JP2006098648A - 光素子集積モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で、モジュールサイズがより小さく形成される、光パルス信号の逓倍を行う光通信装置を提供する。
【解決手段】分波部、変調部、合波部及び遅延部を備え、分波部は、光パルス信号を第１〜２ⁿの２ⁿ分岐光に分波し、変調部は、第１〜２ⁿの２ⁿ分岐光のそれぞれに対し強度変調を与えることにより、第１〜２ⁿの変調光を生成し、合波部は第１〜２ⁿの変調光を合波する。遅延部は、変調部と合波部の間に設けられ、第１〜２ⁿの変調光それぞれの間にＴ／２ⁿ（ｓ）の時間差を生じさせる。変調部は、第１〜２ⁿの変調器を備え、第１〜２ⁿの変調器がそれぞれ備える光軸が互いに平行になるように、かつ、第１〜２ⁿの変調器の第１〜２ⁿの２ⁿ分岐光が入射する入射面が同一平面に含まれるような位置に設定されている。また、分波部から第１〜２ⁿの変調器のそれぞれまでの光路長が等しい。
【選択図】図３

Description

この発明は、合波器、分波器等の光受動素子、及び光変調器等の光能動素子を集積することによって形成される、光素子集積モジュールであって、特に光時分割多重通信における光パルス信号を多重化するモジュールに関する。

光時分割多重（ＯＴＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）通信とは、送信側では、並列に光パルス信号を生成（以下、「コーディング」ともいう。）し、それを時間軸上で多重化して送信し、受信側では、ゲート信号を用いて光信号を分離（以下、「ゲーティング」ともいう。）することにより、並列光パルス信号に戻す方式を採る通信である。

以後、光パルス信号との表現は、光パルス列を光変調して得られる、２値デジタル電気信号を反映した光パルス列を意味する場合にのみ使用するものとする。一方、光パルス列との表現は、規則正しい一定の時間間隔で光パルスが並ぶ光パルス列を指すものとして用いる他、特に混乱が生じない範囲で、上述の光パルス信号の意味に用いることもある。

光ファイバ通信において、市場で要求されるコーディングやゲーティングに関する処理速度が、電子回路によるこれらの処理速度の限界を超えていることから、ＯＴＤＭは、この市場が要求する処理速度で動作する光通信装置を、低コストで実現できる技術として期待されている。

光ファイバ通信において、光ファイバ通信網等の光通信資源を有効に利用できるようにするためには、通信速度をできるだけ高めることが必要である。ここで、通信速度とは、単位時間当たり何ビットの情報を送受信できるかを示す速度であり、ビットレートともいう。また、通信速度を周波数で表現する場合、この周波数をクロック周波数という。

通信速度、すなわち、ビットレートを高めるために採られる手段の１つに、ビットインターリーブという手法がある。この手法は、２つの光パルス信号を、その一方の光パルス信号の隣接する光パルスの間に、もう一方の光パルス信号の光パルスが入り込むように合波して、両者の光パルス信号のビットレートの和となるビットレートの光パルス信号を得る方法である。すなわち、この方法は、ＯＴＤＭにおける光パルス信号を多重化する手法の１つである。

既に、この発明の発明者らは、ハーフミラー、反射器、電界吸収型光変調器（ＥＡＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を集積させて構成される上述のビットインターリーブを行うための光素子集積モジュールを開発してきた。例えば、レンズとＥＡＭとを一体化させて構成したモジュラーＥＡＭにより、並列な４つの４０Ｇｂｉｔ／ｓの光パルス信号をビットインターリーブして１６０Ｇｂｉｔ／ｓのビットレートを有する光パルス信号を生成することに成功している。ここで、４つの４０Ｇｂｉｔ／ｓの光パルス信号をビットインターリーブして、４倍の１６０Ｇｂｉｔ／ｓのビットレートを得ることを、ビットレートを４逓倍するという。

上述の４逓倍を実現した光素子集積モジュールは、未公開の特願２００３−１７９３３６（以下、「先の出願」という。）の明細書に開示されている。
特願２００３−１７９３３６明細書（先の出願）

発明の理解に資するために、上述の先の出願に関する光素子集積モジュールの構造等についての概略を、図１を参照して説明する。図１は先の出願の光素子集積モジュールを模式的に示した概略構成図である。

光素子集積モジュール２００は、入力部として入射側光ファイバ２０３、出力部として出射側光ファイバ２０５、及び４逓倍部２０７を、支持体２０１に備えて構成される。４逓倍部２０７は、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄ、第１〜３の遅延調整器２４１ａ〜ｃ、第１〜３の入射側ハーフミラー２２１ａ〜ｃ、及び第１〜３の出射側ハーフミラー２２３ａ〜ｃを備えている。

入射側光ファイバ２０３を経て入射された入射光（図中、矢印２８１で示す。）は、第１の入射側ハーフミラー２２１ａで２分岐されて、第１及び第２の２分岐光（図中、矢印２８３ａ及び２８３ｂで示す。）となる。第１の２分岐光２８３ａは、第２の入射側ハーフミラー２２１ｂで、さらに２分岐されて、第１及び第３の４分岐光（図中、矢印２８５ａ及び２８５ｃで示す。）となる。また、第２の２分岐光２８３ｂは、第３の入射側ハーフミラー２２１ｃで、さらに２分岐されて、第２及び第４の４分岐光（図中、矢印２８５ｂ及び２８５ｄで示す。）となる。以下の説明では、入射光２８１の周期をＴ（ｓ）とする。

第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄに入力された第１〜４の４分岐光２８５ａ〜ｄは、それぞれ強度変調を受けて、第１〜４の変調光（図中、矢印２９１ａ〜ｄで示す。）を出力する。第１〜４の変調光２９１ａ〜ｄは、ビットインターリーブを行うために、第１〜３の遅延調整器２４１ａ〜ｃにより時間差が調整される。ビットインターリーブにより、ビットレートを４逓倍するとき、第３、第２、第１及び第４の変調光２９１ｃ、２９１ｂ、２９１ａ及び２９１ｄに対して、この順で、それぞれ、Ｔ／４（ｓ）の時間差を与える。

時間差が調整された結果、Ｔ／２（ｓ）の時間差が与えられた第１及び第３の変調光２９１ａ及び２９１ｃは、第１の出射側ハーフミラー２２３ａで合波されて、第１の２逓倍光（図中、矢印２９３ａで示す。）となる。また、時間差が調整された結果、Ｔ／２（ｓ）の時間差が与えられた第２及び第４の変調光２９１ｂ及び２９１ｄは、第２の出射側ハーフミラー２２３ｂで合波されて、第２の２逓倍光（図中、矢印２９３ｂで示す。）となる。第１の２逓倍光２９３ａ及び第２の２逓倍光２９３ｂには、Ｔ／４（ｓ）の時間差が与えられていて、これら第１及び第２の２逓倍光２９３ａ及び２９３ｂは、第３の出射側ハーフミラー２２３ｃで合波されて、４逓倍光である出射光（図中、矢印２９５で示す。）となり、出射側光ファイバ２０５を経て出射する。

第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄを、縦方向の長さがＡ、横方向の幅がＢ、及び高さがＨの同一の形状及び大きさの直方体状とし、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの光軸は、直方体の縦方向となるように設定される。第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄは、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの高さ方向が光学レベルの基準面に垂直な方向になるように、支持体２０１に配置される。このとき、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの光軸は光学レベルの基準面に平行な同一平面内に含まれ、かつ、互いに平行になるように設定される。以下の説明では、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの光軸に沿った方向（紙面に対して横方向）を第１の方向とし、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの光軸が含まれる平面内の方向で、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの光軸、すなわち、第１の方向に対して直角の方向（紙面に対して縦方向）を第２の方向とする。また、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの、第２の方向の配置間隔をＣとする。

第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄは、第１の入射側ハーフミラー２２１ａから第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄのそれぞれまでの光路長、及び、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄのそれぞれから、第３の出射側ハーフミラー２２３ｃまでの光路長を実質的に一定とするために、第１の方向にずらして配置されている。例えば、第１のＥＡＭ２１１ａと第２のＥＡＭ２１１ｂとは、第１の入射側ハーフミラー２２１ａからの第２の方向についての光路長がＥＡＭの幅ＢとＥＡＭの配置間隔Ｃの和の分（Ｂ＋Ｃ）だけ異なる。同様に、隣接するＥＡＭ同士の、第１の入射側ハーフミラー２２１ａからの第２の方向についての光路長がＢ＋Ｃずつ異なるので、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄを、第１の方向に順にＢ＋Ｃずつずらして配置している。このように配置することで、第１の入射側ハーフミラー２２１ａから第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄのそれぞれの入力端までの光路長は互いに等しく、ほぼ３Ｂ＋３Ｃとなる。

なお、第１及び第２のＥＡＭ２１１ａ及び２１１ｂへの入力、及び、第３及び第４のＥＡＭ２１１ｃ及び２１１ｄからの出力の部分など、光の進行方向が変化する場所には、反射器（図示を省略する。）を備えている。

しかしながら、市場が要求する処理速度で動作する光通信装置をできるだけ、低コストで実現するために、光素子集積モジュールは、モジュールサイズがより小さく形成されることが期待されている。

そこで、この発明の目的は、その構造が簡単で、モジュールサイズがより小さく形成される、光パルス信号の逓倍を行う光通信装置を提供することにある。

また、先の出願に開示されている光パルス信号を４逓倍する光通信装置では、入射側光ファイバ２０３の出力端、出射側光ファイバ２０５の入力端、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの入力端及び出力端の併せて１０箇所に、光軸を決定する光素子端がある。このため、先の出願に開示されている光通信装置を製造する際には、例えば、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの位置決めを行った後、入射側光ファイバ２０３及び出射側光ファイバ２０５の位置決めを行う。

しかしながら、光ファイバやＥＡＭの入射面及び出射面に対する光軸が一定に決まらないなど、光軸を合せるのが難しいという改善可能な点がある。ＥＡＭや光ファイバの光軸が合っていないと、光素子集積モジュールでの光パルス信号の損失が増大する。

そこで、この発明の他の目的は、先の出願に開示の特徴を維持しつつ、精度良く光軸を合せることができる光通信装置を提供することにある。

上述した目的を達成するために、この発明の光素子集積モジュールは、分波部、変調部、合波部及び遅延部を備えている。

分波部は、光パルス信号を第１〜２ⁿ（ｎは１以上の自然数とする。）番目の２ⁿ分岐光に分波し、変調部は、第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光のそれぞれに対し強度変調を与えることにより、第１〜２ⁿ番目の変調光を生成し、また、合波部は第１〜２ⁿ番目の変調光を合波する。

遅延部は、変調部と合波部の間に設けられ、合波部で合波される第１〜２ⁿ番目の順次の変調光同士間にそれぞれＴ／２ⁿ（ｓ）の時間差を生じさせる。

変調部は、第１〜２ⁿ番目の変調器を備え、第１〜２ⁿ番目の変調器がそれぞれ備える光軸が互いに平行となり、かつ、第１〜２ⁿ番目の変調器に第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光が入射する変調器の入射面が同一平面に含まれる位置に、それぞれ設定されている。また、分波部から第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの光路長を等しくしてある。

上述した光素子集積モジュールの実施にあたり、好ましくは、分波部から第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの間に第１〜２ⁿ番目の入射側光路調整部と、第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれから合波部までの間に、第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部とを備えるのが良い。

また、この発明の光素子集積モジュールの好適実施例によれば、第１〜２ⁿ番目の入射側光路調整部及び第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部はそれぞれ一対の反射器を備えるのが良い。

この発明の光素子集積モジュールの他の好適実施例によれば、分波部、変調部及び合波部を備えている。

分波部は、光パルス信号を第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光に分波し、変調部は、第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光のそれぞれに対し強度変調を与えることにより、第１〜２ⁿ番目の変調光を生成し、また、合波部は、第１〜２ⁿ番目の変調光を合波する。

変調部は、第１〜２ⁿ番目の変調器を備え、第１〜２ⁿ番目の変調器がそれぞれ備える光軸が互いに平行となり、かつ、第１〜２ⁿ番目の変調器の第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光が入射する変調器の入射面が同一平面に含まれる位置に、それぞれ設定されている。

分波部から第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの間に、一対の反射器を備える第１〜２ⁿ番目の入射側光路調整部を備え、第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれから合波部までの間に、一対の反射器を備える第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部を備えている。

また、分波部から第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの光路長が等しく、かつ、合波部で合波される第１〜２ⁿ番目の順次の変調光同士間にそれぞれＴ／２ⁿ（ｓ）の時間差を生じさせるために第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部が備える一対の反射器の一方または双方の位置が調整可能である。

この発明の光パルス信号の逓倍を行う光素子集積モジュールによれば、変調部が備える第１〜２ⁿ番目の変調器を、各々の光軸が互いに平行となり、かつ、第１〜２ⁿ番目の変調器に第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光が入射する変調器の入射面が同一平面に含まれる位置に、それぞれ設定してあるので、その構造の簡単さを維持しつつ、モジュールサイズをより小さく形成できる。

また、分波部から第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの間に、第１〜２ⁿ番目の入射側光路調整部と、第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれから合波部までの間に、第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部とを備えているので、第１〜２ⁿ番目の変調器や、入射側光ファイバ及び出射側光ファイバなどの光機能部品を、光素子集積モジュールを形成する支持体に実装した後に、光軸調整を行うことができる。このため、光ファイバやＥＡＭの入射面及び出射面に対する光軸が一定に決まらないなど、光軸を合せるのが難しい場合でも、精度良く光軸を合せることができる。

また、第１〜２ⁿ番目の入射側光路調整部及び第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部を、それぞれ一対の反射器を備える構成とし、かつ、第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部が備える一対の反射器の一方または双方の位置を調整できる構成としてあるので、反射器の一調整を行って、第１〜２ⁿ番目の変調光同士間にそれぞれＴ／２ⁿ（ｓ）の時間差を生じさせれば、別途遅延部を設ける必要が無くなる。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、構成および配置関係についてはこの発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されない。

（第１実施形態）
ここでは、ビットインターリーブにより光パルス信号を２ⁿ（ｎは１以上の自然数とする。）逓倍する光素子集積モジュールについて説明する。図２は、第１実施形態の光素子集積モジュールとしてｎを２とした４逓倍する光素子集積モジュールを模式的に示した概略構成図である。

光素子集積モジュール１００は、入力部として入射側光ファイバ１０３、出力部として出射側光ファイバ１０５、及び４逓倍部１０７を、支持体１０１に備えて構成されている。４逓倍部１０７は、変調部１１１として第１〜４の変調器１１１ａ〜ｄ、遅延部１４１として第１〜３の遅延調整器１４１ａ〜ｃ、分波部１２１として第１〜３の入射側ハーフミラー１２１ａ〜ｃ、及び合波部１２３として第１〜３の出射側ハーフミラー１２３ａ〜ｃを備えている。ここで、支持体１０１は、例えば底板が六角形状の箱型に形成してあり、これに外部から光学部品を着脱自在に収容できる構造としてあるのが好ましい。この構成例では、支持体１０１の底板を定盤として、この定盤の所要光学部品を取り付ける面を光学レベルの基準面としてある。また、以下では、変調器を電界吸収型光変調器（ＥＡＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）として説明する。なお、ここで用いる光ファイバ、ＥＡＭ、及びハーフミラーは任意好適な公知のものを用いれば良く、ここでは説明を省略する。

第１〜４の変調器（ＥＡＭ）１１１ａ〜ｄを、ＥＡＭ素子が縦方向の長さがＡ、横方向の幅がＢ、及び高さがＨの同一の形状及び大きさの直方体状の箱体に収められた構成とし、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの光軸は、直方体の縦方向となるように設定される。第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄは、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの高さ方向が光学レベルの基準面に垂直な方向になるように、支持体１０１に配置される。このとき、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの光軸は、光学レベルの基準面に平行な同一平面内に含まれ、かつ、互いに平行になるように、設定される。以下の説明では、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの光軸に沿った方向（紙面に対して横方向）を第１の方向とし、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの光軸が含まれる平面内の方向で、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの光軸、すなわち、第１の方向に対して直角の方向（紙面に対して縦方向）を第２の方向とする。また、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの光軸が含まれる平面を、光伝播面と称することもある。

第１実施形態の光素子集積モジュールは、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄを、それらの入射面、すなわち第１の方向の位置を揃えるように備えている。ここで、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの、第２の方向の配置間隔をＣとする。

入射側光ファイバ１０３は、入射側光ファイバ１０３を経て入射する光パルス信号である入射光（図中、矢印１８１で示す。）が、第１の方向に対して４５度の角度の光路に沿って伝播するように、配置されている。

入射側光ファイバ１０３を経て入射された入射光１８１は、分波部１２１で４分岐されて第１〜４の４分岐光（図中、矢印１８５ａ〜ｄで示す。）となる。具体的には、入射光１８１は、先ず、第１の入射側ハーフミラー１２１ａで２分岐されて、第１及び第２の２分岐光（図中、矢印１８３ａ及び１８３ｂで示す。）となる。第１の２分岐光１８３ａは、第２の入射側ハーフミラー１２１ｂで、さらに２分岐されて、第１及び第３の４分岐光１８５ａ及び１８５ｃとなる。また、第２の２分岐光１８３ｂは、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃで、さらに２分岐されて、第２及び第４の４分岐光１８５ｂ及び１８５ｄとなる。

第１〜４の４分岐光１８５ａ〜ｄは、それぞれ、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄに入力される。なお、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの入射部分には、任意好適な公知の反射器（図示を省略する。）が備えられていて、第２及び第３の入射側ハーフミラーで分岐された、第１〜４の４分岐光１８５ａ〜ｄが伝播する方向を、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの光軸に沿った方向である第１の方向に変える。

第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄに入力された第１〜４の４分岐光１８５ａ〜ｄは、それぞれ強度変調を受けて、第１〜４の変調光（図中、矢印１９１ａ〜ｄで示す。）となる。なお、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの出射部分には、任意好適な公知の反射器（図示を省略する。）が備えられていて、第１〜４の変調光１９１ａ〜ｄが伝播する方向を、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの光軸に沿った方向である第１の方向から、光伝播面内の方向であって、第１の方向に対して４５度の方向、ここでは、第１又は第２の出射側ハーフミラー１２３ａ又は１２３ｂに向かう方向に変える。

第１〜４の変調光１９１ａ〜ｄは、ビットインターリーブを行うために、遅延部１４１で時間差が調整される。周期がＴ（ｓ）の入射光１８１に対して、ビットインターリーブにより、ビットレートを４逓倍するとき、順次の変調光に対して、それぞれ、Ｔ／４（ｓ）の時間差を与える。ここでは、第３の変調光１９１ｃには遅延を与えず、第１の遅延調整器１４１ａにより、第１の変調光１９１ａを第３の変調光１９１ｃに対してＴ／２（ｓ）遅らせ、第２の遅延調整器１４１ｂにより、第２の変調光１９１ｂを第３の変調光１９１ｃに対してＴ／４（ｓ）遅らせ、さらに、第３の遅延調整器１４１ｃにより、第４の変調光１９１ｄを第３の変調光１９１ｃに対して３Ｔ／４（ｓ）遅らせる。第３の変調光１９１ｃを第１番目の変調光とし、第２の変調光１９１ｂを第２番目の変調光とし、第１の変調光１９１ａを第３番目の変調光とし、及び、第４の変調光１９１ｄを第４番目の変調光とすると、第１〜４番目の順次の変調光同士の間にそれぞれＴ／４（ｓ）の時間差が生じる。この順番については、この例に限定されるものではなく、遅延部１４０の構成により、任意好適に設定することができる。

時間差が調整された結果、Ｔ／２（ｓ）の時間差が与えられた第１及び第３の変調光１９１ａ及び１９１ｃは、第１の出射側ハーフミラー１２３ａで合波されて、第１の２逓倍光（図中、矢印１９３ａで示す。）となる。また、時間差が調整された結果、Ｔ／２（ｓ）の時間差が与えられた第２及び第４の変調光１９１ｂ及び１９１ｄは、第２の出射側ハーフミラー１２３ｂで合波されて、第２の２逓倍光（図中、矢印１９３ｂで示す。）となる。第１の２逓倍光１９３ａ及び第２の２逓倍光１９３ｂには、Ｔ／４（ｓ）の時間差が与えられているので、これら第１及び第２の２逓倍光１９３ａ及び１９３ｂは、第３の出射側ハーフミラー１２３ｃで合波されて、４逓倍光である出射光（図中、矢印１９５で示す。）となり、出射側光ファイバ１０５を経て出射する。

図２に示したように、光素子集積モジュールを構成すると、第１の入射側ハーフミラー１２１ａから、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄまでのそれぞれの光路長は、互いに同一であり、およそ（３Ｂ＋３Ｃ）／√２となる。また、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄから、第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでのそれぞれの光路長も、互いに同一であり、およそ（３Ｂ＋３Ｃ）／√２である。なお、第１〜３の遅延調整器１４１ａ〜ｃとして、その内部での光路長を変えることで時間差を与える構成が考えられるが、ここでは、遅延調整器内での光路長の違いは考えない。

これに対し、図１に示した先の出願の構成によれば、第１の入射側ハーフミラー２２１ａから、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄまでの光路長は、及び、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄから、第３の出射側ハーフミラー２２３ｃまでの光路長は、互いに同一で、およそ（３Ｂ＋３Ｃ）である。

従って、第１実施形態の光素子集積モジュールの構成での第１の入射側ハーフミラー１２１ａから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長は、先の出願の光素子集積モジュールの構成での光路長の約１／１．４程度になることが期待できる。なお、例えば、ＥＡＭの入射部分又は出射部分に設けられている反射器を、ＥＡＭの入射面又は出射面に備える構成とすれば、反射器とＥＡＭとの間の光路長は０とすることができる。

また、図２に示したように、光素子集積モジュールを構成した場合、第１の入射側ハーフミラー１２１ａから第１及び第４のＥＡＭ１１１ａ及び１１１ｄまでの光路、並びに、第１及び第４のＥＡＭ１１１ａ及び１１１ｄから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路はいずれも、長さが（３Ｂ＋３Ｃ）／√２の直線である。さらに、第１の入射側ハーフミラー１２１ａは、入射光を２分して、一方を透過させて第１の２分岐光１８３ａとし、及び、他方を反射させて光の伝播方向を９０度変換した第２の２分岐光１８３ｂとする。また、第３の出射側ハーフミラー１２３ｃは、第１の２逓倍光１９３ａを反射させて光の伝播を９０度変換し、及び、第２の２逓倍光１９３ｂを透過させることにより、第１及び第２の２逓倍光１９３ａ及び１９３ｂを合波して、４逓倍光である出力光１９５を生成する。従って、４逓倍部１０７の形状を、近似的に正方形と考えることができる。この正方形状の４逓倍部１０７の対角線、すなわち、第１の入射側反射ミラー１２１ａと第３の出射側反射ミラー１２３ｃとを結ぶ直線、の長さは、Ａ＋３Ｂ＋３Ｃであるので、４逓倍部１０７の面積は、（Ａ＋３Ｂ＋３Ｃ）×（Ａ＋３Ｂ＋３Ｃ）／２で与えられる。

これに対し、図１に示した先の出願の構成の場合、第１の入射側ハーフミラー２２１ａは、入射光を２分して、一方を反射させて光の伝播方向を９０度変換した第１の２分岐光２８３ａとし、及び、他方を透過させて第２の２分岐光２８３ｂとする。また、第３の出射側ハーフミラー２２３ｃは、第１の２逓倍光２９３ａを透過させ、及び、第２の２逓倍光２９３ｂを反射させて光の伝播方向を９０度変換することにより、第１及び第２の２逓倍光２９３ａ及び２９３ｂを合波して、４逓倍光である出力光２９５とする。また、第１の入射側ハーフミラー２２１ａから第１及び第４のＥＡＭ２１１ａ及び２１１ｂまでの光路、並びに、第１及び第４のＥＡＭ２１１ａ及び２１１ｂから第３の出射側ハーフミラー２２３ｃまでの光路は、いずれも、長さが３Ｂ＋３Ｃの直線状である。従って、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの光軸に沿った方向（第１の方向）の長さＡを考慮すると、４逓倍部２０７の形状を、近似的に、縦の長さが４Ｂ＋３Ｃであり、横の長さがＡ＋３Ｂ＋３Ｃである長方形と考えることができる。このとき、４逓倍部２０７の面積は、（Ａ＋３Ｂ＋３Ｃ）×（４Ｂ＋３Ｃ）である。

上述したように、第１実施形態の４逓倍部１０７の面積は、（Ａ＋３Ｂ＋３Ｃ）×（Ａ＋３Ｂ＋３Ｃ）／２であり、先の出願の４逓倍部２０７の面積は、（Ａ＋３Ｂ＋３Ｃ）×（４Ｂ＋３Ｃ）である。従って、ＥＡＭの縦方向の長さＡと横方向の幅Ｂとが等しい場合、第１実施形態の構成における４逓倍部１０７の面積は、先の出願の構成における４逓倍部２０７の面積の５０％となる。このように、光素子集積モジュールの面積は、従来の構成に比べて、半分程度にすることが可能となる。

ここでは、ビットインターリーブにより光パルス信号を４逓倍する光素子集積モジュールについて説明したが、第１実施形態の構成は、光パルス信号を２ⁿ逓倍する光素子集積モジュールについても適用できる。図３を参照して光パルス信号を２ⁿ逓倍する光素子集積モジュールについて説明する。

光パルス信号を２ⁿ逓倍する光素子集積モジュールでは、分波部１２０を例えば２ⁿ−１個の入射側ハーフミラーを備える構成として、光パルス信号である入力光（図中、矢印１８０で示す。）を第１〜２ⁿの２ⁿ分岐光（図中、矢印１８６−１〜１８６−２ⁿで示す。）に分波する。変調部１１０は、第１〜２ⁿのＥＡＭ１１０−１〜１１０−２ⁿがそれぞれ備える光軸が互いに平行となり、かつ、第１〜２ⁿのＥＡＭ１１０−１〜１１０−２ⁿに第１〜２ⁿの２ⁿ分岐光が入射する入射面の位置を揃えるように配置している。

合波部１２２は、例えば２ⁿ−１個の出射側ハーフミラーを備えて、第１〜２ⁿの変調光１８６−１〜１８６−２ⁿを合波する構成とすればよい。変調部１１０と合波部１２２の間には、遅延部１４０として、１又は２以上の任意好適な公知の遅延調整器を設けて、第１〜２ⁿの変調光１８６−１〜１８６−２ⁿの、第１〜２ⁿ番目の順次の変調光同士の間に、それぞれＴ／２ⁿ（ｓ）の時間差を生じさせる。

図４を参照して、第１実施形態の光素子集積モジュールの実装例について説明する。図４は、第１実施形態の光素子集積モジュールの実装図の一例を示している。ここで、図２を参照して説明した構成部品については、同じ符号で示している。

第１のＥＡＭ１１１ａ及び第２のＥＡＭ１１１ｂは、第１のＥＡＭ固定板１１５ａ上に固定され、さらに、第１のＥＡＭ固定板１１５ａは、支持体１０１に固定される。第１のＥＡＭ１１１ａの入射側には、第１の入射側反射器１３１ａが備えられていて、この第１の入射側反射器１３１ａによって、第２の入射側ハーフミラー１２１ｂから出射した光の伝播方向を変えて、第１のＥＡＭ１１１ａに入射させる。また、第１のＥＡＭ１１１ａの出射側には、第１の出射側反射器１３３ａが備えられていて、この第１の出射側反射器１３３ａによって、第１のＥＡＭ１１１ａから出射した光の伝播方向を変えて、第１の遅延調整器１４１ａを経て、第１の出射側ハーフミラー１２３ａに入射させる。第２のＥＡＭ１１１ｂの入射側には、第２の入射側反射器１３１ｂが備えられていて、この第２の入射側反射器１３１ｂによって、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃから出射した光の伝播方向を変えて、第２のＥＡＭ１１１ｂに入射させる。また、第２のＥＡＭ１１１ｂの出射側には、第２の出射側反射器１３３ｂが備えられていて、この第２の出射側反射器１３３ｂによって、第２のＥＡＭ１１１ｂから出射した光の伝播方向を変えて、第２の遅延調整器１４１ｂを経て、第２の出射側ハーフミラー１２３ｂに入射させる。

第３のＥＡＭ１１１ｃ及び第４のＥＡＭ１１１ｄは、第２のＥＡＭ固定板１１５ｂ上に固定され、さらに、第２のＥＡＭ固定板１１５ｂは、支持体１０１に固定される。第３のＥＡＭ１１１ｃの入射側には、第３の入射側反射器１３１ｃが備えられていて、この第３の入射側反射器１３１ｃによって、第２の入射側ハーフミラー１２１ｂから出射した光の伝播方向を変えて、第３のＥＡＭ１１１ｃに入射させる。また、第３のＥＡＭ１１１ｃの出射側には、第３の出射側反射器１３３ｃが備えられていて、この第３の出射側反射器１３３ｃによって、第３のＥＡＭ１１１ｃから出射した光の光路を変えて、第１の出射側ハーフミラー１２３ａに入射させる。第４のＥＡＭ１１１ｄの入射側には、第４の入射側反射器１３１ｄが備えられていて、この第４の入射側反射器１３１ｄによって、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃから出射した光の光路を変えて、第４のＥＡＭ１１１ｄに入射させる。また、第４のＥＡＭ１１１ｄの出射側には、第４の出射側反射器１３３ｄが備えられていて、この第４の出射側反射器１３３ｄによって、第４のＥＡＭ１１１ｄから出射した光の光路を変えて、第３の遅延調整器１４１ｃを経て、第２の出射側ハーフミラー１２３ｂに入射させる。

第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの長さＡを２４ｍｍ、幅Ｂを１２ｍｍとし、及び、隣り合うＥＡＭの第２の方向の配置間隔Ｃを３ｍｍとする。第１〜３の入射側ハーフミラー１２１ａ〜ｃ、第１〜３の出射側ハーフミラー、第１〜４の入射側反射器１３１ａ〜ｄ、及び、第１〜４の出射側反射器１３３ａ〜ｄが、支持板１０１上で占める部分は、一辺が５ｍｍの正方形状とする。なお、ハーフミラー及び反射器は、光路長に対して、実質的には影響しない。第１〜３の遅延調整器１４１ａ〜ｃは、光軸に沿った長さを８ｍｍとし、及び、幅を５ｍｍとするが、ハーフミラー及び反射器と同様に、光路長に対して、実質的には影響しない。

上述した素子を用いた場合、第１の入射側ハーフミラー１２１ａから第１〜第４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれまでの光路、及び、第１〜第４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路の長さは、約３２ｍｍとなる。また、このときの光素子集積モジュールの面積は約３８００ｍｍ²となる。

図５を参照して、先の出願の光素子集積モジュールの実装例について説明する。図５は、先の出願の光素子集積モジュールの実装図の一例を示している。ここで、図１を参照して説明した構成部品については、同じ符号で示している。

第１のＥＡＭ２１１ａ及び第２のＥＡＭ２１１ｂは、第１のＥＡＭ固定板２１５ａ上に固定され、さらに、第１のＥＡＭ固定板２１５ａは、支持体２０１に固定される。第１のＥＡＭ２１１ａの入射側には、第１の入射側反射器２３１ａが備えられていて、この第１の入射側反射器２３１ａによって、第２の入射側ハーフミラー２２１ｂから出射した光の伝播方向を変えて、第１のＥＡＭ２１１ａに入射させる。第１のＥＡＭ２１１ａから出射した第１の変調光（図１では符号２９１ａで示す）は、第１の遅延調整器２４１ａを経て、第１の出射側ハーフミラー２２３ａに入射する。また、第２のＥＡＭ２１１ｂの入射側には、第２の入射側反射器２３１ｂが備えられていて、この第２の入射側反射器２３１ｂによって、第３の入射側ハーフミラー２２１ｃから出射した光の伝播方向を変えて、第２のＥＡＭ２１１ｂに入射させる。また、第２のＥＡＭ２１１ｂから出射した第２の変調光（図１では符号２９１ｂで示す）は、第２の遅延調整器２４１ｂを経て、第２の出射側ハーフミラー２２３ｂに入射する。

第３のＥＡＭ２１１ｃ及び第４のＥＡＭ２１１ｄは、第２のＥＡＭ固定板２１５ｂ上に固定され、さらに、第２のＥＡＭ固定板２１５ｂは、支持体２０１に固定される。第３のＥＡＭ２１１ｃの出射側には、第１の出射側反射器２３３ａが備えられていて、この第１の出射側反射器２３３ａによって、第３のＥＡＭ２１１ｃから出射した光の伝播方向を変えて、第１の出射側ハーフミラー２２３ａに入射させる。また、第４のＥＡＭ２１１ｄの出射側には、第２の出射側反射器２３３ｂが備えられていて、この第２の出射側反射器２３３ｂによって、第４のＥＡＭ２１１ｄから出射した光の伝播方向を変えて、第３の遅延調整器２４１ｃを経て、第２の出射側ハーフミラー２２３ｂに入射させる。

図４を参照して説明した第１実施形態と同様に第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄの長さＡを２４ｍｍ、幅Ｂを１２ｍｍとし、及び、隣り合うＥＡＭの第２の方向の配置間隔Ｃを３ｍｍとする。第１〜３の入射側ハーフミラー２２１ａ〜ｃ、第１〜３の出射側ハーフミラー２２３ａ〜ｃ、第１及び第２の入射側反射器２３１ａ及び２３１ｂ、及び、第１及び第２の出射側反射器２３３ａ及び２３３ｂが、支持板２０１上で占める部分は、一辺が５ｍｍの正方形状とする。なお、ハーフミラー及び反射器は、光路長に対して、実質的には影響しない。第１〜３の遅延調整器２４１ａ〜ｃは、光軸に沿った長さを８ｍｍとし、及び、幅を５ｍｍとするが、ハーフミラー及び反射器と同様に、光路長に対して、実質的には影響しない。

上述した素子を用いた場合、第１の入射側ハーフミラー２２１ａから第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄのそれぞれまでの光路、並びに、第１〜４のＥＡＭ２１１ａ〜ｄのそれぞれから第３の出射側ハーフミラー２２３ｃまでの光路の長さは、約４５ｍｍとなる。また、このときの光素子集積モジュールの面積は約５７００ｍｍ²となる。

光路の長さについては、先の出願の４５ｍｍに対して、第１実施形態ではおよそ１／１．４の３２ｍｍであり、期待通りの結果が得られている。これに対し、光素子集積モジュールの面積については、先の出願の５７００ｍｍ²に対して、第１実施形態ではおよそ１／１．５の３８００ｍｍ²であり、１／２の小型化までには至っていない。これは、ＥＡＭの長さＡが２４ｍｍであって、ＥＡＭの幅Ｂの１２ｍｍよりも大きいこと、また、図１及び図２を参照して説明した概略では、４逓倍部として、ＥＡＭやハーフミラーなどの光機能素子が内包された状態を想定していることによる。

ここでは、４逓倍の光時分割多重装置について説明しているが、８逓倍、１６逓倍と、逓倍数を増やしていけば、ＥＡＭの長さＡや、光機能素子の逓倍部に含まれない部分などの寄与が相対的に小さくなり、先の出願の面積に対して、１／２に近づくと想定される。

（第２実施形態）
図６を参照して、第２実施形態の光素子集積モジュールについて説明する。図６は第２実施形態の光素子集積モジュールの実装図の一例である。

第２実施形態の光素子集積モジュールは、第１実施形態の光素子集積モジュールに対して、第１〜４の入射側光軸調整用反射器１３５ａ〜１３５ｄ及び第１〜４の出射側光軸調整用反射器１３７ａ〜１３７ｄを備えていて、かつ、第１〜３の遅延調整器１４１ａ〜ｃを備えない点が異なる。

第１の入射側光軸調整用反射器１３５ａは、第２の入射側ハーフミラー１２１ｂと第１の入射側反射器１３２ａの間に設けられている。第２の入射側光軸調整用反射器１３５ｂは、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃと第２の入射側反射器１３２ｂの間に設けられている。第３の入射側光軸調整用反射器１３５ｃは、第２の入射側ハーフミラー１２１ｂと第３の入射側反射器１３２ｃの間に設けられている。さらに、第４の入射側光軸調整用反射器１３５ｄは、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃと第４の入射側反射器１３２ｄの間に設けられている。

第１の出射側光軸調整用反射器１３７ａは、第１の出射側反射器１３４ａと第１の出射側ハーフミラー１２３ａの間に設けられている。第２の出射側光軸調整用反射器１３７ｂは、第２の出射側反射器１３４ｂと第２の出射側ハーフミラー１２３ｂの間に設けられている。第３の出射側光軸調整用反射器１３７ｃは、第３の出射側反射器１３４ｃと第１の出射側ハーフミラー１２３ａの間に設けられている。さらに、第４の出射側光軸調整用反射器１３７ｄは、第４の出射側反射器１３４ｄと第２の出射側ハーフミラー１２３ｂの間に設けられている。

第１〜４の入射側反射器１３２ａ〜ｄ及び第１〜４の入射側光軸調整用反射器１３５ａ〜ｄは、反射面が回転可能であって、光路に対する反射面の傾きを調整できる。反射面の回転機構は、従来公知の任意好適な手法で構成することができる。第２の入射側ハーフミラー１２１ｂを透過した光の伝播方向は、第１の入射側光軸調整用反射器１３５ａの反射面の回転により、光路に対する反射面の傾きが調整され、第１の入射側反射器１３２ａの反射面へ向かう光路へと変えられる。第１の入射側光軸調整用反射器１３５ａで反射した光の光路は、第１の入射側反射器１３２ａの反射面の回転により、光路に対する反射面の傾きが調整され、第１のＥＡＭ１１１ａの入射側の光軸に一致する光路へ変えられる。同様に、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃで反射した光の光路は、第２の入射側光軸調整用反射器１３５ｂ及び第２の入射側反射器１３２ｂの反射面の回転により、第２のＥＡＭ１１１ｂの入射側の光軸に一致する光路へ変えられ、第２の入射側ハーフミラー１２１ｂで反射した光の光軸は、第３の入射側光軸調整用反射器１３５ｃ及び第３の入射側反射器１３２ｃの反射面の回転により、第３のＥＡＭ１１１ｃの入射側の光軸に一致する光路へ変えられ、さらに、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃを透過した光の光路は、第４の入射側光軸調整用反射器１３５ｄ及び第４の入射側反射器１３２ｄの反射面の回転により、第４のＥＡＭ１１１ｄの入射側の光軸に一致する光路へ変えられる。第１の入射側光軸調整用反射器１３５ａと第１の入射側反射器１３２ａとで、第１の入射側光路変換部１４３ａを構成し、第２の入射側光軸調整用反射器１３５ｂと第２の入射側反射器１３２ｂとで、第２の入射側光路変換部１４３ｂを構成し、第３の入射側光軸調整用反射器１３５ｃと第３の入射側反射器１３２ｃとで、第３の入射側光路変換部１４３ｃを構成し、さらに、第４の入射側光軸調整用反射器１３５ｄと第４の入射側反射器１３２ｄとで、第４の入射側光路変換部１４３ｄを構成する。

第１〜４の出射側反射器１３４ａ〜ｄ及び第１〜４の出射側光軸調整用反射器１３７ａ〜ｄは、反射面が回転可能であって、光路に対する反射面の傾きを調整できる。反射面の回転機構は、従来公知の任意好適な手法で構成することができる。第１のＥＡＭ１１１ａから出射した光の光路は、第１の出射側反射器１３４ａの反射面の回転により、光路に対する反射面の傾きが調整され、第１の出射側光軸調整用反射器１３７ａの反射面へ向かう光路へと変えられる。第１の出射側反射器１３４ａで反射した光の光路は、第１の出射側光軸調整用反射器１３７ａの反射面の回転により、光路に対する反射面の傾きが調整され、第２の出射側光ファイバ１０５ｂの入射側の光軸に一致する光路へ変えられる。同様に、第２のＥＡＭ１１１ｂから出射した光の光路は、第２の出射側光軸調整用反射器１３７ｂ及び第２の出射側反射器１３４ｂの反射面の回転により、第４の出射側光ファイバ１０５ｄの入射側の光軸に一致する光路へ変えられ、第３のＥＡＭ１１１ｃから出射した光の伝播方向は、第３の出射側光軸調整用反射器１３７ｃ及び第３の出射側反射器１３４ｃの反射面の回転により、第３の出射側光ファイバ１０５ｃの入射側の光軸に一致する光路へ変えられ、さらに、第４のＥＡＭ１１１ｄから出射した光の光路は、第４の出射側光軸調整用反射器１３７ｄ及び第４の出射側反射器１３４ｄの反射面の回転により、第１の出射側光ファイバ１０５ａの入射側の光軸に一致する光路へ変えられる。第１の出射側光軸調整用反射器１３７ａと第１の出射側反射器１３４ａとで、第１の出射側光路変換部１４５ａを構成し、第２の出射側光軸調整用反射器１３７ｂと第２の出射側反射器１３４ｂとで、第２の出射側光路変換部１４５ｂを構成し、第３の出射側光軸調整用反射器１３７ｃと第３の出射側反射器１３４ｃとで、第３の出射側光路変換部１４５ｃを構成し、さらに、第４の出射側光軸調整用反射器１３７ｄと第４の出射側反射器１３４ｄとで、第４の出射側光路変換部１４５ｄを構成する。

ここで、第１〜４の出射側反射器１３４ａ〜ｄは、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの出射側の光軸上を移動できる構成となっている。この第１〜４の出射側反射器１３４ａ〜ｄの移動機構は、従来公知の任意好適な手法で構成することができる。第１〜４の出射側反射器１３４ａ〜ｄを、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの出射側の光軸上を移動させることで、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの出射端から、第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長を変化させることができる。第１〜４の出射側反射器１３４ａ〜ｄの移動できる範囲は、光時分割多重装置の設定に応じて決められる。例として、４０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号を４逓倍して、１６０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号を得る場合について説明する。４０Ｇｂｉｔ／ｓの光信号は、空間中で、約７．５ｍｍ間隔で光強度のピークを有しているので、ビットインターリーブで４逓倍すると、第１の変調光１９１ａと第４の変調光１９１ｄとでは、７．５ｍｍ×３／４＝５．６ｍｍだけ、離れた位置にピークが存在する。従って、第１〜４の出射側反射器１３４ａ〜ｄの移動できる範囲は、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄの出射端から、第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長に６ｍｍ程度の差が与えられるように設定すれば良い。

一般に、ＥＡＭ及び光ファイバの入出力端の光軸は、一定に定まらない。このため、光素子集積モジュールの実装にあたり、入射側光ファイバを経て入射して、出射側光ファイバを経て出射される光が、最も結合効率の良い光路を伝播するように、光学部品を実装することが難しい。

これに対し、第２実施形態の光素子集積モジュールでは、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれの入射側に、第１〜４の入射側光路変換部１４３ａ〜ｄを備え、また、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれの出射側に、第１〜４出射側光路変換部１４５ａ〜ｄを備えている。従って、入射側光ファイバ１０３、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜ｄ、及び、第１〜４の出射側光ファイバ１０５ａ〜ｄを支持体１０１に固定した後に、光素子集積モジュール内を伝播する光の光路が最も結合効率の良い光路となるように、光軸合わせが可能となる。

さらに、第２実施形態の光素子集積モジュールでは、第１〜４の出射側反射器１３４ａ〜１３４ｄを、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄの出射側の光軸に沿って移動することで、光路長差を与えられる。従って、第１実施形態の光素子集積モジュールが備える第１〜３の遅延調整器１４１ａ〜ｃが不要となる。

ここでは、ビットインターリーブにより光パルス信号を４逓倍する光素子集積モジュールについて説明したが、第２実施形態の構成は、第１実施形態と同様に光パルス信号を２ⁿ逓倍する光素子集積モジュールについても適用できる。

また、第２実施形態の光素子集積モジュールは、出力端子として第１〜４の出射側光ファイバ１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ及び１０５ｄの４つの光ファイバを備えている。

ここでは、第１の出射側ハーフミラー１２３ａを透過した第１の変調光１９１ａと第１の出射側ハーフミラー１２３ａで反射した第３の変調光１９１ｃとが合波されて、第１の２逓倍光１９３ａとなる。また、第２の出射側ハーフミラー１２３ｂで反射した第２の変調光１９１ｂと第２の出射側ハーフミラー１２３ｂを透過した第４の変調光１９１ｄとが合波されて、第２の２逓倍光１９３ｂとなる。第３の出射側ハーフミラー１２３ｃで反射した第１の２逓倍光１９３ａと第３の出射側ハーフミラー１２３ｃを透過した第２の２逓倍光１９３ｂとが合波されて、４逓倍光１９５ａとなり、第１の出射側光ファイバ１０５ａから出力光として出射される。また、第３の出射側ハーフミラー１２３ｃを透過した第１の２逓倍光１９３ａと第３の出射側ハーフミラー１２３ｃで反射した第２の２逓倍光１９３ｂとが合波された光信号１９５ｂが、第２の出射側光ファイバ１０５ｂから出射され、第１の出射側ハーフミラー１２３ａで反射された第１の変調光１９１ａと第１の出射側ハーフミラー１２３ａを透過した第３の変調光１９１ｃとが合波された光信号１９５ｃが、第３の出射側光ファイバ１０５ｃから出射され、さらに、第２の出射側ハーフミラー１２３ｂを透過した第２の変調光１９１ｂと第２の出射側ハーフミラー１２３ｂで反射した第４の変調光１９１ｄとが合波された光信号１９５ｄが、第４の出射側光ファイバ１０５ｄから出射される。第１の出射側光ファイバ１０５ａから４逓倍光１９５ａを出射光として出射してＯＴＤＭ通信を行いながら、第２〜４の出射側光ファイバ１０５ｂ〜１０５ｄから出射される光信号１９５ｂ〜１９５ｄをモニタできるので、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄの調整を行いながら、光時分割多重装置である光素子集積モジュールを働かせることができる。

（第３実施形態）
図７を参照して、第３実施形態の光素子集積モジュールについて説明する。図６は第３実施形態の光素子集積モジュールの実装図の一例である。

図６を参照して説明した第２実施形態の光素子集積モジュールでは、第１の入射側ハーフミラー１２１ａと第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれとの間の光路長を等しくするために、及び、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれと第３の出射側ハーフミラー１２３ｃとの間の光路長を等しくするために、第１の入射側ハーフミラー１２１ａ及び第３の出射側ハーフミラー１２３ｃは、中心線上に設けられている。ここで、中心線は、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄの光軸に平行な仮想線であり、中心線から第１のＥＡＭ１１１ａ及び第４のＥＡＭ１１１ｄのそれぞれまでの距離が互いに等しく、かつ、中心線から第２のＥＡＭ１１１ｂ及び第３のＥＡＭ１１１ｃのそれぞれまでの距離が互いに等しくなるように定められている。ビットインターリーブを行うための時間差は、第１〜４の出射側反射器１３４ａ〜１３４ｄを移動することで得られる光路差により与えられる。

これに対し、第３実施形態では、第１の入射側ハーフミラー１２１ａ及び第２の入射側ハーフミラー１２１ｂ間の光路長、並びに、第１の入射側ハーフミラー１２１ａ及び第３の入射側ハーフミラー１２１ｃ間の光路長を等しくＬとする。第２の入射側ハーフミラー１２１ｂ及び第１の入射側光軸調整用反射器１３５ａ間の光路長、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃ及び第２の入射側光軸調整用反射器１３５ｂ間の光路長、第２の入射側ハーフミラー１２１ｂ及び第３の入射側光軸調整用反射器１３５ｃ間の光路長、並びに、第３の入射側ハーフミラー１２１ｃ及び第４の入射側光軸調整用反射器１３５ｄ間の光路長を全て等しくＭとする。出射側も入射側と同様に、第１の出射側光軸調整用反射器１３７ａ及び第１の出射側ハーフミラー１２３ａ間の光路長、第２の出射側光軸調整用反射器１３７ｂ及び第２の出射側ハーフミラー１２３ｂ間の光路長、第３の出射側光軸調整用反射器１３７ｃ及び第１の出射側ハーフミラー１２３ａ間の光路長、並びに、第４の出射側光軸調整用反射器１３７ｄ及び第２の出射側ハーフミラー１２３ｂ間の光路長を全て等しくＭとする。また、第１の出射側ハーフミラー１２３ａ及び第３の出射側ハーフミラー１２３ｃ間の光路長、並びに、第２の出射側ハーフミラー１２３ｂ及び第３の出射側ハーフミラー１２３ｃ間の光路長を等しくＬとする。このとき、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれの出射面から、第１〜４の出射側光軸調整用反射器１３７ａ〜１３７ｄのそれぞれまでの光路長をＰとする。このとき、第１〜４のＥＡＭ１１１ａ〜１１１ｄのそれぞれの出射面から第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長はＰ＋Ｌ＋Ｍになる。

この状態で、第１〜３の出射側ハーフミラー１２３ａ〜ｃを中心線に対して直角方向にＮだけずらすと、第１の出射側反射器１３４ａ及び第１の出射側光軸調整用反射器１３７ａ間の光路長、並びに、第２の出射側反射器１３４ｂ及び第２の出射側光軸調整用反射器１３７ｂ間の光路長はＮだけ長くなる。一方、第３の出射側反射器１３４ｃ及び第３の出射側光軸調整用反射器１３７ｃ間の光路長、並びに、第４の出射側反射器１３４ｄ及び第４の出射側光軸調整用反射器１３７ｄ間の光路長はＮだけ短くなる。従って、第１のＥＡＭ１１１ａ及び第２のＥＡＭ１１１ｂから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長はＰ＋Ｌ＋Ｍ＋Ｎとなり、第３のＥＡＭ１１１ｃ及び第４のＥＡＭ１１１ｄから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長はＰ＋Ｌ＋Ｍ―Ｎとなる。また、第１の出射側反射器１３４ａを、第１のＥＡＭ１１１ａの出射側の光軸に沿って動かし、光路長をＱだけ長くする。同様に、第３の出射側反射器１３４ｃを、第３のＥＡＭ１１１ｃの出射側の光軸に沿って動かし、光路長をＱだけ長くする。このとき、第１のＥＡＭ１１１ａから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長はＰ＋Ｌ＋Ｍ＋Ｎ＋Ｑとなり、第２のＥＡＭ１１１ｂから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長はＰ＋Ｌ＋Ｍ＋Ｎとなり、第３のＥＡＭ１１１ｃから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長はＰ＋Ｌ＋Ｍ−Ｎ＋Ｑとなり、及び、第４のＥＡＭ１１１ｄから第３の出射側ハーフミラー１２３ｃまでの光路長はＰ＋Ｌ＋Ｍ―Ｎとなる。

従って、Ｎ及びＱを、Ｔ／４（ｓ）の時間差を与える光路長差を与える大きさにすると、第１番目の変調光である第４の変調光１９１ｄ、第２番目の変調光である第３変調光１９１ｃ、第３番目の変調光である第２変調光１９１ｂ、及び、第４番目の変調光である第１変調光１９１ａは、この順に、Ｔ／４（ｓ）の時間差となる。

４０Ｇｂｉｔ／ｓを４逓倍して、１６０Ｇｂｉｔ／ｓの光時分割多重信号とする場合、Ｔ／４（ｓ）の時間差を与える光路長差は約１．８７５ｍｍであるので、Ｎを１．８７５ｍｍとし、第２及び第４の出射側反射器１３４ｂ及び１３４ｄを１．８７５ｍｍの光路長差を与えるように動かせば良い。

このように構成することで、第１〜４の出射側反射器の稼動範囲は２ｍｍ程度となるので、稼動範囲が６ｍｍ程度必要である第２実施形態に比べて、さらに、モジュールサイズが低減される。

ここでは、ビットインターリーブにより光パルス信号を４逓倍する光素子集積モジュールについて説明したが、第３実施形態の構成は、第１実施形態と同様に光パルス信号を２ⁿ逓倍する光素子集積モジュールについても適用できる。

先の出願の光素子集積モジュールの概略構成図 第１実施形態の光素子集積モジュールの概略構成図 ２ⁿ逓倍の光素子集積モジュールの概略構成図 第１実施形態の光素子集積モジュールの実装図 先の出願の光素子集積モジュールの実装図 第２実施形態の光素子集積モジュールの概略構成図 第３実施形態の光素子集積モジュールの実装図

符号の説明

１００、２００ 光素子集積モジュール
１０１、１０１ｂ、１０１ｃ、２０１ 支持体
１０３、２０３ 入射側光ファイバ
１０５、２０５ 出射側光ファイバ
１０７、２０７ 逓倍部
１１１ 変調部
１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ 変調器（ＥＡＭ）
１２１ 分岐部
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ 入射側ハーフミラー
１２３ 合波部
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ 出射側ハーフミラー
１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ、１３１ｄ 入射側反射器
１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ、１３２ｄ 入射側反射器
１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄ 出射側反射器
１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃ、１３４ｄ 出射側反射器
１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ 入射側光軸調整用反射器
１３７ａ、１３７ｂ、１３７ｃ、１３７ｄ 出射側光軸調整用反射器
１４１ 遅延部
１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ 遅延調整器
１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃ、１４３ｄ 入射側光軸調整部
１４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃ、１４５ｄ 出射側光軸調整部
２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄ ＥＡＭ
２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ 入射側ハーフミラー
２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃ 出射側ハーフミラー
２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ 遅延調整器

Claims (4)

1. 光パルス信号を第１〜２ⁿ（ｎは１以上の自然数とする。）番目の２ⁿ分岐光に分波する分波部と、
   前記第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光のそれぞれに対し強度変調を与えることにより、第１〜２ⁿ番目の変調光を生成する変調部と、
   前記第１〜２ⁿ番目の変調光を合波する合波部と、
   前記変調部と前記合波部の間に設けられ、前記合波部で合波される前記第１〜２ⁿ番目の順次の変調光同士間にそれぞれＴ／２ⁿ（ｓ）の時間差を生じさせる遅延部と
   を備える光素子集積モジュールであって、
   前記変調部は、第１〜２ⁿ番目の変調器を備え、
   前記第１〜２ⁿ番目の変調器は、該第１〜２ⁿ番目の変調器がそれぞれ備える光軸が互いに平行となり、かつ、前記第１〜２ⁿ番目の変調器に第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光が入射する該変調器の入射面が同一平面に含まれる位置に、それぞれ設定されていて、
   前記分波部から前記第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの光路長を等しくしてある
   ことを特徴とする光素子集積モジュール。
2. 前記分波部から前記第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの間に、第１〜２ⁿ番目の入射側光路調整部と、
   前記第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれから前記合波部までの間に、第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の光素子集積モジュール。
3. 前記第１〜２ⁿ番目の入射側光路調整部及び前記第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部はそれぞれ一対の反射器を備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の光素子集積モジュール。
4. 光パルス信号を第１〜２ⁿ（ｎは１以上の自然数とする。）番目の２ⁿ分岐光に分波する分波部と、
   前記第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光のそれぞれに対し強度変調を与えることにより、第１〜２ⁿ番目の変調光を生成する変調部と、
   前記第１〜２ⁿ番目の変調光を合波する合波部と
   を備える光素子集積モジュールであって、
   前記変調部は、第１〜２ⁿ番目の変調器を備え、
   前記第１〜２ⁿ番目の変調器は、該第１〜２ⁿ番目の変調器がそれぞれ備える光軸が互いに平行となり、かつ、前記第１〜２ⁿ番目の変調器に第１〜２ⁿ番目の２ⁿ分岐光が入射する該変調器の入射面が同一平面に含まれる位置に、それぞれ設定されていて、
   前記分波部から前記第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの間に、一対の反射器を備える第１〜２ⁿ番目の入射側光路調整部を備え、
   前記第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれから前記合波部までの間に、一対の反射器を備える第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部を備え、
   前記分波部から前記第１〜２ⁿ番目の変調器のそれぞれまでの光路長が等しく、かつ、前記合波部で合波される前記第１〜２ⁿ番目の順次の変調光同士間にそれぞれＴ／２ⁿ（ｓ）の時間差を生じさせるために前記第１〜２ⁿ番目の出射側光路調整部が備える一対の反射器の一方または双方の位置が調整可能である
   ことを特徴とする光素子集積モジュール。