(57)【要約】【課題】バイアス電圧の絶対値が低くなり、信頼性を大幅に改善した光変調デバイスの制御方法を提供する。【解決手段】基板と、基板に形成された光導波路と、電圧を印加するための電極とを有し、光導波路は電極にバイアス電圧を印加することにより屈折率が変化する相互作用光導波路を具備する光変調デバイスにして、光変調デバイスから出力される光出力が、バイアス電圧に関し、半波長電圧をＶπとして２Ｖπの周期性を持つ周期関数でなり、光変調デバイスの動作開始から所定時間経過後におけるバイアス電圧の絶対値が、動作開始時におけるバイアス電圧の絶対値よりも大きくなる光変調デバイスの制御方法であって、所定時間経過後において、バイアス電圧の絶対値が小さくなる方向にバイアス電圧を半波長電圧の整数倍だけ変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板に形成された光導波路と、電圧を印加するための電極とを有し、前記光導波路は前記電極にバイアス電圧を印加することにより屈折率が変化する相互作用光導波路を具備する光変調デバイスにして、
前記光変調デバイスから出力される光出力が、前記バイアス電圧に関し、半波長電圧をＶπとして２Ｖπの周期性を持つ周期関数でなり、前記光変調デバイスの動作開始から所定時間経過後における前記バイアス電圧の絶対値が、動作開始時における前記バイアス電圧の絶対値よりも大きくなる当該光変調デバイスの制御方法であって、
前記所定時間経過後において、前記バイアス電圧の絶対値が小さくなる方向に前記バイアス電圧を前記半波長電圧の整数倍だけ変化させることを特徴とする、光変調デバイスの制御方法。
【請求項２】
前記バイアス電圧を前記半波長電圧の偶数倍だけ変化させることを特徴とする、請求項１に記載の光変調デバイスの制御方法。
【請求項３】
前記バイアス電圧を前記半波長電圧の奇数倍だけ変化させることを特徴とする、請求項１に記載の光変調デバイスの制御方法。
【請求項４】
前記光導波路が、親マッハツェンダ光導波路の分岐光導波路上に子マッハツェンダ光導波路をそれぞれ有するネスト構造を成すことを特徴とする請求項１に記載の光変調デバイスの制御方法。
【請求項５】
１つの前記親マッハツェンダ光導波路の分岐光導波路上における、偶数個の前記子マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記子マッハツェンダ光導波路の前記半波長電圧の偶数倍だけ変化させることを特徴とする請求項４に記載の光変調デバイスの制御方法。
【請求項６】
前記親マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記親マッハツェンダ光導波路の前記半波長電圧の偶数倍だけ変化させることを特徴とする請求項５に記載の光変調デバイスの制御方法。
【請求項７】
１つの前記親マッハツェンダ光導波路の分岐光導波路上における、奇数個の前記子マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記半波長電圧の偶数倍だけ変化させることを特徴とする請求項４に記載の光変調デバイスの制御方法。
【請求項８】
前記親マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記半波長電圧の奇数倍変化させることを特徴とする請求項７に記載の光変調デバイスの制御方法。
【請求項９】
前記親マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記半波長電圧の偶数倍変化させることを特徴とする請求項７に記載の光変調デバイスの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気光学効果や熱光学効果を利用して、光導波路に入射した光を変調して出射する光変調器デバイスの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な光変調デバイスとして誘電体材料を用いた光変調器がある。近年、高速、大容量の光通信システムが実用化されているが、このような高速、大容量の光通信システムに組込むための高速、小型、かつ低価格の光変調器の開発が求められている。
【０００３】
このような要望に応える光変調器として、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ３）のように電界を印加することにより屈折率が変化する、いわゆる電気光学効果を有する基板（以下、ＬＮ基板と略す）に光導波路と進行波電極を形成した進行波電極型リチウムナイオベート光変調器（以下、ＬＮ光変調器と略す）がある。このＬＮ光変調器は、その優れたチャーピング特性から２．５Ｇｂｉｔ／ｓ、１０Ｇｂｉｔ／ｓの大容量光通信システムに適用されている。最近はさらに４０Ｇｂｉｔ／ｓの超大容量光通信システムにも適用が検討されている。
【０００４】
（従来技術）
図７は、ｚ−カットＬＮ基板を用いて構成した特許文献１に開示されたＬＮ光変調器についての斜視図であり、図８は図７のＡ−Ａ’線における断面図である。なお、説明を簡単にするために、進行波電極にバイアス電圧を印加するバイアス一体型について説明するが、バイアス電圧を印加するためのバイアス電極を進行波電極から分離したバイアス分離型についても本明細書における議論は適用可能である。
【０００５】
ｚ−カットＬＮ基板１上に光導波路３が形成されている。この光導波路３は、金属Ｔｉを１０５０℃で約１０時間熱拡散して形成した光導波路であり、マッハツェンダ干渉系（あるいは、マッハツェンダ光導波路）を構成している。従って、図７の中にＩとして示した光導波路３の高周波電気信号（あるいは、ＲＦ電気信号）と光が相互作用する領域（相互作用領域、あるいは相互作用部と言う）には２本の相互作用光導波路３ａ、３ｂ、つまりマッハツェンダ光導波路の２本のアームが形成されている。
【０００６】
この光導波路３の上面にＳｉＯ２バッファ層２が形成され、このＳｉＯ２バッファ層２の上面にＳｉ導電層５を介して進行波電極４が形成されている。進行波電極４としては、１つの中心導体４ａと２つの接地導体４ｂ、４ｃを有するコプレーナウェーブガイド（ＣＰＷ）を用いている。なお、通常、進行波電極４はＡｕにより形成されている。５はｚ−カットＬＮ基板１を用いて製作したＬＮ変調器に特有の焦電効果に起因する温度ドリフトを抑圧するための導電層であり、通常はＳｉ導電層を用いる。なお、説明を簡単にするために、図８においては図７には図示したＳｉ導電層５を省略している。
【０００７】
図８からわかるように、図７に示した特許文献１の光変調器の特徴としては、（１）中心導体４ａの幅Ｓを相互作用光導波路３ａ、３ｂの幅とほぼ同じ６μｍ〜１２μｍ程度としている、（２）中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃ間のギャップＷを例えば１５〜６０μｍと広くしている、さらに（３）相互作用光導波路３ａ、３ｂを伝搬する光の中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃからなる進行波電極４を構成する金属による吸収を抑える目的にのみ使用されてきたＳｉＯ２バッファ層２の比誘電率が４〜６と比較的低いことを利用して、ＳｉＯ２バッファ層２の厚みＤを４００ｎｍ〜１．５μｍ程度と厚くすることにより、高周波電気信号のマイクロ波等価屈折率ｎｍを低減して、相互作用光導波路３ａ、３ｂを導波する光の等価屈折率ｎｏに近づけるとともに、特性インピーダンスをなるべく５０Ωに近づけている、の３点である。
【０００８】
変調用の高周波（ＲＦ）電気信号をこの光変調器の高周波電気信号給電線６を介して中心導体４ａと接地導体４ｂに供給すると、中心導体４ａと接地導体４ｂの間に電界が印加される。ｚ−カットＬＮ基板１は電気光学効果を有するので、この電界により屈折率変化を生じ、２本の相互作用光導波路３ａ、３ｂを伝搬する光の位相にずれが発生する。図７に示したＬＮ光変調器を構成するマッハツェンダ光導波路は１個であるので、このずれがπになった場合、光導波路３のマッハツェンダ光導波路としての合波部において、高次モードを励振し、光はＯＦＦ状態になる。なお、７は高周波電気信号出力線であり、終端抵抗で置き換えても良い。
【０００９】
図９は、ＬＮ光変調器の電圧−光出力特性の一例を示す特性図であり、進行波電極４に印加されるバイアス電圧ＶBと、ＬＮ光変調器から出力される光の強度との関係を表している。ここで、ＶB0は初期動作時におけるバイアス電圧である。この図９に示すように、通常、バイアス電圧ＶB0は光出力特性の山と谷の中点に設定される。光出力特性の山と谷では光の位相がπずれているので、これらに対応するバイアス電圧の差を半波長電圧Ｖπと呼んでいる。
【００１０】
図１０に、ＬＮ光変調器を動作させた場合における経過時間に対するバイアス電圧ＶBの推移を表す。図からわかるようにバイアス電圧ＶBはスタート電圧のＶB0から始まり時間とともに変化が緩やかになるが、徐々に確実に大きくなる。これをＤＣドリフトと呼んでいる。
【００１１】
最初にＶB0であったバイアス電圧ＶBがＡＢＣ（Ａｕｔｏ−Ｂｉａｓ−Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路の最大出力電圧ＶABCmaxよりも大きくなると（ＶABCmax＜ＶB）、光変調器として故障と判定される。なお、通常ＡＢＣ回路の出力電圧は正にも負にもなるので、正確には｜ＶABCmax｜＜｜ＶB｜の場合に故障となる。スタート電圧のバイアスＶB0はなるべく０Ｖに近い値が選ばれるようにＡＢＣ回路が構成されているものの、実際のシステムでは２０年以上使用されるためバイアス電圧ＶBは徐々に大きくなる。その結果、上記の故障を発生させてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平２−５１１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上のように、現在においてもＬＮ光変調器の開発、生産、歩留まり、送信装置の故障の観点から依然としてこのＤＣドリフトが極めて深刻な問題である。また、ＡＢＣ回路の最大出力電圧ＶABCmaxは通常３０〜７０ボルトも必要であるので、送信装置として省エネとＡＢＣ回路の低コスト化の観点からも、このＤＣドリフトやバイアス電圧についての効率的な制御方法が望まれてきた。
【００１４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＬＮ変調器のバイアス電圧の絶対値が電気回路として出力できる最大の電圧よりも大きくなるという故障を防ぎ、かつ省エネとＡＢＣ回路の低コスト化の観点から効率的な光変調デバイスの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の光変調デバイスの制御方法は、基板と、該基板に形成された光導波路と、電圧を印加するための電極とを有し、前記光導波路は前記電極にバイアス電圧を印加することにより屈折率が変化する相互作用光導波路を具備する光変調デバイスにして、前記光変調デバイスから出力される光出力が、前記バイアス電圧に関し、半波長電圧をＶπとして２Ｖπの周期性を持つ周期関数でなり、前記光変調デバイスの動作開始から所定時間経過後における前記バイアス電圧の絶対値が、動作開始時における前記バイアス電圧の絶対値よりも大きくなる当該光変調デバイスの制御方法であって、前記所定時間経過後において、前記バイアス電圧の絶対値が小さくなる方向に前記バイアス電圧を前記半波長電圧の整数倍だけ変化させることを特徴としている。
【００１６】
本発明の請求項２に記載の光変調デバイスの制御方法は、請求項１に記載の光変調デバイスの制御方法において、前記バイアス電圧を前記半波長電圧の偶数倍だけ変化させることを特徴としている。
【００１７】
本発明の請求項３に記載の光変調デバイスの制御方法は、請求項１に記載の光変調デバイスの制御方法において、前記バイアス電圧を前記半波長電圧の奇数倍だけ変化させることを特徴としている。
【００１８】
本発明の請求項４に記載の光変調デバイスの制御方法は、請求項１に記載の光変調デバイスの制御方法において、前記光導波路が、親マッハツェンダ光導波路の分岐光導波路上に子マッハツェンダ光導波路をそれぞれ有するネスト構造を成すことを特徴としている。
【００１９】
本発明の請求項５に記載の光変調デバイスの制御方法は、請求項４に記載の光変調デバイスの制御方法において、１つの前記親マッハツェンダ光導波路の分岐光導波路上における、偶数個の前記子マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記子マッハツェンダ光導波路の前記半波長電圧の偶数倍だけ変化させることを特徴としている。
【００２０】
本発明の請求項６に記載の光変調デバイスの制御方法は、請求項５に記載の光変調デバイスの制御方法において、前記親マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記親マッハツェンダ光導波路の前記半波長電圧の偶数倍だけ変化させることを特徴としている。
【００２１】
本発明の請求項７に記載の光変調デバイスの制御方法は、請求項４に記載の光変調デバイスの制御方法において、１つの前記親マッハツェンダ光導波路の分岐光導波路上における、奇数個の前記子マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記半波長電圧の偶数倍だけ変化させることを特徴としている。
【００２２】
本発明の請求項８に記載の光変調デバイスの制御方法は、請求項７に記載の光変調デバイスの制御方法において、前記親マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記半波長電圧の奇数倍変化させることを特徴としている。
【００２３】
本発明の請求項９に記載の光変調デバイスの制御方法は、請求項７に記載の光変調デバイスの制御方法において、前記親マッハツェンダ光導波路の前記バイアス電圧を、前記半波長電圧の偶数倍変化させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
本発明では、ＬＮ光変調器の光出力がバイアス電圧ＶBに対して周期関数であることを利用し、バイアス電圧ＶBの絶対値が大きくなった場合にＬＮ光変調器に印加するバイアス電圧ＶBを半波長電圧Ｖπの整数倍だけ変化させることにより、光出力の特性を変えずに、要求されるバイアス電圧ＶBの絶対値を小さくできるという効果がある。従って、ＤＣドリフトに起因する送信装置としての故障を避けることができるだけでなく、省エネとＡＢＣ回路の低コスト化の観点からの大きな利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態の原理を説明する図
【図２】本発明の第１の実施形態を用いて光変調器を動作させた場合のバイアス電圧特性
【図３】本発明の第２の実施形態の原理を説明する図
【図４】本発明の第２の実施形態を用いて光変調器を動作させた場合のバイアス電圧特性
【図５】本発明の第３の実施形態を説明するためのネスト構造についての概略構成を示す上面図
【図６】本発明の第３の実施形態の原理を説明する図
【図７】従来技術の光変調器についての概略構成を示す斜視図
【図８】図７のＡ−Ａ’における断面図
【図９】従来技術の光変調器についての概略構成を示す断面図
【図１０】従来技術の動作原理を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について説明するが、図７から図１０に示した従来技術と同一の符号は同一機能部に対応しているため、ここでは同一の符号を持つ機能部の説明を省略する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態についてその概念を示す。図１の横軸はバイアス電圧ＶBに、縦軸は光出力に対応している。点線は初期状態（時間ｔ＝０）を示し、実線は時間ｔが充分に経過した状態（ｔ＞＞０）を示す。図からわかるように、初期状態にはＶB0であったバイアス電圧が時間ｔの経過とともにＶＢ１へと変化している。
【００２８】
図９とこの図１からわかるように、バイアス電圧ＶBに対して光出力は周期を２Ｖπとする周期関数である。従って時間ｔ経過後のバイアス電圧ＶＢ１をそれから２Ｖπ少ない電圧ＶＢ２と（ΔＶ＝ＶＢ１―ＶＢ２＝２Ｖπ）することにより、バイアス電圧は小さくなっても光変調器として同じ光出力状態を実現できる。
【００２９】
図２には実際に光変調器を制御した結果を示す。図２からわかるように、最初にＶB0であったバイアス電圧ＶBは時間ｔの経過とともに、最初は大きくその後緩やかに増加する。そして、バイアス電圧ＶＢ１がＡＢＣ回路の最大出力電圧ＶABCmaxに達する前に半波長電圧Ｖπの整数倍（整数は偶数であり、この場合は２倍）だけ少ないＶＢ２としている。出願人が実際に伝送実験を行った結果、バイアス電圧をＶＢ１からＶＢ２へ小さくしても何ら問題のない伝送特性を得た。
【００３０】
なお、ΔＶ＝ＶＢ１―ＶＢ２は半波長電圧Ｖπの２倍でなく他の偶数の値でも良い。また、ＬＮ光変調器の使用目的によってはΔＶ＝ＶＢ１−ＶＢ２の値を半波長電圧Ｖπの奇数倍としても良い。この場合には、バイアス電圧ＶＢは移動元●側から見て光出力の山から谷への中点に対応するが、光出力のバイアス電圧ＶＢについての微係数の符号が入れ変わることになる。そしてこれらのことは本発明の全ての実施形態について言うことができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では変更前のバイアス電圧ＶＢ１と変更後のバイアス電圧ＶＢ２の符号が同じであった。一方、図３に示す本発明の第２の実施形態ではＡＢＣ回路が正側だけでなく、負の電圧を出力できることを利用している。
【００３２】
つまり、初期状態にはＶB0であったバイアス電圧が時間ｔの経過とともにＶＢ１へと変化した後、変更後のＶＢ２が負になるようにバイアス電圧ＶBを半波長電圧Ｖπの整数倍（整数は偶数であり、この場合は４倍、即ちΔＶ＝ＶＢ１―ＶＢ２＝４Ｖπ）だけ変化させている。なお、ΔＶ＝ＶＢ１―ＶＢ２は半波長電圧Ｖπの４倍でなく他の偶数の値でも良い。また、第１の実施形態と同じく、ＬＮ光変調器の使用目的によってはΔＶ＝ＶＢ１−ＶＢ２の値を半波長電圧Ｖπの奇数倍としても良い。この場合には、バイアス電圧ＶＢは移動元●側から見て光出力の山から谷への中点に対応するが、光出力のバイアス電圧ＶＢについての微係数の符号が入れ変わることになる。そしてこれらのことは、本発明の全ての実施形態について言うことができる。
【００３３】
図４には本実施形態により実際にＬＮ光変調器を制御した結果を示す。図２と同様に、最初にＶB0であったバイアス電圧ＶBは時間ｔの経過とともに最初は大きくその後緩やかに増加する。そして、バイアス電圧ＶＢ１がＡＢＣ回路の最大出力電圧ＶABCmaxに達する前に半波長電圧Ｖπの整数倍（例えば４倍とした）少ないＶＢ２としている。この実施形態の場合、時間経過後のバイアス電圧ＶＢ２の絶対値は初期状態のバイアス電圧ＶＢ０の絶対値よりも大変小さいので、ＤＣドリフトに起因するＬＮ光変調器の寿命を著しく延ばすことができる。出願人が実際に伝送実験を行った結果、本実施形態においても何ら問題のない伝送特性を得た。
【００３４】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態を説明するために、図５にネスト構造を有するＤＰ−ＱＰＳＫ型のＬＮ光変調器の光導波路構成について概略上面図を示す。８と９はＸ偏波側の２つの子マッハツェンダ光導波路であり各々ＸＩ、ＸＱと呼ばれ、１０はＸ偏波側の親マッハツェンダ光導波路でありＸ親を構成する。１１と１２はＹ偏波側の２つの子マッハツェンダ光導波路であり各々ＹＩ、ＹＱと呼ばれ、１３はＹ偏波側の親マッハツェンダ光導波路でありＹ親を構成する。１４は偏波回転子、１５は偏波合成器である。
【００３５】
２つの子マッハツェンダ光導波路ＸＩ８とＸＱ９（あるいはＹＩ１１，ＹＱ１２）はＸ親１０（あるいはＹ親１３）のアーム（分岐光導波路とも言う）上に形成されており、一般にネスト構造と呼ばれている。
【００３６】
ここで、例としてＸ偏波側、即ちＸＩ８、ＸＱ９、Ｘ親１０に着目して議論する。なお、以下の議論はＹ偏波側、即ちＹＩ１１、ＹＱ１２、Ｙ親１３についても同様に成り立つものである。
【００３７】
図６に本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態は、いわゆる位相変調型のＬＮ光変調器なのでＸＩ８、ＸＱ９、及びＸ親１０について、初期のＶB0を光出力の谷のバイアス電圧に設定している。ここで初期のＶB0はＸＩ８、ＸＱ９、及びＸ親１０の初期のバイアス電圧を代表して表しているとする。そのため、時間経過後のバイアス電圧ＶＢ１とΔＶ＝ＶＢ１―ＶＢ２＝２Ｖπだけ変更した後のバイアス電圧ＶＢ２はともに、光出力の谷のバイアス電圧に設定されている。なお、ΔＶ＝ＶＢ１―ＶＢ２は半波長電圧Ｖπの２倍でなく他の偶数の値でも良いし、第２の実施形態と同様に変更前のバイアス電圧ＶＢ１と変更後のバイアス電圧ＶＢ２の符号が異なっていても良いことは言うまでもない。
【００３８】
次に、このネスト構造についてさらに詳しく考察する。
【００３９】
偶数個の子マッハツェンダ光導波路（ここではＸＩ８とＸＱ９の２個）について図６に示した手順でバイアス電圧を半波長電圧の偶数倍（例えば２倍）だけ変更した場合に、Ｘ親１０のバイアス電圧が適切な値であれば親マッハツェンダＸ親１０のバイアス電圧を変更する必要はないが、親マッハツェンダＸ親１０のバイアス電圧の絶対値が大きすぎるような場合には、図６に示した手順で同様にＸ親１０のバイアス電圧も変更すれば良い。
【００４０】
奇数個の子マッハツェンダ光導波路（ここではＸＩ８とＸＱ９のどちらか１個）についてバイアス電圧を半波長電圧の２倍である２Ｖπの奇数倍（例えば１倍、即ち２Ｖπ）だけ変更した場合に、その子マッハツェンダ光導波路から親マッハツェンダ光導波路のアームＸ１０の片アームに出射される光の位相がπの奇数倍（この例では１倍、即ちπ）変わってしまう。そのため、Ｘ親１０のバイアス電圧もＸ親１０の半波長電圧の奇数倍だけ変更する必要が生じる。これはネスト構造においては子マッハツェンダ光導波路に半波長電圧の２倍の２Ｖπを印加すると、その子マッハツェンダ光導波路から親マッハツェンダ光導波路の片アームに出射される光の位相がπ変化することに起因している。
【００４１】
一方、奇数個の子マッハツェンダ光導波路（ここではＸＩ８とＸＱ９のどちらか１個の）についてバイアス電圧を半波長電圧の２倍である２Ｖπの偶数倍だけ変更した場合に、その子マッハツェンダ光導波路から親マッハツェンダ光導波路Ｘ１０の片アームに出射される光の位相がπの偶数倍変わる。この場合、一般的にはＸ親１０のバイアス電圧を変更しなくても良いが、必要であれば図６に示した手順に従ってＸ親１０の半波長電圧の偶数倍だけ変更しても良い。
【００４２】
まとめると、奇数個の子マッハツェンダ光導波路についてバイアス電圧を半波長電圧の偶数倍変更すると、Ｘ親のバイアス電圧についてもＸ親の半波長電圧の偶数倍か奇数倍、つまり整数倍変更する必要が生じる場合があると言うことができる。
【００４３】
（各実施形態）
以上の説明においては、時間経過後に変化させるバイアス電圧の変化分（ΔＶ＝ＶＢ１−ＶＢ２）を半波長電圧Ｖπの偶数倍として主に説明してきたが、一般にこれはマッハツェンダが１個の単マッハツェンダ光導波路の場合で、かつＬＮ光変調器を負のチャープで使用する場合である。
【００４４】
以上の議論ではマッハツェンダ光導波路が１個のいわゆる単マッハツェンダ光導波路、あるいは２個の子マッハツェンダ光導波路と１個の親マッハツェンダ光導波路を有するＱＰＳＫ構造（ここでは、Ｘ偏波とＹ偏波の２つを有するＤＰ−ＱＰＳＫ構造）について議論してきたが、バイアス電圧に対する光出力特性の周期性を利用する本発明の光変調器の制御法は子マッハツェンダ光導波路や親マッハツェンダ光導波路数の数がより増えた複雑なネスト構造であって良いし、さらに位相変調と強度変調を組み合わせた構成であっても適用可能であることは言うまでもない。
【００４５】
さらに、以上の説明では半波長電圧Ｖπの整数倍として説明してきたが、ポッケルス定数から導かれるバイアス電圧と光出力について半波長電圧を周期とする周期性の概念は１次の摂動論に基づいているので、厳密には半波長電圧Ｖπのほぼ整数倍という言い方が正しい。  また、本発明は、以上で説明してきたＤＣドリフトの場合のみならず、温度ドリフトの場合においても適用可能なことは言うまでもない。
【００４６】
さらに本明細書においては光を分割する機能部としてはＹ分岐を用いて説明したが、方向性結合器やＭＭＩを用いても良いことはいうまでもない。
【００４７】
また、光変調器を例にとり説明したが、本発明は光変調器のバイアス電圧についての制御方法に関するものであるので、本発明は光の入力、あるいは光の出力が２本以上の光導波路からなる光スイッチなど、光変調器以外の光変調デバイスにも適用可能である。また光導波路の形成法としてはＴｉ熱拡散法の他にプロトン交換法など光導波路の各種形成法を適用できるし、バッファ層としてＡｌ２Ｏ３等のＳｉＯ２以外の各種材料も適用可能である。
【００４８】
また、本発明は光変調器の制御法に関するものであるので、光変調器その物の構造に依存しない。つまり、ｚ−カットＬＮ基板について説明してきたが、ｘ−カット、ｙ−カット、あるいはそれらを混合したカットなどその他のカットのＬＮ基板でも良いし、リチウムタンタレート基板、さらには石英基板、半導体基板などその他の基板でも良い。また、変調器としてはプレーナ構造を用いて説明したが、リッジ構造としても良いことは言うまでもない。あるいは、電極構成としては構造が対称なＣＰＷ電極を用いた構成について説明してきたが、構造が非対称なＣＰＷ電極でも良いし、さらには非対称コプレーナストリップ（ＡＣＰＳ）あるいは対称コプレーナストリップ（ＣＰＳ）など、その他の構成でも良い。
【００４９】
さらに、本発明の適用範囲は、電圧を印加して屈折率を変化させる、いわゆる誘電体や半導体における電気光学効果を用いて高速で動作する光変調器のみではない。電圧を印加することにより電流を流し、基板上に形成したヒータにより発熱させて、その熱で光導波路の屈折率を変える、いわゆる熱光学効果を用いた光デバイスにも適用可能である。こうした熱光学効果を用いた光デバイスとして、例えば石英光導波路（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｓｕｉｔ：ＰＬＣ）がある。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明を適用することによりバイアス電圧の絶対値が低くなるので、信頼性やコストが大幅に改善された光変調デバイスの制御方法を提供できる。
【符号の説明】
【００５１】
１：ｚ−カットＬＮ基板
２：ＳｉＯ２バッファ層
３：マッハツェンダ光導波路（光導波路）
３ａ、３ｂ：マッハツェンダ光導波路を構成する相互作用光導波路
４：進行波電極
４ａ：中心導体
４ｂ、４ｃ：接地導体
５：Ｓｉ導電層
６：高周波（ＲＦ）電気信号給電線
７：高周波（ＲＦ）電気信号出力線
８：子マッハツェンダ光導波路ＸＩ
９：子マッハツェンダ光導波路ＸＱ
１０：親マッハツェンダ光導波路Ｘ
１１：子マッハツェンダ光導波路ＹＩ
１２：子マッハツェンダ光導波路ＹＱ
１３：親マッハツェンダ光導波路Ｙ
１４：偏波回転子
１５：偏波合成器
【図１】
2014066737.tif 000003
【図２】
2014066737.tif 000004
【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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