特許 6291917 偏波合成装置及び光変調装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6291917

(24)【登録日】2018年2月23日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】偏波合成装置及び光変調装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/28 20060101AFI20180305BHJP

   G02F 1/015 20060101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/28 Z

   G02F1/015

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-44604(P2014-44604)

(22)【出願日】2014年3月7日

(65)【公開番号】特開2015-169796(P2015-169796A)

(43)【公開日】2015年9月28日

【審査請求日】2016年11月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】309015134

【氏名又は名称】富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 誠美

(72)【発明者】

【氏名】柴田 康平

(72)【発明者】

【氏名】久保 輝洋

(72)【発明者】

【氏名】丸山 眞示

(72)【発明者】

【氏名】竹内 信太郎

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大織

(72)【発明者】

【氏名】田中 剛人

【審査官】 鈴木 俊光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２５２４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０３２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１４９３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５２９１２６６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／２８

Ｇ０２Ｂ ２７／１０

Ｇ０２Ｆ １／００ − １／１２５

Ｇ０２Ｂ ６／１２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体部と本体部から延伸する腕部と本体部及び腕部によって囲まれる切欠部とを備えるベース部材と、
前記ベース部材の腕部に固定され、第１の偏波の偏波方向を回転させる偏波回転素子と、
前記ベース部材の切欠部及び前記偏波回転素子に対向して前記ベース部材の前記切欠部を通過する光が出射する面に固定され、前記切欠部及び前記偏波回転素子に対向する面から入射する２つの偏波であって、前記偏波回転素子によって偏波方向が回転した前記第１の偏波と前記切欠部を通過した第２の偏波とを合成する偏波合成素子と
を有することを特徴とする偏波合成装置。

【請求項2】

前記ベース部材は、
前記本体部から延伸する２つの腕部を備え、
前記偏波回転素子は、
前記２つの腕部の先端の端面に接着される
ことを特徴とする請求項１記載の偏波合成装置。

【請求項3】

前記ベース部材の切欠部の少なくとも一部を覆い、前記第１の偏波が前記偏波回転素子を通過することにより発生する位相遅延と同一の位相遅延を前記切欠部を通過する前記第２の偏波に付与する光学素子をさらに有し、
前記偏波合成素子は、
前記偏波回転素子によって偏波方向が回転した前記第１の偏波と前記光学素子によって位相遅延が付与された前記第２の偏波とを合成する
ことを特徴とする請求項１記載の偏波合成装置。

【請求項4】

前記腕部は、
前記本体部から延伸し、前記本体部と同じ厚さの第１の腕部と、
前記第１の腕部の先端から延伸し、前記第１の腕部よりも薄い第２の腕部とを有し、
前記偏波回転素子は、
前記第２の腕部の厚さ方向に対して垂直な面に接着される
ことを特徴とする請求項１記載の偏波合成装置。

【請求項5】

前記偏波回転素子は、
前記切欠部の一部を構成する前記腕部の内側の面に接着される
ことを特徴とする請求項１記載の偏波合成装置。

【請求項6】

前記偏波合成素子は、
前記第１及び第２の偏波に対して物性が有効ではない領域として設定された非有効領域を有し、当該非有効領域が前記偏波回転素子の非有効領域と重なるように位置決めされて前記ベース部材に固定されることを特徴とする請求項１記載の偏波合成装置。

【請求項7】

光に電気信号を重畳し、それぞれ電気信号が重畳された第１の光ビーム及び第２の光ビームを出力する変調部と、
前記変調部によって出力される第１及び第２の光ビームを合成する合成部とを有し、
前記合成部は、
本体部と本体部から延伸する腕部と本体部及び腕部によって囲まれる切欠部とを備えるベース部材と、
前記ベース部材の腕部に固定され、前記第１の光ビームの偏波方向を回転させる偏波回転素子と、
前記ベース部材の切欠部及び前記偏波回転素子に対向して前記ベース部材の前記切欠部を通過する光が出射する面に固定され、前記偏波回転素子によって偏波方向が回転した前記第１の光ビームと前記切欠部を通過した前記第２の光ビームとを合成する偏波合成素子と
を有することを特徴とする光変調装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、偏波合成装置及び光変調装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、光伝送システムにおいては、例えばＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization Differential Quadrature Phase Shift Keying）方式によって光変調を行う光変調器が用いられることがある。ＤＰ−ＱＰＳＫ方式では、光変調器に入力された光ビームが２つに分岐され、それぞれの光ビームに電気信号が重畳された後、これらの２つの光ビームが合成される。

【0003】

分岐された２つの光ビームに電気信号を重畳するには、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）などの強誘電体結晶が用いられることがある。強誘電体結晶を用いる場合には、結晶内の導波路において光ビームに電気信号が重畳されるため、所定サイズの結晶が配置されることとなり、光変調器の小型化には一定の限界がある。そこで、近年では、光変調器の小型化・高効率化を目的として、半導体チップを用いた光変調器が検討されている。

【0004】

また、２つの光ビームを合成するには、偏波回転素子と偏波合成素子とを備える偏波結合部が用いられることがある。この偏波結合部は、併進する２つの光ビームの一方の偏波方向を例えば波長板などの偏波回転素子によって回転させ、偏波方向が互いに直交する２つの光ビームを例えばＰＢＣ（Polarization Beam Combiner）プリズムなどの偏波合成素子によって合成する。具体的には、例えば図１１に示すように、光ビーム３１が波長板２０を通過することにより、光ビーム３１の偏波方向は、光ビーム３２の偏波方向と直交するものとなる。そして、ＰＢＣプリズム１０には、光ビーム３１の偏波を反射する一方、光ビーム３２の偏波を透過させる偏光分離膜が設けられているため、光ビーム３１が偏光分離膜において反射し、偏光分離膜を透過する光ビーム３２と合成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平５−１３３８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した偏波結合部の構成においては、図１１に示したように、ＰＢＣプリズム１０に波長板２０が接着されるのが一般的である。すなわち、例えば接着剤などの固定剤によって、偏波回転素子が偏波合成素子に固定される。このとき、偏波回転素子と偏波合成素子の接着面に塗布された固定剤が接着面の周囲にはみ出して、フィレットと呼ばれる領域が形成されることがある。

【0007】

固定剤によって形成されたフィレットは、光ビームの通過を阻害するため、上述した偏波結合部によって２つの光ビームを合成する場合には、光ビームがフィレットを避けた経路を通過するように、２つの光ビームの入射位置が調整される。具体的には、例えば図１１に示した偏波結合部の構成において、ＰＢＣプリズム１０と波長板２０の接着面の周囲から離れた位置で光ビーム３２がＰＢＣプリズム１０へ入射される。このように光ビーム３２の入射位置を調整することで、ＰＢＣプリズム１０と波長板２０の接着面の周囲に形成されるフィレットによって光ビーム３２の通過が阻害されることがない。

【0008】

しかしながら、このような偏波結合部に２つの光ビームを入力する場合には、２つの光ビームの間の距離を一定値以下に小さくすることができないという問題がある。すなわち、例えば図１１において、ＰＢＣプリズム１０と波長板２０の接着面の周囲から離れた位置で光ビーム３２がＰＢＣプリズム１０へ入射されることから、光ビーム３１と光ビーム３２の間には一定の間隔が設けられる。結果として、上記の偏波結合部を例えば光変調器に適用する場合、電気信号が重畳された２つの光ビームの間の距離を離すこととなり、光変調器を十分に小型化することが困難になる。このことは、光変調器以外の装置においても同様であり、上述した偏波結合部によって２つの光ビームを合成する装置には、２つの光ビームの間に一定の間隔が設けられる結果、小型化に限界があるという問題がある。

【0009】

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、装置の小型化を促進することができる偏波合成装置及び光変調装置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】

【0010】

本願が開示する偏波合成装置は、１つの態様において、本体部と本体部から延伸する腕部と本体部及び腕部によって囲まれる切欠部とを備えるベース部材と、前記ベース部材の腕部に固定され、第１の偏波の偏波方向を回転させる偏波回転素子と、前記ベース部材の切欠部及び前記偏波回転素子に対向して前記ベース部材の前記切欠部を通過する光が出射する面に固定され、前記切欠部及び前記偏波回転素子に対向する面から入射する２つの偏波であって、前記偏波回転素子によって偏波方向が回転した前記第１の偏波と前記切欠部を通過した第２の偏波とを合成する偏波合成素子とを有する。

【発明の効果】

【0011】

本願が開示する偏波合成装置及び光変調装置の１つの態様によれば、装置の小型化を促進することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施の形態１に係る光変調器の構成を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る偏波結合部の構成を示す斜視図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る偏波結合部の構成を示す正面図である。

【図4】図４は、実施の形態１に係る偏波結合部の構成を示す平面図である。

【図5】図５は、実施の形態２に係る偏波結合部の構成を示す正面図である。

【図6】図６は、実施の形態２に係る偏波結合部の構成を示す平面図である。

【図7】図７は、実施の形態３に係る偏波結合部の構成を示す正面図である。

【図8】図８は、実施の形態３に係る偏波結合部の構成を示す平面図である。

【図9】図９は、実施の形態４に係る偏波結合部の構成を示す正面図である。

【図10】図１０は、実施の形態４に係る偏波結合部の構成を示す平面図である。

【図11】図１１は、偏波結合部の構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本願が開示する偏波合成装置及び光変調装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

【0014】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る光変調器１００の構成を示す図である。図１に示す光変調器１００は、光ファイバ１１０ａ、１１０ｂに接続される。そして、光変調器１００は、フェルール１２０ａ、１２０ｂ、レンズ１３０、光変調チップ１４０、マイクロレンズアレイ（Microlens Array：以下「ＭＬＡ」と略記する）１５０、偏波結合部１６０及びレンズ１７０を有する。

【0015】

フェルール１２０ａ、１２０ｂは、それぞれ光ファイバ１１０ａ、１１０ｂの末端を収納し、光ファイバ１１０ａ、１１０ｂの位置を固定する。図１に示す光変調器１００においては、光ファイバ１１０ａ及びフェルール１２０ａから信号光が入力され、フェルール１２０ｂ及び光ファイバ１１０ｂから信号光が出力される。

【0016】

レンズ１３０は、フェルール１２０ａに収納された光ファイバ１１０ａの先端から照射される信号光を集光して、得られた光ビームを光変調チップ１４０へ入力する。

【0017】

光変調チップ１４０は、半導体材料から形成され、レンズ１３０から入力される光ビームを２つに分岐し、それぞれの光ビームに電気信号を重畳する。そして、光変調チップ１４０は、２つの光ビームをＭＬＡ１５０を介して偏波結合部１６０へ出力する。なお、光変調チップ１４０は、電気信号が重畳された２つの光ビーム以外にも、光変調チップ１４０の動作を監視するための監視用の光ビームを出力しても良い。

【0018】

ＭＬＡ１５０は、光変調チップ１４０によって電気信号が重畳された光ビームを偏波結合部１６０へ向けて出力する。すなわち、ＭＬＡ１５０は、２つの併進する光ビームを偏波結合部１６０へ出力する。ＭＬＡ１５０が出力する２つの光ビームの偏波方向は同一である。

【0019】

偏波結合部１６０は、ＭＬＡ１５０から出力される２つの光ビームを合成し、偏波方向が直交する２つの偏波を含む光ビームを出力する。すなわち、偏波結合部１６０は、ＭＬＡ１５０から出力される一方の光ビームの偏波方向を回転させた後、他方の光ビームと合成し、得られた１つの光ビームを出力する。本実施の形態においては、偏波結合部１６０に入射する２つの光ビームの間に固定剤から形成されるフィレットが存在しないため、２つの光ビームを近付けることが可能である。結果として、光変調チップ１４０を最大限に小型化しても、この光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームを偏波結合部１６０によって合成することが可能となる。偏波結合部１６０の具体的な構成については、後に詳述する。

【0020】

レンズ１７０は、偏波結合部１６０から出力される光ビームをフェルール１２０ｂに収納された光ファイバ１１０ｂの先端に照射する。

【0021】

図２は、実施の形態１に係る偏波結合部１６０の構成を示す斜視図である。図２に示すように、偏波結合部１６０は、ベース部材２１０、波長板２２０及びＰＢＣプリズム２３０を有する。

【0022】

ベース部材２１０は、例えばガラス材料などから形成され、波長板２２０及びＰＢＣプリズム２３０が接着される基材となる。すなわち、ベース部材２１０の一面には波長板２２０が接着され、他の一面にはＰＢＣプリズム２３０が接着される。ベース部材２１０の材料は、波長板２２０及びＰＢＣプリズム２３０を形成する材料と熱膨張係数が近いものであれば良く、この条件を満たせば、例えば金属材料などから形成されても良い。

【0023】

波長板２２０は、例えば水晶から形成され、光変調チップ１４０から出力される一方の光ビームの偏波方向を９０度回転させる１／２波長板である。すなわち、波長板２２０は、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームのうち一方の偏波方向を回転させる偏波回転素子として機能する。

【0024】

ＰＢＣプリズム２３０は、例えば石英ガラスから形成され、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームを合成する。具体的には、ＰＢＣプリズム２３０は、波長板２２０を通過せずに入射する光ビームを透過させて直進させる一方、波長板２２０を通過して入射する光ビームを内部で反射させて直進する光ビームに合成して出力する。すなわち、ＰＢＣプリズム２３０は、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームを合成する偏波合成素子として機能する。

【0025】

図３は、実施の形態１に係る偏波結合部１６０の構成を示す正面図である。図３において、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームは、手前側から奥側へ向かって偏波結合部１６０に入射する。

【0026】

図３に示すように、ベース部材２１０は、略Ｕ字形状をしている。すなわち、ベース部材２１０は、本体部２１１から延伸する２つの腕部２１２を有し、２つの腕部２１２の間には切欠部２１３が形成される。そして、腕部２１２の端面２１２ａには、波長板２２０が接着される。また、本体部２１１及び腕部２１２の奥側の一面には、切欠部２１３及び波長板２２０に対向する位置において、図３中破線で示すＰＢＣプリズム２３０が接着される。すなわち、波長板２２０及びＰＢＣプリズム２３０は、いずれもベース部材２１０に接着されることで位置決めされ、波長板２２０とＰＢＣプリズム２３０が直接接着されることがない。

【0027】

このような構成において、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームのうち一方の光ビームは、波長板２２０を通過した後にＰＢＣプリズム２３０へ入射する。また、他方の光ビームは、切欠部２１３を通過して直接ＰＢＣプリズム２３０へ入射する。このとき、ベース部材２１０には２つの腕部２１２の間に切欠部２１３が形成されているため、波長板２２０に入射する光ビームと切欠部２１３を通過する光ビームとの間には、部材間を接着する部分が存在しない。すなわち、波長板２２０に入射する光ビームと切欠部２１３を通過する光ビームとの間には、接着剤などが接着面からはみ出して形成されるフィレットが存在しない。結果として、波長板２２０に入射する光ビームと切欠部２１３を通過する光ビームとの間の距離を近付けても、光ビームの通過がフィレットによって阻害されることがない。したがって、光変調チップ１４０を小型化して、２つの光ビーム間のピッチを小さくしても、これらの２つの光ビームを偏波結合部１６０によって合成することが可能となる。

【0028】

図４は、実施の形態１に係る偏波結合部１６０の構成を示す平面図である。図４に示すように、光変調チップ１４０から出力される光ビーム３０１は、波長板２２０を通過した後にＰＢＣプリズム２３０へ入射し、光ビーム３０２は、ベース部材２１０の切欠部２１３を通過して直接ＰＢＣプリズム２３０へ入射する。

【0029】

このとき、波長板２２０の周縁部には、切断や研磨などの加工時に発生する微小なキズなどによって光学的に有効ではない領域として、光学非有効領域２２１が設けられる。同様に、ＰＢＣプリズム２３０には偏波選択性を有する反射膜２３１、２３２が成膜されており、反射膜２３２の付近には、光学非有効領域２３３が設けられる。このため、光ビーム３０１は、光学非有効領域２２１及び光学非有効領域２３３を通過しないように波長板２２０に入射する。

【0030】

また、本実施の形態においては、ＰＢＣプリズム２３０のベース部材２１０に対する接着位置が調整されることにより、光ビーム３０１、３０２の進行方向に向かって見た場合に、光学非有効領域２２１と光学非有効領域２３３が重なるようになっている。このため、光ビーム３０１と光ビーム３０２の間の光学非有効領域の実質的な幅が最小となり、光ビーム３０１と光ビーム３０２の間のピッチをより小さくすることができる。

【0031】

ＰＢＣプリズム２３０の反射膜２３１、２３２は、例えば誘電体多層膜などから形成されており、所定の偏波方向の光ビームを反射する一方で、この光ビームと偏波方向が直交する光ビームを透過させる。本実施の形態においては、光ビーム３０１の偏波方向が波長板２２０によって９０度回転することにより、ＰＢＣプリズム２３０に入射する時点では、光ビーム３０１と光ビーム３０２の偏波方向が互いに直交している。このため、光ビーム３０１は、反射膜２３１、２３２において反射する一方で、光ビーム３０２は、反射膜２３２を透過する。結果として、偏波方向が互いに直交する光ビーム３０１、３０２が合成され、得られた１つの光ビームがレンズ１７０へ出力される。

【0032】

以上のように、本実施の形態によれば、腕部と切欠部を有するベース部材に波長板及びＰＢＣプリズムを接着するため、波長板及びＰＢＣプリズムが直接接着されない。そして、光変調チップから出力され併進する２つの光ビームのうち、一方の光ビームがベース部材の腕部の先端に接着された波長板を通過し、他方の光ビームが切欠部を通過し、それぞれＰＢＣプリズムに入射する。このため、２つの光ビームの間には、部材間を接着する部分が存在せず、接着剤などによって形成されるフィレットが存在しない。結果として、２つの光ビーム間のピッチを小さくしても、光ビームの通過が阻害されることがなく、装置の小型化を促進することができる。

【0033】

（実施の形態２）
実施の形態２の特徴は、ベース部材の切欠部付近に位相補正板を接着することで、併進する２つの光ビームの位相を一致させる点である。

【0034】

実施の形態２に係る光変調器の構成は、実施の形態１に係る光変調器１００の構成と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態２においては、偏波結合部１６０の構成が実施の形態１とは異なる。

【0035】

図５は、実施の形態２に係る偏波結合部１６０の構成を示す正面図である。図５において図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図５においては、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームは、手前側から奥側へ向かって偏波結合部１６０に入射する。

【0036】

図５に示すように、本実施の形態においては、ベース部材２１０の切欠部２１３を覆うように位相補正板２４０が配置される。すなわち、位相補正板２４０は、ベース部材２１０の切欠部２１３の周囲に接着される。位相補正板２４０は、自身を通過する光ビームに対して、波長板２２０を通過する光ビームが受ける位相遅延と同一の位相遅延を付与する。ただし、位相補正板２４０は、自身を通過する光ビームの偏波方向は変化させない。

【0037】

このような構成において、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームのうち一方の光ビームは、波長板２２０を通過した後にＰＢＣプリズム２３０へ入射する。また、他方の光ビームは、位相補正板２４０及び切欠部２１３を通過した後にＰＢＣプリズム２３０へ入射する。このとき、位相補正板２４０は、ベース部材２１０の切欠部２１３を囲む三方に接着されるが、波長板２２０に入射する光ビームと位相補正板２４０に入射する光ビームとの間には、部材間を接着する部分が存在しない。すなわち、波長板２２０に入射する光ビームと位相補正板２４０に入射する光ビームとの間には、接着剤などが接着面からはみ出して形成されるフィレットが存在しない。結果として、波長板２２０に入射する光ビームと位相補正板２４０に入射する光ビームとの間の距離を近付けても、光ビームの通過がフィレットによって阻害されることがない。したがって、光変調チップ１４０を小型化して、２つの光ビーム間のピッチを小さくしても、これらの２つの光ビームを偏波結合部１６０によって合成することが可能となる。

【0038】

図６は、実施の形態２に係る偏波結合部１６０の構成を示す平面図である。図６において図４と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図６に示すように、光変調チップ１４０から出力される光ビーム３０１は、波長板２２０を通過した後にＰＢＣプリズム２３０へ入射し、光ビーム３０２は、位相補正板２４０及びベース部材２１０の切欠部２１３を通過した後にＰＢＣプリズム２３０へ入射する。

【0039】

このとき、位相補正板２４０の周縁部には、波長板２２０及びＰＢＣプリズム２３０などと同様の光学非有効領域２４１が設けられる。このため、光ビーム３０１、３０２は、光学非有効領域２２１、２３３、２４１を通過しないようにそれぞれ波長板２２０及び位相補正板２４０に入射する。

【0040】

また、本実施の形態においては、ＰＢＣプリズム２３０及び位相補正板２４０のベース部材２１０に対する接着位置が調整されることにより、光ビーム３０１、３０２の進行方向に向かって見た場合に、光学非有効領域２２１、２３３、２４１が重なるようになっている。このため、光ビーム３０１と光ビーム３０２の間の光学非有効領域の実質的な幅が最小となり、光ビーム３０１と光ビーム３０２の間のピッチをより小さくすることができる。

【0041】

本実施の形態においては、光ビーム３０１が波長板２２０を通過することにより、光ビーム３０１の偏波方向が９０度回転するとともに、光ビーム３０１に所定の位相遅延が発生する。しかしながら、この位相遅延と同一の位相遅延が位相補正板２４０によって光ビーム３０２にも付与される。このため、光ビーム３０１、３０２は、ＰＢＣプリズム２３０に入射する時点では、偏波方向が互いに直交するものの、位相は一致した光ビームとなっている。

【0042】

以上のように、本実施の形態によれば、光変調チップから出力された併進する２つの光ビームのうち、一方の光ビームが波長板を通過することによって位相遅延が付与される場合に、位相補正板によって他方の光ビームにも同一の位相遅延を付与する。このため、ＰＢＣプリズムに入射する２つの光ビームの位相を合わせることができる。

【0043】

なお、本実施の形態においては、位相補正板２４０を切欠部２１３の周囲に接着するものとしたが、位相補正板２４０を切欠部２１３の内部に収納することも可能である。この場合には、切欠部２１３を形成する本体部２１１及び腕部２１２の内側の面に位相補正板２４０の各辺が接着されることになる。

【0044】

また、本実施の形態においては、位相補正板２４０を切欠部２１３の周囲に接着するものとしたが、位相補正以外の機能を有する光学素子を切欠部２１３の周囲に接着しても良い。すなわち、例えば波長板２２０と同様に光ビームの偏波方向を回転させる波長板を切欠部２１３の周囲に接着することも可能である。要するに、光ビームを光学的に変化させる光学素子を切欠部２１３の周囲に接着することで、切欠部２１３を通過する光ビームを光学的に変化させることができる。なお、波長板を切欠部２１３の周囲に接着する場合には、例えばこの波長板と波長板２２０において光ビームの偏波方向を互いに逆向きに４５度ずつ回転させることにより、２つの光ビームの偏波方向を直交させるとともに位相遅延を揃えることができる。

【0045】

（実施の形態３）
実施の形態３の特徴は、ベース部材の腕部をさらに延伸し、ベース部材と波長板の接着面を広くすることにより、波長板を確実に固定する点である。

【0046】

実施の形態３に係る光変調器の構成は、実施の形態１に係る光変調器１００の構成と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態３においては、偏波結合部１６０の構成が実施の形態１とは異なる。

【0047】

図７は、実施の形態３に係る偏波結合部１６０の構成を示す正面図である。図７において図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７においては、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームは、手前側から奥側へ向かって偏波結合部１６０に入射する。

【0048】

図７に示すように、本実施の形態においては、ベース部材２１０の腕部２１２の先端からさらに支持腕部２１４が延伸している。そして、２つの支持腕部２１４の厚さ方向に対して垂直な面には、波長板２２０の両端部が接着される。

【0049】

このような構成によれば、実施の形態１と同様に、波長板２２０に入射する光ビームと切欠部２１３を通過する光ビームとの間の距離を近付けても、光ビームの通過がフィレットによって阻害されることがない。したがって、光変調チップ１４０を小型化して、２つの光ビーム間のピッチを小さくしても、これらの２つの光ビームを偏波結合部１６０によって合成することが可能となる。また、波長板２２０が支持腕部２１４の比較的広い面に接着されるため、波長板２２０を強固に固定することができる。

【0050】

図８は、実施の形態３に係る偏波結合部１６０の構成を示す平面図である。図８に示すように、光変調チップ１４０から出力される光ビーム３０１は、波長板２２０を通過した後にＰＢＣプリズム２３０へ入射し、光ビーム３０２は、ベース部材２１０の切欠部２１３を通過して直接ＰＢＣプリズム２３０へ入射する。

【0051】

ベース部材２１０の支持腕部２１４は、本体部２１１及び腕部２１２と比較すると肉厚が薄くなっている。このため、波長板２２０が支持腕部２１４に接着されても、波長板２２０と支持腕部２１４を合わせた厚みが本体部２１１及び腕部２１２の厚みを超えることがなく、波長板２２０がベース部材２１０の表面から突出することがない。

【0052】

本実施の形態においては、光ビーム３０１は、波長板２２０を通過した後、２つの支持腕部２１４の間を通過してＰＢＣプリズム２３０に入射する。また、光ビーム３０２は、２つの腕部２１２の間の切欠部２１３を通過してＰＢＣプリズム２３０に入射する。そして、光ビーム３０１は、反射膜２３１、２３２において反射する一方で、光ビーム３０２は、反射膜２３２を透過する。結果として、偏波方向が互いに直交する光ビーム３０１、３０２が合成され、得られた１つの光ビームがレンズ１７０へ出力される。

【0053】

以上のように、本実施の形態によれば、ベース部材の腕部からさらに支持腕部を延伸し、支持腕部の厚さ方向に対して垂直な面に波長板を接着する。このため、波長板とベース部材を接着する接着面を広くすることができ、波長板を強固に固定することができる。

【0054】

（実施の形態４）
実施の形態４の特徴は、ベース部材の形状を略Ｌ字形状とすることで、ベース部材の成形を容易にする点である。

【0055】

実施の形態４に係る光変調器の構成は、実施の形態１に係る光変調器１００の構成と同様であるため、その説明を省略する。実施の形態４においては、偏波結合部１６０の構成が実施の形態１とは異なる。

【0056】

図９は、実施の形態４に係る偏波結合部１６０の構成を示す正面図である。図９において図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図９においては、光変調チップ１４０から出力される２つの光ビームは、手前側から奥側へ向かって偏波結合部１６０に入射する。

【0057】

図９に示すように、本実施の形態においては、ベース部材２１０が本体部２１１と１つの腕部２１５を有し、全体が略Ｌ字形状となっている。そして、本体部２１１と腕部２１５によって囲まれる切欠部２１６に波長板２２０が配置される。すなわち、腕部２１５の内側の面２１５ａに波長板２２０の一辺が接着される。

【0058】

このような構成によれば、実施の形態１と同様に、波長板２２０に入射する光ビームと切欠部２１６を通過する光ビームとの間の距離を近付けても、光ビームの通過がフィレットによって阻害されることがない。したがって、光変調チップ１４０を小型化して、２つの光ビーム間のピッチを小さくしても、これらの２つの光ビームを偏波結合部１６０によって合成することが可能となる。また、ベース部材２１０が略Ｌ字形状の単純な構成であるため、ベース部材２１０の成形を容易にすることができる。

【0059】

図１０は、実施の形態４に係る偏波結合部１６０の構成を示す平面図である。図１０に示すように、光変調チップ１４０から出力される光ビーム３０１は、波長板２２０を通過した後にＰＢＣプリズム２３０へ入射し、光ビーム３０２は、ベース部材２１０の切欠部２１６を通過して直接ＰＢＣプリズム２３０へ入射する。

【0060】

波長板２２０は、一辺がベース部材２１０の腕部２１５に接着されているが、ベース部材２１０の本体部２１１とは離れた位置に設けられている。このため、切欠部２１６の波長板２２０と本体部２１１の間に光ビーム３０２が通過する領域が形成される。

【0061】

本実施の形態においては、光ビーム３０１は、波長板２２０を通過した後、ＰＢＣプリズム２３０に入射する。また、光ビーム３０２は、切欠部２１６の波長板２２０と本体部２１１の間の領域を通過してＰＢＣプリズム２３０に入射する。そして、光ビーム３０１は、反射膜２３１、２３２において反射する一方で、光ビーム３０２は、反射膜２３２を透過する。結果として、偏波方向が互いに直交する光ビーム３０１、３０２が合成され、得られた１つの光ビームがレンズ１７０へ出力される。

【0062】

以上のように、本実施の形態によれば、ベース部材を略Ｌ字形状として、ベース部材の腕部の本体部から離れた位置に波長板を接着する。このため、ベース部材の成形を容易にし、単純な構成でピッチが小さい２つの光ビームを合成することができ、装置の小型化を促進することができる。

【0063】

なお、上記各実施の形態においては、光変調器１００に設けられる偏波結合部１６０について説明したが、各実施の形態の偏波結合部１６０は、光変調器とは異なる種々の光モジュールにも適用することができる。すなわち、２つの光ビームを合成したり、１つの光ビームを分離したりする光モジュールであれば、上記各実施の形態の偏波結合部１６０を用いることができる。

【0064】

また、上記各実施の形態においては、偏波を合成する偏波合成素子としてＰＢＣプリズム２３０を用いるものとしたが、これに限定されない。偏波合成素子としては、複屈折結晶などを用いることも可能である。

【符号の説明】

【0065】

１１０ａ、１１０ｂ 光ファイバ
１２０ａ、１２０ｂ フェルール
１３０、１７０ レンズ
１４０ 光変調チップ
１５０ ＭＬＡ
１６０ 偏波結合部
２１０ ベース部材
２１１ 本体部
２１２、２１５ 腕部
２１３、２１６ 切欠部
２１４ 支持腕部
２２０ 波長板
２３０ ＰＢＣプリズム
２４０ 位相補正板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】