(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の中または上に実装された出力導波路に結合されている出力ポートに、出力結合器を介して光を伝送する少なくとも2つのアームを有する光振幅変調器と、
前記基板の中または上に実装された2つの漏洩導波路であって、前記漏洩導波路が、前記出力ポートまたは出力導波路から漏洩した光を集めるために、前記出力導波路から物理的に分離されてはいるが前記出力導波路に近接して前記出力導波路の両側に実質的に等距離で置かれた入力端を有し、前記入力端から前記出力導波路に対して斜めの方向に離れるように延在する、2つの漏洩導波路と、
両方の漏洩導波路に沿って同時に通過する光の合計強度を検出するために両方の漏洩導波路に結合された単一の光検出器と、を備え、
それぞれの前記漏洩導波路によって集められた光が、前記変調器の強度伝送曲線と比べて、強度伝送曲線の位相シフトを呈示するが、両方の漏洩導波路によって集められ合わせられて前記単一の光検出器により検出された全部の光が前記強度伝送曲線の位相シフトを実質的に呈示しない、光アセンブリ。
【請求項２】
前記漏洩導波路の前記入力端が、前記変調器の前記出力ポートに近接する位置に位置しており、前記位置が、前記変調器を通過する光が弱め合うように干渉し実質的に光が前記出力ポートを介して伝送されないように前記変調器が構成される場合に、前記出力結合器から前記基板を介して放出される光が前記漏洩導波路に結合されるように選ばれる、請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項３】
前記漏洩導波路の前記入力端の前記位置が、前記変調器を通過する光が強め合うように干渉して前記出力ポートを介して最大伝送があるように前記変調器が構成される場合に、前記漏洩導波路に結合される光が実質的になくなるように最適化される、請求項2に記載のアセンブリ。
【請求項４】
前記漏洩導波路に結合される光の強度が、前記出力導波路を通して伝送される光の強度に実質的に反比例する、請求項2に記載のアセンブリ。
【請求項５】
前記漏洩導波路の前記入力端が、前記変調器の前記出力ポートと実質的に同じ高さに置かれる、請求項2に記載のアセンブリ。
【請求項６】
前記漏洩導波路の前記入力端が、前記出力導波路を通過する光によって発生したエバネッセント波が前記漏洩導波路に結合される、前記出力ポートの下流で前記出力導波路の十分近くに置かれる、請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項７】
前記漏洩導波路の前記入力端が、高次モードのフィルタリングを可能にするために前記出力ポートから十分に遠い下流に置かれる、請求項6に記載のアセンブリ。
【請求項８】
前記漏洩導波路の前記入力端が、前記出力ポートの下流に、前記変調器の動作波長の約1000倍から約3000倍の間の範囲内の距離で置かれる、請求項6に記載のアセンブリ。
【請求項９】
前記漏洩導波路に結合される光の強度が、前記出力導波路を通して伝送される光の強度に実質的に比例する、請求項6に記載のアセンブリ。
【請求項１０】
前記漏洩導波路によって集められる光が、前記出力導波路を通す光の伝送に実質的に影響を及ぼさない、請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項１１】
前記光検出器が、各漏洩導波路に沿って進む光によって発生したエバネッセント波が前記光検出器に結合されるように、前記漏洩導波路の上に置かれる、請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項１２】
前記光検出器が、その下側で前記出力導波路の上に、前記出力導波路から前記光検出器へのエバネッセント結合を防止するための溝を含む、請求項11に記載のアセンブリ。
【請求項１３】
前記光検出器が前記2つの漏洩導波路上に置かれ、前記アセンブリがさらに、光を前記光検出器に結合するための斜鏡を各漏洩導波路の中に備える、請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項１４】
前記光検出器がフォトダイオードである、請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項１５】
各漏洩導波路の入力端にテーパが付けられている、請求項1に記載のアセンブリ。
【請求項１６】
各漏洩導波路の入力端のテーパの先が切り取られている、請求項15に記載のアセンブリ。
【請求項１７】
基板の中または上に実装された光変調器の出力特性を監視する方法であって、
前記変調器の少なくとも2つのアームを経由して光を出力結合器、出力ポート、次いで出力導波路まで通過させるステップと、
前記出力ポートまたは出力導波路から漏洩した光を、前記基板の中または上に実装された2つの漏洩導波路の入力端を介して集めるステップであって、前記入力端が、前記出力導波路から物理的に分離されてはいるがそれに近接して前記出力導波路の両側に実質的に等距離で置かれ、前記2つの漏洩導波路が、前記入力端から前記出力導波路に対して斜めの方向に離れるように延在する、ステップと、
単一の光検出器において、両方の漏洩導波路に沿って伝送された光の合計強度を検出して、前記変調器の伝送曲線と比べた個々の漏洩導波路の伝送曲線の位相シフトを補償するステップとを含み、
それぞれの前記漏洩導波路によって集められた光が、前記変調器の強度伝送曲線と比べて、強度伝送曲線の位相シフトを呈示するが、両方の漏洩導波路によって集められた全部の光が合わさると前記強度伝送曲線の位相シフトを実質的に呈示しない、方法。
【請求項１８】
前記漏洩導波路の前記入力端が、前記変調器の前記出力ポートに近接して置かれており
前記変調器を通過する光が弱め合うように干渉し前記出力ポートを介して実質的に光が伝送されないように前記変調器を動作させるステップと、
前記出力ポートから前記基板を介して放出される光を前記漏洩導波路に結合するステップとをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
前記漏洩導波路の前記入力端が前記出力ポートの下流に置かれており、前記出力導波路を通過する光によって発生したエバネッセント波を前記漏洩導波路に結合するステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器の出力特性、具体的にはマッハツェンダー変調器の出力特性を監視する方法およびアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で「光」という語は、可視光だけでなく可視域外の波長を有する電磁放射も意味するように光学系においてこの語が用いられる意味で用いられる。
【０００３】
光遠隔通信構成要素の分野では、モノリシック光集積回路が広く使用される。このような光回路は通常、光スプリッタによって接続された複数の光導波路(例えば、リッジ導波路)を備え、光スプリッタでは、それぞれ異なる分岐導波路との間で光が分岐または再結合される。このような光回路の例としては、マッハツェンダー変調器(MZM)などのマッハツェンダー干渉計(MZI)装置がある。MZMは、光信号を2つの成分に分岐し、一方の成分を他方に対して位相変調し、かつこれらの成分を再結合することによって、光信号を電気データ信号で変調するのに使用される。位相変調を適切に選ぶことによって、各成分間の強め合う、および/または弱め合う光干渉が再結合の際に起こり、その結果として振幅変調結合信号が得られる。
【０００４】
導波路の一方の分岐に他方の分岐に対する所定の電気バイアス電圧差を加えることにより、分岐内の材料の各複素屈折率が電気光学効果に起因して別々に変化し、それに応じて分岐の実効光路長(および吸収)が変化することになる。当技術分野でVπとして知られるバイアス電圧において実効光路長は、バイアス電圧が加えられない状態と比較して、分岐から出てくる光信号の位相が180°ずれるほどに変化した。バイアスがかけられていない変調器の各経路長が同じである場合、Vπのバイアス電圧において光信号は弱め合うように干渉し、互いに打ち消し合い、その結果、光出力部で生成される出力はゼロになる。バイアスがかけられていない変調器の各経路長が波長の半整数だけ異なっている場合には、Vπのバイアス電圧において光信号は強め合うように干渉し、その結果、光出力信号は光入力信号と実質的に同様になる。通常ではマイクロ波周波数範囲の電気データ信号が、アームの一方または両方に加えられる。したがって、装置から出て行く光搬送波信号は、このデータ信号によって変調されている。
【０００５】
多くの光通信応用例では、変調器にVπ/2の電圧でバイアスをかけることが望ましい。しかし、装置の不安定性および環境の影響、特に温度変化により、動作点が経時的にドリフトすることになり、適正な動作点を維持するには定常的な再調整が必要とされる。バイアス電圧エラーが増加することで二次高調波歪みが急速に増大するので、バイアス点は動作中、最大ダイナミックレンジが得られるように維持されなければならない。
【０００６】
状況によっては、他の動作点(すなわち、他のバイアス電圧)における変調器の出力を監視することも必要になり得る。この出力を監視するために、フォトダイオードが一般に使用されて変調器の下流のどこかの箇所で光を検出する。
【０００７】
マッハツェンダー干渉計ベースの変調器は、最良の伝送性能(ゼロチャープ、消光比、光アイの50%クロスを含む)を得るために、特性曲線上の動作点の非常に厳密な制御を必要とする。これにより、処理制御の面と位相シフトの面の両方で、フォトダイオードに対する制限が厳しくなる。
【０００８】
新しい変調形式では、さらに厳しい制限が課せられる。1つの重要なパラメータは指向性である。すなわち、出力ポートを介して出力が放出されていないときをフォトダイオードで検出することが可能でなければならない。
【０００９】
出力特性を監視するために先行技術で採用されている従来の構造には、斜鏡(angled mirror)、光学装置の基板を介した結合(例えば、米国特許第66681403号および米国特許出願公開第2005/0105848号に記載)、または装置を出力ファイバに接続するために使用されるファイバブロックを介した結合が含まれる。
【００１０】
良好な分離を得るための別の方法は、結合器として3dBカプラをY分岐の代わりに変調器干渉計の出力部に使用することである。しかし、この解決策では装置が、導波路加工ばらつきおよび波長の影響を極度に受けやすくなる。
【００１１】
マッハツェンダー干渉計(MZI)変調器の出力特性を変調器自体の出力特性は劣化させずに監視することが望ましい。装置の出力導波路との強い分離を維持することもまた望ましい(すなわち、変調器の出力ポートを通り抜けるいかなる光出力もフォトダイオードに結合されてはならない)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第66681403号
【特許文献２】米国特許出願公開第2005/0105848号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様によれば、光アセンブリが提供される。このアセンブリは、基板と、基板の中または上に実装された出力導波路に結合されている出力ポートに出力結合器を介して光を伝送する少なくとも2つのアームを有する光振幅変調器とを備える。漏洩導波路(spiller waveguide)が基板の中または上に実装される。漏洩導波路は、出力ポートまたは出力導波路から漏洩した光を集めるために、出力導波路から物理的に分離されてはいるがそれに近接する入力端を有する。変調器はMZI変調器であり得る。
【００１４】
漏洩導波路の入力端は、変調器の出力ポートに近接して位置し、任意選択で、変調器の出力ポートと実質的に同じ高さであり得る。この位置は、変調器を通過する光が弱め合うように干渉し実質的に光が出力ポートを介して伝送されないように変調器が構成される場合に、出力結合器から基板を介して放出される光が漏洩導波路に結合されるように選ばれ得る。この位置はさらに、変調器を通過する光が強め合うように干渉して出力ポートを介して最大伝送があるように変調器が構成される場合に、漏洩導波路に結合される光が実質的になくなるように最適化され得る。漏洩導波路に結合される光の強度は、出力導波路を通して伝送される光の強度に実質的に反比例することがあり、したがって、これは「反転」構成と考えられ得る。
【００１５】
「非反転」構成もまた実現可能である。この実施形態では、漏洩導波路の入力端は、出力導波路を通過する光によって発生したエバネッセント波が漏洩導波路に結合される、出力ポートの下流で出力導波路の十分近くに置かれる。漏洩導波路の入力端は、高次モードのフィルタリングを可能にするために出力ポートから十分に遠い下流に置かれることがあり(例えば、変調器の動作波長の約1000倍から約3000倍の間)、漏洩導波路に結合される光の強度は、出力導波路を通して伝送される光の強度に実質的に比例し得る。
【００１６】
漏洩導波路(反転構成であろうと非反転構成であろうと)によって集められる光は、出力導波路を通過する光の伝送に実質的に影響を及ぼさないことがある。
【００１７】
それぞれの漏洩導波路によって集められた光は、変調器の強度伝送曲線と比べて、強度伝送曲線の位相シフトを呈示し得る。これを補償するためにアセンブリは、出力導波路の両側に実質的に等距離で置かれた入力端を有する2つの漏洩導波路を備え得る。両方の漏洩導波路によって集められた全部の光が合わさると、強度伝送曲線の位相シフトを実質的に呈示しないことがある。
【００１８】
アセンブリはさらに、漏洩導波路に沿って通過する光の強度を検出するための、各漏洩導波路に結合された光検出器(フォトダイオードなど)をさらに備え得る。2つの漏洩導波路がある場合、両方の漏洩導波路に沿って同時に通過する光の合計強度を検出するために、単一の光検出器が両方に結合され得る。
【００１９】
光検出器は、漏洩導波路に沿って進む光によって発生したエバネッセント波が光検出器に結合されるように、漏洩導波路の上に置くことができる。単一の光検出器に結合された2つの漏洩導波路がある場合、このことは、その光検出器が出力導波路もまたぐことを意味する。この場合には、光検出器は、その下側で出力導波路の上に、出力導波路から光検出器へのエバネッセント結合を防止するための溝を含み得る。
【００２０】
光検出器は、別法としてその漏洩導波路または各漏洩導波路の上に置くことができ、斜鏡が、光を光検出器に結合するために、その漏洩導波路または各漏洩導波路の中に設けられる。
【００２１】
別の代替形態では、その漏洩導波路または各漏洩導波路からの光を外部ファイバに結合するためにインターフェースが設けられることがある。
【００２２】
漏洩導波路の入力端にテーパが付けられ、このテーパの先が切り取られることがある。
【００２３】
本発明の別の態様によれば、基板の中または上に実装された光変調器の出力特性を監視する方法が提供される。この方法は、変調器の少なくとも2つのアームを経由して光を出力結合器、出力ポート、次いで出力導波路まで通過させるステップを含む。出力ポートまたは出力導波路から漏洩した光が、基板の中または上に実装された少なくとも1つの漏洩導波路の入力端を介して集められ、この入力端は、出力導波路から物理的に分離されてはいるがそれに近接する。この方法はさらに、その漏洩導波路または各漏洩導波路に沿って伝送された光を検出するステップを含む。
【００２４】
次に、本発明のいくつかの好ましい実施形態を単に例として、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】強め合う干渉時の一般的な光路を示す、マッハツェンダー干渉計型変調器および漏洩(spiller)導波路の概略上面図である。
【図１Ｂ】弱め合う干渉時の例示的な光路を示す、図1Aのアセンブリの概略上面図である。
【図２Ａ】強め合う干渉時の例示的な光路を示す、MZI変調器と漏洩導波路の代替構成物の概略上面図である。
【図２Ｂ】弱め合う干渉時の例示的な光路を示す、図2Aのアセンブリの概略上面図である。
【図３Ａ】図2Aの漏洩導波路の一部分の、より詳細な概略上面図である。
【図３Ｂ】図2Aの漏洩導波路の代替構成物の概略上面図である。
【図４】MZI変調器と漏洩導波路の代替構成物の概略上面図である。
【図５Ａ】エバネッセント結合を用いた漏洩導波路を通過する光を検出するためのアセンブリの概略側面図である。
【図５Ｂ】斜鏡を用いた漏洩導波路を通過する光を検出するためのアセンブリの一部の概略側面図である。
【図６】MZI変調器と漏洩導波路の別の代替構成物の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の議論は、マッハツェンダー電気光学装置の出力を、その主出力部(すなわち、外部ファイバに接続する部分)が本質的に不安定にならないようにしながら、十分な感度で監視する問題に対処するものである。さらに、このモニタは、出力ポートから装置の内部に結合され得る光の影響を受けないものでなければならない。検出器として使用されるフォトダイオードの伝達曲線(transfer curve)が呈示する位相シフトが、MZI装置と比較して必ず小さいこともまた望ましい。
【００２７】
以下で説明する手法は「導波路漏洩器(waveguide spillers)」に基づいており、これは、導波路からの光を所望の構成物で捕らえて、この光を適切に配置されたフォトダイオードまで導くために、MZIのY接合出力部から概して横向きに配置される。この場合フォトダイオードは、いくつか異なる方法で、例えば、突き合わせ結合、垂直同方向(エバネッセント)結合、または垂直直接結合(光を導波路から上方に向ける鏡により直接)で導波路と結合することができる。
【００２８】
図1は、MZI変調器100を含む電気光学アセンブリの概略上面図である。このアセンブリは、LiNbO3またはInPなどの電気光学材料で作られたモノリシック基板(図示せず)の中または上に形成される導波路を含む。入力導波路101は、2つの変調器アーム103、104に出力部が結合されているスプリッタ102と結合される。出力結合器105はアーム103、104の出力部に結合され、出力導波路106は結合器105の出力ポートに結合される。これらの導波路にバイアスをかけてその光路長を変更し、そうして結合器105に到達する光の位相を変更するために、さらなる電子回路(図示せず)が変調器アーム103、104に使われる。
【００２９】
2つの監視導波路(本明細書では一般に「漏洩導波路」と呼ばれる)107、108もまた、基板の中または上に形成される。漏洩導波路107、108は、MZI変調器100の出力部と直接結合されていないが、短い距離を隔てて入力端109、110が置かれている。光検出器(通常はフォトダイオード)111、112が、漏洩導波路を通過した光を検出するために漏洩導波路に結合される。
【００３０】
図1Aは、2つのアームを通過する光が結合器105で再結合されたときに位相が合う(すなわち、アーム103、104を通過する光間の位相差ΔΦが2πの倍数になる)ように変調器アーム103、104にバイアスがかけられた場合の、アセンブリ中の光の通過を示す。この状態では、2つのアームからの光は出力部105で強め合うように干渉し、実質的にすべての光が出力導波路106に沿って伝送される。光は、漏洩導波路107、108の中にはほとんど伝送されないか、まったく伝送されない。
【００３１】
図1Bは、2つのアームを通過する光が結合器105で再結合されときに位相がずれ、弱め合うように干渉するように、アーム103、104を通過する光間の位相差ΔΦがπの奇数倍になるように変調器アーム103、104にバイアスがかけられた場合の、変調器100内の光の挙動を示す。ここで、出力導波路に沿って伝送される光は理論上の振幅がゼロであり、したがって最小である。光は、伝送されるのではなく、基板を介して全方向に放射(または「漏洩」)され、この光の一部は漏洩導波路107、108に入る。この光は、これらの導波路に沿って伝送され、光検出器111、112で検出される。
【００３２】
したがって、光検出器111、112で検出される光の強度は、変調器100の出力導波路106に沿って伝送される光の強度に概して反比例することが明らかである。したがって、この構成は「反転」構成と言うことができる。出力導波路106を経由する伝送が最大である場合、光検出器111、112で検出される信号は最小になり、出力導波路106を経由する伝送が最小である場合、光検出器111、112で検出される信号は最大になる。
【００３３】
漏洩導波路が存在することが変調器100の出力特性に摂動の影響を及ぼさないこともまた明らかであろう。変調器が図1Aに示したように動作する場合、すべての光が出力導波路106を通して伝送される。図1Bに示したように動作する場合、光は、漏洩導波路107、108が存在しようとしまいと、結合器105から基板を介して放射される。
【００３４】
図1Aおよび図1Bでは、漏洩導波路107、108の入力端109、110が出力結合器105からずれてわずかに下流に置かれているように示されている。これらの厳密な位置は様々な最適化要因によって決まるが、放射光を最も効率的に検出するために、必要に応じて結合器の側面またはさらに下流に直接配置できることを理解されたい。
【００３５】
図2Aは、非反転構成で動作する代替アセンブリの図である。図2Aの要素のほとんどは図1Aのものと類似であり、同じ参照数字で示されている。図2のアセンブリでは、2つの漏洩導波路207、208は、出力導波路106に近接して、図1Aに示された漏洩導波路107、108の入力端109、110よりもさらに下流に置かれた入力端209、210を有する。
【００３６】
入力端209、210は、出力導波路106近くのエバネッセント波が漏洩導波路207、208に結合する、出力導波路106の十分近くに置かれる。したがって、漏洩導波路207、208に結合される(したがって光検出器111、112で検出される)光の強度は、出力導波路106に沿って進む光の強度に概して比例する。
【００３７】
図2Aに示されるように、変調器アーム103、104は、2つのアームを通過する光が結合器105で再結合されたときに位相が合って強め合うように干渉した結果として伝送が最大になるようにバイアスがかけられる。この結果、実現可能な最大信号が光検出器111、112において得られる。図2Bは、変調器アーム103、104を通過する光の位相がずれている場合の光の挙動を示す。図1Bと同様に、光は、出力導波路106に沿って伝送されるのではなく、基板を介して放射される。光が出力導波路に沿って放出されないので、エバネッセント波は漏洩導波路207、208に結合されず、光検出器111、112には信号がない。出力導波路106を経由する伝送が最小である結果として、光検出器111、112における信号が最小になる。
【００３８】
漏洩導波路207、208の位置は、入力端209、210が、望ましくない高次モードの完全なフィルタリングを可能にするために出力導波路106に沿って十分な距離のところにあるように選ばれる。最良の結合距離は、漏洩導波路を結合することにより出力導波路106に対し起こりうる寄生効果が最小になるように選ばれなければならない。一般に、この結合距離は、変調器の動作中心波長の約1000倍から約3000倍の間の範囲内で選ぶことができる。例えば、1550nmで動作する変調器の結合距離は約1mmより大きくなり得る。
【００３９】
図3Aは、図2Bの円で囲まれた部分のより詳細な図であり、漏洩導波路207、208の入力端209、210の実現可能な形状を示す。図3Aに示されるように、漏洩導波路207、208は、その入力端に尖鋭な先端部309、310を有する。この構成は効率が高いが、図3Bは先が切り取られた先端部409、410による構成を示し、この構成では、リソグラフィ処理を用いてよりよい再現性が可能になる。図3Aおよび図3Bに示された先端部はまた、図1Aおよび図1Bに示された漏洩導波路107、108の入力端としても使用できることが理解されよう。
【００４０】
図3はまた、「上方の」漏洩導波路207および「下方の」漏洩導波路208に存在する、出力導波路106と比べた位相シフトΔΦU、ΔΦDを示す。これらは、各漏洩導波路における伝送曲線の、変調器のものと比べた位相のシフトである。言い換えると、変調器がその最大または最小伝送時の場合に、各漏洩導波路は、反転であろうとなかろうと、その特性とわずかに異なる点(すなわち、厳密な最大点または最小点ではない)にあり、この差はモニタ曲線の位相シフトと呼ばれる。
【００４１】
この位相シフトを最小にするために、また変調器に影響を及ぼすことなく導波路からの出力結合を最適にするために、先端部の配置および大きさが最適にされる。実際には、伝送曲線位相シフトは波長依存性であり、したがって、C+L帯域全体では完全な最適化が決して可能にならない。さらに、小さな処理ばらつきが、モニタ性能を評価する際の重要な要素であるこのパラメータに大きな変化を引き起こす。その上、高ビットレート(例えば、40Gb/sまたは100Gb/sの偏光多重(POLMUX 40G、POLMUX 100G)、および高レベル直交振幅変調(8-QAM、16-QAM、64-QAMおよび高レベルQAMなど))を用いたコヒーレント方式では、5°を超える位相シフトは許容することができない。
【００４２】
しかし、漏洩導波路の入力端109、110、209、210が出力導波路106から等距離である場合、位相シフトΔΦU、ΔΦDは一般に振幅が等しく符号が反対であることが発見された。そしてこの事実は、個々の漏洩導波路における位相シフトを補償するのに用いることができる。補償は、図4に示されるように、両方の漏洩導波路107、108、207、208の出力部を単一の光検出器に結合することによって実現される。
【００４３】
図4は、図1および図2に示されるものと類似の変調器100の概略上面図である。しかし、各漏洩導波路107、108に結合された光検出器111、112の代わりに単一の光検出器411が、漏洩導波路107、108の両方を通過した光を検出する。したがって、光検出器411で検出される光の合計強度は、2つの漏洩導波路107、108の間での効果的な補償の故に、極度に小さい総合位相シフトを呈示する。この小さい位相シフトは、動作波長に関係なく、また導波路製造工程の強度の変更にもかかわらず当てはまることになる。この組合せ光検出器はまた、図2に示された変調器でも使用できることを理解されたい。別々の2つの光検出器111、112を使用し(図1および図2に示されるように)、これら2つの光検出器の出力信号を結合して同じ効果を得ることが可能であることも理解されたい。
【００４４】
光検出器は、いくつかの異なる方法で漏洩導波路と結合することができる。この光検出器または各光検出器を導波路の最上部に設置することが好都合なことが多く、その結果として、一体となって集積された装置が得られる。この場合には、光検出器は垂直同方向(エバネッセント)結合、または垂直直接結合(光を導波路から上方に向ける鏡により直接)によって動作することができる。
【００４５】
図5Aは、基板520内の漏洩導波路107の概略側面図であり、光検出器411が基板上に置かれている。導波路に沿って進む光によって発生したエバネッセント波が光検出器411に結合される。この手法では、光検出器411を簡単に配置することが可能になるが、図4に示されるように、漏洩導波路107、108の両方を覆う単一の光検出器411が使用される場合、光検出器411が出力導波路106にもまたがるために問題が生じることを理解されたい。
【００４６】
出力導波路106から光検出器411へのエバネッセント結合を防止するために、中心溝が光検出器411の下側で出力導波路106の上に、光検出器411が出力導波路106から物理的に分離されるように置かれる。
【００４７】
図5Bは、漏洩導波路107から斜鏡521を介して光検出器411への垂直直接結合を示す。鏡521は、PLCおよび類似の装置で従来行われているように、機械エッチング、化学(RIEまたは類似の)エッチング、レーザアブレーションなどにより製造することができる。この手法が使用される場合には、中心の出力導波路106の上に溝が必要とされない。
【００４８】
別の代替形態では、漏洩導波路は外部ファイバを介して、例えば適切なファイバブロックまたはファイバリボンを介して、チップ(変調器100が中に実装されている)の外側に結合することができる。このようにして信号を、他の構成要素に必要に応じて供給することができる。このことは図6に示されており、図は、出力導波路106の出力部に結合されたファイバブロック613と、基板620に実装された変調器の漏洩導波路107、108とを示す。図6は反転構成を示すが、同じ原理が非反転構成にも当てはまり得ることを理解されたい。
【００４９】
上述の構成物の変形物もやはり、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内に入ることを理解されたい。例えば、説明した構成物すべてが2つの漏洩導波路を有して示されているが、他の個数の漏洩導波路を使用することが可能である。出力特性は単一の漏洩導波路を使用して監視することもできるが、こうすると伝達曲線の位相シフトを補正することが必要になる。あるいは、3つまたは4つ以上の漏洩導波路を設けて、このような導波路への光の結合を最適にすることもできる。
【符号の説明】
【００５０】
100  MZI変調器
101  入力導波路
102  スプリッタ
103  変調器アーム
104  変調器アーム
105  出力結合器、結合器
106  出力導波路
107  監視導波路、漏洩導波路
108  監視導波路、漏洩導波路
109  入力端
110  入力端
111  光検出器
112  光検出器
207  漏洩導波路
208  漏洩導波路
209  入力端
210  入力端
309  尖鋭な先端部
310  尖鋭な先端部
409  先が切り取られた先端部
410  先が切り取られた先端部
411  光検出器
520  基板
521  斜鏡
613  ファイバブロック
620  基板
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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