WO2020137422A1 - 光送信装置 - Google Patents

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semiconductor
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phase modulator
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周作 林
智志 西川
浩一 秋山
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三菱電機株式会社
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    • H01S5/2222—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties
    • H01S5/2224—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers having special electric properties semi-insulating semiconductors
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    • H01S5/227—Buried mesa structure ; Striped active layer
    • H01S5/2275—Buried mesa structure ; Striped active layer mesa created by etching

Definitions

  • the present invention relates to an optical transmitter.
  • Patent Document 1 discloses an optical transmission device including an optical I/Q modulator and a semiconductor optical amplifier (SOA).
  • SOA semiconductor optical amplifier
  • the semiconductor optical amplifier amplifies the optical signal output from the optical I/Q modulator.
  • the optical transmitter disclosed in Patent Document 1 when the optical signal output from the optical I/Q modulator is amplified by the semiconductor optical amplifier (SOA), the phase of the optical signal provided by the optical I/Q modulator May be distorted and the quality of the optical signal output from the optical transmitter may deteriorate.
  • SOA semiconductor optical amplifier
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical transmission device that can output an optical signal having improved quality and intensity and that has reduced power consumption. is there.
  • the optical transmitter of the present invention includes a first multilevel optical phase modulator and a first semiconductor optical amplifier.
  • the first semiconductor optical amplification unit amplifies the first signal light output from the first multilevel optical phase modulation unit.
  • the first semiconductor optical amplification unit includes a first active region.
  • the first active region includes a first multiple quantum well structure including a plurality of first well layers.
  • the optical transmission device of the present invention can improve the quality and strength of the optical signal output from the optical transmission device, and has reduced power consumption.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an optical transmission device according to the first embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view taken along a cross-section line II-II shown in FIGS. 1, 13, 14 and 17 of the optical transmitter according to the first and third embodiments.
  • the relationship between the first number of layers n 1 and the first length L 1 at which the gain of the first semiconductor optical amplifier is 11 dB when a current of 100 mA is applied to the first semiconductor optical amplifier which is obtained by simulation.
  • a graph showing the relationship between the first layer number n 1 and the first length L 1 at which the gain of the first semiconductor optical amplifier section is 8.8 dB when a current of 100 mA is applied to the first semiconductor optical amplifier section. Is.
  • the first length L 1 and the signal output from the optical transmitter when the first layer number n 1 is 5 and the current passed through the first semiconductor optical amplifier is 100 mA, obtained by simulation. It is a graph which shows the relationship with EVM of light.
  • the first length L 1 and the signal output from the optical transmitter when the first layer number n 1 is 6 and the current flowing through the first semiconductor optical amplifier is 100 mA, which is obtained by simulation. It is a graph which shows the relationship with EVM of light.
  • the first length L 1 and the signal output from the optical transmitter when the first layer number n 1 is 7 and the current flowing in the first semiconductor optical amplifier is 100 mA, which is obtained by simulation. It is a graph which shows the relationship with EVM of light.
  • the first length L 1 and the signal output from the optical transmitter when the first layer number n 1 is 8 and the current flowing through the first semiconductor optical amplifier is 100 mA, which is obtained by simulation. It is a graph which shows the relationship with EVM of light.
  • the first length L 1 and the signal output from the optical transmitter when the first layer number n 1 is 9 and the current flowing through the first semiconductor optical amplifier is 100 mA, which is obtained by simulation. It is a graph which shows the relationship with EVM of light.
  • the first length L 1 and the signal output from the optical transmitter when the first layer number n 1 is 10 and the current flowing in the first semiconductor optical amplifier is 100 mA, which is obtained by simulation. It is a graph which shows the relationship with EVM of light.
  • the first layer number n 1 of the first well layers of the first active region of the first semiconductor optical amplifier section and the first active region in Examples 1 to 3 and Comparative Example of Embodiment 1 and Embodiment 3 3 is a graph showing the relationship between the first length L 1 and the first length L 1 .
  • 7 is a table showing the gain of the first semiconductor optical amplification unit and the error vector amplitude (EVM) of the optical transmission device in Examples 1 to 3 and Comparative Example of the first embodiment.
  • EVM error vector amplitude
  • 5 is a graph showing the relationship between the injection current and the gain of the first semiconductor optical amplifier in Example 1 to Example 3 of Embodiment 1 and a comparative example. 5 is a schematic diagram of an optical transmitter according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an optical transmission device according to a third embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view taken along a cross-sectional line XV-XV shown in FIGS. 14 and 17 of the optical transmitter according to the third embodiment.
  • 10 is a graph showing the relationship between the second layer number n 2 of the second well layers of the second active region of the second semiconductor optical amplifier section and the second length L 2 of the second active region in the third embodiment. is there.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of an optical transmission device according to a fourth embodiment.
  • the configuration of the optical transmitter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • the optical transmitter 1 mainly includes a first multilevel optical phase modulator 10 and a first semiconductor optical amplifier 30.
  • the optical transmitter 1 further includes a laser light source 3.
  • the first multilevel optical phase modulator 10 and the first semiconductor optical amplifier 30 may be formed on a single semiconductor substrate 8.
  • the semiconductor substrate 8 is, for example, a semi-insulating semiconductor substrate such as an Fe-doped InP substrate or an n-type semiconductor substrate such as an n-type InP substrate.
  • the laser light source 3 outputs CW (Continuous Wave) light 4 toward the first multilevel optical phase modulator 10.
  • the laser light source 3 is, for example, a semiconductor laser or a wavelength tunable semiconductor laser.
  • the multilevel optical phase modulation unit means an optical modulation unit that outputs a multilevel optical signal having four or more levels.
  • the multi-level optical phase modulator may be, for example, quadrature phase shift keying (QPSK), polarization multiplexing quadrature phase shift keying (DP-QPSK), quadrature phase amplitude modulation (QAM) such as 4QAM, 8QAM or 16QAM, polarization Wave multiplexing quadrature phase amplitude modulation (DP-QAM).
  • the optical transmitter 1 (first multilevel optical phase modulator 10) has the function of a 16QAM modulator.
  • the first multilevel optical phase modulator 10 includes a first optical demultiplexer 11, a first Mach-Zehnder optical phase modulator 12, a second Mach-Zehnder optical phase modulator 13, and a first phase adjuster 18.
  • the first optical multiplexer 14 is included.
  • the first optical demultiplexing unit 11 is an optical demultiplexer that splits the CW light 4 output from the laser light source 3 into two CW lights 4.
  • the first optical demultiplexing unit 11 is, for example, a 1-input 2-output (1 ⁇ 2) multimode interference (MMI) optical waveguide or a Y-branch optical waveguide.
  • the first optical demultiplexing unit 11 is a semiconductor optical waveguide.
  • One optical output section of the first optical demultiplexing section 11 is optically connected to the first Mach-Zehnder type optical phase modulation section 12.
  • the other optical output section of the first optical demultiplexing section 11 is optically connected to the second Mach-Zehnder type optical phase modulation section 13.
  • the CW light 4 passes through the first optical demultiplexing unit 11 and enters the first Mach-Zehnder optical phase modulation unit 12 and the second Mach-Zehnder optical phase modulation unit 13.
  • the first Mach-Zehnder type optical phase modulator 12 is a semiconductor Mach-Zehnder type optical phase modulator.
  • the first Mach-Zehnder optical phase modulator 12 includes a pair of first electrodes 12a and 12b.
  • a first modulation signal is applied from the modulation signal output device 20 to the pair of first electrodes 12a and 12b.
  • the first Mach-Zehnder optical phase modulator 12 may be driven in single phase or may be driven in differential.
  • Single-phase driving is a driving method in which an RF voltage is applied to one of the pair of electrodes (for example, the first electrode 12a) and the other of the pair of electrodes (for example, the first electrode 12b) is grounded.
  • the differential drive is a drive method in which differential RF voltages having mutually opposite phases are applied to a pair of electrodes (for example, a pair of first electrodes 12a and 12b).
  • the first modulation signal output from the modulation signal output device 20 is amplified by the first electric amplifier 21.
  • the modulation signal output device 20 is configured by a processor such as a digital signal processor (DSP), for example.
  • DSP digital signal processor
  • a first bias voltage is applied from the bias voltage controller 23 to the pair of first electrodes 12a and 12b.
  • the first bias voltage output from the bias voltage controller 23 is amplified by the second electric amplifier 24.
  • the first modulation signal and the first bias voltage change the phase of the CW light 4 propagating through the first Mach-Zehnder optical phase modulator 12.
  • the first Mach-Zehnder optical phase modulator 12 outputs the first phase modulated light.
  • the first phase-modulated light is an Ich (In-phase channel) optical signal that is the real part of the signal light 5.
  • the second Mach-Zehnder type optical phase modulator 13 is a semiconductor Mach-Zehnder type optical phase modulator.
  • the second Mach-Zehnder optical phase modulator 13 includes a pair of second electrodes 13a and 13b.
  • a second modulation signal is applied from the modulation signal output device 20 to the pair of second electrodes 13a and 13b.
  • the second Mach-Zehnder type optical phase modulator 13 may be driven in single phase or may be driven in differential.
  • the second modulation signal output from the modulation signal output device 20 is amplified by the first electric amplifier 21.
  • a second bias voltage is applied from the bias voltage controller 23 to the pair of second electrodes 13a and 13b.
  • the second bias voltage output from the bias voltage controller 23 is amplified by the second electric amplifier 24.
  • the second modulation signal and the second bias voltage change the phase of the CW light 4 propagating through the second Mach-Zehnder optical phase modulator 13.
  • the second Mach-Zehnder optical phase modulator 13 outputs the second phase modulated light.
  • the second phase-modulated light is a Qch (Quadrature-phase channel) optical signal which is an imaginary part of the signal light 5.
  • the first phase adjusting unit 18 is arranged between the second Mach-Zehnder type optical phase modulating unit 13 and the first optical multiplexing unit 14.
  • the first phase adjustment unit 18 is an optical phase adjuster that gives a phase difference (for example, ⁇ /2) between the first phase modulated light and the second phase modulated light.
  • a phase adjustment voltage is applied from the phase adjustment voltage controller 26 to the first phase adjustment unit 18.
  • the first phase adjusting unit 18 is provided between the second Mach-Zehnder type optical phase modulating unit 13 and the first optical multiplexing unit 14, but the first phase adjusting unit 18 is the first It may be provided between the Mach-Zehnder optical phase modulator 12 and the first optical multiplexer 14, or between the first Mach-Zehnder optical phase modulator 12 and the first optical multiplexer 14 and the second Mach-Zehnder optical device. It may be provided between the phase modulator 13 and the first optical multiplexer 14.
  • the first optical multiplexing unit 14 is an optical multiplexer that multiplexes the first phase modulated light and the second phase modulated light.
  • the first optical multiplexing unit 14 is, for example, a 2-input 1-output (2 ⁇ 1) multimode interference (MMI) optical waveguide or a Y multiplexing optical waveguide.
  • the first Mach-Zehnder type optical phase modulator 12 is connected to one optical input unit of the first optical multiplexer 14.
  • the second Mach-Zehnder optical phase modulator 13 is connected to the other optical input unit of the first optical multiplexer 14.
  • the first optical multiplexing unit 14 multiplexes the first phase-modulated light and the second phase-modulated light whose phase has been adjusted by the first phase adjusting unit 18, and outputs the signal light 5.
  • the first optical multiplexer 14 is a semiconductor optical waveguide.
  • the first semiconductor optical amplifier 30 is a semiconductor optical amplifier that amplifies the signal light 5. In this way, the optical transmitter 1 outputs the signal light 5 which is an optical signal.
  • the optical gain controller 40 controls the magnitude of the current injected into the first semiconductor optical amplifier section 30 to control the gain of the first semiconductor optical amplifier section 30.
  • the optical gain controller 40 may operate the first semiconductor optical amplification unit 30 in the gain saturation region of the first semiconductor optical amplification unit 30, for example.
  • the gain saturation region means a current region in which the gain of the semiconductor optical amplification unit is saturated when the current injected into the semiconductor optical amplification unit is increased.
  • the gain saturation region means a current region in which a gain of 90% or more of the maximum value of the gain of the semiconductor optical amplification unit when the current injected into the semiconductor optical amplification unit is increased.
  • the first semiconductor optical amplification unit 30 includes, for example, an n-type semiconductor layer 31, a pair of optical confinement layers 33a and 33b, a first active region 32, and p-type semiconductor layers 35a and 35b.
  • the current block layers 36a and 36b, the p-type contact layer 37, the n-type electrode 38, and the p-type electrode 39 are included.
  • the n-type semiconductor layer 31 may be a part of the semiconductor substrate 8.
  • the n-type semiconductor layer 31 is, for example, an n-InP layer.
  • the n-type semiconductor layer 31 includes a ridge portion 31r.
  • the light confinement layer 33a is provided on the ridge portion 31r.
  • the first active region 32 is provided on the light confinement layer 33a.
  • the light confinement layer 33b is provided on the first active region 32.
  • the first active region 32 is sandwiched by a pair of light confinement layers 33a and 33b.
  • the pair of optical confinement layers 33a and 33b mainly confine the signal light 5 propagating in the first semiconductor optical amplifier section 30 to the pair of optical confinement layers 33a and 33b and the first active region 32.
  • the p-type semiconductor layer 35b is provided on the optical confinement layer 33b. Both sides of a part of the ridge portion 31r proximal to the n-type semiconductor layer 31 are filled with the p-type semiconductor layer 35a.
  • the p-type semiconductor layers 35a and 35b are, for example, p-InP layers.
  • the current block layers 36a and 36b are provided on the p-type semiconductor layer 35a. The remaining portions of the ridge portion 31r, the pair of optical confinement layers 33a and 33b, the first active region 32 and part of the p-type semiconductor layer 35b are filled with current blocking layers 36a and 36b.
  • the current blocking layers 36 a and 36 b concentrate the current flowing between the n-type electrode 38 and the p-type electrode 39 in the first active region 32.
  • the current block layers 36a and 36b are n-InP layers or Fe-doped InP layers.
  • the p-type semiconductor layer 35b is also provided on the current block layers 36a and 36b.
  • the p-type contact layer 37 is provided on the p-type semiconductor layer 35b.
  • the p-type contact layer 37 is a p-InGaAs layer.
  • the n-type electrode 38 is provided on the back surface of the n-type semiconductor layer 31 (the surface on the n-type semiconductor layer 31 distal from the first active region 32).
  • the p-type electrode 39 is provided on the p-type contact layer 37.
  • the p-type electrode 39 is in ohmic contact with the p-type contact layer 37.
  • the first active region 32 has a first length L 1 (see FIG. 1) along the direction in which the signal light 5 propagates.
  • the first length L 1 of the first active region 32 is, for example, equal to the length of the first semiconductor optical amplification unit 30 along the direction in which the signal light 5 propagates.
  • the first active region 32 includes a first multiple quantum well (MQW) structure.
  • the first multiple quantum well structure includes a plurality of first well layers 32a and a plurality of first barrier layers 32b.
  • the material of the first well layer 32a is, for example, undoped InGaAsP.
  • the material of the first barrier layer 32b is, for example, undoped InGaAsP.
  • the bandgap energy of the first well layer 32a is smaller than the bandgap energy of the first barrier layer 32b.
  • the quality of the signal light 5 output from the optical transmitter 1 is evaluated by the error vector amplitude (EVM). For example, in 16QAM modulation, when the EVM of the signal light 5 output from the optical transmitter 1 is 10% or less, the quality of the signal light 5 output from the optical transmitter 1 is evaluated to be good.
  • the light intensity of the signal light 5 output from the optical transmitter 1 depends on the gain of the first semiconductor optical amplifier 30.
  • the quality and light intensity of the signal light 5 output from the optical transmitter 1 are determined by the first layer number n 1 of the plurality of first well layers 32a of the first semiconductor optical amplifier 30 and the first length of the first active region 32. It depends on the length L 1 ( ⁇ m).
  • FIG. 3 shows the relationship between the first layer number n 1 and the first length L 1 at which the gain of the first semiconductor optical amplification unit 30 becomes 11 dB when a current of 100 mA is applied to the first semiconductor optical amplification unit 30.
  • the gain of the first semiconductor optical amplifier section 30 increases as the number of first layers n 1 increases.
  • the gain of the first semiconductor optical amplification section 30 increases. As shown in FIG. 3, as the first layer number n 1 increases, the first length L 1 required for the first semiconductor optical amplifier section 30 to obtain a constant gain becomes shorter.
  • the first layer number n 1 is preferably 5 or more and 10 or less.
  • the combinations of the first layer number n 1 and the first length L 1 at which the EVM of the signal light 5 output from the optical transmission device 1 is 10% are as follows. From FIG. 4, when the first layer number n 1 is 5, the first length L 1 is 320 ⁇ m or more and 563 ⁇ m or less. From FIG. 5, when the first layer number n 1 is 6, the first length L 1 is 470 ⁇ m or less. From FIG. 6, when the first layer number n 1 is 7, the first length L 1 is 432 ⁇ m or less. From FIG. 7, when the first layer number n 1 is 8, the first length L 1 is 397 ⁇ m or less. From FIG. 8, when the first layer number n 1 is 9, the first length L 1 is 351 ⁇ m or less. From FIG. 9, when the first layer number n 1 is 10, the first length L 1 is 297 ⁇ m or less.
  • the combination of the first number of layers n 1 and the first length L 1 that can output an optical signal with improved quality and intensity is determined by the upper limit of the bar and the bar shown in FIG.
  • the upper limit of the bar is defined by 10% EVM of the signal light 5 output from the first semiconductor optical amplifier 30, and the lower limit of the bar is defined by the gain of the first semiconductor optical amplifier 30 of 8.8 dB. ..
  • the combination of the first layer number n 1 and the first length L 1 is given by the range defined by the upper bar limit and the black dots shown in FIG.
  • the upper limit of the bar is defined by the EVM of 10% of the signal light 5 output from the first semiconductor optical amplifier 30, and the black dot is defined by the gain of the first semiconductor optical amplifier 30 of 11 dB.
  • Examples 1 to 3 of the present embodiment will be described in comparison with a comparative example, and the operation of the optical transmission device 1 of the present embodiment will be described.
  • the first length L 1 of the first active region 32 in the first semiconductor optical amplifier section 30 and the plurality of first well layers 32a in the first semiconductor optical amplifier section 30 are set. It is different from the first layer number n 1 .
  • the first semiconductor optical amplification unit 30 includes the first layer number n 1 of the seven first well layers 32a. , 350 ⁇ m and the first length L 1 of the first active region 32.
  • the first semiconductor optical amplification unit 30 includes the first number n 1 of the six first well layers 32 a and the first length of the first active region 32 of 350 ⁇ m. L 1 to have.
  • the first semiconductor optical amplifier section 30 includes the first layer number n 1 of the five first well layers 32a and the first length of the first active region 32 of 500 ⁇ m. L 1 to have.
  • the first semiconductor optical amplification unit 30 includes the first layer number n 1 of the six first well layers 32a and the first length L 1 of the 500 ⁇ m first active region 32. I have.
  • Example 1 to 3 and Comparative Example a current of 100 mA was passed through the first semiconductor optical amplifier section 30. As shown in FIG. 12, in Examples 1 to 3 and the comparative example, the first semiconductor optical amplifier section 30 operates in the gain saturation region. In Example 1 to Example 3 and the comparative example, the first semiconductor optical amplifier section 30 has a large gain of about 8 dB or more.
  • the signal light 5 output from the first multilevel optical phase modulator 10 (that is, the signal light 5 before being amplified by the first semiconductor optical amplifier 30) has an EVM of 9.5%. There is.
  • the signal light 5 output from the optical transmitter 1 of the first embodiment has an EVM of 9.6%.
  • the EVM of the first semiconductor optical amplifier section 30 is degraded by only 0.1%.
  • the signal light 5 output from the optical transmitter 1 according to the second embodiment has an EVM of 9.8%.
  • the EVM in the first semiconductor optical amplifier section 30 is degraded by only 0.3%.
  • the signal light 5 output from the optical transmitter 1 according to the third embodiment has an EVM of 9.6%.
  • the EVM in the first semiconductor optical amplifier section 30 is degraded by only 0.1%.
  • the optical transmitters 1 according to the first to third embodiments have a relatively low error vector amplitude (EVM).
  • the signal light 5 output from the optical transmitter of the comparative example has an EVM of 11.6%.
  • the EVM of the first semiconductor optical amplifier 30 is degraded by 2.1%.
  • the optical transmitter of the comparative example has a relatively high EVM.
  • the optical transmitter 1 includes a first multilevel optical phase modulator 10 and a first semiconductor optical amplifier 30.
  • the first semiconductor optical amplification unit 30 amplifies the first signal light (signal light 5) output from the first multilevel optical phase modulation unit 10.
  • the first semiconductor optical amplification unit 30 includes a first active region 32.
  • the first active region 32 includes a first multiple quantum well structure including a plurality of first well layers 32a.
  • the first number of the first well layers 32a is n 1 and the first length of the first active region 32 is L 1 ( ⁇ m)
  • n 1 5 and 400 ⁇ L 1 ⁇ 563 or
  • n 1 6 and 336 ⁇ L 1 ⁇ 470 or
  • c)n 1 7 and 280 ⁇ L 1 ⁇ 432 or
  • d)n 1 8 And 252 ⁇ L 1 ⁇ 397, or
  • e)n 1 9 and 224 ⁇ L 1 ⁇ 351, or
  • (f)n 1 10 and 200 ⁇ L 1 ⁇ 297. Therefore, the quality and strength of the optical signal output from the optical transmitter 1 can be improved.
  • the optical transmitter 1 can be downsized.
  • the optical transmitter 1 can be manufactured at low cost.
  • the degree of decrease in power consumption of the first semiconductor optical amplification unit 30 due to the decrease in the first length L 1 of the first active region 32 is determined by the number of the first well layers 32 a of the first semiconductor optical amplification unit 30.
  • the power consumption of the first semiconductor optical amplifier section 30 is reduced as the number of first layers n 1 is reduced.
  • the first semiconductor optical amplification section 30 has the first length L of the first active region 32 as compared with a conventional semiconductor optical amplifier having an active region length of 1 mm and four well layers, for example. 1 is short, and the first layer number n 1 of the plurality of first well layers 32a of the first semiconductor optical amplification section 30 is large. Therefore, the power consumption of the optical transmitter 1 can be reduced.
  • the optical transmitter 1 of the present embodiment can be applied to an optical transceiver conforming to OIF (Optical Internetworking Forum)-400ZR which is a standard of an optical transceiver for a data center capable of operating at a data rate of 400 Gbit/s.
  • OIF Optical Internetworking Forum
  • the optical transmitter 1 can be downsized.
  • the optical transmitter 1 can be manufactured at low cost. The power consumption of the optical transmitter 1 can be reduced.
  • Embodiment 2 The optical transmission device 1b according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the optical transmission device 1b of the present embodiment has the same configuration as the optical transmission device 1 of the first embodiment, but mainly differs in the following points.
  • the laser light source 3 which is a semiconductor laser is also formed on one semiconductor substrate 8.
  • the optical transmitter 1b of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the optical transmitter 1 of the first embodiment.
  • the first multilevel optical phase modulator 10, the first semiconductor optical amplifier 30, and the semiconductor laser (laser light source 3) are formed on a single semiconductor substrate 8. Therefore, the optical transmitter 1b can be downsized.
  • the optical transmitter 1b can be manufactured at low cost. The power consumption of the optical transmitter 1b can be reduced.
  • Embodiment 3 The optical transmission device 1c according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the optical transmission device 1c of the present embodiment has the same configuration as the optical transmission device 1 of the first embodiment, but mainly differs in the following points.
  • the optical transmitter 1c includes a second multilevel optical phase modulator 50, a second semiconductor optical amplifier 60, a third optical demultiplexer 45, a polarization rotator 71, and a third optical multiplexer 72. Further prepare.
  • the first multi-level optical phase modulator 10, the second multi-level optical phase modulator 50, the first semiconductor optical amplifier 30, the second semiconductor optical amplifier 60, and the third optical demultiplexer 45 are It may be formed on one semiconductor substrate 8.
  • the optical transmitter 1c has the function of a DP-QAM modulator.
  • the third optical demultiplexing unit 45 is an optical demultiplexer that splits the CW light 4 output from the laser light source 3 into two CW lights 4.
  • the third light demultiplexing unit 45 includes a light input unit 46, a first light output unit 47, and a second light output unit 48.
  • the third optical demultiplexing unit 45 is, for example, a 1-input 2-output (1 ⁇ 2) multimode interference (MMI) optical waveguide or a Y-branch optical waveguide.
  • the third optical demultiplexing unit 45 is a semiconductor optical waveguide.
  • the CW light 4 output from the laser light source 3 enters the light input unit 46 of the third light demultiplexing unit 45.
  • the first multi-level optical phase modulator 10 is optically connected to the first light output unit 47.
  • the second multi-level optical phase modulator 50 is optically connected to the second light output unit 48.
  • the CW light 4 passes through the third optical demultiplexing unit 45 and enters the first multilevel optical phase modulation unit 10 and the
  • the first optical demultiplexing unit 11 of the first multilevel optical phase modulation unit 10 further divides the CW light 4 output from the third optical demultiplexing unit 45 into two CW lights 4.
  • the CW light 4 passes through the first optical demultiplexing unit 11 and enters the first Mach-Zehnder optical phase modulation unit 12 and the second Mach-Zehnder optical phase modulation unit 13.
  • the first Mach-Zehnder optical phase modulator 12 outputs the first phase modulated light.
  • the first phase-modulated light is an Ich optical signal that is the real part of the X-polarized first signal light 5a.
  • the second Mach-Zehnder optical phase modulator 13 outputs the second phase modulated light.
  • the second phase-modulated light is a Qch optical signal that is an imaginary part of the X-polarized first signal light 5a.
  • the first optical combining unit 14 combines the first phase-modulated light and the second phase-modulated light whose phase has been adjusted by the first phase adjusting unit 18, and outputs the X-polarized first signal light 5a. To do.
  • the first semiconductor optical amplifier 30 amplifies the first signal light 5a.
  • the second multilevel optical phase modulator 50 includes a second optical demultiplexer 51, a third Mach-Zehnder optical phase modulator 52, a fourth Mach-Zehnder optical phase modulator 53, a second phase adjuster 58, The second optical multiplexer 54 is included.
  • the second optical demultiplexing unit 51 is an optical demultiplexer that splits the CW light 4 output from the third optical demultiplexing unit 45 into two CW lights 4.
  • the second optical demultiplexing unit 51 is, for example, a 1-input 2-output (1 ⁇ 2) multimode interference (MMI) optical waveguide or a Y-branch optical waveguide.
  • the second optical demultiplexing unit 51 is a semiconductor optical waveguide.
  • the CW light 4 enters the third Mach-Zehnder optical phase modulator 52 and the fourth Mach-Zehnder optical phase modulator 53 through the second optical demultiplexer 51.
  • the third Mach-Zehnder type optical phase modulation section 52 is connected to one optical output section of the second optical demultiplexing section 51.
  • the third Mach-Zehnder type optical phase modulator 52 is a semiconductor Mach-Zehnder type optical phase modulator.
  • the third Mach-Zehnder optical phase modulator 52 includes a pair of third electrodes 52a and 52b.
  • the third modulation signal is applied from the modulation signal output device 20 to the pair of third electrodes 52a and 52b.
  • the third Mach-Zehnder type optical phase modulator 52 may be driven in single phase or may be driven in differential.
  • the third modulation signal output from the modulation signal output device 20 is amplified by the first electric amplifier 21.
  • a third bias voltage is applied from the bias voltage controller 23 to the pair of third electrodes 52a and 52b.
  • the third bias voltage output from the bias voltage controller 23 is amplified by the second electric amplifier 24.
  • the third modulation signal and the third bias voltage change the phase of the CW light 4 propagating through the third Mach-Zehnder optical phase modulator 52.
  • the third Mach-Zehnder optical phase modulator 52 outputs the third phase modulated light.
  • the third phase modulated light is an Ich optical signal that is the real part of the second signal light 5b of Y polarization.
  • the Y polarization has a polarization direction different from that of the X polarization by 90 degrees.
  • the fourth Mach-Zehnder type optical phase modulation section 53 is connected to the other optical output section of the second optical demultiplexing section 51.
  • the fourth Mach-Zehnder type optical phase modulator 53 is a semiconductor Mach-Zehnder type optical phase modulator.
  • the fourth Mach-Zehnder type optical phase modulator 53 includes a pair of fourth electrodes 53a and 53b.
  • a fourth modulation signal is applied from the modulation signal output device 20 to the pair of fourth electrodes 53a and 53b.
  • the fourth Mach-Zehnder type optical phase modulator 53 may be driven in single phase or differentially.
  • the fourth modulation signal output from the modulation signal output device 20 is amplified by the first electric amplifier 21.
  • a fourth bias voltage is applied from the bias voltage controller 23 to the pair of fourth electrodes 53a and 53b.
  • the fourth bias voltage output from the bias voltage controller 23 is amplified by the second electric amplifier 24.
  • the fourth modulation signal and the fourth bias voltage change the phase of the CW light 4 propagating in the fourth Mach-Zehnder optical phase modulator 53.
  • the fourth Mach-Zehnder optical phase modulator 53 outputs the fourth phase modulated light.
  • the fourth phase-modulated light is a Qch optical signal that is the imaginary part of the Y-polarized second signal light 5b.
  • the second phase adjusting unit 58 is arranged between the fourth Mach-Zehnder type optical phase modulating unit 53 and the second optical multiplexing unit 54.
  • the second phase adjusting unit 58 is an optical phase adjuster that gives a phase difference (for example, ⁇ /2) between the third phase modulated light and the fourth phase modulated light.
  • a phase adjustment voltage is applied from the phase adjustment voltage controller 26 to the second phase adjustment unit 58.
  • the second phase adjusting section 58 is provided between the fourth Mach-Zehnder type optical phase modulating section 53 and the second optical multiplexing section 54, but the second phase adjusting section 58 is the third phase adjusting section 58.
  • the Mach-Zehnder type optical phase modulator 52 and the second optical combiner 54 may be provided between the Mach-Zehnder type optical phase modulator 52 and the second optical combiner 54, and the second phase adjuster 58 may be provided with the third Mach-Zehnder type optical phase modulator 52 and the second optical combiner 54. And the fourth Mach-Zehnder optical phase modulator 53 and the second optical multiplexer 54.
  • the second optical multiplexer 54 is an optical multiplexer that combines the third phase modulated light and the fourth phase modulated light.
  • the second optical multiplexing unit 54 is, for example, a 2-input 1-output (2 ⁇ 1) multimode interference (MMI) optical waveguide or a Y multiplexing optical waveguide.
  • the third Mach-Zehnder optical phase modulator 52 is connected to one optical input unit of the second optical multiplexer 54.
  • the fourth Mach-Zehnder type optical phase modulation section 53 is connected to the other optical input section of the second optical multiplexing section 54.
  • the second optical combining unit 54 combines the third phase-modulated light and the fourth phase-modulated light whose phase has been adjusted by the second phase adjusting unit 58, and outputs the Y-polarized second signal light 5b. To do.
  • the second optical multiplexer 54 is a semiconductor optical waveguide.
  • the second semiconductor optical amplifier 60 is a semiconductor optical amplifier that amplifies the second signal light 5b.
  • the optical gain controller 40 controls the magnitude of the current injected into the second semiconductor optical amplification unit 60 to control the gain of the second semiconductor optical amplification unit 60.
  • the optical gain controller 40 may operate the second semiconductor optical amplifier 60 in the gain saturation region of the second semiconductor optical amplifier 60, for example.
  • the second semiconductor optical amplification unit 60 has the same configuration as the first semiconductor optical amplification unit 30.
  • the second semiconductor optical amplification unit 60 includes, for example, an n-type semiconductor layer 31, a pair of optical confinement layers 63a and 63b, a second active region 62, p-type semiconductor layers 65a and 65b, and current block layers 66a and 66b. And a p-type contact layer 67, an n-type electrode 68, and a p-type electrode 69.
  • the n-type semiconductor layer 31 may be a part of the semiconductor substrate 8.
  • the n-type semiconductor layer 31 is, for example, an n-InP layer.
  • the n-type semiconductor layer 31 includes a ridge portion 61r.
  • the light confinement layer 63a is provided on the ridge portion 61r.
  • the second active region 62 is provided on the light confinement layer 63a.
  • the light confinement layer 63b is provided on the second active region 62.
  • the second active region 62 is sandwiched by the pair of light confinement layers 63a and 63b.
  • the pair of optical confinement layers 63a and 63b mainly confine the second signal light 5b propagating through the second semiconductor optical amplifier 60 in the pair of optical confinement layers 63a and 63b and the second active region 62.
  • the p-type semiconductor layer 65b is provided on the optical confinement layer 63b. Both sides of a part of the ridge portion 61r proximal to the n-type semiconductor layer 31 are filled with the p-type semiconductor layer 65a.
  • the p-type semiconductor layers 65a and 65b are, for example, p-InP layers.
  • the current block layers 66a and 66b are provided on the p-type semiconductor layer 65a.
  • the remaining portions of the ridge portion 61r, the pair of optical confinement layers 63a and 63b, the second active region 62, and part of both sides of the p-type semiconductor layer 65b are filled with current blocking layers 66a and 66b.
  • the current blocking layers 66 a and 66 b concentrate the current flowing between the n-type electrode 68 and the p-type electrode 69 in the second active region 62.
  • the current block layers 66a and 66b are n-InP layers or Fe-doped InP layers.
  • the p-type semiconductor layer 65b is also provided on the current block layers 66a and 66b.
  • the p-type contact layer 67 is provided on the p-type semiconductor layer 65b.
  • the p-type contact layer 67 is a p-InGaAs layer.
  • the n-type electrode 68 is provided on the back surface of the n-type semiconductor layer 31 (the surface on the n-type semiconductor layer 31 distal from the second active region 62).
  • the p-type electrode 69 is provided on the p-type contact layer 67.
  • the p-type electrode 69 is in ohmic contact with the p-type contact layer 67.
  • the second active region 62 has a second length L 2 (see FIG. 14) along the direction in which the second signal light 5b propagates.
  • the second length L 2 of the second active region 62 of the second active region 62 is equal to, for example, the length of the second semiconductor optical amplifier 60 along the direction in which the second signal light 5b propagates.
  • the second active region 62 includes a second multiple quantum well (MQW) structure.
  • the second multiple quantum well structure includes a plurality of second well layers 62a and a plurality of second barrier layers 62b.
  • the material of the second well layer 62a is, for example, undoped InGaAsP.
  • the material of the second barrier layer 62b is, for example, undoped InGaAsP.
  • the bandgap energy of the second well layer 62a is smaller than the bandgap energy of the second barrier layer 62b.
  • the quality and light intensity of the signal light 5 output from the optical transmitter 1c are determined by the second layer number n 2 of the plurality of second well layers 62a of the second semiconductor optical amplifier 60 and the second length of the second active region 62. It also depends on the length L 2 ( ⁇ m).
  • the combination of the second number of layers n 2 and the second length L 2 that can output an optical signal with improved quality and intensity is defined by the upper and lower bar limits shown in FIG. Given by range.
  • the upper limit of the bar is defined by the EVM of 10% of the second signal light 5b output from the second semiconductor optical amplifier 60
  • the lower limit of the bar is defined by the gain of the second semiconductor optical amplifier 60 of 8.8 dB. To be done.
  • the combination of the second layer number n 2 and the second length L 2 is given by the range defined by the upper bar limit and the black dots shown in FIG.
  • the upper limit of the bar is defined by the EVM of 10% of the second signal light 5b output from the second semiconductor optical amplifier 60
  • the black dot is defined by the gain of the second semiconductor optical amplifier 60 of 11 dB.
  • the second layer number n 2 of the plurality of second well layers 62a of the second semiconductor optical amplification section 60 is equal to the first layer number n 1 of the plurality of first well layers 32a of the first semiconductor optical amplification section 30, and ,
  • the second length L 2 ( ⁇ m) of the second active region 62 of the second semiconductor optical amplifier 60 is equal to the first length L 1 ( ⁇ m) of the first active region 32 of the first semiconductor optical amplifier 30. May be equal.
  • the second layer number n 2 of the plurality of second well layers 62a of the second semiconductor optical amplification section 60 is different from the first layer number n 1 of the plurality of first well layers 32a of the first semiconductor optical amplification section 30.
  • the second length L 2 ( ⁇ m) of the second active region 62 of the second semiconductor optical amplifier 60 is different from the first length L 1 ( ⁇ m) of the first active region 32 of the first semiconductor optical amplifier 30. May be
  • the polarization rotation unit 71 rotates the polarization direction of the second signal light 5b amplified by the second semiconductor optical amplification unit 60 by 90 degrees.
  • the polarization rotator 71 is, for example, a half-wave plate.
  • the third optical multiplexing unit 72 multiplexes the first signal light 5a and the second signal light 5b and outputs the signal light 5. In this way, the optical transmitter 1c outputs the signal light 5 which is an optical signal.
  • the optical transmitter 1c of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the optical transmitter 1 of the first embodiment.
  • the optical transmitter 1c of the present embodiment further includes an optical demultiplexer (third optical demultiplexer 45), a second multilevel optical phase modulator 50, and a second semiconductor optical amplifier 60.
  • the light demultiplexing unit (third light demultiplexing unit 45) includes a light input unit 46, a first light output unit 47, and a second light output unit 48.
  • the second semiconductor optical amplification unit 60 amplifies the second signal light 5b output from the second multilevel optical phase modulation unit 50.
  • the first multi-level optical phase modulator 10 is optically connected to the first light output unit 47.
  • the second multi-level optical phase modulator 50 is optically connected to the second light output unit 48.
  • the second semiconductor optical amplification unit 60 includes a second active region 62.
  • the second active region 62 includes a second multiple quantum well structure including a plurality of second well layers 62a.
  • the optical transmitter 1c can be downsized.
  • the optical transmitter 1c can be manufactured at low cost.
  • the degree of decrease in power consumption of the second semiconductor optical amplification unit 60 due to the decrease in the second length L 2 of the second active region 62 depends on the number of the second well layers 62 a of the second semiconductor optical amplification unit 60. It is larger than the degree of reduction in power consumption of the second semiconductor optical amplifier 60 due to the decrease in the number of second layers n 2 .
  • the second semiconductor optical amplification section 60 has the second length L of the second active region 62 as compared with a conventional semiconductor optical amplifier having an active region length of 1 mm and four well layers, for example. 2 is short, and the second layer number n 2 of the plurality of second well layers 62a of the second semiconductor optical amplification section 60 is large. Therefore, the power consumption of the optical transmitter 1c can be reduced.
  • the optical transmitter 1c can increase the multi-level degree of the optical signal.
  • the optical transmitter 1c of the present embodiment can be applied to an optical transceiver conforming to OIF (Optical Internetworking Forum)-400ZR which is a standard of an optical transceiver for a data center capable of operating at a data rate of 400 Gbit/s.
  • OIF Optical Internetworking Forum
  • the optical transmitter 1c can be downsized.
  • the optical transmitter 1c can be manufactured at low cost. The power consumption of the optical transmitter 1c can be reduced.
  • the second layer number n 2 of the plurality of second well layers 62a of the second semiconductor optical amplification section 60 is equal to the number of the first well layers 32a of the first semiconductor optical amplification section 30.
  • the control of the first semiconductor optical amplification unit 30 and the second semiconductor optical amplification unit 60 using the optical gain controller 40 can be simplified. Further, the first semiconductor optical amplification unit 30 and the second semiconductor optical amplification unit 60 can be formed in the same process. The manufacturing cost of the optical transmitter 1c can be reduced.
  • the optical transmission device 1d according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the optical transmitter 1d of the present embodiment has the same configuration as the optical transmitter 1c of the third embodiment, but is different mainly in the following points.
  • a laser that is a semiconductor laser is used in addition to the first multilevel optical phase modulator 10, the second multilevel optical phase modulator 50, the first semiconductor optical amplifier 30, and the second semiconductor optical amplifier 60.
  • the light source 3 is also formed on the single semiconductor substrate 8.
  • the optical transmitter 1d of the present embodiment has the following effects in addition to the effects of the optical transmitter 1c of the third embodiment.
  • the first multilevel optical phase modulator 10, the second multilevel optical phase modulator 50, the first semiconductor optical amplifier 30, the second semiconductor optical amplifier 60, and the semiconductor laser (laser light source 3) are , Is formed on one semiconductor substrate 8. Therefore, the optical transmitter 1d can be downsized.
  • the optical transmitter 1d can be manufactured at low cost. The power consumption of the optical transmitter 1d can be reduced.
  • 1, 1b, 1c, 1d optical transmitter 3 laser light source, 4 CW light, 5 signal light, 5a first signal light, 5b second signal light, 8 semiconductor substrate, 10 first multi-level optical phase modulator, 11 1st optical demultiplexing section, 12 1st Mach-Zehnder type optical phase modulating section, 12a, 12b 1st electrode, 13 2nd Mach-Zehnder type optical phase modulating section, 13a, 13b 2nd electrode, 14 1st optical multiplexing section, 18th 1 phase adjustment unit, 20 modulation signal output device, 21 first electric amplifier, 23 bias voltage controller, 24 second electric amplifier, 26 phase adjustment voltage controller, 30 first semiconductor optical amplification unit, 31 n-type semiconductor layer, 31r, 61r ridge portion, 32 first active region, 32a first well layer, 32b first barrier layer, 33a, 33b, 63a, 63b optical confinement layer, 35a, 35b, 65a, 65b p-type semiconductor layer, 36a, 36b, 66a , 66

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Abstract

光送信装置（１）は、第１多値光位相変調部（１０）と、第１半導体光増幅部（３０）とを備える。第１半導体光増幅部（３０）の第１活性領域（３２）は、第１多重量子井戸構造を含む。複数の第１井戸層（３２ａ）の第１層数をｎ1とし、第１活性領域（３２）の第１長さをＬ1（μｍ）とすると、（ａ）ｎ1＝５、かつ、４００≦Ｌ1≦５６３、または、（ｂ）ｎ1＝６、かつ、３３６≦Ｌ1≦４７０、または、（ｃ）ｎ1＝７、かつ、２８０≦Ｌ1≦４３２、または、（ｄ）ｎ1＝８、かつ、２５２≦Ｌ1≦３９７、または、（ｅ）ｎ1＝９、かつ、２２４≦Ｌ1≦３５１、または、（ｆ）ｎ1＝１０、かつ、２００≦Ｌ1≦２９７である。

Description

光送信装置
　本発明は、光送信装置に関する。
　特開２０１４－７６４２号公報（特許文献１）は、光Ｉ／Ｑ変調器と、半導体光増幅器（ＳＯＡ）とを備える光送信装置を開示している。半導体光増幅器は、光Ｉ／Ｑ変調器から出力される光信号を増幅する。
特開２０１４－７６４２号公報
　特許文献１に開示された光送信装置では、光Ｉ／Ｑ変調器から出力される光信号を半導体光増幅器（ＳＯＡ）で増幅する際、光Ｉ／Ｑ変調器によって付与された光信号の位相が歪み、光送信装置から出力される光信号の品質が劣化することがあった。本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、向上された品質と強度とを有する光信号を出力し得るとともに消費電力が低減された光送信装置を提供することである。
　本発明の光送信装置は、第１多値光位相変調部と、第１半導体光増幅部とを備える。第１半導体光増幅部は、第１多値光位相変調部から出力された第１信号光を増幅する。第１半導体光増幅部は、第１活性領域を含む。第１活性領域は、複数の第１井戸層を含む第１多重量子井戸構造を含む。複数の第１井戸層の第１層数をｎ1とし、第１活性領域の第１長さをＬ1（μｍ）とすると、（ａ）ｎ1＝５、かつ、４００≦Ｌ1≦５６３、または、（ｂ）ｎ1＝６、かつ、３３６≦Ｌ1≦４７０、または、（ｃ）ｎ1＝７、かつ、２８０≦Ｌ1≦４３２、または、（ｄ）ｎ1＝８、かつ、２５２≦Ｌ1≦３９７、または、（ｅ）ｎ1＝９、かつ、２２４≦Ｌ1≦３５１、または、（ｆ）ｎ1＝１０、かつ、２００≦Ｌ1≦２９７である。
　本発明の光送信装置は、光送信装置から出力される光信号の品質と強度を向上させることができるとともに、低減された消費電力を有する。
実施の形態１に係る光送信装置の概略図である。 実施の形態１及び実施の形態３に係る光送信装置の、図１、図１３、図１４及び図１７に示す断面線ＩＩ－ＩＩにおける概略断面図である。 シミュレーションによって得られた、第１半導体光増幅部に１００ｍＡの電流を流した場合に第１半導体光増幅部の利得が１１ｄＢとなる第１層数ｎ1と第１長さＬ1との関係と、第１半導体光増幅部に１００ｍＡの電流を流した場合に第１半導体光増幅部の利得が８．８ｄＢとなる第１層数ｎ1と第１長さＬ1との関係とを示すグラフである。 シミュレーションによって得られた、第１層数ｎ1が５であり、かつ、第１半導体光増幅部に流す電流が１００ｍＡである場合における、第１長さＬ1と光送信装置から出力される信号光のＥＶＭとの関係を示すグラフである。 シミュレーションによって得られた、第１層数ｎ1が６であり、かつ、第１半導体光増幅部に流す電流が１００ｍＡである場合における、第１長さＬ1と光送信装置から出力される信号光のＥＶＭとの関係を示すグラフである。 シミュレーションによって得られた、第１層数ｎ1が７であり、かつ、第１半導体光増幅部に流す電流が１００ｍＡである場合における、第１長さＬ1と光送信装置から出力される信号光のＥＶＭとの関係を示すグラフである。 シミュレーションによって得られた、第１層数ｎ1が８であり、かつ、第１半導体光増幅部に流す電流が１００ｍＡである場合における、第１長さＬ1と光送信装置から出力される信号光のＥＶＭとの関係を示すグラフである。 シミュレーションによって得られた、第１層数ｎ1が９であり、かつ、第１半導体光増幅部に流す電流が１００ｍＡである場合における、第１長さＬ1と光送信装置から出力される信号光のＥＶＭとの関係を示すグラフである。 シミュレーションによって得られた、第１層数ｎ1が１０であり、かつ、第１半導体光増幅部に流す電流が１００ｍＡである場合における、第１長さＬ1と光送信装置から出力される信号光のＥＶＭとの関係を示すグラフである。 実施の形態１の実施例１から実施例３及び比較例並びに実施の形態３における、第１半導体光増幅部の第１活性領域の第１井戸層の第１層数ｎ1と第１活性領域の第１長さＬ1との間の関係を示すグラフである。 実施の形態１の実施例１から実施例３並びに比較例における、第１半導体光増幅部の利得及び光送信装置のエラーベクトル振幅（ＥＶＭ）を示す表である。 実施の形態１の実施例１から実施例３並びに比較例における、第１半導体光増幅部の注入電流と利得との間の関係を示すグラフである。 実施の形態２に係る光送信装置の概略図である。 実施の形態３に係る光送信装置の概略図である。 実施の形態３に係る光送信装置の、図１４及び図１７に示す断面線ＸＶ－ＸＶにおける概略断面図である。 実施の形態３における、第２半導体光増幅部の第２活性領域の第２井戸層の第２層数ｎ2と第２活性領域の第２長さＬ2との間の関係を示すグラフである。 実施の形態４に係る光送信装置の概略図である。
　以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
　実施の形態１．
　図１を参照して、実施の形態１の光送信装置１の構成を説明する。光送信装置１は、第１多値光位相変調部１０と、第１半導体光増幅部３０とを主に備える。光送信装置１は、レーザ光源３をさらに備える。第１多値光位相変調部１０及び第１半導体光増幅部３０は、一枚の半導体基板８上に形成されてもよい。半導体基板８は、例えば、Ｆｅ添加ＩｎＰ基板のような半絶縁性半導体基板、または、ｎ型ＩｎＰ基板のようなｎ型半導体基板である。
　レーザ光源３は、第１多値光位相変調部１０に向けて、ＣＷ（Continuous　Wave）光４を出力する。レーザ光源３は、例えば、半導体レーザ、または、波長可変半導体レーザである。本明細書において、多値光位相変調部は、四値以上の多値光信号を出力する光変調部を意味する。多値光位相変調部は、例えば、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、偏波多重四位相偏移変調（ＤＰ－ＱＰＳＫ）、４ＱＡＭ、８ＱＡＭまたは１６ＱＡＭのような直交位相振幅変調（ＱＡＭ）、偏波多重直交位相振幅変調（ＤＰ－ＱＡＭ）である。本実施の形態では、光送信装置１（第１多値光位相変調部１０）は、１６ＱＡＭ変調器の機能を有している。
　第１多値光位相変調部１０は、第１光分波部１１と、第１マッハツェンダ型光位相変調部１２と、第２マッハツェンダ型光位相変調部１３と、第１位相調整部１８と、第１光合波部１４とを含む。
　第１光分波部１１は、レーザ光源３から出力されたＣＷ光４を２つのＣＷ光４に分ける光分波器である。第１光分波部１１は、例えば、１入力２出力（１×２）の多モード干渉（ＭＭＩ）光導波路、または、Ｙ分岐光導波路である。第１光分波部１１は、半導体光導波路である。第１光分波部１１の一方の光出力部は、第１マッハツェンダ型光位相変調部１２に光学的に接続されている。第１光分波部１１の他方の光出力部は、第２マッハツェンダ型光位相変調部１３に光学的に接続されている。ＣＷ光４は、第１光分波部１１を通って、第１マッハツェンダ型光位相変調部１２と、第２マッハツェンダ型光位相変調部１３とに入射する。
　第１マッハツェンダ型光位相変調部１２は、半導体マッハツェンダ型光位相変調器である。第１マッハツェンダ型光位相変調部１２は、一対の第１電極１２ａ，１２ｂを含む。一対の第１電極１２ａ，１２ｂには、変調信号出力器２０から、第１変調信号が印加される。第１マッハツェンダ型光位相変調部１２は、単相駆動されてもよいし、差動駆動されてもよい。単相駆動は、一対の電極の一方（例えば、第１電極１２ａ）にＲＦ電圧を印加し、一対の電極の他方（例えば、第１電極１２ｂ）を接地する駆動方式である。差動駆動は、一対の電極（例えば、一対の第１電極１２ａ，１２ｂ）にそれぞれ互いに逆位相の差動ＲＦ電圧を印加する駆動方式である。変調信号出力器２０から出力される第１変調信号は、第１電気アンプ２１によって増幅される。変調信号出力器２０は、例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等のプロセッサで構成される。
　一対の第１電極１２ａ，１２ｂには、バイアス電圧コントローラ２３から、第１バイアス電圧が印加される。バイアス電圧コントローラ２３から出力される第１バイアス電圧は、第２電気アンプ２４によって増幅される。第１変調信号及び第１バイアス電圧は、第１マッハツェンダ型光位相変調部１２を伝搬するＣＷ光４の位相を変化させる。第１マッハツェンダ型光位相変調部１２は、第１位相変調光を出力する。第１位相変調光は、信号光５の実数部であるＩｃｈ（In-phase　channel）光信号である。
　第２マッハツェンダ型光位相変調部１３は、半導体マッハツェンダ型光位相変調器である。第２マッハツェンダ型光位相変調部１３は、一対の第２電極１３ａ，１３ｂを含む。一対の第２電極１３ａ，１３ｂには、変調信号出力器２０から、第２変調信号が印加される。第２マッハツェンダ型光位相変調部１３は、単相駆動されてもよいし、差動駆動されてもよい。変調信号出力器２０から出力される第２変調信号は、第１電気アンプ２１によって増幅される。
　一対の第２電極１３ａ，１３ｂには、バイアス電圧コントローラ２３から、第２バイアス電圧が印加される。バイアス電圧コントローラ２３から出力される第２バイアス電圧は、第２電気アンプ２４によって増幅される。第２変調信号及び第２バイアス電圧は、第２マッハツェンダ型光位相変調部１３を伝搬するＣＷ光４の位相を変化させる。第２マッハツェンダ型光位相変調部１３は、第２位相変調光を出力する。第２位相変調光は、信号光５の虚数部であるＱｃｈ（Quadrature-phase　channel）光信号である。
　第１位相調整部１８は、第２マッハツェンダ型光位相変調部１３と第１光合波部１４との間に配置されている。第１位相調整部１８は、第１位相変調光と第２位相変調光との間に位相差（例えば、π／２）を与える光位相調整器である。第１位相調整部１８には、位相調整電圧コントローラ２６から、位相調整電圧が印加される。本実施の形態では、第１位相調整部１８は、第２マッハツェンダ型光位相変調部１３と第１光合波部１４との間に設けられているが、第１位相調整部１８は、第１マッハツェンダ型光位相変調部１２と第１光合波部１４との間に設けられてもよいし、第１マッハツェンダ型光位相変調部１２と第１光合波部１４との間と第２マッハツェンダ型光位相変調部１３と第１光合波部１４との間とに設けられてもよい。
　第１光合波部１４は、第１位相変調光と第２位相変調光とを合波する光合波器である。第１光合波部１４は、例えば、２入力１出力（２×１）の多モード干渉（ＭＭＩ）光導波路、または、Ｙ合波光導波路である。第１マッハツェンダ型光位相変調部１２は、第１光合波部１４の一方の光入力部に接続されている。第２マッハツェンダ型光位相変調部１３は、第１光合波部１４の他方の光入力部に接続されている。第１光合波部１４は、第１位相変調光と、第１位相調整部１８で位相が調整された第２位相変調光とを合波して、信号光５を出力する。第１光合波部１４は、半導体光導波路である。
　第１半導体光増幅部３０は、信号光５を増幅する半導体光アンプである。こうして、光送信装置１は、光信号である信号光５を出力する。光学利得コントローラ４０は、第１半導体光増幅部３０に注入される電流の大きさを制御して、第１半導体光増幅部３０の利得を制御する。光学利得コントローラ４０は、第１半導体光増幅部３０を、例えば、第１半導体光増幅部３０の利得飽和領域で動作させてもよい。本明細書において、利得飽和領域は、半導体光増幅部に注入する電流を増加させたときに、半導体光増幅部の利得が飽和する電流領域を意味する。利得飽和領域は、半導体光増幅部に注入する電流を増加させた時の半導体光増幅部の利得の最大値の９０％以上の利得を生じさせる電流領域を意味する。
　図２を参照して、第１半導体光増幅部３０は、例えば、ｎ型半導体層３１と、一対の光閉じ込め層３３ａ，３３ｂと、第１活性領域３２と、ｐ型半導体層３５ａ，３５ｂと、電流ブロック層３６ａ，３６ｂと、ｐ型コンタクト層３７と、ｎ型電極３８と、ｐ型電極３９とを含む。ｎ型半導体層３１は、半導体基板８の一部であってもよい。ｎ型半導体層３１は、例えば、ｎ－ＩｎＰ層である。ｎ型半導体層３１は、リッジ部３１ｒを含む。
　光閉じ込め層３３ａは、リッジ部３１ｒ上に設けられている。第１活性領域３２は、光閉じ込め層３３ａ上に設けられている。光閉じ込め層３３ｂは、第１活性領域３２上に設けられている。第１活性領域３２は、一対の光閉じ込め層３３ａ，３３ｂによって挟まれている。一対の光閉じ込め層３３ａ，３３ｂは、第１半導体光増幅部３０を伝搬する信号光５を、主に、一対の光閉じ込め層３３ａ，３３ｂ及び第１活性領域３２に閉じ込める。
　ｐ型半導体層３５ｂは、光閉じ込め層３３ｂ上に設けられている。ｎ型半導体層３１に近位するリッジ部３１ｒの一部の両側は、ｐ型半導体層３５ａによって埋め込まれている。ｐ型半導体層３５ａ，３５ｂは、例えば、ｐ－ＩｎＰ層である。電流ブロック層３６ａ，３６ｂは、ｐ型半導体層３５ａ上に設けられている。リッジ部３１ｒの残部、一対の光閉じ込め層３３ａ，３３ｂ、第１活性領域３２及びｐ型半導体層３５ｂの一部の両側は、電流ブロック層３６ａ，３６ｂによって埋め込まれている。電流ブロック層３６ａ，３６ｂは、ｎ型電極３８とｐ型電極３９との間を流れる電流を、第１活性領域３２に集中させる。電流ブロック層３６ａ，３６ｂは、ｎ－ＩｎＰ層またはＦｅ添加ＩｎＰ層である。
　ｐ型半導体層３５ｂは、電流ブロック層３６ａ，３６ｂ上にも設けられている。ｐ型コンタクト層３７は、ｐ型半導体層３５ｂ上に設けられている。ｐ型コンタクト層３７は、ｐ－ＩｎＧａＡｓ層である。ｎ型電極３８は、ｎ型半導体層３１の裏面（第１活性領域３２から遠位するｎ型半導体層３１上の表面）上に設けられている。ｐ型電極３９は、ｐ型コンタクト層３７上に設けられている。ｐ型電極３９は、ｐ型コンタクト層３７にオーミック接触している。
　第１活性領域３２は、信号光５が伝搬する方向に沿って、第１長さＬ1（図１を参照）を有する。第１活性領域３２の第１長さＬ1は、例えば、信号光５が伝搬する方向に沿う第１半導体光増幅部３０の長さに等しい。第１活性領域３２は、第１多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を含む。第１多重量子井戸構造は、複数の第１井戸層３２ａと、複数の第１障壁層３２ｂとを含む。第１井戸層３２ａの材料は、例えば、アンドープのＩｎＧａＡｓＰである。第１障壁層３２ｂの材料は、例えば、アンドープのＩｎＧａＡｓＰである。第１井戸層３２ａのバンドギャップエネルギーは、第１障壁層３２ｂのバンドギャップエネルギーよりも小さい。
　光送信装置１から出力される信号光５の品質は、エラーベクトル振幅（ＥＶＭ）で評価される。例えば、１６ＱＡＭ変調では、光送信装置１から出力される信号光５のＥＶＭが１０％以下であるとき、光送信装置１から出力される信号光５の品質は良好であると評価される。光送信装置１から出力される信号光５の光強度は、第１半導体光増幅部３０の利得に依存する。光送信装置１から出力される信号光５の品質及び光強度は、第１半導体光増幅部３０の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1と第１活性領域３２の第１長さＬ1（μｍ）とに依存する。
　図３に、第１半導体光増幅部３０に１００ｍＡの電流を流した場合に第１半導体光増幅部３０の利得が１１ｄＢとなる第１層数ｎ1と第１長さＬ1との関係と、第１半導体光増幅部３０に１００ｍＡの電流を流した場合に第１半導体光増幅部３０の利得が８．８ｄＢとなる第１層数ｎ1と第１長さＬ1との関係とを示す。この関係は、第１半導体光増幅部３０の第１層数ｎ1と第１長さＬ1とに応じた第１半導体光増幅部３０の内部損失、注入電流に対する第１半導体光増幅部３０の利得、並びに、光信号（例えば１６ＱＡＭ信号）の入力に対する第１半導体光増幅部３０の利得の過渡応答を考慮したシミュレーションによって得られた。一般に、第１層数ｎ1が増加するにつれて、第１半導体光増幅部３０の利得が増加する。一般に、第１長さＬ1が増加するにつれて、第１半導体光増幅部３０の利得が増加する。図３に示されるように、第１層数ｎ1が増加するにつれて、第１半導体光増幅部３０が一定の利得を得るために必要な第１長さＬ1は短くなる。
　実際には、第１層数ｎ1が１０よりも大きくなると、第１半導体光増幅部３０に注入されたキャリアが第１活性領域３２の厚さ方向に不均一に分布して、第１半導体光増幅部３０における光損失が大きくなる。そのため、第１層数ｎ1は５以上１０以下が望ましい。
　図４から図９に、第１層数ｎ1が５から１０の各々について、第１半導体光増幅部３０に１００ｍＡの電流を流した場合における、第１長さＬ1と光送信装置１から出力される信号光５のＥＶＭとの関係を示す。これらの関係は、第１半導体光増幅部３０の第１層数ｎ1と第１長さＬ1とに応じた第１半導体光増幅部３０の内部損失、注入電流に対する第１半導体光増幅部３０の利得、並びに、光信号（例えば１６ＱＡＭ信号）の入力に対する第１半導体光増幅部３０の利得の過渡応答を考慮したシミュレーションによって得られた。
　図４から図９より、光送信装置１から出力される信号光５のＥＶＭが１０％となる第１層数ｎ1と第１長さＬ1との組み合わせは以下のとおりである。図４より、第１層数ｎ1が５の場合、第１長さＬ1は３２０μｍ以上５６３μｍ以下である。図５より、第１層数ｎ1が６の場合、第１長さＬ1は４７０μｍ以下である。図６より、第１層数ｎ1が７の場合、第１長さＬ1は４３２μｍ以下である。図７より、第１層数ｎ1が８の場合、第１長さＬ1は３９７μｍ以下である。図８より、第１層数ｎ1が９の場合、第１長さＬ1は３５１μｍ以下である。図９より、第１層数ｎ1が１０の場合、第１長さＬ1は２９７μｍ以下である。
　図３から図９より、向上された品質と強度とを有する光信号を出力し得る第１層数ｎ1と第１長さＬ1との組み合わせは、図１０に示されるバーの上限とバーの下限とによって規定される範囲によって与えられる。バーの上限は、第１半導体光増幅部３０から出力される信号光５の、１０％のＥＶＭによって規定され、バーの下限は８．８ｄＢの第１半導体光増幅部３０の利得によって規定される。
　向上された品質と強度とを有する光信号を出力し得る第１層数ｎ1と第１長さＬ1との組み合わせは、具体的には、（ａ）ｎ1＝５、かつ、４００≦Ｌ1≦５６３、または、（ｂ）ｎ1＝６、かつ、３３６≦Ｌ1≦４７０、または、（ｃ）ｎ1＝７、かつ、２８０≦Ｌ1≦４３２、または、（ｄ）ｎ1＝８、かつ、２５２≦Ｌ1≦３９７、または、（ｅ）ｎ1＝９、かつ、２２４≦Ｌ1≦３５１、または、（ｆ）ｎ1＝１０、かつ、２００≦Ｌ1≦２９７である。
　特定的には、第１層数ｎ1と第１長さＬ1との組み合わせは、図１１に示されるバーの上限と黒点とによって規定される範囲によって与えられる。バーの上限は、第１半導体光増幅部３０から出力される信号光５の、１０％のＥＶＭによって規定され、黒点は１１ｄＢの第１半導体光増幅部３０の利得によって規定される。具体的には、（ｇ）ｎ1＝５、かつ、５００≦Ｌ1≦５６３、または、（ｈ）ｎ1＝６、かつ、４２０≦Ｌ1≦４７０、または、（ｉ）ｎ1＝７、かつ、３５０≦Ｌ1≦４３２、または、（ｊ）ｎ1＝８、かつ、３１５≦Ｌ1≦３９７、または、（ｋ）ｎ1＝９、かつ、２８０≦Ｌ1≦３５１、または、（ｌ）ｎ1＝１０、かつ、２５０≦Ｌ1≦２９７である。
　第１層数ｎ1と第１長さＬ1との組み合わせは、ｎ1＝５、かつ、４００≦Ｌ1≦５００であってもよい。第１層数ｎ1と第１長さＬ1との組み合わせは、ｎ1＝６、かつ、３３６≦Ｌ1≦４００であってもよいし、ｎ1＝６、かつ、３５０≦Ｌ1≦４００であってもよい。第１層数ｎ1と第１長さＬ1との組み合わせは、ｎ1＝７、かつ、３００≦Ｌ1≦４００であってもよい。第１層数ｎ1と第１長さＬ1との組み合わせは、ｎ1＝８、かつ、３００≦Ｌ1≦３９７であってもよい。
　図１０から図１２を参照して、比較例と対比しながら、本実施の形態の実施例１から実施例３を説明して、本実施の形態の光送信装置１の作用を説明する。実施例１から実施例３及び比較例は、第１半導体光増幅部３０における第１活性領域３２の第１長さＬ1と、第１半導体光増幅部３０における複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1とが異なる。
　具体的には、図１１に示されるように、実施例１の光送信装置１では、第１半導体光増幅部３０は、７層の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1と、３５０μｍの第１活性領域３２の第１長さＬ1と有している。実施例２の光送信装置１では、第１半導体光増幅部３０は、６層の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1と、３５０μｍの第１活性領域３２の第１長さＬ1と有している。実施例３の光送信装置１では、第１半導体光増幅部３０は、５層の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1と、５００μｍの第１活性領域３２の第１長さＬ1と有している。比較例の光送信装置では、第１半導体光増幅部３０は、６層の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1と、５００μｍの第１活性領域３２の第１長さＬ1と有している。
　実施例１から実施例３及び比較例では、第１半導体光増幅部３０に１００ｍＡの電流を流した。図１２に示されるように、実施例１から実施例３及び比較例では、第１半導体光増幅部３０は、利得飽和領域で動作している。実施例１から実施例３及び比較例では、第１半導体光増幅部３０は、約８ｄＢ以上の大きな利得を有している。
　エラーベクトル振幅（ＥＶＭ）を用いて、実施例１から実施例３の光送信装置１及び比較例の光送信装置から出力される信号光５の品質を評価した。なお、第１多値光位相変調部１０から出力される信号光５（すなわち、第１半導体光増幅部３０で増幅される前の信号光５）は、９．５％のＥＶＭを有している。
　図１１に示されるように、実施例１の光送信装置１から出力される信号光５は９．６％のＥＶＭを有している。実施例１では、第１半導体光増幅部３０において、ＥＶＭが０．１％だけしか劣化していない。実施例２の光送信装置１から出力される信号光５は９．８％のＥＶＭを有している。実施例２では、第１半導体光増幅部３０において、ＥＶＭが０．３％だけしか劣化していない。実施例３の光送信装置１から出力される信号光５は９．６％のＥＶＭを有している。実施例３では、第１半導体光増幅部３０において、ＥＶＭが０．１％だけしか劣化していない。このように、実施例１から実施例３の光送信装置１は、相対的に低いエラーベクトル振幅（ＥＶＭ）を有している。
　これに対し、比較例の光送信装置から出力される信号光５は１１．６％のＥＶＭを有している。比較例では、第１半導体光増幅部３０において、ＥＶＭが２．１％も劣化している。比較例の光送信装置は、相対的に高いＥＶＭを有している。
　実施例１から実施例３及び比較例の上記結果は、図１０に示されるシミュレーション結果と整合している。すなわち、複数の第１井戸層３２ａの第１層数をｎ1とし、第１活性領域３２の第１長さをＬ1（μｍ）とすると、（ａ）ｎ1＝５、かつ、４００≦Ｌ1≦５６３、または、（ｂ）ｎ1＝６、かつ、３３６≦Ｌ1≦４７０、または、（ｃ）ｎ1＝７、かつ、２８０≦Ｌ1≦４３２、または、（ｄ）ｎ1＝８、かつ、２５２≦Ｌ1≦３９７、または、（ｅ）ｎ1＝９、かつ、２２４≦Ｌ1≦３５１、または、（ｆ）ｎ1＝１０、かつ、２００≦Ｌ1≦２９７である場合、光送信装置１は、向上された品質と強度とを有する光信号を出力することができる。
　本実施の形態の光送信装置１の効果を説明する。
　本実施の形態の光送信装置１は、第１多値光位相変調部１０と、第１半導体光増幅部３０とを備える。第１半導体光増幅部３０は、第１多値光位相変調部１０から出力された第１信号光（信号光５）を増幅する。第１半導体光増幅部３０は、第１活性領域３２を含む。第１活性領域３２は、複数の第１井戸層３２ａを含む第１多重量子井戸構造を含む。複数の第１井戸層３２ａの第１層数をｎ1とし、第１活性領域３２の第１長さをＬ1（μｍ）とすると、（ａ）ｎ1＝５、かつ、４００≦Ｌ1≦５６３、または、（ｂ）ｎ1＝６、かつ、３３６≦Ｌ1≦４７０、または、（ｃ）ｎ1＝７、かつ、２８０≦Ｌ1≦４３２、または、（ｄ）ｎ1＝８、かつ、２５２≦Ｌ1≦３９７、または、（ｅ）ｎ1＝９、かつ、２２４≦Ｌ1≦３５１、または、（ｆ）ｎ1＝１０、かつ、２００≦Ｌ1≦２９７である。そのため、光送信装置１から出力される光信号の品質と強度を向上させることができる。
　第１活性領域３２の第１長さＬ1が５６３μｍ以下であるため、光送信装置１を小型化することができる。光送信装置１は低コストで製造され得る。また、第１活性領域３２の第１長さＬ1の減少に伴う第１半導体光増幅部３０の消費電力の減少の程度は、第１半導体光増幅部３０の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1の減少に伴う第１半導体光増幅部３０の消費電力の減少の程度よりも大きい。本実施の形態では、第１半導体光増幅部３０は、例えば１ｍｍの活性領域長さ及び４層の井戸層を有する従来の半導体光増幅器に比べて、第１活性領域３２の第１長さＬ1が短く、かつ、第１半導体光増幅部３０の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1は多い。そのため、光送信装置１の消費電力は低減され得る。
　複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1が１０層以下であるため、第１半導体光増幅部３０へ注入されたキャリアを第１多重量子井戸構造の全体に伝搬させることができ、これらキャリアが熱として消費されることが防止される。そのため、光送信装置１の消費電力を低減させつつ、第１半導体光増幅部３０における利得を向上させることができる。本実施の形態の光送信装置１は、４００Ｇｂｉｔ／ｓのデータレートで動作可能なデータセンタ向けの光トランシーバの規格であるＯＩＦ（Optical　Internetworking　Forum）－４００ＺＲに適合した光トランシーバに適用され得る。
　本実施の形態の光送信装置１では、（ｇ）ｎ1＝５、かつ、５００≦Ｌ1≦５６３、または、（ｈ）ｎ1＝６、かつ、４２０≦Ｌ1≦４７０、または、（ｉ）ｎ1＝７、かつ、３５０≦Ｌ1≦４３２、または、（ｊ）ｎ1＝８、かつ、３１５≦Ｌ1≦３９７、または、（ｋ）ｎ1＝９、かつ、２８０≦Ｌ1≦３５１、または、（ｌ）ｎ1＝１０、かつ、２５０≦Ｌ1≦２９７である。そのため、光送信装置１から出力される光信号の強度をさらに向上させることができる。光送信装置１を小型化することができる。光送信装置１は低コストで製造され得る。光送信装置１の消費電力は低減され得る。
　実施の形態２．
　図１３を参照して、実施の形態２に係る光送信装置１ｂを説明する。本実施の形態の光送信装置１ｂは、実施の形態１の光送信装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。本実施の形態では、第１多値光位相変調部１０及び第１半導体光増幅部３０に加えて、半導体レーザであるレーザ光源３も、一枚の半導体基板８上に形成されている。
　本実施の形態の光送信装置１ｂは、実施の形態１の光送信装置１の効果に加えて、以下の効果を奏する。本実施の形態では、第１多値光位相変調部１０、第１半導体光増幅部３０及び半導体レーザ（レーザ光源３）は、一枚の半導体基板８上に形成されている。そのため、光送信装置１ｂは小型化され得る。光送信装置１ｂは低コストで製造され得る。光送信装置１ｂの消費電力は低減され得る。
　実施の形態３．
　図１４を参照して、実施の形態３に係る光送信装置１ｃを説明する。本実施の形態の光送信装置１ｃは、実施の形態１の光送信装置１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
　光送信装置１ｃは、第２多値光位相変調部５０と、第２半導体光増幅部６０と、第３光分波部４５と、偏波回転部７１と、第３光合波部７２とをさらに備える。第１多値光位相変調部１０と、第２多値光位相変調部５０と、第１半導体光増幅部３０と、第２半導体光増幅部６０と、第３光分波部４５とは、一枚の半導体基板８上に形成されてもよい。本実施の形態では、光送信装置１ｃは、ＤＰ－ＱＡＭ変調器の機能を有している。
　第３光分波部４５は、レーザ光源３から出力されたＣＷ光４を２つのＣＷ光４に分ける光分波器である。第３光分波部４５は、光入力部４６と、第１光出力部４７と、第２光出力部４８とを含む。第３光分波部４５は、例えば、１入力２出力（１×２）の多モード干渉（ＭＭＩ）光導波路、または、Ｙ分岐光導波路である。第３光分波部４５は、半導体光導波路である。レーザ光源３から出力されたＣＷ光４は、第３光分波部４５の光入力部４６に入射する。第１多値光位相変調部１０は、第１光出力部４７に光学的に接続されている。第２多値光位相変調部５０は、第２光出力部４８に光学的に接続されている。ＣＷ光４は、第３光分波部４５を通って、第１多値光位相変調部１０と、第２多値光位相変調部５０とに入射する。
　第１多値光位相変調部１０の第１光分波部１１は、第３光分波部４５から出力されたＣＷ光４をさらに２つのＣＷ光４に分ける。ＣＷ光４は、第１光分波部１１を通って、第１マッハツェンダ型光位相変調部１２と、第２マッハツェンダ型光位相変調部１３とに入射する。
　第１マッハツェンダ型光位相変調部１２は、第１位相変調光を出力する。第１位相変調光は、Ｘ偏波の第１信号光５ａの実数部であるＩｃｈ光信号である。第２マッハツェンダ型光位相変調部１３は、第２位相変調光を出力する。第２位相変調光は、Ｘ偏波の第１信号光５ａの虚数部であるＱｃｈ光信号である。第１光合波部１４は、第１位相変調光と、第１位相調整部１８で位相が調整された第２位相変調光とを合波して、Ｘ偏波の第１信号光５ａを出力する。第１半導体光増幅部３０は、第１信号光５ａを増幅する。
　第２多値光位相変調部５０は、第２光分波部５１と、第３マッハツェンダ型光位相変調部５２と、第４マッハツェンダ型光位相変調部５３と、第２位相調整部５８と、第２光合波部５４とを含む。
　第２光分波部５１は、第３光分波部４５から出力されたＣＷ光４をさらに２つのＣＷ光４に分ける光分波器である。第２光分波部５１は、例えば、１入力２出力（１×２）の多モード干渉（ＭＭＩ）光導波路、または、Ｙ分岐光導波路である。第２光分波部５１は、半導体光導波路である。ＣＷ光４は、第２光分波部５１を通って、第３マッハツェンダ型光位相変調部５２と、第４マッハツェンダ型光位相変調部５３とに入射する。
　第３マッハツェンダ型光位相変調部５２は、第２光分波部５１の一方の光出力部に接続されている。第３マッハツェンダ型光位相変調部５２は、半導体マッハツェンダ型光位相変調器である。第３マッハツェンダ型光位相変調部５２は、一対の第３電極５２ａ，５２ｂを含む。一対の第３電極５２ａ，５２ｂには、変調信号出力器２０から、第３変調信号が印加される。第３マッハツェンダ型光位相変調部５２は、単相駆動されてもよいし、差動駆動されてもよい。変調信号出力器２０から出力される第３変調信号は、第１電気アンプ２１によって増幅される。
　一対の第３電極５２ａ，５２ｂには、バイアス電圧コントローラ２３から、第３バイアス電圧が印加される。バイアス電圧コントローラ２３から出力される第３バイアス電圧は、第２電気アンプ２４によって増幅される。第３変調信号及び第３バイアス電圧は、第３マッハツェンダ型光位相変調部５２を伝搬するＣＷ光４の位相を変化させる。第３マッハツェンダ型光位相変調部５２は、第３位相変調光を出力する。第３位相変調光は、Ｙ偏波の第２信号光５ｂの実数部であるＩｃｈ光信号である。Ｙ偏波は、Ｘ偏波と、偏波方向が９０度異なっている。
　第４マッハツェンダ型光位相変調部５３は、第２光分波部５１の他方の光出力部に接続されている。第４マッハツェンダ型光位相変調部５３は、半導体マッハツェンダ型光位相変調器である。第４マッハツェンダ型光位相変調部５３は、一対の第４電極５３ａ，５３ｂを含む。一対の第４電極５３ａ，５３ｂには、変調信号出力器２０から、第４変調信号が印加される。第４マッハツェンダ型光位相変調部５３は、単相駆動されてもよいし、差動駆動されてもよい。変調信号出力器２０から出力される第４変調信号は、第１電気アンプ２１によって増幅される。
　一対の第４電極５３ａ，５３ｂには、バイアス電圧コントローラ２３から、第４バイアス電圧が印加される。バイアス電圧コントローラ２３から出力される第４バイアス電圧は、第２電気アンプ２４によって増幅される。第４変調信号及び第４バイアス電圧は、第４マッハツェンダ型光位相変調部５３を伝搬するＣＷ光４の位相を変化させる。第４マッハツェンダ型光位相変調部５３は、第４位相変調光を出力する。第４位相変調光は、Ｙ偏波の第２信号光５ｂの虚数部であるＱｃｈ光信号である。
　第２位相調整部５８は、第４マッハツェンダ型光位相変調部５３と第２光合波部５４との間に配置されている。第２位相調整部５８は、第３位相変調光と第４位相変調光との間に位相差（例えば、π／２）を与える光位相調整器である。第２位相調整部５８には、位相調整電圧コントローラ２６から、位相調整電圧が印加される。本実施の形態では、第２位相調整部５８は、第４マッハツェンダ型光位相変調部５３と第２光合波部５４との間に設けられているが、第２位相調整部５８は、第３マッハツェンダ型光位相変調部５２と第２光合波部５４との間に設けられてもよいし、第２位相調整部５８は、第３マッハツェンダ型光位相変調部５２と第２光合波部５４との間と第４マッハツェンダ型光位相変調部５３と第２光合波部５４との間とに設けられてもよい。
　第２光合波部５４は、第３位相変調光と第４位相変調光とを合波する光合波器である。第２光合波部５４は、例えば、２入力１出力（２×１）の多モード干渉（ＭＭＩ）光導波路、または、Ｙ合波光導波路である。第３マッハツェンダ型光位相変調部５２は、第２光合波部５４の一方の光入力部に接続されている。第４マッハツェンダ型光位相変調部５３は、第２光合波部５４の他方の光入力部に接続されている。第２光合波部５４は、第３位相変調光と、第２位相調整部５８で位相が調整された第４位相変調光とを合波して、Ｙ偏波の第２信号光５ｂを出力する。第２光合波部５４は、半導体光導波路である。
　第２半導体光増幅部６０は、第２信号光５ｂを増幅する半導体光アンプである。光学利得コントローラ４０は、第２半導体光増幅部６０に注入される電流の大きさを制御して、第２半導体光増幅部６０の利得を制御する。光学利得コントローラ４０は、第２半導体光増幅部６０を、例えば、第２半導体光増幅部６０の利得飽和領域で動作させてもよい。
　図１５を参照して、第２半導体光増幅部６０は、第１半導体光増幅部３０と同様の構成を有している。第２半導体光増幅部６０は、例えば、ｎ型半導体層３１と、一対の光閉じ込め層６３ａ，６３ｂと、第２活性領域６２と、ｐ型半導体層６５ａ，６５ｂと、電流ブロック層６６ａ，６６ｂと、ｐ型コンタクト層６７と、ｎ型電極６８と、ｐ型電極６９とを含む。ｎ型半導体層３１は、半導体基板８の一部であってもよい。ｎ型半導体層３１は、例えば、ｎ－ＩｎＰ層である。ｎ型半導体層３１は、リッジ部６１ｒを含む。
　光閉じ込め層６３ａは、リッジ部６１ｒ上に設けられている。第２活性領域６２は、光閉じ込め層６３ａ上に設けられている。光閉じ込め層６３ｂは、第２活性領域６２上に設けられている。第２活性領域６２は、一対の光閉じ込め層６３ａ，６３ｂによって挟まれている。一対の光閉じ込め層６３ａ，６３ｂは、第２半導体光増幅部６０を伝搬する第２信号光５ｂを、主に、一対の光閉じ込め層６３ａ，６３ｂ及び第２活性領域６２に閉じ込める。
　ｐ型半導体層６５ｂは、光閉じ込め層６３ｂ上に設けられている。ｎ型半導体層３１に近位するリッジ部６１ｒの一部の両側は、ｐ型半導体層６５ａによって埋め込まれている。ｐ型半導体層６５ａ，６５ｂは、例えば、ｐ－ＩｎＰ層である。電流ブロック層６６ａ，６６ｂは、ｐ型半導体層６５ａ上に設けられている。リッジ部６１ｒの残部、一対の光閉じ込め層６３ａ，６３ｂ、第２活性領域６２及びｐ型半導体層６５ｂの一部の両側は、電流ブロック層６６ａ，６６ｂによって埋め込まれている。電流ブロック層６６ａ，６６ｂは、ｎ型電極６８とｐ型電極６９との間を流れる電流を、第２活性領域６２に集中させる。電流ブロック層６６ａ，６６ｂは、ｎ－ＩｎＰ層またはＦｅ添加ＩｎＰ層である。
　ｐ型半導体層６５ｂは、電流ブロック層６６ａ，６６ｂ上にも設けられている。ｐ型コンタクト層６７は、ｐ型半導体層６５ｂ上に設けられている。ｐ型コンタクト層６７は、ｐ－ＩｎＧａＡｓ層である。ｎ型電極６８は、ｎ型半導体層３１の裏面（第２活性領域６２から遠位するｎ型半導体層３１上の表面）上に設けられている。ｐ型電極６９は、ｐ型コンタクト層６７上に設けられている。ｐ型電極６９は、ｐ型コンタクト層６７にオーミック接触している。
　第２活性領域６２は、第２信号光５ｂが伝搬する方向に沿って、第２長さＬ2（図１４を参照）を有する。第２活性領域６２の第２活性領域６２の第２長さＬ2は、例えば、第２信号光５ｂが伝搬する方向に沿う第２半導体光増幅部６０の長さに等しい。第２活性領域６２は、第２多重量子井戸（ＭＱＷ）構造を含む。第２多重量子井戸構造は、複数の第２井戸層６２ａと、複数の第２障壁層６２ｂとを含む。第２井戸層６２ａの材料は、例えば、アンドープのＩｎＧａＡｓＰである。第２障壁層６２ｂの材料は、例えば、アンドープのＩｎＧａＡｓＰである。第２井戸層６２ａのバンドギャップエネルギーは、第２障壁層６２ｂのバンドギャップエネルギーよりも小さい。
　光送信装置１ｃから出力される信号光５の品質及び光強度は、第２半導体光増幅部６０の複数の第２井戸層６２ａの第２層数ｎ2と第２活性領域６２の第２長さＬ2（μｍ）とにも依存する。向上された品質と強度とを有する光信号を出力し得る第２層数ｎ2と第２長さＬ2との組み合わせは、図１６に示されるバーの上限とバーの下限とによって規定される範囲によって与えられる。バーの上限は、第２半導体光増幅部６０から出力される第２信号光５ｂの、１０％のＥＶＭによって規定され、バーの下限は８．８ｄＢの第２半導体光増幅部６０の利得によって規定される。
　向上された品質と強度とを有する光信号を出力し得る第２層数ｎ2と第２長さＬ2との組み合わせは、具体的には、（ｍ）ｎ2＝５、かつ、４００≦Ｌ2≦５６３、または、（ｎ）ｎ2＝６、かつ、３３６≦Ｌ2≦４７０、または、（ｏ）ｎ2＝７、かつ、２８０≦Ｌ2≦４３２、または、（ｐ）ｎ2＝８、かつ、２５２≦Ｌ2≦３９７、または、（ｑ）ｎ2＝９、かつ、２２４≦Ｌ2≦３５１、または、（ｒ）ｎ2＝１０、かつ、２００≦Ｌ2≦２９７である。
　特定的には、第２層数ｎ2と第２長さＬ2との組み合わせは、図１６に示されるバーの上限と黒点とによって規定される範囲によって与えられる。バーの上限は、第２半導体光増幅部６０から出力される第２信号光５ｂの、１０％のＥＶＭによって規定され、黒点は１１ｄＢの第２半導体光増幅部６０の利得によって規定される。具体的には、（ｓ）ｎ2＝５、かつ、５００≦Ｌ2≦５６３、または、（ｔ）ｎ2＝６、かつ、４２０≦Ｌ2≦４７０、または、（ｕ）ｎ2＝７、かつ、３５０≦Ｌ2≦４３２、または、（ｖ）ｎ2＝８、かつ、３１５≦Ｌ2≦３９７、または、（ｗ）ｎ2＝９、かつ、２８０≦Ｌ2≦３５１、または、（ｘ）ｎ2＝１０、かつ、２５０≦Ｌ2≦２９７である。
　第２層数ｎ2と第２長さＬ2との組み合わせは、ｎ2＝５、かつ、４００≦Ｌ2≦５００であってもよい。第２層数ｎ2と第２長さＬ2との組み合わせは、ｎ2＝６、かつ、３３６≦Ｌ2≦４００であってもよいし、ｎ2＝６、かつ、３５０≦Ｌ2≦４００であってもよい。第２層数ｎ2と第２長さＬ2との組み合わせは、ｎ2＝７、かつ、３００≦Ｌ2≦４００であってもよい。第２層数ｎ2と第２長さＬ2との組み合わせは、ｎ2＝８、かつ、３００≦Ｌ2≦３９７であってもよい。
　第２半導体光増幅部６０の複数の第２井戸層６２ａの第２層数ｎ2は、第１半導体光増幅部３０の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1に等しく、かつ、第２半導体光増幅部６０の第２活性領域６２の第２長さＬ2（μｍ）は、第１半導体光増幅部３０の第１活性領域３２の第１長さＬ1（μｍ）に等しくてもよい。第２半導体光増幅部６０の複数の第２井戸層６２ａの第２層数ｎ2は、第１半導体光増幅部３０の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1と異なっていてもよい。第２半導体光増幅部６０の第２活性領域６２の第２長さＬ2（μｍ）は、第１半導体光増幅部３０の第１活性領域３２の第１長さＬ1（μｍ）と異なっていてもよい。
　偏波回転部７１は、第２半導体光増幅部６０で増幅された第２信号光５ｂの偏波方向を、９０度回転させる。偏波回転部７１は、例えば、二分の一波長板である。第３光合波部７２は、第１信号光５ａと第２信号光５ｂとを合波して、信号光５を出力する。こうして、光送信装置１ｃは、光信号である信号光５を出力する。
　本実施の形態の光送信装置１ｃは、実施の形態１の光送信装置１の効果に加えて以下の効果を奏する。
　本実施の形態の光送信装置１ｃは、光分波部（第３光分波部４５）と、第２多値光位相変調部５０と、第２半導体光増幅部６０とをさらに備える。光分波部（第３光分波部４５）は、光入力部４６と、第１光出力部４７と、第２光出力部４８とを含む。第２半導体光増幅部６０は、第２多値光位相変調部５０から出力された第２信号光５ｂを増幅する。第１多値光位相変調部１０は、第１光出力部４７に光学的に接続されている。第２多値光位相変調部５０は、第２光出力部４８に光学的に接続されている。第２半導体光増幅部６０は、第２活性領域６２を含む。第２活性領域６２は、複数の第２井戸層６２ａを含む第２多重量子井戸構造を含む。複数の第２井戸層６２ａの第２層数をｎ2とし、第２活性領域６２の第２長さをＬ2（μｍ）とすると、（ｍ）ｎ2＝５、かつ、４００≦Ｌ2≦５６３、または、（ｎ）ｎ2＝６、かつ、３３６≦Ｌ2≦４７０、または、（ｏ）ｎ2＝７、かつ、２８０≦Ｌ2≦４３２、または、（ｐ）ｎ2＝８、かつ、２５２≦Ｌ2≦３９７、または、（ｑ）ｎ2＝９、かつ、２２４≦Ｌ2≦３５１、または、（ｒ）ｎ2＝１０、かつ、２００≦Ｌ2≦２９７である。そのため、光送信装置１ｃから出力される光信号の品質と強度を向上させることができる。
　第２活性領域６２の第２長さＬ2が５６３μｍ以下であるため、光送信装置１ｃを小型化することができる。光送信装置１ｃは低コストで製造され得る。また、第２活性領域６２の第２長さＬ2の減少に伴う第２半導体光増幅部６０の消費電力の減少の程度は、第２半導体光増幅部６０の複数の第２井戸層６２ａの第２層数ｎ2の減少に伴う第２半導体光増幅部６０の消費電力の減少の程度よりも大きい。本実施の形態では、第２半導体光増幅部６０は、例えば１ｍｍの活性領域長さ及び４層の井戸層を有する従来の半導体光増幅器に比べて、第２活性領域６２の第２長さＬ2が短く、かつ、第２半導体光増幅部６０の複数の第２井戸層６２ａの第２層数ｎ2は多い。そのため、光送信装置１ｃの消費電力は低減され得る。
　複数の第２井戸層６２ａの第２層数ｎ2が１０層以下であるため、第２半導体光増幅部６０へ注入されたキャリアを第２多重量子井戸構造の全体に伝搬させることができ、これらキャリアが熱として消費されることが防止される。そのため、光送信装置１ｃの消費電力を低減させつつ、第２半導体光増幅部６０における利得を向上させることができる。光送信装置１ｃは、光信号の多値度を上げることができる。本実施の形態の光送信装置１ｃは、４００Ｇｂｉｔ／ｓのデータレートで動作可能なデータセンタ向けの光トランシーバの規格であるＯＩＦ（Optical　Internetworking　Forum）－４００ＺＲに適合した光トランシーバに適用され得る。
　本実施の形態の光送信装置１ｃでは、（ｓ）ｎ2＝５、かつ、５００≦Ｌ2≦５６３、または、（ｔ）ｎ2＝６、かつ、４２０≦Ｌ2≦４７０、または、（ｕ）ｎ2＝７、かつ、３５０≦Ｌ2≦４３２、または、（ｖ）ｎ2＝８、かつ、３１５≦Ｌ2≦３９７、または、（ｗ）ｎ2＝９、かつ、２８０≦Ｌ2≦３５１、または、（ｘ）ｎ2＝１０、かつ、２５０≦Ｌ2≦２９７である。そのため、光送信装置１ｃから出力される光信号の強度をさらに向上させることができる。光送信装置１ｃを小型化することができる。光送信装置１ｃは低コストで製造され得る。光送信装置１ｃの消費電力は低減され得る。
　本実施の形態の光送信装置１ｃでは、第２半導体光増幅部６０の複数の第２井戸層６２ａの第２層数ｎ2は、第１半導体光増幅部３０の複数の第１井戸層３２ａの第１層数ｎ1に等しく、かつ、第２半導体光増幅部６０の第２活性領域６２の第２長さＬ2（μｍ）は、第１半導体光増幅部３０の第１活性領域３２の第１長さＬ1（μｍ）に等しくてもよい。そのため、第１半導体光増幅部３０の第１の光増幅特性と第２半導体光増幅部６０の第２の光増幅特性とを揃えることができる。光学利得コントローラ４０を用いた第１半導体光増幅部３０及び第２半導体光増幅部６０の制御が簡素化され得る。また、第１半導体光増幅部３０と第２半導体光増幅部６０とは同一工程で形成され得る。光送信装置１ｃの製造コストが低減され得る。
　実施の形態４．
　図１７を参照して、実施の形態４に係る光送信装置１ｄを説明する。本実施の形態の光送信装置１ｄは、実施の形態３の光送信装置１ｃと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。本実施の形態では、第１多値光位相変調部１０、第２多値光位相変調部５０、第１半導体光増幅部３０及び第２半導体光増幅部６０に加えて、半導体レーザであるレーザ光源３も、一枚の半導体基板８上に形成されている。
　本実施の形態の光送信装置１ｄは、実施の形態３の光送信装置１ｃの効果に加えて、以下の効果を奏する。本実施の形態では、第１多値光位相変調部１０、第２多値光位相変調部５０、第１半導体光増幅部３０、第２半導体光増幅部６０及び半導体レーザ（レーザ光源３）は、一枚の半導体基板８上に形成されている。そのため、光送信装置１ｄは小型化され得る。光送信装置１ｄは低コストで製造され得る。光送信装置１ｄの消費電力は低減され得る。
　今回開示された実施の形態１－４はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
　１，１ｂ，１ｃ，１ｄ　光送信装置、３　レーザ光源、４　ＣＷ光、５　信号光、５ａ　第１信号光、５ｂ　第２信号光、８　半導体基板、１０　第１多値光位相変調部、１１　第１光分波部、１２　第１マッハツェンダ型光位相変調部、１２ａ，１２ｂ　第１電極、１３　第２マッハツェンダ型光位相変調部、１３ａ，１３ｂ　第２電極、１４　第１光合波部、１８　第１位相調整部、２０　変調信号出力器、２１　第１電気アンプ、２３　バイアス電圧コントローラ、２４　第２電気アンプ、２６　位相調整電圧コントローラ、３０　第１半導体光増幅部、３１　ｎ型半導体層、３１ｒ，６１ｒ　リッジ部、３２　第１活性領域、３２ａ　第１井戸層、３２ｂ　第１障壁層、３３ａ，３３ｂ，６３ａ，６３ｂ　光閉じ込め層、３５ａ，３５ｂ，６５ａ，６５ｂ　ｐ型半導体層、３６ａ，３６ｂ，６６ａ，６６ｂ　電流ブロック層、３７，６７　ｐ型コンタクト層、３８，６８　ｎ型電極、３９，６９　ｐ型電極、４０　光学利得コントローラ、４１，４２，７６，７７　領域、４５　第３光分波部、４６　光入力部、４７　第１光出力部、４８　第２光出力部、５０　第２多値光位相変調部、５１　第２光分波部、５２　第３マッハツェンダ型光位相変調部、５２ａ，５２ｂ　第３電極、５３　第４マッハツェンダ型光位相変調部、５３ａ，５３ｂ　第４電極、５４　第２光合波部、５８　第２位相調整部、６０　第２半導体光増幅部、６２　第２活性領域、６２ａ　第２井戸層、６２ｂ　第２障壁層、７１　偏波回転部、７２　第３光合波部。

Claims (11)

  1. 　第１多値光位相変調部と、
    　前記第１多値光位相変調部から出力された第１信号光を増幅する第１半導体光増幅部とを備え、
    　前記第１半導体光増幅部は第１活性領域を含み、前記第１活性領域は複数の第１井戸層を含む第１多重量子井戸構造を含み、
    　前記複数の第１井戸層の第１層数をｎ1とし、前記第１活性領域の第１長さをＬ1（μｍ）とすると、
    　ｎ1＝５、かつ、４００≦Ｌ1≦５６３、または、
    　ｎ1＝６、かつ、３３６≦Ｌ1≦４７０、または、
    　ｎ1＝７、かつ、２８０≦Ｌ1≦４３２、または、
    　ｎ1＝８、かつ、２５２≦Ｌ1≦３９７、または、
    　ｎ1＝９、かつ、２２４≦Ｌ1≦３５１、または、
    　ｎ1＝１０、かつ、２００≦Ｌ1≦２９７である、光送信装置。
  2. 　ｎ1＝５、かつ、５００≦Ｌ1≦５６３、または、
    　ｎ1＝６、かつ、４２０≦Ｌ1≦４７０、または、
    　ｎ1＝７、かつ、３５０≦Ｌ1≦４３２、または、
    　ｎ1＝８、かつ、３１５≦Ｌ1≦３９７、または、
    　ｎ1＝９、かつ、２８０≦Ｌ1≦３５１、または、
    　ｎ1＝１０、かつ、２５０≦Ｌ1≦２９７である、請求項１に記載の光送信装置。
  3. 　ｎ1＝５、かつ、４００≦Ｌ1≦５００、または、
    　ｎ1＝６、かつ、３３６≦Ｌ1≦４００、または、
    　ｎ1＝７、かつ、３００≦Ｌ1≦４００、または、
    　ｎ1＝８、かつ、３００≦Ｌ1≦３９７である、請求項１に記載の光送信装置。
  4. 　前記第１半導体光増幅部は、前記第１半導体光増幅部の利得飽和領域で動作するように制御されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光送信装置。
  5. 　前記第１多値光位相変調部へ光を出力する半導体レーザをさらに備え、
    　前記第１多値光位相変調部、前記第１半導体光増幅部及び前記半導体レーザは、一枚の半導体基板上に形成されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光送信装置。
  6. 　光入力部と、第１光出力部と、第２光出力部とを含む光分波部と、
    　第２多値光位相変調部と、
    　前記第２多値光位相変調部から出力された第２信号光を増幅する第２半導体光増幅部とをさらに備え、
    　前記第１多値光位相変調部は、前記第１光出力部に光学的に接続されており、
    　前記第２多値光位相変調部は、前記第２光出力部に光学的に接続されており、
    　前記第２半導体光増幅部は第２活性領域を含み、前記第２活性領域は複数の第２井戸層を含む第２多重量子井戸構造を含み、
    　前記複数の第２井戸層の第２層数をｎ2とし、前記第２活性領域の第２長さをＬ2（μｍ）とすると、
    　ｎ2＝５、かつ、４００≦Ｌ2≦５６３、または、
    　ｎ2＝６、かつ、３３６≦Ｌ2≦４７０、または、
    　ｎ2＝７、かつ、２８０≦Ｌ2≦４３２、または、
    　ｎ2＝８、かつ、２５２≦Ｌ2≦３９７、または、
    　ｎ2＝９、かつ、２２４≦Ｌ2≦３５１、または、
    　ｎ2＝１０、かつ、２００≦Ｌ2≦２９７である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光送信装置。
  7. 　ｎ2＝５、かつ、５００≦Ｌ2≦５６３、または、
    　ｎ2＝６、かつ、４２０≦Ｌ2≦４７０、または、
    　ｎ2＝７、かつ、３５０≦Ｌ2≦４３２、または、
    　ｎ2＝８、かつ、３１５≦Ｌ2≦３９７、または、
    　ｎ2＝９、かつ、２８０≦Ｌ2≦３５１、または、
    　ｎ2＝１０、かつ、２５０≦Ｌ2≦２９７である、請求項６に記載の光送信装置。
  8. 　ｎ2＝５、かつ、４００≦Ｌ2≦５００、または、
    　ｎ2＝６、かつ、３３６≦Ｌ2≦４００、または、
    　ｎ2＝７、かつ、３００≦Ｌ2≦４００、または、
    　ｎ2＝８、かつ、３００≦Ｌ2≦３９７である、請求項６に記載の光送信装置。
  9. 　前記第２層数ｎ2は、前記第１層数ｎ1に等しく、
    　前記第２長さＬ2（μｍ）は、前記第１長さＬ1（μｍ）に等しい、請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の光送信装置。
  10. 　前記第２半導体光増幅部は、前記第２半導体光増幅部の利得飽和領域で動作するように制御されている、請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の光送信装置。
  11. 　前記光入力部へ光を出力する半導体レーザをさらに備え、
    　前記第１多値光位相変調部、前記第１半導体光増幅部、前記光分波部及び前記半導体レーザは、一枚の半導体基板上に形成されている、請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の光送信装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022056979A (ja) * 2020-09-30 2022-04-11 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子及びそれを用いた光変調デバイス並びに光送信装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10754091B1 (en) * 2019-03-18 2020-08-25 Inphi Corporation Integrated coherent optical transceiver, light engine

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0334591A (ja) * 1989-06-30 1991-02-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 量子井戸半導体レーザ素子
JPH06342959A (ja) * 1993-03-12 1994-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多重量子井戸半導体レーザ及びそれを用いた光通信システム
US5375135A (en) * 1992-04-15 1994-12-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
JPH0722692A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Hitachi Ltd 半導体レーザ
JPH0983059A (ja) * 1995-09-08 1997-03-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レーザ
JPH09129970A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Nec Corp レーザダイオード素子
JP2000340881A (ja) * 1999-03-25 2000-12-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置、半導体レーザ装置を用いた変調信号発生装置、および半導体レーザ装置を用いた測定装置
JP2017153068A (ja) * 2016-02-19 2017-08-31 三菱電機株式会社 光送信器
US20180309267A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Finisar Sweden Ab Optical device and method for controlling such a device

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5168534A (en) * 1991-12-09 1992-12-01 United Technologies Corporation Cascaded optic modulator arrangement
JPH05291690A (ja) * 1992-04-15 1993-11-05 Sharp Corp 半導体レーザ装置
JPH05291689A (ja) * 1992-04-15 1993-11-05 Sharp Corp 半導体レーザ装置
JP3195159B2 (ja) * 1993-11-25 2001-08-06 株式会社東芝 光半導体素子
JP2003289175A (ja) * 2002-01-28 2003-10-10 Sharp Corp 半導体レーザ素子
JP2004111535A (ja) * 2002-09-17 2004-04-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
CN101065915B (zh) * 2004-08-05 2012-12-05 Jds尤尼弗思公司 具有电压感应光学吸收的光学马赫-曾德调制器的偏压控制方法和设备
JP4067518B2 (ja) * 2004-09-03 2008-03-26 日本電信電話株式会社 光増幅素子
JP4466861B2 (ja) * 2005-06-27 2010-05-26 横河電機株式会社 Ｑｐｓｋ光変調装置
US7257283B1 (en) * 2006-06-30 2007-08-14 Intel Corporation Transmitter-receiver with integrated modulator array and hybrid bonded multi-wavelength laser array
US8582981B2 (en) * 2007-01-15 2013-11-12 Fujitsu Limited Optical transmitter and control method therefor
JP4794505B2 (ja) 2007-06-15 2011-10-19 富士通株式会社 半導体光増幅装置、半導体光増幅システム及び半導体光集積素子
US8306433B2 (en) 2007-06-25 2012-11-06 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Optical modulation signal generating device and optical modulation signal generating method
JP2009170602A (ja) * 2008-01-15 2009-07-30 Anritsu Corp 半導体発光素子およびそれを用いた光ファイバ増幅器
WO2010016295A1 (ja) * 2008-08-06 2010-02-11 日本電気株式会社 波長可変光送信機
JP4949496B2 (ja) * 2010-02-26 2012-06-06 住友大阪セメント株式会社 光周波数コム発生装置及びそれを用いた光パルス発生装置、並びに光周波数コム発生方法及びそれを用いた光パルス発生方法
US8760752B2 (en) * 2011-03-07 2014-06-24 Alcatel Lucent Tunable optical frequency comb generator
JP5946312B2 (ja) * 2011-05-23 2016-07-06 日本オクラロ株式会社 光出力モジュール、光送受信機、及び光伝送システム
JPWO2013115179A1 (ja) * 2012-01-30 2015-05-11 古河電気工業株式会社 半導体光素子、集積型半導体光素子および半導体光素子モジュール
JP2013168500A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Mitsubishi Electric Corp 光半導体装置
JP5868271B2 (ja) 2012-06-26 2016-02-24 三菱電機株式会社 光送信装置および光送信方法
WO2015087380A1 (ja) * 2013-12-09 2015-06-18 三菱電機株式会社 レーザレーダ装置
JPWO2015122367A1 (ja) * 2014-02-13 2017-03-30 古河電気工業株式会社 集積型半導体レーザ素子および半導体レーザモジュール
US9287993B1 (en) * 2014-10-31 2016-03-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy RF channelizer based on parametrically generated combs derived from a single master seed
JP6661913B2 (ja) * 2015-07-28 2020-03-11 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光モジュール、及びこれを用いた光送信機
US10200130B2 (en) 2016-02-19 2019-02-05 Mitsubishi Electric Corporation Optical transmitter
US10678074B2 (en) * 2017-01-10 2020-06-09 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor optical amplifier, method for manufacturing same, and optical phase modulator

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0334591A (ja) * 1989-06-30 1991-02-14 Furukawa Electric Co Ltd:The 量子井戸半導体レーザ素子
US5375135A (en) * 1992-04-15 1994-12-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
JPH06342959A (ja) * 1993-03-12 1994-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多重量子井戸半導体レーザ及びそれを用いた光通信システム
JPH0722692A (ja) * 1993-06-30 1995-01-24 Hitachi Ltd 半導体レーザ
JPH0983059A (ja) * 1995-09-08 1997-03-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体レーザ
JPH09129970A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Nec Corp レーザダイオード素子
JP2000340881A (ja) * 1999-03-25 2000-12-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置、半導体レーザ装置を用いた変調信号発生装置、および半導体レーザ装置を用いた測定装置
JP2017153068A (ja) * 2016-02-19 2017-08-31 三菱電機株式会社 光送信器
US20180309267A1 (en) * 2017-04-19 2018-10-25 Finisar Sweden Ab Optical device and method for controlling such a device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022056979A (ja) * 2020-09-30 2022-04-11 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子及びそれを用いた光変調デバイス並びに光送信装置

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