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JP2020086137A - Light modulator and optical comb generator - Google Patents

Light modulator and optical comb generator Download PDF

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JP2020086137A
JP2020086137A JP2018220778A JP2018220778A JP2020086137A JP 2020086137 A JP2020086137 A JP 2020086137A JP 2018220778 A JP2018220778 A JP 2018220778A JP 2018220778 A JP2018220778 A JP 2018220778A JP 2020086137 A JP2020086137 A JP 2020086137A
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light
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元伸 興梠
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一宏 今井
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

To stabilize resonator control without deformation of a transmission mode waveform of an optical guide.SOLUTION: A light modulator comprises an optical guide 12 which is formed as a region where a guide mode is present only for a single polarization component on a substrate 11 which has at least an electrooptic effect so as to penetrate from an incident-side reflection film 93 to an emission-side reflection film 94 which constitutes resonance means. Members 86, 87 having a hardness equal to that of the substrate are provided in an upper part of the optical guide 12 so that at least one end surface thereof forms the same plane as an end surface of the substrate including the light incident end or light emission end on the optical guide 12. The incident side reflection film 93 and the emission side reflection film 94 which are formed by polishing end surfaces of the members 86, 87 and end surfaces of the substrate 11 are deposited.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光通信、光CT、光周波数標準器など多波長でコヒーレンス性の高い標準光源、又は、各波長間のコヒーレンス性も利用できる光源を必要とする分野に適用される光変調器及び光コム発生器に関する。 The present invention relates to an optical modulator applied to a field requiring a standard light source having high coherence at multiple wavelengths such as optical communication, optical CT, an optical frequency standard, or a light source that can also utilize coherence between wavelengths, Regarding the optical comb generator.

近年の光エレクトロニクスの発展に伴い、周波数多重通信のためのレーザー光制御や、広範囲に分布する吸収線の周波数測定の要請に応えるべく、光導波路に閉じ込めた光を共振させる導波路型光共振器が多用されるようになっている。 With the development of optoelectronics in recent years, a waveguide type optical resonator that resonates the light confined in an optical waveguide in order to meet the demands of laser light control for frequency multiplex communication and frequency measurement of absorption lines distributed over a wide range. Has become popular.

光周波数を高精度に測定する場合には、測定する光を他の光と干渉させ、発生する光ビート周波数の電気信号を検出するヘテロダイン検波を行う。このヘテロダイン検波において測定可能な光の帯域は、検波系に使用される受光素子の帯域に制限され、概ね数十GHz程度である。 When the optical frequency is measured with high accuracy, the light to be measured is interfered with other light, and heterodyne detection is performed to detect an electric signal of the generated optical beat frequency. The band of light that can be measured in this heterodyne detection is limited to the band of the light receiving element used in the detection system, and is approximately several tens GHz.

一方、周波数多重通信のための光制御や、広範囲に分布する吸収線の周波数測定を行うため、光の測定可能帯域を更に拡大する必要がある。 On the other hand, it is necessary to further expand the measurable band of light in order to perform optical control for frequency multiplex communication and frequency measurement of absorption lines distributed over a wide range.

かかる測定可能帯域の拡大化の要請に応えるべく、従来において光コム発生器を用いた広帯域なヘテロダイン検波系が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この光コム発生器は、周波数軸上で等間隔に配置された櫛状のサイドバンドを広帯域にわたり発生させるものであり、このサイドバンドの周波数安定度は、入射光の周波数安定度とほぼ同等である。この生成したサイドバンドと被測定光をヘテロダイン検波することにより、数THzに亘る広帯域なヘテロダイン検波系を構築することが可能となる。 In order to meet the demand for expanding the measurable band, a wideband heterodyne detection system using an optical comb generator has been conventionally proposed (see, for example, Patent Document 1). This optical comb generator generates comb-shaped sidebands arranged at equal intervals on the frequency axis over a wide band, and the frequency stability of this sideband is almost equal to the frequency stability of incident light. is there. By heterodyne-detecting the generated sideband and the measured light, it is possible to construct a wideband heterodyne detection system over several THz.

また、光導波路を往路方向へ伝搬する光のみならず、復路方向へ伝搬する光についても位相変調を施すようにした光コム発生器並びに光変調器が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, an optical comb generator and an optical modulator have been proposed in which not only the light propagating in the forward direction of the optical waveguide but also the light propagating in the backward direction are subjected to phase modulation (for example, see Patent Document 2). ).

さらに、導波路端面の角の加工時における欠けや丸まりを抑え、各反射膜につき端面最上部の角の部分で剥がれることなく安定して被着させることにより、反射膜の反射率や光共振器のフィネスを向上させ、デバイスそのものの機能を高めた光共振器、光変調器、光コム発生器、光発振器を提案している。(例えば、特許文献3参照)。 Furthermore, by suppressing chipping and rounding during processing of the corners of the end face of the waveguide, and by stably depositing each reflective film without peeling off at the uppermost corners of the end face, the reflectance of the reflective film and the optical resonator can be improved. We have proposed an optical resonator, an optical modulator, an optical comb generator, and an optical oscillator that improve the finesse and improve the function of the device itself. (For example, refer to Patent Document 3).

すなわち、光導波路を上面から形成させるための基板と同じ硬さを持つ部材を、少なくともその一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に配設し、上記部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより形成された上記平面上に共振手段を構成する入射側反射膜並びに出射側反射膜を被着させるので、導波路端面の角の加工時における欠けや丸まりを抑え、各反射膜につき端面最上部の角の部分で剥がれることなく安定して被着させることができ、反射膜の反射率や光共振器のフィネスを向上させ、デバイスそのものの機能を高めることが可能となる。 That is, a member having the same hardness as the substrate for forming the optical waveguide from the upper surface is formed, and at least one of the end faces forms the same plane as the end face of the substrate including the light incident end or the light emitting end of the optical waveguide. As described above, the incident side reflection film and the emission side reflection film that constitute the resonance means are provided on the plane formed by polishing the end face of the member and the end face of the substrate. Since it is attached, it is possible to suppress chipping and rounding at the time of processing the corners of the waveguide end face, and it is possible to adhere stably without peeling off at the corners of the uppermost end face of each reflection film. It is possible to improve the finesse of the optical resonator and enhance the function of the device itself.

従来、光導波路に閉じ込めた光を共振させる導波路型光共振器では、直交モードが混在する偏光成分を透過する光導波路が用いられており、光変調器や光コム発生器を構築した場合に得られる光出力も、直交モードが混在する偏光成分を含むものであった。 Conventionally, in a waveguide type optical resonator that resonates light confined in an optical waveguide, an optical waveguide that transmits a polarization component in which orthogonal modes are mixed is used, and when an optical modulator or an optical comb generator is constructed, The obtained optical output also contained a polarization component in which orthogonal modes were mixed.

特開2003−202609号公報JP, 2003-202609, A 特許第3891977号公報Japanese Patent No. 3891977 特許第4781648号公報Japanese Patent No. 4781648

ところで、従来の光コム発生器では、光コムを計測に利用する場合に、安定した出力を得るために、光共振器から出射された光の一部を光検出器により検出して、所定の共振長となるように上記光共振器の共振長を帰還制御するようにしていたが、直交モードが混在する偏光成分を透過する光導波路が用いられていたために、図22に○印を付して示すように、直交偏光成分による透過モード波形に変形が生じることがある。しかも、直交偏光成分による透過モード波形に変形が発生する場所(主モードに対する相対位置)は、ばらばらであり極小部が複数になるため、共振長を制御する際の不安定要因になる。 By the way, in the conventional optical comb generator, when the optical comb is used for measurement, in order to obtain a stable output, a part of the light emitted from the optical resonator is detected by the photodetector, and a predetermined value is detected. Although the resonance length of the optical resonator is feedback-controlled so that the resonance length is obtained, a circle is added to FIG. 22 because an optical waveguide that transmits a polarization component in which orthogonal modes are mixed is used. As shown by the above, the transmission mode waveform due to the orthogonal polarization components may be deformed. Moreover, the places where the transmission mode waveform is deformed by the orthogonal polarization components (relative positions with respect to the main mode) are scattered and there are a plurality of local minimum portions, which becomes an instability factor when controlling the resonance length.

すなわち、光導波路に閉じ込めた光を共振させる導波路型光共振器を用いた光コム発生器における光コム発生において、直交する偏光成分は、光コム発生器の共振周波数をレーザー周波数に一致させるための制御を不安定にすることがあり、制御点のずれ、制御の発振等の原因となり、光コムを例えば測定対象までの距離や高さを測定する計測装置に利用する場合に、直交する偏光成分が計測誤差の要因になっていた。 That is, in the optical comb generation in the optical comb generator using the waveguide type optical resonator that resonates the light confined in the optical waveguide, orthogonal polarization components cause the resonance frequency of the optical comb generator to match the laser frequency. May cause instability in the control of the control point, cause a shift of the control point, oscillation of the control, etc., and when using the optical comb in a measuring device that measures the distance or height to the measurement target, the orthogonal polarization The component was the cause of the measurement error.

そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の実情に鑑み、光導波路の透過モード波形に変形が生じることがなく、共振器制御を安定化することができるようにすることにある。 Therefore, in view of the conventional situation as described above, an object of the present invention is to make it possible to stabilize resonator control without causing deformation in the transmission mode waveform of the optical waveguide.

また、本発明の他の目的は、光コム発生に寄与しない直交偏光成分の出力を抑制して、偏光消光比の向上をはかり、単一偏光度を高めた光コム出力を得られるようにすることにある。 Another object of the present invention is to suppress the output of orthogonal polarization components that do not contribute to the generation of an optical comb, improve the polarization extinction ratio, and obtain an optical comb output with an increased single polarization degree. Especially.

さらに、本発明の他の目的は、光コム発生器としての安定化、光コムを含む計測装置の精度向上、誤差の低減などを図ることができるようにすることにある。 Still another object of the present invention is to make it possible to stabilize the optical comb generator, improve the accuracy of a measuring device including the optical comb, and reduce errors.

本発明の他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。 Other objects of the present invention and specific advantages obtained by the present invention will become more apparent from the description of the embodiments described below.

本発明は、光変調器であって、少なくとも電気光学効果を有する基板にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路と、上記光導波路上に形成され変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記電極に供給される変調信号に応じて上記光導波路内を伝搬される光の位相を変調する光変調手段と、上記光導波路の基板と同じ硬さを持つ部材から構成され、上記部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に配設される端面保護手段とを備え、上記光導波路は、上記部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより平面にそれぞれ形成された光入射端面と光出射端面を有することを特徴とする。 The present invention is an optical modulator, comprising an optical waveguide formed as a region in which a waveguide mode exists only for a single polarization component in a substrate having at least an electro-optical effect, and the optical waveguide. An optical modulator formed on the path for propagating the modulation signal in the forward direction or the backward direction, and an optical modulation means for modulating the phase of the light propagating in the optical waveguide according to the modulation signal supplied to the electrode; , A member having the same hardness as the substrate of the optical waveguide, and at least one end face of the member forms the same plane as the end face of the substrate including the light incident end or the light emitting end of the optical waveguide. And an end face protection means disposed above the optical waveguide, wherein the optical waveguide has a light incident end face and a light emitting end face which are respectively formed on a flat surface by polishing the end face of the member and the end face of the substrate. It is characterized by having.

本発明に係る光変調器において、上記光導波路は、例えば、プロトン交換により上記単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成されているものとすることができる。 In the optical modulator according to the present invention, the optical waveguide may be formed as a region in which a waveguide mode exists only for the single polarization component by proton exchange, for example. ..

また、本発明に係る光変調器において、上記光導波路は、例えば、非線形光学結晶からなるものとすることができる。 Further, in the optical modulator according to the present invention, the optical waveguide may be made of, for example, a nonlinear optical crystal.

また、本発明に係る光変調器において、上記光変調手段は、例えば、上記発振手段から上記電極の一端側に供給された変調信号を反射する反射手段が上記電極の他端側にのみ設けられており、供給された変調信号を共振させることなく、上記往路方向へ伝搬する光の位相を上記往路方向へ伝搬する変調信号によって変調し、また、上記復路方向へ伝搬する光の位相を上記復路方向へ伝搬する変調信号によって変調するものとすることができる。 Further, in the optical modulator according to the present invention, in the optical modulation means, for example, a reflection means for reflecting a modulation signal supplied from the oscillation means to one end side of the electrode is provided only on the other end side of the electrode. That is, the phase of light propagating in the forward direction is modulated by the modulation signal propagating in the forward direction without causing the supplied modulation signal to resonate, and the phase of light propagating in the backward direction is changed to the return path. It may be modulated by a modulation signal propagating in the direction.

また、本発明に係る光変調器は、例えば、上記反射手段として、上記電極の一端には、他端から供給された変調信号を反射させるための反射器、並びに当該反射された変調信号の位相を調整するための移相器が配設されてなるものとすることができる。 Further, the optical modulator according to the present invention is, for example, as the reflecting means, a reflector for reflecting a modulation signal supplied from the other end to one end of the electrode, and a phase of the reflected modulation signal. It is possible to arrange a phase shifter for adjusting.

また、本発明に係る光変調器において、上記移相器は、例えば、上記反射された変調信号の位相を上記電極の形状、上記変調信号の周波数、並びに上記光導波路の群屈折率に応じて調整するものとすることができる。 Further, in the optical modulator according to the present invention, the phase shifter determines, for example, the phase of the reflected modulation signal according to the shape of the electrode, the frequency of the modulation signal, and the group refractive index of the optical waveguide. It can be adjusted.

さらに、本発明に係る光変調器において、上記光変調手段の電極は、例えば、リッジ構造を有するものとすることができる。 Further, in the optical modulator according to the present invention, the electrode of the optical modulator may have a ridge structure, for example.

また、本発明は、光コム発生器であって、所定の周波数の変調信号を発振する発振手段と、互いに平行な入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光を共振させる共振手段と、上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように少なくとも電気光学効果を有する基板にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路と、上記光導波路上に形成され上記発振手段から供給された変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成され、上記発振手段から供給された上記変調信号に応じて上記共振手段により共振された光の位相を変調し、上記入射された光の周波数を中心としたサイドバンドを上記変調信号の周波数の間隔で生成する光コム発生手段と、上記光導波路の基板と同じ硬さを持つ部材から構成され、上記部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に配設される端面保護手段とを備え、上記入射側反射膜並びに上記出射側反射膜は、上記部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより形成される平面にそれぞれ被着されてなることを特徴とする。 Further, the present invention is an optical comb generator, comprising an oscillating means for oscillating a modulated signal of a predetermined frequency, an incident side reflection film and an emission side reflection film which are parallel to each other, and the In the resonance means for resonating the incident light and the substrate having at least the electro-optical effect so as to penetrate from the reflection film on the incident side to the reflection film on the emission side, the waveguide mode is generated only for a single polarization component. An optical waveguide formed as an existing region, and an electrode for propagating the modulation signal, which is formed on the optical waveguide and supplied from the oscillating means, in the forward direction or the backward direction, and includes the incident side reflection film. It is formed so as to penetrate through to the emission side reflection film, modulates the phase of the light resonated by the resonating means in accordance with the modulation signal supplied from the oscillating means, and sets the center of the frequency of the incident light. The optical comb generating means for generating sidebands at the frequency intervals of the modulated signal and a member having the same hardness as the substrate of the optical waveguide, and at least one end face of the member is incident on the optical waveguide. An end face or a light emitting end, the end face protecting means disposed on the optical waveguide so as to form the same plane as the end face of the substrate, the incident side reflection film and the emission side reflection film, It is characterized in that it is adhered to a flat surface formed by polishing the end surface of the member and the end surface of the substrate.

本発明に係る光コム発生器において、上記光導波路は、例えば、プロトン交換により上記単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成されているものとすることができる。 In the optical comb generator according to the present invention, the optical waveguide may be formed as a region in which a waveguide mode exists only for the single polarization component by proton exchange, for example. it can.

また、本発明に係る光コム発生器において、上記光導波路は、例えば、非線形光学結晶からなるものとすることができる。 In the optical comb generator according to the present invention, the optical waveguide may be made of, for example, a nonlinear optical crystal.

また、本発明に係る光コム発生器において、上記光変調手段は、例えば、上記発振手段から上記電極の一端側に供給された変調信号を反射する反射手段が上記電極の他端側にのみ設けられており、上記発振手段から供給された変調信号を共振させることなく、上記往路方向へ伝搬する光の位相を上記往路方向へ伝搬する変調信号によって変調し、また、上記復路方向へ伝搬する光の位相を上記復路方向へ伝搬する変調信号によって変調するものとすることができる。 Further, in the optical comb generator according to the present invention, in the optical modulation means, for example, a reflection means for reflecting a modulation signal supplied from the oscillation means to one end side of the electrode is provided only on the other end side of the electrode. The phase of the light propagating in the forward direction is modulated by the modulating signal propagating in the forward direction without causing the modulation signal supplied from the oscillating means to resonate, and the light propagating in the backward direction is also modulated. Can be modulated by the modulation signal propagating in the backward direction.

また、本発明に係る光コム発生器は、例えば、上記反射手段として、上記電極の一端には、他端から供給された変調信号を反射させるための反射器、並びに当該反射された変調信号の位相を調整するための移相器が配設されてなるものとすることができる。 Further, the optical comb generator according to the present invention is, for example, as the reflection means, a reflector for reflecting a modulation signal supplied from the other end to one end of the electrode, and a reflection signal of the reflected modulation signal. A phase shifter for adjusting the phase may be provided.

また、本発明に係る光コム発生器において、上記移相器は、例えば、上記反射された変調信号の位相を上記電極の形状、上記変調信号の周波数、並びに上記光導波路の群屈折率に応じて調整するものとすることができる。 Further, in the optical comb generator according to the present invention, the phase shifter determines, for example, the phase of the reflected modulation signal according to the shape of the electrode, the frequency of the modulation signal, and the group refractive index of the optical waveguide. Can be adjusted.

また、本発明に係る光コム発生器において、上記光変調手段の電極は、例えば、リッジ構造を有するものとすることができる。 Further, in the optical comb generator according to the present invention, the electrode of the light modulating means may have a ridge structure, for example.

さらに、本発明に係る光コム発生器は、例えば、上記光コム発生手段により得られる光コムの一部を検出する光検出手段と、 上記光検出手段により得られる光検出信号から、上記共振手段の共振長の制御目標に対する誤差をゼロにする制御信号を生成し、上記共振手段の共振長を制御する制御手段とを備えるものとすることができる。 Further, the optical comb generator according to the present invention includes, for example, a photodetecting unit that detects a part of the optical comb obtained by the optical comb generating unit, and the resonance unit from the photodetection signal obtained by the photodetecting unit. The control means for generating a control signal for zeroing the error of the resonance length with respect to the control target and controlling the resonance length of the resonance means can be provided.

本発明では、入射端から出射端にかけて貫通するように少なくとも電気光学効果を有する基板にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路を備えているので、入射側反射膜を介して入射された光の単一の偏波成分のみが光導波路を伝搬され、位相変調されて出射端から出射される。共振手段を構成する入射側反射膜から出射側反射膜を備えることにより、出射側反射膜を介して単一の偏波成分のみの光変調出力として光コムを発生することができる。また、光導波路を上面から形成させるための基板と同じ硬さを持つ部材を、少なくともその一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に配設し、上記部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより形成された上記平面上に共振手段を構成する入射側反射膜並びに出射側反射膜を被着させるので、導波路端面の角の加工時における欠けや丸まりを抑え、各反射膜につき端面最上部の角の部分で剥がれることなく安定して被着させることができ、反射膜の反射率や光共振器のフィネスを向上させ、デバイスそのものの機能を高めることが可能となる。 According to the present invention, an optical waveguide formed as a region in which a waveguide mode exists only for a single polarization component in a substrate having at least an electro-optical effect so as to penetrate from the incident end to the emission end Therefore, only a single polarized component of the light incident through the incident side reflection film is propagated through the optical waveguide, phase-modulated, and emitted from the emission end. By providing the incident side reflection film and the emission side reflection film that form the resonance means, it is possible to generate an optical comb as an optical modulation output of only a single polarization component via the emission side reflection film. Further, a member having the same hardness as the substrate for forming the optical waveguide from the upper surface is formed, and at least one end face thereof forms the same plane as the end face of the substrate including the light incident end or the light emitting end of the optical waveguide. As described above, the incident side reflection film and the emission side reflection film that constitute the resonance means are provided on the plane formed by polishing the end face of the member and the end face of the substrate. Since it is attached, it is possible to suppress chipping and rounding at the time of processing the corners of the waveguide end face, and it is possible to adhere stably without peeling off at the corners of the uppermost end face of each reflection film. It is possible to improve the finesse of the optical resonator and enhance the function of the device itself.

したがって、本発明によれば、単一の偏光成分のみ通す光導波路を用いることにより、透過モード波形に変形が生じることがなくなるので、共振器制御の安定化することができ、光コム発生器としての安定化、光コムを含む計測装置の精度向上、誤差の低減などを図ることができる。 Therefore, according to the present invention, since the transmission mode waveform is not deformed by using the optical waveguide that allows only a single polarization component to pass, the resonator control can be stabilized, and the optical comb generator can be used. Can be stabilized, the accuracy of the measuring device including the optical comb can be improved, and errors can be reduced.

本発明を適用した光変調器の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the optical modulator to which this invention is applied. 上記光変調器の側面図である。It is a side view of the said optical modulator. 上記光変調器の作製方法につき説明するための各工程における要部縦断図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a main part in each step for explaining the manufacturing method of the optical modulator. 本発明を適用した光変調器の端面反射率を計測するために作製した3本の光導波路を設けた基板の斜視図である。It is a perspective view of the board|substrate which provided three optical waveguides produced in order to measure the end surface reflectance of the optical modulator to which this invention is applied. 上記基板の入射側端面を示す正面図である。It is a front view which shows the incident side end surface of the said board|substrate. 上記基板の平面図である。It is a top view of the said board|substrate. 本発明を適用した往復変調型の光変調器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical modulator of a reciprocal modulation type to which the present invention is applied. 本発明を光コム発生器に適用した場合における、サイドバンドの各周波数(波長)における強度分布を示す図である。It is a figure which shows the intensity distribution in each frequency (wavelength) of a sideband at the time of applying this invention to an optical comb generator. 本発明を適用した光コム発生器の構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing the composition of the optical comb generator to which the present invention is applied. 上記光コム発生器の側面図である。It is a side view of the said optical comb generator. 上記光コム発生器における入射側反射膜が形成される平面を示す正面図である。It is a front view which shows the plane in which the incident side reflection film in the said optical comb generator is formed. 本発明を適用したリッジ構造を有する電極を有する光変調器(光コム発生器)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing the composition of the optical modulator (optical comb generator) which has the electrode which has the ridge structure to which the present invention is applied. 上記光変調器(光コム発生器)の作製方法につき説明するための各工程における要部縦断図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a main part in each step for explaining a method for manufacturing the optical modulator (optical comb generator). 上記光変調器(光コム発生器)のリッジ構造を有する電極を形成する基板を示す斜視図である。It is a perspective view showing a substrate which forms an electrode which has a ridge structure of the above-mentioned optical modulator (optical comb generator). 上記光変調器(光コム発生器)のリッジ構造を有する電極を示す要部縦断正面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view which shows the electrode which has the ridge structure of the said optical modulator (optical comb generator). 本発明を適用した光変調器について、電極のリッジ構造の有無による25GHzにおける駆動電圧(AC Vpi)の変化を実測した結果につき説明するための図である。It is a figure for demonstrating the result of having measured the change of the drive voltage (AC Vpi) in 25 GHz by the presence or absence of the ridge structure of an electrode about the optical modulator to which this invention is applied. 本発明を適用した光変調器について、電極のリッジ構造の有無による直流駆動電圧(DC Vpi)の変化を実測した結果につき説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the results of actual measurement of changes in DC drive voltage (DC Vpi) depending on the presence/absence of a ridge structure of electrodes in the optical modulator to which the present invention is applied. 本発明を適用した低電力型光コムモジュールを利用した光コム発生器の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical comb generator using the low power type optical comb module to which this invention is applied. 本発明を適用した低電力型光コムモジュールを利用した光コム発生器の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the optical comb generator using the low power type optical comb module to which this invention is applied. 本発明を適用した低電力型光コムモジュールを用いて構築した光コム光源の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the optical comb light source constructed|assembled using the low power type optical comb module to which this invention is applied. 本発明を適用した単一の偏光成分のみ通す光導波路を用いた光コム発生器において、光共振器の共振長を帰還制御する場合に得られる変形のない透過モード波形を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a transmission mode waveform without deformation obtained when feedback controlling the resonance length of an optical resonator in an optical comb generator using an optical waveguide that allows only a single polarization component to which the present invention is applied. 直交モードが混在する偏光成分を透過する光導波路を用いた従来の光コム発生器において、光共振器の共振長を帰還制御する場合に発生する直交偏光成分による透過モード波形の変形を示す特性図である。In a conventional optical comb generator that uses an optical waveguide that transmits polarization components with mixed orthogonal modes, a characteristic diagram showing the deformation of the transmission mode waveform due to orthogonal polarization components that occurs when the resonance length of the optical resonator is feedback controlled. Is.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、共通の構成要素については、共通の指示符号を図中に付して説明する。また、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that common components will be described with common reference numerals in the drawings. Further, it is needless to say that the present invention is not limited to the following examples and can be arbitrarily modified without departing from the gist of the present invention.

本発明は、例えば図1,2に示すような構成の導波路型光変調器8に適用される。図1は、本発明を適用した光変調器8の構成を示す斜視図であり、図2は、上記光変調器8の側面図である。 The present invention is applied to, for example, a waveguide type optical modulator 8 having a structure as shown in FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an optical modulator 8 to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a side view of the optical modulator 8.

この導波路型光変調器8は、基板11と、基板11上に形成されてなり伝搬する光の単一の偏波成分の位相を変調する光導波路12と、この基板11において光導波路12を被覆するように積層されるバッファ層14と、変調電界の方向が光の伝搬方向に対して略垂直になるように光導波路12の上面に設けられた電極83と、光導波路12を介して互いに対向するように設けられた第1の端面84並びに第2の端面85と、第1の端面84と同一の平面を形成するように光導波路12の上部に配設される第1の保護材86と、第2の端面85と同一の平面を形成するように光導波路12の上部に配設される第2の保護材87と、第1の端面84並びに第1の保護材86の端面86aとの間で形成される平面91上に被着される入射側反射防止膜63と、第2の端面85並びに第2の保護材87の端面87aとの間で形成される平面92上に被着される出射側反射防止膜64と、電極83の一端側に配設され周波数f の変調信号を発振する発振器16と、電極83の他端側に配設される終端抵抗18とを備えている。 This waveguide type optical modulator 8 includes a substrate 11, an optical waveguide 12 formed on the substrate 11 for modulating the phase of a single polarization component of propagating light, and an optical waveguide 12 on the substrate 11. The buffer layer 14 laminated so as to cover it, the electrode 83 provided on the upper surface of the optical waveguide 12 so that the direction of the modulation electric field becomes substantially perpendicular to the light propagation direction, and the electrode layer 83 via the optical waveguide 12. The first end face 84 and the second end face 85 provided so as to face each other, and the first protective material 86 disposed on the upper part of the optical waveguide 12 so as to form the same plane as the first end face 84. And a second protective material 87 disposed on the optical waveguide 12 so as to form the same plane as the second end surface 85, a first end surface 84 and an end surface 86a of the first protective material 86. Between the incident-side antireflection film 63 deposited on the flat surface 91 formed between the second end surface 85 and the end surface 87a of the second protective material 87. The emission side antireflection film 64, an oscillator 16 arranged at one end of the electrode 83 for oscillating a modulation signal of the frequency f m , and a terminating resistor 18 arranged at the other end of the electrode 83. There is.

基板11は、例えば引き上げ法により育成された3〜4インチ径のLiNbOやGaAs等の大型結晶をウェハ状に切り出したものである。この切り出した基板11上には、機械研磨や化学研磨等の処理を施されることにより、電極83を形成するための凸条部20が設けられる。 The substrate 11 is obtained by cutting a large crystal such as LiNbO 3 or GaAs having a diameter of 3 to 4 inches grown by a pulling method into a wafer. The ridges 20 for forming the electrodes 83 are provided on the cut-out substrate 11 by subjecting it to mechanical polishing, chemical polishing, or the like.

光導波路12は、入射側反射防止膜63から出射側反射防止膜64にかけて貫通するように少なくとも電気光学効果を有する基板11にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成されている。 The optical waveguide 12 has a waveguide mode only for a single polarized component in the substrate 11 having at least an electro-optical effect so as to penetrate from the incident side antireflection film 63 to the emission side antireflection film 64. It is formed as a region.

入射側反射防止膜63を介して光導波路12に入射した光は、単一の偏波成分のみが導波路12の境界面で全反射しながら伝搬する。 The light incident on the optical waveguide 12 via the incident-side antireflection film 63 propagates while only a single polarization component is totally reflected at the boundary surface of the waveguide 12.

ここで、単一の偏光成分のみ通す光導波路12は、特定の偏光成分にのみ屈折率の変化をもたらす光導波路形成法、例えば、プロトン交換法により、電気光学効果を有する基板11にて単一の偏波成分に対してのみ屈折率が高い領域として形成することができる。 Here, the optical waveguide 12 that allows only a single polarization component to pass through the substrate 11 having the electro-optical effect is formed by the optical waveguide formation method that causes a change in the refractive index only to a specific polarization component, for example, the proton exchange method. Can be formed as a region having a high refractive index only for the polarized wave component.

この光導波路12は、例えば、LiNbO等からなる基板11に、プロトン交換法により単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成することができる。 The optical waveguide 12 can be formed, for example, on the substrate 11 made of LiNbO 3 or the like as a region where a waveguide mode exists only for a single polarization component by the proton exchange method.

また、光導波路12は、基板11中においてTi原子を拡散させることにより、或いは基板11上へのエピタキシャル成長させることにより作製する際に、屈折率分布を工夫することにより導波モードを単一偏光に限定した領域として形成することができる。この光導波路12には、例えばLiNbO結晶光導波路を用いることができ、LiNbO等からなる基板11表面にTiを拡散させることにより形成することができる。このTiが拡散された領域については他の領域よりも屈折率が高くなり、単一の偏波成分の光を閉じ込めることができるため、単一の偏波成分の光を伝搬させることができる光導波路12を形成することができる。直交する両方の偏波成分に対して屈折率は高くなるが、単一の偏波成分に対してのみ導波モードが成立する条件もある。 Further, when the optical waveguide 12 is manufactured by diffusing Ti atoms in the substrate 11 or by epitaxially growing it on the substrate 11, the waveguide mode is changed to a single polarization by devising the refractive index distribution. It can be formed as a limited region. As the optical waveguide 12, for example, a LiNbO 3 crystal optical waveguide can be used and can be formed by diffusing Ti on the surface of the substrate 11 made of LiNbO 3 or the like. The region in which Ti is diffused has a higher refractive index than other regions and can confine light of a single polarization component, so that light of a single polarization component can be propagated. The waveguide 12 can be formed. Although the refractive index is high for both polarization components orthogonal to each other, there is also a condition that the guided mode is established only for a single polarization component.

このような方法に基づいて作製したLiNbO結晶型の光導波路12は、屈折率が電界に比例して変化するポッケルス効果や、屈折率が電界の自乗に比例して変化するカー効果等の電気光学効果を有するため、かかる物理現象を利用して単一の偏波成分の光の変調を行うことができる。 The LiNbO 3 crystal type optical waveguide 12 manufactured based on such a method has electrical properties such as the Pockels effect in which the refractive index changes in proportion to the electric field and the Kerr effect in which the refractive index changes in proportion to the square of the electric field. Since it has an optical effect, the light of a single polarization component can be modulated by utilizing such a physical phenomenon.

バッファ層14は、光導波路12における単一の偏波成分の光の伝搬損失を抑えるべくこれを被覆するものである。ちなみに、このバッファ層14の膜厚をあまりに厚くし過ぎると、電界強度が下がり、変調効率が低下するため、単一の偏波成分の光の伝搬損失が大きくならない範囲においてなるべく膜厚を薄く設定するようにしてもよい。 The buffer layer 14 covers the optical waveguide 12 in order to suppress the propagation loss of the light of a single polarized component. By the way, if the buffer layer 14 is made too thick, the electric field strength is lowered and the modulation efficiency is lowered. Therefore, the film thickness is set as thin as possible within a range in which the propagation loss of light of a single polarization component does not increase. You may do so.

電極83は、例えばTiやPt、Au等の金属材料からなり、発振器16から供給された周波数f の変調信号を光導波路12に駆動入力することにより、光導波路12内を伝搬する光に位相変調をかける。 The electrode 83 is made of, for example, a metal material such as Ti, Pt, or Au, and drives the modulation signal of the frequency f m supplied from the oscillator 16 into the optical waveguide 12 to phase the light propagating in the optical waveguide 12. Apply modulation.

第1の保護材86並びに第2の保護材87は、それぞれ基板11の材質に対応する部材から構成される。第1の保護材86並びに第2の保護材87は、基板11と同一の材質から構成してもよい。また上記平面91を形成する第1の保護材86の端面86aと第1の端面84とが、互いに同一の結晶方位を有するように加工されていてもよく、同様に上記平面92を形成する第2の保護材87の端面87aと第2の端面85とが、互いに同一の結晶方位を有するように加工されていてもよい。 The first protective material 86 and the second protective material 87 are each composed of a member corresponding to the material of the substrate 11. The first protective material 86 and the second protective material 87 may be made of the same material as the substrate 11. Further, the end face 86a and the first end face 84 of the first protective material 86 forming the flat surface 91 may be processed so as to have the same crystal orientation, and similarly the flat surface 92 forming the flat surface 92 may be formed. The end surface 87a and the second end surface 85 of the second protective material 87 may be processed so as to have the same crystal orientation.

入射側反射防止膜63は、第1の端面84並びに第1の保護材86の端面86aとの間で形成される平面91上に被着される。出射側反射防止膜64は、第2の端面85並びに第2の保護材87の端面87aとの間で形成される平面91上に被着される。これらの反射防止膜63,64は、低反射膜により構成されていてもよいし、無コートで構成することにより、低反射膜を被着したのと同等の効果が得られるようにしてもよい。 The incident-side antireflection film 63 is deposited on the flat surface 91 formed between the first end surface 84 and the end surface 86a of the first protective material 86. The emission-side antireflection film 64 is deposited on the flat surface 91 formed between the second end surface 85 and the end surface 87a of the second protective material 87. These antireflection films 63 and 64 may be made of a low reflection film, or may be made uncoated to obtain the same effect as when the low reflection film is applied. ..

終端抵抗18は、電極83の終端に取り付けられる抵抗器であり、終端における電気信号の反射を防止することにより、その波形の乱れを防ぐ。 The terminating resistor 18 is a resistor attached to the terminating end of the electrode 83, and prevents the reflection of the electric signal at the terminating end to prevent the waveform from being disturbed.

次に、本発明を適用した光変調器8の作製方法につき図3を用いて説明をする。 Next, a method of manufacturing the optical modulator 8 to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.

先ずステップS11において、LiNbO 結晶からなる基板11の表面にフォトレジストのパターン13を作製する。 First, in step S11, a photoresist pattern 13 is formed on the surface of the substrate 11 made of LiNbO 3 crystal.

次にステップS12へ移行し、表面にフォトレジストのパターン13が作製されたLiNbO 結晶の基板11をプロトン交換液例えば安息香酸に浸漬した状態で加熱して、基板11の表面層部分のLiをHに置換させるプロトン交換法によって、単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として光導波路12を形成する。 Next, in step S12, the LiNbO 3 crystal substrate 11 having the photoresist pattern 13 formed on the surface is heated while being immersed in a proton exchange liquid such as benzoic acid to remove Li in the surface layer portion of the substrate 11. By the proton exchange method of substituting with H + , the optical waveguide 12 is formed as a region where the guided mode exists only for a single polarized component.

なお、このステップS11、12の光導波路12の作製工程においては、プロトン交換法に限定されるものではなく、例えば、ステップS11において、LiNbO 結晶からなる基板11の表面にフォトレジストのパターン13を作製し、LiNbO 結晶からなる基板11の表面にTiを蒸着させ、このフォトレジストを除去することにより、ミクロンサイズの幅で構成されるTiの細線を作製して、次のステップS12において、このTiの細線が形成された基板11を加熱することにより、Ti原子を基板11中に熱拡散させて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として光導波路12を形成するTi拡散法にこれを代替してもよい。 The step of manufacturing the optical waveguide 12 in steps S11 and S12 is not limited to the proton exchange method. For example, in step S11, the photoresist pattern 13 is formed on the surface of the substrate 11 made of LiNbO 3 crystal. Then, Ti is vapor-deposited on the surface of the substrate 11 made of LiNbO 3 crystal, and the photoresist is removed to produce a Ti fine line having a width of micron size. By heating the substrate 11 on which the thin wire of Ti is formed, the Ti atoms are thermally diffused in the substrate 11 and the optical waveguide 12 is formed as a region where the waveguide mode exists only for a single polarization component. This may be replaced by the Ti diffusion method to be formed.

次にステップS13へ移行し、レジストパターン13を除去して基板11表面にバッファ層14としてのSiO 薄膜を蒸着させる。このステップS13では、SiO ウェハを基板11表面に貼り付ける方法によりバッファ層14を形成させるようにしてもよい。かかる場合には、次のステップS14における電極の取り付け領域を考慮して、この蒸着させたバッファ層14を研磨することにより適当な膜厚に制御するようにしてもよい。 Next, in step S13, the resist pattern 13 is removed and a SiO 2 thin film as the buffer layer 14 is deposited on the surface of the substrate 11. In this step S13, the buffer layer 14 may be formed by a method of attaching a SiO 2 wafer to the surface of the substrate 11. In such a case, in consideration of the electrode attachment region in the next step S14, the vapor-deposited buffer layer 14 may be polished so as to be controlled to have an appropriate film thickness.

次にステップS14へ移行し、バッファ層14上に電極83を形成させる。 Next, in step S14, the electrode 83 is formed on the buffer layer 14.

次にステップS15へ移行し、光導波路12の上部において保護材86,87を接着する。この保護材86,87の接着方法については、接着剤で貼り付けるようにしてもよいし、他の手法に基づいて直接的に接合するようにしてもよい。この保護材86,87は、基板11をLiNbO結晶で構成した場合には、同一材質としてのLiNbOにより構成してもよい。このステップS15においては、貼り付けた保護材86,87につき、それぞれ端面86a,87aが第1の端面84,第2の端面85との間で、それぞれ平面91,92を形成することができるように、切り揃える。 Next, in step S15, the protective materials 86 and 87 are adhered to the upper portion of the optical waveguide 12. Regarding the method of adhering the protective materials 86 and 87, they may be attached by an adhesive, or they may be directly joined based on another method. When the substrate 11 is made of LiNbO 3 crystal, the protective materials 86 and 87 may be made of the same material, LiNbO 3 . In this step S15, it is possible to form flat surfaces 91 and 92 between the end surfaces 86a and 87a of the attached protective materials 86 and 87 and the first end surface 84 and the second end surface 85, respectively. And cut them into pieces.

最後にステップS16へ移行し、この得られた平面91,92を研磨する。そしてこの研磨された平面91,92上に入射側反射防止膜63、出射側反射防止膜64をそれぞれ一面に亘って形成させる。ちなみに、このステップS16においては、平面91,92上に入射側反射防止膜63、出射側反射防止膜64を最初に形成させ、次にこれを研磨するようにしてもよい。 Finally, in step S16, the obtained flat surfaces 91 and 92 are polished. Then, the incident side antireflection film 63 and the emission side antireflection film 64 are formed on the polished flat surfaces 91 and 92, respectively, over the entire surface. Incidentally, in this step S16, the incident side antireflection film 63 and the emission side antireflection film 64 may be first formed on the flat surfaces 91 and 92, and then they may be polished.

このように、本発明を適用した光変調器8では、各端部において保護材86,87を貼り付けて構成するため、従来において、端面最上部の角に位置していた光導波路12の端面が平面91(92)の略中央部に移動する。その結果、ステップS16における研磨時において平面91(92)の角が欠けた場合においても、光導波路12の端面が欠けることがなくなる。即ち、光導波路12の端面そのものが欠けにくくなる構成とすることが可能となる。これにより、光導波路12の各端面からの光損失を極力抑えることが可能となる。 As described above, in the optical modulator 8 to which the present invention is applied, since the protective materials 86 and 87 are attached at each end portion, the end surface of the optical waveguide 12 that is conventionally located at the corner of the top end surface is formed. Moves to substantially the center of the plane 91 (92). As a result, even if the corners of the flat surface 91 (92) are chipped during the polishing in step S16, the end faces of the optical waveguide 12 are not chipped. That is, it becomes possible to make the end face of the optical waveguide 12 less likely to be chipped. This makes it possible to suppress light loss from each end face of the optical waveguide 12 as much as possible.

また、保護材86,87の材質を基板11の材質に対応する最適な材質で構成することにより、ステップS16における研磨速度を基板11における第1の端面84,第2の端面85から端面86a,87aにかけて均一にすることができる。これにより、光導波路12の端面が加工時に丸くなることがなくなり、平坦な研磨面からなる平面91,92を得ることができ、光導波路12の端面における反射損失を最小限に抑えることが可能となる。また、各平面91,92を構成する端面の結晶方位を同一にすることにより、反射損失を更に抑え込むことも可能となる。 Further, by configuring the material of the protective materials 86, 87 to be an optimum material corresponding to the material of the substrate 11, the polishing rate in step S16 can be adjusted from the first end surface 84, the second end surface 85 to the end surface 86a of the substrate 11. It is possible to make it uniform over 87a. As a result, the end face of the optical waveguide 12 does not become round during processing, flat surfaces 91 and 92 made of flat polished surfaces can be obtained, and reflection loss at the end face of the optical waveguide 12 can be minimized. Become. Further, the reflection loss can be further suppressed by making the crystal orientations of the end faces forming the planes 91 and 92 the same.

さらに、この保護材86,87をあえて設けることにより、ステップS16における研磨の精度が向上し、得られる平面91(92)の光導波路12に対する垂直性も向上する。その結果、かかる垂直性の逸脱による光損失も最小限に抑えることが可能となる。 Further, by intentionally providing the protective materials 86 and 87, the polishing accuracy in step S16 is improved, and the perpendicularity of the obtained flat surface 91 (92) to the optical waveguide 12 is also improved. As a result, it is possible to minimize the light loss due to the deviation of the verticality.

また、入射側反射防止膜63、出射側反射防止膜64は、基板11における第1の端面84,第2の端面85から端面86a,87aにかけて広範囲に亘って形成されているため、非常に安定であり、剥がれにくく、さらに成膜の再現性をも向上させることが可能となる。 Further, the incident-side antireflection film 63 and the emission-side antireflection film 64 are formed over a wide range from the first end face 84, the second end face 85 to the end faces 86a, 87a of the substrate 11, and thus are very stable. Therefore, peeling is less likely to occur, and the reproducibility of film formation can be improved.

実際に、保護材86,87を設けたことによる効果を実験的に検証すべく、保護材86,87を貼り付けた後の平面91(92)の研磨を行ったところ、光導波路12の端面部分における欠けや曲がりは一切発生せず、入射側反射防止膜63,出射反射防止膜64の被着に適した、平坦な光学研磨が施されていることを確認することができる。 In practice, in order to experimentally verify the effect of providing the protective materials 86 and 87, the flat surface 91 (92) after the protective materials 86 and 87 were attached was polished, and the end face of the optical waveguide 12 was polished. It is possible to confirm that the optical polishing is performed flat, which is suitable for depositing the incident side antireflection film 63 and the emission antireflection film 64 without any chipping or bending in the part.

特に第1の保護材86並びに第2の保護材87を、基板11と同一の材質から構成し、また平面91,92を形成する保護材86,87の端面86a,87aと第1の端面84,第2の端面85とが、互いに同一の結晶方位を有するように加工することにより、結晶の硬度が両者間で同一となるため、研磨速度の違いにより平面91,92が傾くこともなくなる。 Particularly, the first protective material 86 and the second protective material 87 are made of the same material as the substrate 11, and the end surfaces 86a, 87a and the first end surface 84 of the protective materials 86, 87 forming the flat surfaces 91, 92 are formed. By processing so that the second end surface 85 and the second end surface 85 have the same crystal orientation, the hardness of the crystal becomes the same between the two, so that the planes 91 and 92 do not tilt due to the difference in polishing rate.

このような構成の光変調器8では、入射側反射防止膜63を介して入射され光導波路12を伝搬される単一の偏波成分のみ光が、発振器16から供給された周波数f の変調信号により位相変調されて、出射側反射防止膜64を介して出射される。しかも、本発明を適用した光変調器8では、各端部において保護材86,87を貼り付けることにより、光導波路12の端面を平面91(92)の略中央部に移動させることができるため、光導波路12の端面の欠けや丸まり、光導波路12と平面91,92間の垂直性の確保、平面91,92における研磨精度の向上が可能となり、歩留まりを向上させることも可能となる。 In the optical modulator 8 having such a configuration, light of only a single polarization component that is incident through the incident-side antireflection film 63 and propagates in the optical waveguide 12 is modulated at the frequency f m supplied from the oscillator 16. The signal is phase-modulated by the signal and emitted through the emission-side antireflection film 64. Moreover, in the optical modulator 8 to which the present invention is applied, the end faces of the optical waveguide 12 can be moved to the substantially central portion of the flat surface 91 (92) by attaching the protective material 86, 87 at each end portion. The chipping or rounding of the end face of the optical waveguide 12, the verticality between the optical waveguide 12 and the planes 91, 92 can be secured, and the polishing accuracy on the planes 91, 92 can be improved, and the yield can be improved.

ここで、入射された光の単一の偏波成分のみが伝搬されるプロトン交換法により作製された単一偏光型光導波路と、入射された光の直交する偏波成分のみ両方が伝搬されるTi拡散法により作製された直交偏光型光導波路について、図4、図5、図6に示すように、幅W =1.9[mm]、長さL =27.4[mm]、厚みT =0.5[mm]のLiNbO 結晶基板11に3本の光導波路12A,12B、12Cを形成し、光導波路12A,12B、12Cの上部に幅W =1.9[mm]、長さL =1.5[mm]、厚みT =0.5[mm]の保護材86,87を接着して、保護材86,87の端面とLiNbO 結晶基板11の端面を研磨することにより、3本の光導波路12A,12B、12Cの入射面と出射面を平面に仕上げたLiNbO 結晶基板ブロックとして、それぞれ3本の光導波路12A,12B、12Cの光路幅W が6.0[μm]、6.3[μm]、6.6[μm]、6.9[μm]、7.2[μm]、7.5[μm]の6種類のサンプルを10個作製して、3本の光導波路12A,12B、12Cの入射面A 、B 、C と出射面A 、B 、C における反射率を測定し、各サンプルのフィネスと透過率を求めたところ、次のような結果が得られた。 Here, only a single polarization type optical waveguide made by the proton exchange method in which only a single polarization component of incident light is propagated and only orthogonal polarization components of the incident light are propagated Regarding the orthogonal polarization type optical waveguide manufactured by the Ti diffusion method, as shown in FIGS. 4, 5 and 6, width W 1 =1.9 [mm], length L 1 =27.4 [mm], Three optical waveguides 12A, 12B and 12C are formed on a LiNbO 3 crystal substrate 11 having a thickness T 1 =0.5 [mm], and a width W 2 is 1.9 [mm] above the optical waveguides 12A, 12B and 12C. ], the length L 2 =1.5 [mm], and the thickness T 2 =0.5 [mm], the protective materials 86 and 87 are adhered, and the end surfaces of the protective materials 86 and 87 and the end surface of the LiNbO 3 crystal substrate 11 are bonded. by polishing the three optical waveguides 12A, 12B, the incident surface and the exit surface of the 12C as LiNbO 3 crystal substrate blocks and finished flat, three optical waveguides 12A respectively, 12B, 12C optical path width W 3 of 10 samples of 6 types of 6.0 [μm], 6.3 [μm], 6.6 [μm], 6.9 [μm], 7.2 [μm], 7.5 [μm] After being manufactured, the reflectances on the incident surfaces A 1 , B 1 , C 1 and the emission surfaces A 2 , B 2 , C 2 of the three optical waveguides 12A, 12B, 12C were measured, and the finesse and the transmittance of each sample were measured. Was obtained, the following results were obtained.

すなわち、直交偏光型光導波路のフィネスは、30〜45程度であったのに対し、単一偏光型光導波路では、50〜65程度のフィネスが得られる。また、直交偏光型光導波路の透過率は、12.5〜25[%]程度であったのに対し、単一偏光型光導波路では、20〜32.5[%]程度の透過率が得られている。 That is, the finesse of the orthogonal polarization type optical waveguide was about 30 to 45, whereas the finesse of the single polarization type optical waveguide was about 50 to 65. Further, the transmittance of the orthogonal polarization type optical waveguide was about 12.5 to 25[%], whereas the transmittance of about 20 to 32.5[%] was obtained with the single polarization type optical waveguide. Has been.

なお本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば図7に示すような往復変調型の光変調器51にも適用することができる。この光変調器51において上述した光変調器8と同一の構成、要素については、図1,2における説明を引用し、ここでの説明を省略する。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the invention can be applied to a reciprocal modulation type optical modulator 51 as shown in FIG. Regarding the configuration and elements of the optical modulator 51 that are the same as those of the optical modulator 8 described above, the description in FIGS. 1 and 2 is cited, and the description thereof is omitted here.

光変調器51は、図7の(a)に示すように、基板11と、基板11上に単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成されてなり伝搬する光の位相を変調する光導波路12と、この基板11において光導波路12を被覆するように積層されるバッファ層14と、変調電界の方向が光の伝搬方向に対して略垂直になるように光導波路12の上面に設けられた電極83と、光導波路12の上部に配設される第1の保護材86並びに第2の保護材87と、平面91上に被着される反射防止膜63と、平面92上に被着される出射側反射膜94とを備えている。 As shown in (a) of FIG. 7, the optical modulator 51 is formed as a substrate 11 and a region on the substrate 11 in which a guided mode exists only for a single polarization component. The optical waveguide 12 that modulates the phase of light to be generated, the buffer layer 14 that is laminated on the substrate 11 so as to cover the optical waveguide 12, and the direction of the modulation electric field is substantially perpendicular to the light propagation direction. The electrode 83 provided on the upper surface of the optical waveguide 12, the first protective material 86 and the second protective material 87 provided on the upper portion of the optical waveguide 12, and the antireflection film 63 deposited on the flat surface 91. And an emission-side reflection film 94 attached on the flat surface 92.

また、この光変調器51を実際に使用する場合には、更に図7の(b)に示すように、図示しない光源からの入力光を伝送し或いは光変調器51から出力される出力光を外部へ伝送するための光ファイバ等で構成される光伝送路23と、上記入力光並びに出力光を分離するための光サーキュレータ21と、この光サーキュレータ21に光接続されるフォーカサー22からなる光学系が実装され、電極83の一端側に配設され周波数f の変調信号を発振する発振器16と、電極83の他端側に配設される終端抵抗18とがさらに配設される。 When actually using the optical modulator 51, as shown in FIG. 7B, the input light from a light source (not shown) is transmitted or the output light output from the optical modulator 51 is changed. An optical system including an optical transmission line 23 configured by an optical fiber or the like for transmitting to the outside, an optical circulator 21 for separating the input light and the output light, and a focuser 22 optically connected to the optical circulator 21. Is further provided, and an oscillator 16 disposed on one end side of the electrode 83 for oscillating a modulation signal having a frequency f m and a terminating resistor 18 disposed on the other end side of the electrode 83 are further disposed.

反射防止膜63は、第1の端面84並びに第1の保護材86の端面86aとの間で形成される平面91上に被着される。この反射防止膜63は、低反射膜により構成されていてもよいし、無コートで構成することにより、低反射膜を被着したのと同等の効果が得られるようにしてもよい。 The antireflection film 63 is deposited on the flat surface 91 formed between the first end surface 84 and the end surface 86a of the first protective material 86. The antireflection film 63 may be formed of a low reflection film, or may be formed uncoated to obtain the same effect as when the low reflection film is applied.

フォーカサー22は、光サーキュレータ21を通過した入力光を光導波路12の端部へ集束させるとともに、光導波路12の端部から反射防止膜63を透過した出力光を集光してこれを光サーキュレータ21へ送る。このフォーカサー22は、光導波路12の径に応じたスポット径となるように入力光を光結合させるためのレンズ等で構成してもよい。 The focuser 22 focuses the input light that has passed through the optical circulator 21 on the end portion of the optical waveguide 12, collects the output light that has passed through the antireflection film 63 from the end portion of the optical waveguide 12, and collects the output light. Send to. The focuser 22 may be composed of a lens or the like for optically coupling the input light so that the spot diameter corresponds to the diameter of the optical waveguide 12.

このような構成からなる光変調器51は、単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路12の一の端部につき高反射膜としての出射側反射膜94を設け、他の端部につき反射防止膜63を設けることにより、いわゆる往復変調型の光変調器として動作する。光導波路12に入射された入力光は、単一の偏波成分のみが光導波路12を伝搬しながら変調され、端面の出射側反射膜94により反射された後、再び光導波路12を伝搬して反射防止膜63を透過してフォーカサー22側に出射され単一の偏波成分のみの出力光となる。同時に、発振器16から供給される周波数f の電気信号は、入力光を変調しつつ電極83上を伝搬した後、終端抵抗18により吸収されることになる。 In the optical modulator 51 having such a configuration, one end of the optical waveguide 12 formed as a region in which a guided mode exists only for a single polarization component is emitted as a high reflection film. By providing the side reflection film 94 and providing the antireflection film 63 at the other end, it operates as a so-called reciprocal modulation type optical modulator. The input light incident on the optical waveguide 12 is modulated while propagating only a single polarized component in the optical waveguide 12, is reflected by the exit side reflection film 94 on the end face, and then propagates again in the optical waveguide 12. After passing through the antireflection film 63, it is emitted to the focuser 22 side and becomes output light having only a single polarization component. At the same time, the electrical signal of the frequency f m supplied from the oscillator 16 is absorbed by the terminal resistor 18 after propagating on the electrode 83 while modulating the input light.

また、この光変調器51は、図7の(c)に示すように、発振器25並びに終端抵抗27を電極83の一端側に設け、発振器25から供給される電気信号を電極83上において伝搬させた上で、これを電極83の他端側で反射させるようにしてもよい。このとき、発振器25から供給される電気信号と、電極83の他端側で反射された電気信号を分けるためのアイソレータ26を設けるようにしてもよい。また、この光変調器51では、反射率の高い入射側反射膜93を被着させる。これにより光導波路12内部において光を共振させることができる。また、この入射側反射膜93の代替として、上述した低反射率の反射防止膜63を被着させるようにしてもよい。これにより、光を光導波路12内において一度だけ往復させつつ、位相変調を施すことも可能となる。 Further, as shown in (c) of FIG. 7, this optical modulator 51 is provided with an oscillator 25 and a terminating resistor 27 on one end side of an electrode 83 to propagate an electric signal supplied from the oscillator 25 on the electrode 83. Then, this may be reflected on the other end side of the electrode 83. At this time, an isolator 26 for separating the electric signal supplied from the oscillator 25 and the electric signal reflected on the other end side of the electrode 83 may be provided. Further, in this optical modulator 51, an incident side reflection film 93 having a high reflectance is applied. This allows light to resonate inside the optical waveguide 12. Further, as an alternative to the incident side reflection film 93, the above-mentioned antireflection film 63 having a low reflectance may be applied. This makes it possible to perform phase modulation while the light reciprocates once in the optical waveguide 12.

この光変調器51では、出射側反射膜94により反射される光の位相に合わせて電気信号の反射位相を調整することにより、電極83を往復する電気信号それぞれにより光の位相を変調させることができるため、変調効率を増大させることができる。特に、保護材86,87を貼り付けることにより、上述の如く膜63,94の剥がれや欠け等を抑え、フィネスをより向上させた光変調器51では、光変調効率をさらに増大させることが可能となる。 In the optical modulator 51, the reflection phase of the electric signal is adjusted according to the phase of the light reflected by the emission side reflection film 94, so that the phase of the light can be modulated by each electric signal reciprocating through the electrode 83. Therefore, the modulation efficiency can be increased. In particular, by attaching the protective materials 86 and 87, the peeling and chipping of the films 63 and 94 can be suppressed as described above, and the optical modulator 51 with improved finesse can further increase the optical modulation efficiency. Becomes

また、これら光変調器51を光コム発生器に適用した場合において、電極を往復する電気信号により、光導波路12内で共振する光につき往復変調を施すことが可能となる。かかる場合において、発生させたサイドバンドの各周波数(波長)における強度分布は、図8に示すように、電極83へ印加する電気信号の変調周波数を25GHzとし、そのパワーを0.5Wとした場合において、光導波路12内に加わる変調の大きさとして表される変調指数は、伝搬方向あたりπラジアンである。この結果より、位相を半波長動かすために必要な電圧として定義される半波長電圧Vπは、7.1Vであることが分かる。 Further, when these optical modulators 51 are applied to an optical comb generator, it is possible to perform reciprocal modulation on light that resonates in the optical waveguide 12 by an electric signal that reciprocates through the electrodes. In such a case, the intensity distribution at each frequency (wavelength) of the generated sideband is as shown in FIG. 8 when the modulation frequency of the electric signal applied to the electrode 83 is 25 GHz and its power is 0.5 W. In, the modulation index expressed as the magnitude of the modulation applied in the optical waveguide 12 is π radian per propagation direction. From this result, it can be seen that the half-wave voltage Vπ defined as the voltage required to move the phase by half a wavelength is 7.1V.

なお、この光変調器51は、電気信号を反射させる代わりに、信号源としての発振器16の出力を分割することにより、電極83の両端から電気信号を別々に駆動入力するようにしてもよいし、電極83の両端にそれぞれ別の発振器16を接続することにより、これを実行するようにしてもよい。 The optical modulator 51 may divide the output of the oscillator 16 as a signal source, instead of reflecting the electric signal, to separately drive and input the electric signal from both ends of the electrode 83. This may be performed by connecting different oscillators 16 to both ends of the electrode 83.

ここで、本発明に係る光変調器8,51において、変調信号が供給される光導波路12の上面に設けられた電極83は、リッジ構造を有するものとすることによって、光変調効率をさらに向上させることができる。 Here, in the optical modulators 8 and 51 according to the present invention, the electrode 83 provided on the upper surface of the optical waveguide 12 to which the modulation signal is supplied has a ridge structure to further improve the optical modulation efficiency. Can be made

ここで、このようにして作成される上記光変調器8,51は、図9、図10に示すように、上記ステップS16において、平面91,92を互いに平行に研磨し、この研磨された平面91,92上に、上記入射側反射防止膜63と出射側反射防止膜64に替えて、入射側反射膜93と出射側反射膜94を、それぞれ一面に亘って形成させることにより、光コム発生器1として機能する。 Here, in the optical modulators 8 and 51 thus produced, as shown in FIGS. 9 and 10, in the step S16, the flat surfaces 91 and 92 are polished parallel to each other, and the polished flat surfaces are obtained. By forming an incident-side reflection film 93 and an emission-side reflection film 94 on 91 and 92 instead of the incident-side antireflection film 63 and the emission-side antireflection film 64, respectively, an optical comb is generated. It functions as a container 1.

すなわち、光コム発生器1において、入射側反射膜93及び出射側反射膜94は、光導波路12に入射した光を共振させるために互いに平行となるように設けられたものであり、光導波路12を通過する光を往復反射させることにより共振させる光共振器5を構成する。 That is, in the optical comb generator 1, the incident side reflection film 93 and the emission side reflection film 94 are provided so as to be parallel to each other in order to resonate the light incident on the optical waveguide 12. The optical resonator 5 is configured to resonate the light passing therethrough to resonate.

入射側反射膜93は、図示しない光源から周波数νの光が入射される。また、この入射側反射膜93は、出射側反射膜94により反射されて、かつ光導波路12を通過した単一の偏波成分の光を反射する。出射側反射膜94は、光導波路12を通過した単一の偏波成分の光を反射する。またこの出射側反射膜94は、光導波路12を通過した単一の偏波成分の光を一定の割合で外部に出射する。 Light of frequency ν 1 is incident on the incident side reflection film 93 from a light source (not shown). Further, the incident side reflection film 93 reflects the light of the single polarization component reflected by the emission side reflection film 94 and having passed through the optical waveguide 12. The emission side reflection film 94 reflects the light of the single polarization component that has passed through the optical waveguide 12. Further, the emission side reflection film 94 emits the light of the single polarization component passing through the optical waveguide 12 to the outside at a constant rate.

なお、これら入射側反射膜93及び/又は出射側反射膜94は、それぞれ平面91,92一面に亘って形成されていてもよいが、光導波路12の端部のみを最低限被覆するように形成されていればよい。 Although the incident-side reflection film 93 and/or the emission-side reflection film 94 may be formed over the entire planes 91 and 92, they are formed so as to cover only the end of the optical waveguide 12 at a minimum. It should have been done.

終端抵抗18は、電極83の終端に取り付けられる抵抗器であり、終端における電気信号の反射を防止することにより、その波形の乱れを防ぐ。 The terminating resistor 18 is a resistor attached to the terminating end of the electrode 83, and prevents the reflection of the electric signal at the terminating end to prevent the waveform from being disturbed.

図11は、入射側反射膜93が形成される平面91上を図2中A方向から示している。 FIG. 11 shows the plane 91 on which the incident side reflection film 93 is formed, from the direction A in FIG.

光導波路12の光入射端を含む第1の端面84と保護材86の端面86aとにより、同一の平面91が形成されている。この形成される平面91は、傾き0.05°以下である。この傾き0.05°の平面91に対して、1/eビーム径10μmの光が傾き0.05°の端面で反射される場合における損失を計算すると、4×10−4であり、入射側反射膜93の反射率と比較して無視できるほど小さい。 The first end surface 84 including the light incident end of the optical waveguide 12 and the end surface 86a of the protective material 86 form the same plane 91. The formed plane 91 has an inclination of 0.05° or less. The loss when light with a 1/e 2 beam diameter of 10 μm is reflected by an end face with an inclination of 0.05° with respect to the plane 91 with an inclination of 0.05° is 4×10 −4 It is negligibly smaller than the reflectance of the side reflection film 93.

このように第1の端面84並びに第2の端面85を光導波路12に対して略垂直に形成させることにより、これに被着される入射側反射膜93並びに出射側反射膜94により単一の偏波成分の光を効率よく共振させることができる。 By thus forming the first end face 84 and the second end face 85 substantially perpendicular to the optical waveguide 12, the incident side reflection film 93 and the emission side reflection film 94 attached to the optical waveguide 12 form a single unit. The polarized light can be efficiently resonated.

上述の如き構成からなる光コム発生器1において、入射側反射膜93を介して外部から入射された光は、単一の偏波成分の光が光導波路12内を往路方向へ伝搬し出射側反射膜94により反射されるとともに一部外部へ透過する。この出射側反射膜94を反射した単一の偏波成分の光は光導波路12内を復路方向へ伝搬して入射側反射膜93により反射される。これが繰り返されることにより、単一の偏波成分の光で光導波路12内を共振することになる。 In the optical comb generator 1 having the above-described configuration, the light incident from the outside through the incident-side reflection film 93 has a single polarized light component propagating in the optical waveguide 12 in the outward direction and exiting side. The light is reflected by the reflective film 94 and partially transmitted to the outside. The light of the single polarization component reflected by the emission side reflection film 94 propagates in the optical waveguide 12 in the backward direction and is reflected by the incidence side reflection film 93. By repeating this, light with a single polarization component resonates in the optical waveguide 12.

また、単一の偏波成分の光が光導波路12内を往復する時間に同期した電気信号を電極83を介して駆動入力とすることにより、単一の偏波成分の光がこの光変調器8内を1回だけ通過する場合と比較して、数十倍以上の深い位相変調をかけることが可能となる。また入射される光の周波数ν を中心として、数百本ものサイドバンドを広帯域にわたり生成することができる。ちなみに、この生成される各サイドバンドの周波数間隔は、全て入力された電気信号の周波数f と同等である。したがって、光変調器8は、入射側反射防止膜63及び出射側反射防止膜64を入射側反射膜93及び出射側反射膜94に置き換えることにより、多数のサイドバンドにより構成される単一の偏波成分の光コムを発生する光コム発生器1として機能する。 Further, by inputting the electric signal synchronized with the time when the light of the single polarization component travels back and forth in the optical waveguide 12 through the electrode 83 as a driving input, the light of the single polarization component is converted into the optical modulator. It is possible to perform deep phase modulation several tens of times or more as compared with the case where the signal passes through the inside 8 only once. Also, hundreds of sidebands can be generated over a wide band around the frequency ν 1 of the incident light. Incidentally, the frequency intervals of the generated sidebands are all equal to the frequency f m of the input electric signal. Therefore, the light modulator 8 has a single polarization band composed of a large number of side bands by replacing the incident side antireflection film 63 and the emission side antireflection film 64 with the incident side reflection film 93 and the emission side reflection film 94. It functions as an optical comb generator 1 that generates an optical comb of wave components.

光コム発生器1は、共振手段を構成する入射側反射膜93から出射側反射膜94にかけて貫通するように少なくとも電気光学効果を有する基板11にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路12を備えているので、入射側反射膜93を介して入射された光の単一の偏波成分のみが、光導波路12を伝搬されて、出射側反射膜94を介して単一の偏波成分のみの光変調出力として光コムを発生することができる。 The optical comb generator 1 guides only a single polarization component on the substrate 11 having at least the electro-optical effect so as to penetrate from the incident side reflection film 93 to the emission side reflection film 94 which form the resonance means. Since the optical waveguide 12 formed as the region where the mode exists is provided, only a single polarization component of the light incident through the incident side reflection film 93 is propagated through the optical waveguide 12, An optical comb can be generated as an optical modulation output of only a single polarization component via the emission side reflection film 94.

上述の如く、本発明を適用した光変調器8,51では、各端部において保護材86,87を貼り付けて構成するため、従来において、端面最上部の角に位置していた光導波路12の端面が平面91(92)の略中央部に移動する結果、ステップS17における研磨時において平面91(92)の角が欠けた場合においても、光導波路12の端面が欠けることがなくなる。即ち、光導波路12の端面そのものが欠けにくくなる構成とすることが可能となる。これにより、光導波路12の各端面からの光損失を極力抑えることが可能となっている。しかも、この保護材86,87を設けることにより、被着すべき入射側反射膜93並びに出射側反射膜94が平面91,92から他の側面に回り込むことによる膜厚の変化を抑えることができる。このため、反射率を確保する上で重要となる光導波路12の端面付近の膜厚を最適化することができ、反射率をより向上させることができる。 As described above, in the optical modulators 8 and 51 to which the present invention is applied, since the protective materials 86 and 87 are attached to the respective end portions, the optical waveguide 12 that is conventionally located at the uppermost corner of the end face. As a result, the end surface of the optical waveguide 12 is moved to the substantially central portion of the flat surface 91 (92), so that even if the corner of the flat surface 91 (92) is chipped during the polishing in step S17, the end surface of the optical waveguide 12 is not chipped. That is, it becomes possible to make the end face of the optical waveguide 12 less likely to be chipped. This makes it possible to suppress the optical loss from each end face of the optical waveguide 12 as much as possible. Moreover, by providing the protective materials 86 and 87, it is possible to suppress a change in the film thickness due to the incident side reflection film 93 and the emission side reflection film 94 to be adhered from the flat surfaces 91 and 92 to other side surfaces. . Therefore, the film thickness near the end face of the optical waveguide 12, which is important for ensuring the reflectance, can be optimized, and the reflectance can be further improved.

また、入射側反射膜93、出射側反射膜94は、基板11における第1の端面84,第2の端面85から端面86a,87aにかけて広範囲に亘って形成されているため、非常に安定であり、剥がれにくく、さらに成膜の再現性をも向上させることが可能となる。 Further, the incident-side reflection film 93 and the emission-side reflection film 94 are extremely stable because they are formed over a wide range from the first end face 84, the second end face 85 to the end faces 86a, 87a of the substrate 11. Further, it is difficult to peel off, and it is possible to improve the reproducibility of film formation.

実際に、保護材86,87を設けたことによる効果を実験的に検証すべく、保護材86,87を貼り付けた後の平面91(92)の研磨を行ったところ、光導波路12の端面部分における欠けや曲がりは一切発生せず、入射側反射膜93,出射側反射膜94の被着に適した、平坦な光学研磨が施されていることを確認することができる。 In practice, in order to experimentally verify the effect of providing the protective materials 86 and 87, the flat surface 91 (92) after the protective materials 86 and 87 were attached was polished, and the end face of the optical waveguide 12 was polished. It is possible to confirm that flat optical polishing suitable for deposition of the incident-side reflection film 93 and the emission-side reflection film 94 is performed without any chipping or bending in the part.

特に第1の保護材86並びに第2の保護材87を、基板11と同一の材質から構成し、また平面91,92を形成する保護材86,87の端面86a,87aと第1の端面84,第2の端面85とが、互いに同一の結晶方位を有するように加工することにより、結晶の硬度が両者間で同一となるため、研磨速度の違いにより平面91,92が傾くこともなくなる。 Particularly, the first protective material 86 and the second protective material 87 are made of the same material as the substrate 11, and the end surfaces 86a, 87a and the first end surface 84 of the protective materials 86, 87 forming the flat surfaces 91, 92 are formed. By processing so that the second end surface 85 and the second end surface 85 have the same crystal orientation, the hardness of the crystal becomes the same between the two, so that the planes 91 and 92 do not tilt due to the difference in polishing rate.

このように、本発明を適用した光変調器8、光コム発生器1では、各端部において保護材86,87を貼り付けることにより、図11に示すように光導波路12の端面を平面91(92)の略中央部に移動させることができるため、光導波路12の端面の欠けや丸まり、光導波路12と平面91,92間の垂直性の確保、平面91,92における研磨精度の向上、入射側反射膜93及び出射側反射膜94の剥がれや回り込みの抑制、入射側反射膜93及び出射側反射膜94における反射率の向上、設計した反射特性の実現、反射膜の性能再現性向上が可能となる。その結果、入射側反射膜93及び出射側反射膜94より構成される光共振器5のフィネスを向上させることができ、性能のよい光変調器、光コム発生器を再現性よく作製することが可能となり、歩留まりを向上させることも可能となる。 As described above, in the optical modulator 8 and the optical comb generator 1 to which the present invention is applied, the end faces of the optical waveguide 12 are flattened as shown in FIG. Since it can be moved to the substantially central part of (92), the end face of the optical waveguide 12 is chipped or rounded, the verticality between the optical waveguide 12 and the planes 91, 92 is secured, and the polishing accuracy on the planes 91, 92 is improved. It is possible to suppress peeling and wraparound of the incident-side reflection film 93 and the emission-side reflection film 94, improve the reflectance of the incident-side reflection film 93 and the emission-side reflection film 94, realize designed reflection characteristics, and improve the performance reproducibility of the reflection film. It will be possible. As a result, it is possible to improve the finesse of the optical resonator 5 composed of the incident side reflection film 93 and the emission side reflection film 94, and to manufacture an optical modulator and an optical comb generator with good reproducibility with good reproducibility. It becomes possible and the yield can be improved.

また、本発明は、例えば図12に示すような構成の導波路型光変調器8A(光コム発生器1A)に適用される。 Further, the present invention is applied to, for example, a waveguide type optical modulator 8A (optical comb generator 1A) having a configuration as shown in FIG.

この導波路型光変調器8A(光コム発生器1A)は、図1,2(図9,10)に示した導波路型光変調器8(光コム発生器1A)における電極83をリッジ構造を有するものにしたものであって、上述した光変調器8(光コム発生器1)と同一の構成、要素については、図1,2(図9,10)における説明を引用し、ここでの説明を省略する。 In this waveguide type optical modulator 8A (optical comb generator 1A), the electrode 83 in the waveguide type optical modulator 8 (optical comb generator 1A) shown in FIGS. 1 and 2 (FIGS. 9 and 10) has a ridge structure. For the same configuration and elements as those of the optical modulator 8 (optical comb generator 1) described above, the description in FIGS. 1 and 2 (FIGS. 9 and 10) is cited. Is omitted.

この導波路型光変調器8A(光コム発生器1A)において、基板11は、例えば引き上げ法により育成された3〜4インチ径のLiNbO やGaAs等の大型結晶をウェハ状に切り出したものである。この切り出した基板11上には、機械研磨や化学研磨等の処理を施されることにより、リッジ構造を有する電極83Aを形成するための凸条部20が設けられる。 In this waveguide type optical modulator 8A (optical comb generator 1A), the substrate 11 is obtained by cutting a large crystal such as LiNbO 3 or GaAs having a diameter of 3 to 4 inches grown by a pulling method into a wafer shape. is there. The ridges 20 for forming the electrodes 83A having a ridge structure are provided on the cut-out substrate 11 by subjecting it to mechanical polishing, chemical polishing, or the like.

光導波路12は、プロトン交換法やTi拡散法により、入射端から出射端にかけて貫通するように形成され、単一の偏波成分の光を伝搬させるべく単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成として形成されている。 The optical waveguide 12 is formed so as to penetrate from the entrance end to the exit end by the proton exchange method or the Ti diffusion method, and guides only the single polarization component in order to propagate the light of the single polarization component. It is formed as a formation where the wave modes are present.

この光導波路12を構成する層の屈折率は、基板11等の他層よりも単一の偏波成分に対してのみ屈折率が高く設定されている。光導波路12に入射した光は、単一の偏波成分のみが光導波路12の境界面で全反射しながら伝搬する。 The refractive index of the layer forming the optical waveguide 12 is set higher than that of other layers such as the substrate 11 only for a single polarized component. In the light incident on the optical waveguide 12, only a single polarization component propagates while being totally reflected at the boundary surface of the optical waveguide 12.

このような方法に基づいて作製したLiNbO結晶型の光導波路12は、屈折率が電界に比例して変化するポッケルス効果や、屈折率が電界の自乗に比例して変化するカー効果等の電気光学効果を有するため、かかる物理現象を利用して単一の偏波成分の光の変調を行うことができる。 The LiNbO 3 crystal type optical waveguide 12 manufactured based on such a method has electrical properties such as the Pockels effect in which the refractive index changes in proportion to the electric field and the Kerr effect in which the refractive index changes in proportion to the square of the electric field. Since it has an optical effect, the light of a single polarization component can be modulated by utilizing such a physical phenomenon.

リッジ構造を有する電極83Aは、凸条部20上に形成された主電極を有し、例えばTiやPt、Au等の金属材料からなる。凸条部20上に主電極が形成されたリッジ構造を有する電極83Aは、発振器16から供給された周波数f の変調信号を光導波路12に駆動入力とすることにより、光導波路12内を伝搬する光に位相変調をかける。 The electrode 83A having a ridge structure has a main electrode formed on the ridge portion 20, and is made of a metal material such as Ti, Pt, or Au. The electrode 83A having a ridge structure in which the main electrode is formed on the ridge portion 20 propagates in the optical waveguide 12 by inputting the modulated signal of the frequency f m supplied from the oscillator 16 to the optical waveguide 12. Phase modulation is applied to the light.

このような構造の導波路型光変調器8A(光コム発生器1A)の作製方法について、図13を用いて説明をする。 A method of manufacturing the waveguide type optical modulator 8A (optical comb generator 1A) having such a structure will be described with reference to FIG.

すなわち、先ずステップS21において、LiNbO 結晶からなる基板11の表面にフォトレジストのパターン13を作製する。 That is, first, in step S21, a photoresist pattern 13 is formed on the surface of the substrate 11 made of LiNbO 3 crystal.

次にステップS22へ移行し、表面にフォトレジストのパターン13が作製されたLiNbO 結晶の基板11をプロトン交換液例えば安息香酸に浸漬した状態で加熱して、基板11の表面層部分のLiをHに置換させるプロトン交換法によって、単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として光導波路12を形成する。 Next, in step S22, the LiNbO 3 crystal substrate 11 having the photoresist pattern 13 formed on the surface thereof is heated while being immersed in a proton exchange liquid such as benzoic acid to remove Li in the surface layer portion of the substrate 11. By the proton exchange method of substituting with H + , the optical waveguide 12 is formed as a region where the guided mode exists only for a single polarized component.

なお、このステップS21、22の光導波路12の作製工程においては、プロトン交換法に限定されるものではなく、例えば、ステップS21において、LiNbO 結晶からなる基板11の表面にフォトレジストのパターン13を作製し、LiNbO 結晶からなる基板11の表面にTiを蒸着させ、このフォトレジストを除去することにより、ミクロンサイズの幅で構成されるTiの細線を作製して、次のステップS22において、このTiの細線が形成された基板11を加熱することにより、Ti原子を基板11中に熱拡散させて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として光導波路12を形成するTi拡散法にこれを代替してもよい。 The step of producing the optical waveguide 12 in steps S21 and S22 is not limited to the proton exchange method. For example, in step S21, the photoresist pattern 13 is formed on the surface of the substrate 11 made of LiNbO 3 crystal. Then, Ti is vapor-deposited on the surface of the substrate 11 made of LiNbO 3 crystal, and the photoresist is removed to produce a Ti fine line having a width of a micron size. By heating the substrate 11 on which the thin wire of Ti is formed, the Ti atoms are thermally diffused in the substrate 11 and the optical waveguide 12 is formed as a region where the waveguide mode exists only for a single polarization component. This may be replaced by the Ti diffusion method to be formed.

次にステップS23へ移行し、光導波路12が形成された基板11のレジストパターン13を除去し、さらに、機械研磨や化学研磨等の処理により、図14に示すように、リッジ構造を有する電極83Aを形成するための凸条部20が設けられる。 Next, the process proceeds to step S23, the resist pattern 13 of the substrate 11 on which the optical waveguide 12 is formed is removed, and the electrode 83A having a ridge structure is formed by a process such as mechanical polishing or chemical polishing, as shown in FIG. A ridge portion 20 for forming the ridge is provided.

次にステップS24へ移行し、バッファ層14としてのSiO 薄膜を基板11表面に蒸着させる。このステップS24では、SiO ウェハを基板11表面に貼り付ける方法によりバッファ層14を形成させるようにしてもよい。かかる場合には、後述するステップS25における電極の取り付け領域を考慮して、この蒸着させたバッファ層14を研磨することにより適当な膜厚に制御するようにしてもよい。 Next, in step S24, a SiO 2 thin film as the buffer layer 14 is deposited on the surface of the substrate 11. In this step S24, the buffer layer 14 may be formed by a method of attaching a SiO 2 wafer to the surface of the substrate 11. In such a case, the vapor deposition buffer layer 14 may be polished to control the film thickness to an appropriate thickness in consideration of the electrode attachment region in step S25 described later.

次にステップS25へ移行し、図15の要部縦断面に示すように、基板11のバッファ層14上にリッジ構造を有する電極83Aを形成させる。 Next, the process proceeds to step S25, and an electrode 83A having a ridge structure is formed on the buffer layer 14 of the substrate 11 as shown in the vertical cross section of the main part of FIG.

次にステップS26へ移行し、光導波路12の上部において保護材86,87を接着する。この保護材86,87の接着方法については、接着剤で貼り付けるようにしてもよいし、他の手法に基づいて直接的に接合するようにしてもよい。この保護材86,87は、基板11をLiNbO結晶で構成した場合には、同一材質としてのLiNbOにより構成してもよい。このステップS26においては、貼り付けた保護材86,87につき、それぞれ端面86a,87aが第1の端面84,第2の端面85との間で、それぞれ平面91,92を形成することができるように、切り揃える。 Next, in step S26, the protective materials 86 and 87 are adhered to the upper portion of the optical waveguide 12. Regarding the method of adhering the protective materials 86 and 87, they may be attached by an adhesive, or they may be directly joined based on another method. When the substrate 11 is made of LiNbO 3 crystal, the protective materials 86 and 87 may be made of the same material, LiNbO 3 . In this step S26, it is possible to form flat surfaces 91 and 92 between the end surfaces 86a and 87a of the attached protective materials 86 and 87 and the first end surface 84 and the second end surface 85, respectively. And cut them into pieces.

本発明を適用した光変調器8Aでは、最後のステップS27において、この得られた平面91,92を研磨して、この研磨された平面91,92上に入射側反射防止膜63、出射側反射防止膜64をそれぞれ一面に亘って形成させる。 In the optical modulator 8A to which the present invention is applied, in the final step S27, the obtained planes 91 and 92 are polished, and the incident side antireflection film 63 and the emission side reflection are provided on the polished planes 91 and 92. The prevention films 64 are formed over the respective surfaces.

また、本発明を適用した光コム発生器1Aでは、上記ステップS27において、平面91,92を互いに平行に研磨し、この研磨された平面91,92上に、上記入射側反射防止膜63と出射側反射防止膜64に替えて、入射側反射膜93と出射側反射膜94を、それぞれ一面に亘って形成させる。 In addition, in the optical comb generator 1A to which the present invention is applied, the flat surfaces 91 and 92 are polished in parallel with each other in step S27, and the incident-side antireflection film 63 and the outgoing light are emitted onto the polished flat surfaces 91 and 92. Instead of the side anti-reflection film 64, an incident side reflection film 93 and an emission side reflection film 94 are formed over one surface.

このような構成の光変調器8A、光コム発生器1Aでは、入射端から入射され光導波路12を伝搬される単一の偏波成分のみ光に対して、リッジ構造を有する電極83Aに発振器16から供給された周波数f の変調信号により、効率よく位相変調をかけることができる。 In the optical modulator 8A and the optical comb generator 1A having such a configuration, the oscillator 16 is provided in the electrode 83A having the ridge structure with respect to only the light of a single polarization component which is incident from the incident end and propagates through the optical waveguide 12. The phase modulation can be efficiently performed by the modulation signal of the frequency f m supplied from

しかも、本発明を適用した光変調器8A、光コム発生器1Aでは、各端部において保護材86,87を貼り付けることにより、光導波路12の端面を平面91(92)の略中央部に移動させることができるため、光導波路12の端面の欠けや丸まり、光導波路12と平面91,92間の垂直性の確保、平面91,92における研磨精度の向上が可能となり、歩留まりを向上させることも可能となる。 In addition, in the optical modulator 8A and the optical comb generator 1A to which the present invention is applied, the end faces of the optical waveguide 12 are made substantially central in the plane 91 (92) by attaching the protective materials 86 and 87 at each end. Since it can be moved, chipping or rounding of the end face of the optical waveguide 12, securing verticality between the optical waveguide 12 and the planes 91, 92, and improving polishing accuracy on the planes 91, 92 are possible, thus improving the yield. Will also be possible.

また、光コム発生器1Aでは、入射側反射膜93を介して外部から入射された光は光導波路12内を往路方向へ単一の偏波成分のみが伝搬し出射側反射膜94により反射されるとともに一部外部へ透過する。この出射側反射膜94を反射した単一の偏波成分の光は光導波路12内を復路方向へ伝搬して入射側反射膜93により反射される。これが繰り返されることにより、単一の偏波成分の光が光導波路12内を共振することになる。 Further, in the optical comb generator 1A, only a single polarization component of the light incident from the outside through the incident side reflection film 93 propagates in the optical waveguide 12 in the outward direction and is reflected by the emission side reflection film 94. It also partially penetrates to the outside. The light of the single polarization component reflected by the emission side reflection film 94 propagates in the optical waveguide 12 in the backward direction and is reflected by the incidence side reflection film 93. By repeating this, the light of the single polarization component resonates in the optical waveguide 12.

また、単一の偏波成分の光が光導波路12内を往復する時間に同期した電気信号を電極83Aを介して駆動入力とすることにより、単一の偏波成分の光がこの光変調器8内を1回だけ通過する場合と比較して、数十倍以上の深い位相変調をかけることが可能となる。また入射される光の周波数νを中心として、数百本ものサイドバンドを広帯域にわたり生成することができる。ちなみに、この生成される各サイドバンドの周波数間隔は、全て入力された電気信号の周波数f と同等である。したがって、光変調器8Aは、多数のサイドバンドにより構成される単一の偏波成分の光コムを発生する光コム発生器1Aとして機能する。 Further, by inputting an electric signal synchronized with the time when the light of the single polarization component makes a round trip in the optical waveguide 12 as a driving input through the electrode 83A, the light of the single polarization component is converted into the optical modulator. It is possible to perform deep phase modulation several tens of times or more as compared with the case where the signal passes through the inside 8 only once. Also, hundreds of sidebands can be generated over a wide band around the frequency ν 1 of the incident light. Incidentally, the frequency intervals of the generated sidebands are all equal to the frequency f m of the input electric signal. Therefore, the optical modulator 8A functions as an optical comb generator 1A that generates an optical comb having a single polarization component configured by a number of sidebands.

このように、本発明を適用した光コム発生器1Aでは、共振手段を構成する入射側反射膜93から出射側反射膜94にかけて貫通するように少なくとも電気光学効果を有する基板にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路12を備えているので、入射側反射膜93を介して入射された光の単一の偏波成分のみが、光導波路12を伝搬されて、出射側反射膜94を介して単一の偏波成分のみの光変調出力として光コムを発生することができ、また、各端部において保護材86,87を貼り付けて構成するため、従来において、端面最上部の角に位置していた光導波路の端面が平面91(92)の略中央部に移動する。その結果、ステップS27における研磨時において平面91(92)の角が欠けた場合においても、光導波路12の端面が欠けることがなくなる。即ち、光導波路12の端面そのものが欠けにくくなる構成とすることが可能となる。これにより、光導波路12の各端面からの光損失を極力抑えることが可能となる。 As described above, in the optical comb generator 1A to which the present invention is applied, a single polarization is formed on at least a substrate having an electro-optical effect so as to penetrate from the incident side reflection film 93 forming the resonance means to the emission side reflection film 94. Since the optical waveguide 12 formed as a region where the guided mode exists only for the wave component is provided, only a single polarization component of the light incident through the incident side reflection film 93 is After being propagated through the optical waveguide 12, an optical comb can be generated as an optical modulation output of only a single polarization component via the emitting side reflection film 94, and the protective material 86, 87 is attached at each end. Since it is attached, the end face of the optical waveguide, which has been positioned at the uppermost corner of the end face in the past, moves to the substantially central portion of the plane 91 (92). As a result, even when the corner of the flat surface 91 (92) is chipped during the polishing in step S27, the end face of the optical waveguide 12 is not chipped. That is, it becomes possible to make the end face of the optical waveguide 12 less likely to be chipped. This makes it possible to suppress light loss from each end face of the optical waveguide 12 as much as possible.

しかも、この光変調器8Aは、図15の要部縦断面に示すように、基板11のバッファ層14上に形成されたリッジ構造を有する電極83Aを備えているので、さらに、変調効率を向上させることができる。 Moreover, this optical modulator 8A is provided with the electrode 83A having the ridge structure formed on the buffer layer 14 of the substrate 11 as shown in the longitudinal cross section of the main part of FIG. 15, so that the modulation efficiency is further improved. Can be made

ここで、この光変調器8Aにおいて、基板11のバッファ層14上に形成されたリッジ構造を有する電極83Aのリッジ幅RWを10、12、14、16、及び18[μm]、リッジ溝の平均深さAVD(Average depths)を3.3、2.96、4.79、及び4.72[μm]とした光変調器8Aの試料を作成して、25GHzにおける駆動電圧(AC Vpi)と直流駆動電圧(DC Vpi)を実測して結果を図16、図17に示す。Vpiは位相をπラジアン変調するために必要な電圧である。 Here, in this optical modulator 8A, the ridge width RW of the electrode 83A having a ridge structure formed on the buffer layer 14 of the substrate 11 is 10, 12, 14, 16, and 18 [μm], and the average of the ridge grooves is A sample of the optical modulator 8A having depths AVD (Average depths) of 3.3, 2.96, 4.79, and 4.72 [μm] was prepared, and the drive voltage (AC Vpi) at 25 GHz and DC The drive voltage (DC Vpi) was measured and the results are shown in FIGS. Vpi is the voltage required to modulate the phase by π radians.

すなわち、リッジ構造を有さない電極構造の従来の光変調器では、25GHzにおける駆動電圧(AC Vpi)が8〜10V程度で、直流駆動電圧(DC Vpi)は、6〜6.5V程度であったのに対し、リッジ構造を有する電極83Aを備える光変調器8Aでは、25GHzにおける駆動電圧(AC Vpi)が3.5〜7.5V程度で、直流駆動電圧(DC Vpi)は、5〜6V程度になっている。 That is, in the conventional optical modulator having an electrode structure having no ridge structure, the drive voltage (AC Vpi) at 25 GHz is about 8 to 10 V, and the DC drive voltage (DC Vpi) is about 6 to 6.5 V. On the other hand, in the optical modulator 8A including the electrode 83A having the ridge structure, the drive voltage (AC Vpi) at 25 GHz is about 3.5 to 7.5 V, and the DC drive voltage (DC Vpi) is 5 to 6 V. It has become a degree.

このようにリッジ構造を設けることにより、25GHzにおける駆動電圧(AC Vpi)は、リッジ構造の無い場合と比較して平均的な電圧が元の約70%に低下しており、電力ではおよそ50%の低下に相当する。また、直流駆動電圧(DC Vpi)は、リッジ構造の無い場合と比較して平均的な電圧が元の約80%に低下しており、電力ではおよそ50%の低下に相当する。 By providing the ridge structure in this way, the drive voltage (AC Vpi) at 25 GHz is reduced to about 70% of the original average voltage as compared with the case without the ridge structure, and the power is about 50%. Equivalent to a decrease in Further, the DC drive voltage (DC Vpi) has an average voltage reduced to about 80% of the original voltage as compared with the case without the ridge structure, which corresponds to a reduction of about 50% in electric power.

すなわち、この光変調器8A、光コム発生器1Aでは、光導波路12の基板11と同じ硬さを持つ部材から構成され、上記部材における少なくとも一の端面が上記光導波路12における光入射端又は光出射端を含む上記基板11の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路12の上部に配設される第1の保護材86並びに第2の保護材87を備え、上記部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより形成される平面に入射側反射防止膜63又は入射側反射膜93及び出射側反射防止膜63又は出射側反射膜94それぞれ被着されているので、光導波路端面に欠けが発生することを防ぐとともに、高反射膜取り付けの安定化を図り、入射側反射膜93及び出射側反射膜94より構成される光共振器5のフィネスを向上させることができ、しかも、リッジ構造を有する電極83Aを備えることにより駆動電力を低減することができる。 That is, the optical modulator 8A and the optical comb generator 1A are composed of a member having the same hardness as the substrate 11 of the optical waveguide 12, and at least one end face of the member is a light incident end or a light in the optical waveguide 12. A first protective material 86 and a second protective material 87, which are disposed on the optical waveguide 12 so as to form the same plane as the end surface of the substrate 11 including the emission end, are provided. Since the incident-side antireflection film 63 or the incident-side reflection film 93 and the emission-side antireflection film 63 or the emission-side reflection film 94 are respectively deposited on the plane formed by polishing the end face of the substrate, the optical waveguide end face is formed. It is possible to prevent the occurrence of chipping in the optical fiber, stabilize the attachment of the high reflection film, and improve the finesse of the optical resonator 5 including the incident side reflection film 93 and the emission side reflection film 94. Driving power can be reduced by providing the electrode 83A having a ridge structure.

したがって、上述の如き構成の光変調器光変調器8、8A、光変調器51は、光導波路12を上面から形成させるための基板11と同じ硬さを持つ部材86,87を、少なくともその一の端面が上記光導波路12における光入射端又は光出射端を含む上記基板11の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路12の上部に配設し、上記部材86,87の端面と上記基板11の端面を研磨することにより形成された上記平面上に共振手段を構成する入射側反射膜93並びに出射側反射膜94を被着させるので、導波路端面の角の加工時における欠けや丸まりを抑え、各反射膜につき端面最上部の角の部分で剥がれることなく安定して被着させることができ、反射膜の反射率や光共振器のフィネスを向上させ、デバイスそのものの機能を高めることができ、共振手段を構成する入射側反射膜93から出射側反射膜94にかけて貫通するように少なくとも電気光学効果を有する基板11にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路12を備えることにより、入射側反射膜93を介して入射された光の単一の偏波成分のみが、光導波路12を伝搬されて、出射側反射膜94を介して単一の偏波成分のみの光変調出力として安定した光コムを発生することができる光コムを発生器1、1Aとして機能する。 Therefore, in the optical modulators 8 and 8A and the optical modulator 51 having the above-described configuration, at least one of the members 86 and 87 having the same hardness as the substrate 11 for forming the optical waveguide 12 from the upper surface is provided. Is disposed above the optical waveguide 12 so that its end face forms the same plane as the end face of the substrate 11 including the light incident end or the light emitting end of the optical waveguide 12, and the end faces of the members 86 and 87. Since the incident-side reflection film 93 and the emission-side reflection film 94 that form the resonance means are deposited on the plane formed by polishing the end face of the substrate 11, chipping during corner processing of the waveguide end face may occur. Suppresses rounding and allows each reflective film to be deposited stably without peeling off at the corners at the top of the end face. It improves the reflectance of the reflective film and the finesse of the optical resonator, and enhances the function of the device itself. A waveguide mode exists only for a single polarization component in the substrate 11 having at least the electro-optical effect so as to penetrate from the incident side reflection film 93 constituting the resonance means to the emission side reflection film 94. By providing the optical waveguide 12 formed as a region in which the light is incident, only a single polarization component of the light incident through the incident side reflection film 93 is propagated through the optical waveguide 12 and the emission side reflection film. An optical comb capable of generating a stable optical comb as an optical modulation output of only a single polarization component via 94 functions as the generators 1 and 1A.

上述の如き光変調器8、8A、光変調器51における光導波路12は、入射側反射膜93から出射側反射膜94にかけて貫通するように少なくとも電気光学効果を有する基板11にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成されることにより、単一の偏波成分のみのレーザー光や光コムを出力することのできる低電力型のレーザー光源や光コム発生器を構築することができる。 The optical waveguides 12 in the optical modulators 8 and 8A and the optical modulator 51 as described above have a single polarization in the substrate 11 having at least an electro-optical effect so as to penetrate from the incident side reflection film 93 to the emission side reflection film 94. A low-power laser light source or optical comb that can output a laser beam or optical comb with only a single polarization component by being formed as a region where a guided mode exists only for the wave component. A generator can be built.

次に、本発明を適用した低電力型光コムモジュールを利用した光コム発生器110の構成を図18のブロック図に示す。 Next, the configuration of the optical comb generator 110 using the low power type optical comb module to which the present invention is applied is shown in the block diagram of FIG.

この光コム発生器110は、本発明を適用した低電力型光コムモジュール100Aから出力される光コムの一部を分岐する光カップラ111と、光カップ111により分岐された光を検出する光検出器112と、この光検出器112により得られる光検出信号が供給される制御回路113などを備える。 The optical comb generator 110 includes an optical coupler 111 that branches a part of the optical comb output from the low-power type optical comb module 100A to which the present invention is applied, and an optical detector that detects the light branched by the optical cup 111. And a control circuit 113 to which a photodetection signal obtained by the photodetector 112 is supplied.

光コムモジュール100Aは、図示しないレーザー光源からレーザー光が入射されるとともに、バイアス・ティー114を介してRF変調信号が入力されることにより、入射されたレーザー光の単一の偏波成分に対してRF変調信号により位相変調をかけることにより、光コムを発生して出力する。この光コムモジュール100Aは、温度調節回路119による温度制御によって、光導波路に設けられた入射側反射膜と出射側反射膜による共振手段の共振長が制御されるようになっている。 The optical comb module 100A receives laser light from a laser light source (not shown) and inputs an RF modulation signal through the bias tee 114, so that a single polarization component of the incident laser light is received. An optical comb is generated and output by performing phase modulation with the RF modulation signal. In this optical comb module 100A, the resonance length of the resonance means by the incident side reflection film and the emission side reflection film provided in the optical waveguide is controlled by the temperature control by the temperature adjustment circuit 119.

制御回路113は、光検出信号から制御目標に対する誤差を求め、その誤差がゼロとなるような制御信号を生成してバイアス・ティー114に供給する。 The control circuit 113 obtains an error with respect to the control target from the light detection signal, generates a control signal that makes the error zero, and supplies the control signal to the bias tee 114.

光コムモジュール100AのDCバイアスに加えることにより、光コムモジュール100Aの共振周波数を入力レーザー周波数に追従させることができる。 By adding to the DC bias of the optical comb module 100A, the resonant frequency of the optical comb module 100A can be made to follow the input laser frequency.

制御回路113は、プリント基板単体の場合やRFミキサやアイソレータとプリント基板の組み合わせの場合もある。光検出器112の光検出信号と同期信号のミキシングによって制御目標からの誤差量に応じた制御信号を作り出す。 The control circuit 113 may be a printed circuit board alone or a combination of an RF mixer or an isolator and a printed circuit board. By mixing the photodetection signal of the photodetector 112 and the synchronizing signal, a control signal corresponding to the amount of error from the control target is generated.

同期信号としてRF変調信号源の出力の一部を使うことができる。その場合、光検出器112の動作帯域はRF駆動周波数以上であることが必要である。 A part of the output of the RF modulation signal source can be used as the synchronization signal. In that case, the operating band of the photodetector 112 needs to be equal to or higher than the RF driving frequency.

制御回路113では、位相調整器を介してミキサに光検出信号と同期信号を入力して得られる信号の低周波数成分を取って誤差信号とする。または同期信号としてRF駆動信号は別の変調信号(ディザ信号)を使用することが可能である。レーザー周波数または光コムモジュール100Aの共振周波数に、共振モードのFSRと比べて小さい振幅の変調を与えておいて、光検出器112の出力信号と同期信号のミキシングを行う。ディザ信号周波数が低ければ、光検出信号をアナログ・デジタル変換器によりデジタル信号に変換したのちにデジタル信号処理の積和演算で誤差信号を生成することも可能である。 In the control circuit 113, the low frequency component of the signal obtained by inputting the photodetection signal and the synchronizing signal to the mixer via the phase adjuster is taken as the error signal. Alternatively, another modulation signal (dither signal) can be used as the RF drive signal as the synchronization signal. The laser frequency or the resonance frequency of the optical comb module 100A is modulated with a smaller amplitude than that of the resonance mode FSR, and the output signal of the photodetector 112 and the synchronizing signal are mixed. If the dither signal frequency is low, it is also possible to convert the photodetection signal into a digital signal by an analog-digital converter and then generate an error signal by a product-sum operation of digital signal processing.

誤差信号の周波数特性を調整したものが制御信号としてバイアス・ティー114経由で光コムモジュール100AのDCバイアスに加えられる。一般的には、誤差信号は比例、積分、微分の各機能を持った回路に入力され、それらの成分の振幅調整により制御ループの周波数特性が決まり、光コムモジュール100Aの共振周波数が入力レーザーの発振周波数に追従するように制御される。 The adjusted frequency characteristic of the error signal is added as a control signal to the DC bias of the optical comb module 100A via the bias tee 114. Generally, the error signal is input to a circuit having functions of proportional, integral, and derivative, and the frequency characteristics of the control loop are determined by adjusting the amplitudes of these components, and the resonance frequency of the optical comb module 100A is the input laser. It is controlled so as to follow the oscillation frequency.

また、本発明を適用した低電力型光コムモジュールを利用した光コム発生器120の構成を図19のブロック図に示す。 The block diagram of FIG. 19 shows the configuration of the optical comb generator 120 using the low power type optical comb module to which the present invention is applied.

この光コム発生器120は、本発明を適用した低電力型光コムモジュール100Aの反射光を利用して共振器制御を行うもので、低電力型光コムモジュール100Aの反射光の一部が光カップラ111により分岐されて光検出器112に入射されるようになっている。 The optical comb generator 120 performs resonator control by utilizing the reflected light of the low power type optical comb module 100A to which the present invention is applied, and a part of the reflected light of the low power type optical comb module 100A is optical. It is branched by the coupler 111 and is incident on the photodetector 112.

この光コム発生器120における各構成要素は図18に示した光コム発生器110の構成要素と同じであり、対応する構成要素について、図19中に同一符号を付して詳細な説明を省略する。 Each constituent element of the optical comb generator 120 is the same as the constituent element of the optical comb generator 110 shown in FIG. 18, and corresponding constituent elements are designated by the same reference numerals in FIG. 19 and detailed description thereof is omitted. To do.

制御回路113は光検出器112により得られる光検出信号から制御目標に対する誤差を求め、その誤差がゼロとなるような制御信号を出力する。その制御信号を光コムモジュールのDCバイアスに加えることにより光コムモジュール100Aの共振周波数を入力レーザー周波数に追従させることができる。 The control circuit 113 obtains an error with respect to the control target from the photodetection signal obtained by the photodetector 112, and outputs a control signal such that the error becomes zero. By applying the control signal to the DC bias of the optical comb module, the resonance frequency of the optical comb module 100A can be made to follow the input laser frequency.

さらに、本発明を適用した低電力型光コムモジュールは、例えば、図20に示すような構成の光コム光源130を構築することができる。
この光コム光源130は、単一周波数発振のレーザー光源131、レーザー光源131から出射された単一周波数のレーザー光を2つのレーザー光に分離する光カップラや光ビームスプリッタ等の分離光学系132、分離光学系132により分離された一方のレーザー光の周波数をシフトする周波数シフタ135、それぞれ低電力型光コムモジュールを用いた2つの光コム発生器(OFCG1、OFCG2)130A,130B等を備える。
Further, in the low power type optical comb module to which the present invention is applied, for example, the optical comb light source 130 configured as shown in FIG. 20 can be constructed.
The optical comb light source 130 includes a laser light source 131 that oscillates a single frequency, a separation optical system 132 such as an optical coupler or an optical beam splitter that separates a single frequency laser light emitted from the laser light source 131 into two laser lights, A frequency shifter 135 for shifting the frequency of one of the laser beams separated by the separation optical system 132, two optical comb generators (OFCG1, OFCG2) 130A, 130B each using a low power type optical comb module, and the like are provided.

この光コム光源130では、1台の単一周波数発振のレーザー光源131から出射されるレーザー光が分離光学系132により2つのレーザー光に分離されて2台の光コム発生器(OFCG1,OFCG2)130A,130Bに入力されるようになっている。 In this optical comb light source 130, the laser light emitted from one single-frequency-oscillation laser light source 131 is separated into two laser lights by a separation optical system 132, and two optical comb generators (OFCG1 and OFCG2) are provided. It is adapted to be input to 130A and 130B.

2台の光コム発生器130A,130Bは、互いに異なる周波数f +Δf と周波数f で発振する発振器133A,133Bにより駆動される。それぞれの発振器133A,133Bは、共通の基準発振器134により位相同期されることにより、f +Δf とf の相対周波数が安定になる。光コム発生器(OFCG1)130Aの前には、音響光学周波数シフタ(AOFS)のような周波数シフタ135を設けて、入力されたレーザー光にこの周波数シフタ135により周波数f の光周波数シフトを与えるようになっている。これにより、キャリア周波数間のビート周波数が直流信号ではなく周波数f の交流信号になる。その結果、キャリア周波数の高周波側サイドバンドのビート信号と低周波側サイドバンドのビート信号がビート信号のキャリア周波数間のビート周波数f を挟んで相対する周波数領域に発生するため位相比較に都合が良い。 The two optical comb generators 130A and 130B are driven by oscillators 133A and 133B that oscillate at different frequencies f m +Δf m and frequency f m . The respective oscillators 133A and 133B are phase-locked by the common reference oscillator 134, so that the relative frequencies of f m +Δf m and f m become stable. A frequency shifter 135 such as an acousto-optic frequency shifter (AOFS) is provided in front of the optical comb generator (OFCG1) 130A, and the input laser light is given an optical frequency shift of frequency f a by this frequency shifter 135. It is like this. As a result, the beat frequency between the carrier frequencies is not a DC signal but an AC signal of frequency f a . As a result, convenient to the phase comparison for the beat signal of the beat signal and the low-frequency sideband of the frequency sideband of the carrier frequency is generated in the opposite frequency domain across the beat frequency f a between the carrier frequency of the beat signal good.

2つの光コム発生器(OFCG1,OFCG2)130A,130Bは、それぞれ本発明を適用した低電力型光コムモジュールにより構成されるもので、入力されるレーザー光の単一の偏波成分のみを位相変調することにより、単一の偏波成分の光コムを出力することができる。 この光コム光源130は、1台の単一周波数発振のレーザー光源131を共通として、2台の光コム発生器(OFCG1、OFCG2)130A,130Bの中心周波数と周波数間隔の異なる二つの光コムを発生するもので、例えば、本件発明者が先に提案している特許5231883号に係る距離計や光学的三次元形状測定機における第1及び第2の光源、すなわち、それぞれ周期的に強度又は位相が変調され、互いに変調周期が異なる干渉性のある基準光と測定光を出射する第1及び第2の光源として上記光コム光源130を用いることにより、2つの光コム発生器(OFCG1、OFCG2)130A,130Bから出射される単一の偏波成分の計測用の光コム出力を測定対象の表面にスキャンしながら照射して、表面からの反射光を照射ポイント一点一点について検出して距離(高さ)計算を行うことにより、安定した測定動作行う距離計や光学的三次元形状測定機の測定系を構築することができる。スキャンの座標と距離(高さ)の分布から対象物の表面形状が得られる。スキャナ光学系には様々な形態がある。テレセントリック光学系を使用すると測定範囲内で対象物に向かってほぼ垂直に光が入射するようにすることができる。 The two optical comb generators (OFCG1 and OFCG2) 130A and 130B are each configured by a low power type optical comb module to which the present invention is applied, and only a single polarization component of the input laser light is phased. By modulating, it is possible to output an optical comb having a single polarization component. This optical comb light source 130 uses two laser light sources 131 of single frequency oscillation in common and two optical comb generators (OFCG1, OFCG2) 130A and 130B having different center frequencies and frequency intervals. For example, the first and second light sources in the range finder and the optical three-dimensional shape measuring instrument according to Japanese Patent No. 5231883 previously proposed by the present inventor, that is, the intensity or phase, respectively, are generated. Are modulated, and two optical comb generators (OFCG1 and OFCG2) are used by using the above-mentioned optical comb light source 130 as the first and second light sources for emitting the reference light and the measuring light having the interfering property and the modulation periods different from each other. An optical comb output for measurement of a single polarization component emitted from 130A and 130B is irradiated while scanning the surface of the object to be measured, and reflected light from the surface is detected for each irradiation point to obtain a distance. By performing the (height) calculation, it is possible to construct a measuring system for a range finder or an optical three-dimensional shape measuring machine that performs a stable measuring operation. The surface shape of the object can be obtained from the coordinates of the scan and the distribution of the distance (height). There are various forms of scanner optics. The use of telecentric optics makes it possible for the light to be incident almost vertically on the object in the measuring range.

また、例えば、本件発明者が先に提案している特許5336921号や特許5363231号に係る振動計測装置における光源、すなわち、所定の周波数間隔のスペクトルであり、互いに変調周波数及び中心周波数が異なり、互いに位相同期され干渉性のある参照光と測定光とを出射する光源部として上記光コム光源130を用いることにより、2つの光コム発生器(OFCG1、OFCG2)130A,130Bから出射される単一の偏波成分の光コムを波長毎に分派する素子を介して波長によって異なる場所に照射して、安定した多点振動計測動作行う振動計測装置の測定系を構築することができる。 In addition, for example, the light source in the vibration measuring device according to Japanese Patent No. 5336921 or Japanese Patent No. 5363231 previously proposed by the inventor of the present invention, that is, a spectrum with a predetermined frequency interval, the modulation frequency and the central frequency are different from each other, By using the optical comb light source 130 as a light source unit for emitting the reference light and the measurement light that are phase-locked and coherent, a single light emitted from the two optical comb generators (OFCG1, OFCG2) 130A and 130B is used. It is possible to construct a measurement system of a vibration measuring device that performs a stable multipoint vibration measurement operation by irradiating an optical comb of a polarization component to a different place depending on the wavelength through an element that divides for each wavelength.

ここで、直交モードが混在する偏光成分を透過する光導波路を用いた光コム発生器により得られる光コムを用いる計測装置では、図22に○印を付して示すように、直交偏光成分による透過モード波形に変形が生じることがあり、しかも、発生する場所(主モードに対する相対位置)がばらばらであり、極小部が複数になるため制御の不安定要因になるが、単一の偏光成分のみ通す光導波路を用いることにより、図21に示すように、透過モード波形に変形が生じることがなくなり、光コム発生器としての安定化、光コムを含む計測装置の精度向上、誤差の低減などを図ることができる。 Here, in the measuring device using the optical comb obtained by the optical comb generator using the optical waveguide that transmits the polarization component in which the orthogonal modes are mixed, as shown by circles in FIG. The transmission mode waveform may be deformed, and the locations (relative positions with respect to the main mode) that occur may vary, and multiple local minima may cause unstable control, but only a single polarization component As shown in FIG. 21, by using the optical waveguide that passes through, the transmission mode waveform is not deformed, stabilizing as an optical comb generator, improving the accuracy of the measuring device including the optical comb, reducing errors, etc. Can be planned.

すなわち、光コム発生に直交する偏光成分は光コムを計測に利用する場合に、距離、高さの計測誤差の要因になり、また、光コム発生に直交する偏光成分は、光コム発生器の共振周波数をレーザー周波数に一致させるための制御を不安定にすることがあり、制御点のずれ、制御の発振の原因となり、また、光コムを計測に利用する場合に、距離、高さの計測誤差の要因になっていたが、単一の偏光成分のみ通過させる光導波路を用いて光コム発生を行うことにより、光コム発生に寄与しない直交偏光成分の出力が抑制され、光コム出力の偏光消光比を向上させ、単一偏光度を高めることができ、共振器制御を安定化させ、不要な干渉信号を除去して、光コムを用いた距離計測や形状計測における計測誤差を除去して計測精度の向上、システム全体の信頼性向上等を実現することができる。 That is, when the optical comb is used for measurement, the polarization component orthogonal to the generation of the optical comb causes a measurement error of the distance and the height, and the polarization component orthogonal to the generation of the optical comb is generated by the optical comb generator. The control for matching the resonance frequency to the laser frequency may become unstable, which may cause a shift in the control point and oscillation of the control. Also, when using the optical comb for measurement, measure the distance and height. Although it has been a factor of error, by generating an optical comb using an optical waveguide that passes only a single polarization component, the output of the orthogonal polarization component that does not contribute to the generation of the optical comb is suppressed, and the polarization of the optical comb output is reduced. The extinction ratio can be improved, the degree of single polarization can be increased, the resonator control can be stabilized, unnecessary interference signals can be removed, and measurement errors in distance measurement and shape measurement using an optical comb can be eliminated. It is possible to improve the measurement accuracy and the reliability of the entire system.

1,1A,110,120,130A,130B 光コム発生器、8,51 光変調器、11 基板、12 光導波路、14 バッファ層、16 発振器、18 終端抵抗、20 凸条部、21 光サーキュレータ、22 フォーカサー、63 反射防止膜、83,83A 電極、84 第1の端面、85 第2の端面、86 第1の保護材、86a,87a 端面、87 第2の保護材、91,92 平面、93 入射側反射膜、94 出射側反射膜、100A 低電力型光コムモジュール、111 光カップラ、112 光検出器、113 制御回路、114 バイアス・ティー、130 光コム光源、131 レーザー光源、132 分離光学系、135 周波数シフタ 1, 1A, 110, 120, 130A, 130B optical comb generator, 8, 51 optical modulator, 11 substrate, 12 optical waveguide, 14 buffer layer, 16 oscillator, 18 termination resistor, 20 ridge, 21 optical circulator, 22 Focuser, 63 Antireflection Film, 83, 83A Electrode, 84 First End Face, 85 Second End Face, 86 First Protective Material, 86a, 87a End Face, 87 Second Protective Material, 91, 92 Plane, 93 Incident side reflection film, 94 Emission side reflection film, 100A low power type optical comb module, 111 optical coupler, 112 photodetector, 113 control circuit, 114 bias tee, 130 optical comb light source, 131 laser light source, 132 separation optical system , 135 frequency shifter

Claims (15)

少なくとも電気光学効果を有する基板にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路と、
上記光導波路上に形成され変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記電極に供給される変調信号に応じて上記光導波路内を伝搬される光の位相を変調する光変調手段と、
上記光導波路の基板と同じ硬さを持つ部材から構成され、上記部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に配設される端面保護手段とを備え、
上記光導波路は、上記部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより平面にそれぞれ形成された光入射端面と光出射端面を有すること
を特徴とする光変調器。
An optical waveguide formed as a region in which a guided mode exists only for a single polarized component in a substrate having at least an electro-optical effect,
Light that is formed on the optical waveguide and that comprises an electrode for propagating a modulation signal in the forward direction or the backward direction, and that modulates the phase of the light that propagates in the optical waveguide according to the modulation signal supplied to the electrode Modulation means,
It is composed of a member having the same hardness as the substrate of the optical waveguide, and at least one end face of the member forms the same plane as the end face of the substrate including the light incident end or the light emitting end of the optical waveguide. An end face protection means disposed on the optical waveguide,
The optical modulator, wherein the optical waveguide has a light incident end surface and a light emitting end surface, which are respectively formed on a flat surface by polishing the end surface of the member and the end surface of the substrate.
上記光導波路は、プロトン交換により上記単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光変調器。 The optical modulator according to claim 1, wherein the optical waveguide is formed as a region where a waveguide mode exists only for the single polarized component by proton exchange. 上記光導波路は、非線形光学結晶からなることを特徴とする請求項1に記載の光変調器。 The optical modulator according to claim 1, wherein the optical waveguide is made of a non-linear optical crystal. 上記光変調手段は、上記発振手段から上記電極の一端側に供給された変調信号を反射する反射手段が上記電極の他端側にのみ設けられており、供給された変調信号を共振させることなく、上記往路方向へ伝搬する光の位相を上記往路方向へ伝搬する変調信号によって変調し、また、上記復路方向へ伝搬する光の位相を上記復路方向へ伝搬する変調信号によって変調することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の光変調器。 In the light modulating means, the reflecting means for reflecting the modulation signal supplied from the oscillating means to the one end side of the electrode is provided only on the other end side of the electrode, without resonating the supplied modulation signal. A phase of light propagating in the forward direction is modulated by a modulation signal propagating in the forward direction, and a phase of light propagating in the backward direction is modulated by a modulation signal propagating in the backward direction. The optical modulator according to any one of claims 1 to 3. 上記反射手段として、上記電極の一端には、他端から供給された変調信号を反射させるための反射器、並びに当該反射された変調信号の位相を調整するための移相器が配設されてなることを特徴とする請求項4に記載の光変調器。 As the reflecting means, a reflector for reflecting the modulation signal supplied from the other end and a phase shifter for adjusting the phase of the reflected modulation signal are provided at one end of the electrode. The optical modulator according to claim 4, wherein: 上記移相器は、上記反射された変調信号の位相を上記電極の形状、上記変調信号の周波数、並びに上記光導波路の群屈折率に応じて調整することを特徴とする請求項4に記載の光変調器。 The phase shifter adjusts the phase of the reflected modulation signal according to the shape of the electrode, the frequency of the modulation signal, and the group refractive index of the optical waveguide. Light modulator. 上記光変調手段の電極は、リッジ構造を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の光変調器。 The optical modulator according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrode of the optical modulator has a ridge structure. 所定の周波数の変調信号を発振する発振手段と、
互いに平行な入射側反射膜及び出射側反射膜より構成され、入射側反射膜を介して入射された光を共振させる共振手段と、
上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように少なくとも電気光学効果を有する基板にて単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成された光導波路と、
上記光導波路上に形成され上記発振手段から供給された変調信号を往路方向又は復路方向へ伝搬させるための電極からなり、上記入射側反射膜から上記出射側反射膜にかけて貫通するように形成され、上記発振手段から供給された上記変調信号に応じて上記共振手段により共振された光の位相を変調し、上記入射された光の周波数を中心としたサイドバンドを上記変調信号の周波数の間隔で生成する光コム発生手段と、
上記光導波路の基板と同じ硬さを持つ部材から構成され、上記部材における少なくとも一の端面が上記光導波路における光入射端又は光出射端を含む上記基板の端面と同一の平面を形成するように上記光導波路の上部に配設される端面保護手段とを備え、
上記入射側反射膜並びに上記出射側反射膜は、上記部材の端面と上記基板の端面を研磨することにより形成される平面にそれぞれ被着されてなること
を特徴とする光コム発生器。
Oscillation means for oscillating a modulation signal of a predetermined frequency,
Resonant means configured of an incident side reflection film and an emission side reflection film that are parallel to each other, and resonating means for resonating light incident through the incident side reflection film,
An optical waveguide formed as a region in which a waveguide mode exists only for a single polarization component in a substrate having at least an electro-optical effect so as to penetrate from the incident side reflection film to the emission side reflection film. When,
It is composed of an electrode for propagating the modulation signal supplied from the oscillating means on the optical waveguide in the forward direction or the backward direction, and is formed so as to penetrate from the incident side reflection film to the emission side reflection film, The phase of the light resonated by the resonating means is modulated according to the modulation signal supplied from the oscillating means, and sidebands centered on the frequency of the incident light are generated at intervals of the frequency of the modulation signal. Optical comb generating means
It is composed of a member having the same hardness as the substrate of the optical waveguide, and at least one end face of the member forms the same plane as the end face of the substrate including the light incident end or the light emitting end of the optical waveguide. An end face protection means disposed on the optical waveguide,
The optical comb generator, wherein the incident side reflection film and the emission side reflection film are respectively adhered to a plane formed by polishing the end face of the member and the end face of the substrate.
上記光導波路は、プロトン交換により上記単一の偏波成分に対してのみ導波モードが存在している領域として形成されていることを特徴とする請求項8に記載の光コム発生器。 9. The optical comb generator according to claim 8, wherein the optical waveguide is formed as a region in which a waveguide mode exists only for the single polarization component by proton exchange. 上記光導波路は、非線形光学結晶からなることを特徴とする請求項8に記載の光コム発生器。 The optical comb generator according to claim 8, wherein the optical waveguide is made of a non-linear optical crystal. 上記光変調手段は、上記発振手段から上記電極の一端側に供給された変調信号を反射する反射手段が上記電極の他端側にのみ設けられており、上記発振手段から供給された変調信号を共振させることなく、上記往路方向へ伝搬する光の位相を上記往路方向へ伝搬する変調信号によって変調し、また、上記復路方向へ伝搬する光の位相を上記復路方向へ伝搬する変調信号によって変調することを特徴とする請求項8乃至請求項10の何れか1項に記載の光コム発生器。 The light modulating means is provided with a reflecting means for reflecting the modulation signal supplied from the oscillating means to the one end side of the electrode only at the other end side of the electrode, and is provided with the modulation signal supplied from the oscillating means. Without resonating, the phase of the light propagating in the forward direction is modulated by the modulation signal propagating in the forward direction, and the phase of the light propagating in the return direction is modulated by the modulation signal propagating in the return direction. The optical comb generator according to any one of claims 8 to 10, characterized in that. 上記反射手段として、上記電極の一端には、他端から供給された変調信号を反射させるための反射器、並びに当該反射された変調信号の位相を調整するための移相器が配設されてなることを特徴とする請求項11に記載の光コム発生器。 As the reflecting means, a reflector for reflecting the modulation signal supplied from the other end and a phase shifter for adjusting the phase of the reflected modulation signal are provided at one end of the electrode. The optical comb generator according to claim 11, wherein: 上記移相器は、上記反射された変調信号の位相を上記電極の形状、上記変調信号の周波数、並びに上記光導波路の群屈折率に応じて調整することを特徴とする請求項12に記載の光コム発生器。 The phase shifter adjusts the phase of the reflected modulation signal according to the shape of the electrode, the frequency of the modulation signal, and the group refractive index of the optical waveguide. Optical comb generator. 上記光変調手段の電極は、リッジ構造を有することを特徴とする請求項8乃至請求項13の何れか1項に記載の光コム発生器。 The optical comb generator according to any one of claims 8 to 13, wherein the electrode of the light modulating means has a ridge structure. 上記光コム発生手段により得られる光コムの一部を検出する光検出手段と、
上記光検出手段により得られる光検出信号から、上記共振手段の共振長の制御目標に対する誤差をゼロにする制御信号を生成し、上記共振手段の共振長を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする請求項8乃至請求項14の何れか1項に記載の光コム発生器。
A light detecting means for detecting a part of the optical comb obtained by the optical comb generating means,
Control means for generating a control signal for zeroing the error of the resonance length of the resonance means with respect to the control target from the light detection signal obtained by the light detection means, and controlling the resonance length of the resonance means. The optical comb generator according to any one of claims 8 to 14.
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