に垂直な面で構成されている。これにより、プリズム１１７は、アーム１０８を通り波長板１１５から出射された光とアーム１０９を通り波長板１１６から出射された光を、プリズム１１７の通過後に両者が交差するように屈折させる作用を持つ。
【００３７】
レンズ１１４は、上記のように波長板１１５，１１６から出射されてプリズム１１７によって交差させられた光の交差点よりも後段側（出力ファイバ１１３側）に配置されている。その配置位置、及びレンズ１１４の焦点距離は、第１の実施形態と同様、レンズ１１４を通過した光が１穴フェルールコリメータ１１２のコア部に集光するように設定する。
【００３８】
このように構成された第３の実施形態の光変調器３によれば、第１の実施形態の光変調器１と同様の効果を得ることができる。即ち、偏波合成部２２で偏波合成をすることにより、１００Ｇｂ／ｓの変調光を得ることができる。また、偏波合成部２２を空間光学系で構成しているので、図５のように非対称Ｘ型導波路を用いる場合と比べて設計及び製造が容易であるため歩留まりの向上が可能であるとともに、小型化、低コスト化、高信頼性を実現することができる。また、偏波合成素子１１０をサバール板とすることでアーム１０８と１０９から出射される偏波面の異なる光の光路差がゼロになるので、偏波合成の際の偏波分散を抑えることができる。
【００３９】
上記の効果に加えて、第３の実施形態の光変調器３によれば、更に次のような効果を得ることができる。
即ち、１×２偏波合成モジュールを予め作製し、２穴フェルールコリメータ１１１部を導波路にバットジョイントさせることで、この１×２偏波合成モジュールを変調器本体１１に接合させるという組立工程を採用できるので、光変調器２の全体を収容する筐体（不図示）に各光学部品を１つずつアライメントして組み立てていくのと異なり、筐体に蓋をして溶接する際の応力によって光学部品の位置ずれ等が発生してしまうおそれがなく、光変調器としての特性の信頼性を向上することができる。
【００４０】
また、プリズム１１７とレンズ１１４とを図２の配置としたので、波長が変化しても正確に偏波合成をすることができ、また、出力ファイバ１１３における結合損失の波長依存性を低減することができる。即ち、プリズム１１７とレンズ１１４が、波長が短いほど屈折率が高く、波長が長いほど屈折率が低い分散特性を有するとしたとき、波長が短くなると、プリズム１１７における屈折角が大きくなって、レンズ１１４へ入射する光の伝搬方向とレンズ１１４の光軸とのなす角度が大きくなるとともに、その入射位置はレンズ１１４の外周へ近づく。このとき、レンズ１１４における屈折角も大きいので、レンズ１１４の外周に近い位置に入射された光はより強く屈折させられて、レンズ１１４から出射された光の伝搬方向は、レンズ１１４の光軸に近づく方向を向くことになる。
【００４１】
この結果、偏波合成素子１１０の出射側端面における２つの偏波の出射位置は一致したまま変化せず、また、１穴フェルールコリメータ１１２の入射側端面における集光位置も変化しない。波長が長くなった場合も同様である。
したがって、波長が変化したとしても、偏波合成素子１１０からの出射位置が一致したままであるので、異なる２つの偏波を同一光路上へ正確に偏波合成することができる。また、１穴フェルールコリメータ１１２の集光位置が変化しないので、結合損失の波長依存性を小さくすることができる。
【００４２】
更に、第３の実施形態の光変調器３は集光光学系を用いた構成であるので、小型化の効果が大きい。
【００４３】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【００４４】
例えば、図４の偏波合成部２２において、偏波合成素子１１０とレンズ１１４の配置を入れ換えた構成としてもよい。
また、本発明はＬＮ光変調器１０１〜１０４を用いた構成に限定されるものではなく、２つの異なる偏波を合成するものであれば、ＬＮ光変調器１０１〜１０４に代えて他の光機能デバイスを用いた構成にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態による光変調器の構成を示す上面図である。
【図２】偏波合成された２つの光の出射位置の、波長及び偏波依存性を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による光変調器の構成を示す上面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による光変調器の構成を示す上面図である。
【図５】従来の光変調器の構成を示す上面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態による光変調器の偏波依存性損失を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１，２，３…光変調器 １０，１１…変調器本体 ２０，２１，２２…偏波合成部 １０１〜１０４…ＬＮ光変調器 １０５…入力ファイバ １０６…入力導波路 １０７…偏波回転手段 １０８，１０９…アーム １１０…偏波合成素子 １１０Ａ，１１０Ｂ…偏光分離板 １１１…２穴フェルール １１２…１穴フェルール １１３…出力ファイバ １１４…レンズ １１５，１１６…波長板 １１７…プリズム １１８…筐体 ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ…マッハツェンダー導波路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された第１及び第２の光変調部と、
前記第１及び第２の光変調部による変調光の少なくとも一方の偏波を回転させる偏波回転部と、
前記基板の外部に設けられ、前記偏波回転部によって偏波が回転した変調光を偏波合成する偏波合成素子を有する偏波合成部と、
を備えることを特徴とする光変調器。
【請求項２】
前記偏波合成部は、前記変調光を出力導波路に集光する集光部を備えることを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
前記偏波合成部は、逆分散特性を有する光学素子を備えることを特徴とする請求項２に記載の光変調器。
【請求項４】
前記偏波合成部は、２つの対向コリメータ系を配置した光学系を備えることを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項５】
前記２つの対向コリメータ系は、ファイバコリメータで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の光変調器。
【請求項６】
前記ファイバコリメータは、前記第１及び第２の光変調部による変調光を入射する部分に２穴フェルールを用い、前記偏波合成素子の出力光を入射する部分に１穴フェルールを用いることを特徴とする請求項５に記載の光変調器。
【請求項７】
前記１穴フェルールを用いたファイバコリメータは、その入射位置が、前記偏波合成素子の出力光の偏波によって異なる位置ずれのほぼ中心位置となるように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の光変調器。
【請求項８】
前記偏波合成素子はサバール板であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１の項に記載の光変調器。
【請求項９】
前記サバール板は、偏波合成する２つの偏波の光路差を補償するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の光変調器。
【請求項１】
基板上に形成された第１及び第２の光変調部と、
前記第１及び第２の光変調部による変調光の少なくとも一方の偏波を回転させる偏波回転部と、
前記基板の外部に設けられ、前記偏波回転部によって偏波が回転した変調光を偏波合成する偏波合成素子を有する偏波合成部と、
を備えることを特徴とする光変調器。
【請求項２】
前記偏波合成部は、前記変調光を出力導波路に集光する集光部を備えることを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
前記偏波合成部は、逆分散特性を有する光学素子を備えることを特徴とする請求項２に記載の光変調器。
【請求項４】
前記偏波合成部は、２つの対向コリメータ系を配置した光学系を備えることを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項５】
前記２つの対向コリメータ系は、ファイバコリメータで構成されていることを特徴とする請求項４に記載の光変調器。
【請求項６】
前記ファイバコリメータは、前記第１及び第２の光変調部による変調光を入射する部分に２穴フェルールを用い、前記偏波合成素子の出力光を入射する部分に１穴フェルールを用いることを特徴とする請求項５に記載の光変調器。
【請求項７】
前記１穴フェルールを用いたファイバコリメータは、その入射位置が、前記偏波合成素子の出力光の偏波によって異なる位置ずれのほぼ中心位置となるように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の光変調器。
【請求項８】
前記偏波合成素子はサバール板であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１の項に記載の光変調器。
【請求項９】
前記サバール板は、偏波合成する２つの偏波の光路差を補償するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の光変調器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１５６８４２（Ｐ２０１０−１５６８４２Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３５０９７（Ｐ２００８−３３５０９７）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]