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公開番号2025161739
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2025027835
出願日2025-02-25
発明の名称光変調器、光源モジュール、光学エンジン、画像表示装置、XRグラス、光通信用送信装置、光通信システム、光変調器の制御方法
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02F 1/035 20060101AFI20251017BHJP(光学)
要約【課題】常時、DCドリフトが抑制されている光変調器を提供することである。
【解決手段】本発明の光変調器は、マッハツェンダ型のニオブ酸リチウムのリッジ型光導波路と、前記リッジ型光導波路に電気信号を印加するための電極と、正値と負値の電圧の組が周期的に繰り返される電気信号を発生させる電気信号源と、前記電気信号源を制御させる制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記リッジ型光導波路からの出力光が連続的に所定の値の範囲に収まるように、前記正値と前記負値の電圧の組を設定する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
マッハツェンダ型のニオブ酸リチウムのリッジ型光導波路と、
前記リッジ型光導波路に電気信号を印加するための電極と、
正値と負値の電圧の組が周期的に繰り返される電気信号を発生させる電気信号源と、
前記電気信号源を制御させる制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記リッジ型光導波路からの出力光が連続的に所定の値の範囲に収まるように、前記正値と前記負値の電圧の組を設定する、光変調器。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記リッジ型光導波路は、基板上に形成されたニオブ酸リチウム膜により形成され、
前記ニオブ酸リチウムのＣ軸は前記基板の主面に対して垂直方向に配向している、請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
前記リッジ型光導波路は、基板上に貼り付けられたバルクのニオブ酸リチウムにより形成され、
前記ニオブ酸リチウムのＣ軸は前記基板の主面に対して平行方向である、請求項１に記載の光変調器。
【請求項４】
前記電気信号は矩形波の電圧信号である、請求項１に記載の光変調器。
【請求項５】
前記電気信号は、平均電圧を０Ｖであるようにデューティー比が設定されている、請求項４に記載の光変調器。
【請求項６】
前記電気信号の周波数は、１ＭＨｚ以上である、請求項１に記載の光変調器。
【請求項７】
前記電気信号源は、変調信号源とバイアス信号源を含む、請求項１に記載の光変調器。
【請求項８】
前記リッジ型光導波路の光導波路の近傍にヒータを備える、請求項１に記載の光変調器。
【請求項９】
請求項１～７のいずれか一項に記載の光変調器と、前記光変調器が光合波部を有し、前記光合波部で合波される可視光を出射する複数の可視光レーザー光源とを備える、可視光光源モジュール。
【請求項１０】
請求項８に記載の光変調器と、
前記光変調器が光合波部を有し、前記光合波部で合波される可視光を出射する複数の可視光レーザー光源と、
前記光変調器から出射された光を分離する光分離手段と、
前記光分離手段で分離された光を検出する光検出器と、を備え、
前記制御回路は、前記光検出器で検出された光強度に基づいて前記ヒータに流れる電流を制御する位相制御回路を有する、可視光光源モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器、光源モジュール、光学エンジン、画像表示装置、ＸＲグラス、光通信用送信装置、光通信システム、光変調器の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ニオブ酸リチウムは大きな電気光学定数を有し、光変調器、光導波路、光スイッチ、光フィルタなどを形成でき、光通信デバイス、可視光デバイスなどへ応用されている。
【０００３】
ニオブ酸リチウムを用いて作製されたマッハツェンダ型光変調器では、ＤＣドリフトと呼ばれるバイアス電圧・光出力特性がバイアス電圧方向に経時的にシフトする現象が生じることが知られている。そのため、マッハツェンダ型光変調器に対して一定のバイアス電圧を印加しても、ＤＣドリフトによって光出力は経時的に変化してしまい、一定の光出力を長期的に得ることが難しいという課題があった。
【０００４】
特許文献１には、出力される光の平均強度をもとにバイアス電圧にフィードバック制御を行うことで、ＤＣドリフトによる動作点電圧に変化に追従する発明が開示されている。
この発明は、動作点電圧の変化に追従できる範囲は変調器やＩＣの耐圧などに制限され、これによる製品寿命の制限を解決する手段である。また、ＤＣドリフトの方向が印加する電圧の極性と相関性を有する性質を利用し、動作点電圧の範囲を超えた場合に逆極性の電圧にバイアス電圧を変化させることで、動作点電圧を規定の範囲にとどめながらＤＣドリフトの制御を実現する手段である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第２５１８１３８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された発明では、最大光出力の半分となる電圧である動作点電圧を検出する動作点電圧検出手段が必要である。また、動作点を計算するためのリファレンス電圧２系統の入力と比較が必要であり、制御・実装が複雑となる。
【０００７】
本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、常時、ＤＣドリフトが抑制されている、光変調器、光源モジュール、光学エンジン、ＸＲグラス、光通信用送信装置で、光通信システム、光変調器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】
【０００８】
本開示は、上記課題を解決するために、以下の手段を提供する。
【０００９】
本開示の態様１は、マッハツェンダ型のニオブ酸リチウムのリッジ型光導波路と、前記リッジ型光導波路に電気信号を印加するための電極と、正値と負値の電圧の組が周期的に繰り返される電気信号を発生させる電気信号源と、前記電気信号源を制御させる制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記リッジ型光導波路からの出力光が連続的に所定の値の範囲に収まるように、前記正値と前記負値の電圧の組を設定する、光変調器である。
【００１０】
本開示の態様２は、態様１の光変調器において、前記リッジ型光導波路は、基板上に形成されたニオブ酸リチウム膜により形成され、前記ニオブ酸リチウムのＣ軸は前記基板の主面に対して垂直方向に配向している。
（【００１１】以降は省略されています）

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