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CN102576124A - 光波导设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种反馈光较少的小型光波导设备，具有：光波导元件，第1输出波导相对输出端面倾斜形成，第2输出波导相对上述第1输出波导和上述输出端面两者倾斜形成；透镜，使从上述第1及第2输出波导分别射出的光成为彼此平行的光。

Description

光波导设备
技术领域
本发明涉及一种光波导设备。本申请根据2009年9月30日在日本申请的特愿2009-225725号主张优先权，在此引用其内容。
背景技术
对现有的光波导设备，以图2所示的偏波合成型调制器为例进行说明。从调制器主体11的输出波导108、109输出例如20Gb/s的调制光。来自输出波导108的输出光借助透镜50及棱镜60，输入到偏波合成元件(萨瓦尔板)40。来自输出波导109的输出光通过1/2波长板30c，从而使偏波面旋转90度，借助透镜50及棱镜60输入到偏波合成元件40。该偏波面彼此倾斜90度的二个光通过偏波合成元件40射出到同一光路上。由此，可获得对偏波面倾斜90度的20Gb/s的调制光进行合成而形成的40Gb/s的调制光。
专利文献1：特开2002-252420号公报
发明内容
但是，在图2的构成中，输出波导108、109与端面垂直地设置，因此端面中的反射较大，存在到输出波导108、109的反馈光的光量较大的问题。
并且，在图2的构成中，为了使入射到偏波合成元件40的2个光成为校准的平行光，需要使用棱镜60，存在难以小型化的问题。
本发明鉴于这一点而出现，其目的在于提供一种反馈光较少的小型光波导设备。
本发明为解决上述课题而出现，本发明的光波导设备的特征在于具有：光波导元件，第1输出波导相对输出端面倾斜形成，第2输出波导相对上述第1输出波导和上述输出端面两者倾斜形成；透镜，使从上述第1及第2输出波导分别射出的光成为彼此平行的光。
并且在本发明中，在上述光波导设备中，优选上述第1及第2输出波导相对上述输出端面的法线对称形成。
并且在本发明中，在上述光波导设备中，优选上述透镜使从上述第1及第2输出波导分别射出的光成为彼此平行的校准的光。
并且在本发明中，在上述光波导设备中优选具有：偏波旋转部，使从上述光波导元件或上述透镜射出的光的偏波旋转；偏波合成部，对从上述偏波旋转部射出的光进行偏波合成。
并且在本发明中，在上述光波导设备中，优选上述光波导元件具有第1及第2光调制部，是从上述第1及第2输出波导射出上述第1及第2光调制部调制的调制光的光调制器。
根据本发明，在光波导设备中，可减少反馈光，实现小型化。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的光波导设备的构成的俯视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的光波导设备的构成的俯视图。
图3是表示本发明的一个实施方式的光波导设备的构成的俯视图。
图4是表示现有的光波导设备的构成的俯视图。
附图标记
1光波导设备
10调制器主体
MA、MB、MC、101～104马赫-曾德波导
106输入波导
108、109马赫-曾德波导的臂部
1081、1091输出波导
20圆筒透镜
30a、30b 1/2波长板
40偏波合成元件
40a、40b偏光分离板
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的一个实施方式的光波导设备的构成的俯视图。该光波导设备1具有：调制输入光的调制器主体10，它是输出偏波合成的调制光的偏波合成型调制器；1/2波长板30a、30b(偏波旋转部)，使从调制器主体10射出的光的偏波旋转；圆筒透镜20，校准从1/2波长板30a、30b射出的光，并且为使光轴彼此平行而变换光路；偏波合成元件40(偏波合成部)，合成从圆筒透镜20射出的偏波的不同的光，以使其光路一致。
调制器主体10是在铌酸锂(LiNbO3：称为LN)基板上形成光波导及调制电极而构成的光波导元件(LN光调制器)。
该调制器主体10的光波导具有以下嵌套构造：在马赫-曾德波导MA的两臂设置马赫-曾德波导MB、MC，在马赫-曾德波导MB的两臂设置马赫-曾德波导101、102，在马赫-曾德波导MC的两臂设置马赫-曾德波导103、104。即，到调制器主体10的输入光导入到马赫-曾德波导MA的输入波导106，分支为臂部上的马赫-曾德波导MB和MC。并且，输入到马赫-曾德波导MB的光分支到马赫-曾德波导101和102，输入到马赫-曾德波导MC的光分支到马赫-曾德波导103和104。并且，来自马赫-曾德波导101和102的输出光通过马赫-曾德波导MB合波，导入到马赫-曾德波导MA的臂部108，来自马赫-曾德波导103和104的输出光通过马赫-曾德波导MC合波，导入到马赫-曾德波导MA的臂部109。
马赫-曾德波导101～104(光调制器)与各个中设置的未图示的调制电极同时形成LN光调制器。对各LN光调制器101～104的调制电极从未图示的驱动电路提供例如10Gb/s的驱动信号，各LN光调制器101～104输出通过10Gb/s调制的调制光。马赫-曾德波导MB的LN光调制器101和102的调制方式在此使用DQPSK(差分四相相移调制)。马赫-曾德波导MC的LN光调制器103和104的调制方式也同样。通过DQPSK，导入到马赫-曾德波导MA的臂部108、109的光变为20Gb/s的调制光。
马赫-曾德波导MA的臂部108如下设置：LN基板(调制器主体10)的一端面M的附近部分(输出波导1081)相对端面M的法线成角度θ1。并且同样，马赫-曾德波导MA的臂部109如下设置：相对端面M的附近部分(输出波导1091)相对端面M的法线成角度θ2。因此，通过输出波导1081、1091相对端面M倾斜设置，可降低从端面M到输出波导1081、1091的反馈光。
其中，输出波导1081、1091和端面M的法线所成的角度θ1、θ2例如优选在2°～4°的范围。当θ1＝θ2＝2°时，输出波导1081、1091的端面M中的反射损失(回波损失)变为30dB，当θ1＝θ2＝3.5°时，反射损失变为5dB。与之相对，输出波导1081、1091与端面M垂直、即θ1＝θ2＝0°时的反射损失为13dB，因此和这种情况相比，在本实施方式中，可大幅降低从端面M到输出波导1081、1091的反馈光。
1/2波长板30a使从输出波导1081射出的光的偏波面旋转45°。并且，1/2波长板30b使从输出波导1091射出的光的偏波面向与从输出波导1081射出的光相反的方向旋转45°。由此，从1/2波长板30a射出的光和从1/2波长板30b射出的光变为偏波面彼此倾斜90°的状态。
设定圆筒镜头20的折射率、镜头曲面的曲率、及镜头厚度，使得从1/2波长板30a、30b射出的光被校准，且通过圆筒镜头20后光轴彼此平行。入射到圆筒镜头20的光相对圆筒镜头20的光轴朝向倾斜方向地配置，因此，通过这样调整圆筒镜头20的折射率、曲率及厚度，可使来自圆筒镜头20的射出光彼此平行。因此，无需象现有的图2的构成一样地用于变换光路的棱镜60，可实现配件个数的减少和小型化。
偏波合成元件40将彼此的偏波面倾斜90°的状态下入射到不同入射位置的来自圆筒镜头20的2个光，射出到同一光路上。由此，可获得对偏波面倾斜90°的20Gb/s的调制光进行合成而成的40Gb/s的调制光。作为偏波合成元件40，例如可使用金红石、方解石做成的材料，优选使用将金红石等同一厚度的2块板材(偏光分离板40a、40b)使其光学轴正交地粘合而构成的萨瓦尔板。通过使用萨瓦尔板，来自臂部108的光和来自臂部109的光的光路长度变得相等，因此可将2个光以光路差零来进行偏波合成。
以上参照附图详细说明了本发明的一个实施方式，但具体构成不限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内，可进行各种设计变更等。
例如，也可使1/2波长板30a形成的偏波面的旋转角度为90°，使1/2波长板30b形成的偏波面的旋转角度为0°。并且如图2所示，1/2波长板30a和1/2波长板30b可设置在圆筒透镜20和偏波合成元件40之间。
并且，也可替代圆筒透镜20而使用自聚焦透镜。通过适当设定自聚焦透镜的折射率分布和厚度(光轴方向的长度)，可校准从1/2波长板30a、30b射出的光，且在通过自聚焦透镜后使光轴彼此平行。
并且，输出波导1081及1091如上所述，与端面M的法线需要成角度θ1、θ2，但不必象图1一样在LN基板(调制器主体10)的内部交叉(图3)。
并且，在上述实施方式中，以偏波合成型调制器为例进行了说明，但本发明不限于此，本发明同样可适用于LN光调制器以外的光波导元件。
根据本发明，在光波导设备中，可减少反馈光，实现小型化。

Claims (5)

1.一种光波导设备，其特征在于具有：
光波导元件，第1输出波导相对输出端面倾斜形成，第2输出波导相对上述第1输出波导和上述输出端面两者倾斜形成；
透镜，使从上述第1及第2输出波导分别射出的光成为彼此平行的光。
2.根据权利要求1所述的光波导设备，其特征在于，上述第1及第2输出波导相对上述输出端面的法线对称形成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的光波导设备，其特征在于，上述透镜使从上述第1及第2输出波导分别射出的光成为彼此平行的校准的光。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的光波导设备，其特征在于具有：
偏波旋转部，使从上述光波导元件或上述透镜射出的光的偏波旋转；
偏波合成部，对从上述偏波旋转部射出的光进行偏波合成。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的光波导设备，其特征在于，上述光波导元件具有第1及第2光调制部，是从上述第1及第2输出波导射出上述第1及第2光调制部调制的调制光的光调制器。
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