In the band edge region, transmission and reflection of an optical wave can
be made very sensitive to the change in radiation wavelength, a change in
the modulator material refractive index, and/or a change in the material
absorption. Controlling these parameters with the increased level of
sensitivity is provided by modulation using the band edge region. A
preferred embodiment method of the invention uses a periodic optical
structure (i.e., a grating) on top of an optical waveguide structure. The
combination of the periodic structure and the optical waveguide is
designed so that the reflection and/or transmission of the guided wave
have broad pass bands with narrow transition bands. The optical structure
is exposed to an incident laser radiation with wavelength in one of the
transition bands. Modulation of the incident laser radiation is controlled
by the change in refractive index or absorption in the optical guided wave
structure produced by the modulation voltage. The incident radiation is in
transition band, instead of the center portion of the pass band. A
preferred method for designing a suitable periodic optical structure
having broad pass bands with narrow transition bands uses a high coupling
coefficient between the periodic structure and the optical waveguide mode.
Increasing the product of the coupling coefficient and the length of the
grating narrows the transition region band and increases sensitivity of
the modulation.
Στην περιοχή ακρών ζωνών, η μετάδοση και η αντανάκλαση ενός οπτικού κύματος μπορούν να γίνουν πολύ ευαίσθητη στην αλλαγή στο μήκος κύματος ακτινοβολίας, μια αλλαγή στον υλικό διαθλαστικό δείκτη διαμορφωτών, ή/και μια αλλαγή στην υλική απορρόφηση. Ο έλεγχος αυτών των παραμέτρων με το αυξανόμενο επίπεδο ευαισθησίας παρέχεται από τη διαμόρφωση χρησιμοποιώντας την περιοχή ακρών ζωνών. Μια συνιστώμενη μέθοδος ενσωμάτωσης της εφεύρεσης χρησιμοποιεί μια περιοδική οπτική δομή (δηλ., ένα κιγκλίδωμα) πάνω από μια οπτική δομή κυματοδηγού. Ο συνδυασμός της περιοδικής δομής και του οπτικού κυματοδηγού σχεδιάζεται έτσι ώστε η αντανάκλαση ή/και η μετάδοση του καθοδηγημένου κύματος έχουν τις ευρείες ζώνες περασμάτων με τις στενές ζώνες μετάβασης. Η οπτική δομή εκτίθεται σε μια συναφή ακτινοβολία λέιζερ με το μήκος κύματος σε μια από τις ζώνες μετάβασης. Η διαμόρφωση της συναφούς ακτινοβολίας λέιζερ ελέγχεται από την αλλαγή στο διαθλαστικό δείκτη ή την απορρόφηση στην οπτική καθοδηγημένη δομή κυμάτων που παράγεται από την τάση διαμόρφωσης. Η συναφής ακτινοβολία είναι στη ζώνη μετάβασης, αντί της κεντρικής μερίδας της ζώνης περασμάτων. Μια συνιστώμενη μέθοδος για μια κατάλληλη περιοδική οπτική δομή που έχει τις ευρείες ζώνες περασμάτων με τις στενές ζώνες μετάβασης χρησιμοποιεί έναν υψηλό συντελεστή συζεύξεων μεταξύ της περιοδικής δομής και του οπτικού τρόπου κυματοδηγού. Η αύξηση του προϊόντος του συντελεστή συζεύξεων και του μήκους του κιγκλιδώματος στενεύει τη ζώνη περιοχών μετάβασης και αυξάνει την ευαισθησία της διαμόρφωσης.
