專利名稱：光調(diào)制器和發(fā)射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光通信的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器和發(fā)射器。
技術(shù)背景采用諸如鈮酸鋰(LiNb〇3)或鉭酸鋰(LiTa02)的電光晶體的光波 導(dǎo)器件是如下形成的構(gòu)圖之后在晶體基板的一部分上熱擴(kuò)散金屬膜或 在安息香酸中實(shí)現(xiàn)質(zhì)子交換來形成光波導(dǎo)，然后在形成的光波導(dǎo)附近設(shè) 置信號(hào)電極。具有分支干涉型光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器就是 這樣一種釆用電光晶體的光波導(dǎo)器件。通信中通常使用二值調(diào)制模式，其中信號(hào)電平為0或1。但是近年 來，已經(jīng)逐漸開發(fā)出使用三值或四值以增大傳輸容量的多值調(diào)制模式。 多值信號(hào)是為光輸出強(qiáng)度、光的相位以及它們的組合提供多個(gè)值的信號(hào)。 日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公報(bào)No.2005-221874中給出了這樣一個(gè)示例。使用馬赫-曾德爾型光調(diào)制器為光輸出強(qiáng)度提供多個(gè)值的方法包括 通過使用經(jīng)電耦合器進(jìn)行了波組合的多值電信號(hào)向平行光波導(dǎo)之一施加 電場(chǎng)以生成多值信號(hào)光的方法，以及使用獨(dú)立的電信號(hào)向兩個(gè)平行光波 導(dǎo)中的每一個(gè)施加電場(chǎng)以生成多值信號(hào)光的方法。由于通過使用獨(dú)立的 電信號(hào)向兩個(gè)平行光波導(dǎo)中的每一個(gè)施加電場(chǎng)的方法不需要電耦合器， 所以不會(huì)發(fā)生電信號(hào)損耗和波段劣化，因此這種方法在成本和大小方面 占有優(yōu)勢(shì)。圖21示出了常規(guī)光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。常規(guī)光調(diào)制器2100包括入射光 波導(dǎo)2101、 一對(duì)光波導(dǎo)2102a和2102b、 一對(duì)信號(hào)電極2103A和2103B， 以及出射光波導(dǎo)2104。從入射光波導(dǎo)2101進(jìn)入的光分叉，并通過光波導(dǎo) 2102a和光波導(dǎo)2102b傳輸。通過光波導(dǎo)2102a和光波導(dǎo)2102b傳輸?shù)墓?在出射光波導(dǎo)2104中彼此干涉，并作為信號(hào)光被發(fā)射。
信號(hào)電極2103A和信號(hào)電極2103B沿光波導(dǎo)2102a和光波導(dǎo)2102b 設(shè)置。例如，當(dāng)使用Z向切割晶體基板時(shí)，信號(hào)電極2103A和信號(hào)電極 2103B分別布置在光波導(dǎo)2102a和光波導(dǎo)2102b的正上方。當(dāng)向信號(hào)電極 2103A和信號(hào)電極2103B輸入電信號(hào)并且施加電壓時(shí)，Z軸方向上的電 場(chǎng)使光波導(dǎo)2102a和光波導(dǎo)2102b的折射率發(fā)生變化。光調(diào)制器2100對(duì)信號(hào)電極2103A和信號(hào)電極2103B處的電信號(hào)進(jìn) 行控制，以在分別通過光波導(dǎo)2102a和光波導(dǎo)2102b傳輸?shù)墓庵g產(chǎn)生 相位差。例如，當(dāng)分別向信號(hào)電極2103A和信號(hào)電極2103B施加+Vn/2 和-Vn/2的電壓時(shí)，通過光波導(dǎo)2102a和光波導(dǎo)2102b傳輸?shù)墓庵g的相 位差是180°，并且從出射光波導(dǎo)2104發(fā)射出的信號(hào)光的輸出強(qiáng)度為0。圖22A示出了當(dāng)信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B中的電信號(hào)都為 ON時(shí)常規(guī)光調(diào)制器中的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第一示例。在此示例中， 通過光波導(dǎo)2102a傳輸?shù)墓釧和通過光波導(dǎo)2102b傳輸?shù)墓釨之間的相 位差為180°，而從出射光波導(dǎo)2104發(fā)射出的信號(hào)光的輸出強(qiáng)度為0。圖22B示出了當(dāng)信號(hào)電極103A中的電信號(hào)為ON而信號(hào)電極103B 中的電信號(hào)為OFF時(shí)常規(guī)光調(diào)制器中的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第二示 例。在此示例中，從出射光波導(dǎo)2104發(fā)射出的信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度為 1/3，而相位為-71°。圖22C示出了當(dāng)信號(hào)電極103A中的電信號(hào)為OFF而信號(hào)電極103B 中的電信號(hào)為ON時(shí)常規(guī)光調(diào)制器中的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第三示例。 在此示例中，從出射光波導(dǎo)2104發(fā)射出的信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度為2/3， 而相位為+48°。圖22D示出了當(dāng)信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B中的電信號(hào)都為 OFF時(shí)常規(guī)光調(diào)制器中的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第四示例。在此示例中， 通過光波導(dǎo)2102a傳輸?shù)墓釧和通過光波導(dǎo)2102b傳輸?shù)墓釨之間的相 位差為0，從出射光波導(dǎo)2104發(fā)射出的信號(hào)光的輸出強(qiáng)度為1，而相位 為0。以這種方式來組合光波導(dǎo)2102a的輸入信號(hào)和光波導(dǎo)2102b的輸入 信號(hào)使得從出射光波導(dǎo)2104發(fā)射出的信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度可以有四個(gè) 值。
但是，在常規(guī)光調(diào)制器中，由于從出射光波導(dǎo)傳發(fā)射出的信號(hào)光C的相位根據(jù)強(qiáng)度調(diào)制而變化，所以信號(hào)光c中會(huì)發(fā)生波長啁啾，從而改 變了信號(hào)光c的波長。因此，波形會(huì)由于傳輸期間的波長色散而劣化，從而導(dǎo)致在接收側(cè)難以進(jìn)行解調(diào)。在將常規(guī)光調(diào)制器的強(qiáng)度調(diào)制與相位調(diào)制相結(jié)合來進(jìn)行大容量多值調(diào)制時(shí)，從出射光波導(dǎo)發(fā)射出的信號(hào)光c的相位根據(jù)強(qiáng)度調(diào)制而改變，因此，此變化分量轉(zhuǎn)變成相位調(diào)制信號(hào)中的噪聲，導(dǎo)致難以在接收側(cè)進(jìn) 行解調(diào)。為了解決這些問題，本發(fā)明的目的是提供一種在生成多值信號(hào)光時(shí) 減小波長啁啾并便于在接收側(cè)進(jìn)行解調(diào)的光調(diào)制器，以及提供一種應(yīng)用 此光調(diào)制器的發(fā)射器。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是至少解決常規(guī)技術(shù)中的上述問題。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器包括入射波導(dǎo)，用 于將入射光分成分支光； 一對(duì)光波導(dǎo)，包括分別傳輸所述分支光并表現(xiàn) 出電光效應(yīng)的第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)； 一對(duì)信號(hào)電極，包括分別沿所 述一對(duì)光波導(dǎo)布置的第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極；以及出射波導(dǎo)，用 于輸出分別通過所述一對(duì)光波導(dǎo)傳輸?shù)乃龇种Ч獾母缮婀?；其中所?一對(duì)光波導(dǎo)的偏振分別在邊界處反轉(zhuǎn)，并且第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)的 交叉或第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極的交叉中的任何一個(gè)發(fā)生在所述邊 界附近。根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器包括入射光波 導(dǎo)，用于接收光并使光分支； 一對(duì)光波導(dǎo)，形成在表現(xiàn)出電光效應(yīng)的基 板上并分別傳輸經(jīng)所述入射光波導(dǎo)分支的光； 一對(duì)信號(hào)電極，分別對(duì)應(yīng) 于所述一對(duì)光波導(dǎo)并相應(yīng)地沿所述一對(duì)光波導(dǎo)布置；以及出射光波導(dǎo)， 用于輸出通過所述一對(duì)光波導(dǎo)傳輸?shù)墓獾母缮婀庾鳛樾盘?hào)光；其中在基 板上以基板上的邊界為界形成其中偏振發(fā)生反轉(zhuǎn)的偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域和其中 偏振未發(fā)生反轉(zhuǎn)的偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域，并且所述一對(duì)信號(hào)電極與所述一對(duì)
光波導(dǎo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系在所述邊界附近發(fā)生轉(zhuǎn)變。根據(jù)本發(fā)明再一個(gè)方面的發(fā)射器包括馬赫-曾德爾型光調(diào)制器。 本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)在以下對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明中被明確說明，或者在結(jié)合附圖閱讀時(shí)會(huì)變得明了。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的光調(diào)制器的平面圖；圖2A是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的一對(duì)光波導(dǎo)內(nèi)的由信號(hào)電極103A導(dǎo)致的直流(DC)分量的折射率變化的圖；圖2B是由信號(hào)電極103A導(dǎo)致的高頻分量的折射率變化的圖；圖2C是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的一對(duì)光波導(dǎo)內(nèi)的由信號(hào)電極103B導(dǎo)致的DC分量的折射率變化的圖；圖2D是由信號(hào)電極103B導(dǎo)致的高頻分量的折射率變化的圖；圖3A是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器內(nèi)的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第一示例的圖；圖3B是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器內(nèi)的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的 第二示例的圖；圖3C是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器內(nèi)的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的 第三示例的圖；圖3D是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器內(nèi)的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的 第四示例的圖；圖4是根據(jù)第一實(shí)施方式的第一變型的光調(diào)制器的平面圖； 圖5是根據(jù)第一實(shí)施方式的第二變型的光調(diào)制器的平面圖； 圖6是根據(jù)第一實(shí)施方式的第三變型的光調(diào)制器的平面圖； 圖7是根據(jù)第一實(shí)施方式的第四變型的光調(diào)制器的平面圖； 圖8是根據(jù)第一實(shí)施方式的第五變型的光調(diào)制器的平面圖； 圖9是根據(jù)第一實(shí)施方式的第六變型的光調(diào)制器的平面圖； 圖10是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器內(nèi)的一對(duì)波導(dǎo)的交叉的第一 示例；
圖ll是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器內(nèi)的一對(duì)波導(dǎo)的交叉的第二示例；圖12是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器內(nèi)的一對(duì)波導(dǎo)的交叉的第三 示例；圖13是沿圖12內(nèi)的A-A截取的橫截面圖；圖14是輸出功率比與消光比之間的關(guān)系的圖示；圖15是根據(jù)第二實(shí)施方式的光調(diào)制器的平面圖；圖16是根據(jù)第二實(shí)施方式的變型的光調(diào)制器的平面圖；圖17A是沿圖16內(nèi)的B-B截取的橫截面圖的第一示例；圖17B是沿圖16內(nèi)的B-B截取的橫截面圖的第二示例；圖18是根據(jù)第三實(shí)施方式的光調(diào)制器的平面圖；圖19是根據(jù)第三實(shí)施方式的變型的光調(diào)制器的平面圖；圖20是應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的光調(diào)制器的發(fā)射器的示例的框圖；圖21是常規(guī)光調(diào)制器的平面圖；圖22A是常規(guī)光調(diào)制器內(nèi)的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第一示例； 圖22B是常規(guī)光調(diào)制器內(nèi)的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第二示例； 圖22C是常規(guī)光調(diào)制器內(nèi)的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第三示例；而 圖22D是常規(guī)光調(diào)制器內(nèi)的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第四示例。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方式。 圖1示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，根 據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器100是馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其包括入射 光波導(dǎo)101， 一對(duì)光波導(dǎo)102 (光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b)、一對(duì)信號(hào)電 極103 (信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B)以及出射光波導(dǎo)104。入射光 波導(dǎo)101接收光，并在分支點(diǎn)101a處使輸入光分支。光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b形成在具有電光效應(yīng)的基板105上，并 分別傳輸經(jīng)入射光波導(dǎo)101分支的光。具有電光效應(yīng)的基板是晶體基板 例如LiNb03或LiTa03基板。基板105的折射率根據(jù)信號(hào)電極103A或信
號(hào)電極103B的電場(chǎng)的函數(shù)而改變。光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b關(guān)于連接 了入射光波導(dǎo)101的分支點(diǎn)101a和出射光波導(dǎo)104的干涉點(diǎn)104a的直 線對(duì)稱地布置。通過基板105上的邊界106在基板105上形成有其中偏振發(fā)生反轉(zhuǎn) 的偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域和其中偏振未發(fā)生反轉(zhuǎn)的偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域。在此示例中， 在基板105上的被邊界106分隔開的區(qū)域105a到105c中，區(qū)域105b被 確定為偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域(在后面的附圖中，偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域用虛線圍起的區(qū) 域來)，而區(qū)域105a和區(qū)域105c被確定為偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域。在偏振反轉(zhuǎn) 區(qū)域中，電場(chǎng)導(dǎo)致的折射率變化的方向與偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域中的相反。信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B對(duì)應(yīng)于光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b， 并相應(yīng)地沿每個(gè)光波導(dǎo)布置。信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B附近設(shè)置 有接地電極103C。在此示例中，信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B與光波 導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b的對(duì)應(yīng)關(guān)系在基板105上的每個(gè)邊界106處互換。在此示例中，光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b彼此交叉兩次，每個(gè)邊界 106處一次。在區(qū)域105a和區(qū)域105c內(nèi)，信號(hào)電極103A沿光波導(dǎo)102a 布置，而信號(hào)電極103B沿光波導(dǎo)102b布置。另一方面，在區(qū)域105b內(nèi)，信號(hào)電極103A沿光波導(dǎo)102b布置，而 信號(hào)電極103B沿光波導(dǎo)102a布置。這樣，當(dāng)光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b 在每個(gè)邊界106處彼此交叉時(shí)，信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B與光波 導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b的對(duì)應(yīng)關(guān)系就發(fā)生了互換。二值電信號(hào)(微波)流過信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B，以分別 向光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b施加電場(chǎng)，從而改變光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo) 102b的折射率。對(duì)流過信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B的電信號(hào)進(jìn)行控 制使得可以改變分別通過光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b傳輸?shù)墓獾南辔弧?在此示例中，正電信號(hào)流過信號(hào)電極103A，而負(fù)電信號(hào)流過信號(hào)電極 103B。出射光波導(dǎo)104輸出分別通過光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b傳輸?shù)墓?的干涉光作為信號(hào)光。該信號(hào)光是強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)，其強(qiáng)度根據(jù)分別通過 光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b傳輸?shù)墓庵g的相位差而變化。在入射光波導(dǎo)101、 一對(duì)光波導(dǎo)102a和102b以及出射光波導(dǎo)104 中，只有這一對(duì)光波導(dǎo)102a和102b可能具有電光效應(yīng)。但是，在此示 例中，入射光波導(dǎo)101、 一對(duì)光波導(dǎo)102a和102b以及出射光波導(dǎo)104均 形成在具有電光效應(yīng)的同一晶體基板105上，而信號(hào)電極103A和信號(hào)電 極103B布置在該基板的表面上。可在基板105與信號(hào)電極103A之間、基板105與信號(hào)電極103B之 間以及基板105與接地電極103C之間設(shè)置緩沖層，以防止通過光波導(dǎo) 102和出射光波導(dǎo)104傳輸?shù)墓獗恍盘?hào)電極103A、103B或接地電極103C 吸收。例如，厚度為0.2 1微米的二氧化硅可用作緩沖層。改變信號(hào)電 極103A和信號(hào)電極103B的橫截面形狀可控制電信號(hào)的有效(effective) 折射率，并且通過使光信號(hào)和電信號(hào)速度匹配，可獲得寬波段的光響應(yīng) 特性。偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域是通過以例如抗蝕劑對(duì)基板105進(jìn)行構(gòu)圖然后應(yīng)用脈 沖強(qiáng)電場(chǎng)而形成的。當(dāng)光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b交叉時(shí)，必須盡可能 多地避免從一個(gè)光波導(dǎo)到另一個(gè)光波導(dǎo)的漏光。因此，使光波導(dǎo)102a和 光波導(dǎo)102b基本成直角地交叉是優(yōu)選的。圖2A是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的一對(duì)光波導(dǎo)內(nèi)的由信號(hào) 電極103A導(dǎo)致的直流分量的折射率變化。圖2B是根據(jù)第一實(shí)施方式的 光調(diào)制器中的一對(duì)光波導(dǎo)內(nèi)的由信號(hào)電極103A導(dǎo)致的高頻分量的折射 率變化。圖2C是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的一對(duì)光波導(dǎo)內(nèi)的由信 號(hào)電極103B導(dǎo)致的直流分量的折射率變化。圖2D是根據(jù)第一實(shí)施方式 的光調(diào)制器中的一對(duì)光波導(dǎo)內(nèi)的由信號(hào)電極103B導(dǎo)致的高頻分量的折 射率變化。在圖2A到2D中的每一個(gè)中，橫坐標(biāo)都代表光在光波導(dǎo)102a和光 波導(dǎo)102b內(nèi)的傳輸方向，而縱坐標(biāo)都代表光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b內(nèi) 的折射率變化。區(qū)域201a到201c分別對(duì)應(yīng)于圖1所示的區(qū)域105a到 105c。如圖2B和2D所示，由于高頻分量每次通過光波導(dǎo)傳輸時(shí)都會(huì)衰 減，所以折射率變化的絕對(duì)值沿傳輸方向減小。如圖2A和2B所示，流過信號(hào)電極103A的正電流使光波導(dǎo)102a的
折射率在區(qū)域201a和201c中改變?yōu)樨?fù)值，而使光波導(dǎo)102b的折射率在 區(qū)域201b中改變?yōu)檎怠Ａ硪环矫?，如圖2C和2D所示，流過信號(hào)電 極103B的負(fù)電流使光波導(dǎo)102b的折射率在區(qū)域201a和201c中改變?yōu)?正值，而使光波導(dǎo)102a的折射率在區(qū)域201b中改變?yōu)樨?fù)值。光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b在區(qū)域201a和201c (偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域) 中的改變?yōu)檎岛拓?fù)值的折射率變化與區(qū)域201b (偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域)中的 折射率變化相反。區(qū)域201a和201c與區(qū)域201b內(nèi)的光波導(dǎo)102a和光波 導(dǎo)102b與信號(hào)電極103A或信號(hào)電極103B相互作用的段的長度的比率 被調(diào)節(jié)為，使得區(qū)域201a和201c中的折射率變化的絕對(duì)值等于區(qū)域201b 中的折射率變化的絕對(duì)值。圖3A示出了當(dāng)信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B中的電信號(hào)均為ON 時(shí)，根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第一示例。 在此示例中，通過光波導(dǎo)102a傳輸?shù)墓釧的輸出強(qiáng)度等于通過光波導(dǎo) 102b傳輸?shù)墓釨的輸出強(qiáng)度，并且相位差為180°。因此，從出射光波導(dǎo) 104發(fā)射出的信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度為0。圖3B示出了當(dāng)信號(hào)電極103A中的電信號(hào)為ON而信號(hào)電極103B 中的電信號(hào)為OFF時(shí)，根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的每個(gè)光波導(dǎo)的 光電場(chǎng)的第二示例。在此示例中，通過光波導(dǎo)102a傳輸?shù)墓釧的輸出強(qiáng) 度等于通過光波導(dǎo)102b傳輸?shù)墓釨的輸出強(qiáng)度，兩光的相位彼此符號(hào)相 反而絕對(duì)值彼此相等。因此，從出射光波導(dǎo)104發(fā)射出的信號(hào)光C的相 位為0。信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度為1/3。圖3C示出了當(dāng)信號(hào)電極103A中的電信號(hào)為OFF而信號(hào)電極103B 中的電信號(hào)為ON時(shí)，根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的每個(gè)光波導(dǎo)的 光電場(chǎng)的第三示例。在此示例中，同樣，通過光波導(dǎo)102a傳輸?shù)墓釧的 輸出強(qiáng)度等于通過光波導(dǎo)102b傳輸?shù)墓釨的輸出強(qiáng)度，兩光的相位彼此 符號(hào)相反而絕對(duì)值彼此相等。因此，從出射光波導(dǎo)104發(fā)射出的信號(hào)光C 的相位為O。信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度為2/3。圖3D示出了當(dāng)信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B中的電信號(hào)均為 OFF時(shí)，根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的每個(gè)光波導(dǎo)的光電場(chǎng)的第四 示例。在此示例中，通過光波導(dǎo)102a傳輸?shù)墓釧的輸出強(qiáng)度等于通過光 波導(dǎo)102b傳輸?shù)墓釨的輸出強(qiáng)度，兩光的相位為O。因此，從出射光波 導(dǎo)104發(fā)射出的信號(hào)光C的相位為0。信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度為1。圖4示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的第一變型的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖 4所示，根據(jù)第一實(shí)施方式的第一變型的光調(diào)制器400中的光波導(dǎo)102a 和光波導(dǎo)102b在邊界106處彼此交叉一次。在光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b 的與信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B相互作用的部分中，偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域 中的部分與偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域中的部分的長度相等。結(jié)果，從出射光波導(dǎo) 104發(fā)射出的信號(hào)光C的相位不會(huì)隨每個(gè)輸出強(qiáng)度而改變。圖5示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的第二變型的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖 5所示，根據(jù)第一實(shí)施方式的第二變型的光調(diào)制器500中的光波導(dǎo)102a 和光波導(dǎo)102b在邊界106處彼此交叉一次。在光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b 的與信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B相互作用的部分中，從邊界106向 出射光波導(dǎo)104延伸的部分比從邊界106向入射光波導(dǎo)101延伸的部分 要長。結(jié)果，每次通過光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b傳輸時(shí)都會(huì)衰減的信號(hào) 光C的高頻分量的相位不會(huì)隨每個(gè)輸出強(qiáng)度而改變。此外，基板105上 的從邊界106向入射光波導(dǎo)101延伸的區(qū)域或者從邊界106向出射光波 導(dǎo)104延伸的區(qū)域都可以是偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域。圖6示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的第三變型的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖 6所示，根據(jù)第一實(shí)施方式的第三變型的光調(diào)制器600具有根據(jù)第一實(shí)施 方式的第二變型的其中基板105上的從邊界106向入射光波導(dǎo)101延伸 的區(qū)域是偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域的光調(diào)制器500的結(jié)構(gòu)。結(jié)果，信號(hào)光C的高頻 分量的相位不會(huì)隨每個(gè)輸出強(qiáng)度而改變，并且該偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域的面積較 窄，從而有助于偏振反轉(zhuǎn)。圖7示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的第四變型的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖 7所示，根據(jù)第一實(shí)施方式的第四變型的光調(diào)制器700中的光波導(dǎo)102a 和光波導(dǎo)102b在每個(gè)邊界106處彼此交叉兩次。光波導(dǎo)102a的與信號(hào) 電極103A或信號(hào)電極103B相互作用的部分全部設(shè)置在基板105上的偏 振反轉(zhuǎn)區(qū)域中。另一方面，光波導(dǎo)102b的與信號(hào)電極103A或信號(hào)電極103B相互 作用的部分全部設(shè)置在基板105上的偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域中。結(jié)果，流過信 號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B的電信號(hào)都可以是正電信號(hào)。圖8示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的第五變型的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖 8所示，在根據(jù)第一實(shí)施方式的第五變型的光調(diào)制器800中，光波導(dǎo)102a 和光波導(dǎo)102b與信號(hào)電極103A的相互作用部分801A的長度與光波導(dǎo) 102a和光波導(dǎo)102b與信號(hào)電極103B的相互作用部分801B的長度不同。在此示例中，光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b關(guān)于連接了入射光波導(dǎo)101 的分支點(diǎn)101a與出射光波導(dǎo)104的干涉點(diǎn)的直線對(duì)稱地設(shè)置，而信號(hào)電 極103A和信號(hào)電極103B關(guān)于該直線非對(duì)稱地形成。結(jié)果，即使流過信 號(hào)電極103A的電信號(hào)的電壓與流過信號(hào)電極103B的電信號(hào)的電壓相 同，光波導(dǎo)102a內(nèi)的相位變化也會(huì)與光波導(dǎo)102b內(nèi)的相位變化不同， 從而光調(diào)制器800可產(chǎn)生四值信號(hào)。此外，可改變基板105中的布置有信號(hào)電極103A的緩沖層的厚度與 布置有信號(hào)電極103B的緩沖層的厚度以實(shí)現(xiàn)這樣的結(jié)構(gòu)即使流過信號(hào) 電極103A的電信號(hào)的電壓與流過信號(hào)電極103B的電信號(hào)的電壓相同， 光波導(dǎo)102a內(nèi)的相位變化與光波導(dǎo)102b內(nèi)的相位變化也不同。此外， 信號(hào)電極103A與相應(yīng)地設(shè)置在附近的接地電極103C之間的間隙(即距 離)可以和信號(hào)電極103B與相應(yīng)地設(shè)置在附近的接地電極103C之間的 間隙不同。圖9示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的第六變型的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖 9所示，在根據(jù)第一實(shí)施方式的第六變型的光調(diào)制器900中，信號(hào)電極 103A的電極焊盤103Aa和信號(hào)電極103B的電極焊盤103Ba都被設(shè)置成 引出到基板105的一側(cè)。結(jié)果，在將該光調(diào)制器應(yīng)用于發(fā)射器時(shí)，可提 高光調(diào)制器900對(duì)于發(fā)射器的適應(yīng)特性。信號(hào)電極103A的從電極焊盤103Aa到光波導(dǎo)102a的長度等于信號(hào) 電極103B的從電極焊盤103Ba到光波導(dǎo)102b的長度。具體來講，信號(hào) 電極103A在光波導(dǎo)102a和電極焊盤103Aa之間具有迂回(detour)部
分103Ab。結(jié)果，輸入到電極焊盤103Aa的電信號(hào)作用在光波導(dǎo)102a上 的定時(shí)可與輸入到電極焊盤103Ba的電信號(hào)作用在光波導(dǎo)102b上的定時(shí) 相匹配。信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B分別在邊界106的位置處具有迂回 部分103Ac和迂回部分103Bc。結(jié)果，可以在光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b 中避免傳輸光和電信號(hào)之間的定時(shí)的偏差。圖10是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的一對(duì)波導(dǎo)的交叉的第一 示例。如圖IO所示，定向耦合器1001構(gòu)成了根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào) 制器(例如光調(diào)制器100)中的光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b的交叉。如上 所述，使光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b基本成直角地交叉是優(yōu)選的，以盡 可能地避免光到每個(gè)波導(dǎo)中的交叉泄漏。但是，當(dāng)芯片窄且不能獲得足 夠的交叉角時(shí)，可使用定向耦合器IOOI。圖ll是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的一對(duì)波導(dǎo)的交叉的第二示 例。如圖11所示，多模干涉(MMI)耦合器1101可以構(gòu)成根據(jù)第一實(shí) 施方式的光調(diào)制器(例如光調(diào)制器IOO)中的光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b 的交叉。圖12是根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器中的一對(duì)波導(dǎo)的交叉的第三 示例。圖13是沿圖12中的A-A截取的橫截面圖。如圖12和13所示， 根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器(例如光調(diào)制器100)中的光波導(dǎo)102a和 光波導(dǎo)102b的交叉可以是當(dāng)這些波導(dǎo)在基板105中的上部和下部位置彼 此交叉時(shí)實(shí)現(xiàn)的多層交叉。在此示例中，例如通過施加短脈沖激光來增 大基板105中的折射率的方法在基板105中設(shè)置光波導(dǎo)102b。圖14是輸出功率比與消光比的圖示。在圖14中，橫坐標(biāo)以分貝表 示輸出功率比，而縱坐標(biāo)以分貝表示消光比。由于調(diào)制器的消光比需要 為大約13分貝或更高，所以將輸出功率比設(shè)置成15分貝或更高是優(yōu)選 的。根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器100，當(dāng)光波導(dǎo)102a在邊界106處與 光波導(dǎo)102b交叉時(shí)，信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B與光波導(dǎo)102a和 光波導(dǎo)102b的對(duì)應(yīng)關(guān)系發(fā)生互換，從而改變了從出射光波導(dǎo)104發(fā)射出
的信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度而不會(huì)改變相位。因此，不會(huì)發(fā)生波長啁啾，并 且可以生成在接收器側(cè)可容易解調(diào)的多值信號(hào)光C。圖15示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖15所示， 在根據(jù)第二實(shí)施方式的光調(diào)制器1500中，由于信號(hào)電極103A和信號(hào)電 極103B在邊界106處彼此三維交叉，所以信號(hào)電極103A和信號(hào)電極 103B與光波導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b的對(duì)應(yīng)關(guān)系發(fā)生了互換。在此示例中，在邊界106處，信號(hào)電極103B的一部分由導(dǎo)線1501 形成，并且導(dǎo)線1501與信號(hào)電極103A三維交叉。但是，導(dǎo)線1501不必 在邊界106處與信號(hào)電極103A交叉，并且偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域以及導(dǎo)線1501 的交叉處的位置可以對(duì)應(yīng)于波長啁啾的程度來確定。導(dǎo)線1501的兩端設(shè) 置有導(dǎo)線1501鍵合在其上的電極焊盤1502，從而提高了可加工性。圖16示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的變型的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。圖17A 是沿圖16中的B-B截取的橫截面圖的第一示例。圖17B是沿圖16中的 B-B截取的橫截面圖的第二示例。如圖16所示，根據(jù)第二實(shí)施方式的光 調(diào)制器1600中的信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B可以通過在邊界106 的位置處設(shè)置在多個(gè)層中而在邊界106處彼此三維交叉。但是，信號(hào)電 極103A和信號(hào)電極103B不必在邊界106處交叉，并且偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域以 及信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B的交叉的位置可以對(duì)應(yīng)于波長啁啾的 程度來確定。例如，如圖17A所示，信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B可通過經(jīng)由 絕緣層1701設(shè)置在多個(gè)層中而在邊界106處彼此三維交叉。如圖17B所 示，信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B可以在基板105的緩沖層1702中 設(shè)置在多個(gè)層中。結(jié)果，信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B可以彼此三維 交叉，而無需特別形成絕緣層1701的膜。根據(jù)第二實(shí)施方式的光調(diào)制器，當(dāng)信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B 在邊界106處彼此三維交叉時(shí)，信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B與光波 導(dǎo)102a和光波導(dǎo)102b的對(duì)應(yīng)關(guān)系發(fā)生互換，并且可以改變從出射光波 導(dǎo)104發(fā)射出的信號(hào)光C的輸出強(qiáng)度而不會(huì)改變相位。因此，不會(huì)發(fā)生 波長啁啾，并且可以生成在接收器側(cè)可容易解調(diào)的多值信號(hào)光C。
圖18示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖18所示， 根據(jù)第三實(shí)施方式的光調(diào)制器1800還包括相位調(diào)制器1800a，該相位調(diào) 制器對(duì)從出射光波導(dǎo)104發(fā)射出的信號(hào)光進(jìn)行二值相位調(diào)制。在此示例 中，相位調(diào)制器1800a形成在其中形成有光調(diào)制器100的基板105上， 并且包括光波導(dǎo)1801、信號(hào)電極1802和出射光波導(dǎo)1803。光波導(dǎo)1801對(duì)從相位調(diào)制器IOO中的出射光波導(dǎo)104發(fā)射出的信號(hào) 光C進(jìn)行傳輸。信號(hào)電極1802與光波導(dǎo)1801平行地布置。出射光波導(dǎo) 1803發(fā)射通過光波導(dǎo)1801傳輸?shù)墓庾鳛樾盘?hào)光。光調(diào)制器1800對(duì)信號(hào) 電極1802中的電信號(hào)進(jìn)行控制以改變通過光波導(dǎo)1801傳輸?shù)墓獾南辔唬?從而實(shí)現(xiàn)二值相位調(diào)制。圖19示出了根據(jù)第三實(shí)施方式的變型的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)。如圖19 所示，根據(jù)第三實(shí)施方式的光調(diào)制器1900還包括相位調(diào)制器1900a，該 相位調(diào)制器對(duì)從出射光波導(dǎo)104發(fā)射出的信號(hào)光進(jìn)行四值相位調(diào)制。在 此示例中，相位調(diào)制器l卯Oa形成在其中形成有光調(diào)制器100的基板105 上，并且包括分支光波導(dǎo)1901、兩對(duì)光波導(dǎo)1902a到1902d、兩對(duì)信號(hào) 電極1903A到1903D、接地電極1904和出射光波導(dǎo)1905。分支光波導(dǎo)1901將從光調(diào)制器100的出射光波導(dǎo)104發(fā)射出的信號(hào) 光C分成四個(gè)方向。兩對(duì)光波導(dǎo)1902 (光波導(dǎo)1902a到1902d)對(duì)經(jīng)分 支光波導(dǎo)1901分成四個(gè)方向的信號(hào)光C進(jìn)行傳輸。兩對(duì)信號(hào)電極1903 (信號(hào)電極1903A到1903D)分別對(duì)應(yīng)于并相應(yīng)地沿光波導(dǎo)1902a到 1902d布置。電極l卯4對(duì)通過光波導(dǎo)1902c和1902d傳輸?shù)墓馐┘覸n/2的偏壓。 出射光波導(dǎo)1905輸出通過兩對(duì)光波導(dǎo)1902傳輸?shù)墓獾母缮婀庾鳛樾盘?hào) 光。光調(diào)制器1900對(duì)信號(hào)電極1903A到1903D中的電信號(hào)進(jìn)行控制以 改變通過光波導(dǎo)1902a到1902d傳輸?shù)母鱾€(gè)光的相位，從而實(shí)現(xiàn)四值相 位調(diào)制。這里，在圖18和19中，相位調(diào)制器1800a和相位調(diào)制器1900a形 成在其中形成有光調(diào)制器100的基板105上。但是，這兩個(gè)相位調(diào)制器 都可與不同于光調(diào)制器100的模塊組合地形成。此外，相位調(diào)制模式并
不局限于前文所述模式。上文說明了其中光調(diào)制器100應(yīng)用于光調(diào)制器 1900和光調(diào)制器1800的示例。但是，光調(diào)制器并不局限于此，而是可以 應(yīng)用根據(jù)上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)的光調(diào)制器。根據(jù)第三實(shí)施方式的光調(diào)制器1800和光調(diào)制器1900，當(dāng)強(qiáng)度調(diào)制 進(jìn)一步與相位調(diào)制相結(jié)合時(shí)，因?yàn)榻?jīng)強(qiáng)度調(diào)制而獲得的信號(hào)光的相位不 會(huì)改變，所以相位調(diào)制導(dǎo)致的噪聲會(huì)減小。結(jié)果，根據(jù)光調(diào)制器1800或 光調(diào)制器1900，可生成在接收側(cè)可容易解調(diào)的高容量多值信號(hào)光。圖20是應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的光調(diào)制器的發(fā)射器的示例的框圖。如圖 20所示，包括根據(jù)本發(fā)明的光調(diào)制器的發(fā)射器2000包括激光二極管(LD) 2001、 LD控制電路2002、信號(hào)復(fù)用電路2003、驅(qū)動(dòng)器2004和光調(diào)制器 2005。LD 2001在LD控制電路2002的控制下生成將輸出給光調(diào)制器2005 的連續(xù)光。信號(hào)復(fù)用電路2003對(duì)將發(fā)送的數(shù)據(jù)的電信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，并將復(fù)用信 號(hào)輸出給驅(qū)動(dòng)器2004。驅(qū)動(dòng)器2004將經(jīng)信號(hào)復(fù)用電路2003復(fù)用的電信 號(hào)輸出給光調(diào)制器2005。在此示例中，光調(diào)制器2005是根據(jù)第一實(shí)施方 式的光調(diào)制器100。光調(diào)制器2005經(jīng)由入射光波導(dǎo)101接收從LD 2001輸出的連續(xù)光， 將從驅(qū)動(dòng)器2004輸出的電信號(hào)發(fā)送給信號(hào)電極103A和信號(hào)電極103B 以調(diào)制該連續(xù)光的強(qiáng)度，并將經(jīng)強(qiáng)度調(diào)制的光作為信號(hào)光發(fā)送給接收器 (未示出)。在上文中，光調(diào)制器2005被描述成根據(jù)第一實(shí)施方式的光調(diào)制器 100。但是，光調(diào)制器2005并不局限于此，而是可以應(yīng)用根據(jù)上述實(shí)施 方式中的任何一個(gè)的光調(diào)制器。此外，盡管光波導(dǎo)的交叉被描述成在偏 振反轉(zhuǎn)區(qū)域和偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域的邊界處，但是光波導(dǎo)并不必須在此邊界 處彼此交叉，而是可以根據(jù)波長啁啾的程度來確定偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域以及光 波導(dǎo)交叉的位置。根據(jù)本發(fā)明的光調(diào)制器和發(fā)射器，可以減小波長啁啾，并且可生成 在接收器側(cè)可容易解調(diào)的多值信號(hào)光。盡管為了完全和清楚地公開已經(jīng)結(jié)合具體實(shí)施方式
說明了本發(fā)明，
但是所述權(quán)利要求并未因此受限，而是應(yīng)該被解釋成包含本領(lǐng)域的技術(shù) 人員可想到的完全落在文中闡明的基本教義內(nèi)的所有變型和另選結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)基于2006年10月20日提交的在先日本專利申請(qǐng) No.2006-286789并要求其優(yōu)先權(quán)，此處通過引用并入其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1、一種馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，該馬赫-曾德爾型光調(diào)制器包括入射波導(dǎo)，用于將入射光分成分支光；一對(duì)光波導(dǎo)，包括分別傳輸所述分支光并表現(xiàn)出電光效應(yīng)的第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)；一對(duì)信號(hào)電極，包括分別沿所述一對(duì)光波導(dǎo)布置的第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極；以及出射波導(dǎo)，用于輸出分別通過所述一對(duì)光波導(dǎo)傳輸?shù)乃龇种Ч獾母缮婀猓渲兴鲆粚?duì)光波導(dǎo)的偏振分別在邊界處反轉(zhuǎn)，并且第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)的交叉或第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極的交叉中的任何一個(gè)發(fā)生在所述邊界附近。
2、 一種馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，該馬赫-曾德爾型光調(diào)制器包括入射光波導(dǎo)，用于接收光并使光分支；一對(duì)光波導(dǎo)，形成在表現(xiàn)出電光效應(yīng)的基板上并分別傳輸經(jīng)所述入射光波導(dǎo)分支的光；一對(duì)信號(hào)電極，分別對(duì)應(yīng)于所述一對(duì)光波導(dǎo)并相應(yīng)地沿所述一對(duì)光 波導(dǎo)布置；以及出射光波導(dǎo)，用于輸出分別通過所述一對(duì)光波導(dǎo)傳輸?shù)乃龇种Ч?的干涉光并將所述干涉光作為信號(hào)光進(jìn)行發(fā)射，其中在基板上以基板上的邊界為界形成其中偏振發(fā)生反轉(zhuǎn)的偏振反轉(zhuǎn)區(qū) 域和其中偏振未發(fā)生反轉(zhuǎn)的偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域，并且所述一對(duì)信號(hào)電極與所述一對(duì)光波導(dǎo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系在所述邊界附 近發(fā)生互換。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一對(duì) 光波導(dǎo)相對(duì)于連接了所述入射光波導(dǎo)的分支點(diǎn)和所述出射光波導(dǎo)的干涉 點(diǎn)的直線對(duì)稱地布置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一對(duì)光波導(dǎo)中的第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)在所述邊界附近彼此交叉，并且對(duì) 應(yīng)關(guān)系發(fā)生互換。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中在分別與 所述一對(duì)光波導(dǎo)中的第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)相對(duì)應(yīng)并與所述一對(duì)信號(hào) 電極相互作用的多個(gè)部分中，形成在所述偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的部分的長度 等于形成在所述偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)的部分的長度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中在分別與 于所述一對(duì)光波導(dǎo)中的第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)相對(duì)應(yīng)并與所述一對(duì)信 號(hào)電極相互作用的多個(gè)部分中，從所述邊界向所述出射光波導(dǎo)延伸的第 一部分比從所述邊界向所述入射光波導(dǎo)延伸的第二部分要長。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述偏振 反轉(zhuǎn)區(qū)域從所述邊界向所述入射光波導(dǎo)延伸。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述基板 上存在多個(gè)邊界，并且所述偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域和偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域交替形成且 其間設(shè)置有所述邊界。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一對(duì) 光波導(dǎo)包括第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)，并且在一部分處與所述一對(duì)信號(hào) 電極相互作用，第一光波導(dǎo)的所述部分布置在所述偏振反轉(zhuǎn)區(qū)域中，而 第二光波導(dǎo)的所述部分布置在所述偏振未反轉(zhuǎn)區(qū)域中。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一對(duì)光波導(dǎo)的第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)分別具有與所述一對(duì)信號(hào)電極相互作 用的部分且長度不同。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中在所述基 板中，所述一對(duì)信號(hào)電極的第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極分別布置在厚 度不同的第一緩沖層和第二緩沖層中。
12、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中從所述一對(duì)信號(hào)電極中的第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極分別到接地電極的距離不 同。
13、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一對(duì)信號(hào)電極中的第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極均設(shè)置有引出到所述基板的 相同側(cè)的信號(hào)電極焊盤。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中第一信 號(hào)電極和第二信號(hào)電極的長度等于從分別與其相對(duì)應(yīng)的所述信號(hào)電極焊 盤到也分別與其相對(duì)應(yīng)的所述一對(duì)光波導(dǎo)的光波導(dǎo)的長度。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中第一信 號(hào)電極和第二信號(hào)電極在所述邊界的位置處均具有迂回部分。
16、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一對(duì)光波導(dǎo)的第一光波導(dǎo)和第二光波導(dǎo)以大體直角彼此交叉。
17、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中定向耦合器構(gòu)成了所述一對(duì)光波導(dǎo)的交叉。
18、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中多模干涉 耦合器構(gòu)成了所述一對(duì)光波導(dǎo)的交叉。
19、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一對(duì) 光波導(dǎo)的交叉是三維交叉。
20、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一 對(duì)光波導(dǎo)的交叉處的輸出功率比為至少15分貝。
21、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述一對(duì)信號(hào)電極的第一信號(hào)電極和第二信號(hào)電極在所述邊界附近彼此三維交 叉，由此使所述一對(duì)信號(hào)電極和所述一對(duì)光波導(dǎo)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系發(fā)生互 換。
22、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中第一信 號(hào)電極和第二信號(hào)電極中的至少一個(gè)由導(dǎo)線形成，并且所述邊界附近的 所述一對(duì)信號(hào)電極的三維交叉通過所述導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，該馬赫-曾德爾型光調(diào)制器還包括用于鍵合所述導(dǎo)線并設(shè)置在所述導(dǎo)線的兩端的電極 焊盤。
24、 根據(jù)權(quán)利要求21所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中在所述 邊界附近的位置處，所述一對(duì)信號(hào)電極被布置在多個(gè)層中。.
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中所述多 個(gè)層通過絕緣層來布置。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，其中第一信 號(hào)電極和第二信號(hào)電極在所述基板的緩沖層中彼此三維交叉。
27、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器，該馬赫-曾德爾 型光調(diào)制器還包括用于對(duì)所述信號(hào)光的相位進(jìn)行調(diào)制的相位調(diào)制器。
28、 一種包括根據(jù)權(quán)利要求2所述的馬赫-曾德爾型光調(diào)制器的發(fā)射器。
全文摘要
本發(fā)明提供了光調(diào)制器和發(fā)射器。為了減小波長啁啾并生成在接收器側(cè)可容易地解調(diào)的多值信號(hào)光，馬赫-曾德爾型光調(diào)制器包括用于將入射光分成分支光的入射波導(dǎo)；分別傳輸所述分支光并表現(xiàn)出電光效應(yīng)的一對(duì)光波導(dǎo)；沿所述光波導(dǎo)布置的一對(duì)信號(hào)電極；以及用于輸出通過所述光波導(dǎo)傳輸?shù)墓獾母缮婀獾某錾洳▽?dǎo)。此外，在邊界處，每個(gè)光波導(dǎo)的偏振都發(fā)生反轉(zhuǎn)，并且光波導(dǎo)或信號(hào)電極彼此交叉。
文檔編號(hào)G02F1/225GK101165583SQ200710180889
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者杉山昌樹 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社