JPH0990301A - マッハツェンダ変調器およびその駆動方法 - Google Patents
マッハツェンダ変調器およびその駆動方法Info
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- G02F2203/20—Intrinsic phase difference, i.e. optical bias, of an optical modulator; Methods for the pre-set thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マッハツェンダ型変調器において、片側変調
方式により負のチャーピングを与え得るようにする。 【構成】 ２つの導波路に設けられた位相変調器部の電
極に電圧を印加しない状態で２つの導波路での伝搬光の
位相差がπの奇数倍となるように２つの導波路の等価屈
折率を調整する。例えば図１のように、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ／ＩｎＰ・ＭＱＷ層を導波路とするものにおいて、
その上のクラッド層の膜厚をｐ−ＩｎＰクラッド層１５
とｉ−ＩｎＰクラッド層１５ａのように変化させ、これ
により２つの導波路の等価屈折率を変化させる。
方式により負のチャーピングを与え得るようにする。 【構成】 ２つの導波路に設けられた位相変調器部の電
極に電圧を印加しない状態で２つの導波路での伝搬光の
位相差がπの奇数倍となるように２つの導波路の等価屈
折率を調整する。例えば図１のように、ｉ−ＩｎＧａＡ
ｓＰ／ＩｎＰ・ＭＱＷ層を導波路とするものにおいて、
その上のクラッド層の膜厚をｐ−ＩｎＰクラッド層１５
とｉ−ＩｎＰクラッド層１５ａのように変化させ、これ
により２つの導波路の等価屈折率を変化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムや
光情報処理システムにおいて重要なエレメントとなるマ
ッハツェンダ型の光変調器とその駆動方法に関し、特に
変調電気信号を一方の位相変調器部のみに印加しても正
の波長チャーピングが生じないようにしたマッハツェン
ダ変調器の構造およびその駆動方法に関するものであ
る。
光情報処理システムにおいて重要なエレメントとなるマ
ッハツェンダ型の光変調器とその駆動方法に関し、特に
変調電気信号を一方の位相変調器部のみに印加しても正
の波長チャーピングが生じないようにしたマッハツェン
ダ変調器の構造およびその駆動方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザ、光変調器などの導波路型
光デバイスは高速光通信システム、光情報処理システム
のキーエレメントの一つの考えられ、各所で研究開発が
活発化してきている。近年、光通信システムの高速・長
距離化に伴い、従来の半導体レーザによる直接変調方式
の問題点が顕在化しつつある。すなわち、半導体レーザ
直接変調方式においては変調時に波長チャーピングが生
じ、これによりファイバ伝送後の波形が劣化するが、こ
の現象は信号伝送速度が速いほど、また伝送距離が長い
ほど顕著になる。
光デバイスは高速光通信システム、光情報処理システム
のキーエレメントの一つの考えられ、各所で研究開発が
活発化してきている。近年、光通信システムの高速・長
距離化に伴い、従来の半導体レーザによる直接変調方式
の問題点が顕在化しつつある。すなわち、半導体レーザ
直接変調方式においては変調時に波長チャーピングが生
じ、これによりファイバ伝送後の波形が劣化するが、こ
の現象は信号伝送速度が速いほど、また伝送距離が長い
ほど顕著になる。
【０００３】特に、既存の１．３μｍ零分散ファイバを
用いたシステムにおいてこの問題は深刻であり、ファイ
バ伝搬損失の小さい波長１．５５μｍ帯の光源を用いて
伝送距離を伸ばそうとしても、チャーピングに起因する
分散制限により伝送距離が制限される。この問題は、半
導体レーザを一定の光出力で発光させておき、半導体レ
ーザ出射光を半導体レーザとは別の光変調器により変調
する外部変調方式を採用することにより解決できる。そ
のため、近年外部光変調器の開発が活発化している。
用いたシステムにおいてこの問題は深刻であり、ファイ
バ伝搬損失の小さい波長１．５５μｍ帯の光源を用いて
伝送距離を伸ばそうとしても、チャーピングに起因する
分散制限により伝送距離が制限される。この問題は、半
導体レーザを一定の光出力で発光させておき、半導体レ
ーザ出射光を半導体レーザとは別の光変調器により変調
する外部変調方式を採用することにより解決できる。そ
のため、近年外部光変調器の開発が活発化している。
【０００４】外部光変調器としては、ＬｉＮｂＯ3 等の
誘電体を用いたものと、ＩｎＰやＧａＡｓの半導体を用
いたものとが考えられるが、光アンプ等の他の光素子や
ＦＥＴ等の電子回路との集積化が可能で、小型化、低電
圧化も容易な半導体光変調器への期待が近年高まりつつ
ある。半導体光変調器としては、バルク半導体のフラン
ツケルデッシュ効果や多重量子井戸構造に於ける量子閉
じ込めシュタルク効果のように電界を印加することによ
り吸収端が長波長側へシフトする効果を利用した吸収型
光変調器と、バルク半導体の電気光学効果（ポッケルス
効果）や多重量子井戸構造における量子閉じ込めシュタ
ルク効果のように電界を印加することにより屈折率が変
化する効果を利用したマッハツェンダ型変調器が代表的
なものである。
誘電体を用いたものと、ＩｎＰやＧａＡｓの半導体を用
いたものとが考えられるが、光アンプ等の他の光素子や
ＦＥＴ等の電子回路との集積化が可能で、小型化、低電
圧化も容易な半導体光変調器への期待が近年高まりつつ
ある。半導体光変調器としては、バルク半導体のフラン
ツケルデッシュ効果や多重量子井戸構造に於ける量子閉
じ込めシュタルク効果のように電界を印加することによ
り吸収端が長波長側へシフトする効果を利用した吸収型
光変調器と、バルク半導体の電気光学効果（ポッケルス
効果）や多重量子井戸構造における量子閉じ込めシュタ
ルク効果のように電界を印加することにより屈折率が変
化する効果を利用したマッハツェンダ型変調器が代表的
なものである。
【０００５】ところで、吸収型変調器は半導体レーザ直
接変調方式に比べると波長チャーピングははるかに小さ
いが、それでも零ではない。一方、マッハツェンダ変調
器は原理的にチャーピングを零または負にすることがで
き、将来の超高速・長距離光通信用変調器として大きな
期待がかけられている。半導体マッハツェンダ型変調器
の例としては、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井
戸を導波層としたハイメサ型マッハツェンダ変調器が、
佐野らにより１９９３年電子情報通信学会春季大会講演
論文集、分冊４、４−１８６頁（講演番号Ｃ−１５０）
に報告されている。
接変調方式に比べると波長チャーピングははるかに小さ
いが、それでも零ではない。一方、マッハツェンダ変調
器は原理的にチャーピングを零または負にすることがで
き、将来の超高速・長距離光通信用変調器として大きな
期待がかけられている。半導体マッハツェンダ型変調器
の例としては、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井
戸を導波層としたハイメサ型マッハツェンダ変調器が、
佐野らにより１９９３年電子情報通信学会春季大会講演
論文集、分冊４、４−１８６頁（講演番号Ｃ−１５０）
に報告されている。
【０００６】この報告例では、１．５５μｍの入射光波
長に対し、６．５ｎｍのＩｎＧａＡｓウェルと６．０ｎ
ｍのＩｎＡｌＡｓバリアでＭＱＷを構成しそのバンドギ
ャップ波長１．４５μｍとしている。導波層はこのＩｎ
ＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＭＱＷ３０周期よりなり、素子
長は１．２ｍｍ、電界が印加される２つの位相変調器部
は同一の長さ（０．５ｍｍ）、同一の構造を有してい
る。尚、この素子では、波長１．５５μｍの入射光に対
する変調電圧（半波長電圧）は４．２Ｖ、その時の消光
比は１３ｄＢ、ファイバ間挿入損失は１２ｄＢである。
このように、半導体材料、特に多重量子井戸構造を屈折
率変化媒体として用いてマッハツェンダ変調器を構成す
ると、ＬｉＮｂＯ3 などの誘電体材料を用いた場合の大
きさ１０ｍｍに比べて大きさが１ｍｍ程度と非常に小型
の変調器が実現できるという利点がある。
長に対し、６．５ｎｍのＩｎＧａＡｓウェルと６．０ｎ
ｍのＩｎＡｌＡｓバリアでＭＱＷを構成しそのバンドギ
ャップ波長１．４５μｍとしている。導波層はこのＩｎ
ＧａＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＭＱＷ３０周期よりなり、素子
長は１．２ｍｍ、電界が印加される２つの位相変調器部
は同一の長さ（０．５ｍｍ）、同一の構造を有してい
る。尚、この素子では、波長１．５５μｍの入射光に対
する変調電圧（半波長電圧）は４．２Ｖ、その時の消光
比は１３ｄＢ、ファイバ間挿入損失は１２ｄＢである。
このように、半導体材料、特に多重量子井戸構造を屈折
率変化媒体として用いてマッハツェンダ変調器を構成す
ると、ＬｉＮｂＯ3 などの誘電体材料を用いた場合の大
きさ１０ｍｍに比べて大きさが１ｍｍ程度と非常に小型
の変調器が実現できるという利点がある。
【０００７】ところで、半導体マッハツェンダ変調器の
駆動方法に関する報告例としてＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ
多重量子井戸を導波層としたリッジ導波路型マッハツェ
ンダ変調器が発明者らにより１９９４年電子情報通信学
会秋季大会講演論文集、分冊１、１７３頁（講演番号Ｃ
−１７３）に報告されている。この報告例では、２つの
位相変調器部の一方を電気的に接地しておいて、もう一
方に電気信号に対応する電圧振幅を印加して変調を行う
場合（片側変調）と両方に一定電圧を印加しておいて、
この一定電圧に重畳して信号電圧を互いに逆相で印加す
る場合（プッシュプル変調）についての検討がなされて
いる。片側変調方式とプッシュプル変調方式について、
図９および図１０を参照してさらに説明する。
駆動方法に関する報告例としてＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ
多重量子井戸を導波層としたリッジ導波路型マッハツェ
ンダ変調器が発明者らにより１９９４年電子情報通信学
会秋季大会講演論文集、分冊１、１７３頁（講演番号Ｃ
−１７３）に報告されている。この報告例では、２つの
位相変調器部の一方を電気的に接地しておいて、もう一
方に電気信号に対応する電圧振幅を印加して変調を行う
場合（片側変調）と両方に一定電圧を印加しておいて、
この一定電圧に重畳して信号電圧を互いに逆相で印加す
る場合（プッシュプル変調）についての検討がなされて
いる。片側変調方式とプッシュプル変調方式について、
図９および図１０を参照してさらに説明する。
【０００８】片側変調方式では、図９（ａ）に示すよう
に、第１導波路２１の電極に信号源２３を接続し、第２
導波路２２の電極を接地する。図９（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は、それぞれ電極への変調入力信号、光出力波
形、周波数変化を示す。信号源２３からは、変調入力信
号として光オフ時にはＶπの電圧が、また光オン時には
０電圧が第１導波路の電極に印加される。この変調方式
では、図９（ｄ）に示されるように、光オン、オフ時に
正のチャーピング（光出力強度が増加する際に、光波の
周波数変化が正の値を示し、逆に光出力強度が減少する
際に光波の周波数変化が負の値を示すような一連の周波
数経時変化をいう）成分２４が生じる。正のチャーピン
グが生じる場合、光出力信号波形は伝搬するに従い広が
り劣化する。
に、第１導波路２１の電極に信号源２３を接続し、第２
導波路２２の電極を接地する。図９（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は、それぞれ電極への変調入力信号、光出力波
形、周波数変化を示す。信号源２３からは、変調入力信
号として光オフ時にはＶπの電圧が、また光オン時には
０電圧が第１導波路の電極に印加される。この変調方式
では、図９（ｄ）に示されるように、光オン、オフ時に
正のチャーピング（光出力強度が増加する際に、光波の
周波数変化が正の値を示し、逆に光出力強度が減少する
際に光波の周波数変化が負の値を示すような一連の周波
数経時変化をいう）成分２４が生じる。正のチャーピン
グが生じる場合、光出力信号波形は伝搬するに従い広が
り劣化する。
【０００９】プッシュプル変調方式では、図１０（ａ）
に示すように、第１導波路２１の電極には第１信号源２
３ａの変調信号が、第２導波路２２の電極には第２信号
源２３ｂの変調信号が印加される。図１０（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ電極への変調入力信号、光
出力波形、周波数変化を示す。図９（ｂ）に示されるよ
うに、光オフ時には、第１導波路２１の電極にはＶπ
が、第２導波路２２の電極には０電圧が印加され、光オ
ン時には、両導波路の電極に等しくＶπ／２の電圧が印
加される。この変調方式では、図１０（ｄ）に示される
ように、光オン、オフ時に負のチャーピング（光出力強
度が増加する際に、光波の周波数変化が負の値を示し、
逆に光出力強度が減少する際に光波の周波数変化が正の
値を示すような一連の周波数経時変化をいう）成分２５
が生じる。上記報告には、正のチャーピングでは波形圧
縮により光ファイバの分散に起因する信号波形の劣化が
抑制されることが示されている。
に示すように、第１導波路２１の電極には第１信号源２
３ａの変調信号が、第２導波路２２の電極には第２信号
源２３ｂの変調信号が印加される。図１０（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ電極への変調入力信号、光
出力波形、周波数変化を示す。図９（ｂ）に示されるよ
うに、光オフ時には、第１導波路２１の電極にはＶπ
が、第２導波路２２の電極には０電圧が印加され、光オ
ン時には、両導波路の電極に等しくＶπ／２の電圧が印
加される。この変調方式では、図１０（ｄ）に示される
ように、光オン、オフ時に負のチャーピング（光出力強
度が増加する際に、光波の周波数変化が負の値を示し、
逆に光出力強度が減少する際に光波の周波数変化が正の
値を示すような一連の周波数経時変化をいう）成分２５
が生じる。上記報告には、正のチャーピングでは波形圧
縮により光ファイバの分散に起因する信号波形の劣化が
抑制されることが示されている。
【００１０】しかしながら、前記プッシュプル変調方式
では、電気信号を送伝するための電気回路および信号伝
送路等の駆動系が複雑になり、実使用に耐えないという
問題点がある。そこで、実際の光通信システムにおいて
は、片側変調のような単一電極駆動方式を用いて負のチ
ャーピング成分を生じさせることが望まれている。
では、電気信号を送伝するための電気回路および信号伝
送路等の駆動系が複雑になり、実使用に耐えないという
問題点がある。そこで、実際の光通信システムにおいて
は、片側変調のような単一電極駆動方式を用いて負のチ
ャーピング成分を生じさせることが望まれている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
半導体マッハツェンダ変調器では、２つの位相変調器部
が形状・構造等において等しく差異がないために、一方
の位相変調器部を電気的に接地して、他方の位相変調器
部に対してＶπ電圧と０電圧を印加することによって、
光オフ、オンの状態を得ていた。その結果、周波数チャ
ープ特性に正の成分が発生し、入力信号は、伝搬するに
したがい波形広がりを生じて劣化する。また、２つの位
相変調器部に互いに逆相の信号電圧を印加するプッシュ
プル変調方式を用いる場合には、周波数チャープ特性に
負の成分が生じるので波形劣化は抑制されるが、駆動系
が複雑になり、実際の光通信システムには適さないとい
う問題点があった。
半導体マッハツェンダ変調器では、２つの位相変調器部
が形状・構造等において等しく差異がないために、一方
の位相変調器部を電気的に接地して、他方の位相変調器
部に対してＶπ電圧と０電圧を印加することによって、
光オフ、オンの状態を得ていた。その結果、周波数チャ
ープ特性に正の成分が発生し、入力信号は、伝搬するに
したがい波形広がりを生じて劣化する。また、２つの位
相変調器部に互いに逆相の信号電圧を印加するプッシュ
プル変調方式を用いる場合には、周波数チャープ特性に
負の成分が生じるので波形劣化は抑制されるが、駆動系
が複雑になり、実際の光通信システムには適さないとい
う問題点があった。
【００１２】この問題を解決するためには、２つの位相
変調器部を通過した光波間に予め適当な位相差を与えて
おき、一方の位相変調器部のみに電気信号を入力した場
合に周波数チャープ特性として負の成分が生じるように
すればよい。本発明の目的は、実際の長距離伝送光通信
システムへの適用において望まれている単一電極駆動
で、負の周波数チャープ成分を生じさせることのできる
マッハツェンダ変調器の構造および駆動方式を提供する
ことにある。
変調器部を通過した光波間に予め適当な位相差を与えて
おき、一方の位相変調器部のみに電気信号を入力した場
合に周波数チャープ特性として負の成分が生じるように
すればよい。本発明の目的は、実際の長距離伝送光通信
システムへの適用において望まれている単一電極駆動
で、負の周波数チャープ成分を生じさせることのできる
マッハツェンダ変調器の構造および駆動方式を提供する
ことにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によるマッハツェンダ変調器は、基板上に、入
射光を導波する入射光導波路と、導波光を２本の導波路
へ分配する分岐部と、この分岐部より分岐された２本の
導波路のそれぞれに設けられた位相変調器部と、２本の
導波路の出力光を合波する合波部と、合波部からの合波
光を導波する出力光導波路とを形成してなるものであっ
て、前記位相変調器部に変調電気信号が印加されていな
い状態において、２つの位相変調器部を伝搬した光の位
相差が（２Ｎ＋１）π（Ｎは０または正の整数）となる
ように、２つの位相変調器部の導波路の等価屈折率を異
ならせたことを特徴としている。
の本発明によるマッハツェンダ変調器は、基板上に、入
射光を導波する入射光導波路と、導波光を２本の導波路
へ分配する分岐部と、この分岐部より分岐された２本の
導波路のそれぞれに設けられた位相変調器部と、２本の
導波路の出力光を合波する合波部と、合波部からの合波
光を導波する出力光導波路とを形成してなるものであっ
て、前記位相変調器部に変調電気信号が印加されていな
い状態において、２つの位相変調器部を伝搬した光の位
相差が（２Ｎ＋１）π（Ｎは０または正の整数）となる
ように、２つの位相変調器部の導波路の等価屈折率を異
ならせたことを特徴としている。
【００１４】また、上記の目的を達成するための本発明
によるマッハツェンダ変調器の駆動方法は、基板上に、
入射光を導波する入射光導波路と、導波光を２本の導波
路へ分配する分岐部と、この分岐部より分岐された２本
の導波路のそれぞれに設けられた位相変調器部と、２本
の導波路の出力光を合波する合波部と、合波部からの合
波光を導波する出力光導波路とを形成してなるマッハツ
ェンダ変調器の駆動方法であって、一方の位相変調器部
には電圧を印加することなくまたは一定の電圧を印加
し、他方の位相変調器部のみに変調電気信号を印加して
被変調光信号に負のチャーピングを生じさせることを特
徴としている。
によるマッハツェンダ変調器の駆動方法は、基板上に、
入射光を導波する入射光導波路と、導波光を２本の導波
路へ分配する分岐部と、この分岐部より分岐された２本
の導波路のそれぞれに設けられた位相変調器部と、２本
の導波路の出力光を合波する合波部と、合波部からの合
波光を導波する出力光導波路とを形成してなるマッハツ
ェンダ変調器の駆動方法であって、一方の位相変調器部
には電圧を印加することなくまたは一定の電圧を印加
し、他方の位相変調器部のみに変調電気信号を印加して
被変調光信号に負のチャーピングを生じさせることを特
徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図７および図８を参照して
本発明の実施の形態について説明する。図７は、本発明
の実施の形態を説明するためのマッハツェンダ変調器の
概略の平面図である。本発明によるマッハツェンダ変調
器では、入力部１より入射された光は、分岐部において
第１位相変調器部３、第２位相変調器部４を有する２つ
の導波路に分岐される。これら２つの位相変調器部にお
いて位相変調を受けた光は合波部において、干渉し合波
されて出力部２より出射する。
本発明の実施の形態について説明する。図７は、本発明
の実施の形態を説明するためのマッハツェンダ変調器の
概略の平面図である。本発明によるマッハツェンダ変調
器では、入力部１より入射された光は、分岐部において
第１位相変調器部３、第２位相変調器部４を有する２つ
の導波路に分岐される。これら２つの位相変調器部にお
いて位相変調を受けた光は合波部において、干渉し合波
されて出力部２より出射する。
【００１６】第１、第２の位相変調器部にはそれぞれ電
極が形成されており、そのうちの一方の電極（第２位相
変調器部４側の電極とする）には、電圧が印加されない
かあるいは一定の電圧（０ＶあるいはＶπ）が印加され
る（電圧を印加しない場合には電極を除去しておくこと
ができる）。他方の電極（ここでは第１位相変調器部３
側の電極）には、図８（ａ）に示す変調信号が印加され
る。ここで、第１、第２の位相変調器部３、４を構成す
る導波路の等価屈折率は、本発明に従って、各位相変調
器部の電極に変調電気信号が印加されていない状態にお
いて、２つの位相変調器部を伝搬した光の位相差が（２
Ｎ＋１）π（Ｎは０または正の整数）となるように、異
ならしめられている。あるいは、２つの位相変調器部の
構成を同じにし、一方の位相変調器部の電極に変調電気
信号が印加されていない状態において、２つの位相変調
器部を伝搬した光の位相差が（２Ｎ＋１）π（Ｎは０ま
たは正の整数）となるように、他方の位相変調器部の電
極に一定の電圧（Ｖπ）が印加される。
極が形成されており、そのうちの一方の電極（第２位相
変調器部４側の電極とする）には、電圧が印加されない
かあるいは一定の電圧（０ＶあるいはＶπ）が印加され
る（電圧を印加しない場合には電極を除去しておくこと
ができる）。他方の電極（ここでは第１位相変調器部３
側の電極）には、図８（ａ）に示す変調信号が印加され
る。ここで、第１、第２の位相変調器部３、４を構成す
る導波路の等価屈折率は、本発明に従って、各位相変調
器部の電極に変調電気信号が印加されていない状態にお
いて、２つの位相変調器部を伝搬した光の位相差が（２
Ｎ＋１）π（Ｎは０または正の整数）となるように、異
ならしめられている。あるいは、２つの位相変調器部の
構成を同じにし、一方の位相変調器部の電極に変調電気
信号が印加されていない状態において、２つの位相変調
器部を伝搬した光の位相差が（２Ｎ＋１）π（Ｎは０ま
たは正の整数）となるように、他方の位相変調器部の電
極に一定の電圧（Ｖπ）が印加される。
【００１７】図７に示されるように、第１、第２位相変
調器部３、４を伝搬した後の光波およびその合波光をそ
れぞれ Ｅ1 exp（−α1 Ｌ／２） expｊ（ωｔ−β1 Ｌ） Ｅ2 exp（−α2 Ｌ／２） expｊ（ωｔ−β2 Ｌ） Ｃ expｊ（ωｔ−φ） とすると、合波光の位相変化φは、 φ＝（βbar)Ｌ＋ tan-1［｛（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）｝ tan（ΔβＬ／２）］ ・・・（１） となる〔但し、（βbar)はβに上線があることの代
り〕。 （βbar)＝（β1 ＋β2 ）／２、 Δβ＝β1 −β2 、 Ａ＝Ｅ1 exp（−α1 Ｌ／２）、 Ｂ＝Ｅ2 exp（−α2 Ｌ／２）、 である。ここで、α1 、α2 、β1 、β2 、Ｌはそれぞ
れ、第１、第２位相変調器部３、４における光吸収係
数、伝搬定数、位相変調器部長を表している。
調器部３、４を伝搬した後の光波およびその合波光をそ
れぞれ Ｅ1 exp（−α1 Ｌ／２） expｊ（ωｔ−β1 Ｌ） Ｅ2 exp（−α2 Ｌ／２） expｊ（ωｔ−β2 Ｌ） Ｃ expｊ（ωｔ−φ） とすると、合波光の位相変化φは、 φ＝（βbar)Ｌ＋ tan-1［｛（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）｝ tan（ΔβＬ／２）］ ・・・（１） となる〔但し、（βbar)はβに上線があることの代
り〕。 （βbar)＝（β1 ＋β2 ）／２、 Δβ＝β1 −β2 、 Ａ＝Ｅ1 exp（−α1 Ｌ／２）、 Ｂ＝Ｅ2 exp（−α2 Ｌ／２）、 である。ここで、α1 、α2 、β1 、β2 、Ｌはそれぞ
れ、第１、第２位相変調器部３、４における光吸収係
数、伝搬定数、位相変調器部長を表している。
【００１８】変調時に生じる出力光の角周波数の変化Δ
ωは、以下に示すように上記位相変化φの時間ｔに関す
る微分により与えられる。 Δω（ｔ）＝−ｄφ／ｄｔ ・・・（２） 本発明のマッハツェンダ変調器では、変調入力信号を印
加しない状態において、２つの位相変調器部を通過した
直後の光波間の位相差は（２Ｎ＋１）π（Ｎは０または
正の整数）となる。そして、一方の位相変調器部のみに
（例えば第１位相変調器部３のみに）、電気信号に対応
する電圧を印加した場合の角周波数の変化は第（１）
式、第（２）式を用いて容易に計算することができる。
この時得られる角周波数の時間的変化Δω（ｔ）の様子
を模式的に図８（ｃ）に示す。
ωは、以下に示すように上記位相変化φの時間ｔに関す
る微分により与えられる。 Δω（ｔ）＝−ｄφ／ｄｔ ・・・（２） 本発明のマッハツェンダ変調器では、変調入力信号を印
加しない状態において、２つの位相変調器部を通過した
直後の光波間の位相差は（２Ｎ＋１）π（Ｎは０または
正の整数）となる。そして、一方の位相変調器部のみに
（例えば第１位相変調器部３のみに）、電気信号に対応
する電圧を印加した場合の角周波数の変化は第（１）
式、第（２）式を用いて容易に計算することができる。
この時得られる角周波数の時間的変化Δω（ｔ）の様子
を模式的に図８（ｃ）に示す。
【００１９】電気信号のオフ状態からオン状態にかけて
の過渡状態におけるΔωは負値を示し、一方、この電気
信号のオン状態からオフ状態にかけてのΔωは正値を示
す。従って、出力光パルスの初めから終わりにかけてそ
の角周波数は増加する傾向を示し、全体として負のチャ
ーピングが生じることになる。また、この負のチャーピ
ングの度合いは、前記吸収係数および２つ位相変調器部
を伝搬する光波の強度比（または振幅比）に依存してお
り、これらの値を調整することにより、自由に変化させ
ることができる。これらのことから本発明によるマッハ
ツェンダ変調器は、位相変調器部の一方のみを信号駆動
する方式で、長距離伝送に適した負のチャーピングを生
じさせることができる。
の過渡状態におけるΔωは負値を示し、一方、この電気
信号のオン状態からオフ状態にかけてのΔωは正値を示
す。従って、出力光パルスの初めから終わりにかけてそ
の角周波数は増加する傾向を示し、全体として負のチャ
ーピングが生じることになる。また、この負のチャーピ
ングの度合いは、前記吸収係数および２つ位相変調器部
を伝搬する光波の強度比（または振幅比）に依存してお
り、これらの値を調整することにより、自由に変化させ
ることができる。これらのことから本発明によるマッハ
ツェンダ変調器は、位相変調器部の一方のみを信号駆動
する方式で、長距離伝送に適した負のチャーピングを生
じさせることができる。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 ［第１の実施例］図１（ａ）は、本発明による半導体マ
ッハツェンダ変調器の第１の実施例を示す平面図であ
り、図１（ｂ）はそのＡ１−Ａ２における断面図であ
る。図１（ａ）に示すように、入力部１より入射された
光は、分岐部において第１位相変調器部３、第２位相変
調器部４を有する２つの導波路に分岐される。これら２
つの位相変調器部において位相変調を受けた光は合波部
において、干渉し合波されて出力部２より出射する。第
１位相変調器部３にはｐ側電極１８が形成されている
が、第２位相変調器部４には電極は形成されていない。
て説明する。 ［第１の実施例］図１（ａ）は、本発明による半導体マ
ッハツェンダ変調器の第１の実施例を示す平面図であ
り、図１（ｂ）はそのＡ１−Ａ２における断面図であ
る。図１（ａ）に示すように、入力部１より入射された
光は、分岐部において第１位相変調器部３、第２位相変
調器部４を有する２つの導波路に分岐される。これら２
つの位相変調器部において位相変調を受けた光は合波部
において、干渉し合波されて出力部２より出射する。第
１位相変調器部３にはｐ側電極１８が形成されている
が、第２位相変調器部４には電極は形成されていない。
【００２１】図１（ｂ）において、１１はｎ−ＩｎＰ基
板（キャリア濃度は２×１０18ｃｍ-3）、１２はｎ−Ｉ
ｎＰバッファ層（キャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、膜厚
０．５μｍ）、１３はｉ−ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ・Ｍ
ＱＷ層（ＩｎＧａＡｓＰウェル：波長組成１．５２μ
ｍ、厚さ１０ｎｍ、ＩｎＰバリア：厚さ１０ｎｍ、多重
量子井戸としての吸収端波長：１．４５μｍ）、１４は
ｉ−ＩｎＰクラッド層（厚さ０．２μｍ）、１５はｐ−
ＩｎＰクラッド層（キャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、厚
さ１．０μｍ）、１５ａはｉ−ＩｎＰクラッド層（厚さ
０．６μｍ）、１６はｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層（キ
ャリア濃度１×１０19ｃｍ-3、厚さ０．２μｍ）、１７
はＴｉ／Ａｕからなるｎ側電極、１８はＴｉ／Ａｕから
なるｐ側電極である。
板（キャリア濃度は２×１０18ｃｍ-3）、１２はｎ−Ｉ
ｎＰバッファ層（キャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、膜厚
０．５μｍ）、１３はｉ−ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ・Ｍ
ＱＷ層（ＩｎＧａＡｓＰウェル：波長組成１．５２μ
ｍ、厚さ１０ｎｍ、ＩｎＰバリア：厚さ１０ｎｍ、多重
量子井戸としての吸収端波長：１．４５μｍ）、１４は
ｉ−ＩｎＰクラッド層（厚さ０．２μｍ）、１５はｐ−
ＩｎＰクラッド層（キャリア濃度５×１０17ｃｍ-3、厚
さ１．０μｍ）、１５ａはｉ−ＩｎＰクラッド層（厚さ
０．６μｍ）、１６はｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層（キ
ャリア濃度１×１０19ｃｍ-3、厚さ０．２μｍ）、１７
はＴｉ／Ａｕからなるｎ側電極、１８はＴｉ／Ａｕから
なるｐ側電極である。
【００２２】第１位相変調器部３および第２位相変調器
部４における導波路幅は共に２．５μｍであり、それら
の導波路長は共に５４０μｍである。この構造におい
て、第１位相変調器部３および第２位相変調器部４の光
波の進行方向に対する等価屈折率の差ΔＮｅｆｆと位相
変調器部の長さＬおよび入射光波長λ0 （１．５５μ
ｍ）との間には、およそ次の関係が成立している。 ΔＮｅｆｆ＝λ0 ／２Ｌ ・・・（３） この関係は、第１および第２位相変調器部３、４へ電圧
を印加しないときに、第１位相変調器部３と第位相変調
器部４を通過した光波間に位相差πが生じる条件を与え
るものである。
部４における導波路幅は共に２．５μｍであり、それら
の導波路長は共に５４０μｍである。この構造におい
て、第１位相変調器部３および第２位相変調器部４の光
波の進行方向に対する等価屈折率の差ΔＮｅｆｆと位相
変調器部の長さＬおよび入射光波長λ0 （１．５５μ
ｍ）との間には、およそ次の関係が成立している。 ΔＮｅｆｆ＝λ0 ／２Ｌ ・・・（３） この関係は、第１および第２位相変調器部３、４へ電圧
を印加しないときに、第１位相変調器部３と第位相変調
器部４を通過した光波間に位相差πが生じる条件を与え
るものである。
【００２３】次に、図１、図２を参照して第１の実施例
による半導体マッハツェンダ変調器の動作について説明
する。図１に示した半導体マッハツェンダ変調器の入力
部１より入射された波長１．５５μｍの光波は分岐され
て第１位相変調器部３および第２位相変調器部４に送波
される。ｎ型電極を接地し、第１位相変調器部３のｐ側
電極１８に変調電気信号に対応する逆バイアス電圧を印
加する〔図２（ａ）〕。変調電気信号がオフ状態の時、
２つの位相変調器出射光の位相はπだけズレており、合
波により打ち消し合うので光出力はオフ状態となる〔図
２（ｂ）〕。一方、変調電気信号がオン状態の時、第１
位相変調器部３を通過した光波の位相は変調電気信号が
オフ状態の時に比べてπだけズレることになる。従っ
て、第１位相変調器部３および第２位相変調器部４を通
過した光波間の位相差は２πとなり、光出力はオン状態
になる〔図２（ｂ）〕。この時の光出力の瞬時角周波数
の変化Δωは信号パルスの初めと終わりで、それぞれ負
値および正値を示し、負のチャーピング状態が実現され
る〔図２（ｃ）〕。
による半導体マッハツェンダ変調器の動作について説明
する。図１に示した半導体マッハツェンダ変調器の入力
部１より入射された波長１．５５μｍの光波は分岐され
て第１位相変調器部３および第２位相変調器部４に送波
される。ｎ型電極を接地し、第１位相変調器部３のｐ側
電極１８に変調電気信号に対応する逆バイアス電圧を印
加する〔図２（ａ）〕。変調電気信号がオフ状態の時、
２つの位相変調器出射光の位相はπだけズレており、合
波により打ち消し合うので光出力はオフ状態となる〔図
２（ｂ）〕。一方、変調電気信号がオン状態の時、第１
位相変調器部３を通過した光波の位相は変調電気信号が
オフ状態の時に比べてπだけズレることになる。従っ
て、第１位相変調器部３および第２位相変調器部４を通
過した光波間の位相差は２πとなり、光出力はオン状態
になる〔図２（ｂ）〕。この時の光出力の瞬時角周波数
の変化Δωは信号パルスの初めと終わりで、それぞれ負
値および正値を示し、負のチャーピング状態が実現され
る〔図２（ｃ）〕。
【００２４】［第２の実施例］図３は、本発明による半
導体マッハツェンダ変調器の第２の実施例を示す断面図
である〔平面図は図４（ａ）参照〕。図３において、１
１はｎ−ＩｎＰ基板、１２はｎ−ＩｎＰバッファ層、１
３ａ、１３ｂはｉ−ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ・ＭＱＷ
層、１４はｉ−ＩｎＰクラッド層、１５はｐ−ＩｎＰク
ラッド層、１６はｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層、１７は
ｎ型電極、１８はｐ型電極、１９はＳｉＯ2 膜である。
ここで、ＭＱＷ層１３ａとＭＱＷ層１３ｂとは組成波長
が異なっており、そのため両導波路の等価屈折率が異な
っている。この等価屈折率の差ΔＮｅｆｆは、位相変調
器長をＬ、入射光波長をλ0 として、 ΔＮｅｆｆ＝λ0 ／２Ｌ ・・・（３） を満足するように設定されている。
導体マッハツェンダ変調器の第２の実施例を示す断面図
である〔平面図は図４（ａ）参照〕。図３において、１
１はｎ−ＩｎＰ基板、１２はｎ−ＩｎＰバッファ層、１
３ａ、１３ｂはｉ−ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ・ＭＱＷ
層、１４はｉ−ＩｎＰクラッド層、１５はｐ−ＩｎＰク
ラッド層、１６はｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層、１７は
ｎ型電極、１８はｐ型電極、１９はＳｉＯ2 膜である。
ここで、ＭＱＷ層１３ａとＭＱＷ層１３ｂとは組成波長
が異なっており、そのため両導波路の等価屈折率が異な
っている。この等価屈折率の差ΔＮｅｆｆは、位相変調
器長をＬ、入射光波長をλ0 として、 ΔＮｅｆｆ＝λ0 ／２Ｌ ・・・（３） を満足するように設定されている。
【００２５】次に、図４を参照してこの第２の実施例の
動作について説明する。本実施例の半導体マッハツェン
ダ変調器の入力部１より入射された波長１．５５μｍの
光波は分岐されて第１位相変調器部３および第２位相変
調器部４に送波される。第２位相変調器部４のｐ側電極
１８およびｎ型電極を接地し、第１位相変調器部３のｐ
側電極１８に変調電気信号に対応する逆バイアス電圧を
印加する〔図４（ａ）、（ｂ）〕。変調電気信号がオフ
状態の時、上記の第（３）式を満たしていることにより
２つの位相変調器出射光の位相はπだけズレ、合波によ
り打ち消し合うので光出力はオフ状態となる〔図４
（ｃ）〕。一方、変調電気信号がオン状態の時、第１位
相変調器部３を通過した光波の位相は変調電気信号がオ
フ状態の時に比べてπだけズレることになる。従って、
第１位相変調器部３および第２位相変調器部４を通過し
た光波間の位相差は２πとなり、光出力はオン状態にな
る〔図４（ｃ）〕。この時の光出力の瞬時角周波数の変
化Δωは信号パルスの初めと終わりで、それぞれ負値お
よび正値を示し、負のチャーピング状態が実現される
〔図４（ｄ）〕。
動作について説明する。本実施例の半導体マッハツェン
ダ変調器の入力部１より入射された波長１．５５μｍの
光波は分岐されて第１位相変調器部３および第２位相変
調器部４に送波される。第２位相変調器部４のｐ側電極
１８およびｎ型電極を接地し、第１位相変調器部３のｐ
側電極１８に変調電気信号に対応する逆バイアス電圧を
印加する〔図４（ａ）、（ｂ）〕。変調電気信号がオフ
状態の時、上記の第（３）式を満たしていることにより
２つの位相変調器出射光の位相はπだけズレ、合波によ
り打ち消し合うので光出力はオフ状態となる〔図４
（ｃ）〕。一方、変調電気信号がオン状態の時、第１位
相変調器部３を通過した光波の位相は変調電気信号がオ
フ状態の時に比べてπだけズレることになる。従って、
第１位相変調器部３および第２位相変調器部４を通過し
た光波間の位相差は２πとなり、光出力はオン状態にな
る〔図４（ｃ）〕。この時の光出力の瞬時角周波数の変
化Δωは信号パルスの初めと終わりで、それぞれ負値お
よび正値を示し、負のチャーピング状態が実現される
〔図４（ｄ）〕。
【００２６】［第３の実施例］図５は、本発明による半
導体マッハツェンダ変調器の第３の実施例を示す平面図
である。第１、第２の実施例では、クラッド層の膜厚を
変えるとによりあるいは半導体材料の屈折率を異ならせ
ることにより、両導波路を伝搬する光の位相差を（２Ｎ
＋１）πとなるようにしていたが、実際の製造工程では
正確にこの式を満足するように製作することは困難であ
る。そこで、本実施例においては、それぞれの導波路上
に位相差調整用電極１８ａを設け、これに適切な一定電
圧を印加することにより、上記の条件を満たすようにす
る。本実施例の動作は、第１、第２の実施例と同様であ
る。なお、位相差調整用電極１８ａは、必ずしも両方の
導波路に設ける必要はなく一方の導波路側のみとするこ
とができる。
導体マッハツェンダ変調器の第３の実施例を示す平面図
である。第１、第２の実施例では、クラッド層の膜厚を
変えるとによりあるいは半導体材料の屈折率を異ならせ
ることにより、両導波路を伝搬する光の位相差を（２Ｎ
＋１）πとなるようにしていたが、実際の製造工程では
正確にこの式を満足するように製作することは困難であ
る。そこで、本実施例においては、それぞれの導波路上
に位相差調整用電極１８ａを設け、これに適切な一定電
圧を印加することにより、上記の条件を満たすようにす
る。本実施例の動作は、第１、第２の実施例と同様であ
る。なお、位相差調整用電極１８ａは、必ずしも両方の
導波路に設ける必要はなく一方の導波路側のみとするこ
とができる。
【００２７】［第４の実施例］図６は、本発明の半導体
マッハツェンダ変調器の駆動方法に関する第４の実施例
を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、同一構
造および形状をもつ２つの位相変調器部３、４の一方
（ここでは、第２位相変調器部４）に一定の半波長逆バ
イアスＶπを印加し、他方の第１位相変調器部３に電気
信号に対応する逆バイアスを印加するものとする〔図６
（ｂ）〕。変調電気信号がオフ状態の時、第２位相変調
器部４側の電極にＶπが印加されていることにより光の
位相はπだけズレ、合波により打ち消し合うので光出力
はオフ状態となる〔図６（ｃ）〕。一方、変調電気信号
がオン状態の時、第１位相変調器部３を通過した光波の
位相は変調電気信号がオフ状態の時に比べてπだけズレ
ることになる。従って、第１位相変調器部３および第２
位相変調器部４を通過した光波間の位相差は２πとな
り、光出力はオン状態になる〔図６（ｃ）〕。この時の
光出力の瞬時角周波数の変化Δωは信号パルスの初めと
終わりで、それぞれ負値および正値を示し、負のチャー
ピング状態が実現される〔図４（ｄ）〕。
マッハツェンダ変調器の駆動方法に関する第４の実施例
を示す説明図である。図６（ａ）に示すように、同一構
造および形状をもつ２つの位相変調器部３、４の一方
（ここでは、第２位相変調器部４）に一定の半波長逆バ
イアスＶπを印加し、他方の第１位相変調器部３に電気
信号に対応する逆バイアスを印加するものとする〔図６
（ｂ）〕。変調電気信号がオフ状態の時、第２位相変調
器部４側の電極にＶπが印加されていることにより光の
位相はπだけズレ、合波により打ち消し合うので光出力
はオフ状態となる〔図６（ｃ）〕。一方、変調電気信号
がオン状態の時、第１位相変調器部３を通過した光波の
位相は変調電気信号がオフ状態の時に比べてπだけズレ
ることになる。従って、第１位相変調器部３および第２
位相変調器部４を通過した光波間の位相差は２πとな
り、光出力はオン状態になる〔図６（ｃ）〕。この時の
光出力の瞬時角周波数の変化Δωは信号パルスの初めと
終わりで、それぞれ負値および正値を示し、負のチャー
ピング状態が実現される〔図４（ｄ）〕。
【００２８】このように、本発明における半導体マッハ
ツェンダ変調器およびその駆動方法を用いると、実際の
光通信システムに要求される単一電極駆動方式で長距離
伝送に適した負のチャーピング特性を実現することがで
きる。
ツェンダ変調器およびその駆動方法を用いると、実際の
光通信システムに要求される単一電極駆動方式で長距離
伝送に適した負のチャーピング特性を実現することがで
きる。
【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。実施例としては、ＩｎＰ系の多重量子井戸
構造のマッハツェンダ変調器を取り上げたが、これに限
るものではなく、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ多重量子井戸や
ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸または、Ｉ
ｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ多重量子井戸、バルク導波路
に対しても本発明は適用でき、またニオブ酸リチウムな
どの誘電体材料を用いたマッハツェンダ変調器にも本発
明は適用できる。また、本発明は、実施例で示した素子
形状、即ち各層の厚さや各層の組成および導波路寸法等
に限定されるものではない。
のではない。実施例としては、ＩｎＰ系の多重量子井戸
構造のマッハツェンダ変調器を取り上げたが、これに限
るものではなく、ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＰ多重量子井戸や
ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓＰ多重量子井戸または、Ｉ
ｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ多重量子井戸、バルク導波路
に対しても本発明は適用でき、またニオブ酸リチウムな
どの誘電体材料を用いたマッハツェンダ変調器にも本発
明は適用できる。また、本発明は、実施例で示した素子
形状、即ち各層の厚さや各層の組成および導波路寸法等
に限定されるものではない。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるマッハ
ツェンダ変調器およびその駆動方法を用いると、位相変
調器部の一方の電極のみに信号電圧を印加する方式で長
距離伝送に適した負のチャーピング特性を実現すること
ができる。これにより、信号電圧を伝送するための電気
回路および信号伝送路等の駆動系を単純化でき、長距離
光通信システム構築に際しての負担を軽減することがで
きる。
ツェンダ変調器およびその駆動方法を用いると、位相変
調器部の一方の電極のみに信号電圧を印加する方式で長
距離伝送に適した負のチャーピング特性を実現すること
ができる。これにより、信号電圧を伝送するための電気
回路および信号伝送路等の駆動系を単純化でき、長距離
光通信システム構築に際しての負担を軽減することがで
きる。
【図１】本発明の第１の実施例の概略平面図と断面図。
【図２】本発明の第１の実施例の動作を説明するための
各部の波形図。
各部の波形図。
【図３】本発明の第２の実施例を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施例の概略平面図とその動作
を説明するための各部の波形図。
を説明するための各部の波形図。
【図５】本発明の第３の実施例の概略平面図。
【図６】本発明のマッハツェンダ変調器の駆動方法の実
施例を説明するための変調器の平面図と各部の波形図。
施例を説明するための変調器の平面図と各部の波形図。
【図７】本発明の実施の形態を説明するための概略平面
図。
図。
【図８】本発明の実施の形態を説明するための各部の波
形図。
形図。
【図９】第１の従来例の概略平面図とその動作を説明す
るための各部の波形図。
るための各部の波形図。
【図１０】第２の従来例の概略平面図とその動作を説明
するための各部の波形図。
するための各部の波形図。
１ 入力部 ２ 出力部 ３ 第１位相変調器部 ４ 第２位相変調器部 １１ ｎ−ＩｎＰ基板 １２ ｎ−ＩｎＰバッファ層 １３、１３ａ、１３ｂ ｉ−ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ・
ＭＱＷ層 １４、１５ａ ｉ−ＩｎＰクラッド層 １５ ｐ−ＩｎＰクラッド層 １６ ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層 １７ ｎ側電極 １８ ｐ側電極 １８ａ 位相差調整用電極 １９ ＳｉＯ2 膜 ２１ 第１導波路 ２２ 第２導波路 ２３ 信号源 ２３ａ 第１信号源 ２３ｂ 第２信号源 ２４ 正のチャーピング成分 ２５ 負のチャーピング成分
ＭＱＷ層 １４、１５ａ ｉ−ＩｎＰクラッド層 １５ ｐ−ＩｎＰクラッド層 １６ ｐ−ＩｎＧａＡｓキャップ層 １７ ｎ側電極 １８ ｐ側電極 １８ａ 位相差調整用電極 １９ ＳｉＯ2 膜 ２１ 第１導波路 ２２ 第２導波路 ２３ 信号源 ２３ａ 第１信号源 ２３ｂ 第２信号源 ２４ 正のチャーピング成分 ２５ 負のチャーピング成分
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に、入射光を導波する入射光導波
路と、導波光を２本の導波路へ分配する分岐部と、この
分岐部より分岐された２本の導波路のそれぞれに設けら
れた位相変調器部と、２本の導波路の出力光を合波する
合波部と、合波部からの合波光を導波する出力光導波路
とを形成してなるマッハツェンダ変調器であって、前記
位相変調器部に変調電気信号が印加されていない状態に
おいて、２つの位相変調器部を伝搬した光の位相差が
（２Ｎ＋１）π（Ｎは０または正の整数）となるよう
に、２つの位相変調器部の導波路の等価屈折率を異なら
せたことを特徴とするマッハツェンダ変調器。 - 【請求項２】 ２つの位相変調器部を構成する導波路が
半導体により形成され、導波路半導体層上に形成された
クラッド層の膜厚を異ならせることにより２つの導波路
の等価屈折率を異ならせたことを特徴とする請求項１記
載のマッハツェンダ変調器。 - 【請求項３】 ２つの位相変調器部を構成する導波路が
半導体により形成され、屈折率の異なる半導体材料を用
いて導波路を構成することにより２つの導波路の等価屈
折率を異ならせたことを特徴とする請求項１記載のマッ
ハツェンダ変調器。 - 【請求項４】 前記２本の導波路の少なくとも一方に
は、該２本の導波路を伝搬した後の光の位相差を微調整
するための位相差調製手段が設けられていることを特徴
とする請求項１、２または３記載のマッハツェンダ変調
器。 - 【請求項５】 基板上に、入射光を導波する入射光導波
路と、導波光を２本の導波路へ分配する分岐部と、この
分岐部より分岐された２本の導波路のそれぞれに設けら
れた位相変調器部と、２本の導波路の出力光を合波する
合波部と、合波部からの合波光を導波する出力光導波路
とを形成してなるマッハツェンダ変調器の駆動方法であ
って、一方の位相変調器部には電圧を印加することなく
または一定の電圧を印加し、他方の位相変調器部のみに
変調電気信号を印加して被変調光信号に負のチャーピン
グを生じさせることを特徴とするマッハツェンダ変調器
の駆動方法。
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