(57)【要約】【課題】光デバイスの試験を短時間で行うことのできる構成を提供する。【解決手段】光デバイスは、基板に形成された光送信回路と、運用時に前記光送信回路で生成される光信号を前記基板の端面から出力し、試験時に前記基板の端面からテスト光が入力される第１ポートと、前記第１ポートから入力される前記テスト光を検出する光検出器と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された光送信回路と、
運用時に前記光送信回路で生成される光信号を前記基板の端面から出力し、試験時に前記基板の端面からテスト光が入力される第１ポートと、
前記第１ポートから入力される前記テスト光を検出する光検出器と、
を有する光デバイス。
【請求項２】
前記第１ポートと前記光送信回路とを接続する第１光導波路と、
前記第１光導波路に設けられるタップ導波路と、
を有し、
前記光検出器は前記タップ導波路に接続されている、
請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記第１ポートと前記光送信回路との間で分岐する第２光導波路及び第３光導波路と、
前記第２光導波路に設けられる第１の方向性結合器と、
前記第３光導波路に設けられる第２の方向性結合器と、
を有し、
前記光検出器は、前記第１の方向性結合器に接続される第１の光検出器と、前記第２の方向性結合器に接続される第２の光検出器を含む、
請求項１に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記第１の光検出器に接続される第１の試験用パッドと、前記第２の光検出器に接続される第２の試験用パッド、
を有し、前記第１の試験用パッドと前記第２の試験用パッドは、前記光送信回路の光変調器の出力に接続される電極パッド群と同じ側に配置される、
請求項３に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記第１の光検出器に接続される第１の試験用パッドと、前記第２の光検出器に接続される第２の試験用パッド、
を有し、前記第１の試験用パッドと前記第２の試験用パッドは、前記光送信回路の光変調器の出力に接続される電極パッド群と反対側に配置される、
請求項３に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記第１ポートと前記光送信回路との間で分岐する第２光導波路及び第３光導波路と、
前記第２光導波路に設けられる第１の方向性結合器と、
前記第３光導波路に設けられる第２の方向性結合器と、
を有し、
前記光検出器は、
前記第１の方向性結合器に接続されて前記運用時に前記光信号の第１部分をモニタし、前記試験時に前記テスト光の第１部分を検出する第１のモニタ検出器と、
前記第２の方向性結合器に接続されて前記運用時に前記光信号の第２部分をモニタし、前記試験時に前記テスト光の第２部分を検出する第２のモニタ検出器、
を含む、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光デバイスと、
前記光デバイスに光を供給する光源と、
を有する光モジュール。
【請求項８】
チップに切断された光デバイスの基板の端面に位置し運用時に光信号を出力する第１ポートにテスト光を入力し、
前記テスト光を光送信側に設けられた光検出器で検出して、前記第１ポートのファイバ接続損失を評価する、
光デバイスの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信で用いられる光デバイスとこれを用いた光モジュール、及び光デバイスの試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信に用いられる光トランシーバの小型化のために、シリコン基板上に、光変調器、受光素子、光合分波器等の種々の光素子を集積した光ＩＣ（Integrated  Circuit：集積回路）が開発されている。
【０００３】
光ＩＣの量産工程では個々のチップを試験する。チップに切断する前のウエハ状態で個々のチップの試験を行うと、効率が良い。ウエハ状態で試験する場合、ウエハ上のチップ領域に形成された電極パッドにプローブをあてて電気信号を入出力し、スクライブ領域のウエハ表面で、光ファイバにより光を入出力する。
【０００４】
図１に示すように、ウエハ表面から光を入出力するために、スクライブ領域にグレーティングカプラ（図中、「ＧＣ」と表記）が配置されている。受信信号（Rx-Sig）入力用のＧＣ、送信及び検波用の光を入力するＧＣ（図中、「Tx入力、Rx-LO入力」と表記）、送信（Tx）用のＧＣなどが設けられる。これらのＧＣに光ファイバの端面を近接させて、光を入出力する。
【０００５】
ＧＣからチップ領域に向かって延びる光導波路を、送信回路の信号出力ポートＰout、受信回路の信号入力ポートＰin、及び送受信に共通の光入力ポートＰcomに、それぞれ接続する。これにより、ウエハ表面から送信回路と受信回路に光を入力して、ウエハ状態でチップ試験が可能になる。試験の終了後に、ウエハはダイシングラインでカットされ、個々の光ＩＣチップに分離される。試験に用いたＧＣは、光ＩＣチップから切り離されてチップ上に残らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８６８０３号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１８／０２９２６８０明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１の構成では、チップ端面での光ファイバと光導波路の間の接続損失を評価することができない。そこで、ダイシング後に、チップ端面に光ファイバアレイを押し当てて光導波路に光を直接入射することが考えられる。しかし、この方法では複数の光ファイバの光軸を光導波路コアに合わせ込む光軸調芯が必要になる。シリコンフォトニクス技術で作製される光ＩＣの光導波路はサイズが小さく、光軸調芯に時間がかかる。
【０００８】
本発明は、光デバイスの試験を短時間で行うことのできる構成と手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一つの態様では、光デバイスは、
基板に形成された光送信回路と、
運用時に前記光送信回路で生成される光信号を前記基板の端面から出力し、試験時に前記基板の端面からテスト光が入力される第１ポートと、
前記第１ポートから入力される前記テスト光を検出する光検出器と、
を有する。
【発明の効果】
【００１０】
光デバイスの試験を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ウエハ状態でのチップ試験の構成を示す模式図である。
【図２】チップ端面での試験のために考えられる構成を示す図である。
【図３】第１実施形態の光デバイスの構成を示す模式図である。
【図４】第２実施形態の光デバイスの構成を示す模式図である。
【図５】第３実施形態の光デバイスの構成を示す模式図である。
【図６】第４実施形態の光デバイスの構成を示す模式図である。
【図７】実施形態の光デバイスを用いた光モジュールの構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態では、デバイスの基板の端面で、光導波路と光ファイバとの接続損失を短時間で測定することのできる構成を実現する。実施形態の具体的な構成を説明する前に、実施形態に至る過程で考えられる構成と、そこで生じる課題を説明する。
【００１３】
図２は、ファイバ接続損失の試験のために考えられる光デバイスの構成を示す。光デバイスの一例である光ＩＣ１０は、光変調器（modXI，modXQ，modYI，modYQ）を有する光送信回路Ｔｘと、受光素子（PDXI，PDXQ，PDYI，PDYQ）を有する光受信回路Ｒｘを有する。
【００１４】
光受信回路Ｒｘは、受光素子の他に、可変光アテネータＶＯＡ１、モニタ検出器ｍＰＤ１及びｍＰＤ２、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、偏波ローテータＰＲ１、及び９０度ハイブリッド光ミキサ（90Hybrid）等を有する。
【００１５】
光送信回路Ｔｘは、光変調器の他に、可変光アテネータＶＯＡ２及びＶＯＡ３、モニタ検出器ｍＰＤ３及びｍＰＤ４、偏波ローテータＰＲ２、偏光ビームコンバイナＰＢＣ等を有する。
【００１６】
ファイバアレイ１４０を光ＩＣ１０の基板１０１の第１エッジＥｄ１に突き当てて、光受信回路Ｒｘへの信号入力ポートＰin、光送信回路Ｔｘの信号出力ポートＰout、及び共通入力ポートＰcomに、それぞれ光ファイバを接続する。共通入力ポートＰcomは、光送信回路Ｔｘと光受信回路Ｒｘで共通に用いられ、入射光は１：Ｎ光カプラ１２５によって分岐される。分岐された一方の光は、光送信回路Ｔｘで変調光信号の生成に用いられる。分岐された他方の光は光受信回路Ｒｘに供給され、受信信号を検波するローカル光（ＬＯ）として用いられる。
【００１７】
受信側の信号入力ポートＰinのファイバ接続損失は、信号入力ポートＰinにテスト光を入射し、入力光導波路１１１から分岐されたモニタ検出器ｍＰＤ１の受光電流を測定することで評価できる。モニタ検出器ｍＰＤ１の出力電流は、光ＩＣ１０の第２エッジＥｄ２に沿って設けられた電極パッド群３１−２のうち、モニタ検出器ｍＰＤ１に接続されているパッドに直流（ＤＣ）プローブ３０ｂを接触させて測定される。
【００１８】
共通入力ポートＰcomのファイバ接続損失は、共通入力ポートＰcomにテスト光を入射して、いずれかの受光素子（たとえばPDXI）の受光電流を測定することで評価できる。受光素子PDXIの出力電流は、光ＩＣ１０の第３エッジＥｄ３に沿って設けられた電極パッド群３１−３のうち、PDXIに接続されているパッドにＤＣプローブ３０ｃを接触させて測定される。
【００１９】
送信側の信号出力ポートＰoutのファイバ接続損失を測定するには、共通入力ポートＰcomから光を入射して入射光の一部をＴｘ側に供給し、信号出力ポートＰoutからの出射光を光ファイバで受光して評価する。これを行うには、少なくとも２芯の光ファイバアレイを用い、共通入力ポートＰcomと信号出力ポートＰoutで、同時に光軸調芯する。
【００２０】
シリコンフォトニクスを用いた光ＩＣ１０では光導波路のサイズが小さく、一般的な６軸ファイバ調芯ユニットを用いても、一本の光ファイバの光軸調芯に時間がかかる。２芯の光ファイバアレイを用いて、異なるポート位置で同時に光軸調芯する場合、調芯の時間はさらに長くなる。
【００２１】
また、光送信回路Ｔｘの損失を評価するには、光変調器（modXI,  modXQ,  modYI,  modYQ）のそれぞれに印加する電流と電圧を調整して光の位相を調整し、可変光アテネータＶＯＡ２及びＶＯＡ３の出力パワーを調整する。そのため、光ＩＣ１０の第１エッジＥｄ１に沿って設けられる変調光モニタのための電極パッド群３１−１にＤＣプローブを接触させて、電流または電圧値をモニタする。光変調用の電流値または電圧レベルの調整により、試験の準備調整に要する時間がさらに長くなる。
【００２２】
試験の準備にかかる時間の増大を抑制し、基板の端面でファイバ接続損失を短時間で測定する構成が望ましい。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図３は、第１実施形態の光ＩＣ１０Ａの模式図である。光ＩＣ１０は光通信のフロントエンド回路として用いられて、光電気変換と電気光変換を行う。実施形態では、単一の光ファイバを用いて、基板１０１の端面でファイバ接続損失を測定する。
【００２４】
光ＩＣ１０Ａは、変調部１２を有する光送信回路Ｔｘと、受光部１１を有する光受信回路Ｒｘとを有する。実際の運用時は、レーザダイオード（ＬＤ）等の光源からの出射光は、共通入力ポートＰcomに入力されて、１：Ｎ光カプラ１２５で分岐される。一方の光は光送信回路Ｔｘへ導かれ、他方の光は光受信回路Ｒｘへ導かれる。
【００２５】
光送信回路Ｔｘでは、光変調器１２ａ〜１２ｄのそれぞれに、高周波（ＲＦ）電気信号と光源からの光が入力される。この例では、光ＩＣ１０Ａは偏波多重直交位相偏移（ＤＰ−ＱＰＳＫ：Dual  Polarization-Quadrature  Phase  Shift  Keying）方式で動作し、互いに直交する２つの偏波成分と、９０°の位相差を持つ２つの位相成分を用いて４つの論理値を生成するが、この例に限定されない。
【００２６】
光変調器１２ａ〜１２ｂでＲＦ信号により変調された光は、ＤＣバイアスで位相が調整され、各偏波ブランチごとに同相（Ｉ）成分と直交（Ｑ）成分が合波される。偏波ブランチごとに合波された光は、可変光アテネータＶＯＡ２及びＶＯＡ３でパワー調節され、偏波ローテータＰＲ２と、偏波ビームコンバイナＰＢＣによって偏波多重される。偏波多重信号は、信号出力ポートＰoutから出力される。
【００２７】
ＶＯＡ２の出力に接続される光導波路１３３に、タップ導波路１４１が設けられ、モニタ検出器ｍＰＤ３が接続されている。実際の運用時に、モニタ検出器ｍＰＤ３で一方の偏波ブランチのＩＱ合波の一部がモニタされる。ＶＯＡ３の出力に接続される光導波路１３４に、タップ導波路１４２が設けられ、モニタ検出器ｍＰＤ４が接続されている。実際の運用時に、モニタ検出器ｍＰＤ４で、他方の偏波ブランチのＩＱ合波の一部がモニタされる。
【００２８】
モニタ検出器ｍＰＤ３とｍＰＤ４は、電極パッド群３１−１の一部に接続され、運用時にはモニタ出力は電気配線により外部に取出されるが、接続損失の試験には、モニタ検出器ｍＰＤ３とｍＰＤ４を用いる必要はない。
【００２９】
実施形態の特徴として、光ＩＣ１０Ａのファイバ接続損失の試験時に、信号出力ポートＰoutに、一芯の先球ファイバ４０で光が入力される。また、信号出力ポートＰoutに接続される光導波路１３１にタップ導波路１３２が設けられ、入力されたテスト光の一部を光検出器ＰＤ１５で検出する。光検出器ＰＤ１５は試験用パッド３１−９に接続されており、試験用パッド３１−９にＤＣプローブ３０ｄを接触させて受光電流を測定する。送信側の信号出力ポートＰoutにテスト光を入力し、信号出力ポートＰoutの近傍でテスト光をモニタして、送信端でのファイバ接続損失を評価できる。
【００３０】
この構成では、一本の光ファイバと、一つのＤＣプローブ３０ｄで送信側の端面の接続損失を測定できるので、２芯の光ファイバアレイの調芯が不要になる。また、接続損失を測定する際に、各光変調器１２ａ〜１２ｄの位相調整とＶＯＡ２及びＶＯＡ３のパワー調整が不要になる。この結果、ファイバ接続損失の試験時間を短縮できる。
【００３１】
光ＩＣ１０Ａの電極パッド群３１−２の一部は、受信側の信号入力ポートＰinの接続損失の試験に用いられる。この場合、先球ファイバ４０で信号入力ポートＰinにテスト光を入射し、ｍＰＤ１に接続された電極パッドで電流を測定する。実際の運用時は、電極パッド群３１−２は、受信光のパワーモニタ用に用いられる。
【００３２】
電極パッド群３１−３の一部は、共通入力ポートＰcomの接続損失の試験に用いられる。この場合、先球ファイバ４０で共通入力ポートＰcomにテスト光を入射し、いずれかのＰＤに接続された電極パッドにプローブを当てて出力電流を測定する。実際の運用時は、電極パッド群３１−３は差動の受信信号の取り出しに用いられる。
【００３３】
電極パッド群３１−４は、接続損失の試験時には用いられないが、実際の運用時は、差動のＲＦ信号の入力に用いられる。
【００３４】
図３の構成により、光ファイバアレイの光軸調芯の時間と、光変調器の位相調整及びＶＯＡのパワー調整の時間を省くことができるので、試験時間を短縮することができる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態の光ＩＣ１０Ｂの模式図である。第２実施形態でも、単一の光ファイバを用いて、基板１０１の端面でファイバ接続損失を試験する。第１実施形態では、送信側の信号出力ポートＰoutをテスト光の入力ポートとして用いることで、短時間でファイバ接続損失を測定した。信号出力ポートＰoutの近傍に、入力されたテスト光をモニタするためのタップ導波路１３２が設けられており、タップ導波路１３２による挿入損失が発生することもあり得る。
【００３６】
第２実施形態では、挿入損失の増加を抑制するために、変調部１２と偏波ビームコンバイナＰＢＣの間の光導波路１３３と１３４に配置される光カプラを、方向性結合器１５１と１５２にしてテスト光を取り出す。方向性結合器１５１、及び１５２は、たとえば２×２方向性結合器である。方向性結合器１５１と１５２に、それぞれ光検出器ＰＤ１６とＰＤ１７を接続して、テスト光を測定する。
【００３７】
方向性結合器１５１の光軸方向の一方の端子にモニタ検出器ｍＰＤ３が接続され、他方の端子に光検出器ＰＤ１６が接続される。実際の運用時は、一方の偏波ブランチの変調光信号の一部がモニタ検出器ｍＰＤ３でモニタされる。この場合、方向性結合器１５１のうち、モニタ検出器ｍＰＤ３に接続される側の端子がモニタ出力端子になる。
【００３８】
試験時には、信号出力ポートＰoutからテスト光が入力され、ＰＢＣで分岐された一方のテスト光が光検出器ＰＤ１６で検出される。方向性結合器１５１のうち、光検出器ＰＤ１６に接続される端子がテスト光の出力端子となる。光検出器ＰＤ１６は試験用パッド３１−５に電気的に接続されている。
【００３９】
方向性結合器１５２の光軸方向の一方の端子にモニタ検出器ｍＰＤ４が接続され、他方の端子に光検出器ＰＤ１７が接続される。実際の運用時は、他方の偏波ブランチの変調光信号の一部がモニタ検出器ｍＰＤ４でモニタされる。この場合、方向性結合器１５２のうち、モニタ検出器ｍＰＤ４に接続される側の端子がモニタ出力端子になる。
【００４０】
試験時には、信号出力ポートＰoutからテスト光が入力され、ＰＢＣで分岐され偏波ローテータＰＲで偏波回転を受ける他方のテスト光が光検出器ＰＤ１７で検出される。方向性結合器１５２のうち、光検出器ＰＤ１７に接続される端子がテスト光の出力端子となる。光検出器ＰＤ１７は試験用パッド３１−６に電気的に接続されている。
【００４１】
光検出器ＰＤ１６の出力と光検出器ＰＤ１７の出力は、ＤＣプローブ３０ｅによって、試験用パッド３１−５と試験用パッド３１−６でそれぞれ測定される。
【００４２】
実際の運用時には、共通入力ポートＰcomから入射し、１：Ｎ光カプラ１２５で分岐された一方の光は、光導波路１２３を通って変調部１２に入力される。変調部１２で変調された一方の偏波ブランチの光の一部は、方向性結合器１５１によりモニタ検出器ｍＰＤ３に導かれ、モニタされる。変調部１２で変調された他方の偏波ブランチの光は、方向性結合器１５２によりモニタ検出器ｍＰＤ４に導かれ、モニタされる。
【００４３】
受信側の信号入力ポートＰinのファイバ接続損失の試験では、先球ファイバ４０により信号入力ポートＰinにテスト光が入射される。テスト光は、モニタ検出器ｍＰＤ１と電極パッド群３１−２の一部を用いて測定される。実際の運用時は、電極パッド群３１−２は、受信光のパワーモニタに用いられる。
【００４４】
共通入力ポートＰcomのファイバ接続損失の試験では、先球ファイバ４０により共通入力ポートＰcomにテスト光が入射される。テスト光は、受光部１１のいずれかの受光素子ＰＤと、電極パッド群３１−３の一部を用いて測定される。実際の運用時は、電極パッド群３１−３は、差動の光電流の取り出しに用いられる。
【００４５】
電極パッド群３１−４は、接続損失の試験時には用いられないが、実際の運用時は、差動のＲＦ信号の入力に用いられる。
【００４６】
図４の構成により、複数の光ファイバの光軸調芯の時間と、光変調器の位相調整及びＶＯＡ２及びＶＯＡ３のパワー調整の時間を省くことができ、試験時間が短縮される。運用時に用いるモニタ検出器ｍＰＤ３とモニタ検出器ｍＰＤ４に接続される方向性結合器１６及び１７を試験用のタップとして利用できるので、タップ導波路を追加することによる挿入損失の増加を、実質的にゼロにできる。
【００４７】
さらに、送信側の信号出力ポートＰoutでのファイバ接続損失を、ＴＥ光とＴＭ光の両偏波で評価できるので、試験性能が向上する。
【００４８】
＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態の光ＩＣ１０Ｃの模式図である。第３実施形態でも、単一の光ファイバを用いて、基板１０１の端面でファイバ接続損失を試験する。第２実施形態では、送信側の信号出力ポートＰoutをテスト光の入力ポートとして用い、方向性結合器１５１、１５２でテスト光を取り出して測定することで、短時間でＴＥ光とＴＭ光のファイバ接続損失を測定した。
【００４９】
第２実施形態では、光ＩＣ１０Ｂの第１エッジＥｄ１に、運用時の電極パッド群と、試験用パッド３１−５、３１−６が混在し、プローブ試験または電極パッドの実装時に障害となることもあり得る。
【００５０】
第３実施形態では、信号出力ポートＰoutの接続損失評価のための試験用パッドを、運用時に用いる電極パッド群と独立して配置する。たとえば、試験用パッドを、第１エッジＥｄ１と反対側の第３エッジＥｄ３の近傍に配置して、パッドの混在による動作の支障を回避する。
【００５１】
光ＩＣ１０Ｃの送信（Ｔｘ）側で、変調部１２と偏波ビームコンバイナＰＢＣの間の光導波路１３３と１３４に、方向性結合器１５１及び１５２がそれぞれ設けられている。方向性結合器１５１の光軸方向の一方の端部にモニタ検出器ｍＰＤ３が接続され、他方の端部にＰＤ１６が接続されている。方向性結合器１５２の光軸方向の一方の端部にモニタ検出器ｍＰＤ４が接続され、他方の端部にＰＤ１７が接続されている。
【００５２】
試験時に、信号出力ポートＰoutから入力されたテスト光は、偏光ビームコンバイナＰＢＣによって分岐され、分岐された一方のテスト光は、方向性結合器１５１によってＰＤ１６に結合する。ＰＢＣで分岐された他方のテスト光は、偏波ローテータＰＲ２で偏向方向が９０°回転された後に、方向性結合器１５２によってＰＤ１７に結合する。
【００５３】
ＰＤ１６は、光ＩＣ１０Ｃの第３エッジＥｄ３の近傍に配置される試験用パッド３１−６に接続される。ＰＤ１７は、第３エッジＥｄ３の近傍に配置される試験用パッド３１−７に接続される。試験用パッド３１−６と３１−７にＤＣプローブ３０ｆを接触させて、信号出力ポートＰoutから入力されたテスト光を測定する。
【００５４】
実際の運用時は、共通入力ポートＰcomから入射され、１：Ｎ光カプラ１２５で分岐された光は、各光変調器１２ａ〜１２に入射し、電極パッド群３１−４から入力されるＲＦ信号で変調される。
【００５５】
変調部１２の一方の偏波ブランチで変調された光は合波され、ＶＯＡ２でパワー調整されて、光導波路１３３を伝搬する。変調光の一部が方向性結合器１５１で分岐され、モニタ検出器ｍＰＤ３でモニタされる。
【００５６】
変調部１２の他方の偏波ブランチで変調された光は合波され、ＶＯＡ３でパワー調整されて、光導波路１３４を伝搬する。変調光の一部が方向性結合器１５２で分岐され、モニタ検出器ｍＰＤ４でモニタされる。
【００５７】
試験用パッド３１−７及び３１−８の配置位置を除いて、光ＩＣ１０Ｃのその他の構成と動作は第２実施形態の光ＩＣ１０Ｂと同じであり、重複する説明を省略する。
【００５８】
第３実施形態では、ＴＥ光とＴＭ光の双方で、基板１０１の端面のファイバ接続損失を短時間に評価することができる。試験用パッド３１−７及び３１−８は他の電極パッド群と独立した位置に配置されるので、先球ファイバ４０とＤＣプローブ３０ｅの干渉が防止され、電極パッド群の実装が容易になる。
【００５９】
＜第４実施形態＞
図６は、第４実施形態の光ＩＣ１０Ｄの模式図である。第４実施形態でも、単一の光ファイバを用いて、基板１０１の端面でファイバ接続損失を試験する。第２実施形態と第３実施形態では、ＴＥ光とＴＭ光のそれぞれでファイバ接続損失を短時間に試験できるが、チップ上に試験用パッドを配置する領域を設けている。
【００６０】
第４実施形態では、方向性結合器を用い、運用時のモニタ検出器ｍＰＤと電極パッドを利用して、基板１０１の端面でファイバ接続損失を試験する。
【００６１】
光ＩＣ１０Ｃの送信（Ｔｘ）側で、変調部１２と偏波ビームコンバイナＰＢＣの間の光導波路１３３と１３４にそれぞれ、方向性結合器１５１と１５２が設けられている。方向性結合器１５１と１５２は、この例では２×２光カプラである。
【００６２】
方向性結合器１５１のうち、光導波路１３３と並列に配置される光導波路１５３の一方の端部はモニタ検出器ｍＰＤ３の一方の端子に接続され、光導波路１５３の他方の端部はモニタ検出器ｍＰＤ３の他方の端子に接続されている。光導波路１５３とモニタ検出器ｍＰＤ３で、閉じた光経路が形成されている。
【００６３】
方向性結合器１５２のうち、光導波路１３４と並列に配置される光導波路１５４の一方の端部はモニタ検出器ｍＰＤ４の一方の端子に接続され、光導波路１５４の他方の端部はモニタ検出器ｍＰＤ４の他方の端子に接続されている。光導波路１５４とモニタ検出器ｍＰＤ４で、閉じた光経路が形成されている。
【００６４】
試験時に、信号出力ポートＰoutから入力されたテスト光は、偏光ビームコンバイナＰＢＣによって分岐され、一方のテスト光は方向性結合器１５１によってｍＰＤ３に入射する。ＰＢＣで分岐された他方のテスト光は、偏波ローテータＰＲ２で偏向方向が９０°回転され、方向性結合器１５２によってｍＰＤ４に入射する。
【００６５】
ｍＰＤ３は、光ＩＣ１０Ｃの第１エッジＥｄ１に配置されている電極パッド群３１−１の中の電極パッド３１−１ａに接続される。ｍＰＤ４は、電極パッド群３１−１の中の電極パッド３１−１ｂに接続される。
【００６６】
信号出力ポートＰoutに、先球ファイバ４０でテスト光を入射しながら、電極パッド３１−１ａと３１−１ｂに、ＤＣプローブ３０ｇを接触させて、テスト光を測定する。
【００６７】
実際の運用時は、共通入力ポートＰcomから入射され、１：Ｎ光カプラ１２５で分岐された光は、各光変調器１２ａ〜１２に入射し、電極パッド群３１−４から入力されるＲＦ信号で変調される。一方の偏波ブランチで変調された光は合波され、ＶＯＡ２でパワー調整されて、光導波路１３３を伝搬する。変調光の一部が方向性結合器１５１で分岐され、モニタ検出器ｍＰＤ３でモニタされる。
【００６８】
変調部１２の他方の偏波ブランチで変調された光は合波され、ＶＯＡ３でパワー調整されて、光導波路１３４を伝搬する。変調光の一部が方向性結合器１５２で分岐され、モニタ検出器ｍＰＤ４でモニタされる。
【００６９】
第４実施形態では、ＴＥ光とＴＭ光の双方で、基板１０１の端面のファイバ接続損失を短時間で試験することができる。運用時に用いるモニタ検出器ｍＰＤ３とモニタ検出器ｍＰＤ４をファイバ接続損失の試験に用いることで、試験のために必要となるチップ上のエリアを小さくできる。その結果、光ＩＣ１０Ｄ自体のサイズを小さくできる。試験用のパッドの配置構成を考慮する必要がないので、光ＩＣ１０Ｄの設計が容易になる。
【００７０】
＜光モジュールへの適用例＞
図７は、実施形態の光ＩＣ１０Ａ〜１０Ｄ（適宜、「光デバイス１０」と総称する）の適用例を示す図である。実施形態の光デバイス１０を、電気回路チップ２０とともに一つのパッケージ内に収容して、光送受信パッケージ２１０としてもよい。この光送受信パッケージ２１０は、光モジュールの一例である。
【００７１】
電気回路チップ２０は、たとえば光変調器１２ａ〜１２ｄを高速駆動するドライバ回路と、受光部１１の各ＰＤの出力電流を電圧信号に変換するトランスインピーダンスアンプを有する。
【００７２】
光送受信パッケージ２１０は、ＬＤ２０１及びＤＳＰ２２０とともにパッケージ２３０内に収容されて、光トランシーバ２００に用いられてもよい。光トランシーバ２００も、光モジュールの一例である。
【００７３】
光デバイス１０では、受信側の信号入力ポートＰin、送信側の信号出力ポートＰout、及び共通入力ポートＰcomのそれぞれで、ファイバ接続損失の試験が行われており、光送受信パッケージ２１０と光トランシーバ２００の性能が担保されている。ファイバ接続損失の試験時間が短出されているので、光送受信パッケージ２１０または光トランシーバの生産効率が向上する。
【００７４】
上述した実施形態は一例であり、種々の変形が可能である。光デバイス１０の変調部２１の構成は、ＤＰ−ＱＰＳＫ方式の光変調だけではなく、１６ＱＡＭ方式やＱＰＳＫ方式などで複数の光導波路で複数の信号パスまたはチャネルが形成される構成にも適用可能である。その場合も、受信側の信号入力ポートＰin、送信側の信号出力ポートＰout、及び共通入力ポートＰcomで、ファイバ接続損失の試験時間が短縮される。
【００７５】
第１実施形態（図３）で、タップ導波路１３２、光検出器ＰＤ１５、及び試験用パッド３１−９を、必ずしも信号出力ポートＰoutと共通入力ポートＰcomの間に設ける必要はない。信号出力ポートＰoutから入力されるテスト光をモニタできる位置であれば、チップ上の別の位置に設けてもよい。第３実施形態（図５）で、試験用パッド３１−７及び３１−８は、必ずしも第３エッジＥｄ３の近傍に設ける必要はなく、他の光素子の配置に支障がなければ、第２エッジＥｄ２または第４エッジＥｄ４の近傍に配置してもよい。
【００７６】
いずれの場合も、光送信機能と光受信機能を１つのチップに集積した小型パッケージに有効である。チップ端面でのファイバ接続損失の試験時間が短縮されているので、デバイス性能と生産効率が向上する。
【００７７】
以上の説明に関し、以下の付記を呈示する。
（付記１）
基板に形成された光送信回路と、
運用時に前記光送信回路で生成される光信号を前記基板の端面から出力し、試験時に前記基板の端面からテスト光が入力される第１ポートと、
前記第１ポートから入力される前記テスト光を検出する光検出器と、
を有する光デバイス。
（付記２）
前記第１ポートと前記光送信回路とを接続する第１光導波路と、
前記第１光導波路に設けられるタップ導波路と、
を有し、
前記光検出器は前記タップ導波路に接続されている、
付記１に記載の光デバイス。
（付記３）
前記第１ポートと前記光送信回路との間で分岐する第２光導波路及び第３光導波路と、
前記第２光導波路に設けられる第１の方向性結合器と、
前記第３光導波路に設けられる第２の方向性結合器と、
を有し、
前記光検出器は、前記第１の方向性結合器に接続される第１の光検出器と、前記第２の方向性結合器に接続される第２の光検出器を含む、
付記１に記載の光デバイス。
（付記４）
前記第１の光検出器に接続される第１の試験用パッドと、前記第２の光検出器に接続される第２の試験用パッド、
を有し、前記第１の試験用パッドと前記第２の試験用パッドは、前記光送信回路の光変調器の出力に接続される電極パッド群と同じ側に配置される、
付記３に記載の光デバイス。
（付記５）
前記第１の光検出器に接続される第１の試験用パッドと、前記第２の光検出器に接続される第２の試験用パッド、
を有し、前記第１の試験用パッドと前記第２の試験用パッドは、前記光送信回路の光変調器の出力に接続される電極パッド群と反対側に配置される、
付記３に記載の光デバイス。
（付記６）
前記第１ポートと前記光送信回路との間で分岐された第２光導波路及び第３光導波路と、
前記第２光導波路に設けられる第１の方向性結合器と、
前記第３光導波路に設けられる第２の方向性結合器と、
を有し、
前記光検出器は、
前記第１の方向性結合器に接続されて前記運用時に前記光信号の第１部分をモニタし、前記試験時に前記テスト光の第１部分を検出する第１のモニタ検出器と、
前記第２の方向性結合器に接続されて前記運用時に前記光信号の第２部分をモニタし、前記試験時に前記テスト光の第２部分を検出する第２のモニタ検出器、
含む、付記１に記載の光デバイス。
（付記７）
前記第１の方向性結合器の光導波路は、前記第１のモニタ検出器を含む第１の閉じた光パスを形成し、
前記第２の方向性結合器の光導波路は、前記第２のモニタ検出器を含む第２の閉じた光パスを形成する、
付記６に記載の光デバイス。
（付記８）
前記第１の方向性結合器と前記第２の方向性結合器は２×２光カプラである、付記３〜７のいずれかに記載の光デバイス。
（付記９）
付記１〜８のいずれかに記載の光デバイスと、
前記光デバイスに光を供給する光源と、
を有する光モジュール。
（付記１０）
付記１〜６のいずれかに記載の光デバイスと、
前記光デバイスに接続される電気回路チップと、
を有する光モジュール。
（付記１１）
チップに切断された光デバイスの基板の端面に位置し運用時に光信号を出力する第１ポートにテスト光を入力し、
前記テスト光を光送信側に設けられた光検出器で検出して、前記第１ポートのファイバ接続損失を評価する、
光デバイスの試験方法。
（付記１２）
前記光検出器に接続されるパッドにプローブを接触して、前記テスト光の検出レベルを測定する、
付記１１に記載の光デバイスの試験方法。
【符号の説明】
【００７８】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ  光ＩＣ（光デバイス）
１１  受光部
１２  変調部
１２ａ〜１２ｄ  光変調器
３１−１〜３１−４  電極パッド群
３１−５〜３１−９  試験用パッド
２０  電気回路チップ
１３２、１４１、１４２  タップ導波路
１５１、１５２  方向性結合器
１５３、１５４  光導波路
２００  光トランシーバ（光モジュール）
２０１  ＬＤ（光源）
２１０  光送受信パッケージ（光モジュール）
Ｔｘ  光送信回路
Ｒｘ  光受信回路
Ｐin  信号入力ポート
Ｐout  信号出力ポート
Ｐcom  共通入力ポート
ＰＤ１５、ＰＤ１６、ＰＤ１７  光検出器
ｍＰＤ１、ｍＰＤ２、ｍＰＤ３、ｍＰＤ４  モニタ検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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