(57)【要約】【課題】システム全体の低コスト化、消電力化および小型化を可能にしたＬＳＩ光配線システムを提供する。【解決手段】モード同期レーザ光源と、モード同期レーザ光源から出力される光のうち光クロックを伝送するためのクロック光配線、モード同期レーザ光源から入力される光を光データに変換する１または複数の光変調器、および１または複数の光変調器のそれぞれに接続されたデータ光配線を含む光配線部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モード同期レーザ光源と、
前記モード同期レーザ光源から出力される光のうち光クロックを伝送するためのクロック光配線、前記モード同期レーザ光源から入力される光を光データに変換する１または複数の光変調器、および該１または複数の光変調器のそれぞれに接続されたデータ光配線を含む光配線部と、
を有する光配線システム。
【請求項２】
前記モード同期レーザ光源から出力される光を前記クロック光配線と前記データ光配線とに分配するクロック分離フィルタが前記光配線部に設けられた、請求項１記載の光配線システム。
【請求項３】
前記モード同期レーザ光源の繰り返し周波数間隔が前記光クロックの周波数間隔と同一である、請求項１または２に記載の光配線システム。
【請求項４】
前記モード同期レーザ光源の繰り返し周波数間隔が前記光クロックの周波数間隔の整数分の１である、請求項１または２に記載の光配線システム。
【請求項５】
前記クロック分離フィルタは、前記モード同期レーザ光源の光出力から２本または３本以上の縦モード光を透過させる広帯域フィルタである、請求項２に記載の光配線システム。
【請求項６】
前記クロック分離フィルタは、所定の周波数を基準にして短波側と長波側とに光を分離するフィルタである、請求項２に記載の光配線システム。
【請求項７】
前記クロック分離フィルタは、透過する光周波数間隔が前記モード同期レーザ光源の繰り返し周波数間隔の整数倍となる等間隔透過フィルタである、請求項２に記載の光配線システム。
【請求項８】
前記クロック分離フィルタで分離された光出力から１本の縦モード光を光配線に透過させる波長選択フィルタが１または複数、前記光配線部に設けられた、請求項２、および請求項５から７のいずれか１項に記載の光配線システム。
【請求項９】
１または複数の前記波長選択フィルタのそれぞれの出力側に接続された前記光配線のそれぞれに前記光変調器が接続されている、請求項８に記載の光配線システム。
【請求項１０】
前記光クロックに基づいて同期をとった電気信号を前記光変調器に出力する電気信号回路が前記光配線部にさらに設けられた、請求項１から９のいずれか１項記載の光配線システム。
【請求項１１】
前記光クロックに基づいて同期をとった電気信号を前記光変調器に出力する電気信号回路を含む電気回路層が前記光配線部と積層されている、請求項１から９のいずれか１項記載の光配線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ上やチップ間で光を伝送するための光配線を有するＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）で用いられる光配線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トランジスタの小型化に伴い、ＬＳＩなどの半導体集積回路の集積度が向上し、電気信号の処理速度も向上し続けている。ここで、半導体集積回路における電気配線での信号伝送においては、特にチップ内においても比較的長距離な配線であるグローバル配線では、配線遅延または信号のスキューもしくはジッター等の問題が重大になりつつある。また、電気配線での信号伝送では、隣接する電気配線間のクロストークによる信号劣化の問題や、半導体集積回路周辺からのノイズによる影響を受けるという問題がある。
【０００３】
これらの問題の解決方法の１つとして、半導体集積回路の電気配線の一部を、光による配線構造に置き換える技術が立ち上りつつある。一つの具体的な構造の形成例としては、半導体集積回路とは別の基板上に形成した光配線層を電気配線層の上に貼り合わせ、半導体集積回路の電気配線層の上に光配線層を形成した構造を作製する手法が開示されている（例えば、非特許文献１の図２、図４を参照）。
【０００４】
この光配線層には、光信号を導波させる光導波路と、半導体集積回路からの電気信号を光信号に変換する光変調素子と、伝搬してきた光信号を電気信号に変換する受光素子等が搭載されている。光源はＬＳＩの外側に設けられ、光源から出力される光は光導波路を介して光配線層に入力される。半導体集積回路を含む半導体層から電気的に伝搬された電気信号は、光源からの光を用いた光信号に光変調素子で変換される。また、受光素子から出力される電気信号は、半導体層へと電気的な接続を通して伝搬される。使用される光源として、光クロック配信システムとコア間バスシステムのそれぞれの用途に合った光源が別々に設置されていた。光源を温度制御する場合には、それぞれの光源に温度制御機構を設ける必要があった。
【０００５】
一方、波長多重を実現する多波長光源の一例が特許文献１に開示されている。この多波長光源は、波長多重通信システム用途において、パルス光源を時分割多重して所定繰り返し周波数の整数倍の光パルスを出力し、所定繰り返し周波数の整数倍の光パルスを分波し多波長光源として出力するものである（特許文献１の図３を参照）。このようにして、簡単な構成で複数の単一波長光源が得られることが報告されている。また、スペクトル拡散装置を時分割多重装置の前あるいは後に配置することによって周波数帯域を逓倍することが報告されている（特許文献１の図８、図９を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２７９５８９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】西研一、大橋啓之、「ＬＳＩオンチップ光配線技術」、信学技報、第１０７巻、第３７２号、ＬＱＥ２００７−１１８、第２７頁〜第３２頁、２００７年１２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＬＳＩシステムでは、波長多重通信システムとは異なり、クロック同期を取ることが一般的である。このことは、非特許文献１に開示されたＬＳＩ光配線システムにおいても同様である。そのため、ＬＳＩ光配線システムでは、外部光源としてクロック光源と多波長光源の両方が必要である。しかし、多波長光源およびクロック光源のそれぞれは、独立しており、構成も複雑で、実装コストも高価である。ボード上に搭載するＬＳＩ光配線チップとしての外部光源は極力低電力化、小型化する必要があるが、これが難しいという課題があった。
【０００９】
本発明は上述したような技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、システム全体の低コスト化、省電力化および小型化を可能にした光配線システム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】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の光配線システムは、
モード同期レーザ光源と、
前記モード同期レーザ光源から出力される光のうち光クロックを伝送するためのクロック光配線、前記モード同期レーザ光源から入力される光を光データに変換する１または複数の光変調器、および該１または複数の光変調器のそれぞれに接続されたデータ光配線を含む光配線部と、
を有する構成である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、クロック光源と多波長光源の機能を単一の光源で実現できるので、複数の光源を設ける場合に比べて、システムの小型化を図れるだけでなく、各波長あたりの消費電力および実装コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態のＬＳＩ光配線システムの一構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態のＬＳＩ光配線システムの動作を説明するための光スペクトルである。
【図３】第１の実施形態のＬＳＩ光配線システムの動作を説明するための時間応答波形である。
【図４】第１の実施形態において、光クロックの光周波数間隔がｎ・Δｆの場合の光スペクトルである。
【図５】第２の実施形態のＬＳＩ光配線システムの一構成例を示すブロック図である。
【図６】第３の実施形態のＬＳＩ光配線システムの構成例を説明するためのブロック図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本実施形態の光配線システムの一例としてＬＳＩ光配線システムの構成を説明する。図１は本実施形態のＬＳＩ光配線システムの一構成例を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、ＬＳＩ光配線システム１は、外部光源となるモード同期レーザ２と、モード同期レーザ２に接続されたＬＳＩ光配線部３とを有する。同期した信号をＬＳＩ光配線部３に供給する電気信号回路７がＬＳＩ光配線部３に接続されている。ＬＳＩ光配線部３は、複数のフィルタと、受光器６１と、光変調器６２、６３と、光機能回路ブロック５６とを有する。複数のフィルタとして、クロック分離フィルタ４１、波長選択フィルタ４２および波長選択フィルタ４３がある。
【００１５】
モード同期レーザ２は入力光配線５０を介してクロック分離フィルタ４１と接続されている。クロック分離フィルタ４１にクロック光配線５１および光配線５２のそれぞれが接続されている。クロック光配線５１は受光器６１と接続されている。また、光配線５２に波長選択フィルタ４２および波長選択フィルタ４３が直列に接続されている。波長選択フィルタ４２は光配線５３を介して光変調器６２と接続され、波長選択フィルタ４３は光配線５４を介して光変調器６３と接続されている。
【００１６】
なお、図１に示すように、波長選択フィルタ４３には光配線５４以外にも光配線５５が接続されていてもよく、この場合、光配線５４と同様にして光配線５５に波長選択フィルタおよび光変調器を接続し、クロック分離フィルタ４１から出力される光の分岐数をさらに増やしてもよい。
【００１７】
受光器６１は、クロック電気配線８１を介して電気信号回路７と接続されている。光変調器６２は、信号電気配線８２を介して電気信号回路７と接続され、データ光配線５３１を介して光機能回路ブロック５６と接続されている。光変調器６３は、信号電気配線８３を介して電気信号回路７と接続され、データ光配線５４１を介して光機能回路ブロック５６と接続されている。なお、図中の矢印は、各配線において光または電気信号が伝送される方向を示す。
【００１８】
図２は本実施形態のＬＳＩ光配線システムの各光配線における光スペクトルを示す。図２（ａ）はモード同期レーザ２の出力を示す光スペクトルである。図２（ｂ）はクロック分離フィルタ４１からクロック光配線５１を介して受光器６１に伝送される光クロックの光スペクトルを示す。図２（ｃ）はクロック分離フィルタ４１から光配線５２を介して波長選択フィルタ４２に伝送される光の光スペクトルを示す。図２（ｄ）は波長選択フィルタ４２から光配線５３を介して光変調器６２に伝送される光の光スペクトルを示す。図２（ｅ）は波長選択フィルタ４３から光配線５４を介して光変調器６３に伝送される光の光スペクトルを示す。
【００１９】
以下に、図１に示した各構成について、図２に示した光スペクトルを参照しながら、詳しく説明する。
【００２０】
モード同期レーザ２は、図２（ａ）に示すように、縦モードの光周波数間隔および位相間隔が一定間隔の光出力で、時間軸上では一定間隔の短パルス列を発生する。中心光周波数をｆ０とすると中心波長λ０は、λ０＝ｃ／ｆ０（ｃは光の速度）となる。縦モード間隔を光周波数でΔｆとすると、波長ではΔλ〜Δｆ・ｃ／（ｆ０）2となる。このときの短パルス列の繰り返し周波数はΔｆとなり、周期はＴ＝１／Δｆで示される。共振器長をＬとし、実効屈折率をｎｅｆｆとしたとき、繰り返し周波数Δｆは、Δｆ＝ｃ／（２ｎｅｆｆ・Ｌ）となる。
【００２１】
モード同期レーザ２として、例えば、半導体レーザやファイバリングレーザを適用することが可能である。モード同期半導体レーザには、２つの電極を含む構造を基本とする複数電極レーザがある。このタイプの半導体レーザでは、２つの電極のうち一方が通常の利得領域であり、他方が可飽和吸収領域である。利得領域に電流を注入し、可飽和吸収領域に逆バイアスを印加することにより、モード同期半導体レーザは、高速繰り返しの短パルス列を発生することが可能である。
【００２２】
ＬＳＩ光配線部３は、モード同期レーザ２から入力される光に対して、光クロックを伝送するためのクロック光配線と光データを伝送するためのデータ光配線とからなる光導波路を有することを特徴としている。クロック分離フィルタ４１の入力側は入力光配線５０からなる光導波路でモード同期レーザ２と接続され、クロック分離フィルタ４１の出力側の光導波路は、クロック配線５１および光配線５２からなる２本の光導波路に分割されている。クロック光配線５１は受光器６１を介してクロック電気配線８１に接続されている。一方、光配線５２は、波長選択フィルタ４２を介して光配線５３と接続され、また、波長選択フィルタ４３を介して光配線５４と接続されている。光配線５３は光変調器６２を介して信号電気配線８２と接続され、光配線５４は光変調器６３を介して信号電気配線８３と接続されている。
【００２３】
クロック分離フィルタ４１は、モード同期レーザ２からの光入力を、所定の周波数を基準にして短波長側と長波長側とに分離するフィルタである。クロック分離フィルタ４１には、例えば、短波側透過フィルタ(ＳＷＰＦ：Short Wavelength Pass Filter)、長波側透過フィルタ（ＬＷＰＦ：Long Wavelength Pass Filter）、広帯域透過フィルタ（ＷＢＰＦ：Wide Band Pass Filter）などがある。これらのフィルタを、例えば、マルチモード干渉計、インターリーバ、リング共振器、マッハツェンダー干渉計などのフィルタ光回路のうち、いずれかの回路を設計の許容範囲内で選択することで実現することが可能である。
【００２４】
クロック分離フィルタ４１を透過する縦モードが位相同期された状態で、縦モードの数が２本の場合には正弦波となる光クロックが形成され、縦モードの数が３本以上の場合にはパルス列となる光クロックが形成される。光クロックはクロック同期のための基準クロックに相当する。そして、クロック分離フィルタ４１からクロック光配線５１に、図２（ｂ）に示すような、中心光周波数がｆ１で、繰り返し周波数がΔｆの光クロックが出力される。また、クロック分離フィルタ４１から光配線５２に、図２（ｃ）に示すような、縦モード間隔Δｆが一定の複数の縦モード光が出力される。
【００２５】
なお、クロック分離フィルタ４１を光周波数間隔ｎ・Δｆ（ｎは正の整数）のフィルタ（例えばリング共振器型フィルタなど）としてもよい。この場合、光周波数ｆ１で、繰り返し周波数ｎ・Δｆの光クロックがクロック分離フィルタ４１から光配線５２を介して受光器６１に出力される。
【００２６】
波長選択フィルタ４２、４３のそれぞれは、光配線５２を介して入力される複数の縦モード光を１本ずつに分離するフィルタである。波長選択フィルタ４２、４３として、例えば、狭帯域透過フィルタ（ＮＢＰＦ：Narrow Band Pass Filter）を用いることが可能である。また、波長選択フィルタ４２、４３を、クロック分離フィルタ４１で説明したのと同様に、フィルタ光回路で形成してもよい。特に、分波する縦モード光の本数が多いときはＡＷＧ(Array Wave-Guide)フィルタを用いてもよい。図２（ｄ）に示すように、中心周波数ｆ２の単一縦モード光が波長選択フィルタ４２から光配線５３を介して光変調器６２に出力される。図２（ｅ）に示すように、中心周波数ｆ３の単一縦モード光が波長選択フィルタ４３から光配線５４を介して光変調器６３に出力される。
【００２７】
受光器６１は、クロック光配線５１から入力される、繰り返し周波数Δｆの光クロックを、電気クロックとしてクロック電気配線８１を介して電気信号回路７に出力する。
【００２８】
光変調器６２には、波長選択フィルタ４２から光配線５３を介して、光周波数ｆ２の単一縦モード光が入力される。光変調器６２は、信号電気配線８２から入力される電気信号によって、光周波数ｆ２の単一縦モード光を変調して光データを形成し、形成した光データをデータ光配線５３１を介して光機能回路ブロック５６に出力する。
【００２９】
光変調器６３には、波長選択フィルタ４３から光配線５４を介して、光周波数ｆ３の単一縦モード光が入力される。光変調器６３は、信号電気配線８３から入力される電気信号によって、光周波数ｆ３の単一縦モード光を変調して光データを形成し、形成した光データをデータ光配線５４１を介して光機能回路ブロック５６に出力する。
【００３０】
光機能回路ブロック５６は、データ光配線５３１、５４１のそれぞれから入力される光データを用いて光信号処理を行う。光データは光機能回路ブロック５６内でデータ処理のためのデータ信号光として機能する。図に示していないが、光機能回路ブロック５６が光データまたは電気データを出力してもよい。
【００３１】
電気信号回路７は、クロック電気配線８１、信号電気配線８２および信号電気配線８３のそれぞれと接続されており、クロック電気配線８１を介して入力されるクロック信号に基づいて同期をとった電気信号を信号電気配線８２および信号電気配線８３のそれぞれに出力する。
【００３２】
次に、本実施形態のＬＳＩ光配線システム１の動作について、図２および図３を参照して説明する。図３は光クロックと光データの時間応答波形を示す。図３（ａ）は、クロック分離フィルタ４１を通過した後の、クロック光配線５１における光クロックの時間応答波形である。図３（ｂ）は、データ光配線５３１における光データの時間応答波形である。図３（ｃ）は、データ光配線５４１おける光データの時間応答波形である。
【００３３】
モード同期レーザ２から出力された、中心光周波数ｆ０で、繰り返し周波数Δｆのクロックパルス列が入力光配線５０を介してクロック分離フィルタ４１に入力される。クロックパルス列は、クロック分離フィルタ４１によって、中心光周波数がｆ１で、繰り返し周波数Δｆの光クロックと、縦モード間隔Δｆが一定の複数の縦モード光とに分離される。図３（ａ）に示す光クロックは、クロック分離フィルタ４１からクロック光配線５１に出力される。
【００３４】
一方、複数の縦モード光は、クロック分離フィルタ４１から光配線５２に出力される。この複数の縦モード光のうち中心周波数がｆ２の単一縦モード光が波長選択フィルタ４２から光配線５３に出力され、残りの単一縦モード光は波長選択フィルタ４３に出力される。そして、残りの単一縦モード光のうち中心周波数がｆ３の単一縦モード光が波長選択フィルタ４３から光配線５４に出力される。光配線５３に出力された単一縦モード光は光変調器６２に入力され、光配線５４に出力された単一縦モード光は光変調器６３に入力される。
【００３５】
クロック光配線５１に出力された光クロックは受光器６１で電気クロック信号に変換され、電気クロック信号はクロック電気配線８１を介して電気信号回路７に入力される。電気信号回路７において電気クロック信号に基づいて同期された電気信号は、図３（ａ）に示した光クロックに対してΔＴの遅延をもって、信号電気配線８２を介して光変調器６２に入力され、信号電気配線８３を介して光変調器６３に入力される。
【００３６】
光変調器６２では、波長選択フィルタ４２から入力された単一縦モード光が電気信号回路７から入力された電気信号で変調される。変調された光は、図３（ｂ）に示すような光データとして光変調器６２から出力され、その光データはデータ光配線５３１を介して光機能回路ブロック５６に入力される。光変調器６３では、波長選択フィルタ４３から入力された単一縦モード光が電気信号回路７から入力された電気信号で変調される。変調された光は、図３（ｃ）に示すような光データとして光変調器６３から出力され、その光データはデータ光配線５４１を介して光機能回路ブロック５６に入力される。
【００３７】
上述したように、本実施形態のＬＳＩ光配線システムでは、外部光源としてモード同期レーザを用いることによって単一の光源で光クロックと複数の光データ用縦モード光を供給できる。そのため、光源を温度制御する必要があっても、複数の光源を用いる場合に比べて温度制御機構の数が少なくてすみ、各波長あたりの消費電力だけでなく、実装コストも低減できる。
【００３８】
ここで、クロック分離フィルタ４１を光周波数間隔ｎ・Δｆ（ｎは正の整数）の等間隔透過フィルタを使用する場合についての動作を説明する。図４は光クロックの光周波数間隔がｎ・Δｆの場合の一例を示す光スペクトルである。図４では、光周波数間隔ｎ・Δｆのｎが３の場合である。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、中心光周波数ｆ０で、繰り返し周波数Δｆのクロックパルス列が、モード同期レーザ２から出力され、入力光配線５０を介してクロック分離フィルタ４１に入力される。クロックパルス列は、クロック分離フィルタ４１によって、中心光周波数がｆ１で、繰り返し周波数ｎ・Δｆの光クロックと、複数の縦モード光とに分離される。図４（ｂ）に示す光クロックがクロック分離フィルタ４１からクロック光配線５１に出力される。図４（ｃ）に示す複数の縦モード光がクロック分離フィルタ４１から光配線５２に出力される。
【００４０】
複数の縦モード光のうち中心周波数がｆ２の単一縦モード光が波長選択フィルタ４２から光配線５３に出力され、残りの単一縦モード光は波長選択フィルタ４３に出力される。図４（ｄ）は、波長選択フィルタ４２から光配線５３に出力される単一縦モード光の光スペクトルを示す。そして、残りの単一縦モード光のうち中心周波数がｆ３の単一縦モード光が波長選択フィルタ４３から光配線５４に出力される。図４（ｅ）は、波長選択フィルタ４３から光配線５４に出力される単一縦モード光の光スペクトルを示す。光配線５３に出力された単一縦モード光は光変調器６２に入力され、光配線５４に出力された単一縦モード光は光変調器６３に入力される。
【００４１】
（第２の実施形態）
本実施形態は、図１に示したＬＳＩ光配線部３および電気信号回路７が同一の基板上に設けられた構成である。
【００４２】
本実施形態のＬＳＩ光配線システムの構成について図面を参照して説明する。図５は、本実施形態のＬＳＩ光配線システムの一構成例を示すブロック図である。第１の実施形態で説明した構成と同様な構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４３】
図５に示すように、本実施形態では、図１に示したＬＳＩ光配線部３および電気信号回路７が同一基板上に設けられている。第１の実施形態で説明した電気信号回路７が電気信号回路ブロック７１としてＬＳＩ光配線部３Ａに集積されている。図５では、ＬＳＩ光配線部３Ａは、ＬＳＩ光配線部３および電気信号回路ブロック７１が搭載された基板である。それ以外の構成は第１の実施形態と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００４４】
本実施形態は、第１の実施形態と比較すると、電気信号回路がＬＳＩ光配線部と同一基板上に設けられているため、信号間距離が短くなり、両者間を結ぶ高速信号をより低損失で伝送する効果が得られる。
【００４５】
（第３の実施形態）
本実施形態は、図１に示した光配線部３と電気信号回路７とが３次元的に接続された構成である。
【００４６】
本実施形態のＬＳＩ光配線システムの構成について図面を参照して説明する。図６は、本実施形態のＬＳＩ光配線システムの構成例を説明するためのブロック図および断面図である。第１の実施形態で説明した構成と同様な構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４７】
図６（ａ）は本実施形態のＬＳＩ光配線システムにおけるＬＳＩ光配線部３Ｂの上面図である。図６（ｂ）は図６（ａ）に示す線分ＡＢの部分の断面図である。図６（ｂ）に示すように、光配線部３と電気信号回路７が３次元的に接続されている。
【００４８】
本実施形態のＬＳＩ光配線システム１Ｂは、電気信号回路部７２の上に接合部８およびＬＳＩ光配線部３Ｂが順に積層された構成である。電気信号回路部７２が形成された基板９４とＬＳＩ光配線部３Ｂが形成された基板３１とが接合部８を間に挟んで貼り合わされている。図６（ｂ）に示すように、基板３１および基板９４が外側になり、内側の電気信号回路部７２とＬＳＩ光配線部３Ｂが接合部８を介して対向している。図６（ｂ）では、電気信号回路部７２は基板９４の上に設けられている。ＬＳＩ光配線部３Ｂはモード同期レーザ２と入力光配線５０を介して接続されている。
【００４９】
ＬＳＩ光配線部３Ｂは、クロック分離フィルタ４１と、波長選択フィルタ４２、４３と、受光器６１と、光変調器６２、６３と、光機能回路ブロック５６とを有する。クロック分離フィルタ４１にクロック光配線５１および光配線５２のそれぞれが接続されている。クロック光配線５１は受光器６１と接続されている。また、光配線５２に波長選択フィルタ４２および波長選択フィルタ４３が直列に接続されている。波長選択フィルタ４２は光配線５３を介して光変調器６２と接続され、波長選択フィルタ４３は光配線５４を介して光変調器６３と接続されている。ＬＳＩ光配線部３Ｂの構成は、第１の実施形態で説明したＬＳＩ光配線部３と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
電気信号回路部７２は、電気回路層７２１および電気配線層７２２を有する。電気回路層７２１の上に電気配線層７２２が設けられている。電気回路層７２１は、電気アンプ９１と、変調器ドライバ９２、９３と、電気信号回路９とを有する。電気配線層７２２は、電気アンプ９１に接続されたクロック電気配線８１と、変調器ドライバ９２に接続された信号電気配線８２と、変調器ドライバ９３に接続された信号電気配線８３とを有する。
【００５１】
接合部８は、図６（ｂ）に示すように、ＬＳＩ光配線部３Ｂと電気信号回路部７２とを電気的に接続するための、配線バンプ８１２、配線バンプ８３１および配線バンプ８３２を有する。
【００５２】
電気アンプ９１は、クロック電気配線８１および配線バンプ８１２を介して受光器６１と接続されている。変調器ドライバ９２は、信号電気配線８２および配線バンプ８３２を介して光変調器６２と接続されている。変調器ドライバ９３は、信号電気配線８３および配線バンプ８３１を介して光変調器６３と接続されている。電気信号回路９は、変調器ドライバ９２、９３のそれぞれと配線（不図示）を介して接続され、電気アンプ９１と配線（不図示）を介して接続されている。
【００５３】
電気アンプ９１は受光器６１から受信する電気クロック信号を増幅する。電気信号回路９は、電気アンプ９１から受信する電気クロック信号に基づいて同期をとった電気信号を変調器ドライバ９２、９３のそれぞれに送信する。変調器ドライバ９２は電気信号回路９から受信した電気信号を変調器６２に送信する。変調器ドライバ９３は電気信号回路９から受信した電気信号を変調器６３に送信する。
【００５４】
本実施形態は、第２の実施形態と比較すると、ＬＳＩ光配線部３Ｂと電気信号回路部７２は３次元的に接続されるため、信号間距離が短くなり、両者間を結ぶ高速信号をさらに低損失で伝送する効果が得られる。
【００５５】
本発明による光配線システムでは、モード同期レーザからの出力を、光クロックと、複数の縦モード光とに分離して使用している。そのため、クロック光源と多波長光源の機能を単一の光源で実現できるので、複数の光源を設ける場合に比べて、システムの小型化を図れるだけでなく、各波長あたりの消費電力および実装コストを低減できる。また、光源の温度を制御するための温度制御機構が必要な場合でも、温度制御機構が１つですみ、システムの小型化を図ることができ、実装コストを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明を、ＬＳＩチップ上あるいはＬＳＩチップ間の光インターコネクションに適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１、１Ａ、１Ｂ    ＬＳＩ光配線システム
２    モード同期レーザ
３、３Ａ、３Ｂ    ＬＳＩ光配線部
４１    クロック分離フィルタ
４２、４３    波長選択フィルタ
５１    クロック光配線
５２、５３、５４、５５    光配線
５３１、５４１    データ光配線
５６    光機能回路ブロック
６１    受光器
６２、６３    光変調器
７    電気信号回路
８１    クロック電気配線
８２、８３    信号電気配線
【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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