(57)【要約】【課題】位相変調に要する電力を低減すること。【解決手段】分岐部１１０は、ＬＤ１０から出力された光を分岐する。ダイオード１４１，１４２は、それぞれ並行導波路１２１，１２２に設けられ、分岐部１１０により分岐された各光の位相をそれぞれシフトさせる。干渉部１３０は、ダイオード１４１，１４２を通過した各光を干渉させる。制御部１５０は、ダイオード１４１に流れる電流およびダイオード１４２に流れる電流の少なくともいずれかを調整することにより、干渉部１３０において干渉する各光の位相差を制御する。位相調整用抵抗１７０は、一端がダイオード１４１およびダイオード１４２に接続され他端が接地されている。【選択図】図１
2020109442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光を分岐する分岐部と、前記分岐部により分岐された各光の位相をそれぞれシフトさせる第１ダイオードおよび第２ダイオードと、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを通過した各光を干渉させる干渉部と、を有する光変調部と、
前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することにより、前記干渉部において干渉する各光の位相差を制御する制御部と、
一端が前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードに接続され他端が接地された電気抵抗素子と、
を備えることを特徴とする光変調器。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードへの印加電圧を固定し、前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
前記電気抵抗素子は、抵抗値が可変であることを特徴とする請求項１または２に記載の光変調器。
【請求項４】
光を出力する光源と、
前記光源によって出力された光を分岐する分岐部と、前記分岐部により分岐された各光の位相をそれぞれシフトさせる第１ダイオードおよび第２ダイオードと、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを通過した各光を干渉させる干渉部と、を有する光変調部と、
前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することにより、前記干渉部において干渉する各光の位相差を制御する制御部と、
一端が前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードに接続され他端が接地された電気抵抗素子と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器および光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気信号を光信号に変換する方式として、半導体レーザからの出力光に対して外部から変調を加える外部変調方式が知られている。たとえば、レーザ光を２本の光導波路に分岐させ、位相差を与えてから合流させるマッハツェンダ変調器が知られている（たとえば、下記特許文献１参照。）。また、従来、シリコン基板を用いて形成される変調器において、シリコン基板の光導波路に形成したダイオードに電流を流すことにより光の位相をシフトさせる位相シフタを用いる構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２３９２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ダイオードに電流を流すことにより光の位相をシフトさせる位相シフタにおいては、ダイオードに流す電流が大きくなるほど、ダイオードに流す電流の変化量に対する位相シフト量の変化量が小さくなる。このため、上述した従来技術では、たとえば環境変化や経年劣化等に応じて、位相シフト量を増加させる方向に変調器の動作点を移動させる際に、所要の位相シフト量を得るためにダイオードに流す電流が加速度的に増加する。このため、位相変調に要する電力が増加するという問題がある。
【０００５】
１つの側面では、本発明は、位相変調に要する電力を低減することができる光変調器および光モジュール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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、１つの実施態様では、入力された光を分岐する分岐部と、前記分岐部により分岐された各光の位相をそれぞれシフトさせる第１ダイオードおよび第２ダイオードと、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを通過した各光を干渉させる干渉部と、を有する光変調部と、前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することにより、前記干渉部において干渉する各光の位相差を制御する制御部と、一端が前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードに接続され他端が接地された電気抵抗素子と、を備える光変調器および光モジュールが提案される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一側面によれば、位相変調に要する電力を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態にかかる光変調器および光モジュールの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態にかかる光変調器および光モジュールの他の一例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態にかかる各ダイオードによる位相変調の一例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる各ダイオードによる位相変調の他の一例を示す図である。
【図５】図５は、ダイオードに流れる電流の増加による位相シフト量の減少および振幅の低下の一例を示す図（その１）である。
【図６】図６は、ダイオードに流れる電流の増加による位相シフト量の減少および振幅の低下の一例を示す図（その２）である。
【図７】図７は、ダイオードに流れる電流と位相シフト量および光損失との関係の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、実施の形態にかかる光変調器の動作の一例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードに流れる電流の一例を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードが光に与える位相シフト量の一例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードが各光に与える位相差の一例を示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施の形態にかかる光変調器によるダイオード設定の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態にかかる位相調整用抵抗の抵抗値ごとの制御ステップ電流特性の一例を示すグラフ（その１）である。
【図１４】図１４は、実施の形態にかかる位相調整用抵抗の抵抗値ごとの制御ステップ電流特性の一例を示すグラフ（その２）である。
【図１５】図１５は、実施の形態にかかる位相調整用抵抗の抵抗値ごとの制御ステップ電流特性の一例を示すグラフ（その３）である。
【図１６】図１６は、実施の形態にかかる位相調整用抵抗の抵抗値ごとの制御ステップ電流特性の一例を示すグラフ（その４）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、本発明にかかる光変調器および光モジュールの実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
（実施の形態にかかる光変調器および光モジュール）
図１は、実施の形態にかかる光変調器および光モジュールの一例を示す図である。図１に示す実施の形態にかかる光モジュールは、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：レーザダイオード）１０および光変調器１００を備える。ＬＤ１０は、光を生成して光変調器１００へ出力する。ＬＤ１０が出力する光はたとえば連続光である。
【００１１】
実施の形態にかかる光変調器１００は、ＬＤ１０から出力された光を強度変調することにより光信号を生成する。また、たとえば、光変調器１００は、シリコン基板（シリコンフォトニクスチップ）を用いて形成されるシリコン型の変調器である。
【００１２】
たとえば、光変調器１００は、分岐部１１０と、並行導波路１２１，１２２と、干渉部１３０と、を備える。分岐部１１０、並行導波路１２１，１２２および干渉部１３０は、たとえばシリコン基板に形成された光導波路である。また、光変調器１００は、ダイオード１４１，１４２と、制御部１５０と、トランジスタ１６１，１６２と、位相調整用抵抗１７０と、検出用抵抗１８１，１８２と、を備える。
【００１３】
分岐部１１０は、ＬＤ１０から出力された光を分岐し、分岐した各光の一方を並行導波路１２１へ出力し、分岐した各光の他方を並行導波路１２２へ出力する。分岐部１１０は、一例としては２入力２出力の光カプラにより実現される。
【００１４】
並行導波路１２１，１２２は、互いに並行して設けられており、それぞれ分岐部１１０から出力された各光を通過させて干渉部１３０へ出力する。並行導波路１２１，１２２の各光路長はほぼ等しいが、製造誤差や経年劣化等によりわずかに異なる場合もある。以下、並行導波路１２１に関する構成をＵｐｐｅｒ（アッパー）側の構成、並行導波路１２２に関する構成をＬｏｗｅｒ（ローワー）側の構成とする。
【００１５】
干渉部１３０は、並行導波路１２１，１２２から出力された各光を干渉させ、干渉により得られた各光をそれぞれ出力する。干渉部１３０は、一例としては２入力２出力の光カプラにより実現される。
【００１６】
ダイオード１４１，１４２は、たとえば光変調器１００のシリコン基板にｐｎ接合を設けることにより形成された位相シフタである。たとえば、ダイオード１４１は、アノードがトランジスタ１６１のエミッタに接続され、カソードが位相調整用抵抗１７０に接続されている。ダイオード１４２は、アノードがトランジスタ１６２のエミッタに接続され、カソードが位相調整用抵抗１７０に接続されている。
【００１７】
シリコン基板に形成されたダイオード１４１，１４２に流れる電流に応じて、キャリアプラズマ効果によりダイオード１４１，１４２の屈折率が変化し、ダイオード１４１，１４２を通過する光を位相変調することができる。ダイオード１４１，１４２はたとえばＰＩＮダイオード（ｐ−ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ−ｎ  Ｄｉｏｄｅ）である。
【００１８】
ダイオード１４１は、並行導波路１２１に設けられたＵｐｐｅｒ側の位相シフタであり、トランジスタ１６１から流れる電流に応じて、並行導波路１２１（ダイオード１４１）を通過する光を位相変調する。ダイオード１４２は、並行導波路１２２に設けられたＬｏｗｅｒ側の位相シフタであり、トランジスタ１６２から流れる電流に応じて、並行導波路１２２（ダイオード１４２）を通過する光を位相変調する。
【００１９】
制御部１５０は、ダイオード１４１，１４２における各光の位相変調を制御する。たとえば、制御部１５０は、トランジスタ１６１のベースに電流を印加し、トランジスタ１６１のベースへの印加電流を制御することにより、トランジスタ１６１からダイオード１４１に流れる電流を調整する。これにより、ダイオード１４１における光の位相シフト量を制御することができる。
【００２０】
また、制御部１５０は、トランジスタ１６２のベースに電流を印加し、トランジスタ１６２のベースへの印加電流を制御することにより、トランジスタ１６２からダイオード１４２に流れる電流を調整する。これにより、ダイオード１４２における光の位相シフト量を制御することができる。
【００２１】
すなわち、制御部１５０は、トランジスタ１６１，１６２の各ベースへの印加電流を制御することにより、ダイオード１４１，１４２を通過する各光の位相差を制御することができる。ダイオード１４１，１４２を通過する各光の位相差を制御することにより、干渉部１３０から出力される各光の強度を制御し、ＬＤ１０から出力された光を強度変調することができる。
【００２２】
トランジスタ１６１は、ベースが制御部１５０に接続され、コレクタが電圧源Ｖに接続され、エミッタが検出用抵抗１８１を介してダイオード１４１に接続されている。トランジスタ１６１において、ベースに対する制御部１５０からの印加電流に応じて、コレクタからエミッタに電流が流れ、流れた電流がダイオード１４１に印加される。すなわち、ダイオード１４１の駆動部は、トランジスタ１６１のコレクタを共通端子として、トランジスタ１６１のベースを入力端子とし、トランジスタ１６１のエミッタを出力端子とするエミッタフォロア回路となっている。
【００２３】
トランジスタ１６２は、ベースが制御部１５０に接続され、コレクタが電圧源Ｖに接続され、エミッタが検出用抵抗１８２を介してダイオード１４２に接続されている。トランジスタ１６２において、ベースに対する制御部１５０からの印加電流に応じて、コレクタからエミッタに電流が流れ、流れた電流がダイオード１４２に印加される。すなわち、ダイオード１４２の駆動部は、トランジスタ１６２のコレクタを共通端子として、トランジスタ１６２のベースを入力端子とし、トランジスタ１６２のエミッタを出力端子とするエミッタフォロア回路となっている。
【００２４】
位相調整用抵抗１７０は、一端がダイオード１４１，１４２の各カソードに接続され、他端が接地された電気抵抗素子（抵抗器）である。このように、ダイオード１４１，１４２の各カソード（２つのエミッタフォロア回路の出力端子）に共通して接続された位相調整用抵抗１７０を設ける。すなわち、ダイオード１４１，１４２は位相調整用抵抗１７０と直列にエミッタフォロア回路の出力側に実装され、位相調整用抵抗１７０はダイオード１４１，１４２に兼用となっている。
【００２５】
これにより、たとえばトランジスタ１６２のベースへの印加電流が増加すると、ダイオード１４２に流れる電流が増加するとともに、ダイオード１４１に流れる電流が減少する。この位相調整用抵抗１７０を設けることによる作用については後述する（たとえば図９〜図１２参照）。
【００２６】
検出用抵抗１８１は、トランジスタ１６１からダイオード１４１へ流れる電流を検出するための抵抗である。たとえば、検出用抵抗１８１とダイオード１４１との間の電圧値を測定し、測定した電圧と、検出用抵抗１８１の既知の抵抗値と、に基づいて、トランジスタ１６１からダイオード１４１へ流れる電流を検出することができる。同様に、検出用抵抗１８２は、トランジスタ１６２からダイオード１４２へ流れる電流を検出するための抵抗である。
【００２７】
検出用抵抗１８１，１８２を用いた電流の検出結果は、たとえば制御部１５０へフィードバックされる。制御部１５０は、検出用抵抗１８１，１８２を用いた電流の検出結果に基づいて、ダイオード１４１，１４２に過剰電流が流れないように、トランジスタ１６１，１６２への印加電流を制御する。また、制御部１５０は、検出用抵抗１８１，１８２を用いた電流の検出結果に基づいて、ダイオード１４１，１４２に流れる電流が過小にならないように、トランジスタ１６１，１６２への印加電流を制御する。ただし、光変調器１００において検出用抵抗１８１，１８２を省いた構成としてもよい。
【００２８】
（実施の形態にかかる光変調器および光モジュールの他の例）
図２は、実施の形態にかかる光変調器および光モジュールの他の一例を示す図である。図２において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図２に示すように、実施の形態にかかる光変調器１００は、図１に示した構成に加えて、高速位相シフタ２１１，２１２と、分岐部２３１，２３２と、モニタＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２４１，２４２と、を備えてもよい。なお、図２においては、図１に示した検出用抵抗１８１，１８２の図示を省略している。
【００２９】
高速位相シフタ２１１，２１２は、たとえば、ダイオード１４１，１４２と同様に、光変調器１００のシリコン基板にｐｎ接合を設けることにより形成されたダイオードである。高速位相シフタ２１１，２１２は、それぞれ並行導波路１２１，１２２に設けられており、図示しない駆動回路から入力されたデータ信号に応じて、それぞれ並行導波路１２１，１２２を通過する光を位相変調するデータ変調部である。また、高速位相シフタ２１１，２１２は、高速なデータ信号に応じた位相変調が可能なように、たとえばダイオード１４１，１４２と比べて高速に動作する。
【００３０】
一方、ダイオード１４１，１４２は、光変調器１００の変調動作点を調整するための、高速位相シフタ２１１，２１２と比べて低速に動作する位相シフタである。光変調器１００の変調動作点は、高速位相シフタ２１１，２１２がデータ信号に基づく変調を行っていない場合における、並行導波路１２１，１２２を通過する各光の位相差である。あるいは、光変調器１００の変調動作点は、高速位相シフタ２１１，２１２がデータ信号に基づく変調を行っている際に、並行導波路１２１，１２２を通過する各光の位相差が変化する範囲の中心（平均値）である。
【００３１】
分岐部２３１，２３２は、分岐部１１０、並行導波路１２１，１２２および干渉部１３０と同様に、たとえばシリコン基板に形成された光導波路である。干渉部１３０は、干渉により得られた各光の一方を分岐部２３１へ出力し、干渉により得られた各光の他方を分岐部２３２へ出力する。
【００３２】
分岐部２３１は、干渉部１３０から出力された光を分岐し、分岐した各光の一方を光変調器１００の後段に出力し、分岐した各光の他方をモニタＰＤ２４１へ出力する。分岐部２３２は、干渉部１３０から出力された光を分岐し、分岐した各光の一方を光変調器１００の後段に出力し、分岐した各光の他方をモニタＰＤ２４２へ出力する。
【００３３】
分岐部２３１，２３２のそれぞれは、たとえば、干渉部１３０から出力した光の一部を、光カプラによりモニタＰＤ２４１，２４２へ出力し、残りの光を透過させて光変調器１００の後段へ出力することで実現することができる。この光カプラには、たとえば分岐比が９０：１０や９５：５などの光カプラを用いることができる。なお、光変調器１００の後段へ出力される光は分岐部２３１，２３２のいずれかから出力される光のみでもよい。
【００３４】
モニタＰＤ２４１，２４２は、それぞれ分岐部２３１，２３２から出力された光を電気信号に変換し、変換した電気信号を制御部１５０へ出力する。また、モニタＰＤ２４１，２４２は、たとえば高速位相シフタ２１１，２１２へ入力されるデータ信号のレートに対して低速に動作する。これにより、高速位相シフタ２１１，２１２が駆動中においても、モニタＰＤ２４１，２４２によって光変調器１００の光出力パワーの平均値、すなわち、変調動作点での光変調器１００の光出力パワーを測定することができる。
【００３５】
制御部１５０は、モニタＰＤ２４１，２４２から出力された各電気信号に基づいて、ダイオード１４１，１４２における各光の位相シフト量を制御する。たとえば、制御部１５０は、モニタＰＤ２４１，２４２から出力された各電気信号に基づいて、干渉部１３０において干渉する各光の位相ずれの大きさや方向を判定し、この位相ずれを補正するように各光の位相シフト量を制御する。
【００３６】
位相ずれは、並行導波路１２１，１２２を通過する各光の位相の最適な位相状態からのずれであり、たとえば上述の変調動作点の最適点からのずれである。位相ずれの補正は、位相ずれを小さくすること（変調動作点を最適点に近づけること）である。たとえば、制御部１５０は、モニタＰＤ２４１，２４２から出力された各電気信号が示す各光のパワーの差が小さくなるように、ダイオード１４１，１４２における位相シフト量を制御する。
【００３７】
たとえば、制御部１５０は、抵抗２５１，２５２と、ＡＤＣ２６１，２６２と、ＭＣＵ２７０と、ＤＡＣ２８１，２８２と、を備える。抵抗２５１，２５２は、それぞれモニタＰＤ２４１，２４２から出力された電気信号を電流信号から電圧信号に変換する。また、抵抗２５１，２５２は、変換した電気信号をそれぞれＡＤＣ２６１，２６２へ出力する。抵抗２５１からＡＤＣ２６１へ出力される電気信号は、Ｕｐｐｅｒ側の分岐部２３１における光パワーを電圧により示す信号である。抵抗２５２からＡＤＣ２６２へ出力される電気信号は、Ｌｏｗｅｒ側の分岐部２３２における光パワーを電圧により示す信号である。
【００３８】
ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：アナログ／デジタル変換器）２６１，２６２は、それぞれ抵抗２５１，２５２から出力された電気信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。ＡＤＣ２６１は、変換した電気信号を、光パワーを示す光パワー情報としてＭＣＵ２７０へ出力する。ＡＤＣ２６２は、変換した電気信号を、光パワーを示す光パワー情報としてＭＣＵ２７０へ出力する。
【００３９】
ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：マイクロコントロールユニット）２７０は、それぞれトランジスタ１６１，１６２のベースに印加するための電流を示すデジタルの各電流情報をそれぞれＤＡＣ２８１，２８２へ出力する。また、ＭＣＵ２７０は、ＡＤＣ２６１，２６２から出力された各光パワー情報が示す各光パワーに基づいて、ＤＡＣ２８１，２８２へ出力する各電流情報を制御する。たとえば、ＭＣＵ２７０は、各光パワー情報が示す各光パワーの差が小さくなるように、ＤＡＣ２８１，２８２へ出力する各電流情報を制御する。
【００４０】
ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタル／アナログ変換器）２８１，２８２は、ＭＣＵ２７０から出力されたデジタルの電流信号をアナログの電流に変換し、変換した電流をそれぞれトランジスタ１６１，１６２のベースへ印加する。これにより、トランジスタ１６１，１６２からそれぞれダイオード１４１，１４２に流れる電流を制御し、ダイオード１４１，１４２における各光の位相シフト量を制御することができる。
【００４１】
図２に示した例では、たとえば並行導波路１２１において前段から高速位相シフタ２１１、ダイオード１４１の順序で設ける構成について説明したが、これらの順序は入れ替えてもよい。同様に、並行導波路１２２において前段から高速位相シフタ２１２、ダイオード１４２の順序で設ける構成について説明したが、これらの順序は入れ替えてもよい。
【００４２】
（実施の形態にかかる各ダイオードによる位相変調）
図３は、実施の形態にかかる各ダイオードによる位相変調の一例を示す図である。上述のように、ダイオード１４１，１４２は、キャリアプラズマ効果によるダイオードの屈折率の変化により光を位相変調する。
【００４３】
たとえば、制御部１５０は、ダイオード１４１，１４２のそれぞれに常に一定値以上の電流を流せるように、ダイオード１４１，１４２のそれぞれの順方向電圧がしきい値電圧Ｖｆ未満にならないように制御する。ここで、ダイオード１４１，１４２の順方向電圧がしきい値電圧Ｖｆであるときにダイオード１４１，１４２に流れる電流をｏｆｆｓｅｔ電流とする。
【００４４】
図３においては、ダイオード１４１，１４２のそれぞれにｏｆｆｓｅｔ電流を流す場合について説明する。信号空間ダイヤグラム３１０の信号点３１１は、ダイオード１４１にｏｆｆｓｅｔ電流を流した場合にダイオード１４１が光に与える変化を示している。信号空間ダイヤグラム３２０の信号点３２１は、ダイオード１４２にｏｆｆｓｅｔ電流を流した場合にダイオード１４２が光に与える変化を示している。
【００４５】
信号空間ダイヤグラム３３０の信号点３３１は、信号点３１１，３２１が示す各光の変化の差分を示している。図３に示す例のように、ダイオード１４１，１４２のそれぞれにｏｆｆｓｅｔ電流を流した場合は、ダイオード１４１，１４２における位相シフト量が同じになる。このため、並行導波路１２１，１２２（各アーム）を通過する各光に対してダイオード１４１，１４２が与える位相差は０になる。
【００４６】
（実施の形態にかかる各ダイオードによる位相変調の他の例）
図４は、実施の形態にかかる各ダイオードによる位相変調の他の一例を示す図である。図４においては、ダイオード１４１にｏｆｆｓｅｔ電流を流し、ダイオード１４２にｏｆｆｓｅｔ電流より大きい電流を流す場合について説明する。
【００４７】
信号空間ダイヤグラム４１０の信号点４１１は、ダイオード１４１にｏｆｆｓｅｔ電流を流した場合にダイオード１４１が光に与える変化を示している。信号空間ダイヤグラム４２０の信号点４２１は、ダイオード１４２にｏｆｆｓｅｔ電流より大きい電流を流した場合にダイオード１４２が光に与える変化を示している。図４に示す例では、信号点４２１は＋９０度の位相変化を示している。
【００４８】
信号空間ダイヤグラム４３０の信号点４３１は、信号点４１１，４２１が示す各光の変化の差分を示している。図４に示す例のように、ダイオード１４１にｏｆｆｓｅｔ電流を流し、ダイオード１４２にｏｆｆｓｅｔ電流より大きい電流を流す場合は、ダイオード１４１，１４２における位相シフト量が異なる。
【００４９】
このため、並行導波路１２１，１２２を通過する各光に対してダイオード１４１，１４２が与える位相差は０とは異なる位相差になる。図４に示す例では、ダイオード１４２が光に＋９０度の位相変化を与えるため、信号点４３１は、信号点４１１を時計回りに９０度回転させた信号点となる。
【００５０】
制御部１５０は、たとえば、初期状態において、図３に示した例のようにダイオード１４１，１４２のそれぞれにｏｆｆｓｅｔ電流が流れるようにトランジスタ１６１，１６２への印加電流を設定する。そして、制御部１５０は、光変調器１００における変調動作点を保持するために、たとえば、トランジスタ１６１，１６２のいずれかへの印加電流を変化させることにより、ダイオード１４１，１４２が与える位相差を制御する。たとえば、制御部１５０は、Ｕｐｐｅｒ側のトランジスタ１６１への印加電流を固定し、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２への印加電流を変化させることにより、ダイオード１４１，１４２が与える位相差を制御する。
【００５１】
（ダイオードに流れる電流の増加による位相シフト量の減少および振幅の低下）
図５および図６は、ダイオードに流れる電流の増加による位相シフト量の減少および振幅の低下の一例を示す図である。ここで、ダイオードに流れる電流の単位変化量ΔＩを１［ｍＡ］とする。
【００５２】
図５に示す信号空間ダイヤグラム５００の信号点５０１および信号点５０２は、それぞれダイオードに流れる電流が０［ｍＡ］および１［ｍＡ］である場合の光の変化を示している。図５に示すように、ダイオードに流れる電流を０［ｍＡ］から単位変化量ΔＩだけ増加させて１［ｍＡ］とした場合の位相シフト量（位相回転量）をαとする。
【００５３】
図６に示す信号空間ダイヤグラム６００の信号点６０１および信号点６０２は、それぞれダイオードに流れる電流が１０［ｍＡ］および１１［ｍＡ］である場合の光の変化を示している。図６に示すように、ダイオードに流れる電流を１０［ｍＡ］から単位変化量ΔＩだけ増加させて１１［ｍＡ］とした場合の位相シフト量をβとすると、位相シフト量βは上述の位相シフト量αより小さくなる。
【００５４】
このように、キャリアプラズマ効果を用いた位相変調において、ダイオードに流れる電流の単位変化量ΔＩに対する位相シフト量の変化量ΔΦは、ダイオードに流れる電流が大きくなるほど小さくなる（図７参照）。したがって、たとえば環境変化や経年劣化等に応じて変調動作点を移動させるために位相回転を増やす場合は、ダイオードに流れる電流が増加し、位相変調に要する電力（消費電力）が増加する。
【００５５】
また、図６に示す信号点６０１，６０２は、図５に示す信号点５０１，５０２より振幅が小さく（原点に近く）なっている。また、信号点６０１から信号点６０２へ移行する際の振幅の低下量は、信号点５０１から信号点５０２へ移行する際の振幅の低下量より大きくなっている。
【００５６】
このように、ダイオードに流れる電流が増加するほど、ダイオードにおける光吸収が増加して光パワー損失が大きくなり（図７参照）、光信号の振幅が小さくなる。したがって、たとえば環境変化や経年劣化等に応じて変調動作点を移動させるために位相回転を増やす場合は、光源の出力パワーを増加させることを要するため、光源の駆動に要する電力が増加する。
【００５７】
（ダイオードに流れる電流と位相シフト量および光損失との関係）
図７は、ダイオードに流れる電流と位相シフト量および光損失との関係の一例を示すグラフである。図７において、横軸はダイオードに流れる電流［ｍＡ］を示し、左の横軸はダイオードを通過する光の位相シフト量［ｒａｄ］を示し、右の横軸はダイオードを通過する光の損失［ｄＢ］を示している。
【００５８】
プロット群７０１は、ダイオードに流れる電流に対する、ダイオードを通過する光の位相シフト量を示している。プロット群７０１に示すように、ダイオードに流れる電流の単位変化量ΔＩに対する位相シフト量の変化量ΔΦは、ダイオードに流れる電流が大きくなるほど小さくなる。
【００５９】
プロット群７０２は、ダイオードに流れる電流に対する、ダイオードを通過する光の損失を示している。プロット群７０２に示すように、ダイオードに流れる電流が増加するほど、ダイオードにおける光吸収が増加して光パワー損失が大きくなる。
【００６０】
（実施の形態にかかる光変調器の動作）
図８は、実施の形態にかかる光変調器の動作の一例を示す図である。図８において、図１に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。制御部１５０がＵｐｐｅｒ側のトランジスタ１６１のベースに印加する電流を電流Ｉbとし、制御部１５０がＬｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースに印加する電流を電流Ｉb’とする。ここでは、制御部１５０が、電流Ｉbを固定し、Ｉb’を調整することにより位相差を制御する場合について説明する。
【００６１】
たとえば、制御部１５０は、Ｕｐｐｅｒ側の電流ＩbをＩoffsetに固定する。Ｉoffsetは、たとえば位相調整用抵抗１７０を設けない構成においてトランジスタ１６１に印加するとダイオード１４１にｏｆｆｓｅｔ電流が流れる電流である。また、制御部１５０は、Ｌｏｗｅｒ側の電流Ｉb’を、電流Ｉb以上の範囲で調整する。
【００６２】
Ｕｐｐｅｒ側電流８０１は、制御部１５０がトランジスタ１６１に電流Ｉbを印加することによりダイオード１４１に流れる電流である。Ｌｏｗｅｒ側電流８０２は、制御部１５０がトランジスタ１６２に電流Ｉb’を印加することによりダイオード１４２に流れる電流である。ここで、検出用抵抗１８１とダイオード１４１との間の電位をＶｄとする。トランジスタ１６１のエミッタ電位をＶｅとし、検出用抵抗１８１の両端の電位差をＶＲとすると、Ｖｄ＝Ｖｅ−ＶＲである。
【００６３】
ダイオード１４１，１４２の各カソードに位相調整用抵抗１７０（抵抗値をｒとする）が接続されていることにより、Ｌｏｗｅｒ側電流８０２（電流値をＩLとする）が位相調整用抵抗１７０に流れ込んで電圧Ｖｒ＝ｒ・ＩLが発生する。
【００６４】
ダイオードに順方向のしきい値電圧Ｖｆがかかっている場合はそのダイオードに電流が流れる。このため、ダイオード１４１の両端の電位差Ｖｄ−ＶｒがＶｄ−Ｖｒ≧Ｖｆを満たす範囲ではダイオード１４１に電流が流れる。一方、Ｌｏｗｅｒ側電流８０２が増加すると、電圧Ｖｒが大きくなり、Ｖｄ−Ｖｒ＜ＶｆとなってＵｐｐｅｒ側電流８０１が減少する。Ｌｏｗｅｒ側電流８０２がさらに増加すると、Ｖｄ−Ｖｒ＝０となり、Ｕｐｐｅｒ側電流８０１が流れなくなる。
【００６５】
すなわち、制御部１５０が電流Ｉb’を増加させるほどＬｏｗｅｒ側電流８０２が増加するが、同時に、位相調整用抵抗１７０の作用によりＵｐｐｅｒ側電流８０１が減少する。したがって、制御部１５０がトランジスタ１６１に印加する電流Ｉbを固定してトランジスタ１６２に印加する電流Ｉb’を変化させることにより、Ｕｐｐｅｒ側電流８０１およびＬｏｗｅｒ側電流８０２を互いに逆方向に変化させることができる。
【００６６】
（実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードに流れる電流）
図９は、実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードに流れる電流の一例を示すグラフである。図９に示す例において、制御部１５０は、Ｕｐｐｅｒ側のトランジスタ１６１に印加する電流Ｉbを固定し、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２に印加する電流Ｉb’を変化させる。
【００６７】
図９において、横軸はＬｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流（上述のＩb’）を示し、縦軸はダイオード１４１，１４２に流れる電流を示している。ダイオード１４１，１４２に流れる電流は、たとえば検出用抵抗１８１，１８２を用いて検出される電流である。
【００６８】
電圧電流特性９０１は、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、Ｌｏｗｅｒ側のダイオード１４２に流れるＬｏｗｅｒ側電流８０２の変化を示している。トランジスタ１６２のベースへの印加電流が増加すると、ダイオード１４２に流れるＬｏｗｅｒ側電流８０２は増加する。
【００６９】
電圧電流特性９０２は、位相調整用抵抗１７０を設けない場合における、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１に流れるＵｐｐｅｒ側電流８０１の変化を参考として示している。位相調整用抵抗１７０を設けない場合は、トランジスタ１６２のベースへの印加電流が増加しても、ダイオード１４１に流れるＵｐｐｅｒ側電流８０１は一定である。
【００７０】
電圧電流特性９０３は、位相調整用抵抗１７０を設ける場合における、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１に流れるＵｐｐｅｒ側電流８０１の変化を示している。位相調整用抵抗１７０を設けることにより、トランジスタ１６２のベースへの印加電流が増加すると、ダイオード１４１に流れるＵｐｐｅｒ側電流８０１は減少する。
【００７１】
（実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードが光に与える位相シフト量）
図１０は、実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードが光に与える位相シフト量の一例を示すグラフである。図１０では、図９に示した電圧電流特性９０１，９０２に対応した、ダイオード１４１，１４２が光に与える位相シフト量について説明する。図１０において、横軸はＬｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流を示し、縦軸はダイオード１４１，１４２が光に与える位相シフト量を示している。
【００７２】
電圧位相シフト量特性１００１は、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、Ｌｏｗｅｒ側のダイオード１４２が光に与える位相シフト量の変化を示している。トランジスタ１６２のベースへの印加電流が増加すると、ダイオード１４２に流れるＬｏｗｅｒ側電流８０２が増加するため（図９の電圧電流特性９０１）、ダイオード１４２が光に与える位相シフト量は増加する。
【００７３】
電圧位相シフト量特性１００２は、位相調整用抵抗１７０を設けない場合における、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１が光に与える位相シフト量の変化を参考として示している。位相調整用抵抗１７０を設けない場合は、トランジスタ１６２のベースへの印加電流が増加しても、ダイオード１４１に流れるＵｐｐｅｒ側電流８０１は一定であるため（図９の電圧電流特性９０２）、ダイオード１４１が光に与える位相シフト量も一定である。
【００７４】
電圧位相シフト量特性１００３は、位相調整用抵抗１７０を設ける場合における、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１が光に与える位相シフト量の変化を示している。トランジスタ１６２のベースへの印加電流が増加すると、ダイオード１４１に流れるＵｐｐｅｒ側電流８０１は減少するため（図９の電圧電流特性９０３）、ダイオード１４１が光に与える位相シフト量も減少する。
【００７５】
（実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードが各光に与える位相差）
図１１は、実施の形態にかかる光変調器の各ダイオードが各光に与える位相差の一例を示すグラフである。図１１では、図１０に示した電圧位相シフト量特性１００１，１００２に対応した、ダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差について説明する。図１０において、横軸はＬｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流を示し、縦軸はダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差を示している。
【００７６】
電圧位相差特性１１０１は、位相調整用抵抗１７０を設けない場合における、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、ダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差の変化を参考として示している。すなわち、電圧位相差特性１１０１は、図１０に参考として示した電圧位相シフト量特性１００１，１００２の差を示している。
【００７７】
電圧位相差特性１１０２は、位相調整用抵抗１７０を設ける場合における、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、ダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差の変化を示している。すなわち、電圧位相差特性１１０２は、図１０に示した電圧位相シフト量特性１００１，１００３の差を示している。
【００７８】
電圧位相差特性１１０１，１１０２に示すように、位相調整用抵抗１７０を設けることにより、トランジスタ１６２のベースへの印加電流の変化に対する、ダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差の変化を大きくすることができる。すなわち、所要の位相差を得るために要する、トランジスタ１６２への印加電流の変化を小さくすることができる。これにより、トランジスタ１６２への印加電流の増加を抑制し、位相変調に要する電力を低減することができる。
【００７９】
また、トランジスタ１６２への印加電流の増加を抑制することにより、ダイオード１４２に流れる電流の増加を抑制し、ダイオード１４２における光吸収を低減して光パワー損失を小さくすることができる。これにより、ＬＤ１０の出力パワーの増加を抑制できるため、ＬＤ１０の駆動に要する電力を低減することができる。
【００８０】
Ｕｐｐｅｒ側のトランジスタ１６１に印加する電流を固定し、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２に印加する電流を変化させる構成について説明したが、このような構成に限らない。たとえば、Ｌｏｗｅｒ側のトランジスタ１６２に印加する電流を固定し、Ｕｐｐｅｒ側のトランジスタ１６１に印加する電流を変化させる構成としても同様に、位相変調に要する電力およびＬＤ１０の駆動に要する電力を低減することができる。
【００８１】
また、制御部１５０は、トランジスタ１６１に印加する電流を固定してトランジスタ１６２に印加する電流を変化させる状態と、トランジスタ１６２に印加する電流を固定してトランジスタ１６１に印加する電流を変化させる状態と、を切り替えてもよい。このような切り替えを行う制御部１５０の制御について、図１２を用いて説明する。
【００８２】
（実施の形態にかかる光変調器によるダイオード設定）
図１２は、実施の形態にかかる光変調器によるダイオード設定の一例を示す図である。図１２に示すテーブル１２００は、光変調器１００の制御部１５０（ＭＣＵ２７０）がトランジスタ１６１，１６２を介してダイオード１４１，１４２に対して行う設定を示している。
【００８３】
テーブル１２００におけるダイオード設定ＰＳ（−２０）〜ＰＳ（２０）は、並行導波路１２１，１２２を通過する各光にダイオード１４１，１４２が与える位相差が１ステップずつ異なるトランジスタ１６１，１６２への印加電流の設定である。また、テーブル１２００におけるＵｐｐｅｒ側のトランジスタへの印加電流はトランジスタ１６１への印加電流を示す。また、テーブル１２００におけるＬｏｗｅｒ側のトランジスタへの印加電流はトランジスタ１６２への印加電流を示す。
【００８４】
制御部１５０は、ダイオード１４１，１４２の制御を行う際に、ダイオード設定ＰＳ（−２０）〜ＰＳ（２０）のいずれかを選択する。そして、制御部１５０は、選択したダイオード設定に対応するＵｐｐｅｒ側のトランジスタへの印加電流を示す電流情報をＤＡＣ２８１へ出力する。また、制御部１５０は、選択したダイオード設定に対応するＬｏｗｅｒ側のトランジスタへの印加電流を示す電流情報をＤＡＣ２８２へ出力する。
【００８５】
たとえばダイオード設定ＰＳ（０）は、基準となる設定であって、トランジスタ１６１，１６２への印加電流をＩ0にする設定である。Ｉ0は、トランジスタ１６１，１６２にＩ0を印加することにより、ダイオード１４１，１４２のそれぞれに上述のｏｆｆｓｅｔ電流が流れる電流値である。
【００８６】
ダイオード設定ＰＳ（１）は、ダイオード設定ＰＳ（０）に対して、ダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差を１ステップだけ増加させた設定である。たとえば、ダイオード設定ＰＳ（１）は、トランジスタ１６２への印加電流をＩ0＋ΔＩとし、トランジスタ１６１への印加電流をＩ0とする設定である。
【００８７】
ダイオード設定ＰＳ（２）は、ダイオード設定ＰＳ（１）に対して、ダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差を１ステップだけ増加させた設定である。たとえば、ダイオード設定ＰＳ（２）は、トランジスタ１６２への印加電流をＩ0＋２ΔＩとし、トランジスタ１６１への印加電流をＩ0とする設定である。このように、ダイオード設定ＰＳ（１）〜ＰＳ（２０）は、基準となるダイオード設定ＰＳ（０）に対して、トランジスタ１６２への印加電流をΔＩずつ増加させた各設定である。
【００８８】
ダイオード設定ＰＳ（−１）は、ダイオード設定ＰＳ（０）に対して、ダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差を１ステップだけ減少させた設定である。たとえば、ダイオード設定ＰＳ（−１）は、トランジスタ１６２への印加電流をＩ0とし、トランジスタ１６１への印加電流をＩ0＋ΔＩとする設定である。
【００８９】
ダイオード設定ＰＳ（−２）は、ダイオード設定ＰＳ（−１）に対して、ダイオード１４１，１４２が各光に与える位相差を１ステップだけ減少させた設定である。たとえば、ダイオード設定ＰＳ（−２）は、トランジスタ１６２への印加電流をＩ0とし、トランジスタ１６１への印加電流をＩ0＋２ΔＩとする設定である。このように、ダイオード設定ＰＳ（−１）〜ＰＳ（−２０）は、基準となるダイオード設定ＰＳ（０）に対して、トランジスタ１６１への印加電流をΔＩずつ増加させた各設定である。
【００９０】
図１２に示したように、トランジスタ１６１，１６２のいずれかの印加電流を変化させることで、並行導波路１２１，１２２を通過する各光にダイオード１４１，１４２が与える位相差を増減することができる。
【００９１】
（実施の形態にかかる位相調整用抵抗の抵抗値ごとの制御ステップ電流特性）
図１３〜図１６は、実施の形態にかかる位相調整用抵抗の抵抗値ごとの制御ステップ電流特性の一例を示すグラフである。図１３〜図１６に示す例では、上述のｏｆｆｓｅｔ電流は約２［ｍＡ］である。図１３〜図１６において、横軸は上述のダイオード設定の制御ステップを示し、縦軸はダイオード１４１，１４２に流れる電流［ｍＡ］を示している。ダイオード設定の制御ステップは、たとえば図１２に示したダイオード設定ＰＳ（−２０）〜ＰＳ（２０）である。
【００９２】
たとえば、制御ステップにおける“０”以上の範囲は、図１２に示したＰＳ（０）〜ＰＳ（２０）に対応している。この範囲において、制御部１５０は、トランジスタ１６１への印加電流を上述のＩ0に固定し、トランジスタ１６２への印加電流をＩ0以上の範囲で制御する。
【００９３】
また、制御ステップにおける“０”未満の範囲は、図１２に示したＰＳ（−２０）〜ＰＳ（−１）に対応している。この範囲において、制御部１５０は、トランジスタ１６２への印加電流を上述のＩ0に固定し、トランジスタ１６１への印加電流をＩ0以上の範囲で制御する。
【００９４】
図１３〜図１６に示す制御ステップ電流特性１３０１は、ダイオード設定の制御ステップの変化に対する、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１に流れる電流の変化を示している。制御ステップ電流特性１３０２は、ダイオード設定の制御ステップの変化に対する、Ｌｏｗｅｒ側のダイオード１４２に流れる電流の変化を示している。
【００９５】
図１３は、位相調整用抵抗１７０を設けない場合（すなわち位相調整用抵抗１７０の抵抗値ｒ＝０［Ω］とした場合）における制御ステップ電流特性１３０１，１３０２を参考として示している。図１３に示す例では、制御ステップの“０”以上の範囲において、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１に流れる電流はｏｆｆｓｅｔ電流である２［ｍＡ］に固定され、Ｌｏｗｅｒ側のダイオード１４２に流れる電流が変化する。また、制御ステップの“０”未満の範囲においては、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１に流れる電流が変化し、Ｌｏｗｅｒ側のダイオード１４２に流れる電流はｏｆｆｓｅｔ電流である２［ｍＡ］に固定される。
【００９６】
図１４は、抵抗値ｒ＝６［Ω］を有する位相調整用抵抗１７０を設けた光変調器１００における制御ステップ電流特性１３０１，１３０２を示している。図１４に示す例では、制御ステップの“０”以上の範囲において、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１に流れる電流が、Ｌｏｗｅｒ側のダイオード１４２に流れる電流の増加に応じて減少する。また、制御ステップの“０”未満の範囲において、Ｌｏｗｅｒ側のダイオード１４２に流れる電流が、Ｕｐｐｅｒ側のダイオード１４１に流れる電流の増加に応じて減少する。
【００９７】
このように、０［Ω］より大きい抵抗値を有する位相調整用抵抗１７０を設けることで、Ｕｐｐｅｒ側およびＬｏｗｅｒ側のうち、トランジスタへの印加電流を固定している方のダイオードに流れる電流が、他方のダイオードに流れる電流と逆方向に変化する。これにより、トランジスタへの印加電流の単位変化量あたりの位相差の変化を大きくすることができる。
【００９８】
図１５は、抵抗値ｒ＝１２［Ω］を有する位相調整用抵抗１７０を設けた光変調器１００における制御ステップ電流特性１３０１，１３０２を示している。図１６は、抵抗値ｒ＝１８［Ω］を有する位相調整用抵抗１７０を設けた光変調器１００における制御ステップ電流特性１３０１，１３０２を示している。
【００９９】
図１４〜図１６に示すように、位相調整用抵抗１７０の抵抗値ｒを大きくするほど、Ｕｐｐｅｒ側およびＬｏｗｅｒ側のうち、トランジスタの印加電流を固定している方のダイオードに流れる電流の変化（すなわち位相差の変化）が大きくなる。すなわち、位相調整用抵抗１７０の抵抗値ｒを大きくするほど上述した各電力を抑制することができる。
【０１００】
ただし、位相調整用抵抗１７０の抵抗値ｒを大きくし過ぎると、各光に与えられる位相差の変化が急激になり、たとえば光変調器１００における状態遷移時に、各光に与えられる位相差が目標値から大きく外れるおそれがある。したがって、位相調整用抵抗１７０の抵抗値ｒは、光変調器１００における制御部１５０（たとえばＭＣＵ２７０）の性能、光変調器１００の運用環境、求められる消費電力性能などに応じて決定される。
【０１０１】
また、位相調整用抵抗１７０を、たとえばＭＣＵ２７０からの制御により抵抗値ｒが可変な可変抵抗としてもよい。これにより、光変調器１００の運用環境や求められる消費電力性能の変化などに応じて、位相調整用抵抗１７０の抵抗値ｒを変更することが可能になる。
【０１０２】
このように、実施の形態にかかる光変調器１００によれば、一端がダイオード１４１およびダイオード１４２に接続され他端が接地された位相調整用抵抗１７０を備える。これにより、一方のダイオードに流れる電流値を変化させると、他方のダイオードに流れる電流値が逆方向に変化し、各ダイオードにおける位相シフト量の差を大きく変化させることができる。このため、小さい電流の変化により大きな位相差を得ることができるため、位相変調に要する電力を低減することができる。
【０１０３】
また、ダイオード１４１，１４２に流れる電流を低減することができるため、ダイオード１４１，１４２における光吸収を低減して光パワー損失を小さくすることができる。これにより、光源の出力パワーの増加を抑制できるため、光源の駆動に要する電力を低減することができる。
【０１０４】
また、たとえばトランジスタ１６１，１６２への各印加電流を互いに逆方向に制御することによりダイオード１４１，１４２に流れる電流を逆方向に変化させて大きな位相差を得る構成と比べて、制御を簡易化することができる。
【０１０５】
たとえば、図１３〜図１６に示したように、単位制御ステップあたりの電流変化量は、ｏｆｆｓｅｔ電流以上の領域とｏｆｆｓｅｔ電流未満の領域とで異なっているため、トランジスタ１６１，１６２への各印加電流を互いに逆方向に変化させる制御は複雑になる。たとえば、トランジスタ１６１，１６２への各印加電流の制御ステップを異なるものにすることを要するため、複雑なアルゴリズムやハードウェアを用いることになる。
【０１０６】
これに対して、位相調整用抵抗１７０を設けることによりダイオード１４１，１４２に流れる電流を逆方向に変化させる光変調器１００においては、トランジスタ１６１，１６２への各印加電流のいずれかを変化させる簡単な制御とすることができる。このため、複雑なアルゴリズムやハードウェアを用いなくても消費電力を低減することができる。
【０１０７】
ただし、たとえばトランジスタ１６１，１６２への各印加電流を互いに逆方向に制御する構成において位相調整用抵抗１７０を設けてもよい。この場合は、トランジスタ１６１，１６２への各印加電流を互いに逆方向に制御することによりダイオード１４１，１４２に流れる電流が逆方向に変化するとともに、その逆方向の変化を位相調整用抵抗１７０によりさらに大きくすることができる。このため、さらに小さい電流の変化により大きな位相差を得ることができるため、消費電力を低減することができる。
【０１０８】
流れる電流に応じて光の位相をシフトさせる位相シフタとしてダイオード１４１，１４２を用いる構成について説明したが、位相シフタはダイオード１４１，１４２に限らず、流れる電流に応じて光の位相をシフトさせる各種の位相シフタとすることができる。すなわち、光変調器１００は、ダイオード１４１，１４２に代えて、流れる電流に応じて光の位相をシフトさせる各種の位相シフタを設けた構成とすることができる。
【０１０９】
ダイオード１４１，１４２への印加電圧を固定しつつダイオード１４１，１４２に流れる電流を調整することで、ダイオード１４１，１４２への印加電圧が低くなり過ぎてダイオード１４１，１４２に電流が流れなくなることを抑制することができる。
【０１１０】
また、ダイオード１４１，１４２への印加電圧を固定しつつダイオード１４１，１４２に流れる電流を調整するための構成としてバイポーラトランジスタであるトランジスタ１６１，１６２を用いる構成について説明したが、このような構成に限らない。たとえば、トランジスタ１６１，１６２のそれぞれをＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：電界効果トランジスタ）としたソースフォロワ回路を用いてもよい。
【０１１１】
この場合に、トランジスタ１６１のドレインは電圧源Ｖに接続され、トランジスタ１６１のソースはダイオード１４１のアノードに接続される。また、トランジスタ１６２のドレインは電圧源Ｖに接続され、トランジスタ１６２のソースはダイオード１４２のアノードに接続される。そして、制御部１５０は、トランジスタ１６１，１６２の各ゲートへの印加電圧を調整することにより位相差を制御する。
【０１１２】
以上説明したように、光変調器および光モジュールによれば、位相変調に要する電力を低減することができる。
【０１１３】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１１４】
（付記１）入力された光を分岐する分岐部と、前記分岐部により分岐された各光の位相をそれぞれシフトさせる第１ダイオードおよび第２ダイオードと、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを通過した各光を干渉させる干渉部と、を有する光変調部と、
前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することにより、前記干渉部において干渉する各光の位相差を制御する制御部と、
一端が前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードに接続され他端が接地された電気抵抗素子と、
を備えることを特徴とする光変調器。
【０１１５】
（付記２）前記制御部は、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードの各アノードに接続され、
前記電気抵抗素子は、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードの各カソードに接続される、
ことを特徴とする付記１に記載の光変調器。
【０１１６】
（付記３）前記制御部は、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードへの印加電圧を固定し、前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することを特徴とする付記１または２に記載の光変調器。
【０１１７】
（付記４）前記制御部は、コレクタが電圧源に接続されエミッタが前記第１ダイオードに接続されたバイポーラトランジスタのベースへの印加電流と、コレクタが電圧源に接続されエミッタが前記第２ダイオードに接続されたバイポーラトランジスタのベースへの印加電流と、の少なくともいずれかを調整することを特徴とする付記３に記載の光変調器。
【０１１８】
（付記５）前記制御部は、ドレインが電圧源に接続されソースが前記第１ダイオードに接続された電界効果型トランジスタのゲートへの印加電圧と、ドレインが電圧源に接続されソースが前記第２ダイオードに接続された電界効果型トランジスタのゲートへの印加電圧と、の少なくともいずれかを調整することを特徴とする付記３に記載の光変調器。
【０１１９】
（付記６）前記制御部は、前記干渉部における前記各光の干渉により得られた光のパワーの検出結果に基づいて前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することにより、前記干渉部において干渉する各光の位相差の所定値からのずれを補正することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の光変調器。
【０１２０】
（付記７）前記制御部は、前記干渉部における前記各光の干渉により得られた各光のパワーの差が小さくなるように前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することを特徴とする付記６に記載の光変調器。
【０１２１】
（付記８）入力されたデータ信号に基づいて、前記干渉部において干渉する各光を位相変調するデータ変調部を備えることを特徴とする付記１〜７のいずれか一つに記載の光変調器。
【０１２２】
（付記９）前記電気抵抗素子は、抵抗値が可変であることを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の光変調器。
【０１２３】
（付記１０）光を出力する光源と、
前記光源によって出力された光を分岐する分岐部と、前記分岐部により分岐された各光の位相をそれぞれシフトさせる第１ダイオードおよび第２ダイオードと、前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードを通過した各光を干渉させる干渉部と、を有する光変調部と、
前記第１ダイオードに流れる電流および前記第２ダイオードに流れる電流の少なくともいずれかを調整することにより、前記干渉部において干渉する各光の位相差を制御する制御部と、
一端が前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードに接続され他端が接地された電気抵抗素子と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
【符号の説明】
【０１２４】
１０  ＬＤ
１００  光変調器
１１０，２３１，２３２  分岐部
１２１，１２２  並行導波路
１３０  干渉部
１４１，１４２  ダイオード
１５０  制御部
１６１，１６２  トランジスタ
１７０  位相調整用抵抗
１８１，１８２  検出用抵抗
２１１，２１２  高速位相シフタ
２４１，２４２  モニタＰＤ
２５１，２５２  抵抗
２６１，２６２  ＡＤＣ
２７０  ＭＣＵ
２８１，２８２  ＤＡＣ
３１０，３２０，３３０，４１０，４２０，４３０，５００，６００  信号空間ダイヤグラム
３１１，３２１，３３１，４１１，４２１，４３１，５０１，５０２，６０１，６０２  信号点
７０１，７０２  プロット群
８０１  Ｕｐｐｅｒ側電流
８０２  Ｌｏｗｅｒ側電流
９０１〜９０３  電圧電流特性
１００１〜１００３  電圧位相シフト量特性
１１０１，１１０２  電圧位相差特性
１２００  テーブル
１３０１，１３０２  制御ステップ電流特性
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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