JP6484115B2 - ハイブリッド集積型光送信器 - Google Patents
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Description
請求項5に記載のハイブリッド集積型光送信器は、請求項1乃至3のいずれかに記載のハイブリッド集積型光送信器であって、前記第1の入出力導波路、前記第1の出力導波路及び前記第2の出力導波路の各々の端面、及び/又は前記第2の入出力導波路、前記第1の入力導波路及び前記第2の入力導波路の各々の端面に設けられた、導波路を導波するモード分布を変化させるスポットサイズ変換器をさらに含むことを特徴とする。
(実施例1)
実施例1では、光増幅器集積変調器と波長・偏波制御回路とをハイブリッド集積した光送信器の構成例について例示する。図2は、本発明の実施例1に係る光送信器における光増幅器集積変調器100の構成を例示する。図2には、第1の入出力導波路102と、第1の入出力導波路102に接続された光増幅器(SOA)103と、SOA103に接続された反射器104と、反射器104に接続された1×2カプラ105と、1×2カプラ105の出力端の一方に接続された第1の光変調器1061と、1×2カプラ105の出力端の他方に接続された第2の光変調器1062と、第1の光変調器1061に接続された第1の出力導波路1071と、第2の光変調器1062に接続された第2の出力導波路1072と、が第1の基板101上にモノリシック集積された光増幅器集積変調器100が示されている。
図6は、本発明の実施例2に係る光送信器の構成を例示する。図6には、光増幅器集積変調器100と、波長・偏波制御回路200と、第1乃至第3のスポットサイズ変換器4011乃至4013と、が同一の光モジュール内にハイブリッド集積された光送信器が示されている。図6に示されるように、光増幅器集積変調器100の第1の入出力導波路102の端部と波長・偏波制御回路200の第2の入出力導波路202の端部には、第1の入出力導波路102と第2の入出力導波路202とを光学的に結合する第1のスポットサイズ変換器4011が設けられている。また、光増幅器集積変調器100の第1の出力導波路1071の端部と波長・偏波制御回路200の第1の入力導波路2041の端部には、第1の出力導波路1071と第1の入力導波路2041とを光学的に結合する第2のスポットサイズ変換器4012が設けられており、光増幅器集積変調器100の第2の出力導波路1072の端部と波長・偏波制御回路200の第2の入力導波路2042の端部には、第2の出力導波路1072と第2の入力導波路2042とを光学的に結合する第3のスポットサイズ変換器4013が設けられている。
図7は、本発明の実施例3に係る光送信器における波長フィルタ回路の構成を例示する。図7には、第2の入出力導波路202と、第2の入出力導波路202近傍に設けられたリング共振器208と、リング共振器208近傍に設けられた導波路209と、導波路209近傍に設けられたリング共振器210と、リング共振器210近傍に設けられた導波路211と、導波路211の一端に接続された反射器212と、リング共振器208上に設けられたマイクロヒータ213と、リング共振器210上に設けられたマイクロヒータ214と、を備えた波長フィルタ回路203’が示されている。
図8は、本発明の実施例4に係る光送信器の構成を例示する。図8には、光増幅器集積変調器100と、波長・偏波制御回路800と、スポットサイズ変換器4011乃至4013と、が同一の光モジュール内にハイブリッド集積された光送信器が示されている。図8に示されるように、本実施例4に係る波長・偏波制御回路800は、第2の入出力導波路202に設けられ、第2の入出力導波路202を導波する光の強度をモニタリングするモニタフォトディテクタ803と、偏波回転子205と偏波合波器206との間に設けられ、偏波回転子205と偏波合波器206との間を導波する第1の被変調光の強度をモニタリングするモニタフォトディテクタ801と、第2の入力導波路2042に設けられ、第2の入力導波路2042を導波する第2の被変調光の強度をモニタリングするモニタフォトディテクタ802と、をさらに備える。
図9は、本発明の実施例5に係る光送信器の構成を例示する。図9には、光増幅器集積変調器100と、波長・偏波制御回路900と、スポットサイズ変換器4011乃至4013と、が同一の光モジュール内にハイブリッド集積された光送信器が示されている。図9に示されるように、本実施例5に係る波長・偏波制御回路900は、波長フィルタ回路203及び第1の入力導波路2041に接続された光ハイブリッド回路901と、波長フィルタ回路203及び第2の入力導波路2042に接続された光ハイブリッド回路902とが設けられている。
波長・偏波制御回路 20、200
基板 101、201
導波路 102、107、202、204、207、209、211
SOA 103
反射器 104、212
1×2カプラ 105
光変調器 106
波長フィルタ回路 203
偏波回転子 205
偏波合波器 206
リング共振器 208、210
マイクロヒータ 213、214
レンズ 301
スポットサイズ変換器 401
モニタフォトディテクタ 801、802、803
光ハイブリッド回路 901、902
Claims (8)
- 光増幅変調器及び波長・偏波制御回路を含むハイブリッド集積型光送信器であって、
前記光増幅変調器は、
第1の入出力導波路と、
前記第1の入出力導波路から入力された光を増幅する光増幅器と、
前記光増幅器から出力された増幅光の一部を反射して前記第1の入出力導波路側へ戻す反射器と、
前記反射器を介して前記光増幅器に接続され、前記光増幅器から前記反射器を通過して入力した増幅光を2分岐する1×2カプラと、
前記1×2カプラから出力された一方の分岐光を変調することにより第1の被変調光を生成する第1の光変調器と、
前記1×2カプラから出力された他方の分岐光を変調することにより第2の被変調光を生成する第2の光変調器と、
前記第1の光変調器で生成された前記第1の被変調光を出力する第1の出力導波路と、
前記第2の光変調器で生成された前記第2の被変調光を出力する第2の出力導波路と、
が第1の基板上にモノリシック集積されてなり、
前記波長・偏波制御回路は、
前記第1の入出力導波路との間で光を入出力する第2の入出力導波路と、
前記第2の入出力導波路から入射された光の波長に対して、特定の波長を有する光を選択的に反射して当該反射光を前記第2の入出力導波路に出力する波長フィルタ回路と、
前記第1の出力導波路から出力された前記第1の被変調光を入力する第1の入力導波路と、
前記第2の出力導波路から出力された前記第2の被変調光を入力する第2の入力導波路と、
前記第1の入力導波路から入力された前記第1の被変調光の偏波を回転して偏波回転光を生成する偏波回転子と、
前記第2の被変調光と前記偏波回転光を合波する偏波合波器と、
前記偏波合波器で合波された合波光を出力する合波光出力導波路と、
が第2の基板上にモノリシック集積されてなり、
前記光増幅変調器及び前記波長・偏波制御回路は、同一の光モジュール内に集積されており、
前記光増幅器から放出された自然発生光のうち、前記波長フィルタ回路の特性を反映した特定波長の光のみを選択的に発振する単一波長発振レーザ部を構成するように、前記光増幅器、前記反射器及び前記波長フィルタ回路が設計され、
前記第1の基板は、光学利得を有する化合物半導体材料で構成されており、前記第2の基板は、前記第1の基板とは異なる材料で構成されていることを特徴とするハイブリッド集積型光送信器。 - 前記第2の基板は、シリコン又はガラス系材料で構成されていることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド集積型光送信器。
- 前記第1の入出力導波路、前記第1の出力導波路及び前記第2の出力導波路は、それぞれ前記第1の基板の同一カット面に配置されており、
前記第2の入出力導波路、前記第1の入力導波路及び前記第2の入力導波路は、それぞれ前記第2の基板の同一カット面に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のハイブリッド集積型光送信器。 - 前記第1の入出力導波路及び前記第2の入出力導波路を光学的に結合する第1のレンズと、
前記第1の出力導波路及び前記第1の入力導波路を光学的に結合する第2のレンズと、
前記第2の出力導波路及び前記第2の入力導波路を光学的に結合する第3のレンズと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のハイブリッド集積型光送信器。 - 前記第1の入出力導波路、前記第1の出力導波路及び前記第2の出力導波路の各々の端面、及び/又は前記第2の入出力導波路、前記第1の入力導波路及び前記第2の入力導波路の各々の端面に設けられた、導波路を導波するモード分布を変化させるスポットサイズ変換器をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のハイブリッド集積型光送信器。
- 前記波長フィルタ回路は、入力した電気信号に対して反射波長が変化する機構を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のハイブリッド集積型光送信器。
- 前記波長・偏波制御回路は、前記第1の被変調光及び前記第2の被変調光の光強度をモニタリングするためのモニタフォトディテクタをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のハイブリッド集積型光送信器。
- 前記波長・偏波制御回路は、
前記波長フィルタ回路及び前記第1の入力導波路に接続され、前記単一波長発振レーザ部から出力された発振光の一部を前記波長フィルタ回路を通して入力するとともに前記第1の被変調光を入力し、当該入力した発振光の一部と前記第1の被変調光を合波する第1の光ハイブリッド回路と、
前記波長フィルタ回路及び前記第2の入力導波路に接続され、前記単一波長発振レーザ部から出力された発振光の一部を前記波長フィルタ回路を通して入力するとともに前記第2の被変調光を入力し、当該入力した発振光の一部と前記第2の被変調光を合波する第2の光ハイブリッド回路と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のハイブリッド集積型光送信器。
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