[发明专利]光调制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种光调制器，尤其涉及一种在电介质基板表面形成有马赫曾德尔型波导的光调制器。

背景技术

在光通信领域、光测量领域中，大多使用在电介质基板表面形成有光波导的光波导元件。其中，为了进行光强度调制等光调制，从易于集成化、光调制高效化等角度出发，形成有马赫曾德尔型波导的光调制器的利用度较高。

在具有马赫曾德尔型波导(以下称为“MZ型波导”)的光调制器中，向MZ型波导的至少一个支路(分支波导)施加电场，控制在该支路中传送的光波的相位。并且，LiNbO₃基板因温度变化、长时间的DC偏压控制等，易产生调制信号的动作点移位的所谓“漂移现象”。因此，如专利文献1至3所示，监控来自光调制器的输出光、从MZ型波导的Y合波部放射的放射模式光，调整施加到光调制器的DC偏压，以变为适当的动作点。

如图1(a)所示，MZ型波导的理想的Y合波部在两个分支波导1结合的Y合波部的分岔部分中，分支波导间的间隙为0，在从结合部2到输出波导3形状发生变化的部位(区域B和区域C的边界)，放射出放射模式光(高次模光)。并且，通过监控该放射模式光，可判断光调制器的调制状态(参照专利文献2)。

但是，实际的光波导的形状如图1(b)所示，分支波导间的间隙G无法是0。这是因为，形成光波导时的最少线宽是有限的。因该间隙的影响，在分支波导1结合的部位(区域A和区域B的边界)，发生光波的模式不匹配，产生在波导中传送的光波的一部分泄漏的所谓“模式不匹配光”。

模式不匹配光成为导致光调制器的光学特性退化的原因。尤其产生传送损失的增大、消光比退化的问题，还会产生因模式不匹配光与放射模式光干扰，或模式不匹配光本身被监控装置检测出，因此会无法准确地检测放射模式光等问题。

另一方面，进行了以下尝试：将光调制器中使用的电介质基板薄板化到20μm以下，从而降低用于驱动光调制器的驱动电压，或者实现驱动信号和传送光的速度匹配等。但如专利文献4所示，在薄板化的电介质基板内，从光波导泄漏出的光波在被封闭在基板内的状态下传送，因此无法分离模式不匹配光和放射模式光，根据情况不同，会形成放射模式光和信号光的分离也变得困难的状态。

进一步，在薄板化的光调制器中，光波导的线宽从通常(基板厚度数百μm)的5～7μm减少到2～4μm左右，因此分支波导的结合部(Y合波部)中的间隙G的影响和通常的相比变大，模式不匹配光的发生更为显著。

本申请人在专利文献4中公开了：为使放射模式光与信号光分离，用2×3分支波导形成MZ型波导的Y合波部。但在专利文献4公开的2×3分支波导的形状下，2分支波导结合时产生的模式不匹配光的一部分与光波导再结合，产生混入到放射模式光或输出光的问题。

专利文献1：日本特开平5-53086号公报

专利文献2：日本特开平5-134220号公报

专利文献3：日本特开2001-281507号公报

专利文献4：日本特开2006-301612号公报

发明内容

本发明为解决上述课题，提供一种光调制器，其可抑制MZ型波导的Y合波部中的模式不匹配光的发生、模式不匹配光混入到放射模式光、输出光的情况，并且可有效分离提取放射模式光和输出光。

为解决上述课题，技术方案1涉及的发明是一种光调制器，在电介质基板表面形成有马赫曾德尔型波导，其特征在于，该马赫曾德尔型波导的出射侧的Y合波部的合波后的波导是多模波导，在将该多模波导变更为成为单模波导的输出主波导的部位，连接作为高次模用波导的输出副波导，该多模波导的长度为150μm以上。

技术方案2涉及的发明的特征在于，在技术方案1所述的光调制器中，两个该输出副波导被配置成夹持该输出主波导，且以该输出主波导为中心线对称。

技术方案3涉及的发明的特征在于，在技术方案1或2所述的光调制器中，通过该Y合波部结合的两个分支波导的各自的宽度小于该输出主波导的宽度，该输出副波导的宽度小于该分支波导的宽度。

技术方案4涉及的发明的特征在于，在技术方案1至3的任意一项所述的光调制器中，该电介质基板的厚度为20μm以下。

技术方案5涉及的发明的特征在于，在技术方案1至4的任意一项所述的光调制器中，在到该马赫曾德尔型波导的入射侧的Y分支部为止的输入波导的中途，设置从该输入波导分支的高次模用波导。