JP2001083473A

JP2001083473A - 光変調器

Info

Publication number: JP2001083473A
Application number: JP26134099A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Hosomi; 和彦細見; Masataka Shirai; 正敬白井; Toshio Katsuyama; 俊夫勝山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】シュタルク効果を利用した従来の屈折率制御
型光変調器や、電界吸収型光変調器は４０Ｇｂｐｓ以上
の超高速動作のもとでの動作電圧は数Ｖであり、動作電
圧の大幅な低減を必要とする。【解決手段】光変調を行う光導波路を、その屈折率制
御による変調のオフ電界より電界吸収が起る電界が小さ
くなるよう設定する。本願発明によれば、同一の量子井
戸で屈折率変調と電界吸収型変調を同時に用いるので、
電界を有効に利用し、動作電圧が大幅に低減することが
出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、光変調器、光モ
ジュール、光システム等に関するものである。わけて
も、本願発明は低消費電力・高速応答を有する半導体光
強度の変調器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光伝送技術は目覚ましい発展をと
げ、現在までに１０Ｇｂｐｓの光伝送システムが実用化
されており、今後も一層の大容量化が進むものと予想さ
れる。１０Ｇｂｐｓのシステムでは、変調方式が半導体
レーザーの直接変調方式に変わって、低チャーピングで
高速動作が可能な外部変調方式に移行されている。光伝
送システムの一層の大容量化のためには、より高性能な
外部変調器の開発が重要となってきている。外部変調に
用いられる変調器の材料としてはＬｉＮｂＯ₃等の誘電
体を用いたものと、ＩｎＰやＧａＡｓ等の半導体を用い
たものがある。しかし、半導体レーザー等の他の光素子
や電子回路との集積化が可能で、小型化低電圧化も容易
な半導体光変調器への期待が高まりつつある。半導体
変調器として代表的なものには、電界が印加されると吸
収端が長波長側にシフトする現象を利用して光吸収の程
度を制御することで光の変調を行う電界吸収型変調器
と、印加する電界で屈折率を制御することで変調を行う
屈折率変化型変調器が挙げられる。量子井戸構造で見ら
れる量子閉じこめシュタルク効果（以下、ＱＣＳＥと略
記する）を利用した変調器は、電界吸収型・屈折率制御
型いずれの方式でもバルク半導体の変調器よりも遙かに
高効率であるため、超高速光通信用変調器としてさかん
に研究されている。

【０００３】電界吸収型光変調器の従来技術には、Ｉｎ
ＧａＡｓＰ/ＩｎＧａＡｓ多重量子井戸吸収層とする変
調器が宮崎らにより１９９４年電子情報通信学会春季大
会講演論文集分冊４、４-２１８頁に報告されている。
またＩｎＧａＡｓ/ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸を吸収層
とする変調器が井戸らにより１９９４年電子情報通信学
会春季大会講演論文集分冊４、４-２２１頁に報告され
ている。一方屈折率制御型光変調器の例としては、Ｉｎ
ＧａＡｓ/ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸を導波層としたマ
ッハツェンダー型変調器が佐野らにより１９９３年電子
情報通信学会春季大会講演論文集分冊４、４-１８６頁
に報告されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＱＣＳＥを利用したこ
れらの光変調器のでも４０Ｇｂｐｓ以上の超高速動作の
もとでの動作電圧は数Ｖである。実用化に向けて、より
一層の動作電圧の大幅な低減が望まれている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明の主な発明の諸
形態を列挙すると次の通りである。

【０００６】本願の第１の発明の形態は、所定基体上
に、少なくとも第一の半導体層、量子井戸層、第二の半
導体層が順次積層された構造と、前記量子井戸層に電界
を印加する手段を有し、前記量子井戸層が、当該量子井
戸層の電界印加時に屈折率が遮断する電界より光の電界
吸収が発生する電界が小さい特性を有することを特徴と
する光変調器である。本願発明の基本構成である。当該
半導体光変調器の動作電圧をより低いものとすることが
出来る。尚、この特徴点については、後に詳細に説明す
る。

【０００７】本願の光変調器は、例えば、方向性結合器
やマッハツエンダ干渉計に用いて有用である。

【０００８】本願の第２の発明の形態は、少なくとも二
本の光導波路を有し、当該二本の光導波路相互の間隔が
狭められた光変調領域が、少なくとも第一の半導体層、
量子井戸層、第二の半導体層が順次積層された構造と、
前記量子井戸層に電界を印加する手段を有し、前記量子
井戸層が、当該量子井戸層の電界印加時、それによって
もたらされる屈折率変化が光を遮断する電界より光の電
界吸収が発生する電界が小さい特性を有する結合導波路
の位相変調部を有する方向性結合器であることを特徴と
する光変調器である。

【０００９】本願の第３の発明の形態は、少なくとも一
つの第１の光導波路と、第２の光導波路とを有し、前記
第１の光導波路は光導波光を二本に分岐する分岐部を有
し、この分岐された二本の第３および第４の光導波路は
それぞれが位相変調部を有し、前記位相変調部より光導
波路に接続された合波部とを有し、且つ前記位相変調器
は、少なくとも第一の半導体層、量子井戸層、第二の半
導体層が順次積層された構造と、前記量子井戸層に電界
を印加する手段を有し、前記量子井戸層が、当該量子井
戸層の電界印加時に屈折率が遮断する電界より光の電界
吸収が発生する電界が小さい特性を有することを特徴と
する光変調器である。当然、本願発明の光変調器を用
いて、光モジュール、わけても光通信用モジュールを構
成することが出来る。即ち、本願の第４の発明の形態
は、前記第１の形態より第３の形態のいずれか一に記載
の半導体光変調器と、当該光変調器に光学的に結合され
た集光手段と、前記光変調器からの出力光を光ファイバ
ーに光学的に結合させる集光手段とを有する光モジュー
ルである。

【００１０】こうして、本願発明を用いて、駆動電圧の
低い光システム、光通信システム等を構成することが出
来る。

【００１１】次ぎに、本願発明の最も重要な特徴点につ
いて、詳細に説明する。

【００１２】使用する光の波長に於いて、屈折率変化と
吸収係数の変化の両方を用いることが出来れば互いの効
果が重畳され、それぞれ単独に用いた場合に比べて電界
に対して高効率に変調することが可能となる。但し、
「従来の技術」の項で説明したように共鳴波長、使用波
長、動作電界等の設計パラメータは屈折率制御型、電界
吸収型で異なる。以下、ある使用波長に対して、同一の
量子井戸層で屈折率変化と吸収係数の変化の両方を用い
るためにの条件に関して説明する。屈折率制御型のデ
バイスを構成した場合、屈折率制御でオフになる電界を
Ｆ₀とする。またこの量子井戸の共鳴波長を使用波長λ
_opにまで移動するのに必要な電界（使用波長に於いて電
界吸収が起る電界）をＦ_abとする。図３は従来技術での
屈折率制御型光変調器のＦ₀とＦａｂの関係を示す図で
ある。横軸が電界強度、縦軸が光強度を示す。そして、
同図に当該光変調器の電界吸収による変調特性と屈折率
制御の変調特性を合わせて示している。図３に示す様
に、通常の屈折率制御素子ではλ_r ⁰とλ_opが大きく離れ
ているので、Ｆ_ab＞Ｆ₀となる。従って変調動作させた
場合、電界Ｆ₀で屈折率制御によりＯＦＦとなり、電界
吸収の効果を使うことはできない。電界吸収の効果を利
用するためにはＦ_ab＜Ｆ₀なる関係を満たすことが必要
となる。こうした関係の例は図４に示される。図４は本
願発明の光変調器のＦ₀とＦａｂの関係を示す図であ
る。横軸が電界強度、縦軸が光強度を示す。そして、同
図に当該光変調器の電界吸収による変調特性と屈折率制
御の変調特性を合わせて示している。この関係を使用波
長、共鳴エネルギー等を用いて定量的に記述してみる。

【００１３】電界印加時の共鳴エネルギーのシフトはＱ
ＣＳＥによってもたらされる。量子井戸の井戸幅をＬと
すると、このＱＣＳＥによるエネルギーシフトΔＥは電
界が弱い場合は近似的に

【００１４】

【数１】

【００１５】で与えられる。ここでＫは

【００１６】

【数２】

【００１７】で与えられる定数である。

【００１８】尚、ここで、前述の通り、Ｆは電界、Ｅ_r ⁰
は電界がかからないときの量子井戸の共鳴エネルギー、
Ｌは量子井戸の井戸幅、ｈはプランク定数、ｍ^*は電子
の有効質量、ｅは電子の電荷である。

【００１９】従って、電圧がかからないときの量子井戸
の共鳴エネルギーをＥ_r ⁰とすると、電界Ｆの時の共鳴エ
ネルギーＥ_r(Ｆ)は

【００２０】

【数３】

【００２１】となる。

【００２２】Ｆ_abは上式の右辺が使用波長のエネルギー
Ｅ_opに等しい時のＦであるから式４の関係が成立する。

【００２３】

【数４】

【００２４】屈折率変調と電界吸収を両方使える条件Ｆ
_ab＜Ｆ₀は、式５のように書き直すことが出来る。

【００２５】

【数５】

【００２６】以上述べた如く、素子設計に於いて上式を
満たすようパラメータを設定すれば屈折率変調効果と電
界吸収効果の両方を用いることができ、低電圧動作が可
能な光変調器を提供することが可能となる。

【００２７】以上、本願発明の要点について説明した。
前記条件の設定の他の本願発明に関わる諸構成、例えば
光導波路の具体的構成、量子井戸層の構成などは通例の
技術を用いて十分である。適用する半導体材料は、導波
光の波長によって選択される。光通信用としては、ＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体材料が有用である。わけても、Ｉ
ｎＰ系、例えばＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＡ
ｓ、更にはＩｎＡｌＡｓ，ＩｎＡｌＡｓＰ、ＩｎＧａＡ
ｌＡｓなどが有用である。

【００２８】以下に従来技術での動作原理と本願発明の
それとを比較する。

【００２９】従来技術の電界吸収型光変調器と屈折率変
化型変調器における量子井戸の共鳴波長（λ_r ⁰）と使用
波長の関係について説明する。図５は電界の印加時の量
子井戸構造の導波路の光吸収スペクトルの変化を示す図
である。横軸は波長、縦軸は光吸収係数（α）である。
図には、無電界時と電界に印加時が例示されている。一
方、図６は電界の印加時の光吸収係数の変化（Δα）の
スペクトルを示したものである。図５にに示すように量
子井戸における吸収係数は共鳴波長（λ_r ⁰）近傍に於い
て急激に変化する。このため図６に示す光吸収係数の変
化の波長スペクトルを見ると、吸収係数変化は共鳴波長
近傍では大きいが長波長側に離れるに従って急激に減少
する。従って電界吸収を利用するデバイスでは吸収係数
変化が大きい波長領域に使用波長（λ_op）が来るように
設計する。一方屈折率スペクトルの電界印加時の変化
は図７、図８に示されるようなものである。図７は電界
の印加時の量子井戸構造の導波路の屈折率スペクトルの
変化を示す図である。横軸は波長、縦軸は屈折率（ｎ）
である。図には、無電界時と電界に印加時が例示されて
いる。一方、図６は電界の印加時の屈折率の変化（Δ
ｎ）のスペクトルを示したものである。図６に示される
ように屈折率変化は傾きが緩やかで、共鳴波長から離れ
た波長域でも比較的大きな値を保っていることがわか
る。従来技術の屈折率制御型光変調器では、共鳴波長か
ら比較的離れた、吸収係数の変化がなく屈折率変化のみ
がある波長領域を使用波長としていた。

【００３０】これに対して本願発明においては、屈折率
変調効果と電界吸収効果の両方を用いることを可能とす
る。そして、Ｆ_ab＜Ｆ₀の条件は低電圧動作が可能な光
変調器を提供する。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は本願発明による代表的な光
強度変調器の実施の形態を示す平面図、図２はその断面
図である。基本的な構造は屈折率制御型素子の一つの型
である方向性結合器と同じ構成をしている。

【００３２】図１において、参照符号１、２は入力ポー
ト、３、４は出力ポート、５は光変調領域p⁺-ＩｎＧａ
Ａｓ層、６はｐ側電極、３１、３２、３３、および３４
は光導波路をそれぞれ示す。

【００３３】また入出力ポートの端面には反射防止膜が
塗布されている。尚、この反射膜は図示は省略されてい
る。図２はは図１に示す素子の断面図である。１１はｎ
-ＩｎＰ基板、１２はｎ-ＩｎＰクラッド層、１３はI-Ｉ
ｎＧａＡｓ／ＩｎＰ層とで構成されたＭＱＷ（多重量子
井戸）層、１４はｐ-ＩｎＰクラッド層をそれぞれ示
す。また１６はｎ側電極を示す。

【００３４】尚、各層の具体例は次ぎの通りである。Ｍ
ＱＷの層１３は厚さ６ｎｍのＩ−Ｉｎ_0.58Ｇａ_0.42Ａｓ
_0.1Ｐ_0.9（バンドギャップ０．７９０ｅＶ）の量子井戸
層と厚さ１５ｎｍのＩ−Ｉｎ_0.81Ｇａ_0.19Ａｓ_0.45Ｐ
_0.55（バンドギャップ１．０６ｅＶ）の障壁（バリア）
層の１０ペアの組み合わせで構成される。量子井戸層及
びバリア層共に無歪みでＩｎＰ基板に格子整合する。導
波路の幅は２ミクロンでシングルモードの導波路になっ
ている。各導波路の間隔は１μｍである。

【００３５】本素子の作製方法は次の通り。ｎ-ＩｎＰ
基板１１上に、通例の有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ
法）で、１２、１３、１４の各層を順次エピタキシャル
成長した。フォトリソグラフィーで導波路の形状にレジ
ストパターンを形成し、このレジストパターンをマスク
にドライエッチングで、半導体積層体をメサ形状（層１
３、１４の積層体の部分）を作製した。次に基板側から
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの順にメタル層を蒸着し、いわゆるリ
フトオフ工程を用いて上部ｐ電極１６を形成した。

【００３６】図２の断面図を図１の平面図と対応する
と、導波路３１、３２、３３、及び３４が前記メサ形状
の層１３、１４の積層体の部分である。そして、上部ｐ
電極１６が図１の電極６に対応する。

【００３７】各部の動作は次の通りである。入力ポート
の一方（例えば導波路３１の入力ポート１）に光を入射
すると光は導波路内を伝播し、変調領域５に導かれる。
変調領域の長さは電圧無印加時に導波路３３の出力ポー
ト３の出力が、集中し最大となるように１．６５ｍｍと
した。変調領域５では二本の導波路が結合した結合導波
路を形成しており、光のパワーは二つの導波路間を移動
する。ｐ側電極６を通して電圧を印加すると、ＱＣＳＥ
によってＭＱＷ層１３の共鳴波長が移動し、使用波長で
の吸収係数が増大するとともに屈折率が大きくなる。変
調領域５は結合導波路をなしており、屈折率の変化によ
って伝播定数が変化するため出力ポート３、４での出力
強度のパワー配分が変化する。

【００３８】図１に示した構造の半導体光変調器で、屈
折率変化のみによって得られる導波路３の出力ポートで
の出力特性を図９に示す。使用波長は１．５５μｍであ
る。出力強度が最小になる電圧Ｖ₀（Ｆ₀に対応する）は
約３Ｖであることが理解される。

【００３９】導波路に電圧を印加した場合、ＱＣＳＥに
よって屈折率変化だけでなく、使用波長での吸収係数の
変化をもたらす。使用波長での電界吸収による変調特性
を、電極付きの一本の導波路で測定した結果を図１０に
示す。横軸は印加電圧、縦軸は出力強度である。出力強
度が０．８になる電圧をＶａｂ（Ｆａｂに対応する）と
すると、本例のＶａｂは約１．３Ｖである。このよう
に、本例では、使用波長１．５５μｍに対してＶａｂを
１．７Ｖ低く設定した。Ｖａｂの設定は量子井戸の共鳴
波長を変化させることで調節した。量子井戸の共鳴波長
を使用波長に近づけることによって、Ｖａｂを更に小さ
く設定することも可能である。しかし、この場合、共鳴
波長と使用波長が近いとオン時（即ち、本例では、電圧
無印加時）の損失が増大する。従って、実用時の諸要請
に従って設計することが必要なことは言うまでもない。

【００４０】最終的に導波路３３の出力ポート３からの
出射光強度は図９に示す変調特性と、図１１に示す変調
特性が重畳された特性となる。こうして得られた本例の
出力特性を図１２に示す。変調特性を図９及び図１０の
特性と比較してみると、出力強度が最小になる電圧が
０．３Ｖないし０．５Ｖ程度低電圧側にシフトしている
ことが理解される。更に、消光比も本例の方が大きい。

【００４１】このように本例によれば、従来型の方向性
結合器と比較して低電圧での動作が可能である。更に、
通常の電界吸収型光変調器と比較するとキャリアの発生
が少ないため、キャリアのパイルアップの可能性が少な
くなるので、高速動作に好適であるという特徴も有す
る。

【００４２】図１２は本願発明による光強度変調器の他
の実施の形態の概略を示す平面図である。基本的な構造
は屈折率制御型素子の一つの型であるマッハツェンダー
干渉計で構成されている。

【００４３】符号２４、２５、２６および２７は導波
路、符号１は入力ポート、符号３は出力ポートである。
本例では、屈折率変調部２１、２２とは別に電界吸収部
２３を設けた。位相変調部の長さは１ｍｍ、電界吸収部
の長さは３００μｍである。各導波路の構造は先の実施
の形態１で説明したものと同様でＩｎＰ系の半導体材料
から構成されている。

【００４４】マッハツエンダー干渉系の屈折率変化によ
る変調特性も図９に例示したものと殆ど同様の特性を示
す。従って、実施の形態１で述べたＶ₀とＶａｂに関す
る議論は全く同様である。但し、本例では屈折率変調部
２１、２２の一方にのみ電圧を印加した場合、二つの出
力が異なり、完全に打ち消し合わなくなる恐れがある。
そこで、合波後に更に電界吸収部２３を設けて消光比を
補償した。電界吸収部に印加する電圧は変調部に印加す
る電圧と同じでも異なっていても良い。図１２では３ｄ
Ｂ結合部にＹ型分岐を用いたが、ＭＭＩ（多モード干渉
結合器）を用いても全く同様の効果が得られる。このよ
うに本願発明の適用に当っては、光変調器自体の特徴を
除いてこれまで周知の基本構成を用いることが出来る。

【００４５】本形態では入力ポート１から入射した光は
Ｙ分岐によって等しく分岐され位相変調部２１あるいは
２２に導かれる。ここで２１に電界Ｆ₁、２２に電界Ｆ₂
を印加する。２３の電極と２２の電極は電気的に短絡さ
せて同じ電界を加えるものとする。Ｆ₁≠Ｆ₂>Ｆ₀の時、
２１、２２を通過する光は電界吸収を受けて各々強度を
減じるとともに互いに位相差を生じる。この位相差の為
合波された時干渉し更に強度が小さくなる。合波された
光は電界吸収部２３を通過する。２３にはＦ₂の電界が
印加されているため再び電界吸収を受け、透過光の強度
は一層減少する。

【００４６】本実施の形態では消光比を大きく取るため
に電界吸収部２３を別に設けたが、この部分がなくても
変調動作は可能である。また２２と２３を短絡させずに
別々に電界を印加しても同様の効果は得られる。

【００４７】次ぎに、本願の光変調器を用いた光モジュ
ール及び光通信システムを例示する。

【００４８】図１３は実施の形態１の光変調器を用いた
光変調用通信モジュールの平面構成を示す図である。サ
ブマウント１０１上に実施の形態１に示した電界吸収型
光変調器１０２が搭載される。そして、その光軸上に光
ファイバー１０３とレンズ１０４を固定して光通信用変
調器モジュール１０５が構成される。本願発明に直接関
わる電界吸収型光変調器１０２の構成以外は通例のもの
に従って十分である。

【００４９】図１４は実施の形態２の光通信用変調器モ
ジュール１０５を用いた幹線系光通信システムの例を示
す概略構成図である。送信装置１０６は変調器モジュー
ル１０５に光を入力するための半導体レーザー１０７
と、この変調器モジュールを駆動するための駆動系１０
８とを具備する。半導体レーザー１０７からの光は変調
器モジュール１０５で光信号に変換され、光ファイバー
１０９を通って受信装置１１０内の受光部１１１で検出
される。本願発明に直接関わる変調器モジュール１０５
の構成以外は通例のものに従って十分である。

【００５０】以上、詳細に説明したように、本願発明に
よれば、低電圧で動作し、小型で集積化可能な超高速通
信に適した光変調器を得ることができる。更に本発明に
よる光変調器により安価で信頼性の高い長距離光通信モ
ジュール及びそれらを用いた光通信システムを構築する
事が出来る。

【００５１】

【発明の効果】【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本願発明の光変調器の概略を示す平面図
である。

【図２】図２は本願発明の光変調器の概略を示す断面図
である。

【図３】図３は従来型の屈折率制御型光変調器のＦ₀と
Ｆａｂの関係を示す図である。

【図４】図４は本願発明の屈折率制御型光変調器のＦ₀
とＦａｂの関係を示す図である。

【図５】図５は導波路の光吸収係数スペクトルの電界に
よる変化を示した図である。

【図６】図６は導波路の光吸収吸収係数変化のスペクト
ルの電界による変化を示した図である。

【図７】図７は導波路の屈折率スペクトルの電界による
変化を示した図である。

【図８】図８は導波路の屈折率変化のスペクトルの電界
による変化を示した図である。

【図９】図９は本願発明の光変調器の光導波路の電界吸
収による変調特性の例を示す図である。

【図１０】図１０は本願発明の光変調器の光導波路の屈
折率変化による変調特性の例を示す図である。

【図１１】図１１は本願発明の光変調器の変調特性の例
を示す図である

【図１２】図１２は本願発明の別な例を示す概略平面図
である。

【図１３】図１３は本願発明の実施の形態たる光変調器
を実装した光通信モジュールの模式図である。

【図１４】図１４は本願発明の実施の形態たる光通信モ
ジュールを用いた光通信システムの模式図である。

【符号の説明】

１…入力ポート１、２…入力ポート２、３…出力ポート
１、４…出力ポート２、５…変調領域、６…ｐ-電極、
１１…半導体基板、１２…ｎ-ＩｎＰクラッド層ＩｎＧ
ａＡｓＰ井戸層、１３…多重量子井戸構造、１４…ｎ型
クラッド層、１５…ｎ-電極、２１…第一の変調部、２
２…第二の変調部、２３…吸収部、２４、２５、２６、
２７、３１、３２、３３、３４…光導波路、１０１…サ
ブマウント、１０２…電界吸収型光変調器、１０３…光
ファイバー、１０４…レンズ、１０５…光通信用変調器
モジュール、１０６…送信装置、１０７…半導体レーザ
ー、１０８…駆動系、１０９…光ファイバー、１１０…
受信装置、１１１…受光器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者勝山俊夫東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA12 AA13 BA01 BA03 CA05 DA16 EA04 EA05 EA07 HA12 KA11 2K002 AA02 AB01 AB02 AB04 BA06 CA13 DA07 DA08 DA12 GA07 HA05 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも第一の半導体層、量子井戸
層、第二の半導体層が順次積層された構造と、前記量子
井戸層に電界を印加する手段を有し、前記量子井戸層
が、当該量子井戸層の電界印加時に屈折率変化が光を遮
断する電界より光の電界吸収が発生する電界が小さい特
性を有することを特徴とする光変調器。
【請求項２】少なくとも二本の光導波路を有し、当該
二本の光導波路相互の間隔が狭められた光変調領域が、
少なくとも第一の半導体層、量子井戸層、第二の半導体
層が順次積層された構造と、前記量子井戸層に電界を印
加する手段を有し、前記量子井戸層が、当該量子井戸層
の電界印加時に屈折率が遮断する電界より光の電界吸収
が発生する電界が小さい特性を有する結合導波路の位相
変調部を有する方向性結合器であることを特徴とする光
変調器。
【請求項３】少なくとも一つの第１の光導波路と、第
２の光導波路とを有し、前記第１の光導波路は光導波光
を二本に分岐する分岐部を有し、この分岐された二本の
第３および第４の光導波路はそれぞれが位相変調部を有
し、前記位相変調部より光導波路に接続された合波部と
を有し、且つ前記位相変調器は、少なくとも第一の半導
体層、量子井戸層、第二の半導体層が順次積層された構
造と、前記量子井戸層に電界を印加する手段を有し、前
記量子井戸層が、当該量子井戸層の電界印加時に屈折率
が遮断する電界より光の電界吸収が発生する電界が小さ
い特性を有することを特徴とする光変調器。
【請求項４】請求項１より請求項３のいずれか一に記載
の光変調器と、当該光変調器に光学的に結合された集光
手段と、前記光変調器からの出力光を光ファイバーに光
学的に結合させる集光手段とを有する光モジュール。
【請求項５】請求項１より請求項３のいずれか一に記載
の光変調器を有する送信手段と、この送信手段からの出
力光を導波するための導波手段と、この導波手段からの
出力光を受信するための受信手段とを有する光通信シス
テム。