JP7103042B2 - 光デバイス、光送受信モジュール、および光デバイスの製造方法 - Google Patents

光デバイス、光送受信モジュール、および光デバイスの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、光デバイス、光送受信モジュール、および光デバイスの製造方法に係わる。
図１は、光デバイスの試験方法の一例を示す。この例では、光デバイス１は、光受信器１０および光変調器２０を備える。光受信器１０および光変調器２０は、光ＩＣチップ上に実装される。なお、光導波路１１は、入力光信号を光受信器１０に導く。光導波路２１は、入力ＣＷ光を光変調器２０に導く。光導波路２２は、光変調器２０により生成される変調光信号を伝搬する。
光受信器１０の試験においては、光源３１は、光信号を出力する。偏波コントローラ３２は、光源３１から出力される光信号の偏波を制御する。例えば、ＴＥ偏波測定では、偏波コントローラ３２は、光受信器１０にＴＥ波が入力されるように、光源３１から出力される光信号の偏波を制御する。ＴＭ偏波測定では、偏波コントローラ３２は、光受信器１０にＴＭ波が入力されるように、光源３１から出力される光信号の偏波を制御する。偏波コントローラ３２から出力される光信号は、光ファイバ３３を介して光導波路１１に入射される。光変調器１０は、入力光信号を表す電気信号ＲＦ_outを生成する。そして、電気信号ＲＦ_outに基づいて、偏波ごとに品質（例えば、受光感度、消光比など）が測定される。
光変調器２０の試験においては、光源４１は、ＣＷ光を出力する。偏波コントローラ４２は、光源４１から出力されるＣＷ光から単一偏波ＣＷ光（たとえば、ＴＥ波）を生成する。偏波コントローラ４２から出力される単一偏波ＣＷ光は、光ファイバ４３を介して光導波路２１に入射される。光変調器２０は、電気信号ＲＦ_inで単一偏波ＣＷ光を変調して変調光信号を生成する。変調光信号は、光導波路２２および光ファイバ４４を介して偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４５に導かれる。偏波ビームスプリッタ４５は、変調光信号をＴＥ波成分およびＴＭ波成分に分離する。光パワーメータ４６、４７は、ＴＥ波成分およびＴＭ波成分を測定する。この構成により、偏波ごとに品質（例えば、挿入損失、消光比など）が測定される。
図１に示す試験方法は、ウエハから光ＩＣチップを切り出した後、各光ＩＣチップについて行われる。このとき、光ＩＣチップ上に形成されている光導波路１１、２１、２２の端面にそれぞれ光ファイバ３３、４３、４４を調心しなければならない。よって、光デバイスの試験に要する時間が長くなってしまう。
図２は、光デバイスの試験方法の他の例を示す。図２に示す試験方法は、ウエハから各光ＩＣチップを切り出す前にウエハ上で行われる。ここで、ウエハ上で光デバイスの試験を行うためには、ウエハの表面に光を照射することでその光を光受信器１０および光変調器２０に導く構成、および光変調器２０により生成される変調光信号をウエハの表面から取得する構成が必要である。このため、ウエハ上において、光デバイスの近傍にグレーティングカプラが形成される。
図２に示す例では、光デバイスを形成するためのデバイス領域の隣に、グレーティングカプラ５１、５２、５３を形成するためのＧＣ領域が設けられている。光導波路１１、２１、２２は、それぞれダイシングラインを越えてＧＣ領域まで形成され、グレーティングカプラ５１、５２、５３に結合される。
光源３１により生成される光信号は、光ファイバ３３を介してグレーティングカプラ５１に入射されると、光導波路１１を介して光受信器１０に導かれる。同様に、光源４１により生成されるＣＷ光は、光ファイバ４３を介してグレーティングカプラ５２に入射されると、光導波路２１を介して光変調器２０に導かれる。また、光変調器２０により生成される変調光信号は、光導波路２２およびグレーティングカプラ５３を介して出射されるので、グレーティングカプラ５３の近傍に光ファイバ４４を配置することで、変調光信号は光パワーメータ４６、４７に導かれる。よって、ウエハから各光ＩＣチップを切り出す前に、ウエハ上で光デバイスを試験することが可能である。
尚、グレーティングカプラまたは光ファイバと光導波路とを結合する構成については、例えば、特許文献１～２に記載されている。
米国特許出願公開２００３／０２３５３７０ 米国特許出願公開２０１６／００９１６６４
上述したように、光デバイスの近傍にグレーティングカプラを形成すれば、ウエハから各光ＩＣチップを切り出す前に、ウエハ上で光デバイスの試験を行うことが可能である。しかし、グレーティングカプラにおいてＴＭ波の損失が大きい。このため、図２に示す構成では、ウエハ毎あるいは光ＩＣチップ毎のばらつきが大きくなり、測定結果の信頼性が低くなるおそれがある。
本発明の１つの側面に係わる目的は、ウエハから各光ＩＣチップを切り出す前にウエハ上で光デバイスの特性を精度よく測定することである。
本発明の１つの態様の光デバイスは、光ＩＣチップ上に、光デバイス回路と、前記光デバイス回路に結合される第１の光導波路と、第１のグレーティングカプラと、第２のグレーティングカプラと、前記第１のグレーティングカプラに結合される偏波回転器と、前記偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第２の光導波路と、を備える。前記第１の光導波路および前記第２の光導波路は、それぞれ、前記光ＩＣチップの端部まで形成されている。
上述の態様によれば、ウエハから各光ＩＣチップを切り出す前にウエハ上で光デバイスの特性を精度よく測定できる。
光デバイスの試験方法の一例を示す図である。 光デバイスの試験方法の他の例を示す図である。 複数の光ＩＣチップが形成されるウエハの一例を示す図である。 第１の実施形態に係わる光ＩＣチップの一例を示す。 グレーティングカプラによる放射の一例を示す図である。 第２の実施形態に係わる光ＩＣチップの一例を示す図である。 第２の実施形態に係わる光ＩＣチップの変形例を示す図である。 第２の実施形態に係わる光ＩＣチップの他の変形例を示す図である。 第３の実施形態に係わる光ＩＣチップの一例を示す図である。 第４の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す図である。 第５の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す図である。 第６の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す図である。 光モジュールの一例を示す図である。
図３は、複数の光ＩＣチップが形成されるウエハの一例を示す。ウエハ１００の表面領域には、複数の光ＩＣチップが形成される。図３に示す例では、ウエハ１００上に２４個の光ＩＣチップが形成されている。
各光ＩＣチップは、この実施例では、光受信器および光変調器を含む光デバイス（すなわち、光トランシーバ）を構成する。したがって、ダイシングによりウエハ１００から複数の光デバイスを得ることができる。ただし、各光デバイスの試験は、ウエハ１００から各光ＩＣチップを切り出す前にウエハ１００上で行われる。
＜第１の実施形態＞
図４は、本発明の第１の実施形態に係わる光ＩＣチップの一例を示す。この実施例においては、光ＩＣチップ１は、図４に示すように、光デバイスが形成されるデバイス領域およびグレーティングカプラ等が形成されるＧＣ領域を備える。ここで、デバイス領域とＧＣ領域との間にダイシングラインが設定されている。すなわち、光デバイスの試験が終了した後、ＧＣ領域は、デバイス領域から切り離される。
以下の記載する実施例では、光デバイスは、光受信器１０および光変調器２０を備えるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、光デバイスは、光受信器１０または光変調器２０の一方を備える構成であってもよい。なお、光受信器１０および光変調器２０は、それぞれ光ＩＣチップ上に形成される光デバイス回路の一例である。
デバイス領域には、光受信器１０、光変調器２０、光導波路１１、２１、２２が形成される。光導波路１１は、光受信器１０の光入力ポートに結合される。光導波路２１は、光変調器２０の光入力ポートに結合される。光導波路２２は、光変調器２０の光出力ポートに結合される。
ＧＣ領域には、グレーティングカプラ６１～６５、偏波回転器６６、偏波ビームコンバイナ６７、偏波ビームスプリッタ６８、偏波回転器６９を備える。なお、Ｇはグレーティングカプラを表し、ＰＲは偏波回転器を表し、ＰＢＣは偏波ビームコンバイナを表し、ＰＢＳは偏波ビームスプリッタを表す。
グレーティングカプラは、例えば、導波路面にグレーティングを設けることにより形成される。そして、図５に示すように、光導波路を介して伝搬する導波光がグレーティングカプラを通過するとき、その導波光の一部が基板に対して所定の方向に放射される。以下の記載では、導波光の一部がグレーティングカプラにより放射される方向を「回折放射方向」と呼ぶことがある。
したがって、グレーティングカプラの近傍に光ファイバの端面を配置すれば、光導波路を介して伝搬する光を取得することができる。また、グレーティングカプラの近傍に光ファイバの端面を配置すれば、その光ファイバを介して光導波路に光を入射することができる。すなわち、グレーティングカプラは、光ＩＣチップの表面で光ファイバと光導波路とを光学的に結合することができる。
グレーティングカプラ６１～６５は、直線上に等間隔で配置されることが好ましい。また、グレーティングカプラ６１～６５は、回折放射方向が互いに同じになるよう形成されることが好ましい。
偏波回転器６６は、グレーティングカプラ６１に光学的に結合される。例えば、グレーティングカプラ６１と偏波回転器６６との間は、光導波路で結合される。また、偏波回転器６６は、入力光の偏波を９０度だけ回転させる。したがって、偏波回転器６６にＴＥ波が入力されるときは、偏波回転器６６からＴＭ波が出力される。
偏波ビームコンバイナ６７は、偏波回転器６６およびグレーティングカプラ６２に光学的に結合される。例えば、偏波回転器６６と偏波ビームコンバイナ６７との間は、光導波路で結合される。グレーティングカプラ６２と偏波ビームコンバイナ６７との間は、光導波路で結合される。さらに、偏波ビームコンバイナ６７は、光導波路１１に光学的に結合される。すなわち、光導波路１１は、デバイス領域からダイシングラインを越えてＧＣ領域まで形成されている。
グレーティングカプラ６３は、光導波路２１に光学的に結合される。すなわち、光導波路２１は、デバイス領域からダイシングラインを越えてＧＣ領域まで形成されている。
偏波ビームスプリッタ６８は、光導波路２２に光学的に結合される。すなわち、光導波路２２は、デバイス領域からダイシングラインを越えてＧＣ領域まで形成されている。また、偏波ビームスプリッタ６８は、グレーティングカプラ６４および偏波回転器６９に光学的に結合される。例えば、偏波ビームスプリッタ６８とグレーティングカプラ６４との間は、光導波路で結合される。偏波ビームスプリッタ６８と偏波回転器６９との間は、光導波路で結合される。なお、偏波ビームスプリッタ６８は、入力光を互いに直交する１組の偏波（すなわち、ＴＥ波およびＴＭ波）に分離する。この実施例では、偏波ビームスプリッタ６８から出力されるＴＥ波およびＴＭ波は、それぞれグレーティングカプラ６４および偏波回転器６９に導かれる。
偏波回転器６９は、グレーティングカプラ６５に光学的に結合される。例えば、偏波回転器６９とグレーティングカプラ６５との間は、光導波路で結合される。また、偏波回転器６９は、入力光の偏波を９０度だけ回転させる。したがって、偏波回転器６９にＴＭ波が入力されるときは、偏波回転器６９からＴＥ波が出力される。
なお、偏波ビームコンバイナ６７および偏波ビームスプリッタ６８は、互いに同じ構成であり、同一製造プロセスで形成されることが好ましい。この場合、製造コストの上昇が抑制される。また、光受信器２０がコヒーレント受信を行う構成においては、光導波路２１は、光変調器２０だけでなく光受信器１０にも結合されるようにしてもよい。
光受信器１０の試験においては、光ファイバ３３ａ、３３ｂの端面がそれぞれグレーティングカプラ６１、６２の近傍に配置される。このとき、光ファイバ３３ａ、３３ｂは、グレーティングカプラ６１、６２に対して回折放射方向に配置される。
光源３１は、光信号を出力する。なお、光源３１により生成される光信号は、ＣＷ光であってもよい。偏波コントローラ３２は、光源３１から出力される光信号の偏波を制御する。この実施例では、偏波コントローラ３２は、光源３１から出力される光信号の偏波を制御してＴＥ波光信号を生成する。
光スイッチ３４は、偏波コントローラ３２の出力光を光ファイバ３３ａまたは３３ｂに導く。具体的には、光受信器１０のＴＥ特性の測定においては、光スイッチ３４は、偏波コントローラ３２から出力されるＴＥ波光信号を光ファイバ３３ｂに導く。この場合、ＴＥ波光信号は、光ファイバ３３ｂ、グレーティングカプラ６２、偏波ビームコンバイナ６７、光導波路１１を介して光受信器１０に導かれる。一方、光受信器１０のＴＭ特性の測定においては、光スイッチ３４は、偏波コントローラ３２から出力されるＴＥ波光信号を光ファイバ３３ａに導く。この場合、ＴＥ波光信号は、光ファイバ３３ａ、グレーティングカプラ６１を介して偏波回転器６６に導かれ、ＴＭ波光信号に変換される。そして、このＴＭ波光信号が、偏波ビームコンバイナ６７、光導波路１１を介して光受信器１０に導かれる。
光受信器１０は、入力光信号を表す電気信号ＲＦ_outを生成する。そして、電気信号ＲＦ_outに基づいて、ＴＥ波およびＴＭ波のそれぞれについて光受信器１０の特性（例えば、受光感度、消光比など）が測定される。
光変調器２０の試験においては、光ファイバ４３、４４ａ、４４ｂの端面がそれぞれグレーティングカプラ６３、６４、６５の近傍に配置される。このとき、光ファイバ４３、４４ａ、４４ｂは、グレーティングカプラ６３、６４、６５に対して回折放射方向に配置される。
光源４１は、ＣＷ光を出力する。偏波コントローラ４２は、光源４１から出力されるＣＷ光の偏波を制御する。この例では、偏波コントローラ４２は、光源３１から出力されるＣＷ光の偏波を制御してＴＥ波ＣＷ光を生成する。ＴＥ波ＣＷ光は、光ファイバ４３、グレーティングカプラ６３、光導波路２１を介して光変調器２０に導かれる。
光変調器２０は、電気信号ＲＦ_inでＴＥ波ＣＷ光を変調して変調光信号を生成する。変調光信号は、光導波路２２を介して偏波ビームスプリッタ６８に導かれる。偏波ビームスプリッタ６８は、変調光信号をＴＥ波成分およびＴＭ波成分に分離する。
変調光信号のＴＥ波成分は、グレーティングカプラ６４に導かれる。よって、変調光信号のＴＥ波成分は、光ファイバ４４ａを介して光パワーメータ４６に導かれる。一方、変調光信号のＴＭ波成分は、偏波回転器６９に導かれる。よって、偏波回転器６９において変調光信号のＴＥ波成分が得られる。そして、偏波回転器６９から出力される変調光信号のＴＥ波成分は、光ファイバ４４ｂを介して光パワーメータ４７に導かれる。よって、ＴＥ波およびＴＭ波のそれぞれについて光変調器２０の特性（例えば、挿入損失、消光比など）が測定される。
このように、第１の実施形態においては、グレーティングカプラ６１～６５を通過する光の偏波は、いずれもＴＥ波である。したがって、グレーティングカプラを使用して光ファイバと光ＩＣチップ上の光導波路とを結合する構成であっても、偏波多重光信号を送信および受信する光デバイスの特性を精度よく測定することができる。また、グレーティングカプラ６１～６５が直線上に等間隔で配置される構成であれば、光ファイバ３３ａ、３３ｂ、４３、４４ａ、４４ｂを収容する光ファイバアレイを利用して光デバイスの試験を行うことが可能である。即ち、光ファイバ３３ａ、３３ｂ、４３、４４ａ、４４ｂの位置あわせを個々に行う必要はないので、光デバイスの試験に要する時間が削減される。さらに、光デバイスの試験の終了後にデバイス領域からＧＣ領域が切り離されるので、光デバイスが実際に使用されるときには、グレーティングカプラでの反射に起因する雑音が発生することはない。
＜第２の実施形態＞
図４に示す構成では、光デバイスを形成するためのデバイス領域に他に、グレーティングカプラ等を形成するためのＧＣ領域が必要である。このため、１枚のウエハ上に作成できる光ＩＣチップの数が少なくなるおそれがある。第２の実施形態は、この課題を解決または緩和する。
図６は、本発明の第２の実施形態に係わる光ＩＣチップの一例を示す。なお、図６においては、ウエハ上に形成される多数の光ＩＣチップ１のうち、連続して配置されている３個の光ＩＣチップ１ａ～１ｃが描かれている。
各光ＩＣチップ１（１ａ～１ｃ）の構成は、互いに実質的に同じである。即ち、各光ＩＣチップ１は、光受信器１０、光変調器２０、光導波路１１、２１、２２、グレーティングカプラ６１～６５、偏波回転器６６、６９、偏波ビームコンバイナ６７、偏波ビームスプリッタ６８を備える。図６において、光受信器１０に接続される破線は、ＲＦ_out信号を伝搬する配線パターンを表し、光変調器２０に接続される破線は、ＲＦ_in信号を伝搬する配線パターンを表す。なお、以下の記載では、グレーティングカプラ６１～６５、偏波回転器６６、６９、偏波ビームコンバイナ６７、偏波ビームスプリッタ６８を含む光回路を「グレーティングカプラ回路」と呼ぶことがある。
第２の実施形態では、各光ＩＣチップ１内に形成されるグレーティングカプラ回路は、隣接する光ＩＣチップ１に形成される光受信器１０および光変調器２０に結合される。図６に示す例では、光ＩＣチップ１ｂに形成されるグレーティングカプラ回路は、光ＩＣチップ１ａに形成される光受信器１０および光変調器２０に結合され、光ＩＣチップ１ｃに形成されるグレーティングカプラ回路は、光ＩＣチップ１ｂに形成される光受信器１０および光変調器２０に結合される。
上述の結合を実現するため、光導波路１１、２１、２２は、それぞれ、ダイシングラインを跨いで互いに隣接する２つの光ＩＣチップに渡って形成される。すなわち、光導波路１１ａ、２１ａ、２２ａは、それぞれ、光ＩＣチップ１ａおよび光ＩＣチップ１ｂに渡って形成される。また、光導波路１１ｂ、２１ｂ、２２ｂは、それぞれ、光ＩＣチップ１ｂおよび光ＩＣチップ１ｃに渡って形成される。
具体的には、光導波路１１ａは、光ＩＣチップ１ａの光受信器１０と光ＩＣチップ１ｂの偏波ビームコンバイナ６７とを結合する。光導波路２１ａは、光ＩＣチップ１ａの光変調器２０と光ＩＣチップ１ｂのグレーティングカプラ６３とを結合する。光導波路２２ａは、光ＩＣチップ１ａの光変調器２０と光ＩＣチップ１ｂの偏波ビームコンバイナ６８とを結合する。同様に、光導波路１１ｂは、光ＩＣチップ１ｂの光受信器１０と光ＩＣチップ１ｃの偏波ビームコンバイナ６７とを結合する。光導波路２１ｂは、光ＩＣチップ１ｂの光変調器２０と光ＩＣチップ１ｃのグレーティングカプラ６３とを結合する。光導波路２２ｂは、光ＩＣチップ１ｂの光変調器２０と光ＩＣチップ１ｃの偏波ビームコンバイナ６８とを結合する。
各光ＩＣチップの試験は、第１の実施形態と同様に、ウエハから各光ＩＣチップ１を切り出す前にウエハ上で行われる。ただし、各光ＩＣチップ１の試験は、隣接する光ＩＣチップ１内に形成されるグレーティングカプラ回路を利用して行われる。例えば、光ＩＣチップ１ａに形成される光受信器１０および光変調器２０の試験を行うときは、光ＩＣチップ１ｂに形成されるグレーティングカプラ６１～６３を介してＴＥ波光信号およびＴＥ波ＣＷ光が入力され、また、光ＩＣチップ１ｂに形成されるグレーティングカプラ６４～６５を介して変調光信号が出力される。
このように、第２の実施形態では、各光ＩＣチップの試験のためのグレーティングカプラ回路は、他の光ＩＣチップ内に形成される。すなわち、グレーティングカプラ回路を形成するための専用の領域を設ける必要はない。よって、第１の実施形態と比較すると、第２の実施形態によれば、１枚のウエハ上に作成できる光ＩＣチップの数を多くできる。
なお、光ＩＣチップ上に光受信器および光変調器が実装される光デバイスにおいては、多くのケースにおいて、クロストークを抑制するために、光受信器と光変調器との間の間隔が所定の閾値間隔より大きく設計される。このため、このような光デバイスを構成する光ＩＣチップにおいては、空きスペースが存在する。よって、この空きスペースを利用してグレーティングカプラ回路を配置すれば、各光ＩＣチップのサイズを大きくすることなく、各光ＩＣチップ内に隣接チップのためのグレーティングカプラ回路を形成できる。
各光ＩＣチップの試験が終了した後、ダイシングによって各光ＩＣチップが切り出される。よって、各光デバイスは、光受信器１０、光変調器２０、および隣接チップのためのグレーティングカプラ回路を備える。例えば、光ＩＣチップ１ｂにより実現される光デバイスは、光受信器１０、光変調器２０、光導波路１１ｂ、２１ｂ、２２ｂ、グレーティングカプラ６１～６５、偏波回転器６６、６９、偏波ビームコンバイナ６７、偏波ビームスプリッタ６８、光導波路１１ａ、２１ａ、２２ａを備える。ここで、ダイシングにより切り出された光ＩＣチップ１ｂにおいて、光導波路１１ｂ、２１ｂ、２２ｂは、光ＩＣチップ１ｂの端部（ダイシング前に光ＩＣチップ１ｃと接していたチップ端）まで形成されている。また、ダイシングにより切り出された光ＩＣチップ１ｂにおいて、光導波路１１ａ、２１ａ、２２ａは、光ＩＣチップ１ｂの他の端部（ダイシング前に光ＩＣチップ１ａと接していたチップ端）まで形成されている。
図７は、第２の実施形態に係わる光ＩＣチップの変形例を示す。図６に示す例では、各光ＩＣチップの試験のためのグレーティングカプラ回路は、他の光ＩＣチップ内に形成される。これに対して、図７に示す例では、光デバイス回路（光受信器１０および光変調器２０）およびその光デバイス回路のためのグレーティングカプラ回路は、同じ光ＩＣチップ内に形成される。ただし、光受信器１０に結合される光導波路１１は、導波路領域を通過して偏波ビームコンバイナ６７まで形成される。光変調器２０に結合される光導波路２１は、導波路領域を通過してグレーティングカプラ６３まで形成される。光変調器２０に結合される光導波路２２は、導波路領域を通過して偏波ビームスプリッタ６８まで形成される。
光デバイスの試験の終了後、ダイシングにより、デバイス領域から導波路領域が切り離さられる。したがって、ダイシング後の光ＩＣチップにおいては、光受信器１０に結合される光導波路１１、および光変調器２０に結合される光導波路２１、２２は、それぞれチップの端部まで形成されている。また、偏波ビームコンバイナ６７に結合される光導波路１１、グレーティングカプラ６３に結合される光導波路２１、偏波ビームスプリッタ６８に結合される光導波路２２も、それぞれチップの端部まで形成されている。
図８は、第２の実施形態に係わる光ＩＣチップの他の変形例を示す。図８に示す構成においても、図７に示す構成と同様に、光デバイス回路（光受信器１０および光変調器２０）およびその光デバイス回路のためのグレーティングカプラ回路は、同じ光ＩＣチップ内に形成される。ただし、光受信器１０に結合される光導波路１１は、隣接チップが形成される領域を通過して偏波ビームコンバイナ６７まで形成される。光変調器２０に結合される光導波路２１は、隣接チップが形成される領域を通過してグレーティングカプラ６３まで形成される。光変調器２０に結合される光導波路２２は、隣接チップが形成される領域を通過して偏波ビームスプリッタ６８まで形成される。
光デバイスの試験の終了後、ダイシングにより、各光ＩＣチップが互いに分離される。したがって、ダイシング後の光ＩＣチップにおいては、光受信器１０に結合される光導波路１１、および光変調器２０に結合される光導波路２１、２２は、それぞれチップの端部まで形成されている。また、偏波ビームコンバイナ６７に結合される光導波路１１、グレーティングカプラ６３に結合される光導波路２１、偏波ビームスプリッタ６８に結合される光導波路２２も、それぞれチップの端部まで形成されている。
＜第３の実施形態＞
図９は、第３の実施形態に係わる光ＩＣチップの一例を示す。なお、図９に示す光ＩＣチップ１は、第１の実施形態と同様に、デバイス領域およびＧＣ領域を有するが、第３の実施形態はこの構成に限定されるものではない。すなわち、第３の実施形態に係わる光ＩＣチップは、第２の実施形態と同様に、ＧＣ領域を備えることなくグレーティングカプラ回路が形成される構成であってもよい。
デバイス領域には、光受信器１０および光変調器２０に加えて、分岐カプラ１０１が形成される。分岐カプラ１０１は、光受信器１０および光変調器２０に光学的に結合されている。そして、偏波コントローラ４２から出力されるＴＥ波ＣＷ光が光ファイバアレイ１０２を介して光ＩＣチップ１に与えられるときに、分岐カプラ１０１は、そのＴＥ波ＣＷ光を分岐して光受信器１０および光変調器２０に導く。なお、光受信器１０は、このＣＷ光を、コヒーレント受信のための局発光ＬＯとして使用する。
光受信器１０は、図９に示すように、偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０ａ、偏波回転器（ＰＲ）１０ｂ、９０度光ハイブリッド回路１０ｃ、１０ｄ、受光器ＰＤ＿ＸＩ、ＰＤ＿ＸＱ、ＰＤ＿ＹＩ、ＰＤ＿ＹＱを備える。そして、偏波コントローラ３２から出力されるＴＥ波光信号が光ファイバアレイ１０２を介して光ＩＣチップ１に与えられると、ＰＢＳ１０ａに光信号が入力される。
偏波ビームスプリッタ１０ａは、入力光信号をＴＥ波成分光信号およびＴＭ波成分光信号に分離する。偏波ビームスプリッタ１０ａにより得られるＴＥ波成分光信号は、９０度光ハイブリッド回路１０ｃに導かれる。９０度光ハイブリッド回路１０ｃは、分岐カプラ１０１を介して与えられるＣＷ光を利用して、入力光信号のＩ（In-Phase）成分およびＱ（Quadrature）成分を抽出する。受光器ＰＤ＿ＸＩおよび受光器ＰＤ＿ＸＱは、ＴＥ波成分光信号のＩ成分およびＱ成分を表す電気信号を生成する。
偏波ビームスプリッタ１０ａにより得られるＴＭ波成分光信号は、偏波回転器１０ｂにおいて偏波が調整された後、９０度光ハイブリッド回路１０ｄに導かれる。９０度光ハイブリッド回路１０ｄは、分岐カプラ１０１を介して与えられるＣＷ光を利用して、入力光信号のＩ成分およびＱ成分を抽出する。受光器ＰＤ＿ＹＩおよび受光器ＰＤ＿ＹＱは、ＴＭ波成分光信号のＩ成分およびＱ成分を表す電気信号を生成する。そして、受光器ＰＤ＿ＸＩ、ＰＤ＿ＸＱ、ＰＤ＿ＹＩ、ＰＤ＿ＹＱにより生成される電気信号ＲＦ_outは、不図示の測定器に導かれる。
光変調器２０は、図９に示すように、変調器ＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、ＹＱ、偏波回転器（ＰＲ）２０ａ、偏波ビームコンバイナ（ＰＢＣ）２０ｂを備える。そして、分岐カプラ１０１から光変調器２０に与えられるＣＷ光は、変調器ＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、ＹＱに導かれる。
変調器ＸＩ、ＸＱ、ＹＩ、ＹＱは、それぞれ対応する電気信号ＲＦ_inでＣＷ光を変調して変調光信号を生成する。変調器ＸＩ、ＸＱの出力光信号は、偏波ビームコンバイナ２０ｂに導かれる。変調器ＹＩ、ＹＱの出力光信号は、偏波回転器２０ａにおいて偏波が調整された後、偏波ビームコンバイナ２０ｂに導かれる。なお、光変調器２０は、変調光信号のパワーを調整する可変光減衰器を備えていてもよい。
上記構成の光ＩＣチップ１において、偏波回転器１０ｂ、２０ａ、６６、６９は、互いに同じ構成であり、同一製造プロセスで形成されることが好ましい。また、偏波ビームコンバイナ２０ｂ、６７は、互いに同じ構成であり、同一製造プロセスで形成されることが好ましい。さらに、偏波ビームスプリッタ１０ａ、６８は、互いに同じ構成であり、同一製造プロセスで形成されることが好ましい。この場合、光デバイスを製造するプロセスを変えることなく、グレーティングカプラ回路内の偏波回転器、偏波ビームコンバイナ、偏波ビームスプリッタを形成することが可能である。
＜第４の実施形態＞
第１～第３の実施形態では、光デバイスへの入力光は、グレーティングカプラ回路内のグレーティングカプラ、偏波ビームコンバイナ、偏波回転器を通過する。また、光デバイスから出力される変調光信号は、グレーティングカプラ回路内の偏波ビームスプリッタ、偏波回転器、グレーティングカプラを通過する。このため、光デバイスに入力される光および光デバイスから出力される光のパワーを精度よく見積もるためには、グレーティングカプラ回路における損失を推定できることが好ましい。
図１０は、第４の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す。なお、第４の実施形態のグレーティングカプラ回路４は、第１の実施形態および第２の実施形態の双方に適用可能である。すなわち、第４の実施形態のグレーティングカプラ回路４は、図４に示すＧＣ領域に形成されるようにしてもよいし、図６に示すように、各光ＩＣチップ内に形成されるようにしてもよい。
グレーティングカプラ回路４は、第１または第２の実施形態のグレーティングカプラ回路に加えて、タップ導波路７１、７３、グレーティングカプラ７２、７６、７７、偏波ビームスプリッタ７４、偏波回転器７５を備える。なお、タップ導波路７１、７３は、例えば、ＭＭＩカプラまたは方向性結合器により実現される。
タップ導波路７１は、グレーティングカプラ６３を介して光導波路２１に入力されるＣＷ光を分岐して参照光Ｒ＿ＣＷをグレーティングカプラ７２に導く。そして、グレーティングカプラ７２から放射される参照光Ｒ＿ＣＷは、光ファイバアレイ１０２を介して光スイッチ１１１に導かれる。
タップ導波路７３は、偏波ビームコンバイナ６７から光導波路１１に出力される光信号を分岐して偏波ビームスプリッタ７４に導く。偏波ビームスプリッタ７４は、入力光信号をＴＥ波成分およびＴＭ波成分に分離する。偏波ビームスプリッタ７４から出力されるＴＥ波成分は、参照光Ｒ＿ＴＥとしてグレーティングカプラ７６を介して放射される。偏波ビームスプリッタ７４から出力されるＴＭ波成分は、偏波回転器７５によりＴＥ波成分に変換された後、参照光Ｒ＿ＴＭとしてグレーティングカプラ７７を介して放射される。グレーティングカプラ７６、７７から放射される光（Ｒ＿ＴＥ、Ｒ＿ＴＭ）は、光ファイバアレイ１０２を介して光スイッチ１１１に導かれる。
光スイッチ１１１は、グレーティングカプラ７２、７６、７７から放射される光を選択してパワーメータ１１２に導く。パワーメータ１１２は、光スイッチ１１１により選択された光のパワーを測定する。
上記構成のグレーティングカプラ回路４が形成された光ＩＣチップの試験が行われるときは、図４または図９に示すように、光変調器２０は、光源４１により生成されるＣＷ光から変調光信号を生成する。したがって、光変調器２０の試験の１つとして、「光デバイスに入力されるＣＷ光のパワー」と「光デバイスから出力される変調光信号のパワー」との比を検出することが好ましい。ところが、グレーティングカプラ６１～６５を有する構成では、上述のパワー比を直接的に検出することは困難である。
たとえば、パワーメータ４６を用いて変調光信号のＴＥ波成分のパワーを測定するときは、光変調器２０とパワーメータ４６との間に設けられる偏波ビームスプリッタ６８およびグレーティングカプラ６４における損失（以下、ＴＥパス損失）を考慮することが好ましい。また、パワーメータ４７を用いて変調光信号のＴＭ波成分のパワーを測定するときは、光変調器２０とパワーメータ４７との間に設けられる偏波ビームスプリッタ６８、偏波回転器６９、およびグレーティングカプラ６５における損失（以下、ＴＭパス損失）を考慮することが好ましい。そこで、第４の実施形態では、グレーティングカプラ回路４の損失が推定される。このとき、ＴＥパス損失およびＴＭパス損失がそれぞれ推定される。
なお、各グレーティングカプラ６１～６５、７２、７６～７７の損失は実質的に同じであるものとする。また、偏波ビームコンバイナにおける損失および偏波ビームスプリッタによる損失は実質的に同じであるものとする。以下では、偏波ビームコンバイナおよび偏波ビームスプリッタを「ＰＢＣ／ＰＢＳ」と呼ぶことがある。
ＴＥパス損失を推定する際には、光源３１および偏波コントローラ３２により生成されるＴＥ波光信号が光ファイバアレイ１０２を介してグレーティングカプラ６２に入力される。このＴＥ波光信号は、偏波ビームコンバイナ６７を通過した後、タップ導波路７３により分岐されて偏波ビームスプリッタ７４に導かれる。偏波ビームスプリッタ７４は、このＴＥ波光信号をグレーティングカプラ７６に導く。よって、このＴＥ波光信号（すなわち、参照光Ｒ＿ＴＥ）は、光ファイバアレイ１０２、光スイッチ１１１を介してパワーメータ１１２に導かれる。そして、パワーメータ１１２は、参照光Ｒ＿ＴＥのパワーを測定する。
ここで、偏波コントローラ３２からグレーティングカプラ回路４に入力されるＴＥ波光信号の入力パワーが既知であるものとする。また、タップ導波路７３の分岐比は既知である。そうすると、ＴＥ波光信号の入力パワーおよびパワーメータ１１２により測定された参照光Ｒ＿ＴＥのパワーに基づいて、偏波コントローラ３２からパワーメータ１１２に至る経路のＴＥ波のためのパスの損失が計算される。
この経路上には、グレーティングカプラ６２、偏波ビームコンバイナ６７、偏波ビームスプリッタ７４、およびグレーティングカプラ７６が存在する。即ち、この経路上には、２個のグレーティングカプラおよび２個のＰＢＣ／ＰＢＳが存在する。よって、上述した損失を「２」で割算することでＴＥパス損失が推定される。
ＴＭパス損失を推定する際には、光源３１および偏波コントローラ３２により生成されるＴＥ波光信号が光ファイバアレイ１０２を介してグレーティングカプラ６１に入力される。このＴＥ波光信号は、偏波回転器６６においてＴＭ波光信号に変換される。このＴＭ波光信号は、偏波ビームコンバイナ６７を通過した後、タップ導波路７３により分岐されて偏波ビームスプリッタ７４に導かれる。偏波ビームスプリッタ７４は、このＴＭ波光信号を偏波回転器７５に導く。このＴＭ波光信号は、偏波回転器７５によりＴＥ波光信号に変換された後、グレーティングカプラ７７に導かれる。よって、このＴＥ波光信号（すなわち、参照光Ｒ＿ＴＭ）は、光ファイバアレイ１０２、光スイッチ１１１を介してパワーメータ１１２に導かれる。そして、パワーメータ１１２は、参照光Ｒ＿ＴＭのパワーを測定する。
ここで、上述したように、ＴＥ波光信号の入力パワーが既知であるものとする。また、タップ導波路７３の分岐比は既知である。そうすると、ＴＥ波光信号の入力パワーおよびパワーメータ１１２により測定された参照光Ｒ＿ＴＭのパワーに基づいて、偏波コントローラ３２からパワーメータ１１２に至る経路のＴＭ波のためのパスの損失が計算される。
この経路上には、グレーティングカプラ６１、偏波回転器６６、偏波ビームコンバイナ６７、偏波ビームスプリッタ７４、偏波回転器７５、およびグレーティングカプラ７６が存在する。即ち、この経路上には、２個のグレーティングカプラ、２個の偏波回転器、および２個のＰＢＣ／ＰＢＳが存在する。よって、上述した損失を「２」で割算することでＴＭパス損失が推定される。
光デバイスに入力されるＣＷ光のパワーは、タップ導波路７１により分岐されるＣＷ光を利用して推定される。具体的には、偏波コントローラ４２からグレーティングカプラ回路４に入力されるＣＷ光の入力パワーが既知であるものとする。また、タップ導波路７１の分岐比は既知である。そうすると、パワーメータ１１２を用いて参照光Ｒ＿ＣＷのパワーを測定することにより、光デバイスに入力されるＣＷ光のパワーが推定される。
光デバイスにより生成される変調光信号のＴＥ波成分のパワーは、パワーメータ４６により測定されるパワーに、上述したＴＥパス損失を加えることで算出される。よって、光デバイスに入力されるＣＷ光のパワーと光デバイスにより生成される変調光信号のＴＥ波成分のパワーとの比を計算することで、ＴＥ波についての光変調器２０の特性を検出することができる。
同様に、光デバイスにより生成される変調光信号のＴＭ波成分のパワーは、パワーメータ４７により測定されるパワーに、上述したＴＭパス損失を加えることで算出される。よって、光デバイスに入力されるＣＷ光のパワーと光デバイスにより生成される変調光信号のＴＭ波成分のパワーとの比を計算することで、ＴＭ波についての光変調器２０の特性を検出することができる。
このように、第４の実施形態によれば、グレーティングカプラ、ＰＢＣ／ＰＢＳ、偏波回転器の損失を推定できるので、光デバイスの特性が精度よく測定される。
＜第５の実施形態＞
第４の実施形態のグレーティングカプラ回路においては、グレーティングカプラの個数が多くなり、グレーティングカプラ回路を形成するための面積が大きくなる。また、光ファイバアレイのファイバ数も多くなってしまう。第５の実施形態では、これらの課題が緩和される。
図１１は、第５の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す。なお、第４の実施形態と同様に、第５の実施形態のグレーティングカプラ回路５も、第１の実施形態および第２の実施形態の双方に適用可能である。
第５の実施形態のグレーティングカプラ回路５は、図１０に示すタップ導波路７３、偏波ビームスプリッタ７４、偏波回転器７５、グレーティングカプラ７６、７７の代わりに、タップ導波路８１および合波導波路８２を備える。タップ導波路８１は、図１０に示すタップ導波路７３と同様に、偏波ビームコンバイナ６７の出力光を分岐する。ここで、タップ導波路８１は、光導波路を介して合波導波路８２に結合されている。また、合波導波路８２は、偏波ビームスプリッタ６８に結合されている。よって、タップ導波路８１により光導波路１１から分岐された光は、偏波ビームスプリッタ６８に導かれる。なお、タップ導波路８１および合波導波路８２は、それぞれＭＭＩカプラまたは方向性結合器により実現される。
図１１に示す構成においてグレーティングカプラ回路５の損失を推定するときには、光変調器２０からグレーティングカプラ回路５に変調光信号が入力されないものとする。また、タップ導波路７１、グレーティングカプラ７２、パワーメータ１１２を用いてＣＷ光のパワーを測定する構成は、第４および第５の実施形態で実質的に同じである。
光源３１および偏波コントローラ３２により生成されるＴＥ波光信号がグレーティングカプラ６２に入力されると、このＴＥ波光信号は、偏波ビームコンバイナ６７、タップ導波路８１、合波導波路８２、偏波ビームスプリッタ６８、グレーティングカプラ６４を介してパワーメータ４６に導かれる。すなわち、第４の実施形態と同様に、光信号は、２個のグレーティングカプラおよび２個のＰＢＣ／ＰＢＳを通過する。よって、第４の実施形態と同様にＴＥパス損失が算出される。
光源３１および偏波コントローラ３２により生成されるＴＥ波光信号がグレーティングカプラ６１に入力されると、このＴＥ波光信号は、偏波回転器６６、偏波ビームコンバイナ６７、タップ導波路８１、合波導波路８２、偏波ビームスプリッタ６８、偏波回転器６９、グレーティングカプラ６５を介してパワーメータ４７に導かれる。すなわち、第４の実施形態と同様に、光信号は、２個のグレーティングカプラ、２個の偏波回転器、２個のＰＢＣ／ＰＢＳを通過する。したがって、第４の実施形態と同様にＴＭパス損失が算出される。
このように、第５の実施形態においては、変調光信号のパワーを測定するためのパワーメータ４６、４７を利用して参照光（Ｒ＿ＴＥ、Ｒ＿ＴＭ）のパワーが測定される。このため、図１０に示す第４の実施形態と比較すると、グレーティングカプラの個数が少なくなり、グレーティングカプラ回路を形成するための面積が小さくなる。また、光ファイバアレイのファイバ数も少なくなる。
＜第６の実施形態＞
第５の実施形態では、合波導波路８２における損失が大きい。第６の実施形態では、この問題が緩和される。
図１２は、第６の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す。なお、第４の実施形態と同様に、第６の実施形態のグレーティングカプラ回路６も、第１の実施形態および第２の実施形態の双方に適用可能である。
第６の実施形態のグレーティングカプラ回路６は、図１１に示すタップ導波路８１および合波導波路８２の代わりに、２×２カプラ９１を備える。２×２カプラ９１は、第１の入力ポート、第２の入力ポート、第１の出力ポート、第２の出力ポートを備える。第１の入力ポートは、光導波路１０を介して偏波ビームコンバイナ６７に結合される。第２の入力ポートは、光導波路２２を介して光変調器２０に結合される。第１の出力ポートは、光導波路１１を介して光受信器１０に結合される。第２の出力ポートは、光導波路２２を介して偏波ビームスプリッタ６８に結合される。なお、２×２カプラ９１は、ＭＭＩカプラまたは方向性結合器により実現される。また、グレーティングカプラ回路の損失を推定する方法は、第５および第６の実施形態において実質的に同じである。
＜光モジュール＞
図１３は、本発明の実施形態に係わる光モジュールの一例を示す。光モジュール２００は、光デバイス２０１、光源２０２、デジタル信号処理器（ＤＳＰ）２０３を備える。
光デバイス２０１は、図４および図６～図８に示す光ＩＣチップ１により実現される。すなわち、光デバイス２０１は、光受信器１０、光変調器２０、および光導波路１１、２１、２２を備える。光源２０２は、ＣＷ光を生成する。このＣＷ光は、光導波路２１に導かれる。光デバイス２０１の受信光信号（Rx_In）は、光導波路１１に入力される。光変調器２０により生成される変調光信号（Tx_Out）は、光導波路２２を介して出力される。デジタル信号処理器２０３は、光デバイス２０１において変調光信号を生成するためのデータ信号を生成する。また、デジタル信号処理器２０３は、光デバイス２０１の受信光信号を表す電気信号を処理する。
上述の実施例を含む実施形態に関し、さらに下記の付記を開示する。
（付記１）
光ＩＣチップ上に、
光デバイス回路と、
前記光デバイス回路に結合される第１の光導波路と、
第１のグレーティングカプラと、
第２のグレーティングカプラと、
前記第１のグレーティングカプラに結合される偏波回転器と、
前記偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第２の光導波路と、を備え、
前記第１の光導波路および前記第２の光導波路は、それぞれ、前記光ＩＣチップの端部まで形成されている
ことを特徴とする光デバイス。
（付記２）
前記第１の光導波路は、前記光ＩＣチップの第１の端部まで形成されており、
前記第２の光導波路は、前記第１の端部とは異なる前記光ＩＣチップの第２の端部まで形成されている
ことを特徴とする付記１に記載の光デバイス。
（付記３）
前記第１の光導波路および前記第２の光導波路は、前記光ＩＣチップの第１の端部まで形成されている
ことを特徴とする付記１に記載の光デバイス。
（付記４）
光ＩＣチップ上に、
光受信器と、
前記光受信器に結合される第１の光導波路と、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第２の光導波路と、
前記光変調器に結合される第３の光導波路と、
第１のグレーティングカプラと、
第２のグレーティングカプラと、
第３のグレーティングカプラと、
第４のグレーティングカプラと、
第５のグレーティングカプラと、
前記第１のグレーティングカプラに結合される第１の偏波回転器と、
前記第１の偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
前記第５のグレーティングカプラに結合される第２の偏波回転器と、
前記第２の偏波回転器および前記第４のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第４の光導波路と、
前記第３のグレーティングカプラに結合される第５の光導波路と、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第６の光導波路と、を備え、
前記第１～第６の光導波路は、前記光ＩＣチップの端部まで形成されている
ことを特徴とする光デバイス。
（付記５）
前記第１～第５のグレーティングカプラは、直線上に等間隔で配置されている
ことを特徴とする付記４に記載の光デバイス。
（付記６）
前記第１～第５のグレーティングカプラの回折放射方向は互いに同じである
ことを特徴とする付記５に記載の光デバイス。
（付記７）
第１の領域および第２の領域を含む光ＩＣチップであって、
光受信器と、
前記光受信器に結合される第１の光導波路と、
前記第１の光導波路に結合される偏波ビームコンバイナと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第１の偏波回転器と、
前記第１の偏波回転器に結合される第１のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第２のグレーティングカプラと、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第２の光導波路と、
前記第２の光導波路に結合される第３のグレーティングカプラと、
前記光変調器に結合される第３の光導波路と、
前記第３の光導波路に結合される偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第４のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第２の偏波回転器と、
前記第２の偏波回転器に結合される第５のグレーティングカプラと、を備え、
前記光受信器および前記光変調器は、前記第１の領域に形成され、
前記第１～第５のグレーティングカプラ、前記第１および第２の偏波回転器、前記偏波ビームコンバイナ、および前記偏波ビームスプリッタは、前記第２の領域に形成され、
前記第１の領域と前記第２の領域との間にダイシングラインが設定されている
ことを特徴とする光ＩＣチップ。
（付記８）
光受信器と、
前記光受信器に結合される第１の光導波路と、
前記第１の光導波路に結合される偏波ビームコンバイナと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第１の偏波回転器と、
前記第１の偏波回転器に結合される第１のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第２のグレーティングカプラと、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第２の光導波路と、
前記第２の光導波路に結合される第３のグレーティングカプラと、
前記光変調器に結合される第３の光導波路と、
前記第３の光導波路に結合される偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第４のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第２の偏波回転器と、
前記第２の偏波回転器に結合される第５のグレーティングカプラと、
前記第２の光導波路を介して伝搬する光を分岐するタップ導波路と、
前記タップ導波路に結合される第６のグレーティングカプラと、を備える
ことを特徴とする光ＩＣチップ。
（付記９）
前記第１の光導波路を介して伝搬する光を分岐する第２のタップ導波路と、
前記第２のタップ導波路に結合する第２の偏波ビームスプリッタと、
前記第２の偏波ビームスプリッタに結合する第７のグレーティングカプラと、
前記第２の偏波ビームスプリッタに結合する第３の偏波回転器と、
前記偏波回転器に結合する第８のグレーティングカプラと、をさらに備える
ことを特徴とする付記８に記載の光ＩＣチップ。
（付記１０）
前記第１の光導波路を介して伝搬する光を分岐する第２のタップ導波路と、
前記第２のタップ導波路により分岐された光を前記第３の光導波路に合波する合波導波路と、をさらに備える
ことを特徴とする付記８に記載の光ＩＣチップ。
（付記１１）
第１の入力ポート、第２の入力ポート、第１の出力ポート、および第２の出力ポートを有する２×２カプラをさらに備え、
前記第１の入力ポートは、前記第１の光導波路を介して前記偏波ビームコンバイナに結合され、
前記第２の入力ポートは、前記第３の光導波路を介して前記光変調器に結合され、
前記第１の出力ポートは、前記第１の光導波路を介して前記光受信器に結合され、
前記第２の出力ポートは、前記第３の光導波路を介して前記偏波ビームスプリッタに結合される
ことを特徴とする付記８に記載の光ＩＣチップ。
（付記１２）
複数の光ＩＣチップが形成されるウエハであって、
各光ＩＣチップは、
光受信器と、
前記光受信器に結合される第１の光導波路と、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第２の光導波路と、
前記光変調器に結合される第３の光導波路と、
第１のグレーティングカプラと、
第２のグレーティングカプラと、
第３のグレーティングカプラと、
第４のグレーティングカプラと、
第５のグレーティングカプラと、
前記第１のグレーティングカプラに結合される第１の偏波回転器と、
前記第１の偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
前記第５のグレーティングカプラに結合される第２の偏波回転器と、
前記第２の偏波回転器および前記第４のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、を備え、
前記複数の光ＩＣチップの中の第１の光ＩＣチップに形成される前記第１の光導波路、前記第２の光導波路、および前記第３の光導波路は、それぞれ、前記第１の光ＩＣチップに隣接する第２の光ＩＣチップに形成される前記偏波ビームコンバイナ、前記第３のグレーティングカプラ、および前記偏波ビームスプリッタに結合され、
前記第１の光ＩＣチップに形成される前記偏波ビームコンバイナ、前記第３のグレーティングカプラ、および前記偏波ビームスプリッタは、それぞれ、前記第１の光ＩＣチップに隣接する第３の光ＩＣチップに形成される前記第１の光導波路、前記第２の光導波路、および前記第３の光導波路に結合される
ことを特徴とするウエハ。
（付記１３）
光デバイスと、
光源と、
前記光デバイスにおいて変調光信号を生成するためのデータ信号を生成し、前記光デバイスの受信光信号を表す電気信号を処理するデジタル信号処理器と、を備え、
前記光デバイスは、光ＩＣチップ上に、
光受信器と、
前記光受信器に結合される第１の光導波路と、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第２の光導波路と、
前記光変調器に結合される第３の光導波路と、
第１のグレーティングカプラと、
第２のグレーティングカプラと、
第３のグレーティングカプラと、
第４のグレーティングカプラと、
第５のグレーティングカプラと、
前記第１のグレーティングカプラに結合される第１の偏波回転器と、
前記第１の偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
前記第５のグレーティングカプラに結合される第２の偏波回転器と、
前記第２の偏波回転器および前記第４のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第４の光導波路と、
前記第３のグレーティングカプラに結合される第５の光導波路と、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第６の光導波路と、を備え、
前記第１～第６の光導波路は、前記光ＩＣチップの端部まで形成されており、
前記光デバイスの受信光信号は、前記第１の光導波路に入力され、
前記光源により生成される連続光は、前記第２の光導波路に導かれ、
前記光変調器により生成される変調光信号は、前記第３の光導波路を介して出力される
ことを特徴とする光送受信モジュール。
（付記１４）
ウエア上に、
光デバイス回路と、
前記光デバイス回路に結合される光導波路と、
前記光導波路に結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される偏波回転器と、
前記偏波回転器に結合される第１のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第２のグレーティングカプラと、
を含む光回路を形成し、
ダイシングにより前記ウエハから前記光回路を含む光デバイスを切り出すときに前記光導波路を切断する
ことを特徴とする光デバイスの製造方法。
１（１ａ～１ｃ） 光ＩＣチップ
１０ 光受信器
１１（１１ａ、１１ｂ） 光導波路
２０ 光変調器
２１（２１ａ、２１ｂ） 光導波路
２２（２２ａ、２２ｂ） 光導波路
３３ａ、３３ｂ、４３、４４ａ、４４ｂ 光ファイバ
６１～６５ グレーティングカプラ（Ｇ）
６６、６９ 偏波回転器（ＰＲ）
６７ 偏波ビームコンバイナ（ＰＢＣ）
６８ 偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１００ ウエハ
２００ 光モジュール
２０１ 光デバイス
２０２ 光源
２０３ デジタル信号処理器（ＤＳＰ）

Claims (7)

  1. 光ＩＣチップ上に、
    光デバイス回路と、
    前記光デバイス回路に結合される第１の光導波路と、
    第１のグレーティングカプラと、
    第２のグレーティングカプラと、
    前記第１のグレーティングカプラに結合される偏波回転器と、
    前記偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、
    前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第２の光導波路と、を備え、
    前記第１の光導波路は、前記光ＩＣチップの第１の端部まで形成されており、
    前記第２の光導波路は、前記第１の端部とは異なる前記光ＩＣチップの第２の端部まで形成されている
    ことを特徴とする光デバイス。
  2. 光ＩＣチップ上に、
    光デバイス回路と、
    前記光デバイス回路に結合される第１の光導波路と、
    第１のグレーティングカプラと、
    第２のグレーティングカプラと、
    前記第１のグレーティングカプラに結合される偏波回転器と、
    前記偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
    前記偏波ビームコンバイナに結合される第２の光導波路と、を備え、
    前記第１の光導波路および前記第２の光導波路は、それぞれ、前記光ＩＣチップの端部まで形成され、
    前記第１のグレーティングカプラから入射される光は、前記偏波回転器および前記偏波ビームコンバイナを介して前記第２の光導波路に導かれ、前記第２のグレーティングカプラから入射される光は、前記偏波ビームコンバイナを介して前記第２の光導波路に導かれる
    ことを特徴とする光デバイス。
  3. 光ＩＣチップ上に、
    光デバイス回路と、
    前記光デバイス回路に結合される第１の光導波路と、
    第１のグレーティングカプラと、
    第２のグレーティングカプラと、
    前記第１のグレーティングカプラに結合される偏波回転器と、
    前記偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、
    前記偏波ビームスプリッタに結合される第２の光導波路と、を備え、
    前記第１の光導波路および前記第２の光導波路は、それぞれ、前記光ＩＣチップの端部まで形成され、
    前記光ＩＣチップの端部から前記第２の光導波路に入力される変調光信号は、前記第２の光導波路を介して前記偏波ビームスプリッタに導かれる
    ことを特徴とする光デバイス。
  4. 光ＩＣチップ上に、
    光受信器と、
    前記光受信器に結合される第１の光導波路と、
    光変調器と、
    前記光変調器に結合される第２の光導波路と、
    前記光変調器に結合される第３の光導波路と、
    第１のグレーティングカプラと、
    第２のグレーティングカプラと、
    第３のグレーティングカプラと、
    第４のグレーティングカプラと、
    第５のグレーティングカプラと、
    前記第１のグレーティングカプラに結合される第１の偏波回転器と、
    前記第１の偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
    前記第５のグレーティングカプラに結合される第２の偏波回転器と、
    前記第２の偏波回転器および前記第４のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、
    前記偏波ビームコンバイナに結合される第４の光導波路と、
    前記第３のグレーティングカプラに結合される第５の光導波路と、
    前記偏波ビームスプリッタに結合される第６の光導波路と、を備え、
    前記第１～第６の光導波路は、前記光ＩＣチップの端部まで形成されている
    ことを特徴とする光デバイス。
  5. 前記第１～第５のグレーティングカプラは、直線上に等間隔で配置されている
    ことを特徴とする請求項４に記載の光デバイス。
  6. 光デバイスと、
    光源と、
    前記光デバイスにおいて変調光信号を生成するためのデータ信号を生成し、前記光デバイスの受信光信号を表す電気信号を処理するデジタル信号処理器と、を備え、
    前記光デバイスは、光ＩＣチップ上に、
    光受信器と、
    前記光受信器に結合される第１の光導波路と、
    光変調器と、
    前記光変調器に結合される第２の光導波路と、
    前記光変調器に結合される第３の光導波路と、
    第１のグレーティングカプラと、
    第２のグレーティングカプラと、
    第３のグレーティングカプラと、
    第４のグレーティングカプラと、
    第５のグレーティングカプラと、
    前記第１のグレーティングカプラに結合される第１の偏波回転器と、
    前記第１の偏波回転器および前記第２のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
    前記第５のグレーティングカプラに結合される第２の偏波回転器と、
    前記第２の偏波回転器および前記第４のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、
    前記偏波ビームコンバイナに結合される第４の光導波路と、
    前記第３のグレーティングカプラに結合される第５の光導波路と、
    前記偏波ビームスプリッタに結合される第６の光導波路と、を備え、
    前記第１～第６の光導波路は、前記光ＩＣチップの端部まで形成されており、
    前記光デバイスの受信光信号は、前記第１の光導波路に入力され、
    前記光源により生成される連続光は、前記第２の光導波路に導かれ、
    前記光変調器により生成される変調光信号は、前記第３の光導波路を介して出力される
    ことを特徴とする光送受信モジュール。
  7. ウエハ上に、
    光デバイス回路と、
    前記光デバイス回路に結合される光導波路と、
    前記光導波路に結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、
    前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される偏波回転器と、
    前記偏波回転器に結合される第１のグレーティングカプラと、
    前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第２のグレーティングカプラと、
    を含む光回路を形成し、
    ダイシングにより前記ウエハから前記光回路を含む光デバイスを切り出すときに前記光導波路を切断する
    ことを特徴とする光デバイスの製造方法。
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