(57)【要約】【課題】簡素な駆動回路で駆動可能な光変調器を提供する。【解決手段】光を長手方向に透過するべく所定の幅及び厚みを有し長手方向に延びたコア層２と、コア層２を厚み方向から挟む第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄとを有する光変調器１であって、コア層２が電界に応じて屈折率が変化する電気光学効果光学材料で形成され、第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄの、厚み方向、かつ、コア層２と接しない側の面のそれぞれに、コア層２内に電界を形成する第１電極４ｕ及び第２電極４ｄが形成され、上記第１電極４ｕ及び第２電極４ｄの少なくとも一方が、長手方向に対して光の入射側から幅方向に傾斜した辺５を有する。【選択図】図１
2010102170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を長手方向に透過するべく所定の幅及び厚みを有し長手方向に延びたコア層と、
該コア層を厚み方向から挟む第１クラッド層及び第２クラッド層とを有する光変調器であって、
上記コア層が電界に応じて屈折率が変化する電気光学効果光学材料で形成され、
上記第１クラッド層及び第２クラッド層の厚み方向、かつ、上記コア層と接しない側の面のそれぞれに、上記コア層内に電界を形成する第１電極及び第２電極が形成され、
上記第１電極及び第２電極の少なくとも一方が、長手方向に対して上記光の入射側から幅方向に傾斜した辺を有することを特徴とする光変調器。
【請求項２】
上記第１電極及び第２電極の少なくとも一方が、上記傾斜した辺を境界にして互いに異なる電界を形成する複数の電極からなることを特徴とする請求項１記載の光変調器。
【請求項３】
上記第１電極及び第２電極の間に電圧が印加され、
上記傾斜した辺より上記光の入射側に位置する上記コア層の屈折率に比べて、上記傾斜した辺より上記光の出射側に位置する上記コア層の屈折率が低くなるよう電界が形成されることを特徴とする請求項１記載の光変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡素な駆動回路で駆動可能な光変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気信号を光信号に変換して伝送する装置（光変調器）として、大きく分けてＩＣを用いたものと導波路を用いたものの２つのタイプがある。
【０００３】
ＩＣを用いたものは、送信側では、電圧の変化で情報を表した電気信号をいったん発光素子駆動用のドライバＩＣで受信し、ドライバＩＣが電気信号に基づいて駆動電流を発生しレーザダイオード等の発光素子に流すことにより、発光素子がオンオフ駆動され、光信号が送信される。光受信器では、光信号が入射されたフォトダイオード等の受光素子からの受光電流を増幅ＩＣが増幅して電気信号が得られる。
【０００４】
導波路を用いたものは、発光素子は強度が一定の光（ＣＷ光）を出射し、このＣＷ光をシングルモード光ファイバからマッハツェンダ導波路を構成する２つの分岐路に入射させ、一方の分岐路に電界をかけることで両分岐路の光に位相差を生じさせる。位相差に応じて出射光が変調されるので、電気信号を光信号に変換して伝送することができる。光受信器は、前述と同様である。この方式は、光の位相差を利用しているため、マッハツェンダ導波路において分岐路に電界をかけるための駆動電圧の精密な制御が必要となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２４４２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の２種の光変調器は、ともに構成が複雑である。
【０００７】
ＩＣを用いたものは、発光素子の駆動条件に温度依存性があるので、温度によって光信号が変動しないよう、ドライバＩＣの中に温度補正回路が設けられる。また、ドライバＩＣでは、電圧信号である電気信号を駆動電流に変換する必要がある。これらのため、ドライバＩＣの内部構成が複雑である。
【０００８】
導波路を用いたものは、ＣＷ光を得るために発光素子を駆動する駆動電圧の精密な制御が必要となるため、やはり駆動回路が複雑になる。導波路を用いたものは、電気信号の電圧に対して光強度がドリフトする問題もある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、簡素な駆動回路で駆動可能な光変調器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、光を長手方向に透過するべく所定の幅及び厚みを有し長手方向に延びたコア層と、該コア層を厚み方向から挟む第１クラッド層及び第２クラッド層とを有する光変調器であって、上記コア層が電界に応じて屈折率が変化する電気光学効果光学材料で形成され、上記第１クラッド層及び第２クラッド層の厚み方向、かつ、上記コア層と接しない側の面のそれぞれに、上記コア層内に電界を形成する第１電極及び第２電極が形成され、上記第１電極及び第２電極の少なくとも一方が、長手方向に対して上記光の入射側から幅方向に傾斜した辺を有するものである。
【００１１】
上記第１電極及び第２電極の少なくとも一方が、上記傾斜した辺を境界にして互いに異なる電界を形成する複数の電極からなってもよい。
【００１２】
上記第１電極及び第２電極の間に電圧が印加され、上記傾斜した辺より上記光の入射側に位置する上記コア層の屈折率に比べて、上記傾斜した辺より上記光の出射側に位置する上記コア層の屈折率が低くなるよう電界が形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１４】
（１）簡素な駆動回路で駆動可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】
図１（ａ）〜図１（ｃ）に示されるように、本実施形態に係る光変調器１は、光を長手方向に透過するべく所定の幅及び厚みを有し長手方向に延びたコア層２と、該コア層２を厚み方向から挟む第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄとを有する光変調器１であって、上記コア層２が電界に応じて屈折率が変化する電気光学効果光学材料で形成され、上記第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄの、厚み方向、かつ、上記コア層２と接しない側の面のそれぞれに上記コア層２内に電界を形成する第１電極４ｕ及び第２電極４ｄが形成され、上記第１電極４ｕ及び第２電極４ｄの少なくとも一方が、長手方向に対して上記光の入射側から幅方向に傾斜した辺（斜辺）５を有するものである。
【００１７】
ここで、光変調器１は、図示左側を光の入射側とする。図示右側は本発明においては光が出射されるときと出射されないときがあるが、便宜的に出射側と呼ぶことにする。光の入射方向は、光変調器１の長手方向である。
【００１８】
コア層２は、幅方向と長手方向の全域にわたり均一な電気光学効果光学材料で形成される。電気光学効果光学材料は、電圧を加えると屈折率が変化する性質を有する。電圧を加えると屈折率が高くなる電気光学効果光学材料であっても、電圧を加えると屈折率が低くなる電気光学効果光学材料であってもよいが、どちらを用いるかは第１電極４ｕ及び第２電極４ｄの形状・配置と関連する。また、電圧を加えたときと加えないときの屈折率の差は、光の全反射が生じる臨界角度に関係するので、第１電極４ｕまたは第２電極４ｄの斜辺５の傾斜角度と関連する。
【００１９】
電気光学効果光学材料は各種のものが公知であり、例えば、ＬＮ（ニオブ酸リチウム）他の半導体材料、ポリマ材料、ポーリングにより配向させるＤＲＩ（ディスパーズレッズ；アルドリッチ社製）、ＰＮ接合半導体への電荷注入により屈折率を変化させるものなどがある。
【００２０】
第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄは、屈折率が高く制御されているときのコア層２よりも屈折率が低い材料で形成される。コア層２並びに第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄが光信号に使用する光の波長帯域で透明であることは言うまでもない。
【００２１】
第１クラッド層３ｕのコア層２と接しない面に形成される電極を第１電極４ｕと呼び、第２クラッド層３ｄのコア層２と接しない面に形成される電極を第２電極４ｄと呼ぶ。これら電極は、例えば、薄膜電極である。
【００２２】
本実施形態においては、第２電極４ｄがＧＮＤ（接地）電位に導通しており、第１電極４ｕには所望の電気信号が入力される。第２電極４ｄが幅方向と長手方向の全面にわたり矩形に形成され、第１電極４ｕが斜辺を有する形状に形成される。第２電極４ｄは第１電極４ｕと同じ形状として第１電極４ｕに対向させて配置してもよい。また、第２電極４ｄをＧＮＤ電位とせず、第１電極４ｕに入力する電気信号と逆位相で変化する電気信号を第２電極４ｄに入力してもよい。
【００２３】
本実施形態の電極配置に対応し、コア層２の電気光学効果光学材料は電圧を加えると屈折率が低くなるものが使用される。
【００２４】
図１（ａ）に示されるように、第１電極４ｕは、入射側では幅方向の中心位置に頂点を有し、出射側では全幅にわたる底辺を有する二等辺三角形状に形成される。この二等辺三角形形状の第１電極４ｕの２つの斜辺５は光変調器の長手方向（光の入射方向）に対して幅方向に傾斜している。この傾斜角度は光が全反射する角度（臨界角度を超える角度）である。
【００２５】
図１の光変調器の動作を説明する。
【００２６】
光変調器１は、第１電極４ｕと第２電極４ｄとの間が同電位で、これら第１電極４ｕと第２電極４ｄによってコア層２内に電界が形成されないとき、コア層２の幅方向と長手方向の全域にわたり屈折率が均一であるから、入射側に入射された光がコア層２の長手方向に透過されて出射側から出射される。
【００２７】
第１電極４ｕと第２電極４ｄとの間に電圧が印加されると、第１電極４ｕと第２電極４ｄによってコア層２内に電界が形成される。コア層２においては、第１電極４ｕの直下となる図示の二等辺三角形状の領域内に位置するコア層２ａでは屈折率が低く変化する。それ以外の領域に位置するコア層２ｂでは屈折率は変化せず、元のままである。このため第１電極４ｕの斜辺５に沿った境界面が全反射面となる。入射側に入射された光は、全反射面で全反射されるため、第１電極４ｕの直下となるコア層２ａの領域を光が伝搬することができない。よって、光変調器１の出射側から光は出射されない。
【００２８】
第１電極４ｕと第２電極４ｄとの間の電圧印加を停止すると、コア層２内の電界がなくなる。再びコア層２は幅方向と長手方向の全域にわたり屈折率が均一となるため、入射側に入射された光がコア層２の長手方向に透過されて出射側から出射される。
【００２９】
以上のように、上記実施形態の光変調器１によれば、第１電極４ｕと第２電極４ｄによってコア層２内に電界を形成すると、コア層２が屈折率が高い（無電界の）部分（コア層２ｂ）と屈折率が低い（有電界の）部分（コア層２ａ）とに分かれ、第１電極４ｕの斜辺５に沿った全反射面が形成され、光変調器１の出射側から光は出射されない。そこで、光変調器１の入射側に光源（図示せず）を配置して強度一定の光を入射させておき、図２の光変調駆動回路から第１電極４ｕと第２電極４ｄとの間に所望の電気信号の電圧を印加すると、コア層２ａの屈折率は低くなり、コア層２ｂの屈折率は相対的に高くなる（元の屈折率）ような電界が形成される。この結果、出射側では電気信号に応じて光強度が変調された光信号が出射されることになる。
【００３０】
図２に、光変調の信号タイミングを示す。
【００３１】
図２（ａ）に示されるように、第１電極４ｕにＧＮＤ電圧より高い所定電圧とＧＮＤ電圧（電圧ゼロ）とが交互に現れる電気信号が印加される。所定電圧とＧＮＤ電圧の切り替わりにおける過渡波形は斜線で示されている。時間軸は任意時間である。
【００３２】
図２（ｂ）に示されるように、電気信号がＧＮＤ電圧のとき第１電極４ｕの直下の部分（斜辺５の出射側６）は屈折率が高い（元の屈折率）。電気信号が所定電圧のとき第１電極４ｕの直下の部分（斜辺５の出射側６）は屈折率が低い。屈折率の切り替わりにおける過渡波形は斜線で示されている。
【００３３】
第１電極４ｕの直下でない部分（斜辺５より入射側７）の屈折率は図示していないが全時間を通じて屈折率は変化しない。このため、図２（ａ）の電圧変化、図２（ｂ）の屈折率変化に応じて光の透過量（出射する光信号の強度）が変化する。すなわち、図２（ｃ）に示されるように、光の透過量は、電気信号がＧＮＤ電圧のとき最大値となり、電気信号が所定電圧のとき透過無し（ゼロ）である。なお、破線のように電気信号が所定電圧のとき透過無し（ゼロ）ではなく、最大値より小さな値（ただし、光変調器１に光学的に接続される検出器が、光変調器１から出力される大光量（電気信号がＧＮＤ電圧のとき）と、小光量（電気信号が所定電圧のとき）とを区別して検出可能であること）であっても、通信は可能である。
【００３４】
上記実施形態による本発明の効果は以下の通りである。
【００３５】
上記実施形態の光変調器１は、屈折率の差異が生じている境界面における光の全反射という現象を利用しているので、光のオンオフ（出射光有り無し）が明確に制御できる。よって、電圧のオンオフで変調された電気信号を光信号に変換して出射させるのに最適である。
【００３６】
上記実施形態の光変調器１は、電気信号の電圧をそのまま第１電極４ｕ及び第２電極４ｄに印可できる。よって、従来のＩＣを用いた方式のように電圧信号である電気信号を駆動電流に変換する回路が不要となり、駆動回路が簡素化される。
【００３７】
上記実施形態の光変調器１は、入射させる光が強度一定のいわゆるＣＷ光でよいため、従来のＩＣを用いた方式に比べて光源の制御回路が簡素になる。
【００３８】
上記実施形態の光変調器１は、電気信号の電圧がドリフトしたとしても、光の全反射の有無によって出射光がオンオフされるため、電圧ドリフトはキャンセルされる（電圧ドリフトによる信号成分は光信号に伝達されない）。よって、従来の導波路を用いた方式のように電圧ドリフトの影響で光信号が不安定にならない。
【００３９】
上記実施形態の光変調器１において、コア層２を形成している電気光学効果光学材料の屈折率は電界の形成に対して直ちに変化する。つまり、電圧印加に対する屈折率変化の応答時間が短い。よって、電気信号の変化に対して光信号が変化する応答時間が従来よりも短くなり、従来よりも高速の電気信号を光信号に変換できる。したがって、従来よりも高速な光変調器を作製することができる。
【００４０】
上記実施形態の光変調器１は、電気信号における波形の乱れを補正する効果がある。これは、全反射が起きるか起きないかで光の透過を制御していることが、電気信号にスレッショルドを適用することに相当するからである。
【００４１】
上記実施形態の光変調器１は、光信号のエンコードが不要となるため、送信側の回路及び光受信器の回路が簡素化される。エンコードに関しては、後述する。
【００４２】
ところで、上記実施形態では、第１電極４ｕは、入射側では幅方向の中心位置に頂点を有し、出射側では全幅にわたる底辺を有する二等辺三角形状に形成した。これとは逆に、上記二等辺三角形状を第１電極が無い部分とし、第１電極４ｕは上記二等辺三角形状を挟む２つの直角三角形状に形成してもよい。この場合、コア層２の電気光学効果光学材料は電圧を加えると屈折率が高くなるものが使用される。第１電極４ｕと第２電極４ｄによってコア層２に電界を形成すると、直角三角形状の領域で屈折率が高くなることにより、二等辺三角形状の領域では相対的に屈折率が低い状態となるので、斜辺５に沿った境界面が全反射面となる。このようにコア層２に用いる電気光学効果材料の特性（印加電圧と屈折率変化の関係）によって、電極の形状・配置を変えれば良い。
【００４３】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。
【００４４】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、本実施形態に係る光変調器４１は、図１に示した前記実施形態と同様に、光を長手方向に透過するべく所定の幅及び厚みを有し長手方向に延びたコア層２と、該コア層２を厚み方向から挟む第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄとを有する光変調器４１であって、上記コア層２が電界に応じて屈折率が変化する電気光学効果光学材料で形成され、上記第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄの、厚み方向、かつ、上記コア層２と接しない側の面のそれぞれに、上記コア層２に電界を形成する第１電極４ｕ及び第２電極４ｄが形成され、上記第１電極４ｕ及び第２電極４ｄの少なくとも一方が、長手方向に対して幅方向に傾斜した辺（斜辺）５を有するものである。
【００４５】
図１の実施形態との相違点を述べると、第１クラッド層３ｕのコア層２と接しない面に２種類の第１電極４ｕ（第一第１電極４ｕ１、第二第１電極４ｕ２）が形成される。すなわち、第一第１電極４ｕ１は、入射側では幅方向の中心位置に頂点を有し、出射側では全幅にわたる底辺を有する二等辺三角形状に形成される。第二第１電極４ｕ２は、上記二等辺三角形状を挟む２つの直角三角形状に形成される。第２電極４ｄは幅方向と長手方向の全面にわたり矩形に形成される。第２電極４ｄは第１電極４ｕと同様に、２種類に分割し、それぞれ第１電極４ｕ１、４ｕ２に対向させて配置してもよい。
【００４６】
第一第１電極４ｕ１の直下にあるコア層２の領域を第１領域Ｓ１、第二第１電極４ｕ２の直下にあるコア層２の領域を第２領域Ｓ２と呼ぶことにする。
【００４７】
この実施形態では、２種類の第１電極４ｕ１、４ｕ２に差動信号を入力できるよう、第一第１電極４ｕ１には差動信号の一方であるＰＤＡＴＡのラインが電気的に接続され、第二第１電極４ｕ２には差動信号のもう一方であるＮＤＡＴＡのラインが電気的に接続される。第２電極４ｄは差動信号の中立電位となるＧＮＤに電気的に接続される。
【００４８】
図４（ａ）に示されるように、第一第１電極４ｕ１に所定の高電圧と所定の低電圧とが交互に現れる一方の差動信号ＰＤＡＴＡが印加される。第二第１電極４ｕ２には、これと反対のタイミングで所定の高電圧と所定の低電圧とが交互に現れるもう一方の差動信号ＮＤＡＴＡが印加される。
【００４９】
図４（ｂ）に示されるように、差動信号ＰＤＡＴＡが所定の低電圧のとき、第一第１電極４ｕ１の直下となる第１領域（斜辺５の出射側）Ｓ１は屈折率が高く（元の屈折率）、差動信号ＮＤＡＴＡが所定の高電圧のとき、第二第１電極４ｕ２の直下となる第２領域（斜辺５の入射側）Ｓ２は屈折率が低い。このときは、第１領域Ｓ１が第２領域Ｓ２より屈折率が高いため、前述の実施形態で説明したコア層２内に電界が形成されずコア層２の幅方向と長手方向の全域にわたり屈折率が均一なときよりも、いっそう入射側に入射された光が透過して出射側から出射される効果が大きい。
【００５０】
差動信号ＰＤＡＴＡが所定の高電圧のとき、第一第１電極４ｕ１の直下となる第１領域（斜辺５の出射側）は屈折率が低く、差動信号ＮＤＡＴＡが所定の低電圧のとき、第二第１電極４ｕ２の直下となる第２領域（斜辺５の入射側）は屈折率が高い（元の屈折率）。斜辺５に沿って全反射面が形成され、入射側に入射された光は、この全反射面で全反射されるため、第１領域Ｓ１には透過することができない。よって、光変調器４１の出射側から光は出射されない。
【００５１】
この結果、差動信号によって図４（ｃ）に示されるように変調された光信号が光変調器から出射されることになる。
【００５２】
次に、本発明のアレイ化の実施形態を説明する。
【００５３】
図５に示されるように、本実施形態に係る光変調器６１は、図１に示した光変調器１をコア層２の幅方向に複数Ｎ列並べたものである。各列のコア層２の出射側にはｃｈ１〜ｃｈＮのＮ本の導波路が光学的に接続されている。一方、各列のコア層２の入射側には、共通する１個のＣＷ光光源が設けられている。各列の第１電極４ｕには、ｃｈ１〜ｃｈＮのそれぞれ異なる電気信号を入力するＮ本の信号線が電気的に接続される。各列の第２電極４ｄは共通のＧＮＤに電気的に接続されている。
【００５４】
各列個別の光変調器１における変調動作は既に説明した通りである。この光変調器６１では、各列の第１電極４ｕにそれぞれ異なる電気信号が入力され、ＣＷ光が光信号に変調される。それぞれの光信号がＮ本の導波路で外部に伝送されるので、Ｎチャンネルのパラレル伝送が実現される。これにより、例えば、１６チャンネル、３２チャンネルなどの多チャンネルのパラレル伝送が可能となる。
【００５５】
従来の光変調器ではパラレル伝送のためには光源及び駆動回路をそのチャンネル数分必要とするが、本発明の光変調器は簡素な駆動回路で駆動可能になるだけでなく、全チャンネルに対して光源が１つでよいので、光源、光変調器を含めた全体構成が非常に簡素化される。
【００５６】
図６に示されるように、本実施形態に係る光変調器７１は、図３に示した光変調器４１をコア層２の幅方向に複数Ｎ列並べたものである。
【００５７】
各列個別の光変調器４１における変調動作は既に説明した通りである。この光変調器７１でパラレル伝送が可能となること、及びこの光変調器７１は簡素な駆動回路で駆動可能であることは、図５で説明したのと同様である。
【００５８】
図７に示されるように、本実施形態に係る光変調器８１は、コア層２並びに第１電極４ｕ及び第２電極４ｄの構造は図５の光変調器６１と同じであるが、チャンネルに対する列の数が倍であり、各列の第１電極４ｕに電気的に接続する信号線及び各列のコア層２の出射側に光学的に接続する導波路が異なる。すなわち、第１列の第１電極４ｕには第１チャンネルの差動信号ＰＤＡＴＡの信号線が電気的に接続され、第２列の第１電極４ｕには第１チャンネルのもうひとつの差動信号ＮＤＡＴＡの信号線が電気的に接続される。このようにして、第２Ｎ−１列の第１電極４ｕには第Ｎチャンネルの差動信号ＰＤＡＴＡの信号線が電気的に接続され、第２Ｎ列の第１電極４ｕには第Ｎチャンネルのもうひとつの差動信号ＮＤＡＴＡの信号線が電気的に接続される。各列のコア層２の出射側には２Ｎ本の導波路が光学的に接続され、各チャンネルの差動信号ＰＤＡＴＡの光信号と差動信号ＮＤＡＴＡの光信号とが伝送される。
【００５９】
図８に示されるように、本実施形態に係る光変調器９１は、コア層２並びに第１電極４ｕ及び第２電極４ｄの構造は図６の光変調器７１と同じであるが、チャンネルに対する列の数が倍であり、各列の第１電極に接続する信号線及び各列のコア層２の出射側に光学的に接続する導波路が異なる。すなわち、第１列の第一第１電極４ｕ１には第１チャンネルの差動信号ＰＤＡＴＡの信号線が電気的に接続され、第１列の第二第１電極４ｕ２には第１チャンネルのもうひとつの差動信号ＮＤＡＴＡの信号線が電気的に接続される。第２列の第一第１電極４ｕ１には第１列とは反対に、第１チャンネルの差動信号ＮＤＡＴＡの信号線が電気的に接続され、第２列の第二第１電極４ｕ２に第１チャンネルの差動信号ＰＤＡＴＡの信号線が電気的に接続される。
【００６０】
このようにして、第２Ｎ−１列では、第一第１電極４ｕ１に第Ｎチャンネルの差動信号ＰＤＡＴＡの信号線が電気的に接続され、第二第１電極４ｕ２に第Ｎチャンネルのもうひとつの差動信号ＮＤＡＴＡの信号線が電気的に接続される。第２Ｎ列では、第２Ｎ−１列とは反対に、第一第１電極４ｕ１に第Ｎチャンネルの差動信号ＮＤＡＴＡの信号線が電気的に接続され、第二第１電極４ｕ２に第Ｎチャンネルの差動信号ＰＤＡＴＡの信号線が電気的に接続される。
【００６１】
各列のコア層２の出射側には２Ｎ本の導波路が光学的に接続され、奇数列の導波路では各チャンネルの差動信号ＰＤＡＴＡと差動信号ＮＤＡＴＡとによる光信号Ｐが伝送され、偶数列の導波路では各チャンネルの差動信号ＮＤＡＴＡと差動信号ＰＤＡＴＡとによる光信号Ｎが伝送される。同一チャンネルにおける偶数列の導波路を伝送される光信号Ｐと偶数列の導波路を伝送される光信号Ｎとは互い逆位相である。
【００６２】
図９に示した光変調器１０１は、図１に示した光変調器１をコア層２の幅方向に複数Ｎ列並べたものであるが、このとき、各列のコア層２とコア層２の間に、光吸収層６を設けたものである。光吸収層６は、光吸収材からなり、斜辺５に沿った全反射面で反射してコア層２の幅方向の進行成分を持つ光を吸収するためのものである。
【００６３】
これにより、光変調器１をコア層２の幅方向に複数Ｎ列並べるとき、隣の列同士のコア層２間で幅方向の進行成分を持つ光が出入りすることを防止することができる。
【００６４】
なお、光変調器１をコア層２の幅方向に複数Ｎ列並べるとき、隣の列のコア層２同士が接するのではなく、コア層２間に空間（空気の層）を設けたり、クラッド層を形成したりしてもよい。
【００６５】
次に、電極（第１電極４ｕ、第２電極４ｄ）について述べる。
【００６６】
電極は、全反射面を形成するために斜辺５を有することが重要であるが、電極の大きさは特に重要でない。電極を大きくすると、電極のインピーダンスが下がる。
【００６７】
コア層２、第１クラッド層３ｕ、第２クラッド層３ｄは樹脂からなるが、これらコア層２、第１クラッド層３ｕ、第２クラッド層３ｄの厚さを薄くすると電極間のインピーダンスが下がる。また、電極に用いる材料の導電率を大きくするとインピーダンスが下がる。
【００６８】
電極のインピーダンスは、信号線のインピーダンスと整合させることにより、反射をなくすることができる。シングルエンドでは５０Ω、ディファレンシャルでは１００Ωが望ましい。第１電極４ｕと電圧源との間または第２電極４ｄと電圧源との間に並列抵抗を挿入してインピーダンスを調整してもよい。
【００６９】
次に、これまで述べた本発明の光変調器に対応する光受信器について述べる。
【００７０】
図１０に示されるように、光受信器１１１は、図５〜図８の導波路から出射された光信号が入射されるＰＤ（フォトダイオード）等の受光素子１１２と、この受光素子１１２の一端に電気的に接続された接地抵抗１１３と、この接地抵抗１１３と上記受光素子１１２の接続箇所に片側極が電気的に接続されたコンデンサ１１４と、このコンデンサ１１４の反対側極に電気的に接続された受信信号線１１５とを備える。
【００７１】
受光素子１１２には直流電源から直流電圧が印加されており、入射した光信号による受光電流に応じて接地抵抗１１３の電圧が変化する。この電圧をコンデンサ１１４を介して受信信号線１１５に導くことにより、接地抵抗１１３の電圧から交流成分（電圧変化分）を取り出すことができる。
【００７２】
従来の光変調器では、電気信号が電圧が高い状態と電圧が同じ符号で低い状態とを有する電気信号である場合も、電気信号が電圧が正である場合と電気信号が負である状態とを有する電気信号である場合も、光信号は、光強度が大きい状態と光強度がゼロではなく小さい状態とを有する。このような光信号を受信する光受信器は、光強度が大きい状態と光強度がゼロではなく小さい状態とを正しく検出するために、基準となる光強度を受信した光信号から生成する必要があった。この基準となる光強度を安定に得るためには、元の電気信号に担持されている情報コードを加工して比較的短時間内の平均光強度が一定となるような光通信用コードにエンコードする必要がある。このため、従来の光変調器では、ドライバＩＣにエンコード回路を内蔵し、光受信器には光通信用コードを元の電気信号の情報コードに復号するデコード回路が必要となる。
【００７３】
これに対し本発明の光変調器では、光信号は、光強度が所定の大きさの状態と光強度がゼロの状態とを有する。光強度がゼロの状態が絶対的な基準となるので、光受信器において基準となる光強度を生成する必要がない。このため、平均光強度が一定でなくてもよい。従って、光変調器で情報コードを光通信用コードにエンコードする必要がなく、光受信器でデコードする必要もない。よって、図２のように光変調駆動回路が簡素化されて、光変調器が簡素化されると共に、相手側の光受信器も簡素化される。
【００７４】
次に、本発明の変形例を説明する。
【００７５】
図１１に示した光変調器１２１は、光を長手方向に透過するべく所定の幅及び厚みを有し長手方向に延びたコア層２（図１（ｂ）参照）と、該コア層２を厚み方向から挟む第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄとを有する光変調器１２１であって、上記コア層２が電界に応じて屈折率が変化する電気光学効果光学材料で形成され、上記第１クラッド層３ｕ及び第２クラッド層３ｄの厚み方向、かつ、上記コア層２と接しない側の面のそれぞれに、上記コア層２内に電界を形成する第１電極４ｕ及び第２電極４ｄが形成され、上記第１電極４ｕ及び第２電極４ｄの少なくとも一方が、上記コア層２より幅が狭いものである。
【００７６】
ここでは、第１電極４ｕがコア層２より幅が狭く形成されている。第１電極４ｕは、出射側から長手方向に延び入射側の途中まで形成されている。第１電極４ｕは、コア層２の幅方向の中央に設けられている。第２電極４ｄはこれまでの実施形態同様に、コア層２の全面を覆うか又は第１電極４ｕと同形状で第１電極４ｕに対向している。コア層２の出射側には、第１電極４ｕと同じ位置には、図示しない光受信器に繋がる導波路（又は光ファイバ）１２２が設けられている。導波路１１２の幅はコア層２の幅より狭い。入射側にはＣＷ光の光源（図示せず）が設けられている。
【００７７】
第１電極４ｕと第２電極４ｄとの間に電圧が印加されていないとき、コア層２の電気光学効果光学材料は場所によらず屈折率が均一であるから、入射側に入射したＣＷ光は出射側に透過する。導波路１２２にはコア層２の幅との率に応じた量の光が入射する。
【００７８】
第１電極４ｕと第２電極４ｄとの間に電圧が印加されていると、コア層２の電気光学効果光学材料は第１電極４ｕの直下のみ屈折率が周囲より高いか又は低い（電気光学効果光学材料によってどちらの場合もある）。
【００７９】
第１電極４ｕの直下のみ屈折率が周囲より高いとすると、その領域は光密度が高まるので、導波路１２２にはより多くの量の光が入射する。第１電極４ｕの直下のみ屈折率が周囲より低いとすると、その領域は光密度が低まるので、導波路１２２にはより少ない量の光が入射する。
【００８０】
電界強度に対して屈折率がリニアに比例する電気光学効果光学材料（例えば、電界強度を大きくすると、屈折率が高くなる材料）をコア層２に用いたとする。この場合、図１２に示されるように、第１電極４ｕと第２電極４ｄとの間に印加する電圧をＶ０からＶ１までリニアに変化させたとき、導波路１２２に入射される光量はＩ０からＩ１までリニアに変化する。よって、光変調器１２１は、アナログの電気信号をアナログの光信号に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態を示す光変調器の図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は回路図付き側断面図、（ｃ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１の光変調器を動作させる際の電気信号、屈折率、光信号のタイミングチャートである。
【図３】本発明の他の実施形態を示す光変調器の図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は回路図付き側断面図である。
【図４】図３の光変調器を動作させる際の電気信号、屈折率、光信号のタイミングチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態を示す光変調器の回路図付き平面図である。
【図６】本発明の他の実施形態を示す光変調器の回路図付き平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す光変調器の回路図付き平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示す光変調器の回路図付き平面図である。
【図９】本発明の他の実施形態を示す光変調器の平面図である。
【図１０】本発明の光変調器に対応する光受信器の回路図である。
【図１１】本発明の変形例を示す光変調器の平面図である。
【図１２】図１１の光変調器における電圧対光信号特性図である。
【符号の説明】
【００８２】
１、４１、６１、７１、８１、９１、１０１、１２１  光変調器
２  コア層
３ｄ  第２クラッド層
３ｕ  第１クラッド層
４ｄ  第２電極
４ｕ  第１電極
４ｕ１  第一第１電極
４ｕ２  第二第１電極
５  斜辺
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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