光調(diào)制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的光調(diào)制器具有：光分路部，構(gòu)成為至少具有一個分束器和反射鏡，并使輸入光分路；透鏡，構(gòu)成為使在光分路部被分路的各束光聚光；相位調(diào)制部，為多個相位調(diào)制部，并且所述相位調(diào)制部的各個相位調(diào)制部構(gòu)成為對經(jīng)由透鏡輸入的各束光進行相位調(diào)制；及光合成部，構(gòu)成為將從多個相位調(diào)制部輸出的多個相位調(diào)制光合成而輸出調(diào)制信號光。
【專利說明】光調(diào)制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸出正交振幅調(diào)制(QAM:quadrature amplitude modulat1n)信號的光調(diào)制器。
[0002]本申請主張基于2012年5月25日在日本申請的日本專利申請第2012-120186號的優(yōu)先權(quán)。其全部內(nèi)容援用于本申請。

【背景技術(shù)】
[0003]作為多值調(diào)制方式的調(diào)制器已知有QAM調(diào)制器(例如，參考專利文獻I及2)。
[0004]專利文獻I中所記載的調(diào)制器，在單側(cè)的臂輸出部設(shè)置損失部^dB),并通過使輸出差為6dB的QPSK信號彼此之間重疊而獲得16QAM信號。并且，采用了形成輸入輸出的分路部作為玻璃基板上的平面光波導(dǎo)線路(PLC)，并將該玻璃基板與鈮酸鋰基板光學(xué)連接的結(jié)構(gòu)。另一方面，在專利文獻2中所記載的光調(diào)制器中，在單側(cè)的臂設(shè)置光功率調(diào)整部，并通過賦予_6dB的光衰減量而將光功率比調(diào)整到1/4。
[0005]在專利文獻I及2中的任一個調(diào)制器中，都在單側(cè)的臂使光信號衰減，因此光損失大，并且因設(shè)置光功率調(diào)整部而基板大型化。
[0006]并且，在專利文獻I中記載的調(diào)制器中，由于是將不同種類的基板光學(xué)連接的結(jié)構(gòu)，因此有時因接合部中的光損失或熱膨脹率差而破損。
[0007]以往技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2009-094988號公報
[0010]專利文獻2:日本特開2009-244682號公報
[0011]發(fā)明的概要
[0012]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0013]本發(fā)明的一種實施方式提供一種無需使基板大型化便能夠抑制光損失的調(diào)制器。
[0014]用于解決技術(shù)課題的手段
[0015]基于本發(fā)明的一種實施方式的光調(diào)制器具有:光分路部，構(gòu)成為至少具有一個分束器和反射鏡，并使輸入光分路；透鏡，構(gòu)成為使在所述光分路部被分路的各束光聚光；相位調(diào)制部，為多個相位調(diào)制部，并且所述相位調(diào)制部的各個相位調(diào)制部構(gòu)成為對經(jīng)由所述透鏡輸入的各束光進行相位調(diào)制；及光合成部，構(gòu)成為將從多個所述相位調(diào)制部輸出的多個相位調(diào)制光合成而輸出調(diào)制信號光。
[0016]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使用分束器進行分路而生成輸入到相位調(diào)制部的光，使所生成的光經(jīng)由透鏡輸入，因此幾乎不產(chǎn)生光損失便能夠生成經(jīng)功率調(diào)整后的多束光。由此，與相位調(diào)制之后進行功率調(diào)整的情況相比，能夠減少光損失。并且，無需在設(shè)置有相位調(diào)制部的基板上形成用于功率調(diào)整的機構(gòu)，因此能夠使基板小型化。并且，也不需要將不同種類的基板的光波導(dǎo)接合，因此能夠構(gòu)成制造性和可靠性優(yōu)異的光調(diào)制器。
[0017]也可以構(gòu)成為多個所述相位調(diào)制部形成于單一的基板上。
[0018]也可以構(gòu)成為所述透鏡為微透鏡、微透鏡陣列或柱狀透鏡。
[0019]所述光分路部也可以以輸出強度不同的多束光的方式構(gòu)成。
[0020]也可以構(gòu)成為具有向所述光分路部輸入準(zhǔn)直光的光學(xué)元件。
[0021 ]也可以構(gòu)成為所述分束器和所述反射鏡中的至少一個具有電介質(zhì)多層膜。
[0022]也可以構(gòu)成為所述透鏡直接或經(jīng)由其他光學(xué)元件固定于所述相位調(diào)制部。
[0023]發(fā)明效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一種方式，在QAM調(diào)制器中，采用了使用分束器和透鏡使輸入光分路的結(jié)構(gòu)，因此無需使基板大型化便能夠抑制光損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是第I實施方式所涉及的光調(diào)制器的俯視圖。
[0026]圖2是表示第2實施方式所涉及的光調(diào)制器的圖。
[0027]圖3是表示第3實施方式所涉及的光調(diào)制器的圖。
[0028]圖4是表示第4實施方式所涉及的光調(diào)制器的圖。
[0029]圖5是表示第5實施方式所涉及的光調(diào)制器的圖。

【具體實施方式】
[0030](第I實施方式)
[0031 ] 以下，參考附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0032]圖1是第I實施方式所涉及的光調(diào)制器的俯視圖。
[0033]第I實施方式的光調(diào)制器100具備光分路部110、微透鏡陣列(透鏡)120及光波導(dǎo)兀件130。在光調(diào)制器100的光輸入側(cè),配置有使準(zhǔn)直光入射到光調(diào)制器100的光纖準(zhǔn)直器15。光纖準(zhǔn)直器15上連接有基端側(cè)連接于圖1中未示出的激光光源上的光纖11。在光調(diào)制器100的光輸出側(cè)連接有光纖12。
[0034]光分路部110具有在玻璃基材111的內(nèi)部設(shè)置有彼此平行地配置的分束器112和反射鏡113的結(jié)構(gòu)。光分路部110通過分束器112使所入射的激光分路成兩束激光，并射出透射分束器112的激光和在分束器112以及反射鏡113反射的激光。在第I實施方式的情況下，分束器112被設(shè)定為對從光纖準(zhǔn)直器15輸入的激光的透射率為80%、反射率為20%。反射鏡113為全反射鏡。在光分路部110的光入射面和光射出面也可以形成有防反射膜(AR涂層)等。分束器112及反射鏡113中的至少一個也可以具有電介質(zhì)多層膜。
[0035]微透鏡陣列120具有長方體狀的透明的基體121、和形成于基體121的一個面(光分路部110側(cè)的面)的兩個微透鏡122及123。兩個微透鏡122及123的各自的光軸與從光分路部110射出的兩束激光的光軸同軸配置。基體121的配置有微透鏡122及123的面的相反側(cè)的面和光波導(dǎo)元件130光學(xué)粘接。基體121具有相當(dāng)于微透鏡122及123的焦距的厚度。入射到微透鏡122以及123的激光在形成于光波導(dǎo)元件130的側(cè)端面上的光波導(dǎo)的輸入端聚光。
[0036]光波導(dǎo)元件130具有基板131、和形成于基板131上的光波導(dǎo)及電極。通過這些光波導(dǎo)以及電極，光調(diào)制部140和光合成部150形成于同一基板上。
[0037]在第I實施方式的情況下，基板131為鈮酸鋰(LiNbO3)基板。作為基板131，可利用鉭酸鋰、PLZT (鋯鈦酸鑭鉛)、石英類材料以及這些材料的組合。
[0038]光調(diào)制部140具有馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135。馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134具有相位調(diào)制部141及142。馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135具有相位調(diào)制部143及144。相位調(diào)制部141?144分別具有馬赫-曾德爾型波導(dǎo)和電極。
[0039]從基板131的與微透鏡陣列120接合的邊端延伸出兩條輸入波導(dǎo)132及133。輸入波導(dǎo)132及133分別連接于具有兩個臂的馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134的各個臂上設(shè)置有相位調(diào)制部141及142。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134的輸出端側(cè)設(shè)置有偏置電極部134a。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135的各個臂上設(shè)置有相位調(diào)制部143及144。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135的輸出端側(cè)設(shè)置有偏置電極部135a。
[0040]相位調(diào)制部141?144對所輸入的光信號進行二相調(diào)制(BPSK)并輸出。相位調(diào)制部141及142以它們的相位變化正交的方式被設(shè)定動作。并且，相位調(diào)制部143及144也以它們的相位變化正交的方式被設(shè)定動作。馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135分別構(gòu)成QPSK(四相相移調(diào)制)方式的光調(diào)制器。通過馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135分別被調(diào)制的光信號向光合成部150輸出。
[0041]光合成部150具有:光耦合部151，使得從馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135的輸出端分別延伸的光波導(dǎo)匯合；及輸出波導(dǎo)152,從光f禹合部151向基板131的邊端延伸。光率禹合部151具有可調(diào)整方向性耦合器和多模干涉(MMI)耦合器等的光分路比的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。從馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135輸出的光信號QPSKl及QPSK2以維持它們的強度比的方式在光I禹合部151合成,并生成16QAM信號光。所生成的16QAM信號經(jīng)由輸出波導(dǎo)152向光纖12輸出。
[0042]接著，對具備上述結(jié)構(gòu)的第I實施方式的光調(diào)制器100進行說明。
[0043]向光調(diào)制器100入射有激光，該激光經(jīng)由光纖11而被供給，并通過光纖準(zhǔn)直器15而被擴大為規(guī)定的直徑。入射光入射到光分路部110的分束器112。分束器112使入射光的80%透射，并反射入射光的20%。
[0044]透射分束器112的光入射到微透鏡122，并通過微透鏡122在輸入波導(dǎo)132的輸入端聚光。另一方面，在分束器112反射的光在反射鏡113反射之后入射到微透鏡123,并通過微透鏡123在輸入波導(dǎo)133的輸入端聚光。
[0045]被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)132的光在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134的輸入端分路。接著，被分路后的光在相位調(diào)制部141及142進行調(diào)制之后，通過對偏置電極部134a施加電壓而被調(diào)整成為規(guī)定的相位差(η /2)。被調(diào)整了相位差的光在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134的輸出端合成而成為光信號QPSKl。光信號QPSKl向光合成部150輸出。
[0046]被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)133的光在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135的輸入端分路。接著，被分路后的光在相位調(diào)制部143及144進行調(diào)制之后，通過對偏置電極部135a施加電壓而被調(diào)整成為規(guī)定的相位差(η /2)。被調(diào)整了相位差的光在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135的輸出端合成而成為光信號QPSK2。光信號QPSK2向光合成部150輸出。
[0047]在第I實施方式的情況下，被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)133的光為在分束器112被分路的強度為20%的光。因此，從馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135輸出的光信號QPSK2相對于由強度為80%的光所生成的光信號QPSKl其功率為1/4。在光合成部150中，由于上述功率比的光信號QPSKl和光信號QPSK2合成，從而生成16QAM信號。
[0048]另外，光信號QPSKl和QPSK2的功率比(4:1)根據(jù)光調(diào)制器100的制造誤差也可以稍微有偏差。例如，有時上述比率成為3:1或5:1。上述比率通過光分路部110中的分束器112的透射率以及反射率也能夠進行調(diào)整。
[0049]以上，如已詳細說明，在第I實施方式的光調(diào)制器100中，在光分路部110中以規(guī)定的功率比使激光分路，并將這些激光經(jīng)由微透鏡陣列120導(dǎo)入到光波導(dǎo)元件130。在光分路部110中，由于在使激光分路時幾乎不產(chǎn)生光損失，因此與在鈮酸鋰基板上設(shè)置光信號的功率調(diào)整部的以往的結(jié)構(gòu)相比，能夠減少光損失。
[0050]具體而言，將所入射的激光分路為兩束而分別生成QPSK信號之后，將一個QPSK信號的強度調(diào)整為1/4，該情況下，所輸出的16QAM信號的強度相對于所入射的激光成為62.5%。對于這種結(jié)構(gòu)來講,在第I實施方式的光調(diào)制器100中，只有理論上的光損失量，因此改善了 1.6dB(37.5% )。
[0051]并且，相對于將如同上述的功率調(diào)整部形成于鈮酸鋰基板上，第I實施方式中只要設(shè)置不具備功率調(diào)整部的QPSK調(diào)制器和光合成部即可。因此，相比設(shè)置有功率調(diào)整部的結(jié)構(gòu)，能夠使由鈮酸鋰等構(gòu)成的基板131小型化。
[0052]并且，在第I實施方式的光調(diào)制器100中，使得在光分路部110中進行分路的激光通過微透鏡122及123在輸入波導(dǎo)132及133聚光之后導(dǎo)入到光波導(dǎo)元件130。因此，不存在如將形成于不同種類的基板上的光波導(dǎo)彼此連接時那樣的制造上的難度，而且也不會產(chǎn)生因基板彼此之間的膨脹率差而引起的破損和由接合偏差引起的光損失的問題。
[0053](第2實施方式)
[0054]接著，參考圖2對第2實施方式進行說明。
[0055]圖2是表示第2實施方式所涉及的光調(diào)制器的圖。
[0056]另外，在以下實施方式中，對于與前述實施方式通用的構(gòu)成要件附加相同的標(biāo)號，并簡化或省略對此進行的詳細說明。
[0057]如圖2所示，第2實施方式的光調(diào)制器200具有光分路部110A、微透鏡陣列120A及光波導(dǎo)元件130A。
[0058]光分路部IlOA具有在玻璃基材111的內(nèi)部設(shè)置有相互平行地配置的分束器114、115及116和反射鏡113的結(jié)構(gòu)。光分路部IlOA使得所入射的激光通過分束器114?116而分路成4束激光并向外部射出。在光分路部IlOA的光入射面和光射出面也可以形成有防反射膜(AR涂層)等。
[0059]從光分路部IlOA射出如下激光:透射分束器114的激光；在分束器114及分束器115反射的激光；在分束器114反射并透射分束器115之后，在分束器116反射的激光；及在分束器114反射并透射分束器115及116之后，在反射鏡113反射的激光。
[0060]在第2實施方式的情況下，分束器114被設(shè)定為對入射光的透射率為40%、反射率為60%。分束器115被設(shè)定為對入射光的透射率為33%、反射率為67%。分束器116被設(shè)定為對入射光的透射率為50%、反射率為50%。反射鏡113為全反射鏡。
[0061]微透鏡陣列120A具有長方體狀的透明的基體121和形成于基體121的一個面(光分路部IlOA側(cè)的面)的4個微透鏡124、125、126及127。4個微透鏡124?127的各自的光軸與從光分路部IlOA射出的4束激光的光軸同軸配置。
[0062]基體121的配置有微透鏡124?127的面的相反側(cè)的面和光波導(dǎo)元件130A光學(xué)粘接。基體121具有相當(dāng)于微透鏡124?127的焦距的厚度。入射到微透鏡124?127的激光在形成于光波導(dǎo)兀件130A的側(cè)端面上的光波導(dǎo)的輸入端聚光。
[0063]光波導(dǎo)兀件130A具有基板131、和形成于基板131上的光波導(dǎo)及電極。通過這些光波導(dǎo)及電極，光調(diào)制部140A和光合成部150形成于同一基板上。
[0064]光調(diào)制部140A具有4個相位調(diào)制部141?144。
[0065]從基板131的與微透鏡陣列120A接合的邊端延伸出4個輸入波導(dǎo)231?234。輸入波導(dǎo)231連接于相位調(diào)制部141的輸入端。輸入波導(dǎo)232連接于相位調(diào)制部142的輸入端。輸入波導(dǎo)233連接于相位調(diào)制部143的輸入端。輸入波導(dǎo)234連接于相位調(diào)制部144的輸入端。
[0066]相位調(diào)制部141及142的輸出側(cè)在光合成點147被連接。并且，相位調(diào)制部143及144的輸出側(cè)在光合成點148被連接。
[0067]相位調(diào)制部141?144對所輸入的光信號進行二相調(diào)制(BPSK)并輸出。相位調(diào)制部141及142以它們的相位變化正交的方式被設(shè)定動作。并且，相位調(diào)制部143及144也以它們的相位變化正交的方式被設(shè)定動作。
[0068]在第2實施方式的情況下，通過相位調(diào)制部141及142和光合成點147而構(gòu)成QPSK方式的光調(diào)制器，并通過相位調(diào)制部143及144和光合成點148而構(gòu)成QPSK方式的光調(diào)制器。通過上述各光調(diào)制器而被調(diào)制后的光信號向光合成部150輸出。
[0069]在具備上述結(jié)構(gòu)的第2實施方式的光調(diào)制器200中,激光從光纖準(zhǔn)直器15入射到光分路部IlOA的分束器114。分束器114使入射光的40%透射，并反射入射光的60%。
[0070]透射分束器114的光入射到微透鏡124，并通過微透鏡124在輸入波導(dǎo)231的輸入端聚光。另一方面，在分束器114反射的光入射到分束器115。分束器115使入射光的33%透射，并反射入射光的67%。
[0071]在分束器115反射的光入射到微透鏡125，并通過微透鏡125在輸入波導(dǎo)232的輸入端聚光。另一方面，透射分束器115的光入射到分束器116。分束器116使入射光的50%透射，并反射入射光的50%。
[0072]在分束器116反射的光入射到微透鏡126，并通過微透鏡126在輸入波導(dǎo)233的輸入端聚光。另一方面，透射分束器116的光在反射鏡113反射之后入射到微透鏡127，并通過微透鏡127在輸入波導(dǎo)234的輸入端聚光。
[0073]分別被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)231及232的光在相位調(diào)制部141及142被調(diào)制之后，通過對偏置電極部134a施加電壓而被調(diào)整為規(guī)定的相位差(π /2)。其后，被調(diào)整為規(guī)定的相位差(π/2)的光在光合成點147合成而成為光信號QPSK1,并向光合成部150輸出。
[0074]分別被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)233及234的光在相位調(diào)制部143及144進行調(diào)制之后，通過對偏置電極部135a施加電壓而被調(diào)整為規(guī)定的相位差(π /2)。其后，被調(diào)整為規(guī)定的相位差(π/2)的光在光合成點148合成而成為光信號QPSK2,并向光合成部150輸出。
[0075]在第2實施方式的情況下，被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)231及232的光為相對于從光纖準(zhǔn)直器15輸入的光其強度分別為40%的光。另一方面，被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)233及234的光分別為強度10%的光。因此，在光合成點148生成的光信號QPSK2相對于光信號QPSKl其功率為1/4。
[0076]在光合成部150中，上述功率比的光信號QPSKl和光信號QPSK2以維持它們的強度比的方式合成，由此生成16QAM信號。
[0077]另外，光信號QPSKl和光信號QPSK2的功率比(4:1)根據(jù)光調(diào)制器200的制造誤差也可以稍微有偏差。例如，有時上述比率成為3:1或5:1。上述比率也能夠通過光分路部IlOA中的分束器的透射率以及反射率進行調(diào)整。
[0078]第2實施方式的光調(diào)制器200如下構(gòu)成，即在光分路部IlOA中使激光分路為4束，并將各束激光通過微透鏡陣列120A而導(dǎo)入到相位調(diào)制部141?144。S卩，第I實施方式所涉及的光調(diào)制部100中設(shè)置于馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135的激光的分路點在第2實施方式中作為光分路部IlOA而設(shè)置在基板外部。
[0079]由此，能夠構(gòu)成能夠減少在光波導(dǎo)中成為光損失的原因的光分路點，并且相比第I實施方式光損失少的光調(diào)制器。并且，由于不需要用于光分路的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，因此能夠使由鈮酸鋰等構(gòu)成的基板131小型化。
[0080]并且，在第2實施方式的光調(diào)制器200中，也使得在光分路部IlOA分路后的激光通過微透鏡124?127在輸入波導(dǎo)231?234聚光，并導(dǎo)入到光波導(dǎo)元件130A。因此，不存在如將形成于不同種類的基板上的光波導(dǎo)彼此連接時那樣的制造上的難度，而且也不會產(chǎn)生因基板彼此之間的膨脹率差而引起的破損和由接合偏差引起的光損失的問題。
[0081](第3實施方式)
[0082]接著，參考圖3對第3實施方式進行說明。
[0083]圖3是表示第3實施方式所涉及的光調(diào)制器的圖。
[0084]另外，在以下實施方式中，對于與前述實施方式通用的構(gòu)成要件附加相同的標(biāo)號，并簡化或省略對此進行的詳細說明。
[0085]如圖3所示，第3實施方式的光調(diào)制器300具有光分路部110、柱狀透鏡120B及光波導(dǎo)兀件130B。光分路部110與第I實施方式通用。
[0086]柱狀透鏡120B具有曲面形狀的透鏡面。柱狀透鏡120B中，上述透鏡面的相反側(cè)的平坦面光學(xué)粘接于光波導(dǎo)元件130B的側(cè)端面。在柱狀透鏡120B的透鏡面入射有在光分路部110分路并射出的兩束激光。入射到柱狀透鏡120B的激光在形成于光波導(dǎo)元件130B的側(cè)端面上的光波導(dǎo)的輸入端聚光。
[0087]光波導(dǎo)元件130B具有基板131、和形成于基板131上的光波導(dǎo)及電極。通過這些光波導(dǎo)及電極，光調(diào)制部140B和光合成部150形成于同一基板上。
[0088]光調(diào)制部140B具有與第I實施方式所涉及的光調(diào)制部140幾乎相同的結(jié)構(gòu)，不同點在于具備彼此交叉的輸入波導(dǎo)136及137。輸入波導(dǎo)136及137在接合有柱狀透鏡120B的基板131的側(cè)端面具有輸入端，并在從基板131的端緣向內(nèi)側(cè)延伸的位置彼此交叉之后，分別連接于馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135。
[0089]具備上述結(jié)構(gòu)的第3實施方式的光調(diào)制器300中，從光纖準(zhǔn)直器15射出的激光入射到光分路部110的分束器112。分束器112使入射光的80%透射，并反射入射光的20%。
[0090]透射分束器112的光入射到柱狀透鏡120B，并通過柱狀透鏡120B在輸入波導(dǎo)137的輸入端聚光。被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)137的光輸入到馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135。
[0091]另一方面，在分束器112反射的光在反射鏡113反射之后入射到柱狀透鏡120B，并通過該柱狀透鏡120B在輸入波導(dǎo)136的輸入端聚光。被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)136的光輸入到馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134。
[0092]因此，在第3實施方式的光調(diào)制器300中，輸入到馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134及135的光的強度比與第I實施方式成相反。
[0093]被導(dǎo)入到馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134的光在輸入端被分路。接著，被分路后的光在相位調(diào)制部141及142被調(diào)制之后，通過對偏置電極部134a施加電壓而被調(diào)整成為規(guī)定的相位差(n/2)。其后，在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134的輸出端合成而成為光信號QPSK1，并向光合成部150輸出。
[0094]被導(dǎo)入到馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135的光在輸入端被分路。接著，被分路后的光在相位調(diào)制部143及144被調(diào)制之后，通過對偏置電極部135a施加電壓而被調(diào)整成為規(guī)定的相位差(n/2)。其后，在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135的輸出端合成而成為光信號QPSK2，并向光合成部150輸出。
[0095]在第3實施方式的情況下，被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)136的光為在分束器112被分路后的強度為20%的光，因此從馬赫-曾德爾型波導(dǎo)134輸出的光信號QPSKl相對于在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)135中由強度為80%的光生成的光信號QPSK2其功率為1/4。
[0096]在光合成部150中，上述功率比的光信號QPSKl和光信號QPSK2以維持它們的強度比的方式合成，由此生成16QAM信號。
[0097]另外，光信號QPSKl和QPSK2的功率比(4:1)根據(jù)光調(diào)制器300的制造誤差也可以稍微有偏差。例如，有時上述比率成為3:1或5:1。上述比率也能夠通過光分路部110中的分束器112的透射率以及反射率進行調(diào)整。
[0098]以上，如已詳細說明，在第3實施方式的光調(diào)制器300中，在光分路部110中使激光以規(guī)定的功率比分路，并將這些激光經(jīng)由柱狀透鏡120B導(dǎo)入到光波導(dǎo)元件130B。即使在使用柱狀透鏡120B的情況下，也能夠獲得與之前的第I實施方式相同的作用效果。
[0099](第4實施方式)
[0100]接著，參考圖4對第4實施方式進行說明。
[0101]圖4是表示第4實施方式所涉及的光調(diào)制器的圖。
[0102]另外，在以下實施方式中，對于與前述實施方式通用的構(gòu)成要件附加相同的標(biāo)號，并簡化或省略對此進行的詳細說明。
[0103]如圖4所示，第4實施方式的光調(diào)制器400具有兩個光分路部IlOB及110C、微透鏡陣列120C及光波導(dǎo)元件130C。
[0104]光分路部IlOB具有在玻璃基材111的內(nèi)部設(shè)置有相互平行地配置的分束器117和反射鏡113的結(jié)構(gòu)。分束器117使所入射的光的76%透射，并反射所入射的光的24%。反射鏡113為全反射鏡。
[0105]光分路部IlOC具有在玻璃基材111的內(nèi)部設(shè)置有相互平行地配置的分束器118和反射鏡113的結(jié)構(gòu)。分束器118使所入射的光的80%透射，并反射所入射的光的20%。
[0106]光分路部I1B和I1C被組合使用。從光分路部IlOB射出的兩束激光中，一束激光入射到微透鏡陣列120C，而另一束激光入射到光分路部110C。從光分路部IlOC射出的兩束激光入射到微透鏡陣列120C。
[0107]光分路部IlOB及IlOC的光入射面和光射出面上也可以形成有防反射膜(AR涂層)等°
[0108]微透鏡陣列120C具有長方體狀的透明的基體121、和形成于基體121的一個面(光分路部IlOB及IlOC側(cè)的面)的三個微透鏡421、422及423。微透鏡421的光軸與從光分路部IlOB射出的激光的光軸同軸配置。微透鏡422及423的光軸與從光分路部IlOC射出的兩束激光的光軸同軸配置。
[0109]基體121的配置有微透鏡421?423的面的相反側(cè)的面和光波導(dǎo)元件130C光學(xué)粘接?；w121具有相當(dāng)于微透鏡421?423的焦距的厚度。入射到微透鏡421?423的激光在形成于光波導(dǎo)兀件130C的側(cè)端面上的光波導(dǎo)的輸入端聚光。
[0110]光波導(dǎo)元件130C具有基板131和形成于基板131上的光波導(dǎo)及電極。通過這些光波導(dǎo)及電極，光調(diào)制部140C和光合成部150A形成于同一基板上。
[0111]光調(diào)制部140C具有馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431、432及433。馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431具有相位調(diào)制部141及142。馬赫-曾德爾型波導(dǎo)432具有相位調(diào)制部143及144。馬赫-曾德爾型波導(dǎo)433具有相位調(diào)制部145及146。相位調(diào)制部141?146分別具有馬赫-曾德爾型波導(dǎo)和電極。
[0112]從基板131的與微透鏡陣列120C接合的邊端延伸出三個輸入波導(dǎo)441、442及443。輸入波導(dǎo)441、442及443分別連接于具有兩個臂的馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431、432及433。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431的各臂上設(shè)置有相位調(diào)制部141及142。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431的輸出端側(cè)設(shè)置有偏置電極部431a。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)432的各臂上設(shè)置有相位調(diào)制部143及144。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)432的輸出端側(cè)設(shè)置有偏置電極部432a。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)433的各臂上設(shè)置有相位調(diào)制部145及146。在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)433的輸出端側(cè)設(shè)置有偏置電極部433a。
[0113]相位調(diào)制部141?146對所輸入的光信號實施二相調(diào)制(BPSK)并輸出。相位調(diào)制部141及142以它們的相位變化正交的方式被設(shè)定動作。同樣，相位調(diào)制部143及144、和相位調(diào)制部145及146以各對的相位變化正交的方式被設(shè)定動作。馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431,432及433分別構(gòu)成QPSK(四相相移調(diào)制)方式的光調(diào)制器。分別被馬赫_曾德爾型波導(dǎo)431、432及433調(diào)制后的光信號向光合成部150A輸出。
[0114]光合成部150A具有:光耦合部151a，使得從馬赫-曾德爾型波導(dǎo)432及433的輸出端分別延伸的光波導(dǎo)匯合；光稱合部151b,使得從光稱合部151a延伸的光波導(dǎo)和從馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431延伸的光波導(dǎo)匯合；及輸出波導(dǎo)152,從光f禹合部151b向基板131的邊端延伸。從馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431?433輸出的光信號在光耦合部151a及151b分別被合成并生成64QAM信號光。所生成的64QAM信號經(jīng)由輸出波導(dǎo)152向光纖12輸出。
[0115]在具備上述結(jié)構(gòu)的第4實施方式的光調(diào)制器400中，從光纖準(zhǔn)直器15射出的激光入射到光分路部IlOB的分束器117。分束器117使入射光的76%透射，并反射入射光的24%。透射分束器117的光入射到微透鏡421，并通過微透鏡421在入射波導(dǎo)441的輸入端聚光。
[0116]在分束器117反射的光在光分路部IlOB的反射鏡113反射之后，入射到光分路部IlOC的分束器118。分束器118使入射光的80%透射，并反射入射光的20%。透射分束器118的光入射到微透鏡422,并通過微透鏡422在輸入波導(dǎo)442的輸入端聚光。
[0117]在分束器118反射的光在光分路部IlOC的反射鏡113反射之后入射到微透鏡423,并通過微透鏡423在輸入波導(dǎo)443的輸入端聚光。
[0118]被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)441的光在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431的輸入端分路。接著，被分路后的光在相位調(diào)制部141及142被調(diào)制之后，通過對偏置電極部431a施加電壓而被調(diào)整成為規(guī)定的相位差(η/2)。其后，在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431的輸出端合成而成為光信號QPSKl，并向光合成部150A輸出。
[0119]被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)路442的光在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)432的輸入端分路。接著，被分路后的光在相位調(diào)制部143及144被調(diào)制之后，通過對偏置電極部432a施加電壓而被調(diào)整成為規(guī)定的相位差(n/2)。其后，在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)432的輸出端合成而成為光信號QPSK2，并向光合成部150A輸出。
[0120]被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)路443的光在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)433的輸入端分路。接著，被分路后的光在相位調(diào)制部145及146被調(diào)制之后，通過對偏置電極部433a施加電壓而被調(diào)整成為規(guī)定的相位差(n/2)。其后，在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)433的輸出端合成而成為光信號QPSK3，并向光合成部150A輸出。
[0121]在第4實施方式的情況下，被導(dǎo)入到輸入波導(dǎo)441?443的光為分別通過分束器117及118而被調(diào)整成為規(guī)定的功率比(16:4:1)的光。因此，分別在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431?443生成的光信號QPSK1、QPSK2及QPSK3的功率比也成為16:4:1。
[0122]在光合成部150A中，上述光信號QPSK1、光信號QPSK2及光信號QPSK3以維持它們的強度比的方式合成，從而生成64QAM信號。
[0123]另外，光信號QPSK1、QPSK2及QPSK3的功率比(16:4:1)根據(jù)光調(diào)制器400的制造誤差也可以稍微有偏差。上述比率也能夠通過光分路部IlOB及IlOC中的分束器的透射率及反射率進行調(diào)整。
[0124]以上，如已詳細說明。在第4實施方式的光調(diào)制器400中，也使用光分路部IlOB及I1c以規(guī)定的功率比使激光分路，將這些激光經(jīng)由微透鏡陣列120C而導(dǎo)入到光波導(dǎo)元件130C。由此，與在鈮酸鋰基板上設(shè)置光信號的功率調(diào)整部的情況相比，能夠減少光損失。
[0125]并且，由于無需將如同上述的功率調(diào)整部形成于鈮酸鋰基板上，因此能夠使由鈮酸鋰等構(gòu)成的基板131小型化。
[0126]并且，在光分路部IlOB及IlOC分路的激光通過微透鏡421?423聚光而被導(dǎo)入到光波導(dǎo)元件130C，因此，不存在如將形成于不同種類的基板上的光波導(dǎo)彼此連接時那樣的制造上的難度，而且也不會產(chǎn)生因基板彼此之間的膨脹率差而引起的破損和由接合偏差引起的光損失的問題。
[0127](第5實施方式)
[0128]接著，參考圖5，對第5實施方式進行說明。
[0129]圖5是表示第5實施方式所涉及的光調(diào)制器的圖。
[0130]另外，在以下實施方式中，對于與前述實施方式通用的構(gòu)成要件附加相同的標(biāo)號，并簡化或省略對此進行的詳細說明。
[0131]如圖5所示，第5實施方式的光調(diào)制器500具有光分路部110D、微透鏡陣列120C及光波導(dǎo)元件130C。即，具有相對于圖4所示的光調(diào)制器400僅變更了光分路部的結(jié)構(gòu)。
[0132]光分路部IlOD具有在玻璃基材111的內(nèi)部設(shè)置有相互平行地配置的分束器511及512、反射鏡113的結(jié)構(gòu)。分束器511使入射的光的76%透射，并反射入射的光的24%。分束器512使入射的光的20%透射，并反射入射的光的80%。反射鏡113為全反射鏡。
[0133]光分路部IlOD能夠使得在第4實施方式中通過兩個光分路部110B、110C生成的三束激光由單一的光分路部來生成。在光分路部IlOD中，從光纖準(zhǔn)直器15射出的激光入射到分束器511。
[0134]透射分束器511的光經(jīng)由微透鏡421而輸入到輸入波導(dǎo)441。另一方面，在分束器511反射的光入射到分束器512。
[0135]在分束器512反射的光經(jīng)由微透鏡422而輸入到輸入波導(dǎo)442。另一方面，透射分束器512的光在反射鏡113反射。在反射鏡113反射的光入射到微透鏡423，并輸入到輸入波導(dǎo)443。
[0136]分別被輸入到輸入波導(dǎo)441?443的光為通過分束器511及512而被調(diào)整為規(guī)定的功率比(16:4:1)的光。因此，在馬赫-曾德爾型波導(dǎo)431、432及433生成的光信號QPSK1、QPSK2、QPSK3也成為上述功率比，維持它們的強度比并將它們合成，從而能夠獲得64QAM信號。
[0137]如上述說明，第5實施方式的光調(diào)制器500能夠與第4實施方式所涉及的光調(diào)制器400同樣地動作，并能獲得相同的作用效果。另外，根據(jù)第5實施方式，通過具備更小型的光分路部110D，能夠?qū)崿F(xiàn)光調(diào)制器整體的小型化。
[0138]另外，上述各實施方式的光合成部的結(jié)構(gòu)為示例，并不限定于本申請說明書中所記載的結(jié)構(gòu)。作為光合成部，只要是在維持入射的各相位調(diào)制光的功率比的同時能夠進行合成的結(jié)構(gòu)即可。
[0139]標(biāo)號說明
[0140]100、200、300、400、500-光調(diào)制器，110、110A、110B、110C、110D-光分路部，112、114、115、116、117、118、511、512_ 分束器，113-反射鏡，120、120A、120C-微透鏡陣列(透鏡)、120B-柱狀透鏡(透鏡)，131-基板，141、142、143、144、145、146-相位調(diào)制部，150、150A-光合成部。
【權(quán)利要求】
1.一種光調(diào)制器，其特征在于，具有: 光分路部，構(gòu)成為至少具有一個分束器和反射鏡，并使輸入光分路； 透鏡，構(gòu)成為使在所述光分路部被分路的各束光聚光； 相位調(diào)制部，為多個相位調(diào)制部，并且所述相位調(diào)制部的各個相位調(diào)制部構(gòu)成為對經(jīng)由所述透鏡輸入的各束光進行相位調(diào)制；及 光合成部，構(gòu)成為將從多個所述相位調(diào)制部輸出的多個相位調(diào)制光合成而輸出調(diào)制信號光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其中， 多個所述相位調(diào)制部形成于單一的基板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光調(diào)制器，其中， 所述透鏡包括微透鏡、微透鏡陣列及柱狀透鏡中的至少一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的光調(diào)制器，其中， 所述光分路部以輸出強度不同的多束光的方式構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的光調(diào)制器，其中， 具有向所述光分路部輸入準(zhǔn)直光的光學(xué)兀件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的光調(diào)制器，其中， 所述分束器和所述反射鏡中的至少一個具有電介質(zhì)多層膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的光調(diào)制器，其中， 所述透鏡直接固定于所述相位調(diào)制部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的光調(diào)制器，其中， 所述透鏡經(jīng)由其他光學(xué)元件而固定于所述相位調(diào)制部。
【文檔編號】H04B10/556GK104321690SQ201380026865
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】伊藤孝知, 篠崎稔, 矢澤志展 申請人:住友大阪水泥股份有限公司