(57)【要約】【課題】光通信システムにおける偏波コントローラを構成する際に用いて好適の偏波制御用光導波路デバイスにおいて、波長依存性を改善する。【解決手段】電気光学効果を有する基板上に形成された光導波路１０１と、該光導波路１０１の光伝搬方向に沿って設けられ、供給される電気信号に基づきポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記ポアンカレ球の第１軸を中心として回転しうる電極１１４とをそなえるとともに、該電極１１４に対する上記光伝搬方向下流側の光導波路１０１上に、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を所定角度ずらして波長板１２４を配置して、前記第１軸を中心として回転された偏波状態点を、該第１軸に直交する第２軸を中心として回転させたものとすべく構成する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学効果を有する基板上に形成された光導波路と、
該光導波路の光伝搬方向に沿って設けられ、供給される電気信号に基づきポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記ポアンカレ球の第１軸を中心として回転しうる電極とをそなえるとともに、
該電極に対する上記光伝搬方向下流側の光導波路上に、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を所定角度ずらして波長板を配置して、前記第１軸を中心として回転された偏波状態点を、該第１軸に直交する第２軸を中心として回転させたものとすべく構成されたことを特徴とする、偏波制御用光導波路デバイス。
【請求項２】
上記の電極および波長板が光伝搬方向に沿って交互に配置されるように電極・波長板対として複数組タンデム配置されるとともに、
上記光伝搬方向における最下流に、該光導波路の光伝搬方向に沿って設けられ、供給される電気信号に基づきポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記ポアンカレ球の第１軸を中心として回転しうる最下流電極をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項１記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【請求項３】
上記タンデム配置された電極・波長板対のうちで、
上記光伝搬方向最下流から奇数段目に配置された電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する直交軸を中心として回転させるための直交軸回転用の電極として構成され、
上記光伝搬方向最下流から偶数段目に配置された電極・波長板対をなす電極が、ポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記第１軸を中心として回転させる第１軸回転用の電極として構成されたことを
特徴とする、請求項２記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【請求項４】
上記タンデム配置で隣接する２つの電極・波長板対のうちで一方の電極・波長板対をなす波長板が、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を２２．５度程度ずらしてそなえられた１／２波長板により構成される一方、他方の電極・波長板対をなす波長板が、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５度程度ずらしてそなえられた１／４波長板により構成されたことを特徴とする、請求項２記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【請求項５】
該１／２波長板を含んで電極・波長板対をなす電極のうちで、
上記光伝搬方向最下流から奇数番目の１／２波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する第２軸を中心として回転させるための第２軸回転用の電極として構成されるとともに、
上記光伝搬方向最下流から偶数番目の１／２波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸を中心として回転させるための第１軸回転用の電極として構成され、
かつ、該１／４波長板を含んで電極・波長板対をなす電極のうちで、
上記光伝搬方向最下流から奇数番目の１／４波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する第３軸を中心として回転させるための第３軸回転用の電極として構成されるとともに、
上記光伝搬方向最下流から偶数番目の１／４波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸を中心として回転させるための第１軸回転用の電極として構成されたことを
特徴とする、請求項４記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光通信システムにおける偏波コントローラを構成する際に用いて好適の、偏波制御用光導波路デバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複屈折性を有する光ファイバ等の伝送路を伝搬してきた光信号について、偏波コントローラによって偏波状態を元の状態に戻すことが行なわれている。偏波コントローラとは、偏波状態を任意の点から任意の点へ自由に動かすことのできる素子であって、例えば図１５に示すような光導波路デバイス６００を用いて構成することができるようになっている。
【０００３】
ここで、光導波路デバイス６００は、ｘ−ｃｕｔのニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）結晶、即ちいわゆるＬＮ結晶からなる基板上に、ｙ伝搬となるように光導波路６０１が形成され、更にこの光導波路６０１における光伝搬方向に沿って両側を挟んで一対をなす３組の電極対６１１〜６１３と２組の櫛型電極対６２１，６２２とがタンデムかつ交互配置で設けられている。
【０００４】
この図１５に示すような光導波路デバイス６００に図示しない電気信号供給源を接続して、各電極６１０〜６５０に対して供給する電気信号（電圧信号）を制御することにより、例えば図１６に示すようなポアンカレ球７００上の任意の点から任意の点へ自由に偏波の状態を制御することができるようになっている。
なお、図１６に示すポアンカレ球７００は、全ての偏波状態を球上の位置で示すことができるものである。例えば、Ｓ１軸上のＡ点はＴＥモード、Ｂ点はＴＭモード、Ｓ２軸上のＣ点は斜め４５°の直線偏光であり、赤道Ｅ上の各点は直線偏光を示している。又、Ｓ３軸上の北極点ＮＰは右回り円偏光、南極点ＳＰは左回り円偏光であり、赤道Ｅ上及び極点以外は楕円偏光を示している。
【０００５】
まず、電極６１１〜６１３の動作について、図１７〜図１９を用いて以下に説明する。上述したように、各電極対６１１〜６１３は、図１７の電極対６１０のように、光導波路６０１における光伝搬方向の両側を挟むように一対をなすものである。ここで、例えば電極対６１０に対して電気信号を供給することにより、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）に示すように偏波状態を変化させることができるようになっている。
【０００６】
すなわち、電極対６１０に印加された電圧信号により、偏波成分のＴＥとＴＭとで屈折率変化が異なるために、各偏波成分間に位相差が生じて、偏波状態が変化するのである。例えば図１８（ａ）で示すような偏波が入力された場合において、ＴＥ成分とＴＭ成分とで１／４波長分だけ位相がずれた場合には図１８（ｂ）に示すような楕円偏光となり、１／２波長分だけずれた場合には図１８（ｃ）に示すような直線偏光となり、１波長分だけずれたら元の偏波状態に戻る〔図１８（ａ）参照〕。
【０００７】
したがって、上述の電極対６１０（６１１〜６１３）は、光導波路６０１中を伝搬する光の偏波成分をＴＥ成分およびＴＭ成分とで位相をシフトさせるための位相シフタ用電極として機能している。
上述の偏波状態の変化をポアンカレ球７００上で示すと、図１９におけるＴ１のような、Ｓ１軸を中心に回転する軌跡となる。換言すれば、光導波路デバイス６００の電極対６１１〜６１３は、印加される電気信号により、光導波路６０１を伝搬する光の偏波状態について、ポアンカレ球７００のＳ１軸を中心に回転させることができる。
【０００８】
ついで、電極対６２１，６２２の動作について、図２０〜図２２を用いて以下に説明する。電極対６２１，６２２は、図２０の電極対６２０に示すように、一対の櫛型電極対６２０−１，６２０−２が、互いの歯部６２０ａ−１，６２０ａ−２の間がかみ合うように形成されてなるものであるが、例えば電極対６２０に対して電気信号を供給することにより、櫛型の周期（又は間隔）で決まるある波長に対してのみモードコンバータとして機能する。
【０００９】
具体的には、光導波路６０１を伝搬する上述の波長を有する光について、電極対６２０に電気信号を供給することにより、図２１（ａ）〜図２１（ｃ）に示すように偏波状態を変化させることができる。即ち、例えば図２１（ａ）で示すような偏波が入力された場合、偏波状態は図２１（ｂ），図２１（ｃ）の状態となるように順次変化して元の状態〔図２１（ａ）〕に戻る。これをポアンカレ球７００上で示すと、図２２のような軌跡Ｔ２となる。つまり偏波状態がＳ３軸を中心に回転していることとなる。
【００１０】
上述の偏波状態の変化をポアンカレ球７００上で示すと、図２２におけるＴ２に示すような、Ｓ３軸を中心に回転する赤道Ｅ上の軌跡となる。換言すれば、光導波路デバイス６００の電極対６２１，６２２は、印加される電気信号により、光導波路６０１を伝搬する光の偏波状態について、ポアンカレ球６００のＳ３軸を中心に回転させることができるのである。
【００１１】
上述のごとき電極対６１１〜６１３，６２１，６２２を、交互に（即ち、図１５に示すように、光導波路６０１を伝搬する光の入射側から符号６１１，６２１，６１２，６２２，６１３が付された電極の順番で）配置していることで、任意の偏波状態を任意の偏波状態に変化させることができるようになっている。これにより、例えば入射光がＴＥ光であった場合においては、最初の電極対６１１では偏波は変化させることができないものの、後段の電極対６１２，６１３において偏波状態を制御することができる。
【００１２】
なお、上述の図１５に示すもののほか、偏波コントローラを構成するための光導波路デバイスに関連した先行技術には、位相シフタ素子３３の両側に楕円率変換素子３２，３４を接続して構成された偏波状態無限追従可能な偏波制御器がある〔例えば、特開昭６３−１１８７０９号公報（以下、特許文献１という）の第５図参照〕。
また、特開平０５−３１３１０９号公報（以下、特許文献２という）の図６に記載された導波路型偏波制御器においては、光伝搬作用を有する光導波路と、該光導波路の光路長を制御する光位相シフタと、該光導波路の複屈折を制御する応力付与膜とからなり、２つの出力光導波路から互いに直交する偏波面を有する直線偏波を出力する光導波路型偏波ビームスプリッタと、この光導波路型偏波ビームスプリッタの２つの出力光導波路に結合する２つの光導波路を有して何れか一方の光導波路を伝搬する直線偏波を直交する他の直線偏波に変換する偏波モード変換器と、前記２つの光導波路の少なくとも一方に設けられて当該光導波路の光路長を制御する光位相シフタと、前記２つの光導波路の光を任意の結合率で結合するチューナブルカプラとをそなえ、光導波路の個別回路ごとの偏波無依存化のためのレーザトリミング作業工程等の低減を図っている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のごとき図１５や特許文献１に記載された技術においては、櫛形電極を用いたモードコンバータは櫛型電極の周期で決まるある波長に対してのみ有効であり、その他の波長の光については偏波制御を行なうことができない。又、特許文献２に記載された技術においては、任意の偏波状態の光を一定の直線偏波に変換することはできるが、任意の偏波状態に変換することはできない。
【００１４】
近年開発が活発化している波長多重通信システムに適用するためには、広い波長帯の光において、ある偏波状態を任意の偏波状態とする偏波制御を行なうことができるようにすること、換言すれば波長依存性が改善された偏波制御を行なうことができるようなデバイスを開発することが望ましい。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、波長依存性を改善し、かつ無限追従性のある偏波コントローラを構成しうる偏波制御用光導波路デバイスを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の偏波制御用光導波路デバイスは、電気光学効果を有する基板上に形成された光導波路と、該光導波路の光伝搬方向に沿って設けられ、供給される電気信号に基づきポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記ポアンカレ球の第１軸を中心として回転しうる電極とをそなえるとともに、該電極に対する上記光伝搬方向下流側の光導波路上に、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を所定角度ずらして波長板を配置して、前記第１軸を中心として回転された偏波状態点を、該第１軸に直交する第２軸を中心として回転させたものとすべく構成されたことを特徴としている（請求項１）。
【００１６】
上述の偏波制御用光導波路デバイスにおいて、上記の電極および波長板が光伝搬方向に沿って交互に配置されるように電極・波長板対として複数組タンデム配置されるとともに、上記光伝搬方向における最下流に、該光導波路の光伝搬方向に沿って設けられ、供給される電気信号に基づきポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記ポアンカレ球の第１軸を中心として回転しうる最下流電極をそなえて構成されたこととしてもよい（請求項２）。
【００１７】
この場合において、上記タンデム配置された電極・波長板対のうちで、上記光伝搬方向最下流から奇数段目に配置された電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する直交軸を中心として回転させるための直交軸回転用の電極として構成され、上記光伝搬方向最下流から偶数段目に配置された電極・波長板対をなす電極が、ポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記第１軸を中心として回転させる第１軸回転用の電極として構成することとしてもよい（請求項３）。
【００１８】
また、好ましくは、上記タンデム配置で隣接する２つの電極・波長板対のうちで一方の電極・波長板対をなす波長板が、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を２２．５度程度ずらしてそなえられた１／２波長板により構成される一方、他方の電極・波長板対をなす波長板が、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５度程度ずらしてそなえられた１／４波長板により構成されることとしてもよい（請求項４）。
【００１９】
さらに、この場合においては、該１／２波長板を含んで電極・波長板対をなす電極のうちで、上記光伝搬方向最下流から奇数番目の１／２波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する第２軸を中心として回転させるための第２軸回転用の電極として構成されるとともに、上記光伝搬方向最下流から偶数番目の１／２波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸を中心として回転させるための第１軸回転用の電極として構成され、かつ、該１／４波長板を含んで電極・波長板対をなす電極のうちで、上記光伝搬方向最下流から奇数番目の１／４波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する第３軸を中心として回転させるための第３軸回転用の電極として構成されるとともに、上記光伝搬方向最下流から偶数番目の１／４波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸を中心として回転させるための第１軸回転用の電極として構成されたこととしてもよい（請求項５）。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態を説明する。
［Ａ１］第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイス１００を示す模式的上視図である。第１実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイス１００は、位相シフタ用電極６１１〜６１３（図１５参照）として用いられていたものと同様の電極の後方に波長板を挿入することにより、Ｓ１軸に直交するＳ２を中心として偏波状態を回転させる機能をもたせ、更に、これらの電極及び波長板を組み合わせることにより、後述する無限追従性を持たせたものである。
【００２１】
ここで、第１実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイス１００は、この図１に示すように、電気光学効果を有するｘ−ｃｕｔされた（結晶軸のｘ軸に平行にカットされた）ＬＮ結晶からなる基板上にｙ伝搬となるように（結晶軸のｙ軸に平行に光が伝搬するように）光導波路１０１が形成され、更に光導波路１０１の両側を挟むように対をなした５組の電極対（以下においては、単に電極と記載する）１１１〜１１５がタンデム配置されるとともに、各電極対１１１〜１１５間には１／２波長板１２１〜１２４が介装されている。
【００２２】
換言すれば、電極１１１および波長板１２１，電極１１２および波長板１２２，電極１１３および波長板１２３ならびに電極１１４および波長板１２４が、それぞれ電極・波長板対１３１〜１３４を構成し、これら４組の電極・波長板対１３１〜１３４とともに電極１１５がタンデム配置されることにより、電極１１１〜１１５および波長板１２１〜１２４が光伝搬方向に沿って交互に配置されるようになっている。
【００２３】
また、電極１１５は、光伝搬方向における最下流に、光導波路１０１の光伝搬方向に沿って設けられた最下流電極であって、供給される電気信号に基づきポアンカレ球７００上において表象される偏波状態点について、ポアンカレ球７００（図４参照）の第１軸としてのＳ１軸を中心として回転しうるものである。
ついで、各電極・波長板対１３１〜１３４のように、電極１１１〜１１４の光伝搬方向下流側に１／２波長板１２１〜１２４を設けたことによる偏波状態点の移動について、説明の便宜のため、図２に示す電極１１０および波長板１２０からなる電極・波長板対１３０を用いて説明する。
【００２４】
電極・波長板対１３０における電極１１０は、供給される電気信号により、ポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、ポアンカレ球の第１軸としてのＳ１軸（ＴＥ点ＡおよびＴＭ点Ｂを通過する軸）を中心として回転しうるものである。具体的には、電極１１０は、印加される電圧に応じて、光導波路１０１を伝搬する光の偏波成分であるＴＭおよびＴＥの位相を変化させるものであって、位相シフタとして機能するようになっている。
【００２５】
また、１／２波長板１２０はそれぞれ、電極１１０に対する光伝搬方向下流側の光導波路１０１上に設けられているが、この１／２波長板１２０は、例えば図３（ａ），図３（ｂ）に示すように、ＬＮ基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を２２．５°ずらして配置されている。
すなわち、この図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、ｙ伝搬の光導波路１０１におけるＬＮ基板の結晶軸（ｘ軸−ｚ軸）に対して、１／２波長板１２０の結晶軸（ｆ軸−ｓ軸）を２２．５°ずらして配置されている。換言すれば、光導波路１０１における結晶軸であるｚ軸と１／２波長板１２０の結晶軸であるｆ軸とを２２．５°の角度だけずらして配置されている。
【００２６】
一般的には、１／２波長板としては、基板を構成するＬＮ結晶の結晶軸に対して結晶軸を４５°ずらして配置すると、図４に示すように、ポアンカレ球７００上において表象される偏波状態Ｘは、Ｓ２軸とＳ３軸のなす平面に対して対称な点Ｂで表象される偏波状態Ｙに移動するだけである。即ち、図５に示すように、実線で示されたＳ１軸を中心とした軌跡Ｒ３は、点線で示された同一軸（Ｓ１軸）上の軌跡Ｒ３′に移るのみである。
【００２７】
しかし、第１実施形態の場合のごとく、１／２波長板１２０を、基板を構成するＬＮ結晶の結晶軸に対して結晶軸を２２．５°ずらして配置することにより、図４に示すように、偏波状態Ｘは、Ｓ３軸と、Ｓ１軸およびＳ２軸の間で４５°の角度をなし赤道Ｅ上の点Ｆを通過するＳ４軸と、のなす平面に対して対称な点Ｚに移動する。
【００２８】
これにより、図６に示すように、実線で示されたＳ１軸を中心とした軌跡Ｒ３は、点線で示されたＳ２軸を中心とした軌跡Ｒ４に移る。即ち、１／２波長板１２０の上流側の電極１１０に電圧を印加することにより、伝搬する光の偏波状態についてＳ２軸を中心に所望の角度回転させるように制御することができる。
なお、図１に示す電極１１１〜１１４については、光伝搬方向下流側において、複数枚の１／２波長板を通過するようになっている。これら電極１１１〜１１４についての、ポアンカレ球７００上における偏波状態点の回転軸については、後述するように、通過する１／２波長板の枚数によって変化することになる。
【００２９】
また、上述の図１に示す偏波制御用光導波路デバイスのように、タンデム配置された電極・波長板対１３１〜１３４のうちで、光伝搬方向最下流から奇数段目に配置された電極・波長板対１３４，１３２をなす電極１１４，１１２を、Ｓ２軸回転用の電極とし、光伝搬方向最下流から偶数段目に配置された電極・波長板対１３３，１３１をなす電極１１３，１１１を、Ｓ１軸回転用の電極としている。
【００３０】
すなわち、上述の最下流から１段目に配置された電極・波長板対１３４の電極１１４と、上述の最下流から３段目に配置された電極・波長板対１３２の電極１１２とが、ポアンカレ球７００上において表象される偏波状態点をＳ１軸に直交する直交軸であるＳ２軸を中心として回転させるための直交軸回転用の電極・波長板対として構成される。
【００３１】
さらに、光伝搬方向最下流からから２段目に配置された電極・波長板対１３３の電極１１３と、上述の最下流から４段目に配置された電極・波長板対１３１の電極１１１とが、ポアンカレ球７００上において表象される偏波状態点をＳ１軸を中心として回転させる第１軸回転用の電極・波長板対として構成される。
前述したように、最下流電極としての電極１１５に電圧を印加すると、偏波状態はＳ１軸を中心として回転させることができ、電極１１４に電圧を印加すると、波長板１２４から出射された光の偏波状態については、Ｓ２軸を中心として回転させることができる。
【００３２】
さらに、電極１１３に電圧を印加した場合には、偏波制御点について第１軸としてのＳ１軸を中心として回転させることができるようになっている。即ち、電極１１３を通過した光は、２枚の１／２波長板１２３，１２４を通過することになる。電極１１３に印加された電圧に基づいて図６の軌道Ｒ３上に位置している偏波制御点は、１枚目の１／２波長板１２３により図６中点線で図示された軌道Ｒ４上に移り、２枚目の１／２波長板１２４により図６中実線で図示された軌道（Ｓ１軸を中心とする）Ｒ３上に戻るのである。
【００３３】
また、電極１１２を通過した光は３枚の１／２波長板１２２〜１２４を通過することになる。即ち、電極１１２に電圧を印加することによる偏波制御点の回転軸軌道についても、上述の電極１１３の場合に準じて移動し、第２軸としてのＳ２軸が回転軌道軸となる。換言すれば、電極１１２は第２軸回転用の電極として機能する。
【００３４】
同様に、電極１１１を通過した光は４枚の１／２波長板１２１〜１２４を通過することになる。即ち、電極１１１に電圧を印加することによる偏波制御点の回転軸軌道は第１軸としてのＳ１軸が回転軌道軸となる。換言すれば、電極１１１は第１軸回転用の電極として機能する。
以上から、それぞれの電極１１１〜１１５に電圧を印加することにより、各電極・波長板対１３１〜１３４をなす電極１１１〜１１４および最下流電極１１５において制御される偏波状態の回転軸はそれぞれ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１と交互になる。
【００３５】
したがって、第１実施形態における偏波制御用光導波路デバイス１００においては、前述の図１５に示す位相シフタ用電極６１１〜６１３と同様の構成の電極１１１〜１１５と、波長板１２１〜１２４のごとき波長依存性の少ない素子とをタンデムに交互配置することで、図１５に示す従来よりの櫛型電極６２１，６２２に比して偏波を制御しうる波長の依存性を改善しつつ、ある偏波状態から任意の偏波状態への制御が可能な偏波コントローラを構成することができる。
【００３６】
ところで、上述のごとき偏波制御用光導波路デバイス１００を偏波コントローラとして適用する場合においては、いわゆる無限追従性が必要となる。即ち、各電極１１１〜１１５のいずれかに印加される電圧が、与えうる最大限の電圧となった場合にも、他の電極に印加する電圧を制御することにより、偏波制御を続けて行なうことができるようにする必要がある。
【００３７】
この無限追従性のためには、図１に示す偏波制御用光導波路デバイス１００のごとく、電極１１１〜１１５の配置に対応して、偏波状態の回転軸を互いに直交する２つの回転軸間で交互に制御する場合には、以下に示す理由から少なくとも５つの電極をタンデムに配置すればよい。
偏波コントローラとして、任意の偏波状態を任意の偏波状態に移動させるためには、ポアンカレ球７００上の直交する２つの軸を中心として回転させる電極を３段タンデムに交互配置することで足りる。２段以下では、偏波を制御すべき入力光が、最初の電極で回転させるポアンカレ球７００上の軸上の点で表象される偏波状態点にある場合には、偏波状態を移すことができないためである。
【００３８】
上述のごとき、ある偏波状態から任意の偏波状態に移動させることができる機能に加えて、無限追従性を具備するような偏波コントローラを構成するためには、タンデム配置すべき電極としては、更に２段の電極を追加して配置しておく必要があるのである。
すなわち、偏波コントローラとして適用された偏波制御用光導波路デバイス１００において、偏波状態を電極１１１〜１１５に印加する電圧により制御するが、ある一定の電圧を加えると元の偏波状態に戻るため、更に偏波状態を変化させるためには更なる電圧を印加することになる。このため、一つの軸について偏波状態の回転制御を行なう電極の組数が少ない場合には、電源や電極そのものの性能等の事由により、印加すべき電圧がデバイス性能ないし電源性能の最大限の印加電圧を越えてしまう（印加すべき電圧に限界が到来する）場合があるのである。
【００３９】
すなわち、図１に示すデバイス１００のように、電極１１１〜１１５のうちのいずれかの電極に印加すべき電圧がデバイス性能ないし電源性能の最大限の印加電圧を越えて、偏波を制御するために電圧を上げることができなくなった場合には、予備の電極で偏波を制御しつつ、当該電極に印加している電圧を下げることができるのである。
【００４０】
たとえば、図１に示す偏波制御用光導波路デバイス１００を偏波コントローラとして適用した場合において、電極１１３にかける電圧が限界の場合、電極１１１，１１２，１１４，１１５で偏波を制御しつつ、電極１１３に印加している電圧を下げれば良い。
すなわち、電極１１３以外の電極１１１，１１２，１１４，１１５による偏波の制御によっても、偏波状態の回転軸をそれぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ２，Ｓ１とすることができるので、任意の偏波状態への制御が可能となる。電極１１３以外の電極に印加すべき電圧が最大値を越えた場合においても、ポアンカレ球７００上の直交する２つの軸を中心として回転させる電極の３段の交互配置を実質的に確保することができる。
【００４１】
換言すれば、本実施形態の偏波制御用光導波路デバイス１００においては、波長板１２１〜１２４を介装しつつ、５つの電極１１１〜１１５をタンデム配置することで、偏波コントローラとして構成した場合の偏波制御を行ない得る波長の依存性を改善させながら、無限追従性についても併せ持つことができる。
上述の構成により、本発明の第１実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイス１００においては、例えば各電極１１１〜１１５に独立した電源（電圧信号供給源）を接続するとともに、各電源に図示しない制御回路を接続することにより、偏波コントローラを構成した場合には、この制御回路により、例えば図７に示すような入力された偏波状態点に応じて所望の偏波状態となるように、各電極１１１〜１１５に供給すべき電圧信号を制御する。
【００４２】
たとえば、光導波路１０１に入射された光の偏波状態点が、図７に示すポアンカレ球７００におけるＭ点である場合において、制御回路による制御に基づき各電極１１１〜１１５に対して所望の電圧を印加することにより、図７に示す太線の矢印を辿ってＮ点に偏波状態点を移動させることができる。即ち、図中太線の矢印で示すように、Ｓ１軸を中心としたポカンカレ球７００上の軸道ＭＭと、Ｓ２軸を中心としたポアンカレ球７００上の軸道ＮＮとを辿って、Ｍ点からＮ点に偏波状態点を移動させる。
【００４３】
このとき、電極・波長板対１３１〜１３４を構成する各電極１１１〜１１４および最下流電極１１５に電圧信号を供給することにより、各電極・波長板対１３１〜１３４および最下流電極１１５において制御される偏波状態の回転軸はそれぞれ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１と交互になる。このようにして、光導波路１０１に入射される光の偏波状態を、図１５の場合よりも波長依存性を改善させながら、所望の偏波状態に制御して出射している。
【００４４】
また、電極１１１〜１１５のうちのいずれかの電極、例えば電極１１３にかける電圧が限界の場合、電極１１１，１１２，１１４，１１５で偏波を制御することで、偏波状態の回転軸をそれぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ２，Ｓ１として、光導波路１０１に入射された光の偏波状態を任意の偏波状態へ制御している。又、電極１１３については印加していた電圧を下げていくことにより、再度偏波制御のために電圧を印加することができる状態に戻すことができる。
【００４５】
このように、本発明の第１実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイス１００によれば、ポアンカレ球７００のＳ１軸を中心として偏波状態点を回転しうる電極をそなえるとともに、基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を２２．５°ずらして１／２波長板を配置して、Ｓ１軸を中心として回転された偏波状態点を、Ｓ１軸に直交するＳ２軸を中心として回転させたものとすることができるので、この偏波制御用光導波路デバイス１００を用いて偏波コントローラを構成すれば、入射される光の波長に対する偏波状態制御の依存性を改善させることができる利点がある。
【００４６】
また、電極の配置数を少なくとも５とすることにより、５つの電極１１１〜１１５のうちのいずれかの電極に印加すべき電圧がデバイス性能ないし電源性能の最大限の印加電圧を越えて、偏波を制御するために電圧を上げることができなくなった場合においても、残りの電極で偏波を制御しつつ、当該電極に印加している電圧を下げることができるので、無限追従性を確保することができる利点もある。
【００４７】
［Ａ２］第１実施形態の変形例の説明
上述の第１実施形態における偏波制御用光導波路デバイス１００においては、波長板として１／２波長板１２１〜１２４を、デバイス１００における図示しないＬＮ基板の結晶軸方向（ｘ軸−ｚ軸）に対して２２．５°の角度を持たせて配置している。
【００４８】
図８は本発明の第１実施形態の変形例にかかる偏波制御用光導波路デバイス１００Ａを示す模式的上視図であるが、この図８に示すデバイス１００Ａは、上述の第１実施形態におけるデバイス１００に比して、電極１１１〜１１５間に介装される波長板の種類およびその配置されている状態が異なっている。
ここで、１２５〜１２８は１／４波長板であり、これらの１／４波長板１２５〜１２８はそれぞれ、上述の第１実施形態における１／２波長板１２１〜１２４と同様の位置に、かつ図９（ａ），図９（ｂ）に示すように、ＬＮ基板の結晶軸方向（ｘ軸−ｚ軸）に対して４５°の角度を持たせて配置されたものである。
【００４９】
換言すれば、上述の電極１１１および波長板１２５，電極１１２および波長板１２６，電極１１３および波長板１２７ならびに電極１１４および波長板１２８が、それぞれ電極・波長板対１４１〜１４４を構成する。
このとき、１／４波長板１２５〜１２８はそれぞれ、電極１１１〜１１４に対する光伝搬方向下流側の光導波路１０１上に設けられているが、これらの１／４波長板１２５〜１２８は、例えば図９（ａ），図９（ｂ）に示すように、ＬＮ基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５°ずらして配置されている。換言すれば、１／４波長板１２５〜１２８は、この図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、ｙ伝搬の光導波路１０１における偏波面の結晶軸（ｘ軸−ｚ軸）に対して、結晶軸（ｆ軸−ｓ軸）が４５°ずらして配置されている。
【００５０】
また、各電極・波長板対１４１〜１４４のように、電極１１１〜１１４の光伝搬方向下流側にそれぞれ、１／４波長板１２５〜１２８を設けたことによる偏波状態点の移動について、前述の図２における１／２波長板１２０の代わりに１／４波長板１２０ＡをＬＮ基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５°ずらして配置した場合を想定して説明する。
【００５１】
すなわち、電極１１０および上述のごとき波長板１２０Ａを通過した光の偏波状態は、電極１１０に印加される電圧に基づいて、図１０，図１１に示すように、印加される電圧に基づいてポアンカレ球７００におけるＳ３軸を中心として回転するようになっている。
具体的には図１０に示すように、ＬＮ基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５°ずらして配置された１／４波長板は、ポアンカレ球７００における赤道Ｅ上の点Ａを、Ｓ２軸およびＳ３軸を通過する軌道上の点Ｂに移すことができるようになっている。
【００５２】
なお、図８に示す電極１１１〜１１４についても、光伝搬方向下流側において、複数枚の１／４波長板を通過するようになっている。これら電極１１１〜１１４についての、ポアンカレ球７００上における偏波状態点の回転軸についても、前述の第１実施形態の場合と同様に、通過する１／４波長板の枚数によって変化することになる。
【００５３】
ここで、上述の第１実施形態の場合と同様に、図８に示す偏波制御用光導波路デバイス１００Ａのように、タンデム配置された電極・波長板対１４１〜１４４のうちで、光伝搬方向最下流から奇数段目に配置された電極・波長板対１４４，１４２をなす電極１１４，１１２を、Ｓ３軸回転用の電極とする。又、光伝搬方向最下流の電極１１５とともに、最下流から偶数段目に配置された電極・波長板対１３７，１３５をなす電極１１３，１１１を、Ｓ１軸回転用の電極とする。
【００５４】
具体的には、最下流電極としての電極１１５に電圧を印加すると、偏波状態はＳ１軸を中心として回転させることができ、電極１１４に電圧を印加すると、波長板１２４から出射された光の偏波状態については、Ｓ３軸を中心として回転させることができる。
さらに、電極１１３に電圧を印加した場合には、偏波制御点について第１軸としてのＳ１軸を中心として回転させることができるようになっている。即ち、電極１１３を通過した光は、２枚の１／４波長板１２７，１２８を通過することになる。電極１１３に印加された電圧に基づいて図１１の軌道Ｒ３上に位置している偏波制御点は、１枚目の１／４波長板１２７により図１１中点線で図示された軌道Ｒ５上に移り、２枚目の１／４波長板１２８により図１１中実線で図示された軌道（Ｓ１軸を中心とする）Ｒ３上に戻るのである。
【００５５】
また、電極１１２を通過した光は３枚の１／４波長板１２２〜１２４を通過することになる。即ち、電極１１２に電圧を印加することによる偏波制御点の回転軸軌道についても、上述の電極１１３の場合に準じて移動し、第３軸としてのＳ３軸が回転軌道軸となる。換言すれば、電極１１２は第３軸回転用の電極として機能する。
【００５６】
同様に、電極１１１を通過した光は４枚の１／２波長板１２１〜１２４を通過することになる。即ち、電極１１１に電圧を印加することによる偏波制御点の回転軸軌道は第１軸としてのＳ１軸が回転軌道軸となる。換言すれば、電極１１１は第１軸回転用の電極として機能する。
以上から、それぞれの電極１１１〜１１５に電圧を印加することにより、各電極・波長板対１４１〜１４４をなす電極１１１〜１１４および最下流電極１１５において制御される偏波状態の回転軸はそれぞれ、Ｓ１，Ｓ３，Ｓ１，Ｓ３，Ｓ１と交互になる。
【００５７】
このような構成により、本発明の第１実施形態の変形例にかかる偏波制御用光導波路デバイス１００Ａにおいても、前述の第１実施形態の場合と同様、光導波路１０１に入射される光の偏波状態を、図１５の場合よりも波長依存性を改善させながら、所望の偏波状態に制御して出射している。
したがって、本発明の第１実施形態の変形例にかかる偏波制御用光導波路デバイス１００Ａにおいては、ポアンカレ球７００のＳ１軸を中心として偏波状態点を回転しうる電極をそなえるとともに、基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５°ずらして１／４波長板を配置して、Ｓ１軸を中心として回転された偏波状態点を、Ｓ１軸に直交するＳ３軸を中心として回転させたものとすることができるので、前述の第１実施形態の場合と同様の利点を得ることができる。
【００５８】
［Ｂ］第２実施形態の説明
上述の図１に示す偏波制御用光導波路デバイス１００においては、波長板として同一種類の１／２波長板１２１〜１２４を配置している。図８に示す偏波制御用光導波路デバイス１００Ａにおいても、波長板として同一種類の１／４波長板１２５〜１２８を配置している点は同様である。
【００５９】
図１２は本発明の第２実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイス２００を示す模式的上視図であるが、この図１２に示すデバイス２００は、上述の図１又は図８に示すデバイス１００，１００Ａに比して、電極２１１〜２１４間に介装される波長板として、複数種類の波長板を配置している点と、タンデム配置される電極数および波長板数が異なっている。
【００６０】
ここで、この図１２に示す偏波制御用光導波路デバイス２００においても、電気光学効果を有するｘ−ｃｕｔされたＬＮ結晶からなる基板上にｙ伝搬となるように光導波路２０１が形成され、更に光導波路２０１の両側を挟むように対をなした４組の電極対（以下、単に電極と記載する）２１１〜２１４がタンデムに配置されている。
【００６１】
さらに、電極２１１，２１２間には１／２波長板２２１が、電極２１２，２１３間には１／４波長板２２２が、電極２１３，２１４間には１／２波長板２２３が、それぞれ介装されている。
換言すれば、電極２１１および１／２波長板２２１，電極２１２および１／４波長板２２２ならびに電極２１３および１／２波長板２２３が、それぞれ電極・波長板対２３１〜２３３を構成し、これら３組の電極・波長板対２３１〜２３３とともに電極２１４がタンデム配置されることにより、電極２１１〜２１４および波長板２２１〜２２３が光伝搬方向に沿って交互に配置されるようになっている。
【００６２】
また、電極２１４は、光伝搬方向における最下流に、光導波路１０１の光伝搬方向に沿って設けられた最下流電極であって、供給される電気信号に基づきポアンカレ球７００上において表象される偏波状態点について、ポアンカレ球７００（図１３参照）の第１軸としてのＳ１軸を中心として回転しうるものである。
さらに、１／２波長板２２１，２２３は、前述の図３（ａ），図３（ｂ）の場合と同様に、ＬＮ基板の結晶軸方向（ｘ軸−ｚ軸）に対して２２．５°の角度を持たせて配置され、１／４波長板２２２については、前述の図９（ａ），図９（ｂ）の場合と同様に、ＬＮ基板の結晶軸方向（ｘ軸−ｚ軸）に対して４５°の角度を持たせて配置されている。
【００６３】
すなわち、このタンデム配置で隣接する２組の電極・波長板対２３１〜２３３（例えば電極・波長板対２３１，２３２）のうちで一方の電極・波長板対（この場合は符号２３１参照）をなす波長板（符号２２１参照）が、基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を２２．５度程度ずらしてそなえられた１／２波長板により構成される一方、他方の電極・波長板対（符号２３２参照）をなす波長板（符号２２２参照）が、基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５度程度ずらしてそなえられた１／４波長板により構成されている。
【００６４】
また、１／２波長板２２３，２２１を含んで電極・波長板対２３３，２３１をなす電極２１３，２１１のうちで、上記光伝搬方向最下流から奇数番目（第１番目）の１／２波長板２２３とで電極・波長板対２３３をなす電極２１３が、図１３に示すポアンカレ球７００上において表象される偏波状態点を、第１軸に直交する第２軸としてのＳ２軸を中心として回転させるためのＳ２軸回転用の電極として構成される。
【００６５】
また、電極・波長板対２３２は、光伝搬方向最下流から奇数番目（第１番目）の１／４波長板２２２を含むものであり、この電極・波長板対２３２をなす電極２１２が、図１４に示すポアンカレ球７００上において表象される偏波状態点を、Ｓ１軸に直交する第３軸としてのＳ３軸を中心として回転させるためのＳ３軸回転用の電極として構成される。
【００６６】
さらに、光伝搬方向最下流から偶数番目（第２番目）の１／２波長板２２１とで電極・波長板対２３１をなす電極２１１が、図１４に示すポアンカレ球７００上において表象される偏波状態点を、第１軸としてのＳ１軸を中心として回転させるためのＳ１軸回転用の電極として構成される。
具体的には、電極・波長板対２３３をなす電極２１３に印加される電気信号に基づいて、電極２１３を通過した光の偏波状態点（例えば図１３に示す軌道Ｒ３上にある偏波状態点）は、後段の１／２波長板２２３を通過したときに図１３中点線で示す（Ｓ２軸を中心とした）軌道Ｒ４上の偏波状態点に移る。これは、前述の図１に示すデバイス１００における電極１１４の場合と同様である。
【００６７】
さらに、電極・波長板対２３２をなす電極２１２に印加される電気信号に基づいて、電極２１２を通過した光の偏波状態点（例えば図１３に示す軌道Ｒ３上にある偏波状態点）は、１／４波長板２２２を通過したときに図１４中点線で図示された軌道Ｒ５上の偏波状態点に移り、１／２波長板２２３を通過したときに図１４中太線で図示された（Ｓ３軸を中心として回転する）軌道Ｒ６上の偏波状態点に移る。
【００６８】
また、電極２１１を通過した光については、１／２波長板２２１，１／４波長板２２２および１／２波長板２２３の順で各波長板２２１〜２２３を通過する。電極２１１を通過した光の偏波状態点（例えば図１３の軌道Ｒ３上にある偏波制御点）は、１／２波長板２２１を通過することにより、図１３中点線で図示された軌道Ｒ４上の点に移る。この軌跡は次の１／４波長板２２２を通過しても変化しないが、最後の１／２波長板２２３を通過することで再び（Ｓ１軸を中心として回転する）軌道Ｒ３上の点に戻る。
【００６９】
以上から、それぞれの電極２１１〜２１４に電圧を印加することにより、各電極・波長板対２３１〜２３４および最下流電極２１４において制御される偏波状態の回転軸はそれぞれ、Ｓ１，Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１となる。
上述の構成により、本発明の第２実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイス２００においても、前述の第１実施形態の場合と同様に、例えば各電極２１１〜２１４に独立した電源（電圧信号供給源）を接続するとともに、各電源に図示しない制御回路を接続することにより、偏波コントローラを構成することにより、入力された偏波状態点に応じて所望の偏波状態となるように、各電極１１１〜１１５に供給すべき電圧信号を制御する。
【００７０】
このとき、各電極２１１〜２１４に電圧信号を供給することにより、各電極２１１〜２１４において制御される偏波状態の回転軸はそれぞれ、Ｓ１，Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１と交互になる。このようにして、光導波路１０１に入射される光の偏波状態を、図１５の場合よりも波長依存性を改善させながら、所望の偏波状態に制御して出射している。
【００７１】
また、第２実施形態のごとく１／２波長板２２３，２２１および１／４波長板２２２を交互に配置する構成においては、最下流電極２１４を含む電極のタンデム配置数を少なくとも４とすれば、前述の第１実施形態の場合と同様の無限追従性を確保することができる。
すなわち、電極２１２（または電極２１３）に供給すべき電圧が限界の場合、残りの３つの電極２１１，２１３，２１４（又は電極２１１，２１２，２１４）で任意の偏波状態となるように偏波を制御することができる。即ち、電極２１１，２１３，２１４により、それぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ１軸を中心として偏波状態を回転させることができ、電極２１１，２１２，２１４により、それぞれＳ１，Ｓ３，Ｓ１軸を中心として偏波状態を制御することができるのである。
【００７２】
また、電極２１１が限界の場合においても、電極２１２〜２１４によりそれぞれＳ３，Ｓ２，Ｓ１軸を中心として偏波状態を回転させることができ、電極２１４が限界の場合においても、電極２１１〜２１３によりそれぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ３軸を中心として偏波状態を回転させることができるので、任意の点に偏波状態を動かすことができる。
【００７３】
したがって、本発明の第２実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイス２００においても、１／２波長板２２１，１／４波長板２２２および１／２波長板２２３をそなえたことにより、上述の第１実施形態の場合と同様、この偏波制御用光導波路デバイス２００を用いて偏波コントローラを構成すれば、入射される光の波長に対する偏波状態制御の依存性を改善させることができる利点があるほか、第１実施形態の場合よりも少ない電極数で、無限追従性のある偏波コントローラを構成することができる利点もある。
【００７４】
なお、上述の第２実施形態においては、２つの１／２波長板２２１，２２３の間に一つの１／４波長板２２２が配置されるように構成されているが、本発明によればこれに限定されず、例えば図１２に示す２つの１／２波長板２２１，２２３が配置されている位置に基板の結晶軸に対して４５°の角度で１／４波長板を配置するとともに、１／４波長板２２２が配置されている位置に基板の結晶軸に対して２２．５°の角度で１／２波長板を配置するように構成することも、もちろん可能である。
【００７５】
［Ｃ］その他
上述の各実施形態においては、５つあるいは４つの電極をタンデム配置した偏波制御用光導波路デバイス１００，１００Ａ，２００について詳述したが、本発明によれば、少なくとも単一の電極と波長板との組み合わせによりデバイスを構成しても差し支えなく、このように構成されたデバイスにあっても、図１５のごときモードコンバータとしての櫛型電極よりも波長依存性を大幅に改善させることができる。
【００７６】
また、本発明によれば、上述のごとき実施形態以外の態様においても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
たとえば、図１又は図８に示す偏波制御用光導波路デバイス１００，１００Ａにおいて、５つ以上の電極をタンデム配置してデバイスを構成したり、図１２に示す偏波制御用光導波路デバイス２００において、４つ以上の電極をタンデム配置して構成したりすることが可能である。
【００７７】
［Ｄ］付記
（付記１）　電気光学効果を有する基板上に形成された光導波路と、
該光導波路の光伝搬方向に沿って設けられ、供給される電気信号に基づきポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記ポアンカレ球の第１軸を中心として回転しうる電極とをそなえるとともに、
該電極に対する上記光伝搬方向下流側の光導波路上に、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を所定角度ずらして波長板を配置して、前記第１軸を中心として回転された偏波状態点を、該第１軸に直交する第２軸を中心として回転させたものとすべく構成されたことを特徴とする、偏波制御用光導波路デバイス。
【００７８】
（付記２）　上記の電極および波長板が光伝搬方向に沿って交互に配置されるように電極・波長板対として複数組タンデム配置されるとともに、
上記光伝搬方向における最下流に、該光導波路の光伝搬方向に沿って設けられ、供給される電気信号に基づきポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記ポアンカレ球の第１軸を中心として回転しうる最下流電極をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【００７９】
（付記３）　上記タンデム配置された電極・波長板対のうちで、
上記光伝搬方向最下流から奇数段目に配置された電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する直交軸を中心として回転させるための直交軸回転用の電極として構成され、
上記光伝搬方向最下流から偶数段目に配置された電極・波長板対をなす電極が、ポアンカレ球上において表象される偏波状態点について、上記第１軸を中心として回転させる第１軸回転用の電極として構成されたことを
特徴とする、付記２記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【００８０】
（付記４）　上記の最下流電極を含む電極の配置数を少なくとも５とすることを特徴とする、付記３記載の偏波制御用光導波路デバイス。
（付記５）　１／２波長板を該波長板として、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を２２．５度程度ずらしてそなえられたことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【００８１】
（付記６）　１／４波長板を該波長板として、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５度程度ずらしてそなえられたことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項記載の偏波制御用光導波路デバイス。
（付記７）　上記タンデム配置で隣接する２つの電極・波長板対のうちで一方の電極・波長板対をなす波長板が、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を２２．５度程度ずらしてそなえられた１／２波長板により構成される一方、他方の電極・波長板対をなす波長板が、該基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５度程度ずらしてそなえられた１／４波長板により構成されたことを特徴とする、付記２記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【００８２】
（付記８）　該１／２波長板を含んで電極・波長板対をなす電極のうちで、上記光伝搬方向最下流から奇数番目の１／２波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する第２軸を中心として回転させるための第２軸回転用の電極として構成されるとともに、
上記光伝搬方向最下流から偶数番目の１／２波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸を中心として回転させるための第１軸回転用の電極として構成され、
かつ、該１／４波長板を含んで電極・波長板対をなす電極のうちで、
上記光伝搬方向最下流から奇数番目の１／４波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸に直交する第３軸を中心として回転させるための第３軸回転用の電極として構成されるとともに、
上記光伝搬方向最下流から偶数番目の１／４波長板とで上記電極・波長板対をなす電極が、上記ポアンカレ球上において表象される偏波状態点を、上記第１軸を中心として回転させるための第１軸回転用の電極として構成されたことを
特徴とする、付記７記載の偏波制御用光導波路デバイス。
【００８３】
（付記９）　該最下流電極を含む電極の配置数を少なくとも４とすることを特徴とする、付記７記載の光導波路デバイス。
【００８４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の偏波制御用光導波路デバイスによれば、ポアンカレ球の第１軸を中心として偏波状態点を回転しうる電極をそなえるとともに、基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を所定角度ずらして波長板を配置して、第１軸を中心として回転された偏波状態点を、第１軸に直交する第２軸を中心として回転させたものとすることができるので、この偏波制御用光導波路デバイスを用いて偏波コントローラを構成すれば、入射される光の波長に対する偏波状態制御の依存性を改善させることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイスを示す模式的上視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における電極の光伝搬方向下流側に１／２波長板を設けたことによる偏波状態点の移動について説明するための図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はともに本発明の第１実施形態における１／２波長板が基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を２２．５°ずらして配置されていることを説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態における偏波状態の動きを説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態における偏波状態の動きを説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態における偏波状態の動きを説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施形態における偏波状態の動きを説明するための図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例にかかる偏波制御用光導波路デバイスを示す模式的上視図である。
【図９】（ａ），（ｂ）はともに本発明の第１実施形態の変形例における１／４波長板が基板の結晶軸に対して結晶軸の角度を４５°ずらして配置されていることを説明する図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の変形例における偏波状態の動きを説明するための図である。
【図１１】本発明の第１実施形態の変形例における偏波状態の動きを説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施形態にかかる偏波制御用光導波路デバイスを示す模式的上視図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における偏波状態の動きを説明するための図である。
【図１４】本発明の第２実施形態における偏波状態の動きを説明するための図である。
【図１５】光導波路デバイスを示す図である。
【図１６】偏波状態の動きを説明するための図である。
【図１７】図１５に示す光導波路デバイスの電極対について説明するための図である。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）はいずれも図１５に示す光導波路デバイスの電極対の動作について説明するための図である。
【図１９】図１５に示す光導波路デバイスの電極対の動作について説明するための図である。
【図２０】図１５に示す光導波路デバイスの櫛型電極について説明するための図である。
【図２１】（ａ）〜（ｃ）はいずれも図１５に示す光導波路デバイスの櫛型電極の動作について説明するための図である。
【図２２】図１５に示す光導波路デバイスの櫛型電極について説明するための図である。
【符号の説明】
１００，１００Ａ，２００　偏波制御用光導波路デバイス
１０１，２０１　光導波路
１１０〜１１５，２１１〜２１４　電極対（電極）
１２０〜１２４，２２１，２２３　１／２波長板
１２０Ａ，１２５〜１２８，２２２　１／４波長板
１３１〜１３４，１４１〜１４４　電極・波長板対
６００　光導波路デバイス
６０１　光導波路
６１１〜６１３　電極対
６２１，６２２　櫛型電極
７００　ポアンカレ球
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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