JP2006259600A - 干渉型光信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で、高い消光比を得ることができる干渉型光信号処理装置を提供すること。
【解決手段】干渉器の位相変化に吸収変化が伴う干渉型光集積回路１であって、ＭＺ部３の前段に設けられた入力側光カプラ２の光分岐比がＭＺ部３の後段に設けられた出力側光カプラ４への光出力がほぼ同一となるように設定され、出力側光カプラ４の後段に設けられ出力側光カプラ４からの光入力を該光入力レベルに対応させて２値のデジタル波形に整形して光出力する消光比改善素子５を備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、マッハツェンダ（ＭＺ）型干渉器などの干渉器を用いた干渉型光信号処理装置に関し、特に干渉器の位相変化に吸収変化が伴う干渉型光信号処理装置に関するものである。

従来から、ＭＺ型干渉器は、変調器、波長変換器、光スイッチなどの光制御デバイスに用いられている。このＭＺ型干渉器は、一対の光導波路を有し、この一対の光導波路の前段に光分波器を設け、後段に光合波器を設けた素子であり、光分波器によって分波された光は、各光導波路で位相変調を受け、光合波器によって再び合波され、このときの干渉によって光強度を変調する。

近年における半導体微細加工技術の進展によって、ＭＺ型干渉器を半導体によって精度良く作製できるようになっている。この半導体ＭＺ型干渉器光デバイスは、既に実用化されているＬｉＮｂＯ₃を用いた光デバイスに比べ、素子を小さくできる点、動作電圧を小さくできる点、光源等の能動デバイスとの集積が可能である点など多くの利点を有している。なお、ＭＺ型干渉器は、光通信分野だけでなく、干渉動作を必要とするセンサなどの分野にも注目されている。

特開平５−２１９５号公報

しかしながら、半導体ＭＺ型干渉器は、一般に、動作原理として量子井戸構造の電界吸収効果（量子閉じ込めシュタルク効果やフランツ−ケルディシュ効果）を用いているため、位相変調のときに、吸収変化と屈折率変化とを分離することができず、消光比を大きくすることができないという問題点があった。

図１４に示すように量子井戸構造では、電界Ｅが加わったとき（実線）と加わらないとき（破線）との吸収係数の波長依存性が異なり、電圧Ｅを加えるとこの吸収係数が変化するとともに屈折率が変化する。たとえば、波長λ１では、矢印で示すように屈折率変化と吸収係数変化とが同時に起こり、これらを分離することができない。この結果、合波器による合波のとき、干渉による強度差を大きくとることができず、消光比が悪くなる。

特に、干渉器を光スイッチなどに適用する場合、求められる消光比は−４０ｄＢ程度であるのに対し、この電界吸収効果を用いた半導体ＭＺ型干渉器で実現できる消光比は現在−２５ｄＢ程度であり、実用に耐えない。このため、各研究機関などでは、吸収変化の少ない波長領域での屈折率変化を用い、吸収変化の影響を小さくするようにしているが、ＭＺ型干渉器の両アーム間に１０％程度の光強度の違いがあっても消光比は悪くなってしまい、結果的に実用に耐え得るものではない。さらに、この吸収変化が少ない波長領域では、屈折率変化も小さくなり、この屈折率変化を補う必要があることから、ＭＺ型干渉器の素子長が長くなるという問題点があった。

ここで、高速変調動作を必要とするＭＺ型干渉器では、素子長が長くなると、電界と光との速度整合をとる必要が生じ、進行波型電極などの複雑な電極パターンや高周波ロスを減らすための構造を設けるなど、素子の大型化に加え、構成が複雑になるという問題点があった。

なお、光スイッチや光変調器には、方向性結合器を単体で用いたものがある（特許文献１参照）が、この光デバイスは、作製や設計誤差の許容範囲が狭い。

この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型で、高い消光比を得ることができる干渉型光信号処理装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる干渉型光信号処理装置は、干渉器の位相変化に吸収変化が伴う干渉型光信号処理装置であって、前記干渉器の前段に設けられた入力側光カプラで分けられた光が前記干渉器の後段に設けられた出力側光カプラへ入力する際、分岐光が互いにほぼ同一となるように前記入力側カプラの分岐比が設定されることを特徴とする。

また、請求項２にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記出力側光カプラの後段に設けられ、前記出力側光カプラからの光入力を該光入力レベルに対応させて２値のデジタル波形に整形して光出力する消光比改善素子を備えたことを特徴とする。

また、請求項３にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記入力側光カプラは、方向性結合器であることを特徴とする。

また、請求項４にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記入力側光カプラは、マルチモード干渉型カプラであることを特徴とする。

また、請求項５にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記消光比改善素子は、半導体光アンプ、可飽和吸収体または半導体電界吸収素子のいずれかであることを特徴とする。

また、請求項６にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記出力側光カプラは、前記干渉器に入力される入力信号に正転する光信号と反転する光信号を出力する２つの出力ポートを有し、前記入力側光カプラに入力される光入力をアドドロップするスイッチとして機能することを特徴とする。

また、請求項７にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記入力側光カプラの前段に該入力側光カプラに入力されるレーザ光を出力する半導体レーザを設けたことを特徴とする。

また、請求項８にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記出力側光カプラの光出力をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段がモニタした光出力の消光比が最大となるように前記入力側光カプラの光分岐比を可変制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項９にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記制御手段は、前記モニタ手段がモニタした光出力の消光比が最大となるように前記入力側光カプラの光分岐比および前記干渉器の位相変化を可変制御することを特徴とする。

また、請求項１０にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、前記入力側光カプラ、前記干渉器、前記出力側光カプラを含む光導波路が半導体活性層によって形成されることを特徴とする。

また、請求項１１にかかる干渉型光信号処理装置は、上記の発明において、１つの半導体基板上に形成された半導体集積回路であることを特徴とする。

この発明にかかる干渉型光信号処理装置では、位相変化に吸収変化が伴う干渉器の前段に設けられた入力側光カプラの光分岐比が、前記干渉器の後段に設けられた出力側光カプラへの光出力がほぼ同一となるように設定されるようにしているので、干渉器の吸収変化があるにもかかわらず高い消光比を得ることができるとともに、吸収変化を気にせずに屈折率を大きくとることができるため、干渉器の素子長を短くでき、小型化を促進することができるという効果を奏する。

以下、この発明を実施するための最良の形態である干渉型光集積回路について説明する。

（実施の形態１）
図１は、干渉型光信号処理装置としての干渉型光集積回路の概要構成を示す図である。図１において、この干渉型光集積回路１は、ＩｎＰなどの半導体基板上に、消光比が最大となる光分岐比で入力光Ｓ０を光分岐する入力側光カプラ２、この分岐された光をＭＺ型の干渉器によって位相変調するＭＺ部３、ＭＺ部３の各アーム３−１，３−２から出力された光を合波する出力側光カプラ４、出力側光カプラ４から出力された光を、透過特性をもつ材料によって２値のデジタル波形に波形整形して出力する消光比改善素子５を有する。ここで、この干渉型光集積回路１は、波長多重光通信システムなどに用いられるアドドロップスイッチとして機能する。すなわち、入力光Ｓ０は、ＭＺ部３に入力される入力信号Ｓのオンオフに応じて消光比改善素子５の２つのポートから出力光Ｓ１，Ｓ２を出力し、たとえば入力信号Ｓがオンのとき出力光Ｓ１がオン状態になり出力光Ｓ２がオフ状態となって入力光Ｓ０を出力光Ｓ１として出力し、入力信号Ｓがオフのとき出力光Ｓ２がオン状態になり出力光Ｓ１がオフ状態となって入力光Ｓ０を出力光Ｓ２として出力する方路切替を行う。ここで、ＭＺ部３の各アーム３−１，３−２は、それぞれ量子井戸構造の活性層によって光導波路が形成され、電圧印加によって屈折率変化が生じるとともに吸収係数変化も生じる。

入力側光カプラ２は、方向性結合器によって実現され、入力光Ｓ０を、光導波路Ｌ１を介して入力し、光導波路Ｌ３，Ｌ４に分岐する。この入力側光カプラ２の光分岐比は、出力側光カプラ４における合波消光比が最大となるように予め設定される。たとえば、電圧印加部６による電圧印加によって入力側光カプラ４の屈折率を変化させて方向性結合器の結合係数を制御し、これによって光分岐比を設定する。

ＭＺ部３は、入力側光カプラ２の出力側が接続される光導波路Ｌ３，Ｌ４がそれぞれアーム３−１，３−２に接続され、電圧印加部７に入力される入力信号Ｓに応じて各アーム３−１，３−２に電圧を印加し、屈折率を変化させることによって入力される光の位相を変化させ、各光導波路Ｌ５，Ｌ６を介して出力側光カプラ４に出力する。たとえば、アーム３−１に電圧を印加し、アーム３−２を通過する光の位相に対して反転する位相に変化させ、出力側光カプラ４による干渉によって光出力を零として出力する。

ここで、各アーム３−１，３−２は、屈折率変化とともに吸収係数変化も同時に生じる。このため、屈折率変化によって位相を反転することができても、屈折率変化に伴って吸収係数変化が生じるため、反転された光出力の強度と反転されない光出力の強度とが等しくないため、干渉による完全な相殺ができなくなり、消光比が劣化する。このため、入力側光カプラ２は、各アーム３−１，３−２に対する光入力の比率を等しくせず、出力側光カプラ４におかる光出力の強度が同じになるように、吸収係数変化分の光の吸収を補う光分岐比で各アーム３−１，３−２に出力する。すなわち、入力側光カプラ２によって予め両アーム３−１，３−２の光強度に差をつけておくことによって、動作時の吸収変化による両アーム間の光強度の不均衡を是正するようにしている。

図２は、光分岐比ＳＲをパラメータとして変化させたときの吸収係数の比に対する消光比の変化を示す図である。両アーム３−１，３−２の吸収係数が等しい場合、図２に示すように、光分岐比ＳＲを「１」にしておくことによって、消光比を−６０ｄＢにすることができる。ここで、吸収係数の比に対する消光比の変化特性は、図２に示すように、高い消光比がとれる範囲が狭い。たとえば、吸収係数の比が「０．９」になると、消光比は−２０ｄＢ程度に劣化する。この場合、この実施の形態１では、光分岐比ＳＲを予め「０．８」に設定しておくことによって、吸収係数の比が「０．９」のときに最大の消光比として−５７ｄＢを得ることができる。この光分岐比ＳＲの設定は、上述したように電圧印加による光導波路の屈折率変化によって得ることができる。

消光比改善素子５は、透過特性をもつ材料によって形成される。すなわち、図３に示すように、入力パワーに対する透過率特性が、ある入力パワー近傍で光の透過率が急激に大きくなる材料によって形成し、入力パワーが低いオフ時と、入力パワーが高いオン時とを確実に峻別して出力するフィルタ的な特性をもたせ、２値のデジタル波形に近い光出力波形に波形整形して出力するようにしている。これによって、光出力のオン時とオフ時とのレベル差が一層大きくなり、高い消光比に改善することができる。この消光比改善素子５は、半導体光アンプ（ＳＯＡ）、可飽和吸収体（ＳＡ）、半導体電界吸収素子（ＥＡ）などによって実現できる。

ここで、図４〜図９を参照して、図１に示した干渉型光集積回路の製造方法について説明する。まず、図４に示すようにｎ−ＩｎＰ基板１１上に量子井戸構造（ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ）のＳＯＡ活性層１２を形成する。その後、図５に示すようにＩｎＰ層１２ａを形成した後、ＳｉＮｘ１２ｂによってＳＯＡ領域をマスクし、ＭＺ・導波路領域の活性層１２をエッチングして除去し、アーム３−１，３−２を形成する量子井戸構造（ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ）の活性層１２をＢ／Ｊ（butt joint）成長させて形成する。なお、選択成長によってこのＳＯＡ領域とＭＺ・導波路領域の活性層１２を一括形成するようにしてもよい。ここで、ＳＯＡ領域とは、消光比改善素子５をいい、ＭＺ・導波路領域とは、入力側光カプラ２，ＭＺ部３，出力側光カプラ４および光導波路Ｌ１〜Ｌ８をいう。なお、さらにＳＯＡ領域およびＭＺ領域をマスクし、導波路領域を再成長させて吸収の少ない組成の材料によって光導波路を形成するようにしてもよい。

その後、図６に示すように、形成した活性層１２の上面全域にＩｎＰ層１３を形成し、さらにコンタクト層１４を積層する。なお、図６〜図９は、図１に示したＡ−Ａ線断面を示している。その後、図７に示すように、ＳｉＮｘ１３ｂによってフォトマスクを形成し、光導波路の導波路パターンを転写し、導波路パターン以外の部分を活性層１２最上層の手前までドライエッチングし、ローメサ構造の光導波路を形成する。この導波路パターンは、光導波路Ｌ１〜Ｌ８、入力側光カプラ２、ＭＺ部３、出力側光カプラ４および消光比改善素子５の領域をいう。さらに、図８に示すように、たとえば電気的な接触が必要なアーム３−２に相当する部分を除いて絶縁層１５を形成し、このアーム部３−２の上面にコンタクト層１８および電極面を形成するためのコンタクト層１６を形成し、このコンタクト層１６の上面に電極１７を形成するとともに、ｎ−ＩｎＰ層１１の下面全体に電極１０を形成する。この電極面１７と同様な電極が形成されるのは、入力側光カプラ２，ＭＺ部３、消光比改善素子５であり、各電極には、電圧印加部６〜８から電圧が印加される。

なお、上述した光導波路は、ローメサ構造としたが、図９に示すように、ハイメサ構造としてもよい。このハイメサ構造の光導波路は、導波路パターン以外の部分を活性層１２の下部層、ここではｎ−ＩｎＰ層１１に達するまでドライエッチングを行うことによって形成される。また、光導波路は、半導体ポリマーなどで埋め込んだ埋め込みメサ構造としてもよい。

ここで、入力側光カプラ２の光分岐比ＳＲの設定手順について説明する。まず、電圧印加部７からＭＺ部３に電圧を印加して消光比が最大となる位相変化を決定する。その後、電圧印加部６から入力側光カプラ２に電圧を印加し、消光比が最大となる光分岐比を決定する。その後、ＭＺ部３への電圧印加と入力側光カプラ２への電圧印加とを繰り返し変化させて微調し、消光比が最大となる入力側光カプラ２の光分岐比とＭＺ部３への位相変化とを決定し、設定する。

この実施の形態１では、消光比が最大となるように入力側光カプラ２の光分岐比を決定し設定しているので、ＭＺ部３の位相変化時に吸収係数が変化しても高い消光比を得ることができる。さらに、従来の干渉器のように、吸収変化の少ない波長領域で使用する必要がないので、挿入損失が許す範囲でデチューニング（入力光波長と活性層半導体のバンド端波長との差）を小さくすることができる。このデチューニングを小さくできることは、単位長さ当たりの屈折率変化を大きくできることに相当するため、結果として素子長を短くすることが可能となり、小型化を促進するとともに、進行波電極などの複雑な電極パターンや高周波ロスを減らすための複雑な構造を必要とせず、簡易な構成で消光比の高い干渉器を実現することができる。この簡易な構成の干渉器が実現できることは、電極形成などで発生していた歩留まりを抑えることができる。

また、上述した実施の形態１で示した干渉型光集積回路１は、アドドロップスイッチ機能を実現するものであったが、この光スイッチは、分岐比可変の方向性結合器、マルチモード干渉（ＭＭＩ）型カプラなどを単体で用いても実現することができるが、この実施の形態１で示した干渉型光集積回路１は、単体で実現している光スイッチに比較して、作製、設計誤差の許容範囲を大きくすることができ、この点からも歩留まりを抑えることができる。

なお、上述した実施の形態１では、入力側光カプラ２の各光導波路に電圧を印加させて光導波路の屈折率を変化させていたが、各光導波路間の屈折率を変化させてもよいし、各導波路間の距離を形状変化によって結合度を変化させてもよい。

また、上述した実施の形態１では、電圧印加部６〜８からの電圧印加によって屈折率や吸収係数を変化させるようにしていたが、これに限らず、電流印加によって屈折率変化や吸収係数変化を起こさせるようにしてもよい。さらに、入力側光カプラ２，ＭＺ部３、消光比改善素子５への電圧の印加は、一対の光導波路の一方のみに印加するようにしてもよい。

さらに、上述した実施の形態１では、ＩｎＰ系によって干渉型光集積回路１を作製するようにしていたが、これに限らず、たとえば、ＧａＡｓ系の半導体材料によって干渉型光集積回路を形成するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態１では、半導体などの吸収の大きな材料を用いて形成していたが、ＬｉＮｂＯ₃などの吸収が大きくない半導体材料を用いても、高い消光比を得ることができる。さらに、この干渉型光集積回路は、干渉動作を必要とするセンサなどにも適用することができ、このセンサなどの信頼性の向上や小型化、さらには省電力化を図ることができる。

（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、入力側光カプラ２として方向性結合器を用いていたが、この実施の形態２では、ＭＭＩ型カプラ２２を用いている。

図１０は、この発明の実施の形態２である干渉型光集積回路２１の概要構成を示す図である。図１０に示すように、この干渉型光集積回路２１では、入力側光カプラとしてＭＭＩ型カプラ２２を用いている。その他の構成は、実施の形態１と同じであり同一構成部分には同一符号を付している。

ＭＭＩ型カプラは、マルチモードとして光を伝搬し、屈折率が変化しない場合、各出力ポートに等分配で出力することができる。図１０に示したＭＭＩ型カプラ２２は、マルチモード伝搬路を半分横切って覆う電極２３が形成され、半分のマルチモード光が通過する光導波路の屈折率を変化させ、この電極２３が配置された領域のポートから出力する光強度を変化させ、実施の形態１と同様に、光分岐比を変化させるようにしている。

ＭＭＩ型カプラ２２は、入力側光カプラ２と同様な作用効果を奏し、消光比が最大となる光分岐比が設定される。

（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、アドドロップスイッチとして機能する干渉型光集積回路であったが、この実施の形態２では、光変調器として機能する干渉型光集積回路を実現している。

図１１は、この発明の実施の形態３である干渉型光集積回路３１の概要構成を示す図である。図１１に示すように、この干渉型光集積回路３１では、消光比改善素子５に代えて、１つの光出力ポートをもつ消光比改善素子３５を設けている。その他の構成は、実施の形態１と同じであり同一構成部分には同一符号を付している。

ＭＺ部３には、光変調信号が入力され、この光変調信号に対応した変調信号が消光比改善素子３５から出力される。この実施の形態３でも、実施の形態１と同様な作用効果を奏し、高い消光比をもつ光変調器を簡易な構成で実現することができる。

（実施の形態４）
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。この実施の形態４では、実施の形態３で示した干渉型光集積回路に半導体レーザをさらに集積している。

図１２は、この発明の実施の形態４である干渉型光集積回路４１の概要構成を示す図である。図１２に示すように、この干渉型光集積回路４１では、入力側光カプラ３２の前段に、半導体レーザ４２を集積し、この半導体レーザ４２が出力するレーザ光を、光導波路Ｌ２を介して入力側光カプラ３２に入力するようにしている。その他の構成は、実施の形態３と同じであり同一構成部分には同一符号を付している。

この半導体レーザ４２は、実施の形態３で示した干渉型光集積回路３１に入力される被変調光であるレーザ光を同一基板上に集積している。これによってさらに干渉型光デバイスを含んだ光回路を小型化することができる。なお、電極パッド４２ａは、半導体レーザ４２に注入する電流を印加するための電極である。

（実施の形態５）
つぎに、この発明の実施の形態５について説明する。上述した実施の形態１〜４では、いずれも入力側光カプラの光分岐比が予め設定されているものであったが、この実施の形態５では、消光比改善素子からの出力される光をモニタし、常に消光比が最大となる光分岐比をもつように制御している。

図１３は、この発明の実施の形態５である干渉型光集積回路の概要構成を示す図である。図１３に示すように、この干渉型光集積回路５１は、実施の形態１に示した干渉型光集積回路１の消光比改善素子５の２つの光導波路から光出力の一部を導波する光導波路Ｌ５１，Ｌ５２が設けられ、各光導波路Ｌ５１，Ｌ５２の出力端に受光素子５１，５２が設けられる。この受光素子５１，５２が検出したモニタ出力をもとに、制御部Ｃがフィードバック制御によって消光比が最大となる入力側光カプラ２の光分岐比および位相変化を求めるようにしている。この場合、位相変化は変化させないようにしてもよい。

制御部Ｃによる制御処理は、電圧印加部７を介して光出力をオンオフする変調を行い、この結果を受光素子５１，５２を介してモニタし、そのときの消光比を求め、この消光比が最大となるように光分岐比を求め、この光分岐比が得られるように電圧印加部６から入力側光カプラ２に電圧を微調するフィードバック制御を行う。この際、電圧印加部７を介して位相変化を微調してもよい。さらに、消光比改善素子５に印加する電圧を微調するようにしてもよい。

なお、この実施の形態５では、受光素子５１，５２を同一基板上に集積配置したが、これに限らず、受光素子５１，５２を別体として構成してもよい。また、制御部Ｃさらには電圧印加部６〜８を同一基板上に集積配置してもよいし、別体として構成してもよい。

この実施の形態５によれば、制御部Ｃを介して常に高い消光比を得ることができ、特に経時変化にも対応して常に高い消光比を得ることができる。特に、特に保守が困難な箇所に長い時間配置する場合にその効用が大きい。

なお、上述した実施の形態１〜５では、半導体ＭＺ型光干渉器を用いた干渉型光集積回路を中心に説明したが、半導体を用いた干渉器でなくても適用できるのは明らかである。

この発明の実施の形態１にかかる干渉型光集積回路の概要構成を示す図である。 光分岐比をパラメータとしてときの消光比の吸収係数の比依存性を示す図である。 消光比改善素子の透過率の入力パワー依存性を示す図である。 図１に示した干渉型光集積回路の第１の製造工程を示す断面図である。 図１に示した干渉型光集積回路の第２の製造工程を示す断面図である。 図１に示した干渉型光集積回路の第３の製造工程を示す断面図である。 図１に示した干渉型光集積回路の第４の製造工程を示す断面図である。 図１に示した干渉型光集積回路の第５の製造工程を示す断面図である。 図１に示した干渉型光集積回路の変形例を示す断面図である。 この発明の実施の形態２にかかる干渉型光集積回路の概要構成を示す図である。 この発明の実施の形態３にかかる干渉型光集積回路の概要構成を示す図である。 この発明の実施の形態４にかかる干渉型光集積回路の概要構成を示す図である。 この発明の実施の形態５にかかる干渉型光集積回路の概要構成を示す図である。 量子閉じ込めシュタルク効果に伴う吸収係数変化と屈折率変化との波長依存性を示す図である。

符号の説明

１，２１，３１，４１，５１ 干渉型光集積回路
２，２２，３２ 入力側光カプラ
３ ＭＺ部
４ 出力側光カプラ
５，３５，５１ 消光比改善素子
６，７，８ 電圧印加部
１０，１７ 電極
１１ ｎ−ＩｎＰ層
１２ 活性層
１３ ＩｎＰ層
１５ 絶縁層
２２ ＭＭＩ型カプラ
４２ 半導体レーザ
５１，５２ 受光素子
Ｃ 制御部
Ｌ１〜Ｌ８，Ｌ５１，Ｌ５２ 光導波路

Claims (11)

1. 干渉器の位相変化に吸収変化が伴う干渉型光信号処理装置であって、
   前記干渉器の前段に設けられた入力側光カプラで分けられた光が前記干渉器の後段に設けられた出力側光カプラへ入力する際、分岐光が互いにほぼ同一となるように前記入力側カプラの分岐比が設定されることを特徴とする干渉型光信号処理装置。
2. 前記出力側光カプラの後段に設けられ、前記出力側光カプラからの光入力を該光入力レベルに対応させて２値のデジタル波形に整形して光出力する消光比改善素子を備えたことを特徴とする請求項１に記載の干渉型光信号処理装置。
3. 前記入力側光カプラは、方向性結合器であることを特徴とする請求項１または２に記載の干渉型光信号処理装置。
4. 前記入力側光カプラは、マルチモード干渉型カプラであることを特徴とする請求項１または２に記載の干渉型光信号処理装置。
5. 前記消光比改善素子は、半導体光アンプ、可飽和吸収体または半導体電界吸収素子のいずれかであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の干渉型光信号処理装置。
6. 前記出力側光カプラは、前記干渉器に入力される入力信号に正転する光信号と反転する光信号を出力する２つの出力ポートを有し、前記入力側光カプラに入力される光入力をアドドロップするスイッチとして機能することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の干渉型光信号処理装置。
7. 前記入力側光カプラの前段に該入力側光カプラに入力されるレーザ光を出力する半導体レーザを設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の干渉型光信号処理装置。
8. 前記出力側光カプラの光出力をモニタするモニタ手段と、
   前記モニタ手段がモニタした光出力の消光比が最大となるように前記入力側光カプラの光分岐比を可変制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の干渉型光信号処理装置。
9. 前記制御手段は、前記モニタ手段がモニタした光出力の消光比が最大となるように前記入力側光カプラの光分岐比および前記干渉器の位相変化を可変制御することを特徴とする請求項８に記載の干渉型光信号処理装置。
10. 前記入力側光カプラ、前記干渉器、前記出力側光カプラを含む光導波路が半導体活性層によって形成されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載された干渉型光信号処理装置。
11. １つの半導体基板上に形成された半導体集積回路であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載された干渉型光信号処理装置。

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