JP2006189773A - 対称構造を有する低電圧型光変調器 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板に形成され分岐された導波路のうち一方を分極反転させ、その上側に形成される中央電極で二つに分岐された導波路を同時に制御することによって、低電圧駆動が可能であり、チャープ(Chirp)による信号歪みのない特性を具現することができる対称構造を有する低電圧型光変調器を提供する。
【解決手段】基板と、基板上面から内側に入力部と、入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部と、第1及び第2分岐部が結合される出力部よりなる光導波路と、光導波路の第1と第2分岐部との間を基準にして基板の一領域に分極反転されている分極反転領域と、光導波路の第1及び第2分岐部の側面の基板がエッチングされ形成された第1ないし第3凹溝と、基板の上面に形成されたバッファ層と、第1及び第3凹溝である光導波路の第1及び第2分岐部の上側のバッファ層の上部に形成された中央電極と、中央電極と独立しており、第1及び第3凹溝の側面上側のバッファ層の上部にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極を含んでなされる。
【選択図】図8
【解決手段】基板と、基板上面から内側に入力部と、入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部と、第1及び第2分岐部が結合される出力部よりなる光導波路と、光導波路の第1と第2分岐部との間を基準にして基板の一領域に分極反転されている分極反転領域と、光導波路の第1及び第2分岐部の側面の基板がエッチングされ形成された第1ないし第3凹溝と、基板の上面に形成されたバッファ層と、第1及び第3凹溝である光導波路の第1及び第2分岐部の上側のバッファ層の上部に形成された中央電極と、中央電極と独立しており、第1及び第3凹溝の側面上側のバッファ層の上部にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極を含んでなされる。
【選択図】図8
Description
本発明は対称構造を有する低電圧型光変調器に関する。さらに詳しく言えば、基板上に形成された分岐状の導波路のうち任意の一方の分極が反転し、その上部に形成された中央電極によって、二つに分岐した導波路を同時に制御する。そうすることで、低電圧での駆動が可能となり、チャープ(Chirp)による信号歪みのない特性を実現することのできる対称構造を有する低電圧型光変調器に関する。
一般に、光変調器はLiNbO3基板の上面に位置した電極にRF(radio frequency)を印加すると光導波路の光学特性が変化し、出力される光の変化が入力されたRF信号の形態と同一になるように誘導する光素子を指す。
このような光変調器はLiNbO3基板の結晶方向及び光導波路の相互位置によって2種に大別され、それぞれz−cut光変調器とx−cut光変調器と呼ばれている。
図1と図2は一般的なz−cut光変調器の構造を示した概略的な平面図及び断面図であって、z−cut光変調器100はLiNbO3基板101と、前記LiNbO3基板101の上部にTiを拡散させ形成された光導波路102と、前記LiNbO3基板101の上部全面に塗布されたバッファ層103と、前記バッファ層103の上部に形成され、前記導波路102に電気信号を伝達する三つの電極104、105、106よりなる。
このような三つの電極104、105、106において中央に存在する電極104は陽極電極であり、中央の両側に存する電極105、106はグラウンド電極である。
このように構成されたz−cut光変調器が動作する概念を説明すれば、入力光導波路にレーザー光が入力され、分岐された光導波路から分岐され、再び出力光導波路で結合して出力される。
ここで、前記中央電極104にRF信号が印加され、前記中央電極104とその両側の電極105、106の間に電位差が生じると、中央電極104の下部に存在する光導波路に伝播されるレーザー光の位相速度が減少し、一方、右側の電極106の下部に存する光導波路に伝播されるレーザー光の位相速度は増加する。その結果、二つのレーザー光が出力光導波路に到達すると、位相差が180°であるために結合されると消滅し、前記出力光導波路から出力される信号は‘0'となる。
そして、前記中央電極104と両側に存在する電極105、106の間に電位差が生じなければ、光導波路に伝播されるレーザー光は合わせられて補強されることによって、前記出力光導波路から出力される光信号は‘1'となる。
一方、光変調器の効率を極大化するためには光とRFとの位相速度整合、電極の50Ωインピーダンス整合を満たしながらRF損失最小にする電極の製作が必須である。
このような特性を同時に満たすためには、バッファ層を必要以上に分厚くする必要がある。さらに、バッファ層を厚くすると、光導波路に印加される電界の強度が弱くなり、結果的に、ずっと大きな駆動電圧が必要になる。
前述した原因による駆動電圧の増加を最小化するために、多くの研究がなされている。
図3及び図4は一般的な低電圧型z−cut光変調器構造を示した概略図で、それぞれ平面図及び断面図を示す。低電圧型z−cut光変調器200は、上面に2つの突出した領域201a、201bが備えられたLiNbO3基板201と、前記LiNbO3基板201の上面に突出した領域201a、201bのそれぞれにTiを拡散して形成された光導波路202と、前記LiNbO3基板201の上部全面に塗布されたバッファ層203と、前記バッファ層203の上部に形成され、前記光導波路202に電気的信号を伝達する三つの電極204、205、206からなる。
前記低電圧型z−cut光変調器200は電極204、205、206の間に存在する基板201をエッチングすることによって、既存の構造に比べて薄いバッファ層203においてもインピーダンス及び光との位相速度整合を可能にした。
これより駆動電圧を大幅に低くすることが可能となる。このような構造は既に公知の事項(US005790719)であって、詳細な説明は省く。
しかし、このようなz−cut変調器は二つの導波路の位置が相異なることから、中央電極204の下部に設けられた光導波路に印加される電界強度が外側電極206の下部に設けられた光導波路の強度より数倍大きいため、出力光の強度及び位相の変化が引き起こされる。
このような位相変化による信号歪みをチャープ(Chirp)と称し、伝送量が増加するほど長距離伝送に大きな制約要因として働く。 前述したような原因から、40Gbps以上にもなる大容量光通信の場合、チャープ(Chirp)が殆んどないx−cut光変調器が好んで使用される。
図5及び図6は一般的なx−cut光変調器の構造を示した概略図で、それぞれ平面図及び断面図を示している。x−cut光変調器300はLiNbO3基板301と、前記LiNbO3基板101の上面にTiを拡散して形成された光導波路302と、前記LiNbO3基板301の上部全面に塗布されたバッファ層303と、前記バッファ層303の上部に形成され、前記光導波路302が形成されていない領域に電気的信号を伝達する3つの電極304、305、306よりなる。
このようなx−cut光変調器はz−cutの場合とは違って、光導波路を電極と電極の間に設けることが可能である。そのため、二つの光導波路の位置が対称的であることから、チャープ(Chirp)を最小化できる。
しかし、導波路に印加される電界の強度がz−cut光変調器に比べて相対的に弱いために駆動電圧が高い、という問題がある。更に別の問題として、バッファ層の厚さの点から見ても、この変調器は図1及び図2に示された変調器と大きな違いは見られない。
このことから、x−cut光変調器の対称性という特長を維持しつつ、光導波路に印加される電界の強度を極大化できる新たな構造の電極が切実に求められている。
米国特許5,790,719
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は基板に形成され、分岐された導波路のうちどちらか一方の分極を反転させ、その上側に形成される中央電極で二つの分岐された導波路を同時に制御することによって、低電圧駆動が可能であり、チャープ(Chirp)による信号歪みを起こさないという特長を持つような対称構造を有する低電圧型光変調器を提供することにある。
前述したような本発明の目的を達成するための望ましい様態は、基板と、前記基板の上面から内側に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部と、前記第1及び第2分岐部が結合される出力部よりなる光導波路と;前記光導波路の第1及び第2分岐部のいずれか一方を含む基板領域の近辺で分極及び反転が起こる分極反転領域と;前記光導波路の第1及び第2分岐部の側面に隣接する基板のエッチング部によって形成される第1ないし第3凹溝と;前記基板の上面に形成されるバッファ層と;前記第1及び第3凹溝の間にある光導波路の第1及び第2分岐部上のバッファ層上面に形成された中央電極と;前記中央電極と独立しており、前記第1及び第3凹溝に隣接するバッファ層上面にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極を含んだ対称構造を有する低電圧型光変調器が提供される。
前述した本発明の目的を達成するための望ましい他の様態は、基板と;前記基板の上面から内側に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部と、前記第1及び第2分岐部が結合される出力部よりなる光導波路と;前記光導波路の第1及び第2分岐部のいずれか一方を含む基板領域の近辺で分極及び反転が起こる分極反転領域と;前記光導波路の第1及び第2分岐部の側面に隣接する基板のエッチング部によって形成される第1ないし第3凹溝と;前記光導波路の第1及び第2分岐部と前記第2凹溝の上部に形成されたバッファ層と;前記第1及び第3凹溝の間にある光導波路の第1及び第2分岐部上のバッファ層上面に形成された中央電極と;前記中央電極と独立しており、前記第1及び第3凹溝に隣接するバッファ層上面にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極を含んだ対称構造を有する低電圧型光変調器が提供される。
前述した本発明の目的を達成するための望ましいさらに他の様態は、基板に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部と、前記第1及び第2分岐部が結合される出力部よりなる光導波路を形成する段階と;前記光導波路の第1及び第2分岐部のいずれか一方の領域を含む基板の一領域を分極反転させる段階と;前記光導波路の第1及び第2分岐部の側面をエッチングして第1ないし第3凹溝を形成する段階と;前記基板の上面にバッファ層を塗布する段階と;前記光導波路の第1及び第2分岐部の間に存する第2凹溝を除き、前記第1及び第3凹溝上のバッファ層領域のそれぞれに第1及び第2マスク層を形成し、前記第1及び第2マスク層によって分けられたバッファ層の上面に中央電極及び第1及び第2側面電極を形成する段階と;前記第1及び第2マスク層を除去し、その下部のバッファ層を除去する段階を含んでなされる対称構造を有する低電圧型光変調器の製造方法が提供される。
以上述べたように、本発明は基板に形成された分岐した導波路のうち一方を分極反転させ、その上側に形成される中央電極で二つの分岐された導波路を同時に制御することによって、低電圧駆動が可能であり、かつチャープ(Chirp)による信号歪みのない特性を具現できる。
以下、 添付した図面に基づき本発明の望ましい実施例を詳述する。
図7及び図8は本発明に係る対称構造を有する低電圧型光変調器の概略的な平面図及び断面図であって、基板401と;前記基板401の上面から内側に入力部403aと、前記入力部403aから分岐した一対の第1及び第2分岐部403b、403cと、前記第1及び第2分岐部403b、403cが結合される出力部403dよりなる光導波路と;前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cの間を基準にして基板401の一領域に分極反転されている分極反転領域402と;前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cの側面に隣接した基板401のエッチングされ部によって形成された第1ないし3凹溝411、412、413と;前記第1ないし第3凹溝411、412、413を除き、基板401の上面に形成されたバッファ層404と;前記第1及び第3凹溝411、413の間に位置する光導波路の第1及び第2分岐部403b、403c上のバッファ層上面に形成された中央電極405と;前記中央電極405と独立しており、前記第1及び第3凹溝411、413に隣接した側面上側のバッファ層上面にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極406、407で構成される。
ここで、前記光導波路は前記基板101の上部でTiを拡散させ形成されることが望ましい。
そして、前記基板401は強誘電体基板が望ましく、さらに望ましくはLiNbO3基板が望ましい。
本発明の光変調器は前記中央電極405と第1及び第2側面電極406、407にそれぞれ信号を印加すれば、その構造の対称性によって光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cに同一な電界が印加される。
前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cに印加された電界をその屈折率を変化させると、光の位相速度は変化する。もし基板上に作成された二つの光導波路が同じ特性を有していれば、位相速度の変化も同一である。
本発明で使用される光導波路の構造は二つの導波路間の位相速度差を用いることを勘案すれば、信号の変化にも関わらず位相速度の変化が同一、すなわち導波路内で位相差を一定に保てば、光変調は起らなくなる。
したがって、本発明では、二つの導波路のうち任意の一方によって制限される基板の領域で起こる分極が反転されるので、両方の領域に同じ電解が印加されたとしても、一方の屈折率は増加するが、もう一方では減少する。
図8を参照してさらに詳しく本発明に係る対称構造を有する低電圧型光変調器の動作を説明する。前記中央電極405にプラス電圧が印加され、第1及び第2側面電圧406、407にマイナス電圧が印加されると、前記光導波路の第1分岐部403bから伝播される光は90°位相変化され、前記分極反転領域402に存在する前記第2分岐部403cから伝播される光は−90°に位相変化される。
従って、電圧が印加されると光導波路の出力部では光が相殺され'0'の光信号が出力され、電圧が印加されなければ光導波路の出力部では光が補強され'1'の光信号が出力される。
そして、本発明に係る対称構造の低電圧型光変調器は中央電極405が光導波路の分岐部403b、403cを全て制御すべきなので、従来の構造に比べて中央電極の幅が大きい。
このような幅の増加は電極のインピーダンスを減少させRFの位相速度を遅らせ、これは光変調器の帯域幅制限及び効率性低下に繋がる場合があるが、本発明では光導波路の分岐部の間と電極の間に存在する基板をエッチングして第1ないし第3凹溝411、412、413を形成することによって、中央電極の幅増加による影響を相殺することが可能である。
すなわち、中央電極の幅が広ければインピーダンスが減少しRF位相速度も遅くなることで、光変調器の帯域幅制限及び効率性低下に繋がる。
しかし、本発明は基板がエッチングされ形成された第1ないし第3凹溝411、412、413が具備されているので、中央電極405と第1及び第2側面電極406、407間の基板より生じるキャパシタンスを減らすことが出来る。このため、インピーダンスを高めることが可能で、RF位相速度をさらに速くすることができる。
また、中央電極の幅が大きくなるにつれてRF導体損失が大幅に減少し、これより電極に沿って進むRFの電圧降下を最小に抑えることができて、変調効率が極大化した低電圧型変調器の具現が可能になる。
図9aないし図9fは本発明に係る対称構造を有する低電圧型光変調器の製造工程を説明するための概略的な断面図である。まず図9aに示したように、基板401の上部からTiを拡散させ、前記基板401に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部403b、403cと、前記第1及び第2分岐部403b、403cが結合される出力部とからなる光導波路を形成する。
それから、前記光導波路の第1または第2分岐部403b、403cによって範囲制限された基板401の一領域402で生じた分極が反転する(図9b)。
次に、前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cの側面に隣接した基板のある領域をエッチングして、第1ないし第3凹溝411、412、413を形成する(図9c)。
次いで、前記基板401の上面にバッファ層404を塗布し、前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cの間に位置する第2凹溝412を除いた、前記第1及び第3凹溝411、413の上部のバッファ層領域に第1及び第2マスク層408a、408bを形成し、前記第1及び第2マスク層408a、408bによって分割されたバッファ層の上面に中央電極405及び第1及び第2側面電極406、407を形成する(図9d)。
次いで、前記第1及び第2マスク層408a、408bを除去し、その下部のバッファ層も除去する(図9e)。
従って、図9eの工程が完了すると、本発明に係る光変調器の作製は完了する。
図10及び図11は図8の構造においてバッファ層の厚さ変化に伴って特性インピーダンス、有効屈折率、RF減衰定数、駆動電圧と変調長さの積を計算したグラフである。図8に示したように、本発明に係る対称構造を有する低電圧型光変調器において中央電極の幅(W1)が24μmであり、第1及び第3凹溝の幅(W2)が35μmであり、第1及び第3凹溝の深さ(D)が8μmであり、電極の厚さ(T)は27μmの時、前記バッファ層の厚さ(H)の変化に伴う特性インピーダンスZc、有効屈折率Neff、RF減衰定数α及び駆動電圧と変調長さの積Vπ・Lを計算して示したものである。
まず、バッファ層の厚さ(H)が約1.6μmの時、図10に示したように、特性インピーダンス45ohmと有効屈折率2.14を満足しつつ、図11のようにRF減衰定数αが0.165であり、7.75V・cmの低い駆動電圧を維持できることが分かる。
このような結果は、前述した本発明に係る対称構造の低電圧型光変調器の目的と当て嵌まり、既存の光変調器の構造よりも効率が大幅に向上されたことを示す。
また、本発明に係る対称構造の低電圧型光変調器は、電極間領域及び中央電極の下部に位置する光導波路の第1及び第2分岐部の間の領域をエッチングすることによって、光導波路の第1及び第2分岐部間で起こる相互エネルギー交換を予め防止して、チャープ(Chirp)による信号歪みのない特性を具現できるようになる。
そして、本発明は中央電極の幅(W1)、第1及び第3凹溝の幅(W2)と第1及び第3凹溝の深さ(D)を考慮して、有効屈折率2.15を合わせられるバッファ層の厚さは0.8〜2μmが望ましい。
図12は本発明に係る第1実施例の概略的な断面図であり、基板401と;前記基板401の上面から内側に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部403b、403cと、前記第1及び第2分岐部403b、403cが結合される出力部よりなる光導波路と;前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cにおって範囲制限された基板401領域に対応する分極反転領域402と;前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cの側面に隣接する基板401のエッチング部分によって形成された第1ないし第3凹溝411、412、413と;前記第1ないし第3凹溝411、412、413を含む基板401の上面に形成されたバッファ層404と;前記第1及び第3凹溝411、413上およびその間に位置する光導波路の第1及び第2分岐部403b、403c上のバッファ層上面に形成された中央電極405と;前記中央電極405と独立しており、前記第1及び第3凹溝411、413に隣接したバッファ層の上面にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極406、407で構成される。
図13は本発明に係る第2実施例の概略的な断面図であり、基板401と;前記基板401の上面から内側に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部403b、403cと、前記第1及び第2分岐部403b、403cが合わせられる出力部よりなる光導波路と;前記光導波路の第1または第2分岐部403b、403cによって範囲制限された基板401の一領域に対応した分極反転領域402と;前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cの側面に隣接した基板401のエッチング部によって形成された第1ないし第3凹溝411、412、413と;前記光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cと前記第2凹溝412の上面に形成されたバッファ層404aと;前記第1及び第3凹溝411、413上及びその間に位置する光導波路の第1及び第2分岐部403b、403cの上部に設けられたバッファ層上面に形成された中央電極405と;前記中央電極405と独立しており、前記第1及び第3凹溝411、413に隣接するバッファ層の上面にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極406、407とから構成される。
本発明は具体的な例についてだけ詳述したが、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形及び修正が可能なことは当業者にとって明らかであり、このような変形及び修正は特許請求の範囲に属することは当然である。
本発明は低電圧駆動が可能でありチャープ(Chirp)による信号歪みのない特性を具現できる対称構造を有する低電圧型光変調器に適用される。
100 :z‐cut光変調器
101 :LiNbO3基板
102 :光導波路
103 :バッファ層
104 :中央電極
105 :側面電極
106 :側面電極
200 :低電圧型z‐cut光変調器
201 :LiNbO3基板
201a:突出された領域
201b:突出された領域
202 :光導波路
203 :バッファ層
204 :中央電極
205 :側面電極
206 :側面電極
300 :x‐cut光変調器
301 :LiNbO3基板
302 :光導波路
303 :バッファ層
304 :中央電極
305 :側面電極
306 :側面電極
401 : 基板
402 : 分極反転領域
403a : 入力部
403b:分岐部
403c : 分岐部
403d : 出力部
404 :バッファ層
404a : バッファ層
405 : 中央電極
406 :側面電極
407 : 側面電極
408a:マスク層
408b : マスク層
101 :LiNbO3基板
102 :光導波路
103 :バッファ層
104 :中央電極
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106 :側面電極
200 :低電圧型z‐cut光変調器
201 :LiNbO3基板
201a:突出された領域
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202 :光導波路
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205 :側面電極
206 :側面電極
300 :x‐cut光変調器
301 :LiNbO3基板
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303 :バッファ層
304 :中央電極
305 :側面電極
306 :側面電極
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402 : 分極反転領域
403a : 入力部
403b:分岐部
403c : 分岐部
403d : 出力部
404 :バッファ層
404a : バッファ層
405 : 中央電極
406 :側面電極
407 : 側面電極
408a:マスク層
408b : マスク層
Claims (6)
- 基板と、前記基板上面から内側に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部と、前記第1及び第2分岐部が結合する出力部よりなる光導波路と、前記光導波路の第1及び第2分岐部の任意の一方を含む基板の一領域の近くで分極及び反転が起こる分極反転領域と、前記光導波路の第1及び第2分岐部の側面に隣接した基板のエッチング部によって形成される第1ないし第3凹溝と、前記基板の上面に形成されたバッファ層と、前記第1及び第3凹溝上及びその間に位置する光導波路の第1及び第2分岐部上側のバッファ層上面に形成された中央電極と、前記中央電極と独立しており、前記第1及び第3凹溝に隣接したバッファ層の上部にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極を含んでなされる対称構造を有する低電圧型光変調器。
- 前記バッファ層は、前記第1ないし第3凹溝を除き、前記基板の上面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の低電圧型光変調器。
- 基板と、前記基板上面から内側に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部と、前記第1及び第2分岐部が結合する出力部よりなる光導波路と、前記光導波路の第1及び第2分岐部の任意の一方を含む基板の一領域の近くで分極及び反転が起こる分極反転領域と、前記光導波路の第1及び第2分岐部の側面に隣接した基板のエッチング部によって形成される第1ないし第3凹溝と、前記光導波路の第1及び第2分岐部と前記第2凹溝の上面に形成されたバッファ層と、前記第1及び第3凹溝上及びその間に位置する光導波路の第1及び第2分岐部上側のバッファ層上面に形成された中央電極と、前記中央電極と独立しており、前記第1及び第3凹溝に隣接したバッファ層の上部にそれぞれ形成された第1及び第2側面電極を含んでなされる対称構造を有する低電圧型光変調器。
- 前記基板は、LiNbO3基板であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の低電圧型光変調器。
- 基板上に入力部と、前記入力部から分岐した一対の第1及び第2分岐部と、前記第1及び第2分岐部が結合する出力部よりなる光導波路を形成する段階と、前記光導波路の第1及び第2分岐部の任意の一領域を含む基板のある領域を反転及び分極させる段階と、前記光導波路の第1及び第2分岐部の側面をエッチングして第1ないし第3凹溝を形成する段階と、前記基板の上面にバッファ層を塗布する段階と、前記光導波路の第1及び第2分岐部の間に存在する第2凹溝を除いて、前記第1及び第3凹溝上部のバッファ層領域上のそれぞれに第1及び第2マスク層を形成し、前記第1及び第2マスク層によって分けられたバッファ層の上面に中央電極と第1及び第2側面電極を形成する段階と、前記第1及び第2マスク層を除去し、その下部のバッファ層を除去する段を含んでなされる対称構造を有する低電圧型光変調器の製造方法。
- 前記バッファ層は、前記第1ないし第3凹溝を除き、前記基板上面に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の対称構造を有する低電圧型光変調器の製造方法。
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EP1271220B1 (en) * | 2001-06-28 | 2009-08-12 | Avanex Corporation | Coplanar integrated optical waveguide electro-optical modulator |
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- 2005-07-12 EP EP05015128A patent/EP1677142A1/en not_active Withdrawn
- 2005-07-18 US US11/183,636 patent/US7167607B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-21 JP JP2005210761A patent/JP2006189773A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010078914A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Fujitsu Ltd | 光機能デバイス |
JP2015118371A (ja) * | 2013-11-15 | 2015-06-25 | Tdk株式会社 | 光変調器 |
JP2019045880A (ja) * | 2013-11-15 | 2019-03-22 | Tdk株式会社 | 光変調器 |
JP2015127704A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-07-09 | テクトロニクス・インコーポレイテッドTektronix,Inc. | 電気光学変調装置 |
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