JP2011164612A - 変調器、変調方法、及び光通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の幅及び所定の深さにエッチングされたトレンチを備えるバルクシリコン基板281と、バルクシリコン基板281のトレンチに形成される下部クラッド層280と、下部クラッド層280上に形成される複数個の導波路210,230,240,260と、下部クラッド層280上に形成され、導波路230の屈折率を変調して、導波路230を通過する光信号の位相を変調する位相変調部270と、複数個の導波路210,230,240,260及び位相変調部270上に形成される上部クラッド層と、を備える変調器200である。
【選択図】図2
Description
171,271 コア、
172,272 スラブ、
173,273 P型キャリアドーピング部、
174,274 N型キャリアドーピング部、
175,275 第1電極、
176,276 第2電極、
180,280 下部クラッド層、
181 シリコン基板、
182,282 上部クラッド層、
281 バルクシリコン基板。
Claims (20)
- 所定の幅及び所定の深さにエッチングされたトレンチを備えるバルクシリコン基板と、
前記バルクシリコン基板の前記トレンチに形成される下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成される複数個の導波路と、
前記下部クラッド層上に形成され、導波路の屈折率を変調して当該導波路を通過する光信号の位相を変調する位相変調部と、
前記複数個の導波路及び前記位相変調部上に形成される上部クラッド層と、を備えることを特徴とする変調器。 - 前記下部クラッド層の厚さは、前記バルクシリコン基板の前記トレンチの深さと同じ、または、前記トレンチの深さよりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の変調器。
- 前記位相変調部の下部に形成された前記下部クラッド層の幅は、1.5〜10.0μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の変調器。
- 前記複数個の導波路の下部に形成された前記下部クラッド層の幅は、1.0〜10.0μmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の変調器。
- 前記位相変調部の中心と、前記位相変調部の下部に形成された前記下部クラッド層の中心との水平方向の位置ずれ量は、0.1〜5.0μmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の変調器。
- 前記位相変調部は、
前記下部クラッド層上にシリコン層で形成されるスラブと、
前記スラブの一部に所定の高さに形成されるコアと、
P型キャリアを注入するための第1電極と、
N型キャリアを注入するための第2電極と、
前記第1電極に接続され、P型キャリアがドーピングされて前記スラブに形成されるP型キャリアドーピング部と、
前記第2電極に接続され、N型キャリアがドーピングされて前記スラブに形成されるN型キャリアドーピング部と、を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の変調器。 - 前記P型キャリアドーピング部及び前記N型キャリアドーピング部は、前記コアを中心に対称的に、前記スラブの一部にのみ形成されることを特徴とする請求項6に記載の変調器。
- 前記P型キャリアドーピング部及び前記N型キャリアドーピング部は、前記コアを中心に対称的に、前記スラブ及び前記コアの一部に形成されることを特徴とする請求項6に記載の変調器。
- 前記P型キャリアドーピング部及び前記N型キャリアドーピング部は、前記コアを中心に対称的に、前記スラブ及び前記コアの全部に形成されることを特徴とする請求項6に記載の変調器。
- 光信号を入力させる入力導波路と、
光信号を出力させる出力導波路と、
前記入力導波路及び前記出力導波路に連結された第1連結部と、
前記第1連結部に連結された連結導波路と、
光信号を通過させる複数個の分岐導波路と、
前記複数個の分岐導波路のうち少なくとも一つの分岐導波路の屈折率を変調して、当該分岐導波路を通過する光信号の位相を変調する位相変調部と、
前記複数個の分岐導波路の端部にそれぞれ位置し、前記分岐導波路を通過する光信号を反射する複数個の反射部と、
前記連結導波路及び前記複数個の分岐導波路に連結され、前記入力導波路を通じて入力された光信号を前記複数個の分岐導波路に分岐させる一方で、前記複数個の反射部でそれぞれ反射された光信号を合成する第2連結部と、を備えることを特徴とする変調器。 - 前記第2連結部では、前記複数個の反射部でそれぞれ反射された光信号が合成されて補強干渉または相殺干渉が起こることを特徴とする請求項10に記載の変調器。
- 前記第1連結部は、前記第2連結部で合成された光信号を前記入力導波路と前記出力導波路とに分岐することを特徴とする請求項10または11に記載の変調器。
- 前記入力導波路は、アイソレータを備え、
前記アイソレータは、外部から前記入力導波路に入力される光信号を通過させる一方で、前記第2連結部で合成され前記第1連結部により前記入力導波路に分岐される光信号を遮断することを特徴とする請求項12に記載の変調器。 - 前記第1連結部は、サーキュレータであり、前記サーキュレータは、前記第2連結部で合成された光信号を前記出力導波路にのみ出力させることを特徴とする請求項10または11に記載の変調器。
- 前記位相変調部は、直線型構造を有することを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載の変調器。
- 前記位相変調部は、リング共振型構造を有することを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載の変調器。
- 前記位相変調部は、直線型構造とリング共振型構造とが混合された構造を有することを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載の変調器。
- 光信号を入力するステップと、
入力された光信号が複数個の分岐導波路に分岐されるステップと、
複数個の分岐導波路に分岐された光信号のうち少なくとも一つの光信号の位相を変調するステップと、
前記複数個の分岐導波路に分岐された光信号を反射するステップと、
前記反射された光信号を合成するステップと、
前記合成された光信号を出力するステップと、を含むことを特徴とする変調方法。 - 送信部と受信部とを備える光通信システムであって、
前記送信部は、電気信号を光信号に変調する変調素子を備え、
前記受信部は、光信号を電気信号に復調する復調素子を備え、
前記変調素子は、変調部であって、
前記変調部は、
光信号を入力させる入力導波路と、
光信号を出力させる出力導波路と、
前記入力導波路及び前記出力導波路に連結された第1連結部と、
前記第1連結部に連結された連結導波路と、
光信号を通過させる複数個の分岐導波路と、
前記複数個の分岐導波路のうち少なくとも一つの分岐導波路の屈折率を変調して、当該分岐導波路を通過する光信号の位相を変調する位相変調部と、
前記複数個の分岐導波路の端部にそれぞれ位置し、前記分岐導波路を通過する光信号を反射する複数個の反射部と、
前記連結導波路及び前記複数個の分岐導波路に連結され、前記入力導波路を通じて入力された光信号を前記複数個の分岐導波路に分岐させる一方で、前記複数個の反射部でそれぞれ反射された光信号を合成する第2連結部と、を備えることを特徴とする光通信システム。 - 所定の幅及び所定の深さにエッチングされたトレンチを備えるバルクシリコン基板と、
前記バルクシリコン基板の前記トレンチに形成される下部クラッド層と、
前記下部クラッド層上に形成される複数個の導波路と、
前記下部クラッド層上に形成され、導波路の屈折率を変調して当該導波路を通過する光信号の位相を変調する位相変調部と、
前記複数個の導波路及び前記位相変調部上に形成される上部クラッド層と、を備える変調器であって、
前記複数個の導波路は、
光信号を入力させる入力導波路と、
光信号を出力させる出力導波路と、
前記入力導波路及び前記出力導波路に連結された第1連結部と、
前記第1連結部に連結された連結導波路と、
光信号を通過させる複数個の分岐導波路と、
前記連結導波路及び前記複数個の分岐導波路に連結され、前記入力導波路を通じて入力された光信号を前記複数個の分岐導波路に分岐させる一方で、前記複数個の分岐導波路から出力される光信号を合成する第2連結部と、を備え、
前記位相変調部は、
前記分岐導波路のうち少なくとも一つの分岐導波路の屈折率を変調して、当該分岐導波路を通過する光信号の位相を変調し、
前記変調器は、
前記複数個の分岐導波路の端部にそれぞれ位置し、前記分岐導波路を通過する光信号を反射して前記分岐導波路から出力させる複数個の反射部をさらに備えることを特徴とする変調器。
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