JP5625486B2 - マッハツェンダ型変調器の制御方法及び光モジュール - Google Patents

マッハツェンダ型変調器の制御方法及び光モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP5625486B2
JP5625486B2 JP2010118014A JP2010118014A JP5625486B2 JP 5625486 B2 JP5625486 B2 JP 5625486B2 JP 2010118014 A JP2010118014 A JP 2010118014A JP 2010118014 A JP2010118014 A JP 2010118014A JP 5625486 B2 JP5625486 B2 JP 5625486B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical waveguide
loss
electrode
electric signal
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010118014A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011247926A (ja
Inventor
高林　和雅
和雅 高林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2010118014A priority Critical patent/JP5625486B2/ja
Publication of JP2011247926A publication Critical patent/JP2011247926A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5625486B2 publication Critical patent/JP5625486B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Description

本発明は、マッハツェンダ型変調器の制御方法、及びマッハツェンダ型変調器を含む光モジュールに関する。
マッハツェンダ型変調器では、入力光を２つに分岐してそれぞれ別の光導波路を伝播させて再び合波させるマッハツェンダ型光導波路を用い、合波する２つの光の位相差を０からπの範囲で変化させて光の干渉状態を変え、変調を行う。
マッハツェンダ型変調器で良好な出力特性を得るための要素として、高い消光比と精密なチャープ特性の制御がある。高い消光比を得るためには、２つの光導波路を伝播する光の位相差を適切に制御すると共に、２つの光導波路を伝播する光の損失を同等にする。良好なチャープ特性を得るためには、２つの光導波路に変調信号（電圧、電流等の電気信号）を供給した時にそれらを伝播する光に発生する位相変化量の比率を適切に調整する。
ところで、マッハツェンダ型変調器では、その構造、供給する変調信号、作製誤差等により、２つの光導波路間に位相のずれ及び損失のずれが生じ得る。このような２つの光導波路間の位相ずれ及び損失ずれを補正する方法として、２つの光導波路にそれぞれ、変調信号を供給するための変調電極とは別に、更に別の電極を設け、それら４つの電極に印加するＤＣ電圧を適切に組み合わせて使用する方法がある。この方法では、光導波路に対して電圧を供給した時に、位相変化と共に損失変化も発生することを利用する。４つの電極によって発生する位相変化及び損失変化を適当に組み合わせることによって、２つの光導波路間の位相差及び損失差を調整し、位相ずれ及び損失ずれを補正する。
特開２０００−２４９９９４号公報 特開２００４−１５７２０３号公報 特開平６−２８９３４２号公報 特開平７−４９４７３号公報
マッハツェンダ型変調器の光導波路には、変調電極に供給するＤＣ電圧を大きくするほど、変調信号に対する位相の変化（傾き）が急峻になるという性質がある。そのため、変調電極に供給するＤＣ電圧を変化させると、２つの光導波路間の位相差及び損失差が変化すると同時に、２つの光導波路間の変調信号に対する位相変化の効率がずれる。その結果、２つの光導波路間での位相変化量の比率が変わり、チャープ特性が変化してしまう。
変調電極に更に別の電極を加えた計４つの電極を用い、２つの光導波路での位相変化及び損失変化を組み合せて位相差及び損失差を調整する方法では、チャープ特性を劣化させずに位相差及び損失差を調整することが困難な場合がある。
本発明の一観点によれば、光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を備えるマッハツェンダ型変調器の制御方法であって、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に維持するように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に調整するステップを含み、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて、前記位相差及び前記損失差を調整し、前記第１の関係と前記第２の関係とが異なっている、或いは、前記第１の関係と前記第２の関係とが同一で、位相変化に対する損失変化の傾きが位相変化の値に応じて変化する関係であるマッハツェンダ型変調器の制御方法が提供される。
また、本発明の一観点によれば、上記構成を備えるマッハツェンダ型変調器の制御方法であって、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に維持するように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に調整するステップを含み、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて、前記位相差及び前記損失差を調整し、前記第１の関係と前記第２の関係とが異なっている、或いは、前記第１の関係と前記第２の関係とが同一で、位相変化に対する損失変化の傾きが位相変化の値に応じて変化する関係であるマッハツェンダ型変調器の制御方法が提供される。
開示のマッハツェンダ型変調器の制御方法により、調整電極を用いて光導波路間の位相差及び損失差を適切な値に調整することで、高い消光比を得ると共に精度良くチャープ特性を制御し、マッハツェンダ変調器の出力特性の向上を図ることが可能になる。
マッハツェンダ型変調器の一例を示す図である。 位相変化及び損失変化の説明図である。 位相差の調整方法の説明図である。 損失差の調整方法の説明図である。 第１実施例に係るマッハツェンダ型変調器を示す図である。 変調電極に印加する電圧信号波形の一例を示す図である。 第１実施例に係る位相差の調整方法の説明図である。 第１実施例に係る損失差の調整方法の説明図である。 変調電極に印加する電圧信号波形の別例を示す図である。 位相差調整の一例の説明図（その１）である。 損失差調整の一例の説明図（その１）である。 位相差調整の一例の説明図（その２）である。 損失差調整の一例の説明図（その２）である。 光送信器モジュールの構成例を示す図（その１）である。 光送信器モジュールの構成例を示す図（その２）である。 光送信器モジュールの処理フローの一例を示す図である。 第２実施例に係るマッハツェンダ型変調器を示す図である。 第２実施例に係る位相変化及び損失変化の説明図である。 第３実施例に係る位相変化及び損失変化の説明図である。 第４実施例に係るマッハツェンダ型変調器を示す図である。 第４実施例に係る位相変化及び損失変化の説明図である。 第５実施例に係る光送信器モジュールを示す図である。
まず、マッハツェンダ型変調器（ＭＺ変調器）について説明する。図１はＭＺ変調器の一例を示す図である。
図１に示すＭＺ変調器１０は、入射した入力光（入力信号）が伝播する光導波路（入力側光導波路）１１、及び入力側光導波路１１を伝播した光を分波する分波器（入力側光カプラ）１２を有している。ここでは、入力側光カプラ１２が２つの入力ポートを備え、２つの入力側光導波路１１がそれら２つの入力ポートにそれぞれ接続されている場合を例示している。２つの入力側光導波路１１の一方を伝播した光が、入力側光カプラ１２によって２つの光に分波される。
入力側光カプラ１２の、分波された光が出力される２つの出力ポートには、それぞれ光導波路（第１光導波路）１３ａの一端側、及び光導波路（第２光導波路）１３ｂの一端側が接続されている。このように一端側が入力側光カプラ１２に接続された第１光導波路１３ａの他端側、及び第２光導波路１３ｂの他端側は、それぞれ合波器（出力側光カプラ）１４の２つの入力ポートに接続されている。
第１光導波路１３ａ及び第２光導波路１３ｂを伝播した光は、出力側光カプラ１４で合波され、この出力側光カプラ１４が備える２つの出力ポートにそれぞれ接続された光導波路（出力側光導波路）１５の、例えば一方に選択的に伝播される。出力側光導波路１５に伝播した光は、出力光（出力信号）として、ＭＺ変調器１０から出力される。
このようにＭＺ変調器１０は、入力信号を分波して第１光導波路１３ａ及び第２光導波路１３ｂに伝播し、合波する、マッハツェンダ型光導波路を備えている。
上記ＭＺ変調器１０の第１光導波路１３ａには、第１光導波路１３ａを伝播する光を変調するための電気信号（変調信号）が供給される電極（第１変調電極）１６ａが設けられている。更に、この第１光導波路１３ａには、第１光導波路１３ａを伝播する光の位相及び損失を調整するための電気信号（調整信号）が供給される電極（第１調整電極）１７ａが設けられている。
また、上記ＭＺ変調器１０の第２光導波路１３ｂには、第２光導波路１３ｂを伝播する光を変調するための変調信号が供給される電極（第２変調電極）１６ｂが設けられている。更に、この第２光導波路１３ｂには、第２光導波路１３ｂを伝播する光の位相及び損失を調整するための調整信号が供給される電極（第２調整電極）１７ｂが設けられている。
第１光導波路１３ａ及び第２光導波路１３ｂは、例えば、上下をｐ型半導体クラッド層とｎ型半導体クラッド層で挟まれ、側面を低誘電体材料等の埋め込み層で覆われた、多重量子井戸（Multiple Quantum Well；ＭＱＷ）構造のコア層とすることができる。その場合は、例えば、第１変調電極１６ａに変調信号として逆電圧を印加することにより、第１光導波路１３ａの屈折率を変化させ、伝播する光の位相を変化させる。第２光導波路１３ｂについても同様である。また、第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂには、例えば、電圧や電流を供給する等して、第１光導波路１３ａ及び第２光導波路１３ｂを伝播する光の位相、損失を変化させる。尚、詳細については後述する。
ところで、半導体を用いた光導波路に電極を介して逆電圧を印加した時には、その光導波路を伝播する光の位相が変化すると共に、損失も変化する。図２は位相変化及び損失変化の説明図である。図２（Ａ）は逆電圧と位相変化の関係の説明図、図２（Ｂ）は逆電圧と損失変化の関係の説明図、図２（Ｃ）は位相変化と損失変化の関係の説明図である。
光導波路に逆電圧を印加した場合には、図２（Ａ）に示すように、印加する逆電圧の増加に伴い、位相変化が増加する。逆電圧の増加量に対する位相変化の増加量（傾き）は、印加する逆電圧が大きくなるほど大きくなる。また、光導波路に逆電圧を印加した場合には、図２（Ｂ）に示すように、印加する逆電圧の増加に伴い、損失変化が増加する。逆電圧の増加量に対する損失変化の増加量（傾き）は、印加する逆電圧が大きくなるほど大きくなり、高い逆電圧領域では、位相変化の増加量よりも急峻になる。位相変化と損失変化の関係を見ると、図２（Ｃ）に示すように、位相変化の増加と共に、損失変化が増加し、位相変化の増加量に対する損失変化の増加量（傾き）は、位相変化の値が大きくなるほど大きくなる。
ここでは、この図２のような性質を踏まえ、２つの光導波路間、即ち上記のＭＺ変調器１０における第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相差及び損失差を調整し、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相ずれ及び損失ずれを補正する。
第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相ずれ及び損失ずれは、例えば、ＭＺ変調器１０の構造、第１変調電極１６ａ及び第２変調電極１６ｂに印加する逆電圧の値によって、生じる。また、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相ずれ及び損失ずれは、ＭＺ変調器１０の作製誤差から生じる位相差及び損失差によっても、生じる。中でも、ＭＺ変調器１０の作製誤差から生じる位相差及び損失差は、ＭＺ変調器１０ごとにランダムに発生し得るものであるため、ＭＺ変調器１０ごとに位相及び損失のずれ量が異なってくることがある。
位相ずれ及び損失ずれを補正するために、ＭＺ変調器１０に設けた第１変調電極１６ａ、第２変調電極１６ｂ、第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂに印加するＤＣ逆電圧を調整すると、チャープ特性を変化させずに位相及び損失を調整することが困難な場合がある。これは次のような理由による。即ち、図２のような性質により、第１変調電極１６ａ及び第２変調電極１６ｂの逆電圧を変化させると、第１光導波路１３ａ及び第２光導波路１３ｂの位相及び損失が変化する。位相ずれ及び損失ずれを補正するために第１変調電極１６ａ、第２変調電極１６ｂに印加するＤＣ逆電圧を調整する場合、位相ずれ及び損失ずれの量によって、必要となるＤＣ逆電圧の値が変化する。この時、逆電圧に対する位相変化の効率を、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂとで一定の値に維持することが困難となる。その場合、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間で、位相変化量の比率が変わってしまい、その結果、チャープ特性も変化してしまうようになる。
そこで、以下に示すように、第１変調電極１６ａ及び第２変調電極１６ｂに印加する逆電圧を変化させることなく、第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂを用いて第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相差及び損失差を調整する。
ここでは、第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂへの調整信号供給により生じる第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相差及び損失差が、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間に存在している位相ずれ及び損失ずれを相殺するようにする。
ここで、第１光導波路１３ａに対する第２光導波路１３ｂの位相ずれ、損失ずれをそれぞれΔφ、Δαと仮定する。Δφが正であれば、第２光導波路１３ｂの方が第１光導波路１３ａに比べて位相が進んでおり、同様にΔαが正であれば、第２光導波路１３ｂの方が第１光導波路１３ａよりも損失が多いとする。この第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相ずれΔφ及び損失ずれΔαを補正するように、第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂを用いて、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相差及び損失差を調整する。
第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂを用いた位相差及び損失差の調整方法について、図３及び図４を参照して説明する。図３は位相差の調整方法の説明図、図４は損失差の調整方法の説明図である。
図３及び図４には、第１調整電極１７ａと第２調整電極１７ｂに、調整信号として、ある電圧（電流）を印加した状態から、電圧を変化させたときの、（Ａ）位相変化、（Ｂ）損失変化、（Ｃ）位相変化と損失変化の関係、を例示している。尚、ここでは、説明を簡単にするため、電圧に対する位相変化及び損失変化が線形であるとしている。また、ここでは、第１光導波路１３ａ（図３及び図４の実線）の方が、第２光導波路１３ｂ（図３及び図４の点線）よりも、電圧に対する位相変化が大きく（図３（Ａ），図４（Ａ））、損失変化が小さいものとする（図３（Ｂ），図４（Ｂ））。この場合、位相変化に対する損失変化の傾きは、第２光導波路１３ｂの方が大きくなる（図３（Ｃ），図４（Ｃ））。
位相差及び損失差の調整は、例えば、２段階の処理で行う。ここでは一例として、まず位相差の調整（図３）を行い、その後、損失差の調整（図４）を行う場合について説明する。
まず図３の位相差調整段階では、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相ずれΔφを補正するため、第１調整電極１７ａの電圧をＶX1からＶY1まで変化させて位相をΔφだけ変化させる（図３（Ａ）；状態Ｘ1→Ｙ1）。第２調整電極１７ｂは何も操作しない。この段階では、位相変化と同時に損失変化も起こるため、第１光導波路１３ａ側の損失が、第２光導波路１３ｂ側の損失に比べて、ΔαYだけ相対的に大きくなる（図３（Ｂ），（Ｃ））。
続く図４の損失差調整段階では、位相差をΔφに維持したまま、第１調整電極１７ａと第２調整電極１７ｂの電圧を共に増加させる（図４（Ａ）；状態Ｙ1→Ｚ1，状態Ｙ2→Ｚ2）。この際、第１光導波路１３ａに対して第２光導波路１３ｂの方が電圧に対する位相変化の傾きが小さいため、位相差を一定値Δφに保つためには、第２調整電極１７ｂに印加する電圧をより大きく増加させることになる（ＶZ2＞ＶZ1−ＶY1）。
この時の損失変化を見ると、同じ位相変化を起こした場合には、第２光導波路１３ｂ側の方が位相変化に対する損失変化の傾きが大きくなるため、相対的に第２光導波路１３ｂ側の方が、損失が大きく増加する（図４（Ｂ））。状態Ｙ（Ｙ1，Ｙ2）では第１光導波路１３ａ側の損失の方が大きかったものが、状態Ｚ（Ｚ1，Ｚ2）では逆に第２光導波路１３ｂ側の損失の方が大きくなる。つまり、状態ＹからＺの間で変化させれば、位相差を一定値Δφに維持したまま、損失差を−ΔαYから＋ΔαZまで変化させることができる（図４（Ｃ））。従って、この図４の段階で調整される、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の損失差ΔαZが、損失ずれを補正するのに必要なΔαになるようにすれば、位相ずれと損失ずれを共に補正することが可能になる。
尚、ここでは、位相差を調整した後、その位相差を維持しながら、損失差を調整する場合を例にして説明した。このほか、損失差を調整した後、その損失差を維持しながら、位相差を調整することも可能である。この場合は、まず、第１調整電極１７ａと第２調整電極１７ｂのうちの一方に供給する調整信号（電圧等）を変化させ、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の損失差を、損失ずれΔαを相殺するような値に調整する。そして、その損失差を維持しながら、第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂに供給する調整信号を変化させ、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相差を、位相ずれΔφを相殺するような値に調整する。
上記の調整方法によれば、第１光導波路１３ａ及び第２光導波路１３ｂにそれぞれ設けた第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂに供給する調整信号を制御することで、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相差及び損失差を任意に調整できる。それにより、ＭＺ変調器１０の位相ずれ及び損失ずれを補正することが可能となる。また、上記の調整方法によれば、第１変調電極１６ａ及び第２変調電極１６ｂに供給するＤＣ逆電圧を変化させることなく、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相差及び損失差の調整が可能になる。そのため、チャープ特性の変化を抑え、高い消光比と良好なチャープ特性制御の両立が可能になる。
以上、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間の位相差及び損失差の調整方法について説明したが、上記の調整方法は、位相変化に対する損失変化の傾きが、第１光導波路１３ａ側と第２光導波路１３ｂ側とで異なっている場合に実現される。
例えば、上記の調整方法は、図３及び図４のように、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの位相変化に対する損失変化の傾きが元々異なっている場合に適用可能である。また、図２のように、位相変化及び損失変化が非線形である場合には、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの位相変化に対する損失変化の関係を示す曲線同士が重なっていても、双方に供給する逆電圧に差をつけることで、上記の調整方法が適用可能である。尚、この点については後述する。
このほか、上記の調整方法は、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの位相及び損失が、異なる方法で変化される場合にも、同様に適用可能である。光導波路の位相及び損失を変化させる方法としては、例えば、次の（ａ）〜（ｃ）のようなものを挙げることができる。
（ａ）逆電圧印加による量子閉じ込めシュタルク効果（ＱＳＣＥ）を利用したもの。
（ｂ）電流注入によるプラズマ効果を利用したもの。
（ｃ）光導波路温度を変化させることによって生じる屈折率変化を利用したもの。
これら（ａ）〜（ｃ）の方法では、それぞれ位相変化と損失変化の関係が異なり、（ａ）では位相が進むと損失が増加し、（ｂ）では位相が遅れると損失が増加し、（ｃ）では位相の変化に対して損失の変化が０或いは極めて小さい。従って、第１光導波路１３ａの位相及び損失の変化を、（ａ）〜（ｃ）のいずれかの方法で行い、第２光導波路１３ｂの位相及び損失の変化を、（ａ）〜（ｃ）の方法のうち、第１光導波路１３ａ側とは異なる方法で行う。それにより、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間で、位相変化に対する損失変化の傾きを異ならせることができる。
更に、（ａ）の方法では、第１変調電極１６ａ及び第２変調電極１６ｂに供給する電圧に対する位相変化及び損失変化が非線形である場合、印加する電圧によって位相変化に対する損失変化の傾きが異なる。このため、第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂに印加する電圧がずれていれば、第１光導波路１３ａと第２光導波路１３ｂの間で、位相変化に対する損失変化の傾きを異ならせることができる。また、（ａ）の方法では、第１調整電極１７ａ及び第２調整電極１７ｂの長さを異ならせることによっても、位相変化に対する損失変化の傾きを異ならせることができる。
以下、ＭＺ変調器、及びＭＺ変調器が備える２つの光導波路間の位相差及び損失差の調整方法、並びにＭＺ変調器の光モジュールへの適用例等について、より具体的に説明する。
＜第１実施例＞
図５は第１実施例に係るＭＺ変調器を示す図である。図５（Ａ）は第１実施例に係るＭＺ変調器の平面模式図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＭ１−Ｍ１断面模式図である。
第１実施例に係るＭＺ変調器１００は、図５（Ａ）に示すように、入力光が伝播する２つの入力側光導波路１０１、及びこれら２つの入力側光導波路１０１がそれぞれ入力ポートに接続された入力側光カプラ１０２を有している。入力側光カプラ１０２の２つの出力ポートには、それぞれ第１光導波路１０３ａの一端側、及び第２光導波路１０３ｂの一端側が接続されている。第１光導波路１０３ａの他端側、及び第２光導波路１０３ｂの他端側は、それぞれ出力側光カプラ１０４の２つ入力ポートに接続されている。出力側光カプラ１０４の２つの出力ポートには、２つの出力側光導波路１０５がそれぞれ接続されている。入力側光カプラ１０２及び出力側光カプラ１０４は、いずれも２×２（入力ポート×出力ポート）のＭＭＩ（Multi Mode Interface）カプラである。このようにＭＺ変調器１００は、入力信号を分波して第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂに伝播し、合波する、マッハツェンダ型光導波路を備えている。
第１光導波路１０３ａには、図５（Ａ）に示すように、第１光導波路１０３ａの伝播光を変調するための変調信号が供給される第１変調電極１０６ａと、伝播光の位相及び損失を調整するための調整信号が供給される第１調整電極１０７ａが設けられている。第２光導波路１０３ｂには、図５（Ａ）に示すように、第２光導波路１０３ｂの伝播光を変調するための変調信号が供給される第２変調電極１０６ｂと、伝播光の位相及び損失を調整するための調整信号が供給される第２調整電極１０７ｂが設けられている。
ここでは、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂは、共にマイクロストリップライン型の進行波型構造であり、同じ材質で、互いの寸法は等しくしている。また、ここでは、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂは、共に調整信号として逆電圧を印加して第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂにおける位相及び損失を変化させる電極であり、同じ材質で、互いの寸法は等しくしている。
第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂは、図５（Ｂ）に示すように、ｎ型インジウムリン（ＩｎＰ）基板１０８の上に形成された、インジウムガリウムヒ素リン（ＩｎＧａＡｓＰ）層とＩｎＰ層を含む、ＭＱＷ構造１０９を有している。ＭＱＷ構造１０９の上には、ｐ型ＩｎＰ層１１０が形成されている。ｐ型ＩｎＰ層１１０、ＭＱＷ構造１０９及びｎ型ＩｎＰ基板１０８は、メサ構造１１１に加工されている。メサ構造１１１の両脇は、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等の保護膜１１２、及びベンゾシクロブテン（Benzo Cyclo Butene;ＢＣＢ）等の埋め込み層１１３によって埋め込まれている。ｐ型ＩｎＰ層１１０の上には、ｐ型半導体等のコンタクト層１１４が形成されており、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂは、コンタクト層１１４を介してｐ型ＩｎＰ層１１０に電気的に接続されている。尚、図５（Ａ）の第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂも同様に、コンタクト層１１４を介してｐ型ＩｎＰ層１１０に電気的に接続されている。また、ｎ型ＩｎＰ基板１０８の裏面（メサ構造１１１側と反対側の面）には、グランド電極１１５が形成されている。
上記のＭＺ変調器１００において、一方の入力側光導波路１０１に入力した入力光（入力信号）は、入力側光カプラ１０２によって２つの光に分波される。分波後、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂに伝播した光は、出力側光カプラ１０４で合波される。その際、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂを用い、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂの伝播光の位相差を制御することで、所望の干渉状態の光が合波により得られ、出力側光導波路１０５から出力光（出力信号）として出力される。
第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂに逆電圧を印加すると、先に図２で示したように、位相は進み、損失は増加する。位相と損失の変化は逆電圧が高くなるほど急峻になる。更に、位相変化に対する損失変化の関係では、位相変化が大きくなるほど、位相変化に対して損失変化が急峻になる。
ＭＺ変調器１００では、その構造、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加する逆電圧の値、ＭＺ変調器１００の作製誤差等により、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂの間に位相ずれ及び損失ずれが生じ得る。このような位相ずれ及び損失ずれを、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂを用いて、調整する。
一例として、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加する直流（Direct Current；ＤＣ）電圧のＤＣセンターバイアスを、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂで一致させる駆動をした場合について述べる。
図６は変調電極に印加する電圧信号波形の一例を示す図である。尚、図６では、第１変調電極１０６ａに印加する電圧信号波形を実線で示し、第２変調電極１０６ｂに印加する電圧信号波形を点線で示している。
まず、ＭＺ変調器１００でＤＣセンターバイアスを一致させた状態において発生する第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相差は、π／２と、作製誤差で第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間に発生する位相ずれΔφ0との和になる。これは、次のような理由による。
ＭＺ変調器１００では、第１変調電極１０６ａ、第２変調電極１０６ｂ、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに電圧を印加しない場合、基本的に光が入力した入力ポートと対角側の出力ポートにおいて位相が合い、その出力ポートから光が出力される。また、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに同じ電圧を印加する場合にも、位相差が変化しないため、入力ポートと対角側の出力ポートから光が出力される。
ここで、ＭＺ変調器１００において、第１変調電極１０６ａと第２変調電極１０６ｂに電圧を印加した際に第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂで生じる位相変化の方向が互いに逆となるようにするｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ動作で変調を行う場合を考える。この場合、印加する電圧のオンレベルとオフレベルにおいて、即ち電圧信号の上端と下端において位相差が０とπになり、電圧信号の中心となるＤＣセンターバイアスにおいて位相差がπ／２になっている必要がある。
従って、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加するＤＣセンターバイアスを一致させるような駆動をすると、先に述べたように入力ポートと対角側の出力ポートで位相差が０（或いは入力ポートと同じ側の出力ポートで位相差π）に近い値になる。そのため、構造上、ＤＣセンターバイアスにおける位相差が、最適な位相差であるπ／２から、π／２だけずれる。ＤＣセンターバイアスを一致させるような動作をした場合、この構造上生じるπ／２の位相ずれと、作製誤差で生じる位相ずれΔφ0（第１光導波路１０３ａに対する第２光導波路１０３ｂのずれ）とを合わせたπ／２＋Δφ0が、補正する位相ずれとなる。このように補正する位相ずれが、ある有限の値を持っているようにすると、位相差を最適に調整した状態で、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂにおいて互いに異なる逆電圧が印加されているようにすることができる。
第１実施例に係る第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂを用いた位相差及び損失差の調整方法について、図７及び図８を参照して説明する。図７は第１実施例に係る位相差の調整方法の説明図、図８は第１実施例に係る損失差の調整方法の説明図である。
図７及び図８には、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂに印加する逆電圧を変化させたときの、（Ａ）位相変化、（Ｂ）損失変化、（Ｃ）位相変化と損失変化の関係、を例示している。尚、第１実施例では、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂを同じ構造としているため、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの位相変化及び損失変化の関係を示す曲線は重なっている。
まず、図７に示す位相差の調整について説明する。初期状態（状態Ｘ1，Ｘ2）では、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに印加される逆電圧は０Ｖである（ＶX1＝ＶX2＝０Ｖ）。位相差調整段階では、この初期状態から、第１調整電極１０７ａに逆電圧（ＶY1）を印加して、第１光導波路１０３ａ側の位相をπ／２＋Δφ0だけ変化させる（図７（Ａ）；状態Ｘ1→Ｙ1）。この時、第２調整電極１０７ｂに印加される逆電圧（ＶY2）は０（＝ＶX2）のままである（図７（Ａ）；状態Ｘ2，Ｙ2）。この処理により、第１光導波路１０３ａ側において損失が発生し、第２光導波路１０３ｂ側と比較して、損失がΔαYだけ大きくなる（図７（Ｂ），（Ｃ））。
次に、図８に示す損失差の調整について説明する。損失差の調整段階では、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相差をπ／２＋Δφ0に維持したまま、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂに印加する逆電圧（ＶZ1，ＶZ2）を増加させる（図８（Ａ）；状態Ｙ1→Ｚ1，状態Ｙ2→Ｚ2）。この際、第１光導波路１０３ａ側の第１調整電極１０７ａには既に逆電圧（ＶY1）が印加されており、第１光導波路１０３ａ側の位相変化の効率が、第２調整電極１０７ｂに逆電圧が印加されていない第２光導波路１０３ｂ側に比べて高くなっている。そのため、逆電圧の変化量は、第１調整電極１０７ａの方が小さくなる（ＶZ2−ＶY2＞ＶZ1−ＶY1）。
一方、同じ量の位相変化を起こす場合でも、第１調整電極１０７ａに既に逆電圧（ＶY1）が印加されている第１光導波路１０３ａ側の方が、第２光導波路１０３ｂ側に比べて、より損失変化は大きくなる（図８（Ｂ））。そのため、位相差をπ／２＋Δφ0に維持しながら行う図８の損失差調整段階では、第１光導波路１０３ａ側の損失が、第２光導波路１０３ｂ側に比べて、相対的に更に大きくなり、損失差はΔαZまで増加する（図８（Ｂ），（Ｃ））。つまり、この図８の損失差調整段階で、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の損失差をΔαYからΔαZまで変化させることができる。これを利用して、損失ずれΔαを相殺するように第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の損失差をΔαZに調整すればよい。
このような第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂを用いた第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂの位相差、損失差の調整により、位相ずれ、損失ずれを適切に補正することが可能となり、高い消光比の変調動作を行うことが可能になる。また、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂのＤＣセンターバイアスを位相差、損失差の調整のためには用いないため、チャープ特性を変化させることがなく、精密なチャープ特性制御と高い消光比との両立が可能になる。
以上のような位相差及び損失差の調整は、前述のように、位相変化に対する損失変化の関係が２つの光導波路の間で異なるようにすることで可能になる。第１実施例では、逆電圧印加時の位相変化と損失変化の関係が、逆電圧を大きくしていくほど位相変化に対して損失変化が大きくなっていくという性質を利用している。片側の調整電極の電圧が他方よりも高い条件で位相差が調整されるように、意図的にＭＺ変調器の構造及び変調電極のＤＣセンターバイアス条件を選択していることによって、逆電圧の高い方が同じ位相変化に対して損失変化が大きく起こるようになっている。
尚、更に次の図９に示すように、第１変調電極１０６ａではある電圧から大きくなる方に電圧を振り、第２変調電極１０６ｂでは同じ電圧から電圧が小さくなる方に電圧を振るような場合について考える。図９は変調電極に印加する電圧信号波形の別例を示す図である。尚、図９では、第１変調電極１０６ａに印加する電圧信号波形を実線で示し、第２変調電極１０６ｂに印加する電圧信号波形を点線で示している。
この図９のような場合には、ＤＣセンターバイアスが図のように、第１変調電極１０６ａ側の方が、第２変調電極１０６ｂ側に比べて大きくなり、その差は、位相差でπ／２相当になる量である。従って、ＤＣセンターバイアスにおける第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相差が、π／２となり、第１調整電極１０６ａ及び第２調整電極１０６ｂに電圧を印加していない状態でほぼ最適な位相差になっている。或いは、作製誤差によって発生する位相差Δφ0が−π／２となり、構造上の位相差π／２がちょうど打ち消されるような可能性も考えられる。このような条件では、位相差が一致している条件で第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに印加される電圧はほぼ同じ値になり、その結果、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂに生じる位相変化及び損失変化もほぼ同じになってしまう。従って、位相差を固定した状態では、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間に生じる損失差が常に０か０に近い値になってしまうため、損失差を調整することができなくなる。このような位相条件で上記のような調整方法を用いる場合には、例えば、片側の調整電極で位相を２πまわして、意図的に電圧をずらすようにすればよい。
以上、第１実施例に係る、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂを用いた、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相差及び損失差の調整方法について説明した。位相差及び損失差は、具体的には、次の図１０及び図１１、或いは図１２及び図１３に示すような方法で調整することができる。
まず、位相差及び損失差を調整する第１の方法として、ＭＺ変調器１００から出力される出力信号（光変調信号）を見ながら、位相差及び損失差を調整する方法が挙げられる。図１０は位相差調整の一例の説明図、図１１は損失差調整の一例の説明図である。
ここでは、ＮＲＺ（Non Return to Zero）信号を印加した場合の波形において、位相差及び損失差を調整する方法を例示する。
初めに、変調電極に適切なＤＣセンターバイアスの変調信号を印加する。具体的には、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂの変調信号によって第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂで発生する位相変化の和がπとなるように調整を行う。この状態では、必ずしも、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相ずれが補正されていないため、良好な光変調信号波形は得られない。
次に、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂのいずれか一方、例えば第１調整電極１０７ａに電圧を印加し、光変調信号波形のクロスポイントが５０％付近になるように調整する（図１０（Ｂ））。これは、図７に示した位相差調整段階（状態Ｘ1→Ｙ1）に相当する。尚、第１調整電極１０７ａへの電圧印加によって得られる光変調信号波形のクロスポイントが５０％から外れている時は、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相ずれが残っている場合であり、良好な光変調信号波形は得られない（図１０（Ａ），（Ｃ））。
次に、クロスポイントが５０％付近になるように保ったまま、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂに印加する電圧を上げていく。ここでは、電圧を既に印加している第１調整電極１０７ａの方が位相変化の効率が高いため、位相を一致させたまま電圧を上げるには、第２調整電極１０７ｂの方が電圧の変化が大きくなる。第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を上げつつ、光変調信号の動的消光比を観測し、最も消光比が高くなる所に第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を設定する（図１１（Ｂ））。これは、図８に示した損失差調整段階（状態Ｙ1→Ｚ1，Ｙ2→Ｚ2）に相当する。尚、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を上げた時に、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間に損失ずれが残っている場合は、消光比が低く抑えられてしまう（図１１（Ａ），（Ｃ））。
このようにして、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を調整し、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相ずれ、損失ずれの双方を最適に調整する。
尚、このような調整により取得される、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂに印加する電圧の条件は、例えば、テーブルとして保存しておく。そして、ＭＺ変調器１００を駆動する時には、その保存された電圧条件を読み出して第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂに印加する電圧を設定する。これにより、最適な位相差、損失差の条件でＭＺ変調器１００を駆動することが可能になり、高い消光比をもつ光変調信号波形を得ることが可能になる。
また、位相差及び損失差を調整する第２の方法としては、次のような方法が挙げられる。図１２は位相差調整の一例の説明図、図１３は損失差調整の一例の説明図である。
第２の方法では、第１変調電極１０６ａと第２変調電極１０６ｂに印加する電圧をＤＣセンターバイアス付近で変化させて消光カーブを取得し、その評価結果を見ながら、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を調整し、位相差及び損失差を調整する。
その際、消光カーブ取得時の電圧変化のさせ方は、変調時と同じように第１光導波路１０３ａ側の電圧を増やして、同時に第２光導波路１０３ｂ側の電圧を減らすようにして行う。電圧を変化させる幅は、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂで発生する位相変化の和がπとなるように設定することが望ましい。更に、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂで電圧を変化させる量の比率は、変調時における変調信号の振幅の比率に一致させることが望ましい。例えば、第１変調電極１０６ａと第２変調電極１０６ｂのＤＣセンターバイアスが一致している場合、ゼロチャープ動作では１：１とし、負チャープ動作では５：１等にする。尚、ゼロチャープ動作とは、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂで生じる位相変化量を互いに等しくする変調動作である。負チャープ動作とは、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの２つの光導波路で生じる位相変化量に差をつける（例えば比率を５：１程度にする）変調動作である。
このような方法で消光カーブを取得する場合に、位相ずれがなければ、図１２（Ｂ）に示すように、消光カーブの両端がそれぞれ最大、最小になる。しかし、位相ずれがあると、図１２（Ａ），（Ｃ）に示すように、最大、最小になる所がそれぞれ消光カーブの両端からずれてしまう。
そこで、まず、例えば第１光導波路１０３ａ側の第１調整電極１０７ａに電圧を印加して、消光カーブの両端がそれぞれ最大、最小となるように位相を調整する（図１２（Ｂ））。これは、図７に示した位相差調整段階（状態Ｘ1→Ｙ1）に相当する。尚、前述のように、位相ずれがある場合には、最大、最小になる所がそれぞれ消光カーブの両端からずれてしまう（図１２（Ａ），（Ｃ））。
次に、消光カーブの両端がそれぞれ最大、最小になるように保ったまま、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を増加させ、消光カーブの消光比が最も高くとれる所に第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を設定する（図１３（Ｂ））。これは、図８に示した損失差調整段階（状態Ｙ1→Ｚ1，Ｙ2→Ｚ2）に相当する。尚、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を上げた時に、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間に損失ずれがある場合は、消光比が低く抑えられてしまう（図１３（Ａ），（Ｃ））。
このようにして、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を調整し、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相ずれ、損失ずれの双方を最適に調整する。
尚、このような調整により取得される、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂに印加する電圧の条件は、例えば、テーブルとして保存しておく。そして、ＭＺ変調器１００を駆動する時には、その保存された電圧条件を読み出して第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を設定する。これにより、最適な位相差、損失差の条件でＭＺ変調器１００を駆動することが可能になり、高い消光比をもつ光変調信号波形を得ることが可能になる。
尚、上記の第１の方法及び第２の方法ではどちらも、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相差をある一定値に保ったまま、第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧を増加させるようにしている。この場合に、例えば、次のような手法を用いることも可能である。即ち、まず、予め第１調整電極１０７ａと第２調整電極１０７ｂの電圧と位相変化との関係を実験的に求めておく。そして、その関係を基に、一定の位相差を保てる電圧条件を求め、例えば、位相ずれ及び損失ずれを調整する第１調整電極１０７ａの電圧を設定したら、自動的に第２調整電極１０７ｂの電圧が設定されるようにする。このようにしておけば、位相差及び損失差の調整に伴う処理の簡略化を図ることが可能である。
また、前述のように、上記の第１の方法及び第２の方法で求められる電圧条件は、テーブルとして保存しておき、それを読み出すことで、ＭＺ変調器１００の駆動を行うことができる。このような処理機能が実現可能な光モジュールの構成例を図１４に示す。
図１４は光送信器モジュールの構成例を示す図である。
この図１４に示す光送信器モジュール２００は、例えば、ＭＺ変調器１００を備える。ＭＺ変調器１００には、第１高周波信号源２０１及び第２高周波信号源２０２、並びに第１ＤＣ電圧源２０３、第２ＤＣ電圧源２０４、第３ＤＣ電圧源２０５及び第４ＤＣ電圧源２０６が電気接続されている。第１高周波信号源２０１と第３ＤＣ電圧源２０５は、第１光導波路１０３ａ側の第１変調電極１０６ａに接続され、第２高周波信号源２０２と第４ＤＣ電圧源２０６は、第２光導波路１０３ｂ側の第２変調電極１０６ｂに接続されている。第１ＤＣ電圧源２０３は、第１光導波路１０３ａ側の第１調整電極１０７ａに接続され、第２ＤＣ電圧源２０４は、第２光導波路１０３ｂ側の第２調整電極１０７ｂに接続されている。
光送信器モジュール２００は、ＭＺ変調器１００の駆動時に使用する第１変調電極１０６ａ、第２変調電極１０６ｂ、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂの電圧条件（テーブル）が記憶されたメモリ２０７を備える。メモリ２０７には、例えば、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加する電圧の、ＤＣセンターバイアスＶDC1及びＶDC2、変調信号の振幅電圧Ｖpp1及びＶpp2が記憶される。更に、メモリ２０７には、例えば、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の位相ずれ及び損失ずれを補正する、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに印加する電圧ＶPC1及びＶPC2が記憶される。
光送信器モジュール２００は、メモリ２０７に記憶された電圧条件を基に、第１高周波信号源２０１、第２高周波信号源２０２、第１ＤＣ電圧源２０３、第２ＤＣ電圧源２０４、第３ＤＣ電圧源２０５、第４ＤＣ電圧源２０６を制御するコントローラ２０８を備える。
光送信器モジュール２００の駆動時には、コントローラ２０８が、第１ＤＣ電圧源２０３及び第２ＤＣ電圧源２０４をそれぞれ、メモリ２０７に記憶されている、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに印加する電圧ＶPC1及びＶPC2に設定する。そして、このように第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに電圧ＶPC1及びＶPC2を印加したうえで、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに、メモリ２０７に記憶されている電圧条件を基に、所定の電圧を印加する。
このような光送信器モジュール２００によれば、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂを、位相ずれ及び損失ずれを補正する電圧ＶPC1及びＶPC2に調整し、出力される光変調信号波形において高い消光比を得ることができる。
続いて、位相差及び損失差を調整する第３の方法について更に説明する。
位相差及び損失差を調整する第３の方法として、次のような方法を挙げることもできる。即ち、まずＭＺ変調器１００における電圧印加時の位相変化、損失変化の関係、及び電圧を印加していない状態での位相ずれ及び損失ずれを予め評価しておく。そして、これらのデータと、ＭＺ変調器１００を駆動する時の第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂのＤＣセンターバイアス及び変調信号の振幅を考慮して、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂの最適な電圧値を計算する。
位相変化、損失変化は、例えば、ＭＺ変調器１００において、第１変調電極１０６ａ、第２変調電極１０６ｂ、第１調整電極１０７ａ、第２調整電極１０７ｂの電圧を変化させた時に得られる消光カーブを評価し、これを解析することによって求めることができる。ＭＺ変調器１００から出力される光の強度Ｐoutは次式（２１）で表すことができる。
Figure 0005625486
ここで、ＶRF1は第１変調電極１０６ａに印加される電圧、ＶRF2は第２変調電極１０６ｂに印加される電圧、ＶPC1は第１調整電極１０７ａに印加される電圧、ＶPC2は第２調整電極１０７ｂに印加される電圧である。また、φRF1（ＶRF1）は第１変調電極１０６ａによる位相変化、αRF1（ＶRF1）は第１変調電極１０６ａによる損失変化である。φRF2（ＶRF2）は第２変調電極１０６ｂによる位相変化、αRF2（ＶRF2）は第２変調電極１０６ｂによる損失変化である。φPC1（ＶPC1）は第１調整電極１０７ａによる位相変化、αPC1（ＶPC1）は第１調整電極１０７ａによる損失変化である。φPC2（ＶPC2）は第２調整電極１０７ｂによる位相変化、αPC2（ＶPC2）は第２調整電極１０７ｂによる損失変化である。Ｐｉｎは入力光強度である。
例えば、第１変調電極１０６ａ以外の電極に印加する電圧を０Ｖとし、第１変調電極１０６ａの電圧を変化させた場合のＭＺ変調器１００からの光出力強度Ｐoutは次式（２２）で表わされる。
Figure 0005625486
第１変調電極１０６ａ以外の電極に印加する電圧を０Ｖとし、第１変調電極１０６ａの電圧を変化させた場合の消光カーブを実験的に評価した結果からフィッティングを行って、αRF1（Ｖ）及びφRF1（Ｖ）を解析的に求めることが可能である。ここでは、第１変調電極１０６ａについて説明したが、同様の方法を用いて、他の電極における位相変化、損失変化も求めることが可能である。
尚、損失変化については、例えば、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂと同じ長さの電極が形成された直線の光導波路（ＭＺ干渉計を構成していない）において、電圧を印加した時の光吸収量の変化から、求めることもできる。また、電圧を印加していない状態での位相ずれ及び損失ずれは、例えば、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂの電圧を変化させた時の消光カーブを評価し、これを解析することによって求めることができる。
第１変調電極１０６ａ、第２変調電極１０６ｂ、第１調整電極１０７ａ、第２調整電極１０７ｂの電圧と、位相変化、損失変化との関係（特性データ）を、それぞれ次の式（１）〜（８）で表す。
第１変調電極による位相変化＝φRF1（ＶRF1）・・・（１）
第１変調電極による損失変化＝αRF1（ＶRF1）・・・（２）
第２変調電極による位相変化＝φRF2（ＶRF2）・・・（３）
第２変調電極による損失変化＝αRF2（ＶRF2）・・・（４）
第１調整電極による位相変化＝φPC1（ＶPC1）・・・（５）
第１調整電極による損失変化＝αPC1（ＶPC1）・・・（６）
第２調整電極による位相変化＝φPC2（ＶPC2）・・・（７）
第２調整電極による損失変化＝αPC2（ＶPC2）・・・（８）
また、電圧を印加していない状態での位相ずれ及び損失ずれをそれぞれ、Δφ0及びΔα0とする。
この第３の方法では、まず、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂにＤＣセンターバイアスを印加した時の位相差を求める。尚、ここでは、印加するＤＣセンターバイアス及び変調信号の振幅の最適値が予め求められているものとする。ＤＣセンターバイアスを第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加した時の、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの位相変化の差Ｄφは、次式（９）で表される。
Ｄφ＝φRF2（ＶDC2）−φRF1（ＶDC1）・・・（９）
ここで、ＶDC1及びＶDC2はそれぞれ、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加されるＤＣセンターバイアスである。これにΔφ0を足したものが、次式（１０）に示すトータルの位相ずれΔφとなる。
Δφ=φRF2（ＶDC2）−φRF1（ＶDC1）＋Δφ0・・・（１０）
一方、損失ずれに関しては、消光比を高く取るという観点から、変調信号を印加した時のオフレベルに相当する電圧において、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の損失差がなくなることが望ましい。従って、損失ずれは、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂにオフレベルに相当する電圧を印加した状態で定義する。オフレベル電圧Ｖoff1及びＶoff2は、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加される変調信号の振幅をＶpp1及びＶpp2とし、実効的に光導波路に印加される電圧に補正するための係数κを用いて、次式（１１），（１２）で表される。
Ｖoff1＝ＶDC1＋κ×Ｖpp1／２・・・（１１）
Ｖoff2＝ＶDC2−κ×Ｖpp2／２・・・（１２）
κは高周波電源から変調電極までの経路で発生するロスや、ＭＺ変調器１００自身の高周波特性によって実効的に第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂに印加される電圧が低減される効果を表す係数である。従って、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂにオフレベル電圧Ｖoff1及びＶoff2を印加した時の、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの損失変化の差Ｄαは、次式（１３）で表される。
Ｄα＝αRF2（ＶDC2−κ×Ｖpp2／２）−αRF1（ＶDC1＋κ×Ｖpp1／２）・・・（１３）
これにΔα0を足したものが、次式（１４）に示すトータルの損失ずれΔαとなる。
Δα＝αRF2（ＶDC2−κ×Ｖpp2／２）−αRF1（ＶDC1＋κ×Ｖpp1／２）＋Δα0・・・（１４）
このようなトータルの位相ずれΔφ及び損失ずれΔαを、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂを用いて補正する。第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂへの電圧印加によって第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間に生じる位相差ΔφPC、損失差ΔαPCは、次式（１５），（１６）で表される。ＶPC1及びＶPC2は、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに印加する電圧である。
ΔφPC＝φPC2（ＶPC2）−φPC1（ＶPC1）・・・（１５）
ΔαPC＝αPC2（ＶPC2）−αPC1（ＶPC1）・・・（１６）
これらのΔφPC及びΔαPCが、それぞれΔφ及びΔαと相殺すればよい。
φPC2（ＶPC2）−φPC1（ＶPC1）＋Δφ＝０・・・（１７）
αPC2（ＶPC2）−αPC1（ＶPC1）＋Δα＝０・・・（１８）
この式（１７），（１８）を満足するように、ＶPC1及びＶPC2を設定する。例えば、まず位相ずれΔφを相殺することを考える。この場合、次式（１７ａ）の関係を用いる。
φPC2（ＶPC2）＝φPC1（ＶPC1）−Δφ・・・（１７ａ）
この関係から、位相ずれΔφが補正（ΔφPCと相殺）される場合のＶPC1とＶPC2の関係を求める。例えば、その関係が、次式（１９）で表されるとする。
ＶPC2＝ξ（ＶPC1）・・・（１９）
これを式（１８）に代入すると、次式（２０）が得られる。
αPC2（ξ（ＶPC1））−αPC1（ＶPC1）＋Δα＝０・・・（２０）
この式（２０）をＶPC1について解き、更に、式（１９）の関係から、ＶPC2を求めれば、位相ずれΔφと損失ずれΔαが補正可能な、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂの電圧条件ＶPC1及びＶPC2を求めることができる。このように調整する値が、第１及び第２の２つの光導波路のそれぞれの位相と損失の合計４つではなく、光導波路間の差であるΔα、Δφの２つであるため、ＶPC1とＶPC2という２つのパラメータを調整することによって基本的に式（１７），（１８）は常に解を持つ。
この第３の方法として述べたような処理機能が実現可能な光モジュールの構成例を図１５に示す。
図１５は光送信器モジュールの構成例を示す図である。
この図１５に示す光送信器モジュール３００は、ＭＺ変調器１００を備える。ＭＺ変調器１００には、図１４に示した上記光送信器モジュール２００と同様に、第１高周波信号源２０１、第２高周波信号源２０２、第１ＤＣ電圧源２０３、第２ＤＣ電圧源２０４、第３ＤＣ電圧源２０５及び第４ＤＣ電圧源２０６が接続されている。第１高周波信号源２０１、第２高周波信号源２０２、第１ＤＣ電圧源２０３、第２ＤＣ電圧源２０４、第３ＤＣ電圧源２０５、第４ＤＣ電圧源２０６は、コントローラ３０３で制御される。
この光送信器モジュール３００は、メモリ３０１及び演算部３０２を備える。
メモリ３０１には、第１変調電極１０６ａ、第２変調電極１０６ｂ、第１調整電極１０７ａ、第２調整電極１０７ｂの電圧と、位相変化、損失変化との関係（特性データ（式（１）〜式（８）））が記憶される。更に、メモリ３０１には、電圧を印加していない状態での位相ずれΔφ0及び損失ずれΔα0のデータが記憶される。更に、メモリ３０１には、ＭＺ変調器１００を駆動する時の第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂのＤＣセンターバイアスＶDC1及びＶDC2、変調信号の振幅Ｖpp1及びＶpp2が記憶される。
演算部３０２は、メモリ３０１に記憶されたデータを用いて、位相差及び損失差を調整する、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに印加する電圧ＶPC1及びＶPC2を求める。演算部３０２で求められた電圧ＶPC1及びＶPC2は、例えば、コントローラ３０３或いはメモリ３０１に記憶される。
コントローラ３０３は、メモリ３０１に記憶されたデータ、演算部３０２で求められた電圧条件を基に、第１高周波信号源２０１、第２高周波信号源２０２、第１ＤＣ電圧源２０３、第２ＤＣ電圧源２０４、第３ＤＣ電圧源２０５、第４ＤＣ電圧源２０６を制御する。即ち、コントローラ３０３は、演算部３０２で求められた電圧ＶPC1及びＶPC2を用いて第１ＤＣ電圧源２０３及び第２ＤＣ電圧源２０４を制御する。また、コントローラ３０３は、ＤＣセンターバイアスＶDC1及びＶDC2、変調信号の振幅Ｖpp1及びＶpp2を用いて、第１高周波信号源２０１、第２高周波信号源２０２、第３ＤＣ電圧源２０５、第４ＤＣ電圧源２０６を制御する。
図１６は光送信器モジュールの処理フローの一例を示す図である。
光送信器モジュール３００では、まず、演算部３０２が、メモリ３０１に記憶された所定のデータを用い、位相ずれΔφを計算する（ステップＳ１）。即ち、メモリ３０１内の特性データ、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加されるＤＣセンターバイアスＶDC1及びＶDC2、並びに電圧を印加しない状態での位相ずれΔφ0を用い、式（１０）の位相ずれΔφを計算する。
次いで、演算部３０２は、メモリ３０１に記憶された所定のデータを用い、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂのオフレベル電圧Ｖoff1及びＶoff2を計算する（ステップＳ２）。即ち、メモリ３０１内の、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに印加されるＤＣセンターバイアスＶDC1及びＶDC2、変調信号の振幅Ｖpp1及びＶpp2を用い、式（１１）のオフレベル電圧Ｖoff1、及び式（１２）のオフレベル電圧Ｖoff2を計算する。
次いで、演算部３０２は、メモリ３０１に記憶された所定のデータ、及びステップＳ２で求めたオフレベル電圧Ｖoff1及びＶoff2を用い、損失ずれΔαを計算する（ステップＳ３）。即ち、メモリ３０１内の特性データ、ステップＳ２で求めたオフレベル電圧Ｖoff1及びＶoff2、電圧を印加しない状態での損失ずれΔα0を用い、式（１４）の損失ずれΔαを計算する。
次いで、演算部３０２は、メモリ３０１に記憶された所定のデータを用い、位相ずれΔφが補正される（位相差が−Δφとなる）電圧関係を計算する（ステップＳ４）。即ち、メモリ３０１内の特性データを用い、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに印加する電圧ＶPC1及びＶPC2が満たす関係式（１７），（１９）を計算する。
次いで、演算部３０２は、メモリ３０１に記憶された所定のデータを用い、ステップＳ４で計算される電圧関係の下で、損失ずれΔαが補正される（損失差が−Δαとなる）電圧関係を計算する（ステップＳ５）。即ち、メモリ３０１内の特性データ、ステップＳ４で計算される電圧関係を用い、損失ずれΔαを含む関係式（２０）を計算する。
次いで、演算部３０２は、ステップＳ５で計算された電圧関係を基に、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに印加する電圧ＶPC1及びＶPC2を導出する（ステップＳ６）。即ち、ステップＳ５で計算された関係式（２０）を、電圧ＶPC1及びＶPC2のいずれか一方（例えばＶPC1）について解き、その値とステップＳ４で計算された関係式（１９）とを用い、もう一方（例えばＶPC2）を導出する。求められた電圧ＶPC1及びＶPC2は、コントローラ３０３或いはメモリ３０１に記憶される。
光送信器モジュール３００の駆動時には、まずコントローラ３０３が、このようにして導出される電圧ＶPC1及びＶPC2、及びメモリ３０１内の他の電圧条件を用い、各電源の条件を設定する（ステップＳ７）。即ち、コントローラ３０３は、第１ＤＣ電圧源２０３及び第２ＤＣ電圧源２０４をそれぞれ、導出した第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂの電圧ＶPC1及びＶPC2に設定する。そのうえで、第１高周波信号源２０１と第３ＤＣ電圧源２０５の条件を、メモリ３０１に記憶されたＤＣセンターバイアスＶDC1及び変調信号の振幅電圧Ｖpp1を用いて設定する。更に、第２高周波信号源２０２と第４ＤＣ電圧源２０６の条件を、メモリ３０１に記憶されたＤＣセンターバイアスＶDC2及び変調信号の振幅電圧Vpp2を用いて設定する。
そして、各電源により、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂに変調信号として所定の電圧が印加され、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂに調整信号として所定の電圧が印加される（ステップＳ８）。これにより、光送信器モジュール３００において、消光比が高い光変調信号波形を得ることができる。
尚、上記の第３の方法の説明では、変調信号の振幅電圧Ｖpp1及びＶpp2について予め最適値がわかっていることを前提にした。このほか、次のような手法を用いることもできる。例えば、第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂの電圧と、その電圧印加によって生じる位相変化との関係を用いる。この関係を用い、ＤＣセンターバイアスＶDC1及びＶDC2を中心にして第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂの位相を変化させた場合の位相変化の和がπとなるような電圧範囲を求めて変調信号の振幅電圧Ｖpp1及びＶpp2を見積もる。そして、そこからオフレベルに相当する第１変調電極１０６ａ及び第２変調電極１０６ｂの電圧値を求める。このような手法を用いる場合には、メモリ３０１には、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂで起こす必要のある位相変化の比率（例えば第１光導波路１０３ａ側と第２光導波路１０３ｂ側でβπ：（１−β）πとする場合のβ）を記憶しておく。そして、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂのそれぞれにおいて必要となる位相変化量をβから求めるようにする。
＜第２実施例＞
図１７は第２実施例に係るＭＺ変調器を示す図である。
図１７に示す第２実施例のＭＺ変調器４００は、互いに長さの異なる第１調整電極４０１ａ及び第２調整電極４０１ｂを備えている点で、上記第１実施例のＭＺ変調器１００と相違する。ＭＺ変調器４００では、第１調整電極４０１ａ及び第２調整電極４０１ｂに逆電圧を印加することによって、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂの位相差、損失差を調整する。ここでは、ＭＺ変調器４００の第１調整電極４０１ａの長さをＬ１、第２調整電極４０１ｂの長さをＬ２とし、第１調整電極４０１ａの方が第２調整電極４０１ｂよりも長いものとする（Ｌ１＞Ｌ２）。
図１８は第２実施例に係る位相変化及び損失変化の説明図である。図１８（Ａ）は逆電圧と位相変化の関係の説明図、図１８（Ｂ）は逆電圧と損失変化の関係の説明図、図１８（Ｃ）は位相変化と損失変化の関係の説明図である。
第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂの位相変化、損失変化（ｄＢ単位）は、第１調整電極４０１ａ及び第２調整電極４０１ｂの長さＬ１及びＬ２に比例する。そのため、この例のように第１調整電極４０１ａの方を長くしている場合には、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、位相変化、損失変化共に、同じ電圧において第１調整電極４０１ａの方がその長さＬ１に比例した分だけ大きくなる。このような場合に、位相変化と損失変化の関係を第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間で比較すると、図１８（Ｃ）に示すように、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間で位相変化と損失変化の関係が異なる。その結果、前述したような、位相変化に対する損失変化の効率が異なることを利用した位相ずれ及び損失ずれの調整方法を適用することができるようになる。これにより、高い消光比と精密なチャープ特性制御を両立したＭＺ変調器４００の駆動を実現することが可能となる。
この第２実施例のＭＺ変調器４００では、第１光導波路１０３ａ及び第２光導波路１０３ｂの位相変化と損失変化の関係が常に異なる。そのため、いかなる場合でも、第１調整電極４０１ａ及び第２調整電極４０１ｂの電圧調整によって、最適に位相差及び損失差を調整することができるようになるという利点がある。電圧、位相差及び損失差の調整は、上記第１実施例で述べたのと同様に行うことができる。
＜第３実施例＞
第３実施例では、例えば、上記第１実施例のＭＺ変調器１００と同じＭＺ変調器を用いる。そして、この第３実施例では、第１調整電極１０７ａで第１光導波路１０３ａに逆電圧を印加することによって位相及び損失を変化させ、第２調整電極１０７ｂで第２光導波路１０３ｂに順方向電流を注入することによって位相及び損失を変化させる。このような点で、第３実施例は、上記第１実施例と相違する。
図１９は第３実施例に係る位相変化及び損失変化の説明図である。図１９（Ａ）は逆電圧或いは順方向電流と位相変化の関係の説明図、図１９（Ｂ）は逆電圧或いは順方向電流と損失変化の関係の説明図、図１９（Ｃ）は位相変化と損失変化の関係の説明図である。
図１９（Ａ）に示すように、順方向電流の注入による位相変化は、逆電圧印加時と方向が逆になっている。また、図１９（Ｂ）に示すように、順方向電流の注入によって損失が増加するため、図１９（Ｃ）に示すように、逆電圧印加と順方向電流注入では、位相変化に対する損失変化の方向が逆になる。従って、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂにおける、位相変化に対する損失変化の傾きは、正負が互いに逆になるため、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間で、常に位相変化に対する損失変化の効率が異なるようにすることができる。その結果、前述したような位相変化に対する損失変化の効率が異なることを利用した位相ずれ及び損失ずれの調整方法を適用することができるようになる。これにより、高い消光比と精密なチャープ特性制御の両立を図ることが可能になる。
更に、この第３実施例では、位相変化に対する損失変化の効率が正と負で反転しているため、位相差を保ったまま損失差を大きく変化させることができるという利点がある。電圧、位相差及び損失差の調整は、上記第１実施例で述べたのと同様に行うことができる。
尚、この第３実施例の方法では、一方の調整電極（ここでは第２調整電極１０７ｂ）が電流で制御することになるため、例えば、上記第１実施例で述べたような光送信器モジュールを構成する場合には、当該一方の調整電極の電源をＤＣ電流源とすればよい。また、上記第１実施例で述べた具体的な調整方法において、当該一方の調整電極についての電圧の調整を、電流の調整に置き換えればよい。
＜第４実施例＞
図２０は第４実施例に係るＭＺ変調器を示す図である。図２０（Ａ）は第４実施例に係るＭＺ変調器の平面模式図、図２０（Ｂ）は図２０（Ａ）のＭ２−Ｍ２断面模式図である。
図２０に示す第４実施例のＭＺ変調器５００は、第１調整電極１０７ａが、逆電圧を印加することによって位相及び損失を変化させるもので、第２調整電極５０１ｂが、電流を流すことによって発熱するヒータ電極となっている。このヒータ電極である第２調整電極５０１ｂに電流を流して発熱させることにより、第２光導波路１０３ｂの温度を局所的に変化させる。第２調整電極５０１ｂは、ヒータ電極であるため、コンタクト層１１４とは直接接触しておらず、図２０（Ｂ）に示すように、ＳｉＯ2等の誘電体膜５０２を挟んで、ＭＱＷ構造１０９の上方に形成されている。
図２１は第４実施例に係る位相変化及び損失変化の説明図である。図２１（Ａ）は逆電圧或いは電流と位相変化の関係の説明図、図２１（Ｂ）は逆電圧或いは電流と損失変化の関係の説明図、図２１（Ｃ）は位相変化と損失変化の関係の説明図である。
ヒータ電極である第２調整電極５０１ｂに電流を流した場合、第２光導波路１０３ｂでの位相変化量は、図２１（Ａ）に示すように、第２調整電極５０１ｂの消費電力に比例するため、ほぼ流す電流の２乗に比例して変化する。また、図２１（Ｂ）に示すように、第２光導波路１０３ｂの温度変化による損失変化は、０か或いは極めて小さい。第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂにおける、位相変化に対する損失変化の関係は、図２１（Ｃ）に示すようになる。即ち、第１光導波路１０３ａ側は、位相変化に対して損失変化が有限の傾きを有しているのに対し、第２光導波路１０３ｂ側では、位相変化に対する損失変化の傾きが０或いはほぼ０となる。従って、第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間で、常に位相変化に対する損失変化の効率が異なるようにすることができる。これにより、高い消光比と精密なチャープ特性制御の両立を図ることが可能になる。
更に、この第４実施例のＭＺ変調器５００では、損失変化がほぼ一方の調整電極側（ここでは第１調整電極１０７ａ側）でしか起こらないため、損失を変化させるメカニズムがシンプルであり、より単純な位相差及び損失差の調整が可能になる。例えば、先に第１調整電極１０７ａの電圧を調整して第１光導波路１０３ａと第２光導波路１０３ｂの間の損失ずれを調整した後、ヒータ電極である第２調整電極５０１ｂの電流を変化させて位相を調整する。このように第４実施例のＭＺ変調器５００では、損失調整と位相調整の役割を、第１調整電極１０７ａと第２調整電極５０１ｂの２つの電極で分離するようなことも可能になる。
尚、２つの調整電極として、この第４実施例で述べたようなヒータ電極として機能する調整電極と、上記第３実施例で述べたような光導波路への順方向電流注入の電極として機能する調整電極とを組み合わせることも可能である。
＜第５実施例＞
図２２は第５実施例に係る光送信器モジュールを示す図である。
図２２に示す第５実施例の光送信器モジュール６００は、ＭＺ変調器１００からの光出力の一部を分岐させるビームスプリッタ６０１と、ビームスプリッタ６０１で分岐された光をモニタする光検出器６０２が設けられている。この点で、この光送信器モジュール６００は、上記第１実施例で述べた光送信器モジュール３００（図１５）と相違する。ビームスプリッタ６０１の分岐比は一定値であるため、光検出器６０２でモニタした光強度を基に、ＭＺ変調器１００からの光出力を推定することができる。
このような構成を有する光送信器モジュール６００では、その内部において、ＭＺ変調器１００の消光カーブを取得することが可能となる。上記第１実施例では第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂの最適な電圧条件（ＶPC1，ＶPC2）を設定するために予め評価していた消光カーブを、この第５実施例の光送信器モジュール６００ではその内部で自動的に取得することが可能になる。例えば、何らかの原因で最適な電圧条件がずれた場合、或いは定期的に、最適な電圧条件を自動的に求めなおすことができる。
具体的には、例えば、ビームスプリッタ６０１で分岐され、光検出器６０２で検出された光強度をメモリ３０１に記憶する。そして、演算部３０２が、そのメモリ３０１に記憶された光強度を用い、第１実施例の図１２及び図１３で述べたような位相差及び損失差の調整処理を実行し、最適な位相差及び損失差が得られる電圧条件を自動的に求める。消光カーブを取得するための電圧条件は、例えば、予めメモリ３０１に記憶しておき、その電圧条件を基に、コントローラ３０３で各電源を制御する。
また、メモリ３０１に記憶された光強度を用い、印加電圧と位相変化及び損失変化との関係を示す特性データを光送信器モジュール６００の内部で取得し、それを基に、第１実施例と同様にして最適なＶPC1，ＶPC2の電圧条件を解析して求めることも可能である。
演算部３０２で求められた、第１調整電極１０７ａ及び第２調整電極１０７ｂの最適な電圧条件（ＶPC1，ＶPC2）は、コントローラ３０３或いはメモリ３０１に記憶される。光送信器モジュール６００は、演算部３０２で求められた最適な電圧条件を用いて、ＭＺ変調器１００の駆動を行う。
以上、ＭＺ変調器、及びＭＺ変調器を用いた光送信器モジュールに関して説明した。尚、ＭＺ変調器、光送信器モジュールの構成は、上記の例に限定されるものではない。
例えば、以上の説明では、光導波路がＩｎＧａＡｓＰ及びＩｎＰを含むＭＱＷ構造で、ハイメサ導波路構造であり、変調電極がマイクロストリップライン型の進行波型構造である場合を例示した。このほか、光導波路は、アルミニウムガリウムインジウムヒ素（ＡｌＧａＩｎＡｓ）系、ガリウムインジウム窒素ヒ素（ＧａＩｎＮＡｓ）系のＭＱＷ構造を用いても構わない。また、光導波路構造としては、ハイメサ構造ではなく、例えば、半絶縁性のＩｎＰで光導波路側面を埋め込んだものや、リッジ型の光導波路構造でも構わない。また、変調電極は、マイクロストリップライン型だけではなく、コプレーナ型の進行波電極でも、その他の集中定数型の電極構造でも構わない。
また、以上の説明では、入出力側の光カプラとして、２×２のＭＭＩカプラを用いた場合を例示したが、これに限らず、例えば、入力側は１×２のＭＭＩカプラでもよく、出力側は２×１のＭＭＩカプラでもよい。また、Ｙ分岐カプラや、スターカプラのようなものを使ってもよい。但し、用いるカプラによって、カプラにおいて発生する位相差が異なるため、これを考慮して位相ずれや損失ずれの値を検討する。
ＭＺ変調器の２つの調整電極によって生じる、２つの光導波路の位相変化に対する損失変化の傾きが、互いに異なるようにすれば、上記のような位相ずれ及び損失ずれの補正方法を適用することが可能である。
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、
前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、
前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、
前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、
前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、
を備えるマッハツェンダ型変調器の制御方法であって、
前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に維持するように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に調整するステップを含むことを特徴とするマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記２） 前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光の前記位相差を所定の値に維持しながら前記損失差を所定の値に調整するステップは、
前記第１調整電極のみに電気信号を供給し、前記第１光導波路の伝播光の位相を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光の前記位相差を所定の値に調整するステップと、
前記位相差を維持しながら、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ前記第１電気信号及び前記第２電気信号を供給し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光の前記損失差を所定の値に調整するステップと、
を含むことを特徴とする付記１に記載のマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記３） 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、
前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、
前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、
前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、
前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、
を備えるマッハツェンダ型変調器の制御方法であって、
前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に維持するように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に調整するステップを含むことを特徴とするマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記４） 前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光の前記損失差を所定の値に維持しながら前記位相差を所定の値に調整するステップは、
前記第１調整電極のみに電気信号を供給し、前記第１光導波路の伝播光の損失を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光の前記損失差を所定の値に調整するステップと、
前記損失差を維持しながら、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ前記第１電気信号及び前記第２電気信号を供給し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光の前記位相差を所定の値に調整するステップと、
を含むことを特徴とする付記３に記載のマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記５） 前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて、前記位相差及び前記損失差を調整し、
前記第１の関係と前記第２の関係とが異なっていることを特徴とする付記１乃至４のいずれかに記載のマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記６） 前記第１調整電極は、前記第１光導波路に逆電圧を印加する電極であり、前記第２調整電極は、前記第２光導波路に逆電圧を印加する電極であり、前記第１調整電極と前記第２調整電極の長さが異なることを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載のマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記７） 前記第１調整電極は、前記第１光導波路に逆電圧を印加する電極、前記第１光導波路に電流を注入する電極、及び電流を流すことによって前記第１光導波路を加熱する電極の、３種類の電極のうちのいずれかであり、
前記第２調整電極は、前記第２光導波路に逆電圧を印加する電極、前記第２光導波路に電流を注入する電極、及び電流を流すことによって前記第２光導波路を加熱する電極の、３種類の電極のいずれかであって、前記第１調整電極と異なる種類の電極であることを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載のマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記８） 前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて、前記位相差及び前記損失差を調整し、
前記第１の関係と前記第２の関係とが同一で、位相変化に対する損失変化の傾きが位相変化の値に応じて変化する関係であることを特徴とする付記１乃至４のいずれかに記載のマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記９） 前記マッハツェンダ型光導波路から出力される光の強度を観測して、前記位相差及び前記損失差を調整することを特徴とする付記１乃至８のいずれかに記載のマッハツェンダ型変調器の制御方法。
（付記１０） 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
前記電源部によって供給する前記電気信号のデータが記憶された記憶部と、
を含み、
前記記憶部に記憶されるデータには、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光が所定の損失差に維持されるように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に調整した場合の前記第１電気信号及び前記第２電気信号のデータが含まれることを特徴とする光モジュール。
（付記１１） 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
前記電源部によって供給する前記電気信号のデータが記憶された記憶部と、
を含み、
前記記憶部に記憶されるデータには、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光が所定の位相差に維持されるように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に調整した場合の前記第１電気信号及び前記第２電気信号のデータが含まれることを特徴とする光モジュール。
（付記１２） 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
前記電源部によって供給する前記電気信号のデータが記憶された記憶部と、
を含み、
前記記憶部には、
前記第１変調電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、前記第２変調電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、及び前記第２変調電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を含む特性データと、
前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のいずれにも電気信号が供給されない時の前記第１光導波路と前記第２光導波路の間の位相ずれ及び損失ずれと、
が記憶され、
前記記憶部に記憶された前記特性データ、前記位相ずれ及び前記損失ずれを用いて、前記第１電気信号及び前記第２電気信号を求める演算部を更に含むことを特徴とする光モジュール。
（付記１３） 前記マッハツェンダ型光導波路から出力される光の一部を分岐する分岐部と、
前記分岐部によって分岐された前記光の一部の強度を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記強度を用いて、前記第１電気信号及び前記第２電気信号を求める演算部と、
を更に含むことを特徴とする付記１０又は１１に記載の光モジュール。
（付記１４） 前記第１調整電極は、前記第１光導波路に逆電圧を印加する電極であり、前記第２調整電極は、前記第２光導波路に逆電圧を印加する電極であり、前記第１調整電極と前記第２調整電極の長さが異なることを特徴とする付記１０乃至１３のいずれかに記載の光モジュール。
（付記１５） 前記第１調整電極は、前記第１光導波路に逆電圧を印加する電極、前記第１光導波路に電流を注入する電極、及び電流を流すことによって前記第１光導波路を加熱する電極の、３種類の電極のうちのいずれかであり、
前記第２調整電極は、前記第２光導波路に逆電圧を印加する電極、前記第２光導波路に電流を注入する電極、及び電流を流すことによって前記第２光導波路を加熱する電極の、３種類の電極のいずれかであって、前記第１調整電極と異なる種類の電極であることを特徴とする付記１０乃至１３のいずれかに記載の光モジュール。
１０，１００，４００，５００ マッハツェンダ型（ＭＺ）変調器
１１，１０１ 入力側光導波路
１２，１０２ 入力側光カプラ
１３ａ，１０３ａ 第１光導波路
１３ｂ，１０３ｂ 第２光導波路
１４，１０４ 出力側光カプラ
１５，１０５ 出力側光導波路
１６ａ，１０６ａ 第１変調電極
１６ｂ，１０６ｂ 第２変調電極
１７ａ，１０７ａ，４０１ａ 第１調整電極
１７ｂ，１０７ｂ，４０１ｂ，５０１ｂ 第２調整電極
１０８ ｎ型ＩｎＰ基板
１０９ ＭＱＷ構造
１１０ ｐ型ＩｎＰ層
１１１ メサ構造
１１２ 保護膜
１１３ 埋め込み層
１１４ コンタクト層
１１５ グランド電極
２００，３００，６００ 光送信器モジュール
２０１ 第１高周波信号源
２０２ 第２高周波信号源
２０３ 第１ＤＣ電圧源
２０４ 第２ＤＣ電圧源
２０５ 第３ＤＣ電圧源
２０６ 第４ＤＣ電圧源
２０７，３０１ メモリ
２０８，３０３ コントローラ
３０２ 演算部
５０２ 誘電体膜
６０１ ビームスプリッタ
６０２ 光検出器

Claims (11)

  1. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、
    前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、
    前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、
    前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、
    前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、
    を備えるマッハツェンダ型変調器の制御方法であって、
    前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に維持するように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に調整するステップを含み、
    前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて、前記位相差及び前記損失差を調整し、
    前記第１の関係と前記第２の関係とが異なっていることを特徴とするマッハツェンダ型変調器の制御方法。
  2. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、
    前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、
    前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、
    前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、
    前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、
    を備えるマッハツェンダ型変調器の制御方法であって、
    前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に維持するように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に調整するステップを含み、
    前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて、前記位相差及び前記損失差を調整し、
    前記第１の関係と前記第２の関係とが同一で、位相変化に対する損失変化の傾きが位相変化の値に応じて変化する関係であることを特徴とするマッハツェンダ型変調器の制御方法。
  3. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、
    前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、
    前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、
    前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、
    前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、
    を備えるマッハツェンダ型変調器の制御方法であって、
    前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に維持するように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に調整するステップを含み、
    前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて、前記位相差及び前記損失差を調整し、
    前記第１の関係と前記第２の関係とが異なっていることを特徴とするマッハツェンダ型変調器の制御方法。
  4. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、
    前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、
    前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、
    前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、
    前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、
    を備えるマッハツェンダ型変調器の制御方法であって、
    前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に維持するように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に調整するステップを含み、
    前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて、前記位相差及び前記損失差を調整し、
    前記第１の関係と前記第２の関係とが同一で、位相変化に対する損失変化の傾きが位相変化の値に応じて変化する関係であることを特徴とするマッハツェンダ型変調器の制御方法。
  5. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
    前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
    前記電源部によって前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ供給する電気信号のデータが記憶された記憶部と、
    を含み、
    前記記憶部に記憶されるデータには、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光が所定の損失差に維持されるように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に調整した場合の前記第１電気信号及び前記第２電気信号のデータが含まれ、
    前記位相差及び前記損失差は、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて調整され、
    前記第１の関係と前記第２の関係とが異なっていることを特徴とする光モジュール。
  6. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
    前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
    前記電源部によって前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ供給する電気信号のデータが記憶された記憶部と、
    を含み、
    前記記憶部に記憶されるデータには、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光が所定の損失差に維持されるように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の位相差に調整した場合の前記第１電気信号及び前記第２電気信号のデータが含まれ、
    前記位相差及び前記損失差は、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて調整され、
    前記第１の関係と前記第２の関係とが同一で、位相変化に対する損失変化の傾きが位相変化の値に応じて変化する関係であることを特徴とする光モジュール。
  7. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
    前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
    前記電源部によって前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ供給する電気信号のデータが記憶された記憶部と、
    を含み、
    前記記憶部に記憶されるデータには、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光が所定の位相差に維持されるように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に調整した場合の前記第１電気信号及び前記第２電気信号のデータが含まれ、
    前記位相差及び前記損失差は、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて調整され、
    前記第１の関係と前記第２の関係とが異なっていることを特徴とする光モジュール。
  8. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
    前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
    前記電源部によって前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ供給する電気信号のデータが記憶された記憶部と、
    を含み、
    前記記憶部に記憶されるデータには、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光が所定の位相差に維持されるように、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給される第１電気信号及び第２電気信号の関係を維持したまま、前記第１電気信号及び前記第２電気信号の両方を変化させて、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を所定の損失差に調整した場合の前記第１電気信号及び前記第２電気信号のデータが含まれ、
    前記位相差及び前記損失差は、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第１の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を示す第２の関係とを用いて調整され、
    前記第１の関係と前記第２の関係とが同一で、位相変化に対する損失変化の傾きが位相変化の値に応じて変化する関係であることを特徴とする光モジュール。
  9. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
    前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
    前記電源部によって前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ供給する電気信号のデータが記憶された記憶部と、
    を含み、
    前記記憶部には、
    前記第１変調電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、前記第２変調電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、及び前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を含む特性データと、
    前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のいずれにも電気信号が供給されない時の前記第１光導波路と前記第２光導波路の間の位相ずれ及び損失ずれと、
    が記憶され、
    前記特性データの、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係とが異なっており、
    前記記憶部に記憶された前記特性データ、前記位相ずれ及び前記損失ずれを用いて、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給する電気信号を求める演算部を更に含むことを特徴とする光モジュール。
  10. 光を分波して第１光導波路及び第２光導波路に伝播し、前記第１光導波路及び前記第２光導波路の伝播光を合波するマッハツェンダ型光導波路と、前記第１光導波路の伝播光の変調に用いる第１変調電極と、前記第２光導波路の伝播光の変調に用いる第２変調電極と、前記第１光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第１調整電極と、前記第２光導波路の伝播光の位相及び損失の調整に用いる第２調整電極と、を含むマッハツェンダ型変調器と、
    前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ電気信号を供給する電源部と、
    前記電源部によって前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極にそれぞれ供給する電気信号のデータが記憶された記憶部と、
    を含み、
    前記記憶部には、
    前記第１変調電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、前記第２変調電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係、及び前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係を含む特性データと、
    前記第１変調電極、前記第２変調電極、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のいずれにも電気信号が供給されない時の前記第１光導波路と前記第２光導波路の間の位相ずれ及び損失ずれと、
    が記憶され、
    前記特性データの、前記第１調整電極に電気信号を供給した時の前記第１光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係と、前記第２調整電極に電気信号を供給した時の前記第２光導波路における伝播光の位相変化と損失変化の関係とが同一で、位相変化に対する損失変化の傾きが位相変化の値に応じて変化する関係であり、
    前記記憶部に記憶された前記特性データ、前記位相ずれ及び前記損失ずれを用いて、前記第１調整電極及び前記第２調整電極のそれぞれに供給する電気信号を求める演算部を更に含むことを特徴とする光モジュール。
  11. 前記マッハツェンダ型光導波路から出力される光の一部を分岐する分岐部と、
    前記分岐部によって分岐された前記光の一部の強度を検出する検出部と、
    前記検出部によって検出された前記強度を用いて、前記第１電気信号及び前記第２電気信号を求める演算部と、
    を更に含むことを特徴とする請求項５乃至８のいずれかに記載の光モジュール。
JP2010118014A 2010-05-24 2010-05-24 マッハツェンダ型変調器の制御方法及び光モジュール Active JP5625486B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010118014A JP5625486B2 (ja) 2010-05-24 2010-05-24 マッハツェンダ型変調器の制御方法及び光モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010118014A JP5625486B2 (ja) 2010-05-24 2010-05-24 マッハツェンダ型変調器の制御方法及び光モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011247926A JP2011247926A (ja) 2011-12-08
JP5625486B2 true JP5625486B2 (ja) 2014-11-19

Family

ID=45413312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010118014A Active JP5625486B2 (ja) 2010-05-24 2010-05-24 マッハツェンダ型変調器の制御方法及び光モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5625486B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102096084B1 (ko) * 2019-02-28 2020-04-01 한국과학기술원 3x3 mmi 커플러 기반 집적형 광-마이크로파 위상 검출 장치 및 방법

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5994230B2 (ja) * 2011-05-20 2016-09-21 三菱電機株式会社 光通信装置
JPWO2012165656A1 (ja) * 2011-06-01 2015-02-23 日本電気株式会社 光導波路デバイス、光干渉計及び光導波路デバイスの制御方法
JP5638469B2 (ja) * 2011-06-09 2014-12-10 三菱電機株式会社 光変調器および光変調方法
WO2013140482A1 (ja) * 2012-03-22 2013-09-26 日本電気株式会社 光変調器モジュール、光変調器及び光変調方法
JP5732002B2 (ja) * 2012-03-29 2015-06-10 日本電信電話株式会社 半導体マッハツェンダ変調器用の動作点制御装置
JP2015106133A (ja) * 2013-12-02 2015-06-08 日本電信電話株式会社 Ｍｚ光変調器
JP6306939B2 (ja) * 2014-05-21 2018-04-04 日本電信電話株式会社 マッハツェンダ型光変調器の制御方法
JP6988076B2 (ja) * 2016-11-28 2022-01-05 日本電気株式会社 光変調装置および光変調器の制御方法
JP7077824B2 (ja) * 2018-07-06 2022-05-31 住友電気工業株式会社 マッハツェンダー変調器を作製する方法
WO2020162754A1 (en) * 2019-02-07 2020-08-13 Technische Universiteit Eindhoven Improved building block for electro-optical integrated indium-phosphide based phase modulator.
JP2021063951A (ja) * 2019-10-16 2021-04-22 住友電気工業株式会社 光変調器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0961766A (ja) * 1995-08-19 1997-03-07 Nec Corp 半導体光変調器
JP3936256B2 (ja) * 2002-07-18 2007-06-27 富士通株式会社 光半導体装置
JP4272585B2 (ja) * 2004-05-13 2009-06-03 富士通株式会社 光変調装置、光送信装置及び光変調方法
JP2007248850A (ja) * 2006-03-16 2007-09-27 Oki Electric Ind Co Ltd マッハツェンダ型半導体素子及びその制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102096084B1 (ko) * 2019-02-28 2020-04-01 한국과학기술원 3x3 mmi 커플러 기반 집적형 광-마이크로파 위상 검출 장치 및 방법
US11274970B1 (en) 2019-02-28 2022-03-15 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Integrated optical-microwave phase detecting apparatus and method based on 3X3 MMI coupler

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011247926A (ja) 2011-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5625486B2 (ja) マッハツェンダ型変調器の制御方法及び光モジュール
EP2458433B1 (en) Optical modulator and manufacturing method of the optical modulator
JP5806174B2 (ja) マッハツェンダ光変調器を用いた光強度変調装置
JP5877727B2 (ja) 半導体光変調素子及び光モジュール
WO2012165656A1 (ja) 光導波路デバイス、光干渉計及び光導波路デバイスの制御方法
US8666200B2 (en) Optical modulation device, driving method of optical modulation device, and manufacturing method of optical modulation device
JP5550825B2 (ja) モニタリング構造を備えた光位相変調器
JP5806172B2 (ja) マッハツェンダ光変調器を用いた光位相変調装置
US20120155880A1 (en) Optical modulator and optical modulation control method
US9197328B2 (en) Optical transmitter implemented with two QPSK modulators made of semiconductor material and a method to control optical power output therefrom
US9726822B1 (en) Optical integrated circuit
JP4974973B2 (ja) 半導体光変調器制御装置及びその制御方法
US8620116B2 (en) Optical modulation apparatus, method for controlling optical modulation apparatus
US9217908B2 (en) Optical modulator
US20160223881A1 (en) Optical modulator that includes optical waveguide formed in ferroelectric substrate
US20090220185A1 (en) Light modulating device
JP2011112873A (ja) 多値光位相変調器
JP6452451B2 (ja) 光集積素子およびその製造方法
US6421483B1 (en) Optical monitoring in optical interferometric modulators
JP5806173B2 (ja) マッハツェンダ光変調器を用いた光強度変調装置
JP2013254112A (ja) 光変調器
JP5458964B2 (ja) 半導体マッハツェンダ型光変調器、光伝送装置、半導体マッハツェンダ型光変調器の製造方法及び半導体マッハツェンダ型光変調器の駆動方法
WO2020221434A1 (en) Interferometric enhancement of an electroabsorptive modulated laser
JP5505230B2 (ja) 光半導体素子
US20240272511A1 (en) Semiconductor optical integrated device and optical integrated apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130403

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140121

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140320

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140902

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140915

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Ref document number: 5625486

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150