(57)【要約】【課題】  偏波乖離量の低減を図った遅延復調デバイスおよび遅延復調デバイスの位相調整方法を提供する。【解決手段】遅延復調デバイス１は、長さの異なる２つのアーム導波路をそれぞれ有し、DQPSK信号が分岐されて入力される第１，第２のマッハツェンダー干渉計４，５と、各マッハツェンダー干渉計の２つのアーム導波路に配置される１／２波長板４７と、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９上に、１／２波長板４７を挟んで形成された第１のヒータＡ，Ｂおよび第２のヒータＣ，Ｄと、第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３上に、１／２波長板４７を挟んで形成された第１のヒータＥ，Ｆおよび第２のヒータＧ，Ｈと、を備える。第１のヒータおよび第２のヒータを偏波乖離量調整用ヒータおよび位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる【選択図】図１
2010085906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
DQPSK信号を復調させる平面光波回路型の遅延復調デバイスであって、
長さの異なる２つのアーム導波路をそれぞれ有し、DQPSK信号が分岐されて入力される第１および第２のマッハツェンダー干渉計と、
前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路に配置される１／２波長板と、
前記第１のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路上に、前記１／２波長板を挟んでそれぞれ形成された第１のヒータ（Ａ，Ｂ）および第２のヒータ（Ｃ，Ｄ）と、
前記第２のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路上に、前記１／２波長板を挟んでそれぞれ形成された第１のヒータ（Ｅ，Ｆ）および第２のヒータ（Ｇ，Ｈ）と、を備え、
前記第１のヒータと前記第２のヒータのいずれか一方を偏波乖離量調整用ヒータとして、その他方を位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させることを特徴とする遅延復調デバイス。
【請求項２】
前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計各々における前記第１のヒータと前記第２のヒータのいずれか一方が、偏波乖離量が小さくなるように偏波乖離量を調整する偏波乖離量調整用ヒータとして用いられ、かつ、
前記第１マッハツェンダー干渉計における前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方と、前記第２マッハツェンダー干渉計における前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方との少なくとも一方が、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相トリミングを行う位相トリミング用ヒータとして用いられることを特徴とする請求項１に記載の遅延復調デバイス。
【請求項３】
前記第１のヒータと前記第２のヒータのうち、前記偏波乖離量調整用ヒータとして用いる一方のヒータのヒータ幅と、該一方のヒータに供給される電力とは、該一方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化する所定の値にそれぞれ設定されており、かつ、前記第１のヒータと前記第２のヒータのうち、前記位相トリミング用ヒータとして用いる他方のヒータのヒータ幅と、該他方のヒータに供給される電力とは、該他方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化せずに中心波長のみシフトする所定の値にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項２に記載の遅延復調デバイス。
【請求項４】
前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より大きく、かつ、前記一方のヒータに供給される電力と前記他方のヒータに供給される電力とは同じであることを特徴とする請求項３に記載の遅延復調デバイス。
【請求項５】
前記一方のヒータのヒータ幅と前記他方のヒータのヒータ幅は同じであり、かつ、前記一方のヒータに供給される電力は前記他方のヒータに供給される電力より大きいことを特徴とする請求項３に記載の遅延復調デバイス。
【請求項６】
前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より大きく、かつ、前記一方のヒータに供給される電力は前記他方のヒータに供給される電力より大きいことを特徴とする請求項３に記載の遅延復調デバイス。
【請求項７】
前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より小さく、かつ、前記一方のヒータに供給される電力は前記他方のヒータに供給される電力より大きいことを特徴とする請求項３に記載の遅延復調デバイス。
【請求項８】
DQPSK信号を復調させる平面光波回路型の遅延復調デバイスの位相調整方法であって、
長さの異なる２つのアーム導波路をそれぞれ有し、DQPSK信号が分岐されて入力される第１および第２のマッハツェンダー干渉計と、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路に配置される１／２波長板と、前記第１のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路上に、前記１／２波長板を挟んでそれぞれ形成された第１のヒータ（Ａ，Ｂ）および第２のヒータ（Ｃ，Ｄ）と、前記第２のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路上に、前記１／２波長板を挟んでそれぞれ形成された第１のヒータ（Ｅ，Ｆ）および第２のヒータ（Ｇ，Ｈ）と、を備え、
前記第１のヒータと前記第２のヒータのいずれか一方に給電して偏波乖離量を調整する第１の段階と、
前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方に給電して、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相トリミングを行う第２の段階と、を備えることを特徴とする遅延復調デバイスの位相調整方法。
【請求項９】
前記第１の段階では、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計各々における前記第１のヒータと前記第２のヒータのいずれか一方を、偏波乖離量が小さくなるように偏波乖離量を調整する偏波乖離量調整用ヒータとしてそれぞれ駆動し、かつ、前記第２の段階では、前記第１マッハツェンダー干渉計における前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方と、前記第２マッハツェンダー干渉計における前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方との少なくとも一方を、前記位相トリミングを行う位相トリミング用ヒータとして駆動することを特徴とする請求項８に記載の遅延復調デバイスの位相調整方法。
【請求項１０】
前記第１のヒータと前記第２のヒータのうち、前記偏波乖離量調整用ヒータとして用いる一方のヒータのヒータ幅と、該一方のヒータに供給される電力とを、該一方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化する所定の値にそれぞれ設定し、かつ、前記第１のヒータと前記第２のヒータのうち、前記位相トリミング用ヒータとして用いる他方のヒータのヒータ幅と、該他方のヒータに供給される電力とを、該他方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化せずに中心波長のみシフトする所定の値にそれぞれ設定することを特徴とする請求項９に記載の遅延復調デバイスの位相調整方法。
【請求項１１】
前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より大きく、かつ、前記第１の段階で前記一方のヒータに供給する電力と前記第２の段階で前記他方のヒータに供給する電力とを同じにすることを特徴とする請求項１０に記載の遅延復調デバイスの位相調整方法。
【請求項１２】
前記一方のヒータのヒータ幅と前記他方のヒータのヒータ幅とは同じであり、かつ、前記第１の段階で前記一方のヒータに供給する電力を前記第２の段階で前記他方のヒータに供給する電力より大きくすることを特徴とする請求項１０に記載の遅延復調デバイスの位相調整方法。
【請求項１３】
前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より大きく、かつ、前記第１の段階で前記一方のヒータに供給する電力を前記第２の段階で前記他方のヒータに供給する電力より大きくすることを特徴とする請求項１０に記載の遅延復調デバイスの位相調整方法。
【請求項１４】
前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より小さく、かつ、前記第１の段階で前記一方のヒータに供給する電力を前記第２の段階で前記他方のヒータに供給する電力より大きくすることを特徴とする請求項１０に記載の遅延復調デバイスの位相調整方法。
【請求項１５】
前記第１の段階を実施する前に、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計各々の前記２つのアーム導波路の中央部に前記１／２波長板を挿入することを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか一つに記載の遅延復調デバイスの位相調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信に用いる遅延復調デバイス、特に、高密度波長分割多重（DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing）伝送方式の光ファイバ通信においてDQPSK信号を復調させるPLC型のマッハツェンダー干渉計（MZI）を備えた平面光波回路型の遅延復調デバイスおよびその位相調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ブロードバンドの急速な普及を背景に、光伝送システムの高速化（伝送速度40Gbpsへ）の検討が盛んに行われている。しかしながら、伝送速度を上げると、光信号1bitあたりの時間幅が減少し、光ファイバの特性の影響により、信号波形が劣化し、通信回線の品質の劣化を引き起こしてしまうという問題がある。40Gbps級の長距離伝送を行う際には、伝送経路の途中で、光信号を電気に信号に変換して、再び、光信号に変換しなおすといった中継器が必要であるため、既存のファイバ網を使用し、ネットワークを構築することを困難にさせている。このため、現在では光信号の時間幅を拡大させることによって信号波形劣化を低減できる多値変調の差動直交位相変調(DQPSK：Differential QuadraturePhase Shift Keying)等の研究開発が行われている。
【０００３】
DQPSKは４つの情報を異なる4つの光位相差に対応させて伝送する、つまり、２ビットのデータから構成される各シンボルの値（0,1,2,3）の４つの情報を、隣接する２つのシンボルの値の変化に応じて搬送波の位相（θ，θ＋π／2，θ＋π，θ＋3π／2）を変化させてデータを伝送する変調方式である。このDQPSK方式を用いた40GbpsDQPSK通信方式では、従来の2値変調方式を用いた40Gbps伝送よりも4倍の距離を伝送できることになる。このDQPSKにより、既存のファイバ網を利用した大都市間のネットワークの構築が可能になると考えられる。従来、このようなDQPSK信号或いはDPSK信号を受信装置において復調するための遅延復調デバイスとして、例えば、特許文献１に記載された光受信回路や特許文献２に記載された復調器が知られている。
【０００４】
特許文献１に記載された光受信回路は、１組の光パスの一方に１シンボル遅延素子を備えその１組の光パスを介して入力ＲＺ−ＤＰＳＫ信号、つまり、ＲＺ（Return to zero）変調されたＤＰＳＫ信号を伝搬する干渉計（マッハツェンダー干渉計）を備える。また、特許文献２には、差動位相変調（DPSK）された光信号或いは差動四値位相変調(DQPSK)された光信号を、マイケルソン干渉計を用いて復調する復調器が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−６０４４２号公報
【特許文献２】特開２００７−１５１０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、伝送速度が40GbpsのDQPSK方式を用いた40GbpsDQPSK通信方式における遅延検波の際に、２つのマッハツェンダー干渉計（Mach-Zehnder Interferometer：MZI）回路を有し、DQPSK信号を復調するPLC型の遅延回路（遅延復調デバイス）が使用されている。40GbpsDQPSK通信方式において、その遅延回路における偏波乖離量(Polarization Dependent frequency：PDf)の許容量は0.2GHz以下であると言われている。PDfを解消する手段として、マッハツェンダー干渉計（MZI）部に1/2波長板を挿入することも考えられるが、ただ挿入するだけでは、偏波乖離量（PDf）を0.2GHz以下に抑えるのは難しく歩留りが発生してしまう。そのため、偏波乖離量が小さい(<0.2GHz)復調用の遅延回路を安定して作製することは非常に困難であった。
【０００６】
偏波乖離量を小さくする方法の一つに、２つのマッハツェンダー干渉計の各アーム導波路に形成されているヒータに大電圧を負荷する方法があるが、各マッハツェンダー干渉計の相対的な位相を調整する（π/2シフトさせる）際に、偏波乖離量が変化してしまい、偏波乖離量（PDf）を0.2GHz以下に抑えるのは難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、偏波乖離量の低減を図った遅延復調デバイスおよび遅延復調デバイスの位相調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らはこのような従来技術の背景に鑑み鋭意研究を行った結果、次のことが分かった。すなわち、長さの異なる２つのアーム導波路上に第１のヒータおよび第２のヒータをそれぞれ有する第１および第２のマッハツェンダー干渉計を有し、DQPSK信号を復調させる平面光波回路型の遅延復調デバイスにおいて、ヒータにある電力（例えば.0W/mm）を一定時間負荷すると、ヒータ幅の大きいヒータ（例えばヒータ幅が６０μｍのヒータ）では、時間と共にTE成分とTM成分の乖離量である偏波乖離量（PDf）が変化する（図７および図９参照）。そして、ヒータ幅の小さいヒータ（例えばヒータ幅が５０μｍのヒータ）では、長い間ある電力（例えば1.0W/mm）を供給しても、偏波乖離量は変化せず、中心波長のみがシフトする（図８および図９参照）。さらに、ヒータ幅の小さいヒータ（例えばヒータ幅が６０μｍより小さいヒータ）でも、電力を大きくすると、時間と共に偏波乖離量が変化する（図７および図９参照）。これらのことを踏まえて、上記課題の解決手段として、第１のヒータおよび第２のヒータのいずれか一方は偏波乖離量を調整する偏波乖離量調整用ヒータとして用い、その他方は位相トリミング用ヒータとして用いることで、偏波乖離量が小さく、かつ、両マッハツェンダー干渉計の相対的な位相を調整することが可能となることを見出した。
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る遅延復調デバイスは、DQPSK信号を復調させる平面光波回路型の遅延復調デバイスであって、長さの異なる２つのアーム導波路をそれぞれ有し、DQPSK信号が分岐されて入力される第１および第２のマッハツェンダー干渉計と、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路に配置される１／２波長板と、前記第１のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路上に、前記１／２波長板を挟んでそれぞれ形成された第１のヒータ（Ａ，Ｂ）および第２のヒータ（Ｃ，Ｄ）と、前記第２のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路上に、前記１／２波長板を挟んでそれぞれ形成された第１のヒータ（Ｅ，Ｆ）および第２のヒータ（Ｇ，Ｈ）と、を備え、前記第１のヒータと前記第２のヒータのいずれか一方を偏波乖離量調整用ヒータとして、その他方を位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させることを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、偏波乖離量（PDf）を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。ここで、「偏波乖離量調整」とは、TE成分とTM成分の乖離量である偏波乖離量（PDf）を調整することを意味し、「位相トリミング」とは、第１および第２のマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相調整を行うことを意味する。
【００１１】
請求項２に記載の発明に係る遅延復調デバイスは、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計各々における前記第１のヒータと前記第２のヒータのいずれか一方が、偏波乖離量が小さくなるように偏波乖離量を調整する偏波乖離量調整用ヒータとして用いられ、かつ、前記第１マッハツェンダー干渉計における前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方と、前記第２マッハツェンダー干渉計における前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方との少なくとも一方が、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相トリミングを行う位相トリミング用ヒータとして用いられることを特徴とする。この構成によれば、第１のヒータおよび第２のヒータのいずれか一方は偏波乖離量調整用ヒータとして用い、その他方は位相トリミング用ヒータとして用いることで、偏波乖離量（PDf）を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明に係る遅延復調デバイスは、前記第１のヒータと前記第２のヒータのうち、前記偏波乖離量調整用ヒータとして用いる一方のヒータのヒータ幅と、該一方のヒータに供給される電力とは、該一方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化する所定の値にそれぞれ設定されており、かつ、前記第１のヒータと前記第２のヒータのうち、前記位相トリミング用ヒータとして用いる他方のヒータのヒータ幅と、該他方のヒータに供給される電力とは、該他方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化せずに中心波長のみシフトする所定の値にそれぞれ設定されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明に係る遅延復調デバイスは、前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より大きく、かつ、前記一方のヒータに供給される電力と前記他方のヒータに供給される電力とは同じであることを特徴とする。
【００１３】
上記一方のヒータのヒータ幅を上記他方のヒータのヒータ幅より大きくして、一方のヒータに供給される電力と他方のヒータに供給される電力とを同じにした場合、ヒータ幅の大きい一方のヒータでは、時間と共にTE成分と偏波乖離量（PDf）が変化する（図７および図９参照）。一方、ヒータ幅の小さい他方のヒータでは、長い間電力を供給してもPDfは変化せず、中心波長のみがシフトする（図８および図９参照）。このため、ヒータ幅の大きい一方のヒータおよびヒータ幅の小さい他方のヒータを、同じ電力で別々に駆動することにより、偏波乖離量を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明に係る遅延復調デバイスは、前記一方のヒータのヒータ幅と前記他方のヒータのヒータ幅は同じであり、かつ、前記一方のヒータに供給される電力は前記他方のヒータに供給される電力より大きいことを特徴とする。
【００１５】
一方のヒータのヒータ幅と他方のヒータのヒータ幅とを同じにして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくした場合、供給される電力の大きい一方のヒータでは、時間と共に偏波乖離量（PDf）が変化する（図７および図９参照）。一方、供給される電力の小さい他方のヒータでは、長い間電力を供給しても、PDfは変化せず、中心波長のみがシフトする（図８および図９参照）。このため、第１および第２のヒータのヒータ幅を同じにして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくすることにより、偏波乖離量 を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００１６】
請求項６に記載の発明に係る遅延復調デバイスは、前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より大きく、かつ、前記一方のヒータに供給される電力は前記他方のヒータに供給される電力より大きいことを特徴とする。
一方のヒータのヒータ幅を他方のヒータのヒータ幅より大きくして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくした場合、一方のヒータでは、時間と共に偏波乖離量（PDf）が変化する（図７および図９参照）。他方のヒータでは、長い間電力を供給しても、PDfは変化せず、中心波長のみがシフトする（図８および図９参照）。このため、一方のヒータのヒータ幅を他方のヒータのヒータ幅より大きくして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくすることにより、偏波乖離量を更に小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００１７】
請求項７に記載の発明に係る遅延復調デバイスは、前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より小さく、かつ、前記一方のヒータに供給される電力は前記他方のヒータに供給される電力より大きいことを特徴とする。
【００１８】
一方のヒータのヒータ幅を他方のヒータのヒータ幅より小さくして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくした場合、一方のヒータでは、時間と共に偏波乖離量（PDf）が変化する（図７および図９参照）。他方のヒータでは、長い間電力を供給しても、PDfは変化せず、中心波長のみがシフトする（図８および図９参照）。このため、一方のヒータのヒータ幅を他方のヒータのヒータ幅より小さくして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくすることにより、偏波乖離量を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００１９】
請求項８に記載の発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法は、DQPSK信号を復調させる平面光波回路型の遅延復調デバイスの位相調整方法であって、長さの異なる２つのアーム導波路をそれぞれ有し、DQPSK信号が分岐されて入力される第１および第２のマッハツェンダー干渉計と、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路に配置される１／２波長板と、前記第１のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路上に、前記１／２波長板を挟んでそれぞれ形成された第１のヒータ（Ａ，Ｂ）および第２のヒータ（Ｃ，Ｄ）と、前記第２のマッハツェンダー干渉計の前記２つのアーム導波路上に、前記１／２波長板を挟んでそれぞれ形成された第１のヒータ（Ｅ，Ｆ）および第２のヒータ（Ｇ，Ｈ）と、を備え、前記第１のヒータと前記第２のヒータのいずれか一方に給電して偏波乖離量を調整する第１の段階と、前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方に給電して、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相トリミングを行う第２の段階と、を備えることを特徴とする。この構成によれば、偏波乖離量を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００２０】
請求項９に記載の発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法は、前記第１の段階では、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計各々における前記第１のヒータと前記第２のヒータのいずれか一方を、偏波乖離量が小さくなるように偏波乖離量を調整する偏波乖離量調整用ヒータとしてそれぞれ駆動し、かつ、前記第２の段階では、前記第１マッハツェンダー干渉計における前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方と、前記第２マッハツェンダー干渉計における前記第１のヒータと前記第２のヒータの他方との少なくとも一方を、前記位相トリミングを行う位相トリミング用ヒータとして駆動することを特徴とする。この構成によれば、第１のヒータおよび第２のヒータのいずれか一方は偏波乖離量調整用ヒータとして用い、その他方は位相トリミング用ヒータとして用いることで、偏波乖離量を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法は、前記第１のヒータと前記第２のヒータのうち、前記偏波乖離量調整用ヒータとして用いる一方のヒータのヒータ幅と、該一方のヒータに供給される電力とを、該一方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化する所定の値にそれぞれ設定し、かつ、前記第１のヒータと前記第２のヒータのうち、前記位相トリミング用ヒータとして用いる他方のヒータのヒータ幅と、該他方のヒータに供給される電力とを、該他方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化せずに中心波長のみシフトする所定の値にそれぞれ設定することを特徴とする。
【００２２】
請求項１１に記載の発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法は、前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より大きく、かつ、前記第１の段階で前記一方のヒータに供給する電力と前記第２の段階で前記他方のヒータに供給する電力とを同じにすることを特徴とする。この構成によれば、ヒータ幅の大きい一方のヒータおよびヒータ幅の小さい他方のヒータを、同じ電力で別々に駆動することにより、偏波乖離量を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００２３】
請求項１２に記載の発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法は、前記一方のヒータのヒータ幅と前記他方のヒータのヒータ幅とは同じであり、かつ、前記第１の段階で前記一方のヒータに供給する電力を前記第２の段階で前記他方のヒータに供給する電力より大きくすることを特徴とする。この構成によれば、第１および第２のヒータのヒータ幅を同じにして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくすることにより、偏波乖離量 を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００２４】
請求項１３に記載の発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法は、前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より大きく、かつ、前記第１の段階で前記一方のヒータに供給する電力を前記第２の段階で前記他方のヒータに供給する電力より大きくすることを特徴とする。この構成によれば、第一方のヒータのヒータ幅を他方のヒータのヒータ幅より大きくして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくすることにより、偏波乖離量を更に小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００２５】
請求項１４に記載の発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法は、前記一方のヒータのヒータ幅は前記他方のヒータのヒータ幅より小さく、かつ、前記第１の段階で前記一方のヒータに供給する電力を前記第２の段階で前記他方のヒータに供給する電力より大きくすることを特徴とする。この構成によれば、一方のヒータのヒータ幅を他方のヒータのヒータ幅より小さくして、一方のヒータに供給される電力を他方のヒータに供給される電力より大きくすることにより、偏波乖離量を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００２６】
請求項１５に記載の発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法は、前記第１の段階を実施する前に、前記第１および第２のマッハツェンダー干渉計各々の前記２つのアーム導波路の中央部に前記１／２波長板を挿入することを特徴とする。この構成によれば、偏波乖離量を調整する第１の段階を実施する前に、１／２波長板を各マッハツェンダー干渉計のアーム導波路に挿入することにより、１／２波長板の製造上のばらつきを吸収することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る遅延復調デバイスによれば、偏波乖離を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
本発明に係る遅延復調デバイスの位相調整方法によれば、偏波乖離量を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように位相を調整することが可能な遅延復調デバイスを作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明を具体化した一実施形態に係る遅延復調デバイスを、図１乃至図１０に基づいて説明する。
【００２９】
図１は一実施形態に係る遅延復調デバイスの概略構成を示す平面図、図２はDQPSK方式を用いた光伝送システムの概略構成を示すブロック図である。図３は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図、図４は図１のＹ−Ｙ線に沿った断面図である。図５は図１に示す遅延復調デバイスの第１のマッハツェンダー干渉計部分を簡略化して示した説明図であり、図６は遅延復調デバイスの第２のマッハツェンダー干渉計部分を簡略化して示した説明図である。図７は、偏波乖離量調整用ヒータを駆動した際における、TE成分とTM成分のトリミング時間と中心波長シフト量との関係を示すグラフである。図８は、位相トリミング用ヒータを駆動した際における、TE成分とTM成分のトリミング時間と中心波長シフト量との関係を示すグラフである。
【００３０】
図１に示す遅延復調デバイス１は、DQPSK信号を復調させる平面光波回路型（PLC型）の遅延復調デバイス（復調用遅延回路）である。この遅延復調デバイス１は、例えば、伝送速度が40GbpsのDQPSK方式を用いた図２に示す光伝送システムに使用される40GbpsDQPSK用遅延復調デバイスである。
【００３１】
この光伝送システムでは、光送信器４０から光ファイバ伝送路５４に、２ビットのデータから構成される各シンボルの値（0,1,2,3）の４つの情報を、隣接する２つのシンボルの値の変化に応じて搬送波の位相（θ，θ＋π／2，θ＋π，θ＋3π／2）の位相情報に変調されたDQPSK信号が伝送される。光ファイバ伝送路５４から光受信器５０に送られてきたDQPSK信号は遅延復調デバイス１により４つの光強度信号に変換され、さらには、その光強度信号がバランスドレシーバ５１，５２により電気信号に変換される。受信電気回路５３では、復号化処理などがなされる。
【００３２】
図１に示す遅延復調デバイス１は、DQPSK信号が入力される光入力導波路２と、光入力導波路２を分岐するＹ分岐導波路３と、第１のマッハツェンダー干渉計４と、第２のマッハツェンダー干渉計５と、を備えている。
【００３３】
第１のマッハツェンダー干渉計４は、図１および図５に示すように、Ｙ分岐導波路３で分岐された２つの導波路１４，１５の一方（導波路１４）に接続された入力側カプラ６と、２つの光出力導波路２１，２２に２つの出力端がそれぞれ接続された出力側カプラ７と、両カプラ６，７間に接続された長さの異なる２つのアーム導波路８，９とを有する。同様に、第２のマッハツェンダー干渉計５は、図１および図６に示すように、Ｙ分岐導波路３で分岐された２つの導波路の他方（導波路１５）に接続された入力側カプラ１０と、２つの光出力導波路２３，２４に２つの出力端が接続された出力側カプラ１１と、両カプラ１０，１１間に接続された長さの異なる２つのアーム導波路１２，１３とを有する。
【００３４】
入力側カプラ６，１０および出力側カプラ７，１１は、それぞれ２入力×２出力型３ｄＢカプラ（５０％方向性結合器）である。第１のマッハツェンダー干渉計４の入力側カプラ６の２つの入力端の一方が、Ｙ分岐導波路３で分岐された２つの導波路１４，１５の一方の導波路１４に接続されている。第２のマッハツェンダー干渉計５の入力側カプラ１０の２つの入力端の一方が、Ｙ分岐導波路３で分岐された２つの導波路１４，１５の他方の導波路１５に接続されている。
【００３５】
また、第１のマッハツェンダー干渉計４の出力側カプラ７の２つの出力端（スルーポートとクロスポート）は、第１光出力導波路２１，第２光出力導波路２２にそれぞれ接続されている。同様に、第２のマッハツェンダー干渉計５の出力側カプラ１１の２つの出力端（スルーポートとクロスポート）は、第３光出力導波路２３，第４光出力導波路２４にそれぞれ接続されている。
【００３６】
また、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９には、その一方（アーム導波路８）を伝搬するDQPSK信号の位相をその他方（アーム導波路９）を伝搬するDQPSK信号の位相に対してπだけ遅延させる光路長差ΔＬを持たせてある。同様に、第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３には、その一方（アーム導波路１２）を伝搬するDQPSK信号の位相をその他方（アーム導波路１３）を伝搬するDQPSK信号の位相に対してπだけ遅延させる光路長差ΔＬを持たせてある。
【００３７】
第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９と、第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３とが、平面光波回路（PLC）１Ａ内において、同じ領域内で重なるように形成されている。
【００３８】
本実施形態では、その重なり方の一例として、アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とがそれぞれ４回ずつ交差するように、アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とが平面光波回路（PLC）１Ａの同じ領域内に形成されている。つまり、図１に示すように、第１のマッハツェンダー干渉計４のアーム導波路８は、交差点６１で第２のマッハツェンダー干渉計５のアーム導波路１２と、交差点６２で第２のマッハツェンダー干渉計５のアーム導波路１３と、交差点６３でアーム導波路１３と、そして、交差点６４でアーム導波路１２とそれぞれ交差する。
【００３９】
第１のマッハツェンダー干渉計４のアーム導波路９は、交差点６５で第２のマッハツェンダー干渉計５のアーム導波路１２と、交差点６６で第２のマッハツェンダー干渉計５のアーム導波路１３と、交差点６７でアーム導波路１３と、そして、交差点６８でアーム導波路１２とそれぞれ交差する。
【００４０】
一方、第２のマッハツェンダー干渉計５のアーム導波路１２は、交差点６５で第１のマッハツェンダー干渉計４のアーム導波路９と、交差点６１で第１のマッハツェンダー干渉計４のアーム導波路８と、交差点６４でアーム導波路８と、そして、交差点６８でアーム導波路９とそれぞれ交差する。
【００４１】
そして、第２のマッハツェンダー干渉計５のアーム導波路１３は、交差点６６で第１のマッハツェンダー干渉計４のアーム導波路９と、交差点６２で第１のマッハツェンダー干渉計４のアーム導波路８と、交差点６３でアーム導波路８と、そして、交差点６７でアーム導波路９とそれぞれ交差する。
【００４２】
なお、上記各交差点６１〜６８では、２つのアーム導波路が交差し、２つのアーム導波路をそれぞれ伝搬する光（光信号）はその交差部分を通ってそのまま同じアーム導波路を伝播する。例えば、交差点６１では、２つのアーム導波路８，１２が交差し、２つのアーム導波路８，１２をそれぞれ伝搬する光（光信号）はその交差部分を通ってそのまま同じアーム導波路８，１２を伝播する。
【００４３】
図１に示す平面光波回路１Ａは、石英系ガラスでそれぞれ構成された光入力導波路２、Ｙ分岐導波路３、第１，第２のマッハツェンダー干渉計４，５、および４つの光出力導波路２１〜２４などの導波路を含む回路である。この平面光波回路１Ａを有する遅延復調デバイス１は、具体的には、次のようにして作製される。
【００４４】
火炎堆積法（FHD: Flame Hydrolysis Deposition）により、図３に示すシリコン基板などのPLC基板３０上に、下部クラッド層およびコア層となるシリカ材料（SiO2系のガラス粒子）を堆積し、加熱してガラス膜を溶融透明化する。この後、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチングで所望の導波路を形成し、再びFHD法により上部クラッドを形成する。図３では、PLC基板３０上に、下部クラッド層および上部クラッド層からなるクラッド層３１が形成され、このクラッド層３１内にコア層としてアーム導波路８，１２が形成されている。PLC基板３０は、図１に示すように、略正方形の平面形状を有している。
【００４５】
本実施形態に係る遅延復調デバイス１では、第１のマッハツェンダー干渉計４と第２のマッハツェンダー干渉計５は、平面光波回路基板であるＰＬＣ基板３０上に、左右対称に形成されている。
【００４６】
また、この遅延復調デバイス１では、図１、図５および図６に示すように、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９の中央部と、第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部とに、偏波乖離量（PDf）を低減させるために、1/2波長板４７が挿入されている。図４に示すように、1/2波長板４７を挿入するための溝４９がクラッド層３１に形成されている。この溝４９は、1/2波長板４７での反射による損失が起こらないように、1/2波長板４７が図４に示すように８°程度に傾けられて溝４９内に配置されるように、８°程度傾斜した溝になっている。
【００４７】
また、この遅延復調デバイス１では、図1に示すように、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９の中央部は、互いに平行に延びかつ近接しており、かつ第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部は、互いに平行に延びかつ近接している。つまり、この遅延復調デバイス１では、1/2波長板４７のリタデーションの抑制のために、第１のマッハツェンダー干渉計４のアーム導波路８，９の間隔および第２のマッハツェンダー干渉計５のアーム導波路１２，１３の間隔を極力小さくしてある。
【００４８】
また、この遅延復調デバイス１では、図1に示すように、光入力導波路２の端部、２つの光出力導波路２１，２２の端部、および、２つの光出力導波路２３，２４の端部は、略正方形の平面形状を有するPLCチップ（平面光波回路チップ）１Ｂの同じ端面１ａに開口している。つまり、光入力導波路２の端部、４つの光出力導波路２１〜２４の端部は、PLCチップ１Ｂの４辺の一つである同じ端面１ａにおいて、互いに近接した位置に開口している。さらに、第１のマッハツェンダー干渉計４の光出力導波路２１，２２と第２のマッハツェンダー干渉計５の光出力導波路２３，２４が、同じ長さになるように形成されている。
【００４９】
また、この遅延復調デバイス１では、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９上、および第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３上に、ヒータがそれぞれ形成されている。
【００５０】
本実施形態では、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９上に、１／２波長板４７を挟んで第１のヒータＡ，Ｂおよび第２のヒータＣ，Ｄがそれぞれ形成されている。また、第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３上に、１／２波長板４７を挟んで第１のヒータＥ，Ｆおよび第２のヒータＧ，Ｈがそれぞれ形成されている。
【００５１】
各ヒータＡ〜Ｈは、対応するアーム導波路の上方にあって、上部クラッド（図３のクラッド層３１）上にスパッタにより形成されたTa系の薄膜ヒータである。図３には、アーム導波路８，１２の上方にあって、クラッド層３１上に形成されたヒータＡ，Ｅを示してある。
【００５２】
図５に示すように、第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータＡ，Ｂのヒータ幅は、第２のヒータＣ，Ｄのヒータ幅より大きい。同様に、図６に示すように、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータＥ，Ｆのヒータ幅は、第２のヒータＧ，Ｈのヒータ幅より大きい。本実施形態では、第１のヒータＡ，Ｂのヒータ幅および第１のヒータＥ，Ｆのヒータ幅をそれぞれ60umとし、第２のヒータＣ，Ｄのヒータ幅および第２のヒータＧ，Ｈのヒータ幅をそれぞれ50umとしている。
【００５３】
この遅延復調デバイス１では、第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータＡ，Ｂおよび第２のヒータＣ，Ｄに供給する電力（電圧）を同じにして、第１のヒータＡ，Ｂを偏波乖離量が小さくなるように偏波乖離量を調整する偏波乖離量調整用ヒータとして、第２のヒータＣ，Ｄを第１，第２のマッハツェンダー干渉計４，５の位相差がπ/2になるように位相トリミングを行う位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。同様に、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータＥ，Ｆおよび第２のヒータＧ，Ｈに供給する電力を同じにして、第１のヒータＥ，Ｆを偏波乖離量調整用ヒータとして、第２のヒータＧ，Ｈを位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。
【００５４】
図９に、ヒータ1mmあたり1.0Wの電力（1.0W/mm負荷）をヒータに供給した場合におけるトリミング時間とPDλ(偏波乖離量PDf)の関係を示す。図９のグラフから、ヒータ幅を60umとした時、トリミング時間とともにPDfが変化するが、ヒータ幅を50umにすれば、長い間電圧をかけても、偏波乖離量が変化しない（このとき中心波長のみがシフトする）ことが分かる。このことを踏まえて、ヒータ幅60umのヒータＡ，ＢおよびヒータＥ，Ｆを偏波乖離量調整用ヒータとして、また、ヒータ幅50umのヒータＣ，ＤおよびヒータＧ，Ｈを位相トリミング用ヒータとして用いることにより、PDfが小さく、かつ、各マッハツェンダー干渉計４，５の相対的な位相を調整することが可能となる。
【００５５】
また、この遅延復調デバイス１では、図１に示すように、各光出力導波路２１，２２の出力端が、互いに位相がπだけずれた出力１，２（図１０参照）の光信号をそれぞれ出力する出力ポート（第１、第２出力ポート）になっている。一方、各光出力導波路２３，２４の出力端が、互いに位相がπだけずれた出力３，４（図１０参照）の光信号をそれぞれ出力する出力ポート（第３、第４出力ポート）になっている。
【００５６】
上記構成を有する遅延復調デバイス１では、第１のマッハツェンダー干渉計４にあっては、光ファイバ伝送路５４から光受信器５０に送られるDQPSK信号（光信号）がＹ分岐導波路３で分岐され、その分岐されたDQPSK信号が長さの異なる２つのアーム導波路８，９を伝搬する。マッハツェンダー干渉計４は、一方のアーム導波路８を伝搬するDQPSK信号の位相を他方のアーム導波路９を伝搬する光信号の位相に対して１シンボル分（π）だけ遅延させるようになっている。同様に、第２のマッハツェンダー干渉計５は、一方のアーム導波路１２を伝搬するDQPSK信号の位相を他方のアーム導波路１３を伝搬する光信号の位相に対して１シンボル分（π）だけ遅延させるようになっている。
【００５７】
このように、本実施形態に係る遅延復調デバイス１の特徴は、以下の構成を有する点にある。
【００５８】
（１）第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９上に、１／２波長板４７を挟んで第１のヒータＡ,Ｂおよび第２のヒータＣ，Ｄがそれぞれ形成されている。
【００５９】
（２）第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３上に、１／２波長板４７を挟んで第１のヒータＥ，Ｆおよび第２のヒータＧ，Ｈがそれぞれ形成されている。
【００６０】
（３）第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータＡ，Ｂのヒータ幅は、第２のヒータＣ，Ｄのヒータ幅より大きい。同様に、図６に示すように、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータＥ，Ｆのヒータ幅は、第２のヒータＧ，Ｈのヒータ幅より大きい。
【００６１】
（４）第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とを偏波乖離量調整用ヒータとして、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つを位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。このとき、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とに供給する電力（電圧）を、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つに供給する電力と同じにする。
【００６２】
遅延復調デバイス１の位相調整方法は、次のようにして行う。
（１）第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９の中央部および第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部に一つの１／２波長板４７を挿入する。
【００６３】
（２）  第１のマッハツェンダー干渉計４に形成された２つの第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方および第２のマッハツェンダー干渉計５に形成された２つの第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方に給電して偏波乖離量を調整する（第１の段階）。
【００６４】
（３）  第２のヒータＣ，Ｄおよび第２のヒータＧ，Ｈの少なくとも一つに給電して、第１のマッハツェンダー干渉計４と第２のマッハツェンダー干渉計５の位相差がπ/2になるように、位相調整（位相トリミング）を行う（第２の段階）。
この第２の段階では、次のいずれかの方法により位相調整を行う。
【００６５】
・第２のヒータＣ，Ｄの一方或いは両方に給電して、第１のマッハツェンダー干渉計４と第２のマッハツェンダー干渉計５の位相差がπ/2になるように、位相調整を行う。
【００６６】
・第２のヒータＧ，Ｈの一方或いは両方に給電して、第１のマッハツェンダー干渉計４と第２のマッハツェンダー干渉計５の位相差がπ/2になるように、位相調整を行う。
【００６７】
・第２のヒータＣ，Ｄの少なくとも一方と、第２のヒータＧ，Ｈの少なくとも一方とに給電して、第１のマッハツェンダー干渉計４と第２のマッハツェンダー干渉計５の位相差がπ/2になるように、位相調整を行う。
【００６８】
このように、上述した遅延復調デバイス１の位相調整方法では、上述した偏波乖離量を調整する第１の段階を実施する前に、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９の中央部および第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部に一つの１／２波長板４７を挿入するようにしている。
[実施例]
【００６９】
図３に示すシリコン基板３０上に、石英系ガラスで構成される光入力導波路２、Ｙ分岐導波路３、マッハツェンダー干渉計４，５、光出力導波路２１〜２４を含む平面光波回路（PLC）１Ａを、火炎堆積法（FHD法）、フォトリソグラフィ、反応性イオンエッチングにより形成した40GbpsDQPSK用平面光波回路型の遅延復調デバイス（PLC型MZI遅延回路）１を作製した。
【００７０】
作製した遅延復調デバイス１では、クラッド層の屈折率とコア層の屈折率との差（比屈折率差Δ）を1.5％として、回路サイズ（PLCチップ１Ｂのサイズ）が19ｍｍ×16ｍｍと小型化を実現している。FSRは20GHzとした。
【００７１】
遅延復調デバイス１の位相調整方法は、次のようにして行った。
まず、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９の中央部および第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部に一つの１／２波長板４７を挿入した。
【００７２】
この後、第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータＡおよび第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータＥに、ヒータ1mmあたり1.0Wの電力（1.0W/mm負荷）をある一定時間負荷して偏波乖離量の調整を行い、偏波乖離量（PDf）を0.1GHz以下にした。
ここで、第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータＢおよび第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータＦに電力（1.0W/mm負荷）をある一定時間負荷して偏波乖離量の調整を行ってもよい。或いは、第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータＡ，Ｂの両方および第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータＥ，Ｆの両方に電力（1.0W/mm負荷）をある一定時間負荷して偏波乖離量の調整を行ってもよい。
【００７３】
最後に、第１のマッハツェンダー干渉計４の第２のヒータＣに、第１のヒータＡと同じ電力（1.0W/mm負荷）を負荷して、２つのマッハツェンダー干渉計４．５の位相差がπ/2になるように、位相調整を行った。なお、第２のヒータＣに電圧を印加してこのヒータＣを駆動するのは、中心波長を長波長側へシフトさせて両マッハツェンダー干渉計４．５の位相差をπ/2にする場合である。中心波長を短波長側へシフトさせて両マッハツェンダー干渉計４．５の位相差をπ/2にする場合には、第２のヒータＤに電圧を印加してこのヒータＤを駆動させる。また、マッハツェンダー干渉計４．５の位相差がπ/2になるように、位相調整を行う際に、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータＧ或いは第２のヒータＨを駆動させてもよい。
【００７４】
その後、出力１〜出力４の光信号がそれぞれ出力される光出力導波路２１，２２，２３，２４の各端部（出力ポート）のあるPLCチップ１Ｂの端面１ａに４つの光ファイバが整列したファイバアレイを接続し、パッケージングを行った。また、温調機構には、ペルチェ素子とサーミスタを用いた。このようにして遅延復調デバイス１を含む遅延復調モジュール（モジュール）を作製した。
【００７５】
図１０に、作製した40GbpsDQPSK用遅延復調デバイス１の光学特性の結果を示す。挿入損失は6dB以下、PDfは0.1GHz以下の極めて低いPDfを実現している。
【００７６】
以上の構成を有する一実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。
○第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータＡ，Ｂのヒータ幅を、第２のヒータＣ，Ｄのヒータ幅より大きくしてある。同様に、図６に示すように、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータＥ，Ｆのヒータ幅を、第２のヒータＧ，Ｈのヒータ幅より大きくしてある。そして、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第２のヒータＣ，Ｄの少なくとも一方とを偏波乖離量調整用ヒータとして、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つを位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。このとき、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第２のヒータＣ，Ｄの少なくとも一方とに供給する電力（電圧）を、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つに供給する電力と同じにする。これにより、偏波乖離量（PDf）を0.1GHz以下に小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計４．５の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００７７】
○偏波乖離量を調整する第１の段階を実施する前に、一つの１／２波長板４７を各マッハツェンダー干渉計４，５のアーム導波路８，９，１２，１３の中央部に挿入することにより、１／２波長板４７の製造上のばらつきを吸収することができる。
【００７８】
○遅延復調デバイス１では、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９と、第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３とが、平面光波回路（PLC）１Ａ内において、同じ領域内で重なるように形成されている。具体的には、アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とがそれぞれ４回ずつ交差するように、アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とが平面光波回路（PLC）１Ａの同じ領域内に形成されている。このような構成により、平面光波回路１Ａ全体がコンパクトになる。特に、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９と第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３を含む部分の面積が小さくなり、PLCチップ（チップ）１Ｂの小型化を実現できる。
【００７９】
○PLCチップ１Ｂの小型化を実現しているので、平面光波回路（PLC）１Ａ面内の温度分布の均一性が良くなり、環境温度変動による中心波長のシフトを極めて小さくすることができる。
【００８０】
○PLCチップ１Ｂの小型化を実現しているので、複屈折の原因となるPLCチップ１Ｂ面内の応力分布が低減され、環境温度変動による中心波長のシフトを極めて小さくすることができる。これにより、環境温度変動に対する波長シフトがほとんど無く、初期の偏波乖離量（PDf）を小さくした遅延復調デバイスが得られる。
【００８１】
○PLCチップ１Ｂが小型化されることで、遅延復調デバイス１を用いた遅延復調モジュール（モジュール）の小型化や低消費電力化も期待できる。
【００８２】
○アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とがそれぞれ４回ずつ交差するように、アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とが平面光波回路（PLC）１Ａ内の同じ領域内に形成されているので、PLCチップ１Ｂの小型化とPDfの低減とを実現できる。
【００８３】
○第１のマッハツェンダー干渉計４と第２のマッハツェンダー干渉計５は、ＰＬＣ基板３０上に、左右対称に形成されているので、PLCチップ１Ｂの更なる小型化とPDfの更なる低減とを図れる。
【００８４】
○第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９の中央部と、第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部とに1/2波長板４７が挿入されているので、PDfを低減することができる。
【００８５】
○第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９の中央部は、互いに平行に延びかつ近接している。また、第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部は、互いに平行に延びかつ近接している。この構成により、1/2波長板４７のリタデーション（位相差）を抑制することができる。
【００８６】
○光入力導波路２の端部および４つの光出力導波路２１〜２４の端部が、PLCチップ１Ｂの同じ端面１ａに開口しているので、平面光波回路１Ａ全体が更にコンパクトになり、PLCチップ１Ｂの更なる小型化を図れる。
【００８７】
○第１，第２のマッハツェンダー干渉計４，５各々の２つのアーム導波路上に、ヒータＡ〜Ｈが形成されているので、２つのマッハツェンダー干渉計４，５のいずれかのヒータを駆動させて偏波乖離量（PDf）を調整することができる。また、この調整後、２つのマッハツェンダー干渉計４，５のいずれかのヒータを駆動させて、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相調整（位相トリミング）を行うことができる。
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
【００８８】
・上記一実施形態では、偏波乖離調整用ヒータである第１のヒータＡ，Ｂおよび第１のヒータＥ，Ｆの各ヒータ幅を60umとし、位相トリミング用ヒータである第２のヒータＣ，Ｄおよび第２のヒータＧ，Ｈの各ヒータ幅を50umとしたが、これに限ることなく、そのヒータ幅は作製プロセスにより適時決定される。
【００８９】
・上記一実施形態では、第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータ（一方のヒータ）Ａ，Ｂのヒータ幅が第２のヒータ（他方のヒータ）Ｃ，Ｄのヒータ幅より大きく、かつ、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータ（一方のヒータ）Ｅ，Ｆのヒータ幅が第２のヒータ（他方のヒータ）Ｇ，Ｈのヒータ幅より大きい。そして、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とを偏波乖離量調整用ヒータとして、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つを位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。このとき、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とに供給する電力（電圧）を、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つに供給する電力と同じにしている。本発明は、このような構成に限定されず、下記の構成（１）〜（４）をそれぞれ有する遅延復調デバイスにも適用可能である。（１）〜（４）のいずれの構成を有する遅延復調デバイスによっても、上記一実施形態と同様に、偏波乖離量を小さくすることができ、かつ、２つのマッハツェンダー干渉計の位相差がπ/2になるように、位相を調整することが可能となる。
【００９０】
（１）第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータ（一方のヒータ）Ａ，Ｂのヒータ幅と第２のヒータ（他方のヒータ）Ｃ，Ｄのヒータ幅とが同じであり、かつ、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータ（一方のヒータ）Ｅ，Ｆのヒータ幅と第２のヒータ（他方のヒータ）Ｇ，Ｈのヒータ幅とが同じである。そして、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とを偏波乖離量調整用ヒータとして、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つを位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。このとき、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とに供給する電力（電圧）を、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つに供給する電力より大きくする。
【００９１】
（２）第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータ（一方のヒータ）Ａ，Ｂのヒータ幅は第２のヒータ（他方のヒータ）Ｃ，Ｄのヒータ幅より大きく、かつ、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータ（一方のヒータ）Ｅ，Ｆのヒータ幅は第２のヒータ（他方のヒータ）Ｇ，Ｈのヒータ幅より大きい。そして、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とを偏波乖離量調整用ヒータとして、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つを位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。このとき、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とに供給する電力（電圧）を、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つに供給する電力より大きくする。
【００９２】
（３）第１のマッハツェンダー干渉計４の第１のヒータ（一方のヒータ）Ａ，Ｂのヒータ幅は第２のヒータ（他方のヒータ）Ｃ，Ｄのヒータ幅より小さく、かつ、第２のマッハツェンダー干渉計５の第１のヒータ（一方のヒータ）Ｅ，Ｆのヒータ幅は第２のヒータ（他方のヒータ）Ｇ，Ｈのヒータ幅より小さい。そして、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とを偏波乖離量調整用ヒータとして、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つを位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。このとき、第１のヒータＡ，Ｂの少なくとも一方と第１のヒータＥ，Ｆの少なくとも一方とに供給する電力（電圧）を、第２のヒータＣ，Ｄ，Ｇ，Ｈの少なくとも一つに供給する電力より大きくする。
【００９３】
（４）第１のマッハツェンダー干渉計４の第２のヒータ（一方のヒータ）Ｃ，Ｄのヒータ幅が第１のヒータ（他方のヒータ）Ａ，Ｂのヒータ幅より大きく、かつ、第２のマッハツェンダー干渉計５の第２のヒータ（一方のヒータ）Ｇ，Ｈが第１のヒータ（他方のヒータ）Ｅ，Ｆのヒータ幅より大きい。そして、第２のヒータＣ，Ｄの少なくとも一方と第２のヒータＧ，Ｈの少なくとも一方とを偏波乖離量調整用ヒータとして、第１のヒータＡ，Ｂ，Ｅ，Ｆの少なくとも一つを位相トリミング用ヒータとして別々に駆動させる。このとき、第２のヒータＣ，Ｄの少なくとも一方と第２のヒータＧ，Ｈの少なくとも一方とに供給する電力（電圧）を、第１のヒータＡ，Ｂ，Ｅ，Ｆの少なくとも一つに供給する電力と同じにする。
【００９４】
このように、本発明は、次のような構成を有する遅延復調デバイスに広く適用可能である。すなわち、第１，第２のマッハツェンダー干渉計４，５各々における第１のヒータと第２のヒータのいずれか一方が、偏波乖離量が小さくなるように偏波乖離量を調整する偏波乖離量調整用ヒータとして用いられる。また、第１マッハツェンダー干渉計４における第１のヒータと第２のヒータの他方と、第２マッハツェンダー干渉計５における第１のヒータと第２のヒータの他方との少なくとも一方が、両マッハツェンダー干渉計４，５の位相差がπ/2になるように、位相トリミングを行う位相トリミング用ヒータとして用いられる。
【００９５】
また、偏波乖離量調整用ヒータとして用いる一方のヒータのヒータ幅と、該一方のヒータに供給される電力とは、該一方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化する所定の値にそれぞれ設定され、位相トリミング用ヒータとして用いる他方のヒータのヒータ幅と、該他方のヒータに供給される電力とは、該他方のヒータへの給電時間とともに偏波乖離量が変化せずに中心波長のみシフトする所定の値にそれぞれ設定される。
【００９６】
・上記一実施形態では、アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とがそれぞれ４回ずつ交差しているので、交差点６１〜６８のある各交差部分で損失が発生するが、トータルで0.1〜0.2dB程度であり、決して大きい値ではない。
【００９７】
・上記一実施形態では、アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とがそれぞれ４回ずつ交差するようにしているが、アーム導波路８，９とアーム導波路１２，１３とがそれぞれ２回ずつ交差するように構成した遅延復調デバイスにも本発明は適用可能である。
【００９８】
・上記一実施形態では、最良の例として、第１のマッハツェンダー干渉計４の２つのアーム導波路８，９の中央部および第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部をそれぞれ近接させている。しかし、本発明はこのような構成に限らず、２つのアーム導波路８，９の中央部および第２のマッハツェンダー干渉計５の２つのアーム導波路１２，１３の中央部が、互いに離れた位置で略平行に延びるようにした構成を有する遅延復調デバイスにも適用可能である。
【００９９】
・上記一実施形態では、入力側カプラ６，１０および出力側カプラ７，１１として３ｄＢカプラをそれぞれ用いたが、それに限ることなく、MMI(Multimode Interference)カプラでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】一実施形態に係る遅延復調デバイスの概略構成を示す平面図。
【図２】DQPSK方式を用いた光伝送システムの概略構成を示すブロック図。
【図３】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図。
【図４】図１のＹ−Ｙ線に沿った断面図。
【図５】図１に示す遅延復調デバイスの第１のマッハツェンダー干渉計部分を簡略化して示した説明図。
【図６】遅延復調デバイスの第２のマッハツェンダー干渉計部分を簡略化して示した説明図。
【図７】偏波乖離量調整用ヒータを駆動した際における、TE成分とTM成分のトリミング時間と中心波長シフト量との関係を示すグラフ。
【図８】位相トリミング用ヒータを駆動した際における、TE成分とTM成分のトリミング時間と中心波長シフト量との関係を示すグラフ。
【図９】電力をヒータに供給した場合におけるトリミング時間とPDλ(偏波乖離量PDf)の関係を示すグラフ。
【図１０】遅延復調デバイスのスペクトルを示すグラフ。
【符号の説明】
【０１０１】
１…遅延復調デバイス
１Ａ…平面光波回路
２…光入力導波路
３…Ｙ分岐導波路
４…第１のマッハツェンダー干渉計
５…第２のマッハツェンダー干渉計
６，１０…入力側カプラ
７，１１…出力側カプラ
８，９，１２，１３…アーム導波路
１４，１５…Ｙ分岐導波路で分岐された導波路
２１，２２，２３，２４…光出力導波路
４７…1/2波長板
Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆ…第１のヒータ
Ｃ，Ｄ，Ｇ，Ｈ…第２のヒータ
【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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