Abstract

We have demonstrated a hybrid Mach–Zehnder optical modulator consisting of a large-core, low-loss fluorinated passive polymer waveguide and an electro-optic (EO) polymer waveguide. The combination exhibits low fiber coupling loss to the passive waveguide and reduced transmission loss because the EO polymer waveguide is used only in the active region. The two waveguides are connected by vertical tapers that permit low-loss adiabatic coupling between the two modes. The half-wave voltage and the insertion loss of the fabricated modulator are 3.6 V and 6 dB, respectively, at a wavelength of 1.55 µm. The estimated coupling loss with the standard single-mode fiber is 0.5 dB.

© 2002 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
    [CrossRef]
  2. H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
    [CrossRef]
  3. L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
    [CrossRef]
  4. E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
    [CrossRef]
  5. T. Watanabe, M. Hikita, M. Amano, Y. Shoto, and S. Tomaru, J. Appl. Phys. 83, 639 (1998).
    [CrossRef]
  6. S. M. Garner, V. Chuyanov, A. Chen, W. H. Steier, and L. R. Dalton, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1146 (1999).
    [CrossRef]
  7. S.-W. Ahn and S.-Y. Shin, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 819 (2001).
    [CrossRef]
  8. M.-C. Oh, C. Zhang, H.-J. Lee, W. H. Steier, and H. R. Fetterman, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1121 (2002).
    [CrossRef]
  9. Zen Photonics Company, 104-11, Moonji-dong, Yusung-gu, Daejon 305-380, Republic of Korea.
  10. C. C. Teng, Appl. Opt. 32, 1051 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. Alcatel Optronics Netherlands, P.O. Box 318, 7500 AH Enschede, The Netherlands.

2002

M.-C. Oh, C. Zhang, H.-J. Lee, W. H. Steier, and H. R. Fetterman, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1121 (2002).
[CrossRef]

2001

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

S.-W. Ahn and S.-Y. Shin, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 819 (2001).
[CrossRef]

2000

L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
[CrossRef]

1999

S. M. Garner, V. Chuyanov, A. Chen, W. H. Steier, and L. R. Dalton, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1146 (1999).
[CrossRef]

1998

T. Watanabe, M. Hikita, M. Amano, Y. Shoto, and S. Tomaru, J. Appl. Phys. 83, 639 (1998).
[CrossRef]

1996

E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
[CrossRef]

1993

Ackerman, E. I.

E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
[CrossRef]

Adams, S. B.

E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
[CrossRef]

Adda, T. F.

E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
[CrossRef]

Ahn, S.-W.

S.-W. Ahn and S.-Y. Shin, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 819 (2001).
[CrossRef]

Amano, M.

T. Watanabe, M. Hikita, M. Amano, Y. Shoto, and S. Tomaru, J. Appl. Phys. 83, 639 (1998).
[CrossRef]

Chang, D.

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

Chang, D. H.

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

Chang, Y.

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

Chen, A.

S. M. Garner, V. Chuyanov, A. Chen, W. H. Steier, and L. R. Dalton, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1146 (1999).
[CrossRef]

Chuyanov, V.

S. M. Garner, V. Chuyanov, A. Chen, W. H. Steier, and L. R. Dalton, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1146 (1999).
[CrossRef]

Dalton, L. R.

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

S. M. Garner, V. Chuyanov, A. Chen, W. H. Steier, and L. R. Dalton, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1146 (1999).
[CrossRef]

Eldada, L.

L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
[CrossRef]

Erlig, H.

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

Fetterman, H. R.

M.-C. Oh, C. Zhang, H.-J. Lee, W. H. Steier, and H. R. Fetterman, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1121 (2002).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

Garner, S. M.

S. M. Garner, V. Chuyanov, A. Chen, W. H. Steier, and L. R. Dalton, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1146 (1999).
[CrossRef]

Hikita, M.

T. Watanabe, M. Hikita, M. Amano, Y. Shoto, and S. Tomaru, J. Appl. Phys. 83, 639 (1998).
[CrossRef]

Irvin, R. W.

E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
[CrossRef]

Lee, H.-J.

M.-C. Oh, C. Zhang, H.-J. Lee, W. H. Steier, and H. R. Fetterman, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1121 (2002).
[CrossRef]

Minford, W. J.

E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
[CrossRef]

Murphy, E. J.

E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
[CrossRef]

Oh, M.-C.

M.-C. Oh, C. Zhang, H.-J. Lee, W. H. Steier, and H. R. Fetterman, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1121 (2002).
[CrossRef]

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

Shacklette, L. W.

L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
[CrossRef]

Shin, S.-Y.

S.-W. Ahn and S.-Y. Shin, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 819 (2001).
[CrossRef]

Shoto, Y.

T. Watanabe, M. Hikita, M. Amano, Y. Shoto, and S. Tomaru, J. Appl. Phys. 83, 639 (1998).
[CrossRef]

Steier, W. H.

M.-C. Oh, C. Zhang, H.-J. Lee, W. H. Steier, and H. R. Fetterman, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1121 (2002).
[CrossRef]

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

S. M. Garner, V. Chuyanov, A. Chen, W. H. Steier, and L. R. Dalton, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1146 (1999).
[CrossRef]

Szep, A.

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

Teng, C. C.

Tomaru, S.

T. Watanabe, M. Hikita, M. Amano, Y. Shoto, and S. Tomaru, J. Appl. Phys. 83, 639 (1998).
[CrossRef]

Tsap, B.

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

Watanabe, T.

T. Watanabe, M. Hikita, M. Amano, Y. Shoto, and S. Tomaru, J. Appl. Phys. 83, 639 (1998).
[CrossRef]

Zhang, C.

M.-C. Oh, C. Zhang, H.-J. Lee, W. H. Steier, and H. R. Fetterman, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1121 (2002).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

Zhang, H.

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

Appl. Opt.

Appl. Phys. Lett.

H. Zhang, M.-C. Oh, A. Szep, W. H. Steier, C. Zhang, L. R. Dalton, H. Erlig, Y. Chang, D. H. Chang, and H. R. Fetterman, Appl. Phys. Lett. 76, 3136 (2001).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron.

S. M. Garner, V. Chuyanov, A. Chen, W. H. Steier, and L. R. Dalton, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1146 (1999).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron.

S.-W. Ahn and S.-Y. Shin, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 819 (2001).
[CrossRef]

L. Eldada and L. W. Shacklette, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 6, 54 (2000).
[CrossRef]

M.-C. Oh, H. Zhang, C. Zhang, H. Erlig, Y. Chang, B. Tsap, D. Chang, A. Szep, W. H. Steier, H. R. Fetterman, and L. R. Dalton, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 7, 826 (2001).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett.

E. J. Murphy, T. F. Adda, W. J. Minford, R. W. Irvin, E. I. Ackerman, and S. B. Adams, IEEE Photon. Technol. Lett. 8, 545 (1996).
[CrossRef]

M.-C. Oh, C. Zhang, H.-J. Lee, W. H. Steier, and H. R. Fetterman, IEEE Photon. Technol. Lett. 14, 1121 (2002).
[CrossRef]

J. Appl. Phys.

T. Watanabe, M. Hikita, M. Amano, Y. Shoto, and S. Tomaru, J. Appl. Phys. 83, 639 (1998).
[CrossRef]

Other

Zen Photonics Company, 104-11, Moonji-dong, Yusung-gu, Daejon 305-380, Republic of Korea.

Alcatel Optronics Netherlands, P.O. Box 318, 7500 AH Enschede, The Netherlands.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

Schematic view of the hybrid MZ modulator.

Fig. 2
Fig. 2

Propagation loss of the planar waveguides made from EO and passive polymers.

Fig. 3
Fig. 3

Modulated optical output. Upper triangular trace, applied voltage signal. Lower trace, optical output.

Fig. 4
Fig. 4

Photographs of the mode profile and the cross section of (a) the hybrid modulator input and (b) the output EO polymer waveguide.

Metrics