JPH05341243A - モード変換器及び光フィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光フィルタを構成するのに適したモード変換
器を提供する。 【構成】 モード変換器10を導波路16と電波の導波管18
とにより構成する。導波路16は反転部12及びスペーサ部
14を光Ｌの導波方向Ｐに沿って交互に周期的に配置して
成り、導波管18は光導波方向Ｐに沿って電波Ｄを導波さ
せる。さらに各反転部12は電気光学結晶12a 及び12b を
光導波方向Ｐに沿って交互に周期的に配置して成る。電
気光学結晶12a 及び12b を電波Ｄの電場が及ぶ位置に配
置する。そして電気光学結晶12a 及び12b のＺ軸方向を
光導波方向Ｐと直交させると共に、電気光学結晶12a 及
び12b のＸ軸方向を互いに逆向きとしかつ電波Ｄの電場
の向きＲに平行とする。モード変換器10はモード変換効
率が高くかつ動作速度が速いので目的を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はモード変換器特に光フ
ィルタを構成するのに用いて好適なモード変換器と、モ
ード変換を利用して光を分離する光フィルタとに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、音波を用いて周期的な屈折率
変化を形成することにより光を分離するようにした光フ
ィルタが知られている。この光フィルタでは、音響光学
材料に、音波を入射し音響光学効果により周期的な屈折
率変化を形成する。そして第一偏光例えば常光を音響光
学材料に入射させ、周期的な屈折率変化により第一偏光
を当該偏光と直交する第二偏光例えば異常光へモード変
換する。モード変換は波長の等しい第一及び第二偏光間
で生じる。モード変換効率は、波長の等しい第一及び第
二偏光の伝搬定数差と屈折率変化の周期すなわち音波の
波長とが特定の関係を満足するとき最も大となり、また
特定の関係を満足しないときモード変換率は小さいか或
は実質的に零となる。しかもこれら偏光の伝搬定数差は
波長に応じて異なる値となる。従って音波の波長を変化
させることにより、変換効率が最も大となる第一及び第
二偏光の波長を任意に選択できる。また音波の波長は、
音波の周波数を変化させれば、変化する。従って音響光
学材料の出力光を偏光子に入射させることにより、所望
の波長を有する光を分離できる。

【０００３】また電波を用いて周期的な屈折率変化を形
成するようにした光フィルタが文献：特開平２−２５０
０４１号公報に開示されている。この光フィルタでは、
電気光学材料に、電波の電場を作用させ電気光学効果に
より周期的な屈折率変化を形成する。そしてこの屈折率
変化が形成する位相格子に光を入射し、これにより光を
回折して空間的に分離する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら音波を利
用する従来の光フィルタでは、音響光学材料を伝搬する
音波の速度が遅いので、分離する光の波長に応じた周期
の屈折率変化を音響光学材料の所定領域に形成するのに
要する時間（スイッチング時間）がマイクロ秒程度とな
り遅くなる。

【０００５】また電波を利用する従来の光フィルタで
は、電気光学材料の屈折率分布を電波によってのみ制御
するため、回折効率を必ずしも充分に高めることができ
ず従って分離した光の強度を必ずしも充分に高くするこ
とができない。

【０００６】この発明の目的は、上述した従来の問題点
を解決するため、効率良くモード変換を行なえる周期的
な屈折率変化を形成できかつ動作速度の速いモード変換
器及び光フィルタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、第一発明のモード変換器は、光導波方向に沿って交
互に周期的に配置した反転部及びスペーサ部を有する光
導波路と光導波方向に沿って電波を導波させる電波ガイ
ドとを備え、各反転部は光導波方向に沿って交互に周期
的に配置しＺ軸方向を光導波方向と直交させた第一及び
第二電気光学結晶を有し、第一及び第二電気光学結晶を
電波の電場が及ぶ位置に配置すると共にこれら光学結晶
のＸ軸方向又はＹ軸方向を互いに逆向きとしかつ電波の
電場の向きに平行として成ることを特徴とする。

【０００８】また第二発明のモード変換器は、光導波方
向に沿って交互に周期的に配置した反転部及びスペーサ
部を有する光導波路と光導波方向に沿って電波を導波さ
せる電波ガイドとを備え、各反転部は光導波方向に沿っ
て交互に周期的に配置しＺ軸方向を光導波方向と直交さ
せた第一及び第二磁気光学結晶を有し、第一及び第二磁
気光学結晶を電波の磁場が及ぶ位置に配置すると共にこ
れら光学結晶のＸ軸方向又はＹ軸方向を互いに逆向きと
しかつ電波の磁場の向きに平行として成ることを特徴と
する。

【０００９】さらに第三発明の光フィルタは、等価屈折
率が異なる第一及び第二光導波路を近接配置して成る方
向性結合器と光導波方向に沿って電波を導波させる電波
ガイドとを備え、第一及び第二光導波路の少なくとも一
方は反転部を有し、反転部は光導波方向に沿って交互に
周期的に配置しＺ軸方向を光導波方向と直交させた第一
及び第二電気光学結晶を有し、第一及び第二電気光学結
晶を電波の電場が及ぶ位置に配置すると共にこれら光学
結晶のＺ軸方向を互いに逆向きとしかつ電波の電場の向
きに平行にして成ることを特徴とする。

【００１０】また第四発明の光フィルタは、等価屈折率
が異なる第一及び第二光導波路を近接配置して成る方向
性結合器と光導波方向に沿って正弦波的に変化する電界
を形成する電極とを備え、第一及び第二光導波路の少な
くとも一方は反転部を有し、反転部は光導波方向に沿っ
て交互に周期的に配置しＺ軸方向を光導波方向と直交さ
せた第一及び第二電気光学結晶を有し、第一及び第二電
気光学結晶を電極が形成する電界が及ぶ位置に配置する
と共に、これら光学結晶のＺ軸方向を互いに逆向きとし
かつ電極が形成する電界の電場の向きに平行にして成る
ことを特徴とする。

【００１１】

【作用】第一発明によれば、第一及び第二電気光学結晶
のＺ軸方向を光導波方向と直交させると共に、これら電
気光学結晶のＸ軸又はＹ軸方向を互いに逆向きとしかつ
電波の電場の向きに平行とする。

【００１２】従って各反転部の第一及び第二電気光学結
晶に電波の電場を及ぼすことにより光導波方向に沿って
周期的に変化する屈折率変化を形成できる。しかもこの
屈折率変化は第一及び第二電気光学結晶のＸ軸又はＹ軸
方向を互いに逆向きとして形成されたものであるので、
この屈折率変化により、直交する２つの偏光（例えばＴ
Ｍモード光及びＴＥモード光）の一方を他方へ変換でき
る。

【００１３】電波の波長を変化させると、これに応じて
モード変換される偏光の波長が変化する。さらに光導波
方向における反転部の長さを短くするにつれ、及び又
は、スペーサ部の複屈折性を低くするにつれ、モード変
換可能な偏光の波長範囲が広くなる。従ってスペーサ部
の形成材料としては、複屈折性を有さない材料を用いる
のが最も好ましい。

【００１４】また第二発明によれば、第一及び第二磁気
光学結晶のＺ軸方向を光導波方向と直交させると共に、
これら磁気光学結晶のＸ軸又はＹ軸方向を互いに逆向き
としかつ電波の磁場の向きに平行とする。

【００１５】従って各反転部の第一及び第二磁気光学結
晶に電波の磁場を及ぼすことにより光導波方向に沿って
周期的に変化する屈折率変化を形成できる。しかもこの
屈折率変化は第一及び第二磁気光学結晶のＸ軸又はＹ軸
方向を互いに逆向きとして形成されたものであるので、
この屈折率変化により、直交する２つの偏光（例えばＴ
Ｍモード光及びＴＥモード光）の一方を他方へ変換でき
る。

【００１６】電波の波長を変化させると、これに応じて
モード変換される偏光の波長が変化する。さらに光導波
方向における反転部の長さを短くするにつれ、及び又
は、スペーサ部の複屈折性を低くするにつれ、モード変
換可能な偏光の波長範囲が広くなる。従ってスペーサ部
の形成材料としては、複屈折性を有さない材料を用いる
のが最も好ましい。

【００１７】さらに第三発明によれば、第一及び第二電
気光学結晶のＺ軸方向を光導波方向と直交させると共
に、これら電気光学結晶のＺ軸方向を互いに逆向きとし
かつ電波の電場の向きに平行とする。

【００１８】従って反転部の第一及び第二電気光学結晶
に電波の電場を及ぼすことにより光導波方向に沿って周
期的に変化する屈折率変化を形成できる。しかもこの屈
折率変化は第一及び第二電気光学結晶のＺ軸方向を互い
に逆向きとして形成されたものであるので、この屈折率
変化により、対称モード光（偶モード光）及び反対称モ
ード光（奇モード光）の一方を他方へ変換できる。電波
の波長を変化させると、これに応じてモード変換される
光の波長が変化する。

【００１９】一方、第一及び第二光導波路は方向性結合
器を構成する。しかもこの方向性結合器を導波する対称
モード光は第一及び第二光導波路の一方から、またこの
方向性結合器を導波する反対称モード光は第一及び第二
光導波路の他方から、選択的に出射する。従って第一及
び第二光導波路の少なくとも一方に反転部を設け、モー
ド変換を行なうことにより、光を波長に応じて選択的に
分離できる。

【００２０】また第四発明によれば、第一及び第二電気
光学結晶のＺ軸方向を光導波方向と直交させると共に、
これら電気光学結晶のＺ軸方向を互いに逆向きとしかつ
電極が形成する電界の電場の向きに平行とする。

【００２１】従って反転部の第一及び第二電気光学結晶
に電極が形成する電界を及ぼすことにより光導波方向に
沿って周期的に変化する屈折率変化を形成できる。しか
もこの屈折率変化は第一及び第二電気光学結晶のＺ軸方
向を互いに逆向きとして形成されたものであるので、こ
の屈折率変化により、対称モード光（偶モード光）及び
反対称モード光（奇モード光）の一方を他方へ変換でき
る。しかも電波の波長を変化させると、これに応じてモ
ード変換される光の波長が変化する。

【００２２】一方、第一及び第二光導波路は方向性結合
器を構成する。しかもこの方向性結合器を導波する対称
モード光は第一及び第二光導波路の一方から、またこの
方向性結合器を導波する反対称モード光は第一及び第二
光導波路の他方から、選択的に出射する。従って第一及
び第二光導波路の少なくとも一方に反転部を設け、モー
ド変換を行なうことにより、光を波長に応じて選択的に
分離できる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照し、発明の実施例につき説
明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概略的
に示してあるにすぎず、従って実施例を図示例に限定す
るものではない。

【００２４】図１は第一発明の実施例の構成を概略的に
示す全体斜視図であり、この実施例のモード変換器と偏
光子とを組み合わせて光フィルタを構成している状態を
示す。

【００２５】同図にも示すように、この実施例のモード
変換器１０は光Ｌの導波方向Ｐに沿って交互に周期的に
配置した反転部１２及びスペーサ部１４を有する光導波
路１６と、光導波方向Ｐに沿って電波Ｄを導波させる電
波ガイド１８とを備える。図中、電波Ｄの導波方向を符
号Ｑを付した矢印で示すと共に電波ガイド１８を一点鎖
線で示した。各反転部１２は、光導波方向Ｐに沿って交
互に周期的に配置しＺ軸方向を光導波方向Ｐと直交させ
た第一及び第二電気光学結晶１２ａ及び１２ｂを有す
る。

【００２６】そして第一及び第二電気光学結晶１２ａ及
び１２ｂを電波Ｄの電場が及ぶ位置に配置すると共に、
これら光学結晶１２ａ及び１２ｂのＸ軸方向を、互いに
逆向きとしかつ電波Ｄの電場の向きＲに平行とする。

【００２７】この実施例では、第一及び第二電気光学結
晶１２ａ及び１２ｂを複屈折性を有する結晶例えばＬｉ
ＮｂＯ₃ とし、これら結晶１２ａ及び１２ｂの光導波方
向Ｐにおける厚さを等しい厚さｔ₀ とする。そしてこれ
ら結晶１２ａ及び１２ｂを密着させて光導波方向Ｐに沿
って交互に配置する。光導波路１６が有する各反転部１
２においてこれら結晶１２ａ、１２ｂの配設順序及び配
設個数を同一とし、各反転部の光導波方向Ｐにおける厚
さをそれぞれ等しい厚さｔ₁ とする。

【００２８】またスペーサ部１４を複屈折性を有さない
材料から形成する。そして光導波路１６が有する各スペ
ーサ部１４の光導波方向Ｐにおける厚さをそれぞれ等し
い厚さＴ₀ とし、反転部１２及びスペーサ部１４を密着
させて光導波方向Ｐに沿って交互に配置する。反転部１
２の光導波方向Ｐにおける配設間隔は一定間隔Ｔ₁ （Ｔ
₁ ＝Ｔ₀ ＋ｔ₁ ）となる。さらに電波ガイド１８を導波
管とし、この電波ガイド１８を導波する電波Ｄの電場が
光導波路１６に及ぶように、電波ガイド１８内に光導波
路１６を配置する。電波Ｄの導波方向Ｑを光導波導波方
向Ｐに対して平行にする。図示例では、これら導波方向
Ｐ及びＱを逆向きとしているが同一方向としても良い。

【００２９】図２（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二電気
光学結晶のＺ軸方向と光導波方向との関係を概略的に示
す図である。同図にも示すように、第一及び第二電気光
学結晶１２ａ及び１２ｂの光軸（ｃ軸）をＺ軸とし、反
転部１２を構成する第一及び第二電気光学結晶１２ａ及
び１２ｂのＺ軸方向を光導波方向Ｐと直交させる。

【００３０】また図３（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二
電気光学結晶のＸ軸方向と電波の電場の向きとの関係を
概略的に示す図である。同図にも示すように、反転部１
２を構成する第一及び第二電気光学結晶１２ａ及び１２
ｂのＸ軸方向を、互いに逆向きとしかつ電波Ｄの電場の
向きＲと平行とする。

【００３１】これら図に示す例では、反転部１２を構成
する第一及び第二電気光学結晶１２ａ及び１２ｂのＺ軸
方向を同一とすると共にＹ軸方向を互いに逆向きとした
が、これらのＺ軸方向及びＹ軸方向を図示例に限定する
ものではない。

【００３２】この実施例のモード変換器１０は、常光
（Ｚ軸に垂直な偏波面を有する偏光）及び異常光（Ｚ軸
に平行な偏波面を有する偏光）の一方を他方へモード変
換するためのものであり、上述のようにＺ軸方向及びＸ
軸方向を定めることによって、これら常光及び異常光の
間のモード変換に寄与する電気光学係数の成分（以下、
モード変換寄与成分とも称す）が、第一電気光学結晶１
２ａにおいては正の値を及び第二電気光学結晶１２ｂに
おいては負の値を取るようにする。或は第一電気光学結
晶１２ａにおいては負の値を及び第二電気光学結晶１２
ｂにおいては正の値を取るようにする。

【００３３】このようにモード変換寄与成分の値が正、
負逆の値となるように光導波路１６の各反転部１２を構
成して、各反転部１２に対し電波Ｄの電場を作用させる
と、光導波路１６における常光及び異常光の間の結合係
数の値が光導波方向Ｐに沿う方向の距離に対してビート
を持った正弦波的に変化する。このように結合係数を変
化させることにより、電波Ｄの波長に対応する特定波長
の常光を異常光へ或は特定波長の異常光を常光へモード
変換することができる。

【００３４】ところで、本願の出願人は本願発明に関連
する他の発明として特開平４−１０９２１６に開示され
る技術を提案している。この開示技術によれば、複数の
モード変換素子を光導波路に設け、各モード変換素子を
光導波路に沿って交互に配置した制御用及びアース用の
指状電極により構成し、ビートを持った正弦波的な電界
分布が光導波路に沿って形成されるように、これら指状
電極に印加する電圧の値を光導波路に沿って正弦波的に
変化させる。このような電界分布を形成した状態では、
指状電極に印加した正弦波的な電圧値の周期に対応する
特定波長の常光を異常光へ或は特定波長の異常光を常光
へモード変換できる。

【００３５】本願発明におけるモード変換は、前述の開
示技術におけるモード変換を応用したものであり、本願
発明の実施例における反転部１２が前述の開示技術にお
けるモード変換素子に対応し、また本願発明の実施例に
おける電波Ｄの電場が前述の開示技術において各指状電
極に印加する電圧に対応する。

【００３６】図４（Ａ）及び（Ｂ）はスペーサ部の機能
の説明に供する図である。図４（Ａ）においては、光導
波路１６中を導波する電波が或る時刻において形成する
電場の電界強度ｄ１の分布を、光導波路１６上に重ねて
概念的に示し、反転部１４を点を付して示した。図４
（Ｂ）においては光導波路１６のスペーサ部１４を除き
反転部１２のみを電波Ｄの伝搬軸Ｓに沿って密着させて
配列し、図４（Ａ）に示す電界強度ｄ１の分布を、これ
ら反転部１２上に重ねて概念的に示した。またこれら図
においては電波の導波方向Ｑに順次に数えて第ｊ番目の
反転部１２及びスペーサ部１４を符号１２_j 及び１４_j
を付して示した。

【００３７】スペーサ部１４は複屈折性を有さないの
で、反転部１２に作用する電界強度ｄ１のみが常光及び
異常光の間のモード変換に寄与する。従って、反転部１
２に作用する電界強度ｄ１のみを考えると、波長λ₁ の
電波を光導波路１６中を導波させた場合（図４
（Ａ））、実効的には、波長λ₁ よりも短い波長λ
₂ （λ₂ ＝（ｔ₁ ／Ｔ₁ ）・λ₁ ）の電波を反転部１２
に作用させたのと等価である。

【００３８】従って光導波路１６を導波させる電波の波
長λ₁ を例えば数ｍｍよりも長くして（電波として例え
ばミリ波或はマイクロ波を用いて）電波の発生及び制御
をしやすくしても、反転部１２に実効的に作用する電波
の波長λ₂ を例えば１ｍｍ以下に短くできるので、常光
及び異常光の間でモード変換を行なえる波長範囲を広く
することができる。

【００３９】図５に、数値解析により得られるこの実施
例のモード変換特性を示す。図５の縦軸はモード変換率
及び横軸は光の波長を示す。

【００４０】この実施例では、波長λ_R を中心とする波
長域のピークＡと、図示しないが波長λ_L を中心とする
波長域（λ₀ −λ_R ＝λ_L −λ₀ ＝Δλ、λ₀ ：基準波
長）のピークＢとにおいて、実用上満足できるモード変
換率が得られる。ピークＡ、Ｂの半値幅Δλ_F は反転部
１２の厚さｔ₁ と反転部１２における常光及び異常光の
屈折率差Δｎとに反比例する。但し、Δｎは反転部１２
の屈折率を電気的に変化させていない状態での屈折率差
を表し、正の値を取るものとする。また電波Ｄの波長を
変化させるとΔλが変化し従ってピークＡ、Ｂの中心波
長λ_R 、λ_L が変化する。Δλの最大可変量Δλ
_max は、第一及び第二電気光学結晶１２ａ及び１２ｂの
結晶軸の反転周期ｔ₂ （ｔ₂ ＝２・ｔ₀ 、図１参照）と
反転部１２の厚さｔ₁ との比すなわちｔ₂ ／ｔ₁ に比例
する。これらの点は、特開平４−１０９２１６に開示さ
れる技術と同様である。この実施例によれば最大可変量
Δλ_maxを２０〜３０ｎｍ程度とすることができる。

【００４１】またこの実施例のモード変換器１０の動作
速度（スイッチング時間）は電波Ｄが光導波路１６の始
端から終端に至るまでに要する時間で与えられる。光導
波路１６の始端から終端に至る長さを１０ｃｍ以下とす
れば、１０^-9秒台の動作速度を実現することが可能とな
る。

【００４２】また反転部１２の配設周期Ｔ₁ はＴ₁ ＝ｍ
・λ₀ ／Δｎ（ｍ＝１、２、３、……）で与えられる。
反転部１２の形成材料をＬｉＮｂＯ₃ 及び基準波長λ₀
＝１．５５μｍとした場合は、配設周期Ｔ₁ を１８μｍ
程度とすれば良い。

【００４３】この実施例のモード変換器１０と、常光及
び異常光の一方の偏光を透過する偏光子２０と、常光及
び異常光の他方の偏光を透過する偏光子２２とにより光
波長フィルタを構成できる（図１参照）。この場合、一
方の偏光を偏光子２０を介し光導波路１６に入射させ、
光導波路１６において波長λ_R 及び又はλ_L を有する一
方の偏光を他方の偏光にモード変換し、その後、波長λ
_R 及び又はλ_L を有する他方の偏光を選択的に偏光子２
２を透過させれば良い。

【００４４】図６は第一発明の第二実施例の全体構成を
概略的に示す斜視図である。この実施例のモード変換器
２４は反転部２６及びスペーサ部２８を有する光導波路
３０と、電波ガイド３２とを備え、反転部２６は第一及
び第二電気光学結晶２６ａ及び２６ｂを有する。

【００４５】この実施例では、光導波路３０をＬｉＮｂ
Ｏ₃ から成るリッジ型の導波路とし、反転部２６を光導
波路３０に形成した分域反転領域とする。例えば、Ｚカ
ットＬｉＮｂＯ₃ 基板３４にＬｉＮｂＯ₃ 光導波層３６
をエピタキシャル成長法により積層し、次に光導波層３
６の第一電気光学結晶２６ａ形成領域に選択的にＴｉを
拡散する。光導波層３６の第一電気光学結晶２６ａ形成
領域を除く領域には、Ｔｉを拡散しない。次に、熱処理
を行なってＴｉ拡散領域のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向を反転させ
る。Ｔｉを拡散しなかった領域のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向は反
転しない。これにより第一及び電気光学結晶２６ａ及び
２６ｂが形成される。次に光導波層３６にリッジを形成
する。光導波路３０をこのリッジ部分により構成する。

【００４６】電波ガイド３２はマイクロストリップライ
ンを構成する電極３２ａ及び３２ｂより成る。これら電
極３２ａ及び３２ｂを光導波路３０の一方及び他方の側
部に近接配置して光導波層３６に設け、これら電極３２
ａ及び３２ｂを光導波方向Ｐに延在させて電波を光導波
方向Ｐに沿って導波させる。

【００４７】図７（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二電気
光学結晶の各軸方向の一例を示す図である。上述のよう
にＬｉＮｂＯ₃ 光導波層３６に選択的にＴｉを拡散して
第一及び第二電気光学結晶２６ａ及び２６ｂを形成した
場合、第一電気光学結晶２６ａのＸ、Ｙ及びＺ軸方向と
第二電気光学結晶２６ｂのＸ、Ｙ及びＺ軸方向とは図に
も示すように互いに逆向きとなり、これら結晶２６ａ及
び２６ｂにより分域反転領域が形成される。電波ガイド
３２を導波する電波がこれら結晶２６ａ及び２６ｂのＸ
軸方向に平行な電場を形成するように、電波ガイド３２
を構成する。

【００４８】上述のように光導波層３６に選択的にＴｉ
を拡散して第一及び第二電気光学結晶２６ａ及び２６ｂ
を形成した場合、複屈折性を有するスペーサ部２８が形
成される。スペーサ部２８が複屈折性を有する場合の計
算シミュレーションによれば、最大可変量Δλ_max （図
５参照）は第一実施例に比して小さくなる。この場合、
最大可変量Δλ_max の大きさは光導波方向Ｐにおける反
転部２６及びスペーサ部２８の長さｔ₁ 及びＴ₀ の比す
なわちｔ₁ ／Ｔ₀ に依存し、長さＴ₀ を小さくするほど
最大可変量Δλ_max を大きくできる。

【００４９】このほか、イオン交換法により、Ｈ⁺ イオ
ンをスペーサ部２８に選択的に拡散させてスペーサ部２
８の複屈折性を低減し、これにより最大可変量Δλ_max
を大きくすることもできる。

【００５０】この実施例においても、反転部１４の配設
周期Ｔ₁ はＴ₁ ＝ｍ・λ₀ ／Δｎで与えられる。

【００５１】図８は第一発明の第三実施例の構成を概略
的に示す正面図である。尚、第二実施例の構成成分と同
様の構成成分については同一の符号を付して示す。

【００５２】第三実施例では、電波ガイド３８の構成が
異なるほかは第二実施例と同様の構成とする。

【００５３】この実施例の電波ガイド３８は誘電体３８
ａ及びアース電極３８ｂより成る。誘電体３８ａを光導
波方向Ｐに延在させて光導波路３０上に設け、アース電
極３８ｂを光導波方向Ｐに延在させて光導波層３６を設
けた側とは反対側の基板３４面に設ける。

【００５４】上述した第一発明の第一〜第三実施例にお
いては、第一及び第二電気光学結晶のＸ軸方向を、互い
に逆向きとしかつ電波Ｄの電場の向きＲに平行とした
が、このほか、第一及び第二電気光学結晶のＹ軸方向
を、互いに逆向きとしかつ電波Ｄの電場の向きＲに平行
とするようにしてもよい。

【００５５】次に第二発明の実施例につき説明する。第
二発明は磁気光学効果を利用して常光及び異常光のモー
ド変換を行なうものであり、原理的には、第一発明と同
様である。従って第二発明の実施例を第一発明の実施例
と同様に構成できる。

【００５６】図９は第二発明の実施例の構成を概略的に
示す全体斜視図であり、この実施例のモード変換器と偏
光子とを組み合わせて光フィルタを構成している状態を
示す。同図にも示すように、この実施例のモード変換器
４０は光Ｌの導波方向Ｐに沿って交互に周期的に配置し
た反転部４２及びスペーサ部４４を有する光導波路４６
と、光導波方向Ｐに沿って電波Ｄを導波させる電波ガイ
ド４８とを備える。各反転部４２は、光導波方向Ｐに沿
って交互に周期的に配置しＺ軸方向を光導波方向Ｐと直
交させた第一及び第二磁気光学結晶４２ａ及び４２ｂを
有する。

【００５７】そして第一及び第二磁気光学結晶４２ａ及
び４２ｂを電波Ｄの磁場が及ぶ位置に配置すると共に、
これら光学結晶４２ａ及び４２ｂのＸ軸方向を、互いに
逆向きとしかつ電波Ｄの磁場の向きｒに平行とする。

【００５８】この実施例では、第一及び第二磁気光学結
晶４２ａ及び４２ｂを複屈折性を有する結晶とし、これ
ら結晶４２ａ及び４２ｂの光導波方向Ｐにおける厚さを
等しい厚さｔ₀ とする。そしてこれら結晶４２ａ及び４
２ｂを密着させて光導波方向Ｐに沿って交互に配置す
る。光導波路４６が有する各反転部４２においてこれら
結晶４２ａ、４２ｂの配設順序及び配設個数を同一と
し、各反転部の光導波方向Ｐにおける厚さをそれぞれ等
しい厚さｔ₁ とする。

【００５９】またスペーサ部４４を複屈折性を有さない
材料から形成する。そして光導波路４６が有する各スペ
ーサ部４４の光導波方向Ｐにおける厚さをそれぞれ等し
い厚さＴ₀ とし、反転部４２及びスペーサ部４４を密着
させて光導波方向Ｐに沿って交互に配置する。反転部４
２の光導波方向Ｐにおける配設間隔は一定間隔Ｔ₁ とな
る。さらに電波ガイド４８を導波管とし、この電波ガイ
ド４８を導波する電波Ｄの磁場が光導波路４６に及ぶよ
うに、電波ガイド４８内に光導波路４６を配置する。電
波Ｄの導波方向Ｑを光導波導波方向Ｐに対して平行にす
る。図示例では、これら導波方向Ｐ及びＱを逆向きとし
ているが同一方向としても良い。

【００６０】図１０（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二磁
気光学結晶のＺ軸方向と光導波方向との関係を概略的に
示す図である。同図にも示すように、第一及び第二磁気
光学結晶４２ａ及び４２ｂの光軸（ｃ軸）をＺ軸とし、
反転部４２を構成する第一及び第二磁気光学結晶４２ａ
及び４２ｂのＺ軸方向を、光導波方向Ｐと直交させる。

【００６１】また図１１（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第
二磁気光学結晶のＸ軸方向と電波の磁場の向きとの関係
を概略的に示す図である。同図にも示すように、反転部
４２を構成する第一及び第二磁気光学結晶４２ａ及び４
２ｂのＸ軸方向を、互いに逆向きとしかつ電波Ｄの磁場
の向きｒと平行とする。

【００６２】これら図に示す例では、反転部４２を構成
する第一及び第二磁気光学結晶４２ａ及び４２ｂのＺ軸
方向を同一とすると共にＹ軸方向を互いに逆向きとした
が、これらＺ軸方向及びＹ軸方向は図示例に限定される
ものではない。

【００６３】この実施例のモード変換器４０は、常光
（Ｚ軸に垂直な偏波面を有する偏光）及び異常光（Ｚ軸
に平行な偏波面を有する偏光）の一方を他方へモード変
換するためのものであり、上述のようにＺ軸方向及びＸ
軸方向を定めることによって、これら常光及び異常光の
間のモード変換に寄与する磁気光学係数の成分（以下、
モード変換寄与成分とも称す）が、第一磁気光学結晶４
２ａにおいては正の値を及び第二磁気光学結晶４２ｂに
おいては負の値を取るようにする。或は第一磁気光学結
晶４２ａにおいては負の値を及び第二磁気光学結晶４２
ｂにおいては正の値を取るようにする。

【００６４】このようにモード変換寄与成分の値が正、
負逆の値となるように光導波路４６の各反転部４２を構
成して、各反転部４２に対し電波Ｄの磁場を作用させる
と、光導波路４６における常光及び異常光の間の結合係
数の値が光導波方向Ｐに沿う方向の距離に対してビート
を持った正弦波的に変化する。このように結合係数を変
化させることにより、電波Ｄの波長に対応する特定波長
の常光を異常光へ或は特定波長の異常光を常光へモード
変換することができる。

【００６５】図１２（Ａ）及び（Ｂ）はスペーサ部の機
能の説明に供する図である。図１２（Ａ）においては、
光導波路４６中を導波する電波が或る時刻において形成
する磁場の磁界強度ｄ２の分布を、光導波路４６上に重
ねて概念的に示し、また図１２（Ｂ）においては光導波
路４６のスペーサ部４４を除き反転部４２のみを電波Ｄ
の伝搬軸Ｓに沿って密着させて配列し、図１２（Ａ）に
示す磁界強度ｄ２の分布を、これら反転部４２上に重ね
て概念的に示した。またこれら図においては電波の導波
方向Ｑに順次に数えて第ｊ番目の反転部４２及びスペー
サ部４４を符号４２_j 及び４４_j を付して示した。

【００６６】スペーサ部４４は複屈折性を有さないの
で、反転部４２に作用する磁界強度ｄ２のみが常光及び
異常光の間のモード変換に寄与する。従って、反転部４
２に作用する磁界強度ｄ２のみを考えると、波長λ₁ の
電波を光導波路４６中を導波させた場合（図４
（Ａ））、実効的には、波長λ₁ よりも短い波長λ
₂ （λ₂ ＝（ｔ₁ ／Ｔ₁ ）・λ₁ ）の電波を反転部４２
に作用させたのと等価である。

【００６７】従って光導波路４６を導波させる電波の波
長λ₁ を例えば数ｍｍよりも長くして電波の発生及び制
御をしやすくしても、反転部１２に実効的に作用する電
波の波長λ₂ を例えば１ｍｍ以下に短くできるので、常
光及び異常光の間でモード変換を行なえる波長範囲を広
くすることができる。

【００６８】この実施例においても、第一発明の場合と
同様のモード変換特性が得られる（図５参照）。また光
導波路４６の始端から終端に至る長さを１０ｃｍ以下と
すれば、モード変換器４０の動作速度として１０^-9秒台
の動作速度を実現することが可能となる。また反転部４
２の配設周期Ｔ₁ はＴ₁ ＝ｍ・λ₀ ／Δｎで与えられ
る。

【００６９】さらにこの実施例においても第一発明の場
合と同様に、この実施例のモード変換器４０と、偏光子
２０及び２２とにより、光波長フィルタを構成できる。

【００７０】また第二発明は図９に示す実施例に限定さ
れず、第一発明の第二及び第三実施例と同様の実施例を
第二発明においても実現できる。

【００７１】図１３は第三発明の第一実施例の全体構成
を概略的に示す斜視図である。同図にも示すように、こ
の実施例の光波長フィルタ５０は等価屈折率が異なる第
一及び第二光導波路５２及び５４を近接配置して成る方
向性結合器５６と、光導波方向に沿って電波を導波させ
る電波ガイド５８とを備える。

【００７２】第一導波路５２は反転部６０を有し、反転
部６０は光導波方向Ｐに沿って交互に周期的に配置しＺ
軸方向を光導波方向Ｐと直交させた第一及び第二電気光
学結晶６０ａ及び６０ｂを有する。図中、第一電気光学
結晶６０ａを点を付して示した。

【００７３】そしてこれら光学結晶６０ａ及び６０ｂを
電波の電場が及ぶ位置に配置すると共に、これら光学結
晶６０ａ及び６０ｂのＺ軸方向を、互いに逆向きとしか
つ電波Ｄの電場の向きＲに平行にする。

【００７４】この実施例では、電気光学効果（或はポッ
ケルス効果）を有する基板６２例えばＬｉＮｂＯ₃ 或は
ＫＴＰ基板に、Ｔｉを拡散することにより、第一及び第
二導波路５２及び５４を形成する。これら導波路５２及
び５４を光の相互作用を生じるように近接配置し、方向
性結合器５６を構成する。これと共にこれら導波路５２
及び５４の導波路幅を異ならせ、或は導波路５２及び又
は５４に膜を装荷し、或は導波路５２及び又は５４に屈
折率制御物質を添加することにより、これら導波路５２
及び５４の等価屈折率を異ならせる。

【００７５】また第一及び第二電気光学結晶６０ａ及び
６０ｂは複屈折性を有し、これら光学結晶６０ａ及び６
０ｂを、Ｚ軸（ｃ軸）方向を互いに逆向きとして第一導
波路５２に形成する。そしてこれら光学結晶６０ａ及び
６０ｂの光導波方向Ｐにおける長さを等しい長さｔ₀ と
して、これら光学結晶６０ａ及び６０ｂを密着させて光
導波方向Ｐに沿って交互に配置する。これら光学結晶６
０ａ及び６０ｂにより、分域反転構造の反転部６０を構
成する。

【００７６】さらに電波ガイド５８を電極５８ａ及び５
８ｂにより構成する。電極５８ａを、第一導波路５２側
部に配置し第一導波路５２に沿って延在させて、基板６
２に設ける。また電極５８ｂを、第一導波路５２に沿っ
て延在させて、第一導波路５２の反転部６０上に設け
る。これら電極５８ａ及び５８ｂにより、電波Ｄを光導
波方向Ｐに平行に導波させる。図示例では、光導波方向
Ｐ及び電波Ｄの導波方向Ｑを逆向きとしたが、これら方
向Ｐ及びＱを同一方向としても良い。

【００７７】図１４（Ａ）及び（Ｂ）は第一、第二電気
光学結晶のＺ軸方向と光導波方向及び電波の電場の向き
との関係を概略的に示す図である。同図にも示すよう
に、第一及び第二電気光学結晶６０ａ及び６０ｂの光軸
（ｃ軸）をＺ軸とし、反転部６０を構成する第一及び第
二電気光学結晶６０ａ及び６０ｂのＺ軸方向を、光導波
方向Ｐと直交させる。これと共に反転部６０を構成する
第一及び第二電気光学結晶６０ａ及び６０ｂのＺ軸方向
を、互いに逆向きとすると共に電波Ｄの電場の向きＲと
平行とする。

【００７８】図に示す例では、反転部６０を構成する第
一及び第二電気光学結晶６０ａ及び６０ｂのＸ軸方向を
逆向きとすると共にＹ軸方向を逆向きとしたが、これら
のＸ軸方向及びＹ軸方向を図示例に限定するものではな
い。

【００７９】次に光フィルタ５０による光の分離につき
説明する。ここで、対称モード（偶モード）及び反対称
モード（奇モード）の一方をモードＡ、また対称及び反
対称モードの他方をモードＢと表す。第一導波路５２の
等価屈折率を第二導波路５４の等価屈折率よりも低くし
た場合、モードＡは反対称モード及びモードＢは対称モ
ードであり、逆に第一導波路５２の等価屈折率を第二導
波路５４の等価屈折率よりも高くした場合、モードＡは
対称モード及びモードＢは反対称モードである。

【００８０】第一及び第二導波路５２及び５４はひとつ
の導波路系Ｕを構成する。導波路系Ｕへ第一導波路５２
から光を入射すると光はモードＡで導波路系Ｕを導波す
る。モードＡで導波路系Ｕを導波する光の界分布のピー
クはほぼ第一導波路５２にある。また導波路系Ｕへ第二
導波路５２から光を入射すると光はモードＢで導波路系
Ｕを導波する。モードＢで導波路系Ｕを導波する光の界
分布のピークはほぼ第二導波路５４にある。

【００８１】さらに導波路系Ｕの反転部６０を設けた領
域では、特定波長のモードＡ光がモードＢ光へ、或は特
定波長のモードＢ光がモードＡ光へモード変換される。

【００８２】従って第一導波路５２から導波路系Ｕへ波
長多重の光を入射させた場合、特定波長の光をモードＢ
で第二導波路５４から出射させそれ以外の波長の光をモ
ードＡで第一導波路５２から出射させて、光を波長に応
じて分離できる。また第二導波路５４から導波路系Ｕへ
波長多重の光を入射させた場合、特定波長の光をモード
Ａで第一導波路５２から出射させそれ以外の波長の光を
モードＢで第二導波路５４から出射させることができ
る。

【００８３】モード変換される光の波長はλ_R 及びλ_L
（λ_R −λ₀ ＝λ₀ −λ_L 、λ₀ ：中心波長）の２種と
なる。

【００８４】反転部６０の結晶軸の反転周期ｔ₂ （図１
３参照）を、次式（１）を満足するように定める。 Δｎ_io／λ₀ ＝１／ｔ₂ ……（１） Δｎ_ioは次式（２）で与えられる。 Δｎ_io＝Δβ／（２・π／λ₀ ）……（２） 但し、Δβは対称及び反対称モード間の伝搬定数差であ
って第一及び第二導波路５２及び５４の等価屈折率差Δ
ｎ_e より求まる。

【００８５】次にモード変換の原理につき説明する。第
三発明におけるモード変換の原理は、対称モード及び反
対称モードを特開平４−１０９２１６の開示技術におけ
るＴＭ及びＴＥモードに対応させて考えることができ
る。

【００８６】図１５はモード変換の説明に供する図であ
る。図１５（Ａ）では、電波ガイドを導波する電波Ｄが
或る時刻において第一光導波路５２に形成する電界強度
ｄ３の分布状態を示し、電界強度ｄ３を第一及び第二電
気光学結晶６０ａ及び６０ｂの光導波方向Ｐにおける位
置に対応付けて概念的に示した。図１５（Ｂ）では、図
１５（Ａ）に示す電界強度ｄ３により第一及び第二電気
光学結晶６０ａ及び６０ｂに生じる屈折率変化量Δｎの
分布状態を、電界強度ｄ３の分布状態に対応付けて示し
た。屈折率変化量Δｎは電気的に変化させていないとき
の電気光学結晶６０ａ及び６０ｂの屈折率と電気的に変
化させたときの電気光学結晶６０ａ及び６０ｂの屈折率
との差である。尚、これら図においてＳは電波Ｄの伝搬
軸を表す。

【００８７】図１５（Ａ）にも示すように、反転部６０
の自発分極（反転部６０を強誘電体結晶で形成した場合
は電気双極子）の方向Ｖは、第一及び第二電気光学結晶
６０ａ及び６０ｂ毎に周期的に反転する。

【００８８】この反転部６０に図１５（Ａ）に示す分布
で電界強度ｄ３が及ぶとき、図１５（Ｂ）に示す分布で
屈折率変化量Δｎが生じる。第一電気光学結晶６０ａの
屈折率変化量Δｎの値と第二電気光学結晶６０ｂの屈折
率変化量Δｎの値とは、電場の向きＲと自発分極の向き
Ｖとの関係に対応して、正負が逆の値となる。またこれ
ら光学結晶６０ａ及び６０ｂの屈折率変化量Δｎの大き
さはそれぞれ電界強度ｄ３の大きさに比例する。

【００８９】従って、屈折率変化量Δｎは２つの周期関
数ｅｘｐ｛ｉ・（２・π／ｔ₂ ）・ｚ₀ ｝及びｅｘｐ
｛ｉ・（２・π／λ_m ）・ｚ₀ ｝の積で表される。ここ
でｚ₀は光導波方向Ｐにおける位置及びλ_m は電波Ｄの
波長を表す。

【００９０】対称及び反対称モード間の結合係数Ｋは屈
折率変化量Δｎに比例する量であり次式（３）のように
表せる。

【００９１】

【数１】

【００９２】但し、Ｋ₀ は第一及び第二電気光学結晶６
０ａ及び６０ｂの屈折率を電気的に変化させていない状
態での対称及び反対称モード間の結合係数を表す。

【００９３】（３）式からも理解できるように、ｅｘｐ
｛ｉ・（Δβ／２）・ｚ₀ ｝の位相成分をもつ対称モー
ドとｅｘｐ｛−ｉ・（Δβ／２）・ｚ₀ ｝の位相成分を
もつ反対称モードとの間でモード変換が生じる。

【００９４】次式（４）或は（５）が成立するとき、対
称及び反対称モードの位相成分の差と結合係数Ｋの位相
成分とがｚ₀ の値にかかわらず零となり、その結果、対
称及び反対称モード間で有効なモード変換が生じる。 ２・π・（１／ｔ₂ ＋１／λ_m ）＝Δβ……（４） ２・π・（１／ｔ₂ −１／λ_m ）＝Δβ……（５） Δβ＝（２・π／λ₀ ）・Δｎ_ioであるので、次式
（６）を満足する波長λでモード変換が生じる。波長λ
が上述のλ_R 及びλ_L に相当する。 λ＝Δｎ_io・（ｔ₂ ・λ_m ）／（ｔ₂ ±λ_m ）……（６） 反転周期ｔ₂ が（１）式を満足するとき、（６）式より
次式（７）が得られる。 λ＝λ₀ ・（ｎ_io・λ_m ）／（λ₀ ±Δｎ_io・λ_m ）……（７） λ₀ <<Δｎ_io・λ_m とすれば波長λは近似的に次式
（８）のように表せる。 λ≒λ₀ ・｛１±（λ₀ ／Δｎ_io・λ_m ）＝λ₀ ・（１±ｔ₂ ／λ_m ）…（８） 従って（８）式からも理解できるように、電波Ｄの波長
λ_m を変化させることにより、モード変換される光の波
長λを任意好適に変化させることができる。

【００９５】図１６は第四発明の実施例の全体構成を概
略的に示す斜視図である。尚、第三発明の実施例の構成
成分に対応する構成成分については同一の符号を付して
示し、第三発明の実施例と同様の点についてはその詳細
な説明を省略する。

【００９６】この実施例の光フィルタ６４は、等価屈折
率が異なる第一及び第二光導波路５２及び５４を近接配
置して成る方向性結合器５６と、光導波方向Ｐに沿って
正弦波的に変化する電界を形成する電極６６とを備え
る。

【００９７】第一光導波路５２は反転部６０を有し、反
転部６０は光導波方向Ｐに沿って交互に周期的に配置し
Ｚ軸方向を光導波方向と直交させた第一及び第二電気光
学結晶６０ａ及び６０ｂを有する。第一及び第二電気光
学結晶６０ａ及び６０ｂを、電極６６が形成する電界が
及ぶ位置に配置すると共に、これら光学結晶６０ａ及び
６０ｂのＺ軸方向を、互いに逆向きとしかつ電極６６が
形成する電界の電場の向きに平行にして成る。

【００９８】この実施例では、電極６６を電極部材６６
ａ及び６６ｂにより構成する。電極部材６６ａを、第一
導波路５２の側部に配置し光導波方向Ｐに沿って延在さ
せて、基板６２に設ける。また複数の電極部材６６ｂを
光導波方向Ｐに沿って所定間隔で離間配置して反転部６
０上に設ける。これら電極部材６６ａ及び６６ｂによ
り、第三発明の実施例における電界強度ｄ３（図１５参
照）の場合と同様に、光導波方向Ｐに沿って正弦波的に
変化する電界強度の分布を形成する。このほかは、第三
発明の実施例と同様の構成とする。

【００９９】この実施例においても、第三発明の実施例
の場合と同様の原理により、光を分離できる。

【０１００】これら発明は上述した実施例にのみ限定さ
れるものではなく、従って各構成成分の形成材料、配設
位置、形状、方向及びそのほかを任意好適に変更でき
る。

【０１０１】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、第
一発明によれば、電波を用いてモード変換を行なえるの
で、動作速度を速くすることができる。しかもモード変
換に寄与する屈折率変化を、電波の波長に加え、反転部
の配設周期と、第一及び第二電気光学結晶の配設周期と
によっても制御できるので、効率良くモード変換を行な
える屈折率変化を形成できる。従ってこの発明のモード
変換器を用いて光フィルタを構成した場合には、モード
変換効率を高めて分離した光の強度を高めることができ
る。

【０１０２】また第二発明によれば、電波を用いてモー
ド変換を行なえるので、動作速度を速くすることができ
る。しかもモード変換に寄与する屈折率変化を、電波の
波長に加え、反転部の配設周期と、第一及び第二磁気光
学結晶の配設周期とによっても制御できるので、効率良
くモード変換を行なえる屈折率変化を形成できる。従っ
てこの発明のモード変換器を用いて光フィルタを構成し
た場合には、モード変換効率を高めて分離した光の強度
を高めることができる。

【０１０３】また第三発明によれば、電波を用いてモー
ド変換を行なえるので、動作速度を速くすることができ
る。しかもモード変換に寄与する屈折率変化を、電波の
波長に加え、反転部の配設周期と、第一及び第二電気光
学結晶の配設周期とによっても制御できるので、効率良
くモード変換を行なえる屈折率変化を形成できる。その
結果、分離した光の強度を高めることができる。

【０１０４】さらに第三発明によれば、電極の印加電圧
を制御することによってモード変換を行なえるので、動
作速度を速くすることができる。しかもモード変換に寄
与する屈折率変化を、電極の印加電圧と、反転部の配設
周期と、第一及び第二電気光学結晶の配設周期とによっ
て制御できるので、効率良くモード変換を行なえる屈折
率変化を形成できる。その結果、分離した光の強度を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一発明の第一実施例の全体構成を概略的に示
す斜視図である。

【図２】（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二電気光学結晶
のＺ軸方向を示す図である。

【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二電気光学結晶
のＸ軸方向を示す図である。

【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はスペーサ部の機能の説明に
供する図である。

【図５】第一発明の実施例におけるモード変換特性を示
す図である。

【図６】第一発明の第二実施例の全体構成を概略的に示
す斜視図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二電気光学結晶
の軸方向を示す図である。

【図８】第一発明の第三実施例の構成を概略的に示す正
面図である。

【図９】第二発明の第一実施例の全体構成を概略的に示
す斜視図である。

【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二磁気光学結
晶のＺ軸方向を示す図である。

【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二磁気光学結
晶のＸ軸方向を示す図である。

【図１２】（Ａ）及び（Ｂ）はスペーサ部の機能の説明
に供する図である。

【図１３】第三発明の実施例の全体構成を概略的に示す
斜視図である。

【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は第一及び第二電気光学結
晶のＺ軸方向を示す図である。

【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）はモード変換の説明に供す
る図である。

【図１６】第四発明の実施例の全体構成を概略的に示す
斜視図である。

【符号の説明】

１０、２４、４０：モード変換器 １２、２６、４２、６０：反転部 １２ａ、２６ａ、６０ａ：第一電気光学結晶 １２ｂ、２６ｂ、６０ｂ：第二電気光学結晶 １４、２８、４４：スペーサ部 １６、３０、４６：光導波路 １８、３２、４８、５８：電波ガイド ４２ａ：第一磁気光学結晶 ４２ｂ：第二磁気光学結晶 ５０：光フィルタ ５２：第一導波路 ５４：第二導波路 ５６：方向性結合器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波方向に沿って交互に周期的に配置
   した反転部及びスペーサ部を有する光導波路と、光導波
   方向に沿って電波を導波させる電波ガイドとを備え、 各反転部は、光導波方向に沿って交互に周期的に配置し
   Ｚ軸方向を光導波方向と直交させた第一及び第二電気光
   学結晶を有し、 第一及び第二電気光学結晶を電波の電場が及ぶ位置に配
   置すると共に、これら光学結晶のＸ軸方向又はＹ軸方向
   を、互いに逆向きとしかつ電波の電場の向きに平行とし
   て成ることを特徴とするモード変換器。
2. 【請求項２】 光導波方向に沿って交互に周期的に配置
   した反転部及びスペーサ部を有する光導波路と、光導波
   方向に沿って電波を導波させる電波ガイドとを備え、 各反転部は、光導波方向に沿って交互に周期的に配置し
   Ｚ軸方向を光導波方向と直交させた第一及び第二磁気光
   学結晶を有し、 第一及び第二磁気光学結晶を電波の磁場が及ぶ位置に配
   置すると共に、これら光学結晶のＸ軸方向又はＹ軸方向
   を、互いに逆向きとしかつ電波の磁場の向きに平行とし
   て成ることを特徴とするモード変換器。
3. 【請求項３】 等価屈折率が異なる第一及び第二光導波
   路を近接配置して成る方向性結合器と、光導波方向に沿
   って電波を導波させる電波ガイドとを備え、 第一及び第二光導波路の少なくとも一方は反転部を有
   し、 反転部は、光導波方向に沿って交互に周期的に配置しＺ
   軸方向を光導波方向と直交させた第一及び第二電気光学
   結晶を有し、 第一及び第二電気光学結晶を電波の電場が及ぶ位置に配
   置すると共に、これら光学結晶のＺ軸方向を、互いに逆
   向きとしかつ電波の電場の向きに平行にして成ることを
   特徴とする光フィルタ。
4. 【請求項４】 等価屈折率が異なる第一及び第二光導波
   路を近接配置して成る方向性結合器と、光導波方向に沿
   って正弦波的に変化する電界を形成する電極とを備え、 第一及び第二光導波路の少なくとも一方は反転部を有
   し、 反転部は、光導波方向に沿って交互に周期的に配置しＺ
   軸方向を光導波方向と直交させた第一及び第二電気光学
   結晶を有し、 第一及び第二電気光学結晶を、電極が形成する電界が及
   ぶ位置に配置すると共に、これら光学結晶のＺ軸方向
   を、互いに逆向きとしかつ電極が形成する電界の電場の
   向きに平行にして成ることを特徴とする光フィルタ。