(57)【要約】【課題】通過させる光の波長を変更可能なフィルタを有する光送信器を提供する。【解決手段】光送信器１は、出射光の波長が変更可能なレーザ１１と、フィルタリング部３１と、フィルタリング部３１を通過した光の光量に応じた電圧を出力する光電変換部３２と、波長制御部１５とを有する。フィルタリング部３１は、ｎ型半導体層２１と、ｐ型半導体層２２と、ｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２との間に配置され且つ屈折率がｎ型半導体層２１及びｐ型半導体層２２よりも高いｉ型半導体層２３とを含む。フィルタリング部３１のｉ型半導体層２３は、ｉ型半導体層２３をレーザ１１の出射光の選択された波長の光を通過させる。波長制御部１５は、光電変換部３２から出力された電圧に基づいて、レーザ１１から出射される光の波長を制御する。フィルタリング部３１は、ｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２との間に印加される電圧に応じた波長の光を通過させる。【選択図】図２
2018195634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射光の波長が変更可能なレーザと、
ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と、前記ｎ型半導体層と前記ｐ型半導体層との間に配置され且つ屈折率が前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層よりも高く、前記レーザの出射光の選択された波長の光を通過させるｉ型半導体層とを含むフィルタリング部と、
前記フィルタリング部を通過した光の光量に応じた電圧を出力する光電変換部と、
前記光電変換部から出力された電圧に基づいて、前記レーザから出射される出射光の波長を制御する波長制御部と、を有し、
前記フィルタリング部は、前記ｎ型半導体層と前記ｐ型半導体層との間に印加される電圧に応じた波長の光を通過させる、光送信器。
【請求項２】
前記光電変換部は、前記フィルタリング部と一体成形されたＰＩＮダイオードである、請求項１に記載の光送信器。
【請求項３】
前記フィルタリング部と前記光電変換部との間に配置され且つ前記フィルタリング部及び前記光電変換部と一体成形された導波路を更に有する、請求項２に記載の光送信器。
【請求項４】
送信電気信号を送信光信号に変換して出力する光送信器と、
受信光信号を受信電気信号に変換して出力する光受信器と、
入力される電気信号を変調して前記送信電気信号を生成すると共に、前記前記受信電気信号を復調して電気信号を生成する処理部と、を有し、
前記光送信器は、
前記送信電気信号の入力に応じて前記送信光信号として出力する出射光の波長が変更可能なレーザと、
ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と、前記ｎ型半導体層と前記ｐ型半導体層との間に配置され且つ屈折率が前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層よりも高く、前記レーザの出射光の選択された波長の光を通過させるｉ型半導体層とを含むフィルタリング部と、
前記フィルタリング部を通過した光の光量に応じた電圧を出力する光電変換部と、
前記光電変換部から出力された電圧に基づいて、前記レーザから出射される出射光の波長を制御する波長制御部と、を有し、
前記フィルタリング部は、前記ｎ型半導体層と前記ｐ型半導体層との間に印加される電圧に応じた波長の光を通過させる、光送受信器。
【請求項５】
ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に配置され且つ屈折率が前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層よりも高いｉ型半導体層にレーザの出射光の選択された波長の光を通過させ、
前記通過した光の光量に応じた電圧を出力し、
前記出力された電圧に基づいて、前記レーザから出射される光の波長を制御する、ことを含み、
前記選択された波長の光を通過させることは、前記ｎ型半導体層と前記ｐ型半導体層との間に印加される電圧に応じた波長の光を通過させることを含む、光送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送信器及び光変調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信網において、伝送路の伝送容量を増加するために、波長が異なる光を単一の光ファイバを介して伝送する波長分割多重（Wavelength Division Multiplexing、ＷＤＭ）技術が採用されている。ＷＤＭ技術では、波長が異なる光信号の間のクロストークを低減するために、レーザが発生する光の波長は、一定に保つことが好ましい。レーザが発生する光の波長を一定に保つために、レーザが発生する光の波長を制御する種々の技術が知られている。例えば、レーザを含む送信モジュールの温度を計測し、測定された温度と波長との対応関係から、光送信モジュールの温度を調整することで、レーザが発生する光の波長を制御することが知られている（例えば、特許文献１）。また、出射光の波長が制御可能なレーザが発生する光の中で、特定の波長を通過させるフィルタを透過した透過光に基づいてレーザの出射光の波長を制御することが知られている（例えば、特許文献２）。特定の波長を通過させるフィルタは、例えば光多層膜フィルタである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００４／１０２７５４号
【特許文献２】特開２００２−１５８６３９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、光多層膜フィルタ等の従来のフィルタは、フィルタの構造によって通過させる波長が決定されており、従来のフィルタでは、通過させる波長の変更は容易ではない。
【０００５】
一実施形態では、通過させる光の波長を変更可能なフィルタを有する光送信器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】
１つの態様では、光送信器は、出射光の波長が変更可能なレーザと、フィルタリング部と、フィルタリング部を通過した光の光量に応じた電圧を出力する光電変換部と、波長制御部とを有する。フィルタリング部は、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に配置され且つ屈折率がｎ型半導体層及びｐ型半導体層よりも高く、レーザの出射光の選択された波長の光を通過させるｉ型半導体層とを含む。波長制御部は、光電変換部から出力された電圧に基づいて、レーザから出射される出射光の波長を制御する。フィルタリング部は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に印加される電圧に応じた波長の光を通過させる。
【発明の効果】
【０００７】
一実施形態では、通過させる光の波長を変更可能なフィルタを有する光送信器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る光送信器に関連する光送信器のブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る光送信器のブロック図である。
【図３】図２に示す（ａ）はＰＩＮダイオードの平面図であり、（ｂ）は図２に示すＰＩＮダイオードの側面図である。
【図４】図２に示すＰＩＮダイオードの動作を説明するための図である。
【図５】（ａ）はフィルタリング部のより詳細な層構造を示す図であり、（ｂ）はフィルタリング部のクラッド層の厚さを示す図であり（ｃ）はｉ型半導体層の詳細な構造を示す図であり、（ｄ）はｉ型半導体層を形成する超格子の厚さを示す図である。
【図６】フィルタリング部に印加される電圧と、フィルタリング部を通過する光の波長との関係を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る光送信器のブロック図である。
【図８】図７に示す第１ＰＩＮダイオード、第２ＰＩＮダイオード及び導波路の動作を説明するための図である。
【図９】（ａ）は実施形態に係る光送信器を搭載する通信システムのブロック図であり、（ｂ）は（ａ）に示す光送受信器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面を参照して、実施形態に係る光送信器、光送受信器及び光送信方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されない。
【００１０】
（実施形態に係る光送信器に関連する光送信器）
実施形態に係る光送信器及び光変調方法について説明する前に、実施形態に係る光送信器に関連する光送信器について説明する。
【００１１】
図１は、実施形態に係る光送信器に関連する光送信器のブロック図である。図１において、実線は光信号を示し、破線は電気信号を示す。
【００１２】
光送信器９００は、レーザ９０１と、分波器９０２と、エタロンフィルタ９０３と、フォトダイオード９０４と、波長制御部９０５とを有する。
【００１３】
レーザ９０１は、例えば、半導体レーザであり、出射光の波長を制御するためにレーザに温度を印加するペルチェ素子を有し、送信電気信号の入力に応じて送信光信号を出射する。分波器９０２は、例えば、ハーフミラーであり、レーザ９０１から送信光信号として出力される出射光を分波してエタロンフィルタ９０３に出射する。エタロンフィルタ９０３は所定の波長の光を通過させるフィルタリング素子であり、フォトダイオード９０４はエタロンフィルタ９０３を通過した波長の光量に応じた電圧を波長制御部９０５に出力する光電変換素子である。波長制御部９０５は、一例では、半導体回路であり、フォトダイオード９０４から入力される電圧に応じて、レーザ９０１が有するペルチェ素子に流す電流を制御することで、レーザ９０１が出射する出射光の波長を制御する。レーザ９０１、分波器９０２、エタロンフィルタ９０３、フォトダイオード９０４及び波長制御部９０５の構成及び機能は、よく知られており、ここでは詳細な説明は省略する。
【００１４】
光送信器９００は、エタロンフィルタ９０３でフィルタリングされた光の光量に応じてレーザ９０１が出射する出射光の波長を制御することで、レーザ９０１が出射する出射光の波長を所望の波長に制御することができる。
【００１５】
しかしながら、エタロンフィルタ９０３は、周波数選択性を向上させると、透過率が低下するという特性を有する。エタロンフィルタ９０３の周波数選択性は、エタロンフィルタ９０３における多重反射による干渉縞の間隔と干渉縞の半値幅の比を示すフィネスＦにより評価される。フィネスＦは、エタロンフィルタ９０３の端面反射率Ｒから、
【数１】
2018195634.tif 000003
【００１６】
で示される。エタロンフィルタ９０３は、周波数選択性を向上させるためには、端面反射率Ｒを大きくしてフィネスＦを大きくする必要がある。一方、エタロンフィルタ９０３の透過性Ｔは、エタロンフィルタ９０３の端面反射率Ｒ、エタロンフィルタ９０３の幅Ｌ、入射光の周波数ν、入射光の入射角θnから、
【数２】
2018195634.tif 000004
【００１７】
で示される。エタロンフィルタ９０３は、透過率Ｔを向上させるためには、端面反射率Ｒを小さくする必要がある。このように、エタロンフィルタ９０３は、周波数選択性を向上させると、透過率が低下し、透過率を向上させると、周波数選択性が低下するという特性を有する。また、エタロンフィルタ９０３を通過する波長は、エタロンフィルタ９０３の反射面の距離と反射率により決定されるため、一意に決定され、変更できないという課題がある。
【００１８】
（実施形態に係る光送信器の概要）
実施形態に係る光送信器は、エタロンフィルタの代わりにＰＩＮダイオードをフィルタリング素子として使用する。本願発明の発明者らは、ＰＩＮダイオードに印加する逆電圧の大きさを変化させることで、ＰＩＮダイオードのｉ型半導体層を通過する光の波長を制御できることを見出した。実施形態に係る光送信器は、ＰＩＮダイオードをフィルタリング素子として使用することで、周波数選択性と透過性の双方を向上させることができる。また、実施形態に係る光送信器は、ＰＩＮダイオードをフィルタリング素子として使用することで、通過する光の波長を変更することができる。
【００１９】
（第１実施形態に係る光送信器の構成及び機能）
図２は、第１実施形態に係る光送信器のブロック図である。図２において、実線は光信号を示し、破線は電気信号を示す。
【００２０】
光送信器１は、レーザ１１と、分波器１２と、ＰＩＮダイオード１３と、直流電源１４と、波長制御部１５とを有する。
【００２１】
レーザ１１は、例えば、半導体レーザであり、出射光の波長を制御するためにレーザに温度を印加するペルチェ素子を有し、送信電気信号の入力に応じて送信光信号を出射する。分波器１２は、例えば、ハーフミラーであり、レーザ１１から送信光信号として出射される出射光を分波してＰＩＮダイオード１３に出力する。ＰＩＮダイオード１３は所定の波長の光を通過させるフィルタリング素子、及びフィルタリングした波長の光量に応じた電圧を生成する光電変換素子として機能する。直流電源１４は、ＰＩＮダイオード１３に所定の直流電源を供給する。波長制御部１５は、一例では、半導体回路であり、ＰＩＮダイオード１３から入力される電圧に応じて、レーザ１１が有するペルチェ素子に流す電流を制御することで、レーザ１１が出射する出射光の波長を制御する。
【００２２】
図３（ａ）はＰＩＮダイオード１３の平面図であり、図３（ｂ）はＰＩＮダイオード１３の側面図である。
【００２３】
ＰＩＮダイオード１３は、ｎ型半導体層２１と、ｐ型半導体層２２と、ｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２との間に設けられたｉ型半導体層２３とを有するダブルヘテロ構造の半導体である。ｉ型半導体層２３の屈折率は、ｎ型半導体層２１及びｐ型半導体層２２の屈折率よりも高い。ｎ型半導体層２１、ｐ型半導体層２２及びｉ型半導体層２３の合計の厚みＴは、例えば約２μｍとすることができる。
【００２４】
ＰＩＮダイオード１３は、ｐ型半導体層２２の表面に溝部２４が形成される。溝部２４は、例えば、ｐ型半導体層２２の表層の中央部分をエッチングして形成される。溝部２４は、ｐ型半導体層２２の表面を第１メサ領域２５と第２メサ領域２６とに分割する分割であると共に、ｉ型半導体層２３を光が通過する導波路として機能する。第１メサ領域２５及び第２メサ領域２６は、エッチングされていない領域である。溝部２４の幅、すなわち第１メサ領域２５と第２メサ領域２６との間の距離Ｗは、例えば約６μｍであり、溝部２４の深さＤは、例えば約１０ｎｍである。
【００２５】
図４は、ＰＩＮダイオード１３の動作を説明するための図である。
【００２６】
第１メサ領域２５に形成されたｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２の間には、直流電源１４が接続され、直流電源１４によって逆バイアス電圧が印加される。一方、第２メサ領域２６に形成されたｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２には、波長制御部１５が接続され、ＰＩＮダイオード１３から出力された電圧に基づいて、レーザ１１から出射される出射光３０の波長を制御する。
【００２７】
ＰＩＮダイオード１３において、ｐ型半導体層２２の第１メサ領域２５と、第１メサ領域２５の下方に位置するｉ型半導体層２３及びｎ型半導体層２１は、直流電源１４が印加する電圧に応じた波長の光を通過させるフィルタリング部３１として機能する。フィルタリング部３１は、ｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２との間に印加される電圧に応じて、レーザ１１の出射光３０の選択された波長の光を通過させる。
【００２８】
ｐ型半導体層２２の第２メサ領域２６と、第２メサ領域２６の下方に位置するｉ型半導体層２３及びｎ型半導体層２１は、フィルタリング部３１を通過した光の光量に応じた電圧を出力する光電変換部３２として機能する。光電変換部３２は、フィルタリング部３１を通過した光の光量に応じた電圧を波長制御部１５に出力する。
【００２９】
ｐ型半導体層２２の溝部２４と、溝部２４の下方に位置するｉ型半導体層２３及びｎ型半導体層２１は、フィルタリング部３１と光電変換部３２との間に配置され且つフィルタリング部３１及び光電変換部３２と一体成形された導波路３３として機能する。導波路３３は、フィルタリング部３１によって選択された波長の光を光電変換部３２に伝送する。
【００３０】
導波路３３の幅Ｗは、フィルタリング部３１と光電変換部３２との間の電気的な接続を遮断できるように、ｎ型半導体層２１、ｉ型半導体層２３及びｐ型半導体層２２の合計の厚みＴより十分に長くすることが望ましい。すなわち、導波路３３の幅Ｗは、フィルタリング部３１を流れる電流が光電変換部３２に回り込んだり、光電変換部３２を流れる電流がフィルタリング部３１に回り込むことを防止することが可能な長さにすることが望ましい。導波路３３の幅Ｗをｎ型半導体層２１、ｉ型半導体層２３及びｐ型半導体層２２の合計の厚みＴより十分に長くすることで、フィルタリング部３１及び光電変換部３２の双方を好適に機能させることができる。さらに、電流の回り込みによるＰＩＮダイオード１３の損傷を防止することができる。例えば、導波路３３の幅Ｗは数μｍとし、ｎ型半導体層２１、ｉ型半導体層２３及びｐ型半導体層２２の合計の厚みＴは数十ｎｍとしてもよい。
【００３１】
図５（ａ）はフィルタリング部３１のより詳細な層構造を示す図であり、図５（ｂ）はフィルタリング部３１のクラッド層の厚さを示す図である。図５（ｃ）はｉ型半導体層２３の詳細な構造を示す図であり、図５（ｄ）はｉ型半導体層２３を形成する超格子の厚さを示す図である。
【００３２】
ｎ型半導体層２１、ｐ型半導体層２２及びｉ型半導体層２３は、ｎ−ＧａＡａ基板上に分子線エピタキシー法でそれぞれの層を積層することで形成される。ｎ型半導体層２１は、ｎ−ＧａＡａ基板２１１、厚さ０．２μｍのｎ−ＧａＡｓバッファ層２１２、厚さ１．０μｍのｎ−Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓクラッド層２１３、及び厚さ５０ｎｍのｕｎｄｏｐｅｄ−Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓクラッド層２１４を含む。ｐ型半導体層２２は、厚さ５０ｎｍのｕｎｄｏｐｅｄ−Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓクラッド層２２１、厚さ1.０μｍのｐ− Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓクラッド層２２２、及び厚さ１０ｎｍのｐ−ＧａＡｓ層２２３を含む。ｉ型半導体層２３は、ｕｎｄｏｐｅｄ−Ａｌ０．４Ｇａ０．６Ａｓクラッド層２１４及び２２１に挟まれたＧａＡｓ／ＡｌＡｓ超格子層である。ｉ型半導体層２３の井戸層ＬZ1の厚さは３．９６ｎｍであり、ＬZ2の厚さは４．５２ｎｍであり、障壁層ＬBの厚さは１．７ ｎｍである。井戸層ＬZ1と障壁層ＬBとは、交互に５０層積層される。
【００３３】
図６は、フィルタリング部３１に印加される電圧と、フィルタリング部３１を通過する光の波長との関係を示す図である。図６において、横軸は波長を示し、縦軸はフィルタリング部３１を通過する光のＴＥ成分の光量を示す。波形６０１はに直流電源１４によって印加する電圧が０Ｖであるときを示し、波形６０２はに直流電源１４によって印加する電圧が２．５Ｖであるときを示し、波形６０３はに直流電源１４によって印加する電圧が５Ｖであるときを示す。
【００３４】
フィルタリング部３１に印加される電圧が高くなるに従って、７６０ｎｍ近辺にある透過光のピーク値は、矢印Ａで示すように波長が長い方向にシフトする。
【００３５】
（第１実施形態に係る光送信器の作用効果）
第１実施形態に係る光送信器は、ＰＩＮダイオードのｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に印加される電圧に応じた波長の光を通過させることで、通過する光の波長を変更可能なフィルタリング素子としてＰＩＮダイオードを機能させることができる。
【００３６】
また、第１実施形態に係る光送信器は、エタロンフィルタの代わりにＰＩＮダイオードをフィルタリング素子として使用することで、周波数選択性と透過性の双方を向上させることができる。
【００３７】
また、第１実施形態に係る光送信器は、単一のＰＩＮダイオードによりフィルタリング機能及び光電変換機能の２つの機能を実現できるので、光送信器の大きさを小さくすることができる。
【００３８】
また、第１実施形態に係る光送信器は、ＰＩＮダイオードのフィルタリング部と光電変換部との間に導波路を配置することで、フィルタリング部と光電変換部との間の電気的な接続を遮断することができる。
【００３９】
（第２実施形態に係る光送信器の構成及び機能）
図７は、第２実施形態に係る光送信器のブロック図である。図７において、実線は光信号を示し、破線は電気信号を示す。
【００４０】
光送信器２は、ＰＩＮダイオード１３の代わりに第１ＰＩＮダイオード４１、第２ＰＩＮダイオード４２及び導波路４３を有することが光送信器１と相違する。第１ＰＩＮダイオード４１、第２ＰＩＮダイオード４２及び導波路４３以外の光送信器２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光送信器１の構成要素の構成及び機能と同一なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４１】
第１ＰＩＮダイオード４１及び第２ＰＩＮダイオード４２は、ＰＩＮダイオード１３と同一の層構成を有する。すなわち、第１ＰＩＮダイオード４１及び第２ＰＩＮダイオード４２のそれぞれは、ｎ型半導体層２１と、ｐ型半導体層２２と、ｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２との間に設けられたｉ型半導体層２３とを有するダブルヘテロ構造の半導体である。
【００４２】
導波路４３は、例えば、光ファイバ等の絶縁体であり、第１ＰＩＮダイオード４１のｉ型半導体層２３から出射された光を第２ＰＩＮダイオード４２のｉ型半導体層２３に入射する。
【００４３】
図８は、第１ＰＩＮダイオード４１、第２ＰＩＮダイオード４２及び導波路４３の動作を説明するための図である。
【００４４】
第１ＰＩＮダイオード４１のｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２の間には、直流電源１４が接続され、直流電源１４によって逆バイアス電圧が印加される。一方、第２ＰＩＮダイオード４２のｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２には、波長制御部１５が接続され、第２ＰＩＮダイオード４２から出力された電圧に基づいて、レーザ１１から出射される出射光４０の波長を制御する。
【００４５】
第１ＰＩＮダイオード４１は、直流電源１４が印加する電圧に応じた波長の光を通過させるフィルタリング素子である。第１ＰＩＮダイオード４１は、ｎ型半導体層２１とｐ型半導体層２２との間に印加される電圧に応じて、レーザ１１の出射光４０の選択された波長の光を通過させる。第２ＰＩＮダイオード４２は、フィルタリング部３１を通過した光の光量に応じた電圧を出力する光電変換素子である。第２ＰＩＮダイオード４２は、第１ＰＩＮダイオード４１を通過した光の光量に応じた電圧を波長制御部１５に出力する。導波路４３は、第１ＰＩＮダイオード４１と第２ＰＩＮダイオード４２との間に配置され、第１ＰＩＮダイオード４１のｉ型半導体層２３から出射された光を第２ＰＩＮダイオード４２のｉ型半導体層２３に入射する。導波路４３は、第１ＰＩＮダイオード４１によって選択された波長の光を第２ＰＩＮダイオード４２に伝送する。
【００４６】
（第２実施形態に係る光送信器の作用効果）
第２実施形態に係る光送信器は、フィルタリング素子として機能する第１ＰＩＮダイオードと光電変換素子として機能する第２ＰＩＮダイオードの間に絶縁体である導波路を配置することで第１ＰＩＮダイオードと第２ＰＩＮダイオードとの間を絶縁できる。
【００４７】
（実施形態に係る光送信器を搭載する通信システム）
図９（ａ）は実施形態に係る光送信器を搭載する通信システムのブロック図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示す光送受信器のブロック図である。
【００４８】
通信システム１００は、第１通信装置１０１と、第２通信装置１０２と、第１通信装置１０１と第２通信装置１０２との間に配置される伝送路１０３とを有する。伝送路１０３は、例えば、光ファイバであり、第１通信装置１０１から送信される光信号を第２通信装置１０２に伝送し、第２通信装置１０２から送信される光信号を第１通信装置１０１に伝送する。
【００４９】
第１通信装置１０１は、複数の光送受信器１１１と、光合分波部１１２と、送信光増幅器１１３と、受信光増幅器１１４とを有する。複数の光送受信器１１１のそれぞれは、ルータ等の種々の電子装置と光通信又は電気通信し、電子装置から通信された信号に対応する光信号を光合分波部１１２に出力する。複数の光送受信器１１１のそれぞれが光合分波部１１２に出力する光信号は、波長が相違する。光合分波部１１２は、複数の光送受信器１１１から入力される波長が異なる光信号を合波するマルチプレクサ１１５と、受信光増幅器１１４から入力される光信号を分波するデマルチプレクサ１１６とを有する。送信光増幅器１１３は、マルチプレクサ１１５によって合波された光信号を増幅して伝送路１０３に出力する。受信光増幅器１１４は、伝送路１０３を介して伝送された光信号を増幅してデマルチプレクサ１１６に出力する。
【００５０】
第２通信装置１０２は、複数の光送受信器１２１と、光合分波部１２２と、送信光増幅器１２３と、受信光増幅器１２４とを有する。光送受信器１２１、光合分波部１２２、送信光増幅器１２３及び受信光増幅器１２４のそれぞれは、光送受信器１１１、光合分波部１１２、送信光増幅器１１３及び受信光増幅器１１４と同一の構成及び機能を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５１】
光送受信器１１１は、インタフェース部１３１と、信号処理部１３２と、光モジュール１３３とを有する。インタフェース部１３１は、ルータ等の種々の電子装置と光通信をするとき、電子装置から入力される光信号を電気信号に変換して信号処理部１３２に出力すると共に、光合分波部１１２から入力される電気信号を光信号に変換して電子装置に出力する。インタフェース部１３１は、電子装置と電気通信をするとき、電子装置から入力される電気信号を信号処理部１３２に出力すると共に、光合分波部１１２から入力される電気信号を電子装置に出力する。
【００５２】
信号処理部１３２は、インタフェース部１３１から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号に位相偏移変調等の変調を実行して、変調した送信電気信号を光モジュール１３３に出力する。また、信号処理部１３２は、光モジュール１３３から入力される受信電気信号を復調して、復調したデジタル信号をアナログ信号に変換して、変換したアナログ信号をインタフェース部１３１に出力する。
【００５３】
光モジュール１３３は、光送信器１と、光受信器１３４と、３Ｒ変換器１３５とを有する。光送信器１は、図２等を参照して説明した光送信器であり、３Ｒ変換器１３５から入力される送信電気信号を送信光信号に変換して、変換した送信光信号をマルチプレクサ１１５に出力する。光受信器１３４は、デマルチプレクサ１１６で分波された受信光信号を受信電気信号に変換し、変換した受信電気信号を３Ｒ変換器１３５に出力する。３Ｒ変換器１３５は、信号処理部１３２及び光受信器１３４から入力される電気信号等化(Reshaping)、リタイミング(Retiming)、及び識別再生(Regenerating)の３つの処理を実行する。
【符号の説明】
【００５４】
１〜２    光送信器
１１    レーザ
１２    分波器
１３    ＰＩＮダイオード
１４    直流電源
１５    波長制御部
２１    ｎ型半導体層
２２    ｐ型半導体層
２３    ｉ型半導体層
３１    フィルタリング部
３２    光電変換部
３３    導波路
４１    第１ＰＩＮダイオード
４２    第２ＰＩＮダイオード
４３    導波路
【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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