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JP7768551B2 - Optical modulator and optical modulation method - Google Patents

Optical modulator and optical modulation method

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JP7768551B2 JP2022029647A JP2022029647A JP7768551B2 JP 7768551 B2 JP7768551 B2 JP 7768551B2 JP 2022029647 A JP2022029647 A JP 2022029647A JP 2022029647 A JP2022029647 A JP 2022029647A JP 7768551 B2 JP7768551 B2 JP 7768551B2
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Description

本発明は、広帯域の変調を可能とする光変調器、及び光変調方法に関する。 The present invention relates to an optical modulator and an optical modulation method that enable wideband modulation.

近年、通信ネットワークにおけるデータ通信量が増大している。そのため、大量のデータを送受信する光通信システムにおいて、100Gボーレートを超えるようなデータの送受信を可能とする広帯域の光変調器が求められている。光変調器の帯域特性は、駆動方法に基づいて決められている。従来、光変調器を100GHz以上の帯域において駆動する駆動方法はまだ実現されていない。従来の光変調器は、二つの駆動方式に基づく駆動方法が提案されている。 In recent years, the amount of data traffic in communication networks has been increasing. As a result, optical communication systems that transmit and receive large amounts of data require wideband optical modulators that can transmit and receive data at rates exceeding 100 Gbps. The bandwidth characteristics of an optical modulator are determined based on its driving method. To date, no driving method has been realized that can drive an optical modulator in a band above 100 GHz. For conventional optical modulators, two driving methods have been proposed:

第1の駆動方式は、進行波電極に基づいて、同方向に伝搬する電気信号と光信号との間の相互作用により光変調するものである(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照)。第2の駆動方式は、変調器をセグメント化して、各セグメントを集中定数回路に構成し、それぞれ個別に駆動し光変調するものである(非特許文献3、特許文献1、及び特許文献2参照)。例えば、特許文献1には、マッハ・ツェンダー(Mach-Zehnder)型の光変調器が記載されている。特許文献1に記載された光変調装置は、マッハ・ツェンダー型の光導波路を有し、光導波路に電界を与え導波された光の位相を変化させる駆動回路を備え、駆動回路は、電気容量を分割して減少させるように複数のセグメントに分割されている。 The first driving method uses traveling wave electrodes to perform optical modulation through the interaction between co-propagating electrical and optical signals (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). The second driving method segments the modulator, configuring each segment as a lumped constant circuit, and driving each individually to perform optical modulation (see Non-Patent Document 3, Patent Document 1, and Patent Document 2). For example, Patent Document 1 describes a Mach-Zehnder optical modulator. The optical modulation device described in Patent Document 1 has a Mach-Zehnder optical waveguide and a driving circuit that applies an electric field to the optical waveguide to change the phase of the guided light, and the driving circuit is divided into multiple segments to divide and reduce the electrical capacitance.

米国特許第10782543号明細書U.S. Pat. No. 1,078,2543 国際公開第2016/029836号International Publication No. 2016/029836

J. Lin et al., “Single-carrier 72 GBaud 32QAM and 84 GBaud 16QAM transmission using a SiP IQ modulator with joint digital-optical pre-compensation,” Opt. Express, vol. 27, no. 4, pp. 5610-5619, Feb. 2019.J. Lin et al., “Single-carrier 72 GBaud 32QAM and 84 GBaud 16QAM transmission using a SiP IQ modulator with joint digital-optical pre-compensation,” Opt. Express, vol. 27, no. 4, pp. 5610-5619, Feb. 2019. Mingbo He, Mengyue Xu, Yuxuan Ren, et al., “High-performance hybrid silicon and lithium niobate Mach-Zehnder modulators for 100 Gbit/s and beyond” Asia Communications and Photonics Conference (ACPC) 2019 OSA Technical Digest (Optica Publishing Group, 2019), paper T4H.3Mingbo He, Mengyue Xu, Yuxuan Ren, et al., “High-performance hybrid silicon and lithium niobate Mach-Zehnder modulators for 100 Gbit/s and beyond” Asia Communications and Photonics Conference (ACPC) 2019 OSA Technical Digest (Optica Publishing Group, 2019), paper T4H.3 Benjamin G. Lee, Nicolas Dupuis, Renato Rimolo-Donadio, et al., “Driver-integrated 56-Gb/s segmented electrode silicon Mach Zehnder modulator using optical-domain equalization” Optical Fiber Communication Conference Jan. 2017Benjamin G. Lee, Nicolas Dupuis, Renato Rimolo-Donadio, et al., “Driver-integrated 56-Gb/s segmented electrode silicon Mach Zehnder modulator using optical-domain equalization” Optical Fiber Communication Conference Jan. 2017

データの送受信を更に高速かつ大容量化するために、例えば、光変調器を高帯域の変調周波数において変調駆動すると共に、広帯域の変調周波数において駆動することが望ましい。従来の二つの駆動方法は、いずれもより広帯域に設計することは困難であった。進行波駆動に関しては広帯域インピーダンスマッチングや光―RFの速度マッチングの問題があり、帯域を向上することが困難である。例えば、シリコン変調器を進行波により駆動すると、最大約40GHzの帯域の変調特性である(非特許文献1参照)。LN変調器に対しても約70GHzまで実現されているがそれ以上の帯域を実現するのは非常に困難である。 In order to further increase the speed and capacity of data transmission and reception, it is desirable, for example, to drive an optical modulator at a wideband modulation frequency as well as a high-band modulation frequency. Both of the two conventional driving methods make it difficult to design for a wider bandwidth. With traveling wave driving, there are issues with wideband impedance matching and optical-RF speed matching, making it difficult to improve the bandwidth. For example, when a silicon modulator is driven by a traveling wave, the modulation characteristics are limited to a maximum bandwidth of approximately 40 GHz (see non-patent document 1). While LN modulators have been able to achieve frequencies up to approximately 70 GHz, achieving a bandwidth greater than this is extremely difficult.

光導波路に光変調を行う駆動回路をセグメント化して分割する駆動方法に関しては以下の課題がある。(1)変調器の位相シフタをセグメント化して構成すると、各セグメントの電気容量は、分割数に比例して減少するものの、抵抗が反比例して増加し、各セグメントのRC帯域が変わらず、広帯域に対応できないという課題がある。そして、セグメントを全て一番理想的な条件に設定しても、変調器の帯域は各セグメントのRC帯域に依存し、各セグメントのRC帯域より拡大するのは不可能であるという課題がある。例えば、シリコン変調器に対して、非特許文献3に記載された分割式駆動方法を用いても、変調動作は56Gbps程度である。 The following issues exist with the segmented drive method for the drive circuit that performs optical modulation on the optical waveguide. (1) When the modulator phase shifter is segmented, the capacitance of each segment decreases in proportion to the number of segments, but the resistance increases in inverse proportion, resulting in the RC bandwidth of each segment remaining unchanged and making it impossible to support a wide bandwidth. Furthermore, even if all segments are set to the most ideal conditions, the modulator bandwidth depends on the RC bandwidth of each segment, making it impossible to expand beyond the RC bandwidth of each segment. For example, even when using the segmented drive method described in Non-Patent Document 3 for a silicon modulator, modulation operation is limited to approximately 56 Gbps.

(2)光導波路に光変調を行う駆動回路をセグメント化して分割する駆動方法によれば、セグメント数に応じて入力駆動信号を入力するマルチドライバーが必要であり、汎用シングルRF入力型ドライバーが使えなくなり、ドライバーの設計が複雑化するという課題がある。そして、セグメント数の増加に伴い、駆動回路に必要なドライバーも同様に増加するため変調器の制御が複雑化すると共に、コストが増加するという課題がある。 (2) A driving method that segments and divides the driving circuit that performs optical modulation on the optical waveguide requires multiple drivers to input drive signals according to the number of segments, which makes it impossible to use a general-purpose single RF input driver and complicates the driver design. Furthermore, as the number of segments increases, the number of drivers required for the driving circuit also increases, which complicates modulator control and increases costs.

従来の二つ駆動方式には、広帯域化する手法が含まれておらず、また、RC帯域を超える変調器の高帯域駆動方法は開示されてない。例えば、特許文献1に記載された光変調器によれば、高帯域における変調についてはまだ提案されていなかった。また、特許文献1に記載された光変調器のように、複数のセグメントに分割された駆動回路の駆動周波数は、各セグメントにおいて構成された回路のRC帯域(カットオフ周波数)に依存するため、設計されたRC帯域を超えた変調を行うことができないという課題があった。 The two conventional drive methods do not include a method for widening the bandwidth, and no method for driving a modulator with a high bandwidth that exceeds the RC bandwidth has been disclosed. For example, the optical modulator described in Patent Document 1 has not yet proposed modulation in a high bandwidth. Furthermore, as with the optical modulator described in Patent Document 1, the drive frequency of a drive circuit divided into multiple segments depends on the RC bandwidth (cutoff frequency) of the circuit configured in each segment, which poses the issue of being unable to perform modulation beyond the designed RC bandwidth.

本発明は、高帯域において変調した変調光を出力可能とすると共に、広帯域において変調駆動可能な光変調器及び光変調方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide an optical modulator and optical modulation method that can output modulated light over a wide bandwidth and can be driven to modulate over a wide bandwidth.

本発明の一態様は、入力光を導波する光導波路と、前記光導波路に設けられ、導波された光を変調する光変調部と、前記光変調部により変調された出力光を出力する光出力導波路と、入力駆動信号に基づいて前記光変調部における前記光導波路に電界を与えて前記入力駆動信号の周波数帯域に応じて前記入力光を変調させる駆動部と、を備え、前記光変調部は、前記光導波路を複数の領域に区分した複数の光導波路要素を備え、前記駆動部は、各前記光導波路要素を含む各領域に対応して直列に接続されると共に、異なる所定周波数帯域毎に各前記光導波路要素に対応して個別に駆動するように設けられた複数の駆動回路を備え、所望の周波数帯域を有する前記入力駆動信号の入力に基づいて、各前記駆動回路を配列位置と前記所望の周波数帯域に対する変調量の貢献度に応じて各前記光導波路要素に不均等な電界を個別に与えることにより各前記光導波路要素に不均等に変調量を与え、前記光出力導波路から変調された前記出力光を出力する光変調器である。 One aspect of the present invention is an optical modulator comprising: an optical waveguide that guides input light; an optical modulation unit provided in the optical waveguide that modulates the guided light; an optical output waveguide that outputs output light modulated by the optical modulation unit; and a driver that applies an electric field to the optical waveguide in the optical modulation unit based on an input drive signal to modulate the input light in accordance with the frequency band of the input drive signal. The optical modulation unit comprises a plurality of optical waveguide elements that divide the optical waveguide into a plurality of regions. The driver unit comprises a plurality of driver circuits connected in series corresponding to each region containing the optical waveguide elements and configured to individually drive each of the optical waveguide elements for different predetermined frequency bands. Based on the input of the input drive signal having a desired frequency band, each driver circuit individually applies a non-uniform electric field to each of the optical waveguide elements in accordance with their arrangement position and their contribution to the modulation amount for the desired frequency band, thereby providing non-uniform modulation amounts to each of the optical waveguide elements, and outputting the modulated output light from the optical output waveguide.

本発明によれば、広帯域において変調した変調光を出力することができる。 The present invention makes it possible to output modulated light over a wide bandwidth.

本発明の実施形態に係る光変調器の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an optical modulator according to an embodiment of the present invention. 駆動回路に設けられた電気パッシブ回路の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an electrical passive circuit provided in a drive circuit. 直列に接続された複数の駆動回路の変調に対する貢献度を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the contribution to modulation of multiple drive circuits connected in series. 電圧に基づく入力駆動信号により駆動される4個のセグメントを有する駆動回路の構成の一例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example configuration of a drive circuit having four segments driven by a voltage-based input drive signal. 駆動回路を有する光変調器の帯域の計算結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the calculation results of the bandwidth of an optical modulator having a driving circuit. 電圧に基づく入力駆動信号により駆動される4個のセグメントを有する駆動回路の構成の一例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example configuration of a drive circuit having four segments driven by a voltage-based input drive signal. 駆動回路を有する光変調器の帯域の計算結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the calculation results of the bandwidth of an optical modulator having a driving circuit. 電圧に基づく入力駆動信号により駆動される8個のセグメントを有する駆動回路の構成の一例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example configuration of a drive circuit having eight segments driven by a voltage-based input drive signal. 駆動回路を有する光変調器の帯域の計算結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the calculation results of the bandwidth of an optical modulator having a driving circuit. 電流に基づく入力駆動信号により駆動される駆動回路の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a drive circuit driven by a current-based input drive signal. 駆動回路を有する光変調器の帯域の計算結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the calculation results of the bandwidth of an optical modulator having a driving circuit. 電流に基づく入力駆動信号により駆動される8個のセグメントを有する駆動回路の構成の一例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example configuration of a drive circuit having eight segments driven by a current-based input drive signal. 駆動回路を有する光変調器の帯域の計算結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the calculation results of the bandwidth of an optical modulator having a driving circuit. 駆動回路を有する光変調器の帯域の計算結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the calculation results of the bandwidth of an optical modulator having a driving circuit. 遅延線が設けられ、電圧に基づく入力駆動信号により駆動される駆動回路の構成を示す図である。FIG. 1 illustrates a configuration of a drive circuit provided with a delay line and driven by a voltage-based input drive signal. 遅延線の周波数特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the frequency characteristics of a delay line. 駆動回路を有する光変調器の帯域の計算結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the calculation results of the bandwidth of an optical modulator having a driving circuit. 遅延線が設けられ、電流に基づく入力駆動信号により駆動される駆動回路の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a drive circuit provided with a delay line and driven by a current-based input drive signal. 遅延線の周波数特性を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the frequency characteristics of a delay line. 駆動回路を有する光変調器の帯域の計算結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the calculation results of the bandwidth of an optical modulator having a driving circuit. 光変調器において実行される光変調方法の処理の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the flow of processing of an optical modulation method executed in the optical modulator.

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る光変調器及び光変調方法の実施形態について説明する。 Embodiments of an optical modulator and an optical modulation method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示されるように、光変調器1は、マッハ・ツェンダー型の光変調器である。光変調器1は、光を導波する光導波路と、光導波路に電界を与え導波された光を変調する光変調部とを備えている。光導波路は、例えば、入力光を導波する光入力導波路2と、光入力導波路2の下流側に設けられた光分岐器3と、光分岐器3の下流側に分岐して設けられた第1光導波路4及び第2光導波路5と、第1光導波路4及び第2光導波路5の下流側に設けられた光結合器6と、光結合器6の下流側に設けられた光出力導波路7とを備えている。光変調部は、例えば、第1光導波路4側に設けられた第1光変調部と、第2光導波路5側に設けられた第2光変調部とを備えている。 As shown in FIG. 1, the optical modulator 1 is a Mach-Zehnder type optical modulator. The optical modulator 1 includes an optical waveguide that guides light and an optical modulation unit that applies an electric field to the optical waveguide to modulate the guided light. The optical waveguide includes, for example, an optical input waveguide 2 that guides input light, an optical branching unit 3 provided downstream of the optical input waveguide 2, a first optical waveguide 4 and a second optical waveguide 5 that branch off downstream of the optical branching unit 3, an optical coupler 6 provided downstream of the first optical waveguide 4 and the second optical waveguide 5, and an optical output waveguide 7 provided downstream of the optical coupler 6. The optical modulation unit includes, for example, a first optical modulation unit provided on the first optical waveguide 4 side and a second optical modulation unit provided on the second optical waveguide 5 side.

第1光変調部は、例えば、第1光導波路4に電界を与える第1駆動回路8により変調される第1光導波路4の一部により構成されている。第1光変調部は、例えば、第1光導波路4を複数の領域に区分した複数の光導波路要素4-n(nは0以上の整数)を備えている。第2光変調部は、例えば、第2光導波路5に電界を与える第2駆動回路9により変調される第2光導波路5の一部により構成されている。第2光変調部は、例えば、第2光導波路5を複数の領域に区分した複数の光導波路要素5-nを備えている。第2駆動回路9は、第1駆動回路8と同一の構成であり、且つ、第1駆動回路8と線対称の配置関係となるように配置されている。第2駆動回路9は、第1駆動回路8と反対方向の電界を与えるように配置されている。 The first optical modulation unit is, for example, composed of a portion of the first optical waveguide 4 that is modulated by a first drive circuit 8 that applies an electric field to the first optical waveguide 4. The first optical modulation unit includes, for example, a plurality of optical waveguide elements 4-n (n is an integer greater than or equal to 0) that divide the first optical waveguide 4 into multiple regions. The second optical modulation unit is, for example, composed of a portion of the second optical waveguide 5 that is modulated by a second drive circuit 9 that applies an electric field to the second optical waveguide 5. The second optical modulation unit includes, for example, a plurality of optical waveguide elements 5-n that divide the second optical waveguide 5 into multiple regions. The second drive circuit 9 has the same configuration as the first drive circuit 8 and is arranged in an axisymmetric relationship with the first drive circuit 8. The second drive circuit 9 is arranged to apply an electric field in the opposite direction to that of the first drive circuit 8.

光入力導波路2には、例えば、光源(不図示)からCW(Continuous Wave:連続波)光が入力される。光源は、例えば、レーザ光を出力する。光入力導波路2に導波された光は、光分岐器3において第1分岐光と第2分岐光に分岐される。第1分岐光は、第1光導波路4に入力され、第2分岐光は、第2光導波路5に入力される。第1分岐光は、第1光導波路4において第1駆動回路8により第1電圧V0に基づく第1電界が与えられた場合に位相変調を受けずに下流側に出力される。第2分岐光は、第2光導波路5において第2駆動回路9により第1電圧V0に基づく第1電界が与えられた場合に位相変調を受けずに下流側に出力される。第1分岐光及び第2分岐光は、光結合器6に入力され光結合される。このとき、第1分岐光及び第2分岐光は、位相差が生じていないので、干渉を生じずに出力される。出力された光は、光出力導波路7に入力されて導波され、下流側から出力光として出力される。 Continuous wave (CW) light is input to the optical input waveguide 2, for example, from a light source (not shown). The light source outputs, for example, laser light. The light guided through the optical input waveguide 2 is branched into first and second branched lights by the optical brancher 3. The first branched light is input to the first optical waveguide 4, and the second branched light is input to the second optical waveguide 5. The first branched light is output downstream without undergoing phase modulation when a first electric field based on a first voltage V0 is applied to the first optical waveguide 4 by the first driving circuit 8. The second branched light is output downstream without undergoing phase modulation when a first electric field based on a first voltage V0 is applied to the second optical waveguide 5 by the second driving circuit 9. The first and second branched lights are input to the optical coupler 6 and optically coupled. At this time, there is no phase difference between the first and second branched lights, and therefore they are output without interference. The output light is input to the optical output waveguide 7, guided there, and output downstream as output light.

第1分岐光は、第1光導波路4において第1駆動回路8により第2電圧V1に基づく第2電界が与えられた場合に位相変調を受けて下流側に出力される。第2分岐光は、第2光導波路5において第2駆動回路9により第2電圧V1に基づく第2電界が与えられた場合に位相変調を受けて下流側に出力される。第1分岐光及び第2分岐光は、光結合器6に入力され光結合される。このとき、第1分岐光及び第2分岐光は、180°の位相差が生じるようにそれぞれ位相変調され、干渉して光出力導波路7の下流側から光が出力されない。 The first branched light undergoes phase modulation and is output downstream when a second electric field based on a second voltage V1 is applied to the first optical waveguide 4 by the first driving circuit 8. The second branched light undergoes phase modulation and is output downstream when a second electric field based on a second voltage V1 is applied to the second optical waveguide 5 by the second driving circuit 9. The first branched light and the second branched light are input to the optical coupler 6 and optically coupled. At this time, the first branched light and the second branched light are each phase modulated to create a phase difference of 180°, and they interfere with each other, preventing light from being output downstream from the optical output waveguide 7.

光出力導波路7から出力光が出力された時間において信号を1とし、光出力導波路7から出力光が出力されない時間において信号を0とすると、1と0とのそれぞれ時間長に対応して光のパルス信号が生成される。第1駆動回路8及び第2駆動回路9は、第1電圧V0及び第2電圧V1の切り替えを入力駆動信号(RF(Radio Frequency)信号)に基づいて所定の周波数帯域において行う。入力駆動信号は、この周波数帯域に基づく入力電力の切替えを行わせる電気信号である。入力駆動信号に基づいて、変調されて光出力導波路7から出力される所定周波数の光を変調光と呼ぶ。 When output light is output from the optical output waveguide 7, the signal is set to 1, and when output light is not output from the optical output waveguide 7, the signal is set to 0. An optical pulse signal is generated corresponding to the respective time lengths of 1 and 0. The first drive circuit 8 and second drive circuit 9 switch between the first voltage V0 and the second voltage V1 in a predetermined frequency band based on an input drive signal (RF (Radio Frequency) signal). The input drive signal is an electrical signal that switches the input power based on this frequency band. The light of a predetermined frequency that is modulated based on the input drive signal and output from the optical output waveguide 7 is called modulated light.

以下、駆動部の構成について説明する。以下の説明では、駆動部を構成する第1駆動回路8と第2駆動回路9とのうち、代表して第1駆動回路8の構成について説明する。第1駆動回路8は、信号入力部10から入力された入力駆動信号に基づいて第1光変調部における光導波路に電界を与えて入力駆動信号の周波数帯域に応じて入力光を変調させる。第1駆動回路8は、電圧の振幅が調整された入力駆動信号に基づいて駆動される。第1駆動回路8は、各光導波路要素4-nを含む各領域(セグメントともいう)に対応して直列に接続された複数の駆動回路8-nを備えている。各駆動回路8-nは、異なる所定周波数帯域の入力駆動信号に基づいて駆動するように構成されている。駆動回路8-nは、光導波路要素4-nに対応して個別に駆動するように構成されている。 The configuration of the drive unit will be described below. In the following explanation, the configuration of the first drive circuit 8 will be described as a representative of the first drive circuit 8 and second drive circuit 9 that make up the drive unit. The first drive circuit 8 applies an electric field to the optical waveguide in the first optical modulation unit based on the input drive signal input from the signal input unit 10, modulating the input light according to the frequency band of the input drive signal. The first drive circuit 8 is driven based on the input drive signal whose voltage amplitude has been adjusted. The first drive circuit 8 includes multiple drive circuits 8-n connected in series to correspond to each region (also called a segment) containing each optical waveguide element 4-n. Each drive circuit 8-n is configured to be driven based on an input drive signal of a different predetermined frequency band. The drive circuits 8-n are configured to be driven individually in accordance with the optical waveguide element 4-n.

駆動回路8-nは、例えば、第1光導波路4に電界を与える位相シフタDnを備えている。図面においては、位相シフタDnは、PN型ダイオードで示されている。位相シフタDnは、逆バイアスにより駆動することにより、ダイオードをRC直列回路に近似できる。位相シフタDnは、RC直列回路に置き換えられてもよい。位相シフタDnには、各セグメントの終端となる並列抵抗Tnが設けられている。隣接する駆動回路8-nの間には、所定周波数帯域の入力駆動信号に基づいて駆動される電気パッシブ回路Pn(nは1以上の整数)が設けられている。駆動回路8-nは、電気パッシブ回路Pnの動作に連動して駆動される。 The driving circuit 8-n includes, for example, a phase shifter Dn that applies an electric field to the first optical waveguide 4. In the drawings, the phase shifter Dn is shown as a PN diode. By driving the phase shifter Dn with a reverse bias, the diode can be approximated as an RC series circuit. The phase shifter Dn may also be replaced with an RC series circuit. The phase shifter Dn is provided with a parallel resistor Tn that terminates each segment. Between adjacent driving circuits 8-n, an electrical passive circuit Pn (n is an integer greater than or equal to 1) is provided, which is driven based on an input driving signal in a predetermined frequency band. The driving circuit 8-n is driven in conjunction with the operation of the electrical passive circuit Pn.

電気パッシブ回路Pnは、抵抗及びコンデンサなどの受動素子を有するRC回路により形成されている(図2(A)参照)。電気パッシブ回路Pnにおいて、電気配線のインダクタンスはゼロとならないので、インダクタンスを含めるように構成されていてもよい。従って、電気パッシブ回路Pnは、RC回路にインダクタが設けられたRCL回路により形成されていてもよい(図2(B)参照)。電気パッシブ回路Pnは、所定の周波数帯域の入力駆動信号に応じて動作するようにコンデンサCの容量、抵抗Rの抵抗値、インダクタLのインダクタンスが設定されているフィルタ回路である。 The electrical passive circuit Pn is formed by an RC circuit having passive elements such as resistors and capacitors (see Figure 2(A)). In the electrical passive circuit Pn, the inductance of the electrical wiring is not zero, so it may be configured to include inductance. Therefore, the electrical passive circuit Pn may be formed by an RCL circuit in which an inductor is provided in an RC circuit (see Figure 2(B)). The electrical passive circuit Pn is a filter circuit in which the capacitance of the capacitor C, the resistance of the resistor R, and the inductance of the inductor L are set so that it operates in response to an input drive signal in a specified frequency band.

図3に示されるように、各電気パッシブ回路Pnは、信号入力部10から入力された所望の周波数帯域を有する入力駆動信号の入力に基づいて、配列位置と所望の周波数帯域に対する所定周波数帯域の貢献度に応じて各駆動回路8-nを個別に駆動するように構成されている。 As shown in Figure 3, each electrical passive circuit Pn is configured to individually drive each drive circuit 8-n in accordance with the arrangement position and the contribution of a specific frequency band to the desired frequency band, based on the input drive signal having the desired frequency band input from the signal input unit 10.

各駆動回路8-nは、各光導波路要素4-nに配列位置に応じて設定された電気パッシブ回路Pnの貢献度に基づいて駆動量に応じた不均等な電界を個別に与えることにより各光導波路要素4-nに不均等に変調量を与える。各駆動回路8-nにより、変調された光は、光出力導波路から所望の周波数帯域に変調された出力光を出力する。 Each driver circuit 8-n individually applies a non-uniform electric field according to the drive amount based on the contribution of the electrical passive circuit Pn set according to the arrangement position to each optical waveguide element 4-n, thereby providing non-uniform modulation amounts to each optical waveguide element 4-n. The light modulated by each driver circuit 8-n is output from the optical output waveguide as output light modulated to the desired frequency band.

複数の駆動回路8-n及び対応する電気パッシブ回路Pnは、例えば、自体が駆動される所定周波数帯域の貢献度の大きさの順に従って配列されると共に、直列に接続されている。駆動回路8-n及び対応する電気パッシブ回路Pnは、自体が駆動される所定周波数帯域の貢献度の大きさの順に従って直列に接続されていないランダムな配列でも動作可能である。 The multiple drive circuits 8-n and corresponding electrical passive circuits Pn are arranged, for example, in order of the magnitude of their contribution to the specified frequency band in which they are driven, and are connected in series. The drive circuits 8-n and corresponding electrical passive circuits Pn can also operate in a random arrangement that is not connected in series in order of the magnitude of their contribution to the specified frequency band in which they are driven.

第1駆動回路8は、上記構成により、帯域自己適応型の駆動回路として構成されている。帯域自己適応とは、変調器の位相シフタDnに対応するセグメントの位置に応じて入力駆動信号の周波数帯域に対する自体が有する所定周波数帯域の貢献度に応じて変調に対する貢献度を不均一にするものである。 The first driver circuit 8 is configured as a band self-adaptive driver circuit with the above-described structure. Band self-adaptation means that the contribution to modulation is made uneven depending on the contribution of the specific frequency band that the circuit itself has to the frequency band of the input drive signal, depending on the position of the segment corresponding to the modulator's phase shifter Dn.

第1駆動回路8は、低周波数帯域の入力駆動信号に対する光変調において、光進行方向の上流側のセグメントの貢献度が大きくなるように構成されている。この場合、第1駆動回路8は、光行進方向に沿って下流側に向かうほど各セグメントの低周波数帯域の入力駆動信号に対する光変調の貢献度が小さくなるように構成されている。 The first drive circuit 8 is configured so that the contribution of the upstream segment in the light propagation direction to the optical modulation of the low-frequency band input drive signal is greater. In this case, the first drive circuit 8 is configured so that the contribution of each segment to the optical modulation of the low-frequency band input drive signal decreases as you move downstream along the light propagation direction.

これに対して第1駆動回路8は、高周波数帯域の入力駆動信号に対する光変調において、光進行方向の上流側のセグメントの貢献度が小さくなるように構成されている。この場合、第1駆動回路8は、光行進方向に沿って下流側に向かうほど各セグメントの高周波数帯域の入力駆動信号に対する光変調の貢献度が大きくなるように構成されている。上記構成により、第1駆動回路8は、変調器の各セグメントにおいて動作する駆動電圧を周波数に応じて自動的に均衡する。上記構成により、第1駆動回路8は、変調器の固有RC特性を超え、例えば、100GHz以上の超高帯域における光変調器を実現できる。また、上記構成により、信号入力部10に入力される入力駆動信号(RF信号)を汎用のシングルドライバにより生成することができ、ドライバーの設計を簡略化することができる。 In contrast, the first drive circuit 8 is configured so that the contribution of the upstream segment in the light propagation direction to the optical modulation of the high-frequency input drive signal is smaller. In this case, the first drive circuit 8 is configured so that the contribution of each segment to the optical modulation of the high-frequency input drive signal increases toward the downstream side along the light propagation direction. With this configuration, the first drive circuit 8 automatically balances the drive voltages operating in each segment of the modulator according to frequency. With this configuration, the first drive circuit 8 exceeds the inherent RC characteristics of the modulator, enabling the realization of an optical modulator with an ultra-high bandwidth, for example, of 100 GHz or more. Furthermore, with this configuration, the input drive signal (RF signal) input to the signal input unit 10 can be generated by a general-purpose single driver, simplifying the driver design.

図4には、具体的な第1駆動回路8の回路構成が示されている。各セグメント(seg1~4)における各駆動回路8-n(n=0~3)において、位相シフタDnは、直列RC回路により構成されている。また、駆動回路8-nに対応する電気パッシブ回路Pnは、直列RC回路により構成されている。変調器の電気-光(EO)変換帯域は、コンデンサCに分圧された入力駆動信号の電圧振幅Vcの帯域であり、EO変換帯域に直接に対応可能に設定されている。 Figure 4 shows a specific circuit configuration of the first drive circuit 8. In each drive circuit 8-n (n = 0 to 3) in each segment (seg1 to 4), the phase shifter Dn is configured as a series RC circuit. The electrical passive circuit Pn corresponding to the drive circuit 8-n is also configured as a series RC circuit. The electro-optical (EO) conversion band of the modulator is the band of the voltage amplitude Vc of the input drive signal divided by the capacitor C, and is set to directly correspond to the EO conversion band.

図5には、光変調器1の帯域の計算結果が示されている。従来のシリコン光変調器は、例えば、約40―50GHzの帯域において駆動されるものであった。これは、抵抗値:R=12、電気容量:C=0.3pFのseg1のRC帯域((=1/2πRC=44.2GHz(約45GHz))とほぼ同等である。従来の光変調器の駆動方式では、seg1の電圧振幅Vcの帯域において駆動され、駆動回路を分割しても各段は同じ帯域において駆動されるため、光変調器の全体の帯域は45GHzを超えない。 Figure 5 shows the calculated bandwidth of optical modulator 1. Conventional silicon optical modulators are driven in a bandwidth of approximately 40-50 GHz, for example. This is roughly equivalent to the RC bandwidth of seg1, with a resistance value of R = 12 and a capacitance of C = 0.3 pF ((= 1/2πRC = 44.2 GHz (approximately 45 GHz)). With the driving method for conventional optical modulators, they are driven in the bandwidth of seg1's voltage amplitude Vc, and even if the driving circuit is divided, each stage is driven in the same bandwidth, so the overall bandwidth of the optical modulator does not exceed 45 GHz.

それに対し、本発明に係る光変調器1を図3に示す駆動回路8-nにより構成すると、全体的に従来の方式に比して約2倍の100GHzに拡大した帯域が得られる。光変調器1によれば、第1駆動回路8における最初のセグメント(seg1)の下流側に設けられた各セグメント(seg2,seg3,seg4)の貢献度が、入力駆動信号の周波数が増加するのに従って下流側に向かうほど上昇し、それに伴って電圧振幅Vcが増加し、帯域の拡大効果が得られる。 In contrast, when the optical modulator 1 according to the present invention is configured with the drive circuit 8-n shown in Figure 3, an overall bandwidth expanded to 100 GHz, approximately double that of conventional methods, is obtained. With the optical modulator 1, the contribution of each segment (seg2, seg3, seg4) located downstream of the first segment (seg1) in the first drive circuit 8 increases toward the downstream side as the frequency of the input drive signal increases, and the voltage amplitude Vc increases accordingly, resulting in a bandwidth expansion effect.

図6には、具体的な第1駆動回路8の他の回路構成が示されている。各セグメント(seg1~4)における各駆動回路8-n(n=0~3)において、位相シフタDnは、直列RC回路に基づいて構成されている。また、駆動回路8-nに対応する電気パッシブ回路Pn(n=1~3)は、インダクタを有する直列RCL回路により構成されている。 Figure 6 shows another specific circuit configuration of the first drive circuit 8. In each drive circuit 8-n (n = 0 to 3) in each segment (seg1 to 4), the phase shifter Dn is configured based on a series RC circuit. Furthermore, the electrical passive circuit Pn (n = 1 to 3) corresponding to the drive circuit 8-n is configured as a series RCL circuit with an inductor.

図7には、光変調器1の帯域の計算結果が示されている。従来のシリコン光変調器は、seg1の電圧振幅Vcの帯域において駆動され、駆動回路を分割しても各段は同じ帯域において駆動されるため、光変調器の全体の帯域は45GHzを超えない。それに対し、本発明に係る光変調器1を図6に示す駆動回路8-nにより構成すると、最後のセグメントseg4では最大の電圧振幅Vcは100GHzとなり、全体の帯域を従来に比して約2.7倍の約120GHzに拡大できる。光変調器1によれば、駆動回路8-nに対応する電気パッシブ回路Pnは、インダクタを有する直列RCL回路により構成されていることにより、帯域の拡大効果が得られる。 Figure 7 shows the calculation results for the bandwidth of optical modulator 1. Conventional silicon optical modulators are driven within the bandwidth of the voltage amplitude Vc of segment 1, and even when the drive circuit is divided, each stage is driven within the same bandwidth, so the overall bandwidth of the optical modulator does not exceed 45 GHz. In contrast, when optical modulator 1 according to the present invention is configured with drive circuit 8-n shown in Figure 6, the maximum voltage amplitude Vc in the last segment seg4 is 100 GHz, expanding the overall bandwidth to approximately 120 GHz, approximately 2.7 times that of the conventional system. With optical modulator 1, the electrical passive circuit Pn corresponding to drive circuit 8-n is configured as a series RCL circuit with an inductor, thereby achieving a bandwidth expansion effect.

図8には、具体的な第1駆動回路8の他の回路構成が示されている。第1駆動回路8は、各セグメント(seg1~8)が8段に構成されている。各駆動回路8-n(n=0~7)において、位相シフタDnは、直列RC回路に基づいて構成されている。駆動回路8-nに対応する電気パッシブ回路Pn(n=1~7)は、直列RCL回路により構成されている。 Figure 8 shows another specific circuit configuration of the first drive circuit 8. The first drive circuit 8 has eight segments (seg1 to seg8). In each drive circuit 8-n (n = 0 to 7), the phase shifter Dn is configured based on a series RC circuit. The electrical passive circuit Pn (n = 1 to 7) corresponding to the drive circuit 8-n is configured as a series RCL circuit.

図9には、光変調器1の帯域の計算結果が示されている。従来のシリコン光変調器は、光変調器の全体の帯域は45GHzを超えない。それに対し、本発明に係る光変調器1を図8に示す駆動回路8-nにより構成すると、最後のセグメントseg4では最大の電圧振幅Vcは120GHzとなり、全体の帯域を従来に比して約3.7倍の約166GHzに拡大できる。光変調器1によれば、駆動回路8-nに対を8段に構成することにより、帯域の拡大効果が得られる。 Figure 9 shows the calculation results for the bandwidth of optical modulator 1. With conventional silicon optical modulators, the overall bandwidth of the optical modulator does not exceed 45 GHz. In contrast, when optical modulator 1 according to the present invention is configured with drive circuit 8-n as shown in Figure 8, the maximum voltage amplitude Vc in the last segment seg4 is 120 GHz, expanding the overall bandwidth to approximately 166 GHz, approximately 3.7 times that of the conventional configuration. With optical modulator 1, the bandwidth can be expanded by configuring eight stages of pairs in drive circuit 8-n.

図10に示されるように、第1駆動回路8は、電流の振幅が調整された入力駆動信号に基づいて駆動されてもよい。図11には、光変調器1の帯域の計算結果が示されている。本発明に係る光変調器1を図10に示す駆動回路8-nにより構成すると、全体の帯域を約142GHzに拡大できる。 As shown in Figure 10, the first drive circuit 8 may be driven based on an input drive signal with an adjusted current amplitude. Figure 11 shows the calculation results for the bandwidth of the optical modulator 1. When the optical modulator 1 according to the present invention is configured using the drive circuit 8-n shown in Figure 10, the overall bandwidth can be expanded to approximately 142 GHz.

図12に示されるように、入力駆動信号に基づいて駆動される第1駆動回路8は、更に多段化して電流の振幅が調整された構成されてもよい。図13及び図14には、光変調器1の帯域の計算結果が示されている。本発明に係る光変調器1を図10に示す駆動回路8-nにより構成すると、全体の帯域を約142.4GHzに拡大できる。電流の振幅が調整された入力駆動信号に基づいて第1駆動回路8を駆動する場合、セグメント数を増加させる方が有利である。 As shown in Figure 12, the first drive circuit 8, which is driven based on the input drive signal, may be configured with even more stages to adjust the current amplitude. Figures 13 and 14 show the calculation results for the bandwidth of the optical modulator 1. When the optical modulator 1 according to the present invention is configured using the drive circuit 8-n shown in Figure 10, the overall bandwidth can be expanded to approximately 142.4 GHz. When driving the first drive circuit 8 based on an input drive signal with adjusted current amplitude, it is advantageous to increase the number of segments.

図15に示されるように、電気パッシブ回路Pnには、電圧の振幅が調整された入力駆動信号の伝搬を遅延させる遅延線Ynが設けられていてもよい。遅延線Ynを設けることにより、各駆動回路8-nにおける位相を揃えることができる。図16には、遅延線Ynの周波数特性(電圧駆動時約50GHzに設定)が示されている。図17には、光変調器1の帯域の計算結果が示されている。本発明に係る光変調器1を図15に示す駆動回路8-nにより構成すると、全体の帯域を約119GHzに拡大できる。 As shown in Figure 15, the electrical passive circuit Pn may be provided with a delay line Yn that delays the propagation of an input drive signal with an adjusted voltage amplitude. By providing the delay line Yn, the phase in each drive circuit 8-n can be aligned. Figure 16 shows the frequency characteristics of the delay line Yn (set to approximately 50 GHz when voltage driven). Figure 17 shows the calculation results for the bandwidth of the optical modulator 1. When the optical modulator 1 according to the present invention is configured with the drive circuit 8-n shown in Figure 15, the overall bandwidth can be expanded to approximately 119 GHz.

図18に示されるように、電気パッシブ回路Pnには、電流の振幅が調整された入力駆動信号の伝搬を遅延させる遅延線Ynが設けられていてもよい。遅延線Ynを設けることにより、各駆動回路8-nにおける位相を揃えることができる。 As shown in FIG. 18, the electrical passive circuit Pn may be provided with a delay line Yn that delays the propagation of the input drive signal whose current amplitude has been adjusted. By providing the delay line Yn, the phases in each drive circuit 8-n can be aligned.

図19には、遅延線Ynの周波数特性(電流駆動時約10GHzに設定)が示されている。図20には、光変調器1の帯域の計算結果が示されている。本発明に係る光変調器1を図18に示す駆動回路8-nにより構成すると、全体の帯域を約110GHzに拡大できる。 Figure 19 shows the frequency characteristics of delay line Yn (set to approximately 10 GHz when driven by current). Figure 20 shows the calculation results for the bandwidth of optical modulator 1. When optical modulator 1 according to the present invention is configured with drive circuit 8-n shown in Figure 18, the overall bandwidth can be expanded to approximately 110 GHz.

図21には、光変調器1において実行される光変調方法の処理の流れが示されている。以下、第1光導波路4と第2光導波路5のうち、代表して第1光導波路4における光変調方法の処理について説明する。第1光導波路4に入力光を導波する(ステップS100)。第1駆動部8に所望の周波数帯域を有する入力駆動信号を入力する(ステップS102)。入力駆動信号の入力に基づいて、複数の光導波路要素4-nを含む複数の領域に区分された第1光導波路4において各領域に対応して直列に接続された複数の駆動回路8-nを個別に駆動する(ステップS104)。 Figure 21 shows the processing flow of the optical modulation method executed in the optical modulator 1. Below, we will explain the processing of the optical modulation method in the first optical waveguide 4, representing the first optical waveguide 4 out of the first and second optical waveguides 4 and 5. Input light is guided into the first optical waveguide 4 (step S100). An input drive signal having a desired frequency band is input to the first driver 8 (step S102). Based on the input of the input drive signal, multiple drive circuits 8-n connected in series corresponding to each region in the first optical waveguide 4, which is divided into multiple regions including multiple optical waveguide elements 4-n, are individually driven (step S104).

このとき、入力駆動信号の入力に基づいて、各駆動回路8-nを配列位置と所望の周波数帯域に対する変調量の貢献度に応じた駆動量とに基づいて個別に駆動し、各光導波路要素4-nに貢献度に基づく駆動量に応じた不均等な電界を個別に与えることにより各光導波路要素に不均等に変調量を与える(ステップS106)。光出力導波路7から変調された出力光を出力する(ステップS108)。 At this time, based on the input of the input drive signal, each drive circuit 8-n is individually driven based on the arrangement position and the drive amount corresponding to the contribution of the modulation amount to the desired frequency band, and an uneven electric field is individually applied to each optical waveguide element 4-n according to the drive amount based on the contribution, thereby unevenly modulating each optical waveguide element (step S106). Modulated output light is output from the optical output waveguide 7 (step S108).

上述したように、光変調器1によれば、複数の光導波路要素4-nを複数の駆動回路8-nにより個別に駆動し、各光導波路要素4-nに対して不均等な電界を個別に与え、各光導波路要素に不均等に変調量を与えることができる。光変調器1によれば、複数の駆動回路8-nにより各セグメントに与える駆動電圧を周波数に応じて自動的に均衡させ、変調器の固有RC特性を超え、広帯域であり、且つ高帯域の変調を実現することができる。光変調器1によれば、一つの入力駆動信号(RF信号)を入力するシングルドライバを用いて複数の駆動回路を駆動させることができ、装置構成を簡略化することができる。 As described above, the optical modulator 1 allows multiple optical waveguide elements 4-n to be individually driven by multiple driver circuits 8-n, individually applying a non-uniform electric field to each optical waveguide element 4-n, and providing non-uniform modulation amounts to each optical waveguide element. The optical modulator 1 automatically balances the drive voltages applied to each segment by multiple driver circuits 8-n according to frequency, exceeding the inherent RC characteristics of the modulator and achieving broadband and high-bandwidth modulation. The optical modulator 1 allows multiple driver circuits to be driven using a single driver that inputs a single input drive signal (RF signal), simplifying the device configuration.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The above describes one embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.

1 光変調器
4-n 光導波路要素
5-n 光導波路要素
7 光出力導波路
8-n 駆動回路
C コンデンサ
L インダクタ
Pn 電気パッシブ回路
R 抵抗
Yn 遅延線
1 Optical modulator 4-n Optical waveguide element 5-n Optical waveguide element 7 Optical output waveguide 8-n Driving circuit C Capacitor L Inductor Pn Electrical passive circuit R Resistor Yn Delay line

Claims (7)

入力光を導波する光導波路と、
前記光導波路に設けられ、導波された光を変調する光変調部と、
前記光変調部により変調された出力光を出力する光出力導波路と、
入力駆動信号に基づいて前記光変調部における前記光導波路に電界を与えて前記入力駆動信号の周波数帯域に応じて前記入力光を変調させる駆動部と、を備え、
前記光変調部は、前記光導波路を複数の領域に区分した複数の光導波路要素を備え、
前記駆動部は、
各前記光導波路要素を含む各領域に対応して並んで配置されると共に、異なる所定周波数帯域毎に各前記光導波路要素に対応して個別に駆動するように設けられた複数の駆動回路と、
抵抗及びコンデンサを有するRC回路により形成され電気的に直列接続される複数の電気パッシブ回路と、
を備え、
所望の周波数帯域を有する前記入力駆動信号の入力に基づいて、各前記駆動回路配列位置と前記所望の周波数帯域に対する変調量の貢献度に応じて各前記光導波路要素に不均等な電界を個別に与えることにより各前記光導波路要素に不均等に変調量を与え、
前記光出力導波路から変調された前記出力光を出力し、
電気的に直列接続される前記複数の電気パッシブ回路には、前記入力駆動信号が入力され、
隣り合って電気的に直列接続される前記電気パッシブ回路同士の間には、それぞれ前記駆動回路が電気的に接続されている、光変調器。
an optical waveguide for guiding input light;
an optical modulation unit provided in the optical waveguide and modulating the guided light;
an optical output waveguide that outputs the output light modulated by the optical modulation unit;
a driver that applies an electric field to the optical waveguide in the optical modulation unit based on an input drive signal to modulate the input light in accordance with a frequency band of the input drive signal,
the optical modulation section includes a plurality of optical waveguide elements that divide the optical waveguide into a plurality of regions,
The drive unit is
a plurality of drive circuits arranged in a line corresponding to each region including the optical waveguide elements , and provided to individually drive each of the optical waveguide elements for different predetermined frequency bands;
a plurality of electrical passive circuits formed by RC circuits having resistors and capacitors and electrically connected in series;
Equipped with
based on the input of the input drive signal having a desired frequency band, a non-uniform electric field is individually applied to each of the optical waveguide elements in accordance with the arrangement position of each of the drive circuits and the degree of contribution of the modulation amount to the desired frequency band, thereby non-uniformly applying modulation amounts to each of the optical waveguide elements;
outputting the modulated output light from the optical output waveguide;
the input drive signal is input to the plurality of electrical passive circuits electrically connected in series;
The optical modulator has the driving circuits electrically connected between adjacent electrically passive circuits electrically connected in series .
前記電気パッシブ回路は、前記RC回路にインダクタが設けられたRCL回路により形成されている、
請求項に記載の光変調器。
the electrical passive circuit is formed by an RCL circuit in which an inductor is provided in the RC circuit;
2. The optical modulator according to claim 1 .
前記電気パッシブ回路は、前記RC回路に遅延線が設けられている、請求項又はに記載の光変調器。 3. The optical modulator according to claim 1 , wherein the electrical passive circuit is provided with a delay line in the RC circuit. 複数の前記電気パッシブ回路は、前記所定周波数帯域の大きさの順に従って電気的に直列接続されている、
請求項1からのうちいずれか1項に記載の光変調器。
the plurality of electrical passive circuits are electrically connected in series in order of the magnitude of the predetermined frequency band;
4. The optical modulator according to claim 1.
前記駆動部は、電圧の振幅が調整された前記入力駆動信号に基づいて駆動される、請求項1からのうちいずれか1項に記載の光変調器。 The optical modulator according to claim 1 , wherein the driving section is driven based on the input driving signal whose voltage amplitude has been adjusted. 前記駆動部は、電流の振幅が調整された前記入力駆動信号に基づいて駆動される、請求項1からのうちいずれか1項に記載の光変調器。 The optical modulator according to claim 1 , wherein the driving section is driven based on the input driving signal whose current amplitude has been adjusted. 光を導波する光導波路に入力光を導波し、
入力駆動信号の周波数帯域に応じて前記光導波路に電界を与えて前記入力光を変調させる駆動部に所望の周波数帯域を有する前記入力駆動信号を入力し、
前記光導波路を複数の領域に区分した複数の光導波路要素を含む各領域に対応して並んで配置されると共に、異なる所定周波数帯域毎に各前記光導波路要素に対応して設けられた複数の駆動回路を個別に駆動し、
前記入力駆動信号の入力に基づいて、各前記駆動回路配列位置と前記所望の周波数帯域に対する変調量の貢献度に応じて各前記光導波路要素に不均等な電界を個別に与えることにより各前記光導波路要素に不均等に変調量を与え、
出力光を出力する光出力導波路から変調された前記出力光を出力し、
前記入力駆動信号は、前記駆動部のうち、抵抗及びコンデンサを有するRC回路により形成され電気的に直列接続される複数の電気パッシブ回路に入力され、
隣り合って電気的に直列接続される前記電気パッシブ回路同士の間には、それぞれ前記駆動回路が電気的に接続されている、光変調方法。
guiding input light into an optical waveguide that guides light;
an input drive signal having a desired frequency band is input to a drive unit that modulates the input light by applying an electric field to the optical waveguide in accordance with the frequency band of the input drive signal;
a plurality of drive circuits arranged in a line corresponding to each region including a plurality of optical waveguide elements obtained by dividing the optical waveguide into a plurality of regions, and each drive circuit being provided corresponding to each of the optical waveguide elements for each of different predetermined frequency bands;
based on the input of the input drive signal, a non-uniform electric field is individually applied to each of the optical waveguide elements in accordance with the arrangement position of each of the drive circuits and the degree of contribution of the modulation amount to the desired frequency band, thereby non-uniformly applying modulation amounts to each of the optical waveguide elements;
outputting the modulated output light from an optical output waveguide that outputs the output light ;
the input drive signal is input to a plurality of electrical passive circuits formed by RC circuits having resistors and capacitors and electrically connected in series in the drive unit;
The optical modulation method , wherein the driving circuits are electrically connected between adjacent electrically series-connected electrical passive circuits .
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