JP2014112219A - 光集積素子、光モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】集積された光変調器のあいだで光変調器への信号伝搬を揃えるような配置を含む光集積素子を提供する。
【解決手段】第１縁２ａに配列された電気信号入力部２５ａ〜２５ｄからの電気信号ＳＥ１〜ＳＥ４が、第２軸Ａｘ２方向に配列される変調器１５、１７、１９、２１を駆動する。変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ４は第１縁２ａの反対側にある第２縁２ｂに設けられた光信号出力部１３に向かう。これ故に、変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ４の出力ポート１３の位置が、駆動信号ＳＥ１〜ＳＥ４の電気入力１１の配置を妨げない。また、電気信号入力部２５ａ〜２５ｄが第２軸Ａｘ２方向に配列され、変調器１５、１７、１９、２１も第２軸Ａｘ２の方向に配列される。これ故に、個々の信号入力ＳＥ１〜ＳＥ４から個々の光変調器への伝送線路長は、電気信号入力部の配列ＩＡＲＹと変調器配列ＭＡＲＹとの間隔により規定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、光集積素子及び光モジュールに関する。
特許文献１には、集積マッハツェンダ変調素子が開示されている。この集積マッハツェンダ変調素子では、電気信号の伝送線路が変調導波路の延在方向に垂直方向から当該素子に入力される。マッハツェンダ変調器への入力及びマッハツェンダ変調器からの出力それぞれの伝送線路が、９０度の角度で曲がっている。
特許文献２には、複数のマッハツェンダ変調器を含む集積素子が開示されている。非特許文献１には、集積電界吸収型（ＥＡ）変調素子が開示されている。この集積ＥＡ変調素子は、電気信号供給用キャリアに搭載されている。電気信号の伝送線路は、個々のＥＡ変調器の変調導波路に垂直な方向から個々のＥＡ変調器に入力される。４つのＥＡ変調器が集積されて集積素子を形成している。
国際公開ＷＯ２００８／１１７４６０号公報 特開２０１０−１８５９７８号公報
"Four-Channel Arrayed Polarization Independent EA Modulator with an IPF Carrier Operating at 10 Gb/s" K. Tsuzuki, Y. Kawaguchi, S. Kondo, Y. Noguchi, N. Yoshimoto, H. Takeuchi, M. Hosoya, and M. Yanagibashi、IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 12, NO. 3, MARCH 2000
複数の変調器を含む集積素子では、個々の変調器の個別に電気信号を供給するだけでなく、複数の変調器間において電気信号の伝搬経路の差異を小さくして電気信号の伝搬時間を揃えるように、複数の変調器を配置することが求められる。特許文献１におけるマッハツェンダ変調器の集積、及び非特許文献１におけるＥＡ変調器の集積においては、集積された光変調器のあいだで信号パッドから光変調器への配線長を揃えるような配置を教示しない。
本発明の側面は、このような事情を鑑みて為されたものであり、集積された光変調器のあいだで光変調器への信号伝搬を揃えるような配置を含む光集積素子を提供することを目的とし、また該光集積素子を含む光モジュールを提供することを目的とする。
本発明の一側面に係る光集積素子は、当該光集積素子の第１縁に沿って配列された複数の電気信号入力部と、当該光集積素子の第２縁に設けられた光信号出力部と、前記光信号出力部に光学的に結合された複数の変調器と、外部からの入力光を受けて、前記複数の変調器に提供するための光信号入力部と、備え、前記複数の変調器における電極部は、それぞれ、前記複数の電気信号入力部からの変調用の電気信号を受け、前記複数の変調器の各々は変調用の光導波路を有し、該光導波路は第１軸の方向に延在し、前記第１縁及び前記第２縁は前記第１軸に交差する第２軸の方向に延在し、前記第１縁は前記第２縁の反対側にあり、当該光集積素子は、前記第１軸の方向に延在する第３縁及び第４縁を有し、前記第３縁は前記第４縁の反対側にあり、前記複数の変調器は前記第２軸の方向に順に配列され、前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第２縁、前記第３縁、及び前記第４縁のいずれかに設けられる。
本発明の一側面に係る光集積素子は、当該光集積素子の第１縁に沿って配列された第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部、及び第４電気信号入力部と、当該光集積素子の第２縁に設けられた光信号出力部と、前記第１電気信号入力部からの第１電気信号を受ける第１電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第１変調器と、前記第２電気信号入力部からの第２電気信号を受ける第２電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第２変調器と、前記第３電気信号入力部からの第３電気信号を受ける第３電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第３変調器と、前記第４電気信号入力部からの第４電気信号を受ける第４電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第４変調器と、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器に提供するための入力光を外部から受ける光信号入力部とを備える。前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の各々は変調用の光導波路を有し、該光導波路は第１軸の方向に延在し、前記第１縁及び前記第２縁は前記第１軸に交差する第２軸の方向に延在し、前記第１縁は前記第２縁の反対側にあり、当該光集積素子は、前記第１軸の方向に延在する第３縁及び第４縁を有し、前記第３縁は前記第４縁の反対側にあり、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は前記第２軸の方向に順に配列され、前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第２縁、前記第３縁、及び前記第４縁のいずれかに設けられる。
本発明の別の側面に係る光モジュールは、本件に係る光集積素子と、前記光集積素子の前記第１電気信号入力部、前記第２電気信号入力部、前記第３電気信号入力部、及び前記第４電気信号入力部に、それぞれ、第１駆動信号、第２駆動信号、第３駆動信号、及び第４駆動信号を供給する駆動素子と、前記光集積素子の前記光信号出力部に光学的に結合された出力光導波路と、前記光集積素子に光学的に結合されて前記光集積素子に入力光を供給する入力光導波路と、前記光集積素子、前記駆動素子、前記出力光導波路、及び前記入力光導波路を支持するハウジングを備える。前記ハウジングは第１側壁及び第２側壁を有し、前記第１側壁及び前記第２側壁は前記第２軸の方向に延在し、前記第１側壁は前記第２側壁の反対側にあり、前記ハウジングの前記第１側壁は前記出力光導波路及び前記入力光導波路を受け入れており、前記ハウジングの前記第２側壁は前記駆動素子に接続される複数の導電体の配列を有する。
本発明の更なる別の側面に係る光モジュールは、本件に係る光集積素子と、前記光集積素子の前記複数の電気信号入力部に、それぞれ、複数の駆動信号を供給する駆動素子と、前記光集積素子の前記光信号出力部に光学的に結合された出力光導波路と、前記光集積素子に入力光を供給すると共に前記光集積素子に光学的に結合された入力光導波路と、前記光集積素子、前記駆動素子、前記出力光導波路、及び前記入力光導波路を支持するハウジングと、を備え、前記ハウジングは第１側壁及び第２側壁を有し、前記第１側壁及び前記第２側壁は前記第２軸の方向に延在し、前記第１側壁は前記第２側壁の反対側にあり、前記ハウジングの前記第１側壁は前記出力光導波路及び前記入力光導波路を受け入れており、前記ハウジングの前記第２側壁は前記駆動素子に接続される複数の導電体の配列を有する。
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
以上説明したように、本発明の上記側面によれば、集積された光変調器のあいだで光変調器への信号伝搬を揃えるような配置を含む光集積素子を提供でき、また該光集積素子を含む光モジュールを提供できる。
図１は、本実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。 図２は、マッハツェンダ変調器の一例を示す図面である。 図３は、別の実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。 図４は、別の実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。 図５は、本実施の形態に係る光モジュールを概略的に示す図面である。 図６は、特許文献１に示されるような集積ＭＺ変調素子を示す図面である。 図７は、特許文献１に示されるような集積ＭＺ変調素子を収容する光モジュールを概略的に示す図面である。 図８は、実施例の光集積素子を概略的に示す図面である。 図９は、特許文献２に示されるような光集積素子を概略的に示す図面である。 図１０は、実施例の光集積素子の断面を示す図面である。 図１１は、更なる別の実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の光集積素子及び光モジュールに係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
本実施形態の一側面に係る光集積素子は、（ａ）当該光集積素子の第１縁に沿って配列された複数の電気信号入力部と、（ｂ）当該光集積素子の第２縁に設けられた光信号出力部と、前記光信号出力部に光学的に結合された複数の変調器と、（ｃ）外部からの入力光を受けて、前記複数の変調器に提供するための光信号入力部と、備え、前記複数の変調器における電極部は、それぞれ、前記複数の電気信号入力部からの変調用の電気信号を受け、前記複数の変調器の各々は変調用の光導波路を有し、該光導波路は第１軸の方向に延在し、前記第１縁及び前記第２縁は前記第１軸に交差する第２軸の方向に延在し、前記第１縁は前記第２縁の反対側にあり、当該光集積素子は、前記第１軸の方向に延在する第３縁及び第４縁を有し、前記第３縁は前記第４縁の反対側にあり、前記複数の変調器は前記第２軸の方向に順に配列され、前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第２縁、前記第３縁、及び前記第４縁のいずれかに設けられる。
この光集積素子によれば、複数の電気信号入力部（ｎ個）が当該光集積素子の第１縁に沿って配列されると共に光信号出力部が当該光集積素子の第２縁に設けられる。第１縁に配列された複数の電気信号入力部からの電気信号が、第２軸の方向に順に配列される複数の変調器（ｎ個）を駆動し、これらの変調器の変調光信号が、第１縁の反対側にある第２縁に設けられた光信号出力部に向かう。これ故に、変調光信号の出力ポートの位置が、複数の変調器のための駆動信号の入力の配置を妨げない。
また、複数の電気信号入力部が第２軸の方向に配列されると共に、複数の変調器も第２軸の方向に配列される。これ故に、個々の信号入力と光変調器との間隔は、おおまかに、電気信号入力部の配列と変調器の配列との間隔により規定される。このような配列は、複数の電気信号入力部をそれぞれ複数の変調器に接続する複数の配線導体なかでその長さの差異を生じ難くする。このため、複数の変調器の信号スキューが低減される。
本実施形態の一側面に係る光集積素子では、前記複数の変調器は、少なくとも、第１変調器、第２変調器、第３変調器、及び第４変調器を備えることができる。前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は、それぞれ、第１電極部、第２電極部、第３電極部、及び第４電極部を含むことができる。また、前記複数の電気信号入力部は、少なくとも、第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部、及び第４電気信号入力部を備えることができる。
本実施形態に係る光集積素子は、（ａ）当該光集積素子の第１縁に沿って配列された第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部、及び第４電気信号入力部と、（ｂ）当該光集積素子の第２縁に設けられた光信号出力部と、（ｃ）前記第１電気信号入力部からの第１電気信号を受ける第１電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第１変調器と、（ｄ）前記第２電気信号入力部からの第２電気信号を受ける第２電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第２変調器と、（ｅ）前記第３電気信号入力部からの第３電気信号を受ける第３電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第３変調器と、（ｆ）前記第４電気信号入力部からの第４電気信号を受ける第４電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第４変調器と、（ｇ）前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器に提供するための入力光を外部から受ける光信号入力部とを備える。前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の各々は変調用の光導波路を有し、該光導波路は第１軸の方向に延在し、前記第１縁及び前記第２縁は前記第１軸に交差する第２軸の方向に延在し、前記第１縁は前記第２縁の反対側にあり、当該光集積素子は、前記第１軸の方向に延在する第３縁及び第４縁を有し、前記第３縁は前記第４縁の反対側にあり、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は前記第２軸の方向に順に配列され、前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第２縁、前記第３縁、及び前記第４縁のいずれかに設けられる。
この光集積素子によれば、第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部、及び第４電気信号入力部が当該光集積素子の第１縁に沿って配列されると共に光信号出力部が当該光集積素子の第２縁に設けられる。第１縁に配列された第１〜第４電気信号入力部からの電気信号が、第２軸の方向に順に配列される第１変調器〜第４変調器を駆動し、第１変調器〜第４変調器の変調光信号が、第１縁の反対側にある第２縁に設けられた光信号出力部に向かう。これ故に、変調光信号の出力ポートの位置が、第１変調器〜第４変調器のための駆動信号の入力の配置を妨げない。
また、第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部が第２軸の方向に配列されると共に、第１変調器〜第４変調器も第２軸の方向に配列される。これ故に、個々の信号入力と光変調器との間隔は、おおまかに、第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部の配列と第１変調器〜第４変調器の配列との間隔により規定される。この配列は、第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部をそれぞれ第１変調器〜第４変調器に接続する複数の配線導体なかでその長さの差異を生じ難くする。このため、第１変調器〜第４変調器間の信号スキューが低減される。
本実施形態に係る光集積素子は、前記第２縁と前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の配列との間に設けられた分岐光導波路部を更に備えことができる。前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の各々はマッハツェンダ変調器を含む。
この光集積素子によれば、第２縁と変調器の配列との間に設けられる分岐光導波路部は、第１変調器〜第４変調器のための駆動信号を受ける入力導体の配置を妨げることない。光信号入力部（光信号の入力ポート）の位置が、光集積素子の第１縁と異なる縁に設けられるので、第１変調器〜第４変調器からの変調光信号の出力ポートの配置を妨げない。
本実施形態に係る光集積素子は、前記第１変調器の前記第１電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第１導電部と、前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第２導電部と、前記第３変調器の前記第３電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第３導電部と、前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第４導電部と、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器に前記光信号入力部からの光を分岐する光分岐デバイスとを更に備えることができる。当該光集積素子は、前記第１縁から前記第２縁の方向に前記第１軸に沿って順に配列された第１部分、第２部分及び第３部分を含み、前記第１導電部、前記第２導電部、前記第３導電部、及び前記第４導電部は、当該光集積素子の前記第１部分に設けられ、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の配列は、当該光集積素子の前記第２部分に設けられ、前記光分岐デバイスは、当該光集積素子の前記第３部分に設けられる。
この光集積素子によれば、第１変調器、第２変調器、第３変調器及び第４変調器に光信号入力部からの光を分岐する光分岐デバイスが、第１軸の方向に順に配列された第１部分、第２部分及び第３部分のうち第３部分に設けられ、変調器の配列が第２部分に設けられ、終端デバイスのための導電部が第１部分に設けられる。変調器の配列と第１縁との間に、光分岐デバイスが設けられる。変調器の配列と第２縁との間に、終端デバイスのための導電部を配置する第１部分が設けられるので、光分岐デバイス、変調器の配列及び導電部の配置に妨げられることなく、第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部の配列と第１変調器〜第４変調器の配列との間隔により個々の信号入力と光変調器との間隔を規定できる。
本実施形態に係る光集積素子は、前記第１変調器の前記第１電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第１導電部と、前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第２導電部と、前記第３変調器の前記第３電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第３導電部と、前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第４導電部と、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器に前記光信号入力部からの光を分岐する光分岐回路とを更に備えることができる。当該光集積素子は、前記第１軸の方向に配列された第１部分及び第２部分を含み、前記第１導電部、前記第２導電部、前記第３導電部、及び前記第４導電部は、当該光集積素子の前記第１部分に設けられ、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の配列は、当該光集積素子の前記第２部分の第１領域に設けられ、前記光分岐回路は、当該光集積素子の前記第２部分の第２領域に設けられ、前記第２部分の前記第１領域及び前記第２領域は、前記第２軸の方向に配列されている。
この光集積素子によれば、終端デバイスのための導電部が、第１軸の方向に順に配列された第１部分及び第２部分のうち第１部分に設けられ、変調器の配列が第２部分内の第１領域に設けられる。第１変調器、第２変調器、第３変調器及び第４変調器に光を分岐する光分岐デバイスが、第２部分内の第２領域に設けられる。変調器の配列と第２縁との間に、終端デバイスのための導電部を配置する第１部分が設けられるので、光分岐デバイス、変調器の配列及び導電部の配置に妨げられることなく、第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部の配列と第１変調器〜第４変調器の配列との間隔により個々の信号入力と光変調器との間隔を規定できる。
また、光分岐デバイス及び変調器の配列が、変調器の配列と第１縁との間のエリアを避けて、第２軸の方向に配列される。これ故に、光分岐デバイスの配置と独立して、変調器の配列と第１縁との間隔を規定できる。
本実施形態に係る光集積素子では、前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第２縁に設けられることが好ましい。或いは、本発明に係る光集積素子では、前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第３縁に設けられることが好ましい。
本実施形態に係る光集積素子では、前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第３縁に設けられ、前記光信号出力部は、第１光出力ポート、第２光出力ポート、第３光出力ポート、及び第４光出力ポートを含み、前記第１光出力ポート、前記第２光出力ポート、前記第３光出力ポート、及び前記第４光出力ポートは、前記第２縁に沿って配列されており、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の各々は電界吸収型半導体変調器を含み、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は、それぞれ、前記第１光出力ポート、前記第２光出力ポート、前記第３光出力ポート、及び前記第４光出力ポートに光学的に結合されている。
この光集積素子によれば、個々の変調器は、それぞれ、当該光集積素子の第３縁に設けられる光信号入力部内の個々の光入力ポートからの光を受けて、第２縁に沿って配列された個々の光出力ポートに光学的に結合される。この配置は、電界吸収（ＥＡ）型半導体変調器の配置に好適である。
本実施形態に係る光集積素子は、前記第１変調器の前記第１電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第１導電部と、前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第２導電部と、前記第３変調器の前記第３電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第３導電部と、前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第４導電部とを更に備えることができる。前記第１導電部及び前記第２導電部は、前記第３縁に沿って配列されており、前記第３導電部及び前記第４導電部は、前記第４縁に沿って配列されており、前記光信号入力部は、第１光入力ポート、第２光入力ポート、第３光入力ポート、及び第４光入力ポートを含み、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は、それぞれ、前記第１光入力ポート、前記第２光入力ポート、前記第３光入力ポート、及び前記第４光入力ポートに光学的に結合されており、前記第１光入力ポート、前記第２光入力ポート、前記第３光入力ポート、及び前記第４光入力ポートは、前記第３縁に沿って配列されている。
この光集積素子によれば、終端デバイスのための第１導電部及び第２導電部が第３縁に沿って配列されており、終端デバイスのための第３導電部及び第４導電部が第４縁に沿って配列されている。終端デバイスのための導電部の配置が、電気信号の入力の配置及び光信号の出力の配置を妨げない。
本実施形態の別の側面に係る光モジュールは、（ａ）上記のいずれかの光集積素子と、（ｂ）前記光集積素子の前記第１電気信号入力部、前記第２電気信号入力部、前記第３電気信号入力部、及び前記第４電気信号入力部に、それぞれ、第１駆動信号、第２駆動信号、第３駆動信号、及び第４駆動信号を供給する駆動素子と、（ｃ）前記光集積素子の前記光信号出力部に光学的に結合された出力光導波路と、（ｄ）前記光集積素子に光学的に結合されて前記光集積素子に入力光を供給する入力光導波路と、（ｅ）前記光集積素子、前記駆動素子、前記出力光導波路、及び前記入力光導波路を支持するハウジングを備える。前記ハウジングは第１側壁及び第２側壁を有し、前記第１側壁及び前記第２側壁は前記第２軸の方向に延在し、前記第１側壁は前記第２側壁の反対側にあり、前記ハウジングの前記第１側壁は前記出力光導波路及び前記入力光導波路を受け入れており、前記ハウジングの前記第２側壁は前記駆動素子に接続される複数の導電体の配列を有する。
この光モジュールによれば、ハウジングの第１側壁が出力光導波路及び入力光導波路を支持すると共に、ハウジングの第２側壁が、駆動素子に接続される複数の導電体の配列を有する。これ故に、光信号の入力及び出力の配置が、電気信号の入力の配置を邪魔しない。また、第１駆動信号、第２駆動信号、第３駆動信号、及び第４駆動信号は、第２側壁の導電体から電気信号を受ける駆動素子を介して、上記の光集積素子の第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部及び第４電気信号入力部に供給される。駆動素子が、第２側壁と光集積素子との間に位置するので、ハウジングの第２側壁の導電体の配列から光集積素子への電気信号の流れにおいて信号間のスキューを低減できる。
本実施形態の更なる別の側面に係る光モジュールは、（ａ）上記のいずれかの光集積素子と、（ｂ）前記光集積素子の前記複数の電気信号入力部に、それぞれ、複数の駆動信号を供給する駆動素子と、（ｃ）前記光集積素子の前記光信号出力部に光学的に結合された出力光導波路と、（ｄ）前記光集積素子に入力光を供給すると共に前記光集積素子に光学的に結合された入力光導波路と、（ｅ）前記光集積素子、前記駆動素子、前記出力光導波路、及び前記入力光導波路を支持するハウジングと、を備え、前記ハウジングは第１側壁及び第２側壁を有し、前記第１側壁及び前記第２側壁は前記第２軸の方向に延在し、前記第１側壁は前記第２側壁の反対側にあり、前記ハウジングの前記第１側壁は前記出力光導波路及び前記入力光導波路を受け入れており、前記ハウジングの前記第２側壁は前記駆動素子に接続される複数の導電体の配列を有する。
この光モジュールによれば、ハウジングの第１側壁が出力光導波路及び入力光導波路を支持すると共に、ハウジングの第２側壁が、駆動素子に接続される複数の導電体の配列を有する。これ故に、光信号の入力及び出力の配置が、電気信号の入力の配置を邪魔しない。また、複数の駆動信号は、第２側壁の導電体から電気信号を受ける駆動素子を介して、上記の光集積素子の複数の電気信号入力部に供給される。駆動素子が、第２側壁と光集積素子との間に位置するので、ハウジングの第２側壁の導電体の配列から光集積素子への電気信号の流れにおいて信号間のスキューを低減できる。
本実施形態に係る光モジュールは、前記光集積素子の前記光信号出力部からの光を多重化して、多重化された光を前記出力光導波路に提供する第１光回路と、前記入力光導波路からの光を前記光集積素子の光信号入力部に提供する第２光回路とを更に備えることができる。前記ハウジングは支持面を有しており、前記支持面は、前記第１軸の方向に配列された第１エリア、第２エリア及び第３エリアを含み、前記第２エリアは、前記第２軸の方向に配列された第４エリア及び第５エリアを含み、前記支持面の前記第１エリアは前記駆動素子を搭載し、前記支持面の前記第３エリアは前記第１光回路を搭載し、前記支持面の前記第４エリアは前記光集積素子を搭載し、前記支持面の前記第５エリアは前記第２光回路を搭載する。
この光モジュールによれば、光集積素子における電気端子の配置、光出力ポートの配置及び光入力ポートの配置に対応づけて、光集積素子、駆動素子、第１光回路及び第２光回路を配置できる。この配置は、ハウジングにおいて電気端子の配置、光出力ポートの配置及び光入力ポートの配置に関連づけられている。
本実施形態に係る光モジュールは、前記光集積素子の前記光信号出力部からの光を多重化して、多重化された光を前記出力光導波路に提供する第１光回路と、前記入力光導波路からの光を前記光集積素子の光信号入力部に提供する第２光回路とを更に備えることができる。前記ハウジングは支持面を有しており、前記支持面は、前記第１軸の方向に配列された第１エリア、第２エリア及び第３エリアを含み、前記支持面の前記第１エリアは、前記駆動素子を搭載し、前記支持面の前記第２エリアは、前記光集積素子を搭載し、前記支持面の前記第３エリアは、前記第１光回路及び前記第２光回路を搭載する。
この光モジュールによれば、光集積素子における電気端子の配置、光出力ポートの配置及び光入力ポートの配置に対応づけて、光集積素子、駆動素子、第１光回路及び第２光回路を配置できる。この配置は、ハウジングにおいて電気端子の配置、光出力ポートの配置及び光入力ポートの配置に関連づけられている。
図１は、本実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。光集積素子１は、電気信号入力部１１と、光信号出力部１３と、第１変調器１５と、第２変調器１７と、第３変調器１９と、第４変調器２１と、光信号入力部２３とを備える。光集積素子１は第１縁２ａ及び第２縁２ｂを有し、第１縁２ａは第２縁２ｂの反対側にある。また、光集積素子１は第３縁２ｃ及び第４縁２ｄを有し、第３縁２ｃは第４縁２ｄの反対側にある。第３縁２ｃ及び第４縁２ｄは第１軸Ａｘ１の方向に延在する。第１縁２ａ及び第２縁２ｂは第２軸Ａｘ２の方向に延在する。第２軸Ａｘ２は第１軸Ａｘ１に交差する方向に延在しこの交差は例えば直角である。電気信号入力部１１は、第１電気信号入力部２５ａ、第２電気信号入力部２５ｂ、第３電気信号入力部２５ｃ、及び第４電気信号入力部２５ｄを備える。第１電気信号入力部２５ａ、第２電気信号入力部２５ｂ、第３電気信号入力部２５ｃ、及び第４電気信号入力部２５ｄは、光集積素子１の第１縁２ａに沿って配列される。光信号出力部１３は、光集積素子１の第２縁２ｂに設けられる。一実施例では、光信号出力部１３は、例えば第１光信号出力部２８ａ及び第２光信号出力部２８ｂを備え、第１光信号出力部２８ａ及び第２光信号出力部２８ｂは光集積素子１の第２縁２ｂに沿って配列されている。
光信号入力部２３は、外部からの入力光ＬＩＮを受けて、これを第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１に提供する。第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１は光信号出力部１３に光学的に結合されて、光信号出力部１３は、第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の変調光信号ＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４を受ける。
第１変調器１５は、第１電気信号入力部２５ａからの第１電気信号ＳＥ１を受ける第１電極部３３を含む。第２変調器１７は、第２電気信号入力部２５ｂからの第２電気信号ＳＥ２を受ける第２電極部３５を含む。第３変調器１９は、第３電気信号入力部２５ｃからの第３電気信号ＳＥ３を受ける第３電極部３７を含む。第４変調器２１は、第４電気信号入力部２５ｄからの第４電気信号ＳＥ４を受ける第４電極部３９を含む。第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１は第２軸Ａｘ２の方向に順に配列される。
この光集積素子１によれば、第１電気信号入力部２５ａ、第２電気信号入力部２５ｂ、第３電気信号入力部２５ｃ、及び第４電気信号入力部２５ｄが当該光集積素子１の第１縁２ａに沿って配列されると共に光信号出力部１３が当該光集積素子１の第２縁２ｂに設けられる。第１縁２ａに配列された第１〜第４電気信号入力部２５ａ〜２５ｄからの電気信号ＳＥ１〜ＳＥ４が、第２軸Ａｘ２の方向に順に配列される第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１を駆動し、第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１からの変調光信号Ｌ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４が、第１縁２ａの反対側にある第２縁２ｂに設けられた光信号出力部１３に向かう。これ故に、変調光信号ＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４の出力ポート（１３）の位置が、第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１のための駆動信号ＳＥ１〜ＳＥ４の電気入力１１（第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部２５ａ〜２５ｄ）の配置を妨げない。
また、第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部２５ａ〜２５ｄが第２軸Ａｘ２の方向に配列されると共に、第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１も第２軸Ａｘ２の方向に配列される。これ故に、個々の信号入力ＳＥ１〜ＳＥ４と光変調器１５、１７、１９、２１との間隔は、おおまかに、第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部２５ａ〜２５ｄの配列（配列軸ＡＹ１）と第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１の配列（配列軸ＡＹ２）との間隔により規定される。この変調器配列ＭＡＲＹは、第１電気信号入力部〜第４電気信号入力部２５ａ〜２５ｄをそれぞれ第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１に接続する複数の配線導体なかでその長さの差異を生じ難くする。このため、第１変調器〜第４変調器間１５、１７、１９、２１の信号スキューが低減される。
（第１実施形態）
第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の各々はマッハツェンダ変調器を含む。図２は、マッハツェンダ変調器の一例を示す図面である。第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の各々のためのマッハツェンダ変調器ＭＺＩは、第１アーム導波路２７ａ、第２アーム導波路２７ｂ、第１アーム導波路２７ａ及び第２アーム導波路２７ｂに光学的に結合された第１分岐器２７ｃ、並びに第１アーム導波路２７ａ及び第２アーム導波路２７ｂに光学的に結合された第１合波器２７ｄを含む。第１分岐器２７ｃ及び第１合波器２７ｄは例えば多重干渉器（ＭＭＩ）、方向性結合器、Ｙ字分岐等であることができる。第１アーム導波路２７ａは、第１軸Ａｘ１の方向に延在する変調用の光導波路２７ｅを有しており、光導波路２７ｅ上には、変調のための駆動信号を受ける電極２７ｆが設けられている。電極２７ｆは光導波路２７ｅに沿って第１軸Ａｘ１の方向に延在する。電極２７ｆは一端２７ｇ及び他端２７ｈを有しており、一端２７ｇは、電気入力１１からの電気信号を受ける導電線に接続され、他端２７ｈは終端デバイスに接続される導電線に接続される。第２アーム導波路２７ｂは、第１軸Ａｘ１の方向に延在する変調用の光導波路２７ｉを有しており、光導波路２７ｉ上には、変調のための駆動信号を受ける電極２７ｊが設けられている。電極２７ｊは光導波路２７ｉに沿って第１軸Ａｘ１の方向に延在する。電極２７ｊは一端２７ｋ及び他端２７ｍを有しており、一端２７ｋは、電気入力１１からの電気信号を受ける導電線に接続され、他端２７ｍは終端デバイスに接続される導電線に接続される。一実施例では、電極２７ｆの長さ（一端２７ｇと他端２７ｈとの距離）は、電極２７ｊの長さ（一端２７ｋと他端２７ｍとの距離）に等しい。また、第１軸Ａｘ１の方向に関して、一端２７ｇ、２７ｋの位置がそろっている。
より詳細には、第１電気信号ＳＥ１を受ける第１電極部３３は、第１変調器１５のマッハツェンダ変調器の第１アーム導波路２７ａの変調器電極２７ｆ及び第２アーム導波路２７ｂの変調器電極２７ｊを含み、第１電気信号ＳＥ１は、第１変調器１５のマッハツェンダ変調器の変調器電極２７ｆ及び変調器電極２７ｊのための差動信号ＳＥ１＋、ＳＥ１−を含む。第２電気信号ＳＥ２を受ける第２電極部３５は、第２変調器１７のマッハツェンダ変調器の第１アーム導波路２７ａの変調器電極２７ｆ及び第２アーム導波路２７ｂの変調器電極２７ｊを含み、第２電気信号ＳＥ２は、第２変調器１７のマッハツェンダ変調器の変調器電極２７ｆ及び変調器電極２７ｊのための差動信号ＳＥ２＋、ＳＥ２−を含む。第３電気信号ＳＥ３を受ける第３電極部３７は、第３変調器１９のマッハツェンダ変調器の第１アーム導波路２７ａの変調器電極２７ｆ及び第２アーム導波路２７ｂの変調器電極２７ｊを含み、第３電気信号ＳＥ３は、第３変調器１９のマッハツェンダ変調器の変調器電極２７ｆ及び変調器電極２７ｊのための差動信号ＳＥ３＋、ＳＥ３−を含む。第４電気信号ＳＥ４を受ける第４電極部３９は、第４変調器２１のマッハツェンダ変調器の第１アーム導波路２７ａの変調器電極２７ｆ及び第２アーム導波路２７ｂの変調器電極２７ｊを含み、第４電気信号ＳＥ４は、第４変調器２１のマッハツェンダ変調器の変調器電極２７ｆ及び変調器電極２７ｊのための差動信号ＳＥ４＋、ＳＥ４−を含む。
上記の説明から理解されるように、第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の各々は変調用の光導波路２７ｅ及び光導波路２７ｉを有し、該光導波路２７ｅ、２７ｉは第１軸Ａｘ１の方向に延在する。また、電極２７ｆ及び電極２７ｊも第１軸Ａｘ１の方向に延在する。第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の配列ＭＡＲＹにおいては、電極２７ｆ及び電極２７ｊは第２軸Ａｘ２の方向に配列され、光導波路２７ｅ、２７ｉも第２軸Ａｘ２の方向に配列される。
光集積素子１は、分岐光導波路部４１及び分岐（合波）光導波路部４３を含む。分岐光導波路部４１は、第１縁２ａと第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１の配列ＭＡＲＹとの間に設けられる。光分岐導波路部４３は、第２縁２ｂと第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１の配列ＭＡＲＹとの間に設けられる。光信号入力部２３は、当該光集積素子の第２縁２ｂ、第３縁２ｃ、及び第４縁２ｄのいずれかに設けられることができ、図１では、第３縁２ｃに設けられている。この光集積素子１によれば、光信号入力部２３が、光集積素子１の第１縁２ａと異なる縁に設けられているので、入力光の入力ポート（２３）の位置が、第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１のための駆動信号の入力導体の配置を妨げることなく、また第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１からの変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ４のための出力ポート（１３）の配置を妨げない。
この光集積素子１によれば、光信号入力部２３が、光集積素子１の第１縁２ａと異なる縁に設けられているので、入力光信号ＬＩＮの入力ポート（２３）の位置が、第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１のための駆動信号ＳＥ１〜ＳＥ４の入力導体の配置を妨げることがない。第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１から光分岐導波路部４３を介して出力ポート１３に変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ４が提供される。光分岐導波路部４３が第２縁２ｂと第１変調器〜第４変調器１５、１７、１９、２１の配列ＭＡＲＹとの間に設けられるので、変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ４の伝搬経路及び出力ポート１３の配置が、入力光信号ＬＩＮの入力ポート２３の位置を妨げない。光分岐導波路部４３は、第１合波器４３ａ及び第２合波器４３ｂを含む。第１合波器４３ａは、第１変調器及び第２変調器１５、１７からの変調光信号ＬＭ１及びＬＭ２を合波し多重化信号光ＬＯＵＴ１を生成して、出力ポート２８ａに提供する。第２合波器４３ｂは、第３変調器及び第４変調器１９、２１からの変調光信号ＬＭ３及びＬＭ４を合波して多重化信号光ＬＯＵＴ２を生成して、出力ポート２８ｂに提供する。
光集積素子１は、第１導電部５１と、第２導電部５３と、第３導電部５５と、第４導電部５７とを備える。第１導電部５１は、第１変調器１５の第１電極部３３の他端に接続されており、第１電極部３３の他端を終端デバイスに接続する。第２導電部５３は、第２変調器５３の第２電極部３５の他端に接続されており、第２電極部３５の他端を終端デバイスに接続する。第３導電部５５は、第３変調器１９の第３電極部３７の他端に接続されており、第３電極部３７の他端を終端デバイスに接続する。第４導電部５７は、第４変調器２１の第４電極部３９の他端に接続されており、第４電極部３９の他端を終端デバイスに接続する。終端デバイスは、導電体の物理的な端で生じる電気的な反射を低減するために接続される受動素子（例えば、抵抗）を含む。
光集積素子１は、光分岐デバイス（分岐光導波路部４１）を更に備えることができる。光分岐デバイス（分岐光導波路部４１）は、第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の配列ＭＡＲＹに光を分岐する。
本実施例では、光分岐デバイス（分岐光導波路部４１）は、第１光分岐器４１ａ、第２光分岐器４１ｂ及び第３光分岐器４１ｃを含むことができる。第１光分岐器４１ａは、入力ポート２３からの光ＬＩＮを導波する光導波路４５ａに接続され、光導波路４５ａから光ＬＩＮを受ける。第１光分岐器４１ａの一経路は光導波路４５ｂを介して第２光分岐器４１ｂに光学的に結合される。第２光分岐器４１ｂは第１変調器１５及び第２変調器１７に光学的に結合され、第１変調器１５及び第２変調器１７に光を分岐する。また、第１光分岐器４１ａの他経路は光導波路４５ｃを介して第３光分岐器４１ｃに光学的に結合される。第３光分岐器４１ｃは第３変調器１９及び第４変調器２１に光学的に結合され、第３変調器１９及び第４変調器２１に光を分岐する。
光集積素子１は、第１縁２ａから第２縁２ｂの方向に第１軸の方向に沿って順に配列された第１部分４ａ、第２部分４ｂ及び第３部分４ｃを含む。第１導電部５１、第２導電部５３、第３導電部５５、及び第４導電部５７は、当該光集積素子１の第１部分４ａに設けられる。第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の配列ＭＡＲＹは、当該光集積素子１の第２部分４ｂに設けられる。光分岐デバイス（分岐光導波路部４１）は、当該光集積素子１の第３部分４ｃに設けられる。
この光集積素子１によれば、第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１に光を分岐する光分岐デバイス（分岐光導波路部４１）が、第１軸Ａｘ１の方向に順に配列された第１部分４ａ、第２部分４ｂ及び第３部分４ｃのうち第３部分４ｃに設けられる。変調器の配列ＭＡＲＹが第２部分４ｂに設けられる。終端デバイスのための導電部５１、５３、５５、５７の配列ＰＡＲＹが第１部分４ａに設けられる。変調器の配列ＭＡＲＹと第１縁２ａとの間に、光分岐デバイス４１が設けられる。変調器の配列ＭＡＲＹと第２縁２ｂとの間に、導電部５１、５３、５５、５７を配置する第１部分４ａが設けられる。これ故に、光分岐デバイス４１、変調器の配列ＭＡＲＹ及び導電部の配置ＰＡＲＹが、第１電気信号入力部２５ａ〜第４電気信号入力部２５ｄの配列ＩＡＲＹと変調器配列ＭＡＲＹとの間隔により個々の信号入力と光変調器との距離ＤＩＳを規定することを妨げない。
第１導電部５１の一端は、第１変調器１５の第１電極部３３に接続されると共に、第１導電部５１の他端は、第３縁２ｃに位置する導電パッドに接続され、この導電パッドには終端デバイスが接続される。第２導電部５３の一端は、第２変調器１７の第２電極部３５に接続されると共に、第２導電部５３の他端は、第３縁２ｃに位置する導電パッドに接続され、この導電パッドには終端デバイスが接続される。第３導電部５５の一端は、第３変調器１９の第３電極部３７に接続されると共に、第３導電部５５の他端は、第４縁２ｄに位置する導電パッドに接続され、この導電パッドには終端デバイスが接続される。第４導電部５７の一端は、第４変調器２１の第４電極部３９に接続されると共に、第４導電部５３の他端は、第４縁２ｄに位置する導電パッドに接続され、この導電パッドには終端デバイスが接続される。
第１変調器１５のマッハツェンダ変調器の電極３３の一端は、光集積素子１の第１縁２ａに位置する第１電気信号入力部２５ａに配線導体６１を介して接続される。第２変調器１７のマッハツェンダ変調器の電極３５の一端は、光集積素子１の第１縁２ａに位置する第２電気信号入力部２５ｂに配線導体６３を介して接続される。第３変調器１９のマッハツェンダ変調器の電極３７の一端は、光集積素子１の第１縁２ａに位置する第３電気信号入力部２５ｃに配線導体６５を介して接続される。第４変調器２１のマッハツェンダ変調器の電極３９の一端は、光集積素子１の第１縁２ａに位置する第４電気信号入力部２５ｄに配線導体６７を介して接続される。配線導体６１は、その直線部分に対して角度ＴＨの傾斜で二回曲げられる。配線導体６３は、その直線部分に対して角度ＴＨの傾斜で二回曲げられる。配線導体６５は、その直線部分に対して角度ＴＨの傾斜で二回曲げられる。配線導体６７は、その直線部分に対して角度ＴＨの傾斜で二回曲げられる。配線導体６１、６３、６５において、本実施例によれば、その屈曲角度は同様な値にすることができる。角度ＴＨの範囲は９０度よりは小さく、例えば４５度以下であることができる。また、配線導体６１、６３、６５、６７は、好ましい実施例では、例えば３ｍｍ以下であることができる。配線導体６１、６３、６５、６７の間の長さの違いを例えば０．５ｍｍ以下であることができる。
（第２実施形態）
図３は、別の実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。光集積素子１ａにおいても、第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の各々は、図２に示されるマッハツェンダ変調器を含む。可能な場合には、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付する。
光集積素子１ａは、第１軸Ａｘ１の方向に配列された第１部分４ａ及び第２部分４ｂを含む。第１導電部５１、第２導電部５３、第３導電部５５、及び第４導電部５７は、当該光集積素子１ａの第１部分４ａに設けられる。第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の配列ＭＡＲＹは、当該光集積素子１ａの第２部分４ｂに設けられ、より詳細には第２部分４ｂの第１領域６ａに設けられる。光分岐デバイス（光分岐回路）４１は、第２部分４ｂの第２領域６ｂに設けられる。第２部分４ｂの第１領域６ａ及び第２領域６ｂは、第２軸Ａｘ２の方向に配列されている。
この光集積素子１ａによれば、終端デバイス用の導電部５１、５３、５５、５７が、第１軸Ａｘ１の方向に順に配列された第１部分４ａ及び第２部分４ｂのうち第１部分４ａに設けられる。変調器配列ＭＡＲＹが第２部分４ｂ内の第１領域６ａに設けられる。光分岐デバイス４１が、第２部分４ｂ内の第２領域６ｂに設けられる。変調器配列ＭＡＲＹと第２縁２ｂとの間に、導電部５１、５３、５５、５７の配列ＰＡＲＹを配置する第１部分４ａが設けられ、分岐（合波）光導波路部４３も設けられる。これ故に、光分岐デバイス４１、変調器配列ＭＡＲＹ及び導電部配列ＰＡＲＹの配置が、第１電気信号入力部２５ａ〜第４電気信号入力部２５ｄの配列ＩＡＲＹと変調器配列ＭＡＲＹとの間隔ＤＩＳにより個々の信号入力１１と光変調器１５、１７、１９、２１との間隔を規定することを妨げない。
また、光分岐デバイス４１及び変調器配列ＭＡＲＹが、変調器配列ＭＡＲＹと第１縁２ａとの間のエリアを避けて、第２軸Ａｘ２の方向に配列される。これ故に、光分岐デバイス４１の配置と独立して、変調器配列ＭＡＲＹと第１縁２ａとの間隔ＤＩＳを規定できる。
第１変調器１５のマッハツェンダ変調器の電極３３の一端は、光集積素子１の第１縁２ａに位置する第１電気信号入力部２５ａに配線導体６１を介して接続される。第２変調器１７のマッハツェンダ変調器の電極３５の一端は、光集積素子１の第１縁２ａに位置する第２電気信号入力部２５ｂに配線導体６３を介して接続される。第３変調器１９のマッハツェンダ変調器の電極３７の一端は、光集積素子１の第１縁２ａに位置する第３電気信号入力部２５ｃに配線導体６５を介して接続される。第４変調器２１のマッハツェンダ変調器の電極３９の一端は、光集積素子１の第１縁２ａに位置する第４電気信号入力部２５ｄに配線導体６７を介して接続される。本実施例では、配線導体６１、６３、６５、６７は、実質的に直線状に延在できる。また、配線導体６１、６３、６５、６７は、好ましい実施例では、例えば１ｍｍ以下であることができる。配線導体６１、６３、６５、６７の間の長さは、実質的に異なることがなく、例えば０．１ｍｍ以下であることができる。
光信号入力部２３は、光集積素子１ａの第２縁２ｂに設けられることが好ましい。この場合には、光の入力ポートと出力ポートが同一縁上にあるため、入出力端面に設けられる無反射コーティングの形成工程の回数を減らせることができる。このため素子製造工程を短縮できる。さらに、光の入力ポートと出力ポートが同一縁上にあることから、外部の光導波路や光ファイバとの接続が容易である。或いは、光信号入力部２３は、当該光集積素子１ａの第３縁２ｃに設けられることが好ましい。この場合には、光集積素子内の光導波路（光の損失が自由空間に比べて高い）の長さを比較的短くできるため、光の損失を下げることができる。なお、この配置は、第１実施形態にも適用可能である。
（第３実施形態）
図４は、別の実施の形態に係る光集積素子を示す図面である。光集積素子１ｂにおいても、第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１の各々は、電界吸収（Electroabsorption：ＥＡ）型変調器を含む。電界吸収型変調器は、ＩｎＧａＡｓＰ系又はＩｎＧａＡｌＡｓ系の量子井戸構造において量子閉じ込めシュタルク効果を利用して光の変調を行う。可能な場合には、第３実施形態の説明において、第１実施形態及び第２実施形態と同一の部分には同一の符号を付する。
光集積素子１ｂでは、光信号入力部２３は、第３縁２ｃに設けられる。光信号出力部１３は、第１光出力ポート１３ａ、第２光出力ポート１３ｂ、第３光出力ポート１３ｃ、及び第４光出力ポート１３ｃを含む。第１光出力ポート〜第４光出力ポート１３ｄは、第２縁２ｂに沿って配列されている。第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１は、それぞれ、第１光出力ポート１３ａ、第２光出力ポート１３ｂ、第３光出力ポート１３ｃ、及び第４光出力ポート１３ｄに光学的に結合されている。
この光集積素子１ｂによれば、個々の電界吸収型変調器１５、１７、１９、２１は、それぞれ、当該光集積素子１ｂの第３縁２ｃに設けられる光信号入力部２３内の個々の光入力ポート２３ａ〜２３ｄからの光を受けて、第２縁２ｂに沿って配列された個々の光出力ポート１３〜１３ｄに光学的に結合される。この配置は、電界吸収型半導体変調器の配置に好適である。
光集積素子１ｂでは、第１導電部５１は、第１変調器１５の第１電極部３３に接続されており、第１電極部３３を終端デバイスに接続する。第２導電部５３は、第２変調器１７の第２電極部３５に接続されており、第２電極部３５を終端デバイスに接続する。第３導電部５７は、第３変調器１９の第３電極部３７に接続されており、第３電極部３７を終端デバイスに接続する。第４導電部５７は、第４変調器２１の第４電極部３９に接続されており、第４電極部３９を終端デバイスに接続する。第１導電部５１及び第２導電部５３は第３縁２ｃに沿って配列されており、第３導電部５５及び第４導電部５７は第４縁２ｄに沿って配列されている。第１変調器１５、第２変調器１７、第３変調器１９、及び第４変調器２１は、それぞれ、第１光入力ポート２３ａ、第２光入力ポート２３ｂ、第３光入力ポート２３ｃ、及び第４光入力ポート２３ｄに光学的に結合されている。第１光入力ポート２３ａ、第２光入力ポート２３ｂ、第３光入力ポート２３ｃ、及び第４光入力ポート２３ｄは、第３縁２ｃ又は第４縁２ｃ（図４では、第３縁２ｃ）に沿って配列されている。
この光集積素子１ｂによれば、終端デバイスのための第１導電部５１及び第２導電部５３が第３縁２ｃに沿って配列されており、終端デバイスのための第３導電部５５及び第４導電部５７が第４縁２ｄに沿って配列されている。これらの導電部の配置が、電気信号の入力（１１）の配置及び光信号の出力（１３）の配置を妨げない。
（第４実施形態）
図５は、本実施の形態に係る光モジュールを概略的に示す図面である。図５と共に、図１、図３及び図４を参照しながら、光モジュール６２を説明する。光モジュール６２は、上記のいずれか一項に記載された光集積素子１（１ａ、１ｂ）と、駆動素子６４と、出力光導波路（例えば、光ファイバ）６６と、入力光導波路（例えば、光ファイバ）６８と、光回路（入力光回路６９及び出力光回路７１）と、ハウジング７３とを備える。駆動素子６４は、光集積素子１の第１電気信号入力部２５ａ、第２電気信号入力部２５ａ、第３電気信号入力部２５ｃ、及び第４電気信号入力部２５ｄに、それぞれ、第１駆動信号ＳＤ１、第２駆動信号ＳＤ２、第３駆動信号ＳＤ３、及び第４駆動信号ＳＤ４を供給する。駆動素子６４は、高周波信号の中継を行うデバイス、又は信号駆動用の集積回路を含むことができる。出力光導波路６６は、光集積素子１ｂの光信号出力部１３に光学的に結合される。入力光導波路６８は、光集積素子１ｂに光学的に結合されて、光集積素子１ｂに入力光ＬＩＮを供給する。ハウジング７３は、光集積素子１、駆動素子６４、出力光導波路６６、入力光導波路６８、光回路（入力光回路６９及び出力光回路７１）を支持する。ハウジング７３は、第１側壁７３ａ、第２側壁７３ｂ、第３側壁７３ｃ及び第４側壁７３ｄを有し、第１側壁７３ａ及び第２側壁７３ｂは第２軸Ａｘ２の方向に延在する。第１側壁７３ａは第２側壁７３ｂの反対側にある。第３側壁７３ｃ及び第４側壁７３ｄは第１軸Ａｘ１の方向に延在する。第３側壁７３ｃは第４側壁７３ｄの反対側にある。
第１側壁７３ａは出力光導波路６６及び入力光導波路６８を受け入れている。ハウジング７３の第２側壁７３ａは駆動素子６４に接続される複数の導電体（例えばリード端子）７４の配列を有する。出力光導波路６６は、例えばコリメータレンズ（ＣＬ）を介して出力光回路７１に光学的に結合される。入力光導波路６８は、例えばコリメータレンズ（ＣＬ）を介して入力光回路６９に光学的に結合される。
この光モジュール６２によれば、ハウジング７３の第１側壁７３ａが出力光導波路６６及び入力光導波路６８を受け入れると共に、ハウジング７３の第２側壁７３ｂが駆動素子６４に接続される複数の導電体７４の配列を有する。これ故に、光信号ＬＩＮの入力２３及び光信号ＬＯＵＴの出力（１３）の配置が、電気信号ＳＤ１〜ＳＤ４の入力（１１）の配置と干渉しない。また、第１駆動信号ＳＤ１、第２駆動信号ＳＤ２、第３駆動信号ＳＤ３、及び第４駆動信号ＳＤ４は、第２側壁７３ｂの導電体７４から電気信号を受ける駆動素子６４を介して、上記の光集積素子１（１ａ、１ｂ）の第１電気信号入力部２５ａ、第２電気信号入力部２５ｂ、第３電気信号入力部２５ｃ及び第４電気信号入力部２５ｄに供給される。これ故に、ハウジング７３の第２側壁７３ｂの導電体７４の配列から光集積素子１（１ａ、１ｂ）への電気信号の流れにおいて信号間のスキューを低減できる。
光モジュール６２では、第１光回路７１は、例えば、光集積素子１の光信号出力部１３からの光を多重化して、多重化された光を出力光導波路６６に提供する。光多重化のために半波長板と偏波ビームコンバイナ等が用いられる。第２光回路６９は、入力光導波路６８からの光を光集積素子１（１ａ、１ｂ）の光信号入力部２３に提供する。第２光回路６９は、例えば入力光導波路６８からの光の進行方向を変更するミラー６９ａと、コリメータレンズ（ＣＬ）６９ｂとを含むことができる。
ハウジング７３は支持面７３ｅを有する。支持面７３ｅは、第１軸Ａｘ１の方向に配列された第１エリア７２ａ、第２エリア７２ｂ及び第３エリア７２ｃを含む。第２エリア７２ｃは、第２軸Ａｘ２の方向に配列された第４エリア７２ｄ及び第５エリア７２ｅを含む。支持面７３ｅの第１エリア７２ａは、駆動素子６４を搭載する。支持面７３ｅの第３エリア７２ｃは、第１光回路７１を搭載する。支持面７３ｅの第４エリア７２ｄは光集積素子１（１ａ、１ｂ）を搭載する。支持面７３ｅの第５エリア７２ｅは第２光回路６９を搭載する。この光モジュール６２によれば、光集積素子１（１ａ、１ｂ）における電気端子７４の配置、光出力ポート（１３）の配置及び光入力ポート（２３）の配置に対応づけて、光集積素子１（１ａ、１ｂ）、駆動素子６４及び光回路６９、７１を配置できる。この配置は、ハウジング７３において電気端子７４の配置、光入力ポート（２３）の配置及び光出力ポート（１３）の配置に関連づけられている。
図３に示された光集積素子のための光モジュールは、光集積素子の光信号出力部からの光を多重化して、多重化された光を出力光導波路に提供する第１光回路と、入力光導波路からの光を光集積素子の光信号入力部に提供する第２光回路とを更に備えることができる。ハウジング７３は支持面７３ｅを有しており、支持面は、軸Ａｘ１の方向に配列された第１エリア、第２エリア及び第３エリアを含む。第１エリア７２ａは、駆動素子６４を搭載し、第２エリア７２ｂは、光集積素子１ａを搭載し、第３エリア７２ｃは第１光回路及び第２光回路を搭載することが好ましい。
図６は、特許文献１に示されるような集積ＭＺ変調素子８１を示す。この集積ＭＺ変調素子８１は、第２軸Ａｘ２の方向に延在する第１縁８１ａ及び第２縁８１ｂ、並びに第１軸Ａｘ１の方向に延在する第３縁８１ｃ及び第４縁８１ｄを有する。第１縁８１ａに光入力ポートが設けられ、第２縁８１ｂに光出力ポートが設けられる。この集積ＭＺ変調素子では、マッハツェンダ変調器は第１軸Ａｘ１の方向に変調導波路を有する。これらのマッハツェンダ変調器は、第１軸Ａｘ１の方向に延在する第３縁８１ｃから電気信号Ｖ２（ｔ）、Ｖ３（ｔ）、Ｖ２（ｔ）＿、Ｖ３（ｔ）＿を受ける。これらの信号は入力伝送線路を介して個々のマッハツェンダ変調器に供給される。また、個々のマッハツェンダ変調器は、終端のために出力伝送線路を介して第４縁８１ｄに到達する。伝送線路は９０度の角度で屈曲されている。
図７は、特許文献１に示されるような集積ＭＺ変調素子８１を収容する光モジュール８３を概略的に示す図面である。光モジュール８３のためのハウジング８５は、第１側壁８５ａ、第２側壁８５ｂ、第３側壁８５ｃ及び第４側壁８５ｄを有する。第１側壁８５ａは入力光ファイバを支持し、第２側壁８５ｂは出力光ファイバを支持する。第３側壁８５ｃはＲＦ入力端子を有する。
図８は、実施例の光集積素子を概略的に示す図面である。図９は、特許文献２に示されるような光集積素子を概略的に示す図面である。図９を参照すると、電気信号の伝送路の差ＤＥが示されている。図９の光集積素子には、最も短い長さの入力伝送線を有する光変調器と最も長い長さの入力伝送線を有する光変調器とが形成される。伝送線路の差ＤＥは必然的に生じる。また、入力伝送線及び出力伝送線の重なりを避けるために、光変調器の位置が第１軸Ａｘ１の方向に関してシフトされている。このシフトが光学的な伝送路の差ＤＬを生じさせる。電気伝送路の差２ｍｍ、電気信号の群速度１．５×１０８ｍ／ｓであるとき、電気信号のスキューは１３ｐｓと見積もられる。光伝送路の差２ｍｍ、光信号の群速度１．０×１０８ｍ／ｓであるとき、光信号のスキューは２０ｐｓと見積もられる。これらの合計は最も大きいときには、３３ｐｓである。
図８を参照すると、図１に示された光集積素子１と類似構造の光集積素子１ｃが示されている。この光集積素子では、電気伝送路の差（ＤＥ）０．５ｍｍ、電気信号の群速度１．５×１０８ｍ／ｓであるとき、電気信号のスキューは３．３ｐｓと見積もられる。光伝送路の差は殆どゼロであるので、光信号のスキューは０ｐｓと見積もられる。これらの合計は、３．３ｐｓである。
以上説明したように、複数のＥＡ変調器（例えば４個のＥＡ変調器）が集積された集積素子では、光の入力導波路が変調導波路と垂直方向を向いているのに対して、入力側の電気信号の伝送線路は変調導波路と平行に伸びている。入力導波路と変調導波路の間で光導波路は９０度の角度で曲げられている。この光導波路の曲がりの半径Ｒが小さければ（例えばＲ＜８００μｍ）、電気信号の伝送線路を短くできる。
また、ＥＡ変調器では、光導波路での光損失を抑制するために、変調用導波路以外の導波路のコアを光吸収の小さい材料（例えば、ＰＬ波長１．２μｍのＩｎＧａＡｓＰ）を用いることが良い。変調用導波路と伝送用導波路（パッシブ導波路）との接続は、例えばバットジョント成長を適用してバットジョイント接合される。
ＥＡ変調器を含む光集積素子の光導波路がハイメサ構造を有するとき、上記のような小さい曲げ半径を実現できる。ハイメサ構造の光導波路は、ＩｎＰ系半導体を用いて実現できる。この光導波路は、ＩｎＰ下部クラッド層、コア層（ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＩｎＰ多重量子井戸構造）、及びＩｎＰ上部クラッド層を含む積層構造を有する半導体メサを含み、コア層の左右が低誘電率材料（ＳｉＯ２）で埋め込まれていても良く、また埋め込まずに、メサ側面が空気であってもよい。
なお、出力（終端）側の電気伝送線路の長さが長くても、また損失が高くても良い。入力側及び出力側の光導波路は短いことが好ましく、光損失が低減される。このため、出力側の光電気伝送線路は９０度の角度で曲げて光集積素子の側縁に引き出す一方で、出力用の光導波路を直線的に延在させている。
また、以上説明したように、複数のＭＺ変調器（例えば４個のＭＺ変調器）が集積された集積素子は、ＤＰ−ＱＰＳＫといった多値変調のために用いられる。用途）。この電気信号の伝送線路は、差動ペアの構造（中央にＧＮＤ線とその左右に差動対の導電線）を有する。入力側の光導波路は光入力ポートから曲線導波路により９０度の角度の向きを変更しており、これにより、電気信号の入力を設ける縁と異なる縁から光を入力できる。ＭＺ変調器のコアの光吸収はＥＡ変調器より小さいので、パッシブ導波路は変調用導波路と同じ構造を有することができるので、バットジョントは必要ない。図１０の（ａ）部は、図１に示されたI−I線に沿ってとられた断面を示し、図１０の（ｂ）部は、図１に示されたII−II線に沿ってとられた断面を示す。ＭＺ変調器の導波路は、図１０の（ａ）部に示されるように、下部ＩｎＰクラッド層９１、半導体コア層９２及び上部ＩｎＰクラッド層９３を含む積層構造を含み、この積層構造は半絶縁性ＩｎＰ基板９４上に設けられる。導波路はメサ構造を有しており、変調用の光導波路上には、上部ＩｎＰクラッド層に電位を加える変調用電極９５が設けられている。２つのアーム導波路の間には、共通の下部ＩｎＰクラッド層に接続されるＧＮＤ電極９６が設けられる。一方、変調器の変調用電極及びＧＮＤ電極に接続される一群の導体配線９７は、図１０の（ｂ）部に示されるように、半導体メサを埋め込むＢＣＢ樹脂体９８上に設けられる。一群の導体配線は、変調用信号を伝える一対の信号配線９９ａ、９９ｂ及びＧＮＤ配線９９ｃを含み、一対の信号配線の間にＧＮＤ配線が延在する。
複数の光変調器を含む光集積素子において、入力側の電気信号の伝送線路は、変調用の導波路と同じ方向に延在する。光集積素子の光変調器の配列ピッチは電気信号の入力パッドの配列ピッチと異なるときは、伝送線路を角度（図１に示される角度ＴＨ＝−２０度〜＋２０度の角度範囲で）曲げて、配列ピッチの違いを補うことができる。伝送線路の配置を実現するために、入力側の光導波路は、入力ポートから曲線状の光導波路を９０度程度（７０度〜１１０度）の角度で向きを変更する。この構造を用いることにより、電気入力のための伝送線路を短くでき、伝送損失を抑制できる。この損失抑制により、駆動電圧振幅を抑制でき、また動作帯域を拡大できる。また、入力伝送線路に曲がりが少なく、ほぼまっすぐなので、スキューが小さい。
電気吸収（ＥＡ）型光変調器やマッハツェンダ（ＭＺ）型光変調器の配列含む光集積素子をキャリアに搭載した実装形態では、単一の光変調器を駆動する際の特性に比べて、電気信号の損失が増加する。この損失増加により、駆動電圧振幅の増加や動作帯域の低下といった特性劣化が生じる。複数の光変調器を含む光集積素子では、単一の光変調器に駆動信号を供給する配線に比べて、変調器の集積に起因して電気信号入力部と光変調器とを繋ぐ伝送線路が長くなるので、光集積素子の伝送損失が増える。
差動信号により駆動されるマッハツェンダ変調器を含む半導体素子では、ペアの信号間の伝送遅延時間差（スキュー）が生じる。スキューは、光出力信号の劣化を引き起こす原因の一つである。素子の一端にある電気信号の入力のためのワイヤーパッドと光変調器を繋ぐ伝送線路は、差動ペアのための２本の伝送線路の長さが異なるように曲がる（外側の方が長くなるように曲がる）。この曲がりは、スキューの原因になる。
（第５実施形態）
図１１は、本実施の形態に係る光集積素子１ｄを示す図面である。可能な場合には、第５実施形態の説明において、上記の実施形態と同一の部分には同一の符号を付する。光集積素子１ｄは、例えば６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直交振幅変調）信号を生成できる。光集積素子１ｄは、光集積素子１と同様に、第１縁２ａ、第２縁２ｂ、第３縁２ｃ及び第４縁２ｄを有する。第１縁２ａは第２縁２ｂの反対側にあり、第３縁２ｃは第４縁２ｄの反対側にある。第３縁２ｃ及び第４縁２ｄは第１軸Ａｘ１の方向に延在する。第１縁２ａ及び第２縁２ｂは第２軸Ａｘ２の方向に延在する。光集積素子１ｄは、変調器１５、１７、１９、２１に加えて変調器１６、１８を備える。変調器１６、１８も、変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８と同様の構成を備えることができる。光集積素子１ｄは、電気信号入力部２５ａ〜２５ｄに加えて、電気信号入力部２５ｅ、２５ｆを備える。電気信号入力部２５ａ〜２５ｆは、光集積素子１ｄの第１縁２ａに沿って配列される。光信号出力部１３は、光集積素子１ｄの第２縁２ｂに設けられる。光信号入力部２３は、外部からの入力光ＬＩＮを受けて、これを変調器１５、１７、１９、２１、１６及び１８に提供する。これらの変調器１５、１７、１９、２１、１６及び１８は光信号出力部１３に光学的に結合されて、光信号出力部１３は、第１変調器１５、１７、１９、２１、１６及び１８からの変調光信号ＬＭ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４、ＬＭ５、ＬＭ６を受ける。変調器１５、１７、１９、２１と同様に、変調器１６は、電気信号入力部２５ｅからの電気信号ＳＥ５を受ける電極部３４を含む。変調器１８は、電気信号入力部２５ｆからの電気信号ＳＥ６を受ける電極部３６を含む。変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８は第２軸Ａｘ２の方向に順に配列される。
この光集積素子１ｄによれば、電気信号入力部２５ａ〜２５ｆが当該光集積素子１ｄの第１縁２ａに沿って配列されると共に光信号出力部１３が当該光集積素子１ｄの第２縁２ｂに設けられる。第１縁２ａに配列された電気信号入力部２５ａ〜２５ｆからの電気信号ＳＥ１〜ＳＥ６が、第２軸Ａｘ２の方向に順に配列される変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８を駆動し、変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８からの変調光信号Ｌ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４、ＬＭ５、ＬＭ６が、第１縁２ａの反対側にある第２縁２ｂに設けられた光信号出力部１３に向かう。これ故に、変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ６のための光信号出力部１３の出力ポートの位置が、変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８のための駆動信号ＳＥ１〜ＳＥ６の電気入力１１（電気信号入力部２５ａ〜２５ｆ）の配置を妨げない。
また、電気信号入力部２５ａ〜２５ｆが第２軸Ａｘ２の方向に配列されると共に、変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８も第２軸Ａｘ２の方向に配列される。これ故に、個々の信号入力ＳＥ１〜ＳＥ６と光変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８との間隔は、おおまかに、電気信号入力部２５ａ〜２５ｆの配列（配列軸ＡＹ１）と変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８の配列（配列軸ＡＹ２）との間隔により規定される。この変調器配列ＭＡＲＹは、電気信号入力部２５ａ〜２５ｆをそれぞれ変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８に接続する複数の配線導体なかでその長さの差異を生じ難くする。このため、変調器間１５、１７、１９、２１、１６、１８の信号スキューが低減される。
この実施形態においても、変調器１５、１７、１９、２１、１６及び１８の各々は、例えば図２に示されるマッハツェンダ変調器を含むことができる。マッハツェンダ変調器の構造に関して、変調器１６、１８は変調器１５、１７、１９及び２１と同様な構造を備える。例えば、変調器１５、１７、１９及び２１と同様に、変調器１６、１８の各々も、変調用の光導波路の対を有し、一対の光導波路は第１軸Ａｘ１の方向に延在する。また、変調器１６、１８の各々は、一対の光導波路にそれぞれ接続される一対の電極を備え、一対の光導波路及び一対の電極は、第１軸Ａｘ１の方向に延在する。変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８の配列ＭＡＲＹにおいては、変調用の電極は第２軸Ａｘ２の方向に配列され、変調用の光導波路も第２軸Ａｘ２の方向に配列される。
光集積素子１ｄは、分岐光導波路部４１及び分岐（合波）光導波路部４３を含む。分岐光導波路部４１は、第１縁２ａと変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８の配列ＭＡＲＹとの間に設けられる。分岐光導波路部４１は、変調器１５、１７、１９、２１、１６及び１８の配列ＭＡＲＹに光を強度比１６：１６：４：４：１：１の割合で分岐する。光分岐導波路部４３は、第２縁２ｂと変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８の配列ＭＡＲＹとの間に設けられる。分岐光導波路部４３は、変調器１５、１７、１９、２１、１６及び１８の配列ＭＡＲＹからの強度比１６：１６：４：４：１：１の割合の光を合波する。光信号入力部２３は、当該光集積素子の第２縁２ｂ、第３縁２ｃ、及び第４縁２ｄのいずれかに設けられることができ、図１１では、第３縁２ｃに設けられている。この光集積素子１ｄによれば、光信号入力部２３が、光集積素子１の第１縁２ａと異なる縁に設けられているので、入力光の入力ポート（２３）の位置が、変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８のための駆動信号の入力導体の配置を妨げることなく、また変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８からの変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ６のための光信号出力部１３の出力ポートの配置を妨げない。
この光集積素子１ｄによれば、変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８から光分岐導波路部４３を介して出力ポート１３に変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ６が提供される。光分岐導波路部４３が第２縁２ｂと変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８の配列ＭＡＲＹとの間に設けられるので、変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ６の伝搬経路及び出力ポート１３の配置が、入力光信号ＬＩＮの入力ポート２３の位置を妨げない。このとき、光信号入力部２３を、光集積素子１の第１縁２ａと異なる縁に設けることができ、これ故に入力光信号ＬＩＮの入力ポート（２３）の位置が、変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８のための駆動信号ＳＥ１〜ＳＥ６の入力導体の配置を妨げることがない。光分岐導波路部４３は、変調器１５、１７、１９、２１、１６、１８からの変調光信号ＬＭ１〜ＬＭ６を合波し多重化信号光ＬＯＵＴを生成して、出力ポートに提供する。
光集積素子１ｄは、導電部５１、５３、５５及び５７に加えて、導電部５２、５４を備える。導電部５１の一端、導電部５３の一端、導電部５５の一端、導電部５７の一端、導電部５２の一端及び導電部５４の一端は、それぞれ、変調器１５の電極部３３の一端、変調器１７の電極部３５の一端、変調器１９の電極部３７の一端、変調器２１の電極部３９の一端、変調器１４の電極部３４の一端及び変調器１６の電極部３６の一端に接続される。また、導電部５１の他端、導電部５３の他端、導電部５５の他端、導電部５７の他端、導電部５２の他端及び導電部５４の他端は、第３縁２ｃ又は第４縁２ｄに位置する導電パッドに接続され、この導電パッドには終端デバイスが接続される。終端デバイスは、導電体の物理的な端で生じる電気的な反射を低減するために接続される受動素子（例えば、抵抗）を含む。変調器１５の電極部３３の他端、変調器１７の電極部３５の他端、変調器１９の電極部３７の他端、変調器２１の電極部３９の他端、変調器１４の電極部３４の他端及び変調器１６の電極部３６の他端は、それぞれ、配線導体６１、６３、６５、６７、６４及び６６に接続される。配線導体６１及び６６は、互いに逆方向に、その直線部分に対して角度（例えば図１における「ＴＨ」）の傾斜で二回曲げられる。配線導体６３及び６４は、互いに逆方向に、その直線部分に対して角度ＴＨの傾斜で二回曲げられる。配線導体６５及び６７は、互いに逆方向に、その直線部分に対して角度ＴＨの傾斜で二回曲げられる。配線導体６１、６３、６５、６７、６４及び６６において、本実施例によれば、その屈曲角度は同様な値にすることができる。角度ＴＨの範囲は９０度よりは小さく、例えば４５度以下であることができる。
光集積素子１ｄは、第１縁２ａから第２縁２ｂの方向に第１軸Ａｘ１の方向に沿って順に配列された第１部分４ａ、第２部分４ｂ及び第３部分４ｃを含む。導電部５１、５３、５５、５７、５２及び５４は、当該光集積素子１ｄの第１部分４ａに設けられる。変調器１５、１７、１９、２１、１４及び１６の配列ＭＡＲＹは、当該光集積素子１ｄの第２部分２ｂに設けられる。分岐光導波路部４１は、当該光集積素子１の第３部分４ｃに設けられる。この光集積素子１ｄによれば、変調器１５、１７、１９、２１、１６及び１８に光を分岐する光分岐デバイス（本実施例では、分岐光導波路部４１）が、第１軸Ａｘ１の方向に順に配列された第１部分４ａ、第２部分４ｂ及び第３部分４ｃのうち第３部分４ｃに設けられ、変調器の配列ＭＡＲＹが第２部分４ｂに設けられ、終端デバイスのための導電部５１、５３、５５、５７、５２及び５４の配列ＰＡＲＹが第１部分４ａに設けられ、変調器の配列ＭＡＲＹと第１縁２ａとの間に分岐光導波路部４１が設けられる。変調器の配列ＭＡＲＹと第２縁２ｂとの間に、導電部５１、５３、５５、５７、５２及び５４を配置する第１部分４ａに位置する。これ故に、分岐光導波路部４１、変調器の配列ＭＡＲＹ及び導電部の配列ＰＡＲＹの配置が、電気信号入力部２５ａ〜２５ｆの配列ＩＡＲＹと変調器の配列ＭＡＲＹとの間隔として、個々の信号入力と光変調器との距離ＤＩＳを取ることを可能にする。
図１〜図４に記載された光集積素子に係る知見は、図１１に示された光集積素子１ｄにも適用される。また、図５、図８及び図１０に記載された光モジュールに係る知見は、図１１に示された光集積素子１ｄを含む光モジュールにも適用される。さらに、図１１に示された光集積素子は、６個の変調器を含んでおり、本実施の形態において図１〜図４及び図１１で説明された知見は、２個以上の変調器を含む光集積素子にも同様に適用可能である。このような変調器では、ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭといった変調方式を採用できる。
本実施の形態によれば、集積された光変調器のあいだで光変調器への信号伝搬を揃えるような配置を含む光集積素子が提供される。
付記＿１。
本実施形態の説明から理解されるように、以下に示されるように、集積光学素子はｎ個の変調器及びｎ個の電気信号入力部を備えることができ、ここで「ｎ」は２以上の自然数である。この集積光学素子は、第１エッジ部、第２エッジ部、第３エッジ部及び第４エッジ部を備え、第２エッジ部は第１エッジ部の反対側に位置する。第４エッジ部は第３エッジ部の反対側に位置する。集積光学素子は複数の変調器を備える。各変調器は光導波路及び電極部を備え、電極部は光導波路上に設けられ、該光導波路は第１方向に延在する。集積光学素子は複数の電気信号入力部を備え、複数の電気信号入力部は第１エッジ部に沿って配列され、また第１エッジ部は、第１軸に交差する第２軸の方向に延在する。電気信号入力部の各々は、変調器の電極部のうちの一つに接続されている。集積光学素子は光出力部を備え、光出力部は第２エッジ部に設けられ、第２エッジ部は第２軸の方向に延在する。光出力部は複数の変調器に光学的に結合されている。複数の変調器の配列は、第２軸の方向に形成されている。光出力部は、第２エッジ部、第３エッジ部及び第４エッジ部のいずれかに位置している。
付記＿２。
集積光学素子は、導波路型の分岐部を更に備えることができる。分岐部は第２エッジ部と変調器の配列との間に設けられる。光入力部は分岐部を介して複数の変調器に光学的に結合されている。各変調器はマッハツェンダ変調器を含む。
付記＿３。
集積光学素子は、終端デバイスを接続するための複数の導電体を備え、各導電体は変調器における複数の電極部の一つに接続されている。集積光学素子は、光学分岐器を備え、光学分岐器は変調器に光信号入力部を光学的に結合する。集積光学素子は、第１部分、第２部分、及び第３部分を含み、第１部分、第２部分、及び第３部分は、第２エッジ部から第１エッジ部への方向に第１軸に沿って順に配列されている。複数の導電体は、集積光学素子における第１部分に設けられており、複数の変調器は、集積光学素子における第２部分に設けられており、光分岐器は、集積光学素子における第３部分に設けられている。
付記＿４。
集積光学素子は、終端デバイスを接続するための複数の導電体を備え、各導電体は変調器における複数の電極部の一つに接続されている。集積光学素子は、光学分岐器を備え、光学分岐器は光信号入力部及び変調器を互いに光学的に結合する。集積光学素子は、第１部分、第２部分、及び第３部分を含み、第１部分、第２部分、及び第３部分は、第１軸に沿って順に配列されている。複数の導電体は、集積光学素子における第１部分に設けられており、複数の変調器は、集積光学素子における第２部分の第１領域に設けられており、光分岐器は、集積光学素子における第２部分の第２領域に設けられている。第２部分の第１領域及び第２領域は、第２軸の方向に配列されている。
付記＿５。
集積光学素子においては、光入力部は第３エッジ部に設けられ、第３エッジ部第１軸の方向に延在する。
付記＿６。
集積光学素子においては、光入力部は、第２エッジ部に設けられる。
付記＿７。
集積光学素子においては、複数の変調器は、第１変調器、第２変調器、第３変調器及び第４変調器を含む。複数の電気信号入力部は、第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部及び第４電気信号入力部を含む。第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部及び第４電気信号入力部は、ぞれぞれ、第１変調器、第２変調器、第３変調器及び第４変調器に接続されている。第１変調器、第２変調器、第３変調器及び第４変調器は、順に、第２軸の方向に配列されている。第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部及び第４電気信号入力部は、第２軸の方向に延在する第１エッジ部に沿って配列されている。光入力信号部は第１軸の方向に延在する第３エッジ部に設けられている。
付記＿８。
集積光学素子においては、光出力信号部は、第２エッジ部に沿って配列された複数の光出力ポートを含む。光入力信号部は、第３エッジ部に設けられている。光入力信号部は、第３エッジ部に沿って配列された複数の光入力ポートを含む。変調器の各々は、電界吸収型の変調器を含み、また光出力ポートの一つ及び光入力ポートの一つに光学的に結合されている。
付記＿９。
この集積光学素子は、終端デバイスを接続するための複数の導電部を更に備える。導電部の各々は、変調器の電極部の一つに接続されている。導電部は、第３エッジ部又は第４エッジ部のいずれかに配列されている。
本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。
本発明によれば、集積された光変調器のあいだで光変調器への信号伝搬を揃えるような配置を含む光集積素子を提供でき、また該光集積素子を含む光モジュールを提供できる。
１、１ａ、１ｂ…光集積素子、１１…電気信号入力部、１３…光信号出力部、１５…第１変調器、１７…第２変調器、１９…第３変調器、２１…第４変調器、２３…光信号入力部、２ａ…第１縁、２ｂ…第２縁、２ｃ…第３縁、２ｄ…第４縁、Ａｘ１…第１軸、Ａｘ２…第２軸、２５ａ…第１電気信号入力部、２５ｂ…第２電気信号入力部、２５ｃ…第３電気信号入力部、２５ｄ…第４電気信号入力部、２８ａ…第１光信号出力部、２８ｂ…第２光信号出力部、ＬＩＮ…入力光、Ｌ１、ＬＭ２、ＬＭ３、ＬＭ４…変調光信号、３３…第１電極部、３５…第２電極部、３７…第３電極部、３９…第４電極部。

Claims (14)

  1. 光集積素子であって、
    当該光集積素子の第１縁に沿って配列された複数の電気信号入力部と、
    当該光集積素子の第２縁に設けられた光信号出力部と、
    前記光信号出力部に光学的に結合された複数の変調器と、
    外部からの入力光を受けて、前記複数の変調器に提供するための光信号入力部と、
    を備え、
    前記複数の変調器における電極部は、それぞれ、前記複数の電気信号入力部からの変調用の電気信号を受け、前記複数の変調器の各々は変調用の光導波路を有し、該光導波路は第１軸の方向に延在し、
    前記第１縁及び前記第２縁は前記第１軸に交差する第２軸の方向に延在し、前記第１縁は前記第２縁の反対側にあり、当該光集積素子は、前記第１軸の方向に延在する第３縁及び第４縁を有し、前記第３縁は前記第４縁の反対側にあり、
    前記複数の変調器は前記第２軸の方向に順に配列され、
    前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第２縁、前記第３縁、及び前記第４縁のいずれかに設けられる、光集積素子。
  2. 前記複数の変調器は、少なくとも、第１変調器、第２変調器、第３変調器、及び第４変調器を備え、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は、それぞれ、第１電極部、第２電極部、第３電極部、及び第４電極部を含み、
    前記複数の電気信号入力部は、少なくとも、第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部、及び第４電気信号入力部を備える、請求項１に記載された光集積素子。
  3. 光集積素子であって、
    当該光集積素子の第１縁に沿って配列された第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部、及び第４電気信号入力部と、
    当該光集積素子の第２縁に設けられた光信号出力部と、
    前記第１電気信号入力部からの第１電気信号を受ける第１電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第１変調器と、
    前記第２電気信号入力部からの第２電気信号を受ける第２電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第２変調器と、
    前記第３電気信号入力部からの第３電気信号を受ける第３電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第３変調器と、
    前記第４電気信号入力部からの第４電気信号を受ける第４電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第４変調器と、
    外部からの入力光を受けて、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器に提供するための光信号入力部と、
    を備え、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の各々は変調用の光導波路を有し、該光導波路は第１軸の方向に延在し、
    前記第１縁及び前記第２縁は前記第１軸に交差する第２軸の方向に延在し、前記第１縁は前記第２縁の反対側にあり、当該光集積素子は、前記第１軸の方向に延在する第３縁及び第４縁を有し、前記第３縁は前記第４縁の反対側にあり、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は前記第２軸の方向に順に配列され、
    前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第２縁、前記第３縁、及び前記第４縁のいずれかに設けられる、光集積素子。
  4. 前記第２縁と前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の配列との間に設けられた分岐光導波路部を更に備え、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の各々はマッハツェンダ変調器を含む、請求項２又は請求項３に記載された光集積素子。
  5. 前記第１変調器の前記第１電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第１導電部と、
    前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第２導電部と、
    前記第３変調器の前記第３電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第３導電部と、
    前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第４導電部と、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器に光を分岐する光分岐デバイスと、
    を更に備え、
    当該光集積素子は、前記第１縁から前記第２縁の方向に前記第１軸に沿って順に配列された第１部分、第２部分及び第３部分を含み、
    前記第１導電部、前記第２導電部、前記第３導電部、及び前記第４導電部は、当該光集積素子の前記第１部分に設けられ、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の配列は、当該光集積素子の前記第２部分に設けられ、
    前記光分岐デバイスは、当該光集積素子の前記第３部分に設けられる、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載された光集積素子。
  6. 前記第１変調器の前記第１電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第１導電部と、
    前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第２導電部と、
    前記第３変調器の前記第３電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第３導電部と、
    前記第４変調器の前記第４電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第４導電部と、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器に光を分岐する光分岐回路と、
    を更に備え、
    当該光集積素子は、前記第１軸の方向に配列された第１部分及び第２部分を含み、
    前記第１導電部、前記第２導電部、前記第３導電部、及び前記第４導電部は、当該光集積素子の前記第１部分に設けられ、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の配列は、当該光集積素子の前記第２部分の第１領域に設けられ、
    前記光分岐回路は、当該光集積素子の前記第２部分の第２領域に設けられ、
    前記第２部分において、前記第１領域及び前記第２領域は、前記第２軸の方向に配列されている、請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載された光集積素子。
  7. 前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第３縁に設けられる、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載された光集積素子。
  8. 前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第２縁に設けられる、請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載された光集積素子。
  9. 光集積素子であって、
    当該光集積素子の第１縁に沿って配列された第１電気信号入力部、第２電気信号入力部、第３電気信号入力部、及び第４電気信号入力部と、
    当該光集積素子の第２縁に設けられた光信号出力部と、
    前記第１電気信号入力部からの第１電気信号を受ける第１電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第１変調器と、
    前記第２電気信号入力部からの第２電気信号を受ける第２電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第２変調器と、
    前記第３電気信号入力部からの第３電気信号を受ける第３電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第３変調器と、
    前記第４電気信号入力部からの第４電気信号を受ける第４電極部を含むと共に前記光信号出力部に光学的に結合された第４変調器と、
    外部からの入力光を受けて、前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器に提供するための光信号入力部と、
    を備え、
    前記光信号出力部は、第１光出力ポート、第２光出力ポート、第３光出力ポート、及び第４光出力ポートを含み、
    前記第１光出力ポート、前記第２光出力ポート、前記第３光出力ポート、及び前記第４光出力ポートは、前記第２縁に沿って配列されており、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の各々は電界吸収型変調器を含み、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は、それぞれ、前記第１光出力ポート、前記第２光出力ポート、前記第３光出力ポート、及び前記第４光出力ポートに光学的に結合され、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器の各々は変調用の光導波路を有し、該光導波路は第１軸の方向に延在し、
    前記第１縁及び前記第２縁は前記第１軸に交差する第２軸の方向に延在し、前記第１縁は前記第２縁の反対側にあり、当該光集積素子は、前記第１軸の方向に延在する第３縁及び第４縁を有し、前記第３縁は前記第４縁の反対側にあり、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は前記第２軸の方向に順に配列され、
    前記光信号入力部は、当該光集積素子の前記第３縁に設けられる、光集積素子。
  10. 前記第１変調器の前記第１電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第１導電部と、
    前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第２導電部と、
    前記第３変調器の前記第３電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第３導電部と、
    前記第２変調器の前記第２電極部に接続されており、終端デバイスを接続するための第４導電部と、
    を更に備え、
    前記第１導電部及び前記第２導電部は、前記第３縁に沿って配列されており、
    前記第３導電部及び前記第４導電部は、前記第４縁に沿って配列されており、
    前記光信号入力部は、第１光入力ポート、第２光入力ポート、第３光入力ポート、及び第４光入力ポートを含み、
    前記第１変調器、前記第２変調器、前記第３変調器、及び前記第４変調器は、それぞれ、前記第１光入力ポート、前記第２光入力ポート、前記第３光入力ポート、及び前記第４光入力ポートに光学的に結合されており、
    前記第１光入力ポート、前記第２光入力ポート、前記第３光入力ポート、及び前記第４光入力ポートは、前記第３縁に沿って配列されている、請求項９に記載された光集積素子。
  11. 光モジュールであって、
    請求項２〜請求項１０のいずれか一項に記載された光集積素子と、
    前記光集積素子の前記第１電気信号入力部、前記第２電気信号入力部、前記第３電気信号入力部、及び前記第４電気信号入力部に、それぞれ、第１駆動信号、第２駆動信号、第３駆動信号、及び第４駆動信号を供給する駆動素子と、
    前記光集積素子の前記光信号出力部に光学的に結合された出力光導波路と、
    前記光集積素子に入力光を供給すると共に前記光集積素子に光学的に結合された入力光導波路と、
    前記光集積素子、前記駆動素子、前記出力光導波路、及び前記入力光導波路を支持するハウジングと、
    を備え、
    前記ハウジングは第１側壁及び第２側壁を有し、前記第１側壁及び前記第２側壁は前記第２軸の方向に延在し、前記第１側壁は前記第２側壁の反対側にあり、
    前記ハウジングの前記第１側壁は前記出力光導波路及び前記入力光導波路を受け入れており、
    前記ハウジングの前記第２側壁は前記駆動素子に接続される複数の導電体の配列を有する、光モジュール。
  12. 光モジュールであって、
    請求項１又は請求項２に記載された光集積素子と、
    前記光集積素子の前記複数の電気信号入力部に、それぞれ、複数の駆動信号を供給する駆動素子と、
    前記光集積素子の前記光信号出力部に光学的に結合された出力光導波路と、
    前記光集積素子に入力光を供給すると共に前記光集積素子に光学的に結合された入力光導波路と、
    前記光集積素子、前記駆動素子、前記出力光導波路、及び前記入力光導波路を支持するハウジングと、
    を備え、
    前記ハウジングは第１側壁及び第２側壁を有し、前記第１側壁及び前記第２側壁は前記第２軸の方向に延在し、前記第１側壁は前記第２側壁の反対側にあり、
    前記ハウジングの前記第１側壁は前記出力光導波路及び前記入力光導波路を受け入れており、
    前記ハウジングの前記第２側壁は前記駆動素子に接続される複数の導電体の配列を有する、光モジュール。
  13. 前記光集積素子の前記光信号出力部からの光を多重化して、多重化された光を前記出力光導波路に提供する第１光回路と、
    前記入力光導波路からの光を前記光集積素子の光信号入力部に提供する第２光回路と、
    を更に備え、
    前記ハウジングは支持面を有しており、
    前記支持面は、前記第１軸の方向に配列された第１エリア、第２エリア及び第３エリアを含み、
    前記第２エリアは、前記第２軸の方向に配列された第４エリア及び第５エリアを含み、
    前記支持面の前記第１エリアは、前記駆動素子を搭載し、
    前記支持面の前記第３エリアは、前記第１光回路を搭載し、
    前記支持面の前記第４エリアは、前記光集積素子を搭載し、
    前記支持面の前記第５エリアは、前記第２光回路を搭載する、請求項１１又は請求項１２に記載された光モジュール。
  14. 前記光集積素子の前記光信号出力部からの光を多重化して、多重化された光を前記出力光導波路に提供する第１光回路と、
    前記入力光導波路からの光を前記光集積素子の光信号入力部に提供する第２光回路と、
    を更に備え、
    前記ハウジングは支持面を有しており、
    前記支持面は、前記第１軸の方向に配列された第１エリア、第２エリア及び第３エリアを含み、
    前記支持面の前記第１エリアは、前記駆動素子を搭載し、
    前記支持面の前記第２エリアは、前記光集積素子を搭載し、
    前記支持面の前記第３エリアは、前記第１光回路及び前記第２光回路を搭載する、請求項１１又は請求項１２に記載された光モジュール。
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