(57)【要約】【課題】複数の光変調回路の各々から出力され出力ポートへの結合する光信号の強度比を精確に調整する手段を有する集積型光変調器をコンパクトに実現する。【解決手段】光変調器は、入力ポートに入力された光信号を８分岐する光分岐回路（２１−１〜７）と、光変調回路（２４−１〜８）と、光信号を結合させ出力ポートに出力する光結合回路（２６−１〜７）とを備え、光分岐回路と光変調回路との間または光変調回路と光結合回路との間に設けられ光変調回路から出力される光強度を調整するための、光の強度の減衰量を調整可能なＭＺＩ回路（３０−１〜８）をさらに備える。【選択図】図７
2011043575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン入力ポートおよびメイン出力ポートを有する光変調器であって、
ｎを２以上の整数とし、前記メイン入力ポートに入力された光信号をｎ本の出力ポートに分岐する光分岐手段と、
ｎ個の光変調手段と、
ｍをｎと等しい整数またはｎよりも１少ない整数とし、ｍ個の光強度調整手段と、
ｎ本の入力ポートに入力された光信号を結合させ前記メイン出力ポートに出力する光結合手段と
を備え、
ｉを１以上ｎ以下の整数とし、前記光変調手段は、任意のｉについて、前記光分岐手段のｉ番目の出力ポートと前記光結合手段のｉ番目の入力ポートとを結ぶ光路中に配置されており、
ｊを１以上ｍ以下の整数とし、前記光強度調整手段は、任意のｊについて、前記光分岐手段のｊ番目の出力ポートとｊ番目の前記光変調手段とを結ぶ光路中またはｊ番目の前記光変調手段と前記光結合手段のｊ番目の入力ポートとを結ぶ光路中に配置されている
ことを特徴とする光変調器。
【請求項２】
前記光強度調整手段の各々は、２本のアーム光導波路とそれらを結ぶ２個の光カプラからなり、前記アーム光導波路間の光路長差を調整することにより出力光の光強度を調整可能なマッハツェンダ回路であ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】
前記マッハツェンダ回路は、前記２本のアーム光導波路の各々の光路長を互いに独立に調整することにより出力光の光強度及び光位相を任意に調整可能なマッハツェンダ回路であることを特徴とする請求項２に記載の光変調器。
【請求項４】
モニタ出力ポートを更に備え、
前記マッハツェンダ回路は、前記メイン出力ポート及び前記モニタ出力ポートに接続される２本の出力ポートを有することを特徴とする請求項２又は３に記載の光変調器。
【請求項５】
前記光変調手段の各々が高周波信号電極を装荷された直線導波路または単一のマッハツェンダ干渉計回路またはネスト型マッハツェンダ干渉計回路であることを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項６】
前記光変調器は、端面同士が直接接合された３枚の基板上に形成された平面光波回路からなる光変調器であって、
第一及び第三の基板上に形成された平面光波回路が石英系ガラスからなり、
第二の基板上に形成された平面光波回路が電界印加により屈折率または光吸収特性が変化する多元系酸化物、化合物半導体またはポリマからなり、
前記光変調手段の各々が前記第二の基板上に形成された高速位相シフタを含み、
前記光強度調整手段が前記第一または第三の基板上に形成され、前記光分岐手段が前記第一の基板上に形成され、前記光結合手段が前記第三の基板上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システムに応用可能な光変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光通信システムにおける帯域利用効率の向上に向け、無線通信分野で用いられるような多値変調方式を光通信へ導入する検討が盛んに行われている。
【０００３】
多値変調方式の一つとして、信号空間ダイアグラム上で格子状に信号点を配置する直交振幅変調（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：  ＱＡＭ）方式が挙げられる。非特許文献１では、６４値のＱＡＭ変調（６４ＱＡＭ）を用いた光伝送が報告されている。データレート６  Ｇｂ／ｓに対し、シンボルレートは１  Ｇｂａｕｄとなるため信号スペクトル幅が２  ＧＨｚと小さく、高いスペクトル利用効率（３  ｂｉｔ／ｓ／Ｈｚ）を実現している。また非特許文献２では、１６値のＱＡＭ変調（１６ＱＡＭ）及び直交偏波多重を用いた、１１２  Ｇｂ／ｓ  ×  １０チャネルのＷＤＭ伝送が報告されている。１６ＱＡＭと偏波多重によりシンボルレートは１４  Ｇｂａｕｄとなるため、波長チャネル間隔わずか２５  ＧＨｚの狭チャネル間隔伝送を成功させている。
【０００４】
このように多値変調を用いた光伝送実験については近年多数報告されているが、一般に多値の光変調信号を生成するためには、比較的構成の複雑な光変調器が必要となる。
【０００５】
図１は、非特許文献１及び２を含む多くの例において用いられている、ネスト型マッハツェンダ干渉計（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ；  ＭＺＩ）構成を用いた光変調器（従来例１）を示す図である。図１に示すように、従来例１の光変調器は、大きなＭＺＩ回路の各アームに高周波の信号電極１２−１〜１２−４を備えたＭＺＩ変調回路１及び２が埋め込まれた（ネストされた）形となっており、各ＭＺＩ変調回路からの出力光信号が位相シフタ１４−１及び１４−２により相対位相を調整された後、光結合回路１６により結合され出力される構成となっている。各ＭＺＩ変調回路をプッシュプル駆動し、両者の出力光信号を強度比１：１、位相差９０度で出力ポートへ結合させることで、ＭＺＩ変調回路１の出力信号をＩ相、ＭＺＩ変調回路２の出力信号をＱ相とする出力信号を得ることができる。各ＭＺＩ変調回路を２値の駆動電気信号でプッシュプル駆動すれば直交位相変調（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；  ＱＰＳＫ）信号が得られるため、本構成はしばしばＱＰＳＫ変調器とも呼ばれるが、各ＭＺＩ変調回路を４値で駆動すれば１６ＱＡＭ信号（非特許文献２）、８値で駆動すれば６４ＱＡＭ信号（非特許文献３）を得ることもできるなど駆動方法によりさまざまな変調方式に対応できるため、光ベクトル変調器、光ＩＱ変調器などと呼ばれる場合も多い。さらには単側波帯（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉｄｅ−Ｂａｎｄ；ＳＳＢ）変調器として用いることもできる。なお本実施例ではＺカットＬｉＮｂＯ3（ＬＮ）基板上に変調器が形成されている。良く知られている通り、ＬＮ結晶は電気光学（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃ；  ＥＯ）効果の一種であるポッケルス効果を有し、電界印加による高速な屈折率変調が可能であるため、光変調器の材料として充分な実用導入実績がある。
【０００６】
図２は、非特許文献３、４及び５で提案されている、さらに複雑な光変調器（従来例２）を示す図である。図２に示すように、従来例２の光変調器は、前記従来例１に示したネスト型ＭＺＩ変調回路が２個並列集積された形となっている。各ネスト型ＭＺＩ変調回路を２系統の２値電気信号により駆動しＱＰＳＫ信号を出力させ、それらを強度比４：１（電界振幅比２：１）、位相差ゼロまたは９０度で結合させると、図３に示すような信号空間ダイアグラム上でのベクトル合成により１６ＱＡＭ信号が得られる。図２に示す従来例２のような構成は、２値電気信号のみによる駆動で１６ＱＡＭ信号を生成でき、多値電気信号を用いる必要が無いため、高速駆動に有利である。また非特許文献４で詳しく論じられている通り、ＭＺＩ変調回路をアーム間位相差＋π〜−πを与えるような電圧振幅で２値プッシュプル駆動すれば、駆動電気信号ノイズに起因する光出力の揺らぎを最小限に抑え、シンボル間干渉を抑制することができるというメリットもある。なお非特許文献６に示される通り、この構成をさらに拡張しネスト型ＭＺＩ変調回路をＮ個並列接続して各々をＱＰＳＫ駆動し、それらの出力を相対位相ゼロまたは９０度、強度比４N-1：４N-2：・・・：４：１（電界振幅比２N-1：２N-2：・・・：２：１）で結合させれば、４NＱＡＭ信号の生成が可能である。
【０００７】
このように多値変調に用いられる光変調器においては、変調器内部で複数の光信号を所定の強度比及び相対位相で結合させる機能が必要となる。強度比及び相対位相は精確に調整されることが望ましい。ところが従来の技術では、相対位相の調整手段として位相シフタが設けられているものの、強度比の調整手段が具備されていなかった。図１に示した単独のネスト型光変調器においては、前述の通り相対強度は通常１：１として使用するため、例えば光軸（１×２カプラとして見た場合の入力ポートへ入射する光の進行方向）に対し線対称な構造を有するＹ字型カプラを用いれば比較的精度よく所望の強度比を得ることができ、強度比調整手段の必要性は必ずしも高くない。しかしながら、製造誤差による強度比ずれが大きい場合や、後述のように非対称な強度比（４：１など）で用いる場合等においては、強度比調整手段が備えられていることが望ましい。また、図２に示したようなさらに複雑な構成においては、一般に４：１など非対称な強度比に精度良く調整することが不可欠となる。非特許文献３では、一方のネスト型ＭＺＩ変調回路を他方の１／２の電圧振幅で駆動することで出力光信号強度を７５％減衰させ４：１の強度比を得ているが、この場合駆動電気信号の強度比調整が必要なため精確な調整は困難であり、またＭＺＩ変調回路をアーム間位相差＋π／２〜−π／２の間で駆動することになるため非特許文献４に示されるようなシンボル間干渉の抑制効果も得られない。高精度な調整を可能にし、良好な出力信号を得るためには、駆動電圧振幅の減衰ではなく、変調器の光回路内に設けられた強度比調整手段を用いることが望ましい。
【０００８】
図４（ａ）は、このような課題の解決手段として、特許文献１において提案されている、分岐比を調整可能な光分岐回路２０を備えた光変調器の構成（従来例３）を示す図である。図４（ｂ）は、分岐比を調整可能な光分岐回路２０の詳細な構成を示す図である。特許文献１ではＳＳＢ変調器として用いることを想定しているが、回路構成は基本的に従来例１と同じネスト型ＭＺＩ変調回路である。従来例３の光変調器の大きな特徴は、図５に示すような１枚のＬＮ基板５２と２枚の石英系平面光波回路（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ；  ＰＬＣ）基板５０及び５４の計３枚の基板の端面同士を直接接合したマルチチップ基板上に構成していることである。石英ＰＬＣはＬＮのようなＥＯ効果は持たないが、伝播損失がＬＮより小さく、また熱光学（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｏｐｔｉｃ；  ＴＯ）効果や紫外線照射による石英ガラスの屈折率変化を利用した光路長の精確な調整が可能であることから、フィルタや光分岐、光結合といったパッシブな光回路を高精度、低損失かつコンパクトに作製するためのプラットフォームとして最適である。図４に示すように、従来例３の光変調器はＬＮとＰＬＣの両基板プラットフォームの特長を生かした構成となっており、高速応答が要求されるＭＺＩ変調回路のアーム部分（信号電極２４−１〜２４−４を装荷された部分）をＬＮ基板５２上に、他の回路部分を全てＰＬＣ基板５０及び５４上に形成している。入力側のＰＬＣ基板（第１の基板）５０上の光分岐部の各々を分岐比調整可能なＭＺＩ回路２０−１〜２０−３とすることで、それぞれ信号電極を装荷された４本のＬＮ導波路（光変調手段）から出力ポートへ結合する光信号の強度比を精確に調整する手段を提供している。図４（ｂ）に示すように、分岐比を調整可能なＭＺＩ回路２０としては、片方の導波路アームに薄膜ヒータを装荷したＴＯ位相シフタ２０４を設けた２×２のＭＺＩ回路を用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３８００５９４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Jumpei Hongo, Keisuke Kasai, Masato Yoshida, and Masataka Nakazawa, “1-Gsymbol/s 64-QAM Coherent Optical Transmission Over 150 km,” IEEE Photon. Technol. Lett., vol. 19, no. 9, pp. 638-640, May. 2007.
【非特許文献２】Peter J. Winzer and Alan H. Gnauck, “112-Gb/s Polarization-Multiplexed 16-QAM on a 25-GHz WDM Grid,” Proc. of ECOC2008, paper Th.3.E.5, 2008.
【非特許文献３】Elza Ip and Joseph M. Kahn, “Carrier Synchronization for 3- and 4-bit-per-Symbol Optical Transmission,” J. Lightwave Technol. Vol. 23, No. 12, pp. 4110-4124, 2005.
【非特許文献４】N. Kikuchi, “Intersymbol Interference (ISI) SuppressionTechnique for Optical Binary and Multilevel Signal Generation,” J. Lightwave Technol., Vol. 25, No. 8, pp. 2060-2068, 2007.
【非特許文献５】T. Sakamoto, A. Chiba, and T. Kawanishi, “50-Gb/s 16 QAM by a quad-parallel Mach-Zehnder modulator,” Proc. of ECOC2007, PDS 2.8, 2007.
【非特許文献６】T. Sakamoto, A. Chiba, and T. Kawanishi, “High-bit-rate optical QAM,” Proc. OFC2009, OWG5, 2009.
【非特許文献７】K. Jinguji, N. Takato, A. Sugita, and M. Kawachi, “Mach-Zehnder interferometer type optical waveguide coupler with wavelength-flattened coupling ratio,” Electron. Lett., Vol. 26, No. 17, pp. 1326-1327, 1990.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら上記従来例３のような強度比調整手段には、以下のような課題があった。  一般に分岐比を調整可能なＭＺＩ回路の光伝播方向（長手方向）サイズは、分岐比を調整することのできない単独の方向性結合器やＹ字型分岐回路と比べると、数ｍｍ〜１ｃｍ程度大きい。なぜならば、ＭＺＩ回路はそもそも２個のカプラ（その各々は方向性結合器やＹ字型分岐回路）と２本のアームから構成され、各アームには相互の距離を十分大きくとるための展開部が必要であり、さらに分岐比を調整可能とするためアームには光路長を調整する部分（ＴＯ位相シフタや紫外線照射部分）を設ける必要がある。このようにサイズの大きいＭＺＩ回路を従来例３のように直列に接続してゆくと、回路サイズが増大してしまう。
【００１２】
この影響は回路の集積度増大に伴い大きくなる。例えば、上記従来例２のような多値光変調器構成に、上記従来例３のアイディアを単純に適用した構成の光変調器が考えられる。
【００１３】
図６（ａ）は、このような構成の光変調器（参考例１）の構成を示す図である。図６（ｂ）は、参考例１の光変調器が備える分岐回路（分岐比を調整可能なＭＺＩ回路）の構成を示す図である。図６（ａ）に示すように、参考例１では、従来例３と同じくＰＬＣ−ＬＮ−ＰＬＣの３基板構成を採用し、従来例３に示されるネスト型ＭＺＩ変調回路（分岐比を調整可能なＭＺＩ回路２０−１〜２０−６を含む）を２個並列接続した形態としている。さらに、入力ポートから各ネスト型ＭＺＩ変調回路１及び２へ光を分岐する分岐回路２０−７もまた分岐比を調整可能なＭＺＩ回路とし、その後段にそれぞれ位相調整のためのＴＯ位相シフタ２２−３及び２２−６を配置している。すなわち参考例１の光変調器は、従来例３の光変調器を単純にさらに１段階スケールアップした構成である。このような構成とすることで、それぞれ信号電極２４−１〜２４−８を装荷された８本のＬＮ導波路（光変調手段）から出力ポートへ結合する光信号の強度比を精確に調整することができる。従って、従来例２と同じく２値駆動による１６ＱＡＭ信号生成が可能で、かつ内部での光信号の強度比を精確に調整可能な多値光変調器を実現することができる。しかしながら、分岐比を調整可能なＭＺＩ回路が３段縦列接続されることになり、これらを全て（分岐比を調整できない）Ｙ字型分岐等で構成した場合に比べ長手方向のサイズが数ｃｍ程度大きくなる。一般的なＬＮ光変調器の長手方向基板サイズが１０ｃｍ以下であることを考えると、これは無視できないサイズ増加である。
【００１４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の光変調回路を含み、各変調回路から出力され出力ポートへの結合する光信号の強度比を精確に調整する手段を有する集積型光変調器を、コンパクトに実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、メイン入力ポートおよびメイン出力ポートを有する光変調器であって、ｎを２以上の整数とし、前記メイン入力ポートに入力された光信号をｎ本の出力ポートに分岐する光分岐手段と、ｎ個の光変調手段と、ｍをｎと等しい整数またはｎよりも１少ない整数とし、ｍ個の光強度調整手段と、ｎ本の入力ポートに入力された光信号を結合させ前記メイン出力ポートに出力する光結合手段とを備え、ｉを１以上ｎ以下の整数とし、前記光変調手段は、任意のｉについて、前記光分岐手段のｉ番目の出力ポートと前記光結合手段のｉ番目の入力ポートとを結ぶ光路中に配置されており、ｊを１以上ｍ以下の整数とし、前記光強度調整手段は、任意のｊについて、前記光分岐手段のｊ番目の出力ポートとｊ番目の前記光変調手段とを結ぶ光路中またはｊ番目の前記光変調手段と前記光結合手段のｊ番目の入力ポートとを結ぶ光路中に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記光強度調整手段の各々が、２本のアーム光導波路とそれらを結ぶ２個の光カプラからなり、前記アーム光導波路間の光路長差を調整することにより出力光の光強度を調整可能なマッハツェンダ回路であることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の前記マッハツェンダ回路が、前記２本のアーム光導波路の各々の光路長を互いに独立に調整することにより出力光の光強度及び光位相を任意に調整可能なマッハツェンダ回路であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の前記光変調器がモニタ出力ポートを更に備え、前記マッハツェンダ回路は、前記メイン出力ポート及び前記モニタ出力ポートに接続される２本の出力ポートを有することを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の前記光変調手段の各々が高周波信号電極を装荷された直線導波路または単一のマッハツェンダ干渉計回路またはネスト型マッハツェンダ干渉計回路であることを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の前記光変調器が、端面同士が直接接合された３枚の基板上に形成された平面光波回路からなり、第一及び第三の基板上に形成された平面光波回路が石英系ガラスからなり、第二の基板上に形成された平面光波回路が電界印加により屈折率または光吸収特性が変化する多元系酸化物、化合物半導体またはポリマからなり、前記光変調手段の各々が前記第二の基板上に形成された高速位相シフタを含み、前記光強度調整手段が前記第一または第三の基板上に形成され、前記光分岐手段が前記第一の基板上に形成され、前記光結合手段が前記第三の基板上に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、ｍ個（ｎ≧ｍ≧ｎ−１を満たす整数）の前記光強度調整手段により、ｎ個（ｎはｎ≧２を満たす整数）の前記光変調手段から出力されメイン出力ポートへ結合する光信号の強度比を精確に調整することができ、且つｊ番目（ｊは１〜ｍの間の整数）の前記光強度調整手段は、任意のｊについて、前記光分岐手段のｊ番目の出力ポートとｊ番目の前記光変調手段を結ぶ光路中もしくはｊ番目の前記光変調手段と前記光結合手段のｊ番目の入力ポートとを結ぶ光路中に配置されるため、前記光強度調整手段は全て並列に接続されることになり、強度比調整手段の直列接続による回路サイズ増大を回避しコンパクトな集積型光変調器を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第一の従来例であるネスト型ＭＺＩ変調器の回路構成を表す図である。
【図２】第二の従来例である光１６ＱＡＭ変調器の回路構成を表す図である。
【図３】第二の従来例、第一の参考例及び本発明の第一、第二の実施例において１６ＱＡＭ変調信号を生成する原理を説明する図である。
【図４】（ａ）は第三の従来例である光ＳＳＢ変調器の回路構成を表す図であり、（ｂ）は第三の従来例の光ＳＳＢ変調器の分岐部を構成する調整可能なＭＺＩ回路の構成を表す図である。
【図５】第三の従来例及び本発明の実施例で用いる、３基板構成の構造を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は参考例である集積型変調器の回路構成を表す図であり、（ｂ）は参考例の集積型変調器の分岐部を構成する分岐比を調整可能なＭＺＩ回路の構成を表す図である。
【図７】（ａ）は本発明の第一の実施例である集積型変調器の回路構成を表す図であり、（ｂ）は第一の実施例の集積型変調器における各変調回路から出力され出力ポートへ結合する光信号の強度比を調整する手段を構成する調整可能なＭＺＩ回路の構成を表す図である。
【図８】（ａ）は本発明の第二の実施例である集積型変調器の回路構成を表す図であり、（ｂ）は第二の実施例の集積型変調器における各変調回路から出力され出力ポートへ結合する光信号の強度比を調整する手段を構成する調整可能なＭＺＩ回路の構成を表す図である。
【図９】本発明の第一及び第二の実施例において４ＡＰＳＫ−ＢＰＳＫ変調信号を生成する原理を説明する図である。
【図１０】（ａ）は本発明の第三の実施例である光６４ＱＡＭ変調器の回路構成を表す図であり、（ｂ）は第三の実施例の集積型変調器における各変調回路から出力され出力ポートへ結合する光信号の強度比を調整する手段を構成する調整可能なＭＺＩ回路の構成を表す図である。
【図１１】本発明の第三の実施例における、６４ＱＡＭ信号生成の原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明に係る光変調器の実施例について詳細に説明する。    以下に示す本発明の実施例において、光変調器の高速位相シフタを構成する材料としてはＬＮを用いる。但し本発明はこれに限られるものではなく、ＬＮの代わりに同じくポッケルス効果を有するＫＴａ1-xＮｂxＯ3やＫ1-yＬｉyＴａ1-xＮｂxＯ3などの多元系酸化物結晶、電界吸収（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ：  ＥＡ）効果や量子閉じ込めシュタルク効果（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｃｏｎｆｉｎｅｄ  Ｓｔａｒｋ  Ｅｆｆｅｃｔ：  ＱＣＳＥ）による屈折率または吸収係数の変調が可能なＧａＡｓ系やＩｎＰ系の化合物半導体、クロモフォアなどのＥＯ効果を有するポリマを用いることもできる。なお、以下に示す実施例ではＬｉＮｂＯ3の結晶軸方向はＺカット、すなわち結晶の６回回転軸が基板面に垂直な基板を用いるものとするが、軸方向はＸカットすなわち６回回転軸が基板面に平行で位相シフタ部分の導波路に垂直な基板を用いても良い。但しＸカットを用いる場合は電界印加方向が異なるため、各実施例において参照する図面における位相シフタ電極（信号電極）の位置が異なる。
【００２４】
また、以下に示す実施例においては、端面同士が直接接合された３枚の基板上に形成された平面光波回路により光変調器を構成している。第一の基板及び第三の基板はシリコン基板上にＳｉＯ2を主成分とするガラスからなる光導波路が形成されたＰＬＣである。光導波路は、コアが方形でクラッド中に埋め込まれている埋め込み型で、コアとクラッドとの比屈折率差が１．５％のものを用いている。第二の基板はＬＮ基板であり、この上に光導波路が形成されている。なお、本発明の効果は上記の基板種類に限定されるものではなく、第二の基板としては前述の通り他の多元系酸化物や化合物半導体、ＥＯポリマなどを用いることができ、また第一及び第三の基板としても石英基板上の石英系導波路や、シリコン導波路、ポリマ導波路など他の材料からなる低損失な導波路の基板を用いることもできる。石英系光導波路はＬＮのようなＥＯ効果を持たないが、分岐、カプラ、曲げ、フィルタなど低損失かつ小型な様々なパッシブ光回路を構成することができ、光スプリッタや光合分波器として充分な実用導入実績がある。実際、Ｔｉ拡散ＬＮ導波路は伝播損失が０．３ｄＢ／ｃｍ程度、最小曲げ半径が数ｃｍ程度であるのに対し、石英系導波路は伝播損失０．０１ｄＢ／ｃｍ程度もしくはそれ以下、また非屈折率差１．５％の場合の最小曲げ半径は１．５ｍｍであり、いずれもＬＮ導波路より優れている。３基板構成の基本的なコンセプトは、異種基板を接合した構成とすることで、各導波路材料のもつ特徴をそれぞれ生かすことである。すなわち、高速な応答が要求される変調器の位相シフタ部分にはＬＮ導波路を用い、高速応答は要求されないが小型で低損失であることが求められる変調器の分岐、合波や位相調整を担う部分については石英系ＰＬＣを用いることで、全体として高性能な光変調器を実現している。図５は、基板同士の接続を表す斜視図である。２枚の石英系ＰＬＣ基板の間にＬＮ基板が挟まれた構成となっており、各基板は紫外線硬化型接着剤を用いて端面接続されている。第一及び第三の基板にはそれぞれ入力光ファイバ及び出力光ファイバが接続されている。第二の基板上のＴｉ拡散ＬＮ導波路はスポットサイズ約３．６μｍのものを用い、また第一及び第三の石英系導波路の端面部ではスポットサイズ変換導波路を用いてスポットサイズをＬＮ導波路と整合させており、これにより結合損失は平均０．２ｄＢ、損失ばらつき０．１ｄＢ以内と非常に良好な光結合が得られている。またこの端面接続の方法は、信頼性も含め十分な実績のある光導波回路基板と光ファイバーアレイとを接続する方法と技術的に等しいため、同じく十分な信頼性を有する。なお、以下の実施例では全て、ＬＮ基板上には信号電極を装荷された直線導波路のみが配置され、カプラ等他の回路要素は全てＰＬＣ上に配置されているが、本発明の適用範囲はこのような構成に限られるものではない。例えば、ＬＮ基板上に、それぞれ２個のＹ字型カプラとそれらを結ぶ２本のアーム導波路からなるＭＺＩ変調回路がアレイ状に並び、それ以外の回路部分がＰＬＣ上に形成された構成も可能である。
【００２５】
さらには、以下に示す実施例では、調整可能なＭＺＩ回路としてアームにＴＯ位相シフタを備えたＰＬＣ回路を用いているが、ＴＯ位相シフタを備えないＭＺＩ回路を用い、紫外線照射によって調整を行うことも可能である。
【００２６】
（第一の実施例）
図７（ａ）は、本発明の第一の実施例である集積型光変調器の構成を示す図である。図７（ａ）に示す光変調器は、石英系ＰＬＣ基板５０と、ＬＮ基板５２と、石英系ＰＬＣ基板５４とを備える。
【００２７】
石英系ＰＬＣ基板５０上には、１×２カプラ２１−１〜２１−７と、調整可能なＭＺＩ回路３０−１〜３０−８とが配置されている。
【００２８】
１×２カプラ２１−１〜２１−７は３段に直列に接続され、１つの入力ポートと８つの出力ポートを有する光分岐回路（光分岐手段）を構成する。また、一段目の１×２カプラ２１−１と２段目の１×２カプラ２１−２〜２１−３との間及び二段目の１×２カプラ２１−２〜２１−３と３段目の１×２カプラ２１−４〜２１−７との間には、位相調整のためのＴＯ位相シフタ２２−１〜２２−６を配置している。光分岐回路の出力ポートと後述する光変調手段とを結ぶ光路には、調整可能なＭＺＩ回路（光強度調整手段）３０−１〜３０−８が並列に配置されている。
【００２９】
石英系ＰＬＣ基板５４上には、２×１カプラ２６−１〜２６−７が配置されている。２×１カプラ２６−１〜２６−７は３段に直列に接続され、８つの入力ポートと１つの出力ポートを有する光結合回路（光結合手段）を構成する。光結合回路の各入力ポートには、後述する光変調手段がそれぞれ接続されている。
【００３０】
ＬＮ基板５２上には、８本の直線導波路が配置されている。８本の直線導波路には各々信号電極２４−１〜２４−８が装荷されている。信号電極が装荷された直線導波路はＬＮ基板と共に光変調手段を構成する。すなわち、本実施例の光変調器は、８個の光変調手段を有する。
【００３１】
図７（ｂ）は、光の強度の減衰量を調整可能なＭＺＩ回路３０の構成を示す図である。図７（ｂ）に示す調整可能なＭＺＩ回路３０は、１×２カプラ２０８と、２×１カプラ２１０と、１×２カプラ２０８の出力ポートと２×１カプラ２１０の入力ポートを接続する２本のアーム導波路の一方に設けられたＴＯ位相シフタ２０４とを備えた１×１のＭＺＩ回路である。調整可能なＭＺＩ回路３０は、１×２カプラ２０８の入力ポートが石英系ＰＬＣ基板５０上の光分岐回路の出力ポートに接続され、２×１カプラ２１０の出力ポートがＬＮ基板５２上の光変調手段に接続され、光変調手段から出力される光強度を調整する光強度調整手段を構成する。すなわち、本実施例の光変調器は、８個の光強度調整手段を有し、これらを用いて、８個の光変調手段から出力される光の強度比をそれぞれ調整する強度比調整手段を構成する。
【００３２】
１×２カプラ（２１−２、２１−４，２１−５）、ＴＯ位相シフタ（２２−１，２２−２）、調整可能なＭＺＩ回路（３０−１〜３０−４）、光変調手段（信号電極２４−１〜２４−４を含む）及び２×１カプラ（２６−１〜２６−３）はネスト型ＭＺＩ変調回路１を構成し、１×２カプラ（２１−３、２１−６，２１−７）、ＴＯ位相シフタ（２２−４，２２−５）、調整可能なＭＺＩ回路（３０−５〜３０−８）、光変調手段（信号電極２４−５〜２４−８を含む）及び２×１カプラ（２６−４〜２６−６）はネスト型ＭＺＩ変調回路２を構成する。
【００３３】
本実施例の光変調器は、前記参考例１と同じく、ネスト型ＭＺＩ変調回路が２個並列に集積されており、強度比調整手段として強度減衰量を調整可能なＭＺＩ回路を備えた形態となっているが、その配置を工夫することで回路サイズを低減している。
【００３４】
本実施例では、光分岐回路及び光結合回路は全て（分岐比を調整できない）１×２のＹ字型カプラ（２１−１〜２１−７）及び２×１のＹ字型カプラ（２６−１〜２６−７）で構成され、入力ポート側ＰＬＣ５０の３段直列接続された１×２カプラによる１×８の光分岐手段の８本の出力ポートと、それぞれ信号電極を装荷された８本のＬＮ基板上の導波路（光変調手段）を結ぶ光路中にそれぞれ調整可能なＭＺＩ回路（光強度調整手段）が配置されている。すなわち調整可能なＭＺＩ回路は全て並列に配置されている。このような配置とすることで、参考例１と同様、各光変調手段から出力ポートへ結合する光信号の強度比の精確な調整を可能としつつ、回路サイズを縮小することができる。なぜならば、参考例１では入力ポート側のＰＬＣ基板内で長手方向に調整可能なＭＺＩ回路が３段直列に並んでいたのに対し、本実施例ではそれと同等な機能が出力ポート側ＰＬＣ基板内で長手方向に並んだ３段のＹ字型カプラと１段の調整可能なＭＺＩで実現されている。Ｙ字型カプラの長手方向サイズは展開部を除き一般に数百μｍ〜１ｍｍ程度であるのに対し、調整可能なＭＺＩ回路の長手方向サイズは展開部を除き一般に４ｍｍ〜１ｃｍ程度であるため、本実施例の構成により参考例１に対して数ｍｍ〜数ｃｍ程度の長手方向サイズの縮小が可能となる。
【００３５】
（第二の実施例）
図８（ａ）は、本発明の第二の実施例である集積型光変調器の構成を示す図である。  
図８（ａ）に示す光変調器は、石英系ＰＬＣ基板５０と、ＬＮ基板５２と、石英系ＰＬＣ基板５４とを備える。
【００３６】
石英系ＰＬＣ基板５０上には、１×２カプラ２１−１〜２１−７が配置されている。１×２カプラ２１−１〜２１−７は３段に直列に接続され、このうちの１段目の１×２カプラ２１−１と２段目の１×２カプラ２１−２及び２１−３とが、１つの入力ポートと４つの出力ポートを有する光分岐回路（光分岐手段）を構成する。
【００３７】
石英系ＰＬＣ基板５４上には、２×１カプラ２６−１〜２６−７が配置されている。２×１カプラ２６−１〜２６−７は３段に直列に接続され、このうち２段目の２×１カプラ２６−５及び２６−６と３段目の２×１カプラ２６−７とが、４つの入力ポートと１つの出力ポートを有する光結合回路（光結合手段）を構成する。１段目の２×１カプラ２６−１〜２６−４の出力ポートと２段目のカプラ２６−５及び２６−６の入力ポート（光結合回路の入力ポート）との間には、後述する光の減衰量を調整可能なＭＺＩ回路４０−１〜４０−４が並列に配置されている。
【００３８】
ＬＮ基板５２上には、８本の直線導波路が配置されている。８本の直線導波路には各々信号電極２４−１〜２４−８が装荷されている。信号電極が装荷された８本の直線導波路のうち隣り合う２本は、その両端の１×２カプラ２１及び２×１カプラ２６と共に光変調手段を構成する。具体的には、１×２カプラ２１−４、直線導波路（信号電極２４−１，２４−２を含む）及び２×１カプラ（２６−１）はＭＺＩ変調回路１を構成し、１×２カプラ２１−５、直線導波路（信号電極２４−３，２４−４を含む）及び２×１カプラ（２６−２）はＭＺＩ変調回路２を構成する。同様に、１×２カプラ２１−６、直線導波路（信号電極２４−５，２４−６を含む）及び２×１カプラ（２６−３）はＭＺＩ変調回路３を構成し、１×２カプラ２１−７、直線導波路（信号電極２４−７，２４−８を含む）及び２×１カプラ（２６−４）はＭＺＩ変調回路４を構成する。４つのＭＺＩ変調回路（光変調手段）は、光結合回路の入力ポートに接続されている。光結合回路の出力ポートと光変調手段とを結ぶ光路には、それぞれ調整可能なＭＺＩ回路（光強度調整手段）３０−１〜３０−８が配置されている。
【００３９】
図８（ｂ）は、調整可能なＭＺＩ回路４０の構成を示す図である。図８（ｂ）に示す調整可能なＭＺＩ回路４０は、２×２  ３ｄＢカプラ２０２と、２×２  ３ｄＢカプラ２０６と、２×２カプラ２０２の出力ポートと２×２カプラ２０６の入力ポートを接続する２本のアーム導波路にそれぞれ設けられたＴＯ位相シフタ２０４−１及び２０４−２とを備えた２×２のＭＺＩ回路である。調整可能なＭＺＩ回路４０は、２×２カプラ２０２の入力ポートの１つが１段目の２×１カプラ２６の出力ポートに接続され、２×２カプラ２０６の出力ポートの１つが２段目の２×１カプラ２６の入力ポートに接続される。調整可能なＭＺＩ回路４０の２×２カプラ２０６の出力ポートの他の１つがモニターポートとして使用される。すなわち、本実施例の光変調器は、４個の光強度調整手段を有し、これらを用いて、各光変調手段から出力される光の強度比を調整する強度比調整手段を構成する。
【００４０】
本実施例の光変調器の構成は、前記実施例１と同じネスト型ＭＺＩ変調回路を２個並列集積した集積型光変調器だが、以下４つの点でさらなる工夫を加えている。
【００４１】
１点目は、調整可能なＭＺＩ回路を入力ポート側ではなく出力ポート側のＰＬＣに備えている点である。光強度の調整は入力ポート側、出力ポート側どちらで行っても本質的に変わりはないが、後者の方が後に述べるモニタ光取り出し機能を付加する場合に回路レイアウト上有利となる。
【００４２】
２点目は、光の減衰量を調整可能なＭＺＩ回路が、ＬＮ基板上の導波路の直後ではなく、２本のＬＮ基板上の導波路と２個のＰＬＣ上のＹ字型カプラからなるＭＺＩ変調回路（本実施例における光変調手段）の直後に配置されている点である。前述の通り、ＭＺＩ変調回路はアーム間位相差＋π〜−πを与えるような電圧振幅で２値プッシュプル駆動すれば、駆動電気信号ノイズに起因する光出力の揺らぎを最小限に抑え、シンボル間干渉を抑制することができるが、この効果が得られるのはＭＺＩ変調回路内で各アームから出力ポートに結合する光信号強度比が１：１の場合である。光信号強度比１：１を精度よく実現することは比較的容易であり、本実施例のように光軸（１×２カプラとして見た場合の入力ポートへ入射する光の進行方向）に対し線対称な構造を有するＹ字型カプラを２個用いるか、結合率がほぼ３ｄＢである２×２方向性結合器やマルチモード干渉（Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：  ＭＭＩ）カプラを２個用い、ＭＺＩ変調回路としての入力ポートと出力ポートをクロス配置（入力側と出力側のカプラの中心を結ぶ直線に対し、入力ポートと出力ポートが互いに異なる側となる配置）とすればよく、ＭＺＩ変調回路の内部での光強度調整の必要性は必ずしも高くない。このことから本実施例では、ＭＺＩ変調回路の外部に調整可能なＭＺＩ回路４０を設ける構成とした。これにより調整可能なＭＺＩ回路の総数は、実施例１では８個であったのに対し、本実施例では４個に削減されている。なお直列に接続されたＹ分岐及びＭＺＩ回路の段数は実施例１と同じであるため、コンパクトに回路を構成できる点は変わらない。
【００４３】
３点目は、調整可能なＭＺＩ回路４０において、ＴＯ位相シフタを片アームではなく両アームに配置している点である。これにより、１個の調整可能なＭＺＩ回路４０によって光強度に加え光位相の調整機能も兼ねることができるため、ＭＺＩ回路外に独立に位相シフタを設ける必要が無く、更なる回路サイズ削減が可能となる。ＴＯ位相シフタの長手方向サイズは一般に数ｍｍ以下であるため、従来例１に対する回路サイズ削減効果は数ｍｍ以下程度である。以下に、図８（ｂ）に示す両アームＴＯ位相シフタ付きＭＺＩ回路４０によって光強度と位相の両方の調整機能を兼ねられる理由について説明する。２個の２×２の３ｄＢカプラ２０２及び２０６とそれらを結ぶ２本のアームからなるＭＺＩ回路において、各アームのＴＯ位相シフタ２０４−１，２０４−２で与えられる光位相遅延量をそれぞれφ1、φ2とする。強度１の光が入力されたとき、クロス配置における出力光電界は
【００４４】
【数１】
2011043575.tif 000003
であるから、出力光強度、光位相はそれぞれ
【００４５】
【数２】
2011043575.tif 000004
【００４６】
【数３】
2011043575.tif 000005
【００４７】
となる。すなわち出力光強度はΔφの関数であり、出力光位相はφavgの関数である。両アームのＴＯ位相シフタを用いればΔφ、φavgは互いに独立に制御できるため、出力光強度及び位相を任意に設定することができる。なおＴＯ位相シフタへの印加電力がゼロのときφ1＝０、φ2＝０とすると、ヒータ制御であるためφ1≧０、φ2≧０である。
【００４８】
４点目は、調整可能なＭＺＩ回路４０の出力側の２ポートのうち１ポート（クロス側）をメイン出力ポート、他の１ポート（スルー側）をモニタ出力ポートとして用いている点である。モニタ出力ポートはそのままＰＬＣチップ端部まで引き出されており、ここへ光ファイバを接続することでモニタ光を取り出すことができる。これにより、各ＭＺＩ変調回路の光出力を個別にモニタすることができ、ＤＣバイアスや駆動信号の電圧振幅等の調整を行うことができる。すなわち本実施例においては、調整可能なＭＺＩ回路４０が光強度調整、光位相調整、及びモニタ用タップの３役を兼ねている。なおモニタ光を回路外部へ取り出す手段としては、上記の他に例えば４５度ミラーを用いてＰＬＣ基板５４の垂直上方へ取り出す方法も考えられる。
【００４９】
以上の通り、本実施例では十分な数の強度比調整手段を有しつつ、コンパクトで、かつ各光変調回路をモニタする手段も備えた集積型光変調器を実現している。
【００５０】
なお本実施例に示した変調器は、図３に示した従来例２と同じ駆動原理で１６ＱＡＭ変調信号を生成できるだけでなく、例えば図９に示す通り各ＭＺＩ変調回路から出力ポートへ結合する光信号強度比を１６：４：１：０（電界強度比４：２：１：０）とし相対位相を全てゼロとすることで４値強度変調（４−ｌｅｖｅｌ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：４ＡＳＫ）と２値位相変調（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：ＢＰＳＫ）を組み合わせた４ＡＳＫ−ＢＰＳＫ変調信号を生成することもできる。当然ながら、同様の駆動は前記実施例１の構成でも可能である。
【００５１】
（第三の実施例）
図１０（ａ）は、本発明の第三の実施例である集積型光変調器の構成を示す図である。図１０（ａ）に示す光変調器は、石英系ＰＬＣ基板５０と、ＬＮ基板５２と、石英系ＰＬＣ基板５４とを備える。
【００５２】
石英系ＰＬＣ基板５０上には、１×２カプラ２１−１〜２１−１１が配置されている。１×２カプラ２１−１が有する２つの出力ポートのうちの１つには１×２カプラ２１−２の入力ポートが接続され、他の出力ポートには１×２カプラ２１−８の入力ポートが接続される。１×２カプラ２１−８が有する２つの出力ポートには１×２カプラ２１−３及び２１−９の入力ポートがそれぞれ接続される。さらに、１×２カプラ２１−２，２１−３及び２１−９が有する２つの出力ポートには、１×２カプラ２１−４と２１−５、２１−６と２１−７及び２１−１０と２１−１１の入力ポートがそれぞれ接続される。１×２カプラ２１−１及び２１−８は、１つの入力ポートと３つの出力ポートを有する光分岐回路（光分岐手段）を構成する。
【００５３】
ＬＮ基板５２上には、１２本の直線導波路が配置されている。１２本の直線導波路には各々信号電極２４−１〜２４−１２が装荷されている。
【００５４】
石英系ＰＬＣ基板５４上には、２×１カプラ２６−１〜２６−１１と、調整可能なＭＺＩ回路４０−１〜４０−３が配置されている。２×１カプラ２６−１〜２６−６の入力ポートはそれぞれＬＮ基板５２上の１２本の直線導波路に接続される。２×１カプラ２６−１及び２６−２の出力ポートは２×１カプラ２６−７の入力ポートに接続され、２×１カプラ２６−３及び２６−４の出力ポートは２×１カプラ２６−８の入力ポートに接続され、２×１カプラ２６−５及び２６−６の出力ポートは２×１カプラ２６−９の入力ポートに接続される。２×１カプラ２６−８及び２６−９の出力ポートは２×１カプラ２６−１０の入力ポートに接続され、２×１カプラ２６−７及び２６−１０の出力ポートは２×１カプラ２６−１１の入力ポートに接続される。２×１カプラ２６−１０及び２６−１１は、３つの入力ポートと１つの出力ポートを有する光結合回路（光結合手段）を構成する。２×１カプラ２６−７〜２６−９の出力ポートと光結合回路の入力ポートとの間には、光の減衰量を調整可能なＭＺＩ回路４０−１〜４０−３が並列に配置されている。
【００５５】
図１０（ｂ）は、調整可能なＭＺＩ回路４０の構成を示す図である。図８（ｂ）に示す調整可能なＭＺＩ回路４０の構成と同一であるので詳細な説明は省略する。本実施例では、調整可能なＭＺＩ回路４０−１〜４０−３を構成する２×２カプラ２０２の入力ポートの１つが２×１カプラ２６−７〜２６−９の出力ポートに接続され、２×２カプラ２０６の出力ポートの１つが光結合回路の入力ポートに接続される。
【００５６】
ＬＮ基板５２上の信号電極が装荷された１２本の直線導波路のうち隣り合う４本は、その両端のそれぞれ２段に接続された１×２カプラ２１と及び２×１カプラ２６と共に光変調手段を構成する。具体的には、１×２カプラ２１−２，２１−４及び２１−５、光変調手段（信号電極２４−１〜２４−４を含む）及び２×１カプラ２６−１，２６−２及び２６−７はネスト型ＭＺＩ変調回路１を構成し、１×２カプラ２１−３，２１−６及び２１−７、光変調手段（信号電極２４−５〜２４−８を含む）及び２×１カプラ２６−３，２６−４及び２６−８はネスト型ＭＺＩ変調回路２を構成し、１×２カプラ２１−９，２１−１０及び２１−１１、光変調手段（信号電極２４−９〜２４−１２を含む）及び２×１カプラ２６−５，２６−６及び２６−９はネスト型ＭＺＩ変調回路３を構成する。
【００５７】
本実施例の光変調器の構成は、さらに集積規模を大きくし、ネスト型ＭＺＩ変調回路を３個並列接続した構成となっている。このような構成により、図１０に示す通り、２値電気信号のみによる駆動で６４ＱＡＭ信号を生成できるが、そのためには各ネスト型ＭＺＩ変調回路（本実施例における光変調手段）から出力ポートへ結合する光信号強度比が１６：４：１（電界振幅比４：２：１）となるよう精確に調整する必要がある。本実施例では、光分岐回路（１×３）及び光結合回路（３×１）は１×２及び２×１のＹ字型カプラで構成され、各ネスト型ＭＺＩ変調回路と光結合回路の３本の入力ポートを結ぶ光路中にそれぞれ調整可能なＭＺＩ回路が配置されている。調整可能なＭＺＩ回路は前記実施例２と同じく両アームにＴＯ位相シフタを備えメイン出力ポートとモニタ出力ポートを備えた構成となっており、光強度調整、光位相調整、モニタ用タップの３役を兼ねた回路となっている。
【００５８】
実施例２と異なり、光の減衰量を調整可能なＭＺＩ回路はＭＺＩ変調回路（本実施例では計６個）の直後ではなくネスト型ＭＺＩ変調回路（計３個）の直後に配置されており、ネスト型ＭＺＩ変調回路内で各ＭＺＩ変調回路からの出力信号光の強度比を調整する手段は備えていないが、それは以下の理由による。本実施例の変調器は図１０に示す原理で６４ＱＡＭ変調信号を生成する目的に特化しており、各ネスト型ＭＺＩ変調回路はＱＰＳＫ駆動することを前提として設計されている。この場合ネスト型ＭＺＩ変調回路内における各ＭＺＩ変調回路からの出力信号光は常に強度比１：１で結合させるため、前述の理由によりこの部分での光強度比調整の必要性は必ずしも高くない。故に本実施例ではよりシンプルに回路を構成する観点から調整可能なＭＺＩ回路をネスト型ＭＺＩ変調回路の後段に配置している。
【００５９】
なお本実施例と同等の光変調器を構成する他のアプローチとして、ネスト型ＭＺＩ変調回路の直後に調整可能なＭＺＩ回路を配置するのではなく、参考例１のアイディアを応用し３×１光結合回路の２×１カプラの部分を調整可能なＭＺＩ回路とする方法も考えられる。しかしながら、この方法では調整可能なＭＺＩ回路が長手方向に２段直列接続された構成となるため、図１０の配置と比べやはり数ｍｍ〜数ｃｍ長手方向のサイズが増大する。さらには、各ネスト型ＭＺＩ変調回路の出力を個別にモニタするためには、各ネスト型ＭＺＩ変調回路と３×１光結合回路の各入力ポートとの間に新たにタップ回路を設けなければならないため更なる回路サイズ増大となる。このことからも、参考例１のように光分岐部または結合部に調整可能なＭＺＩ回路を直列につないで用いるのではなく、本発明のように変調回路と光分岐部または結合部の間に調整可能なＭＺＩ回路を並列に配置することにより、よりコンパクトに回路を構成できることがわかる。
【００６０】
なお、以上説明した各実施例においては、光変調手段の個数が光強度調整手段（調整可能なＭＺＩ回路）の個数と同一の場合を説明したが、調整可能なＭＺＩ回路の個数を１つ減らし、調整可能なＭＺＩ回路が接続されていない光変調手段の出力強度を基準として、調整可能なＭＺＩ回路の光強度減衰量を設定するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０  光分岐回路
１２  信号電極
１４  位相シフタ
１６  光結合回路
２１，２０８  １×２カプラ
２０，３０，４０  調整可能なＭＺＩ回路
２２，２０４  ＴＯ位相シフタ
２４  信号電極
２６，２１０  ２×１カプラ
５０，５４  石英系ＰＬＣ基板
５２  ＬｉＮｂＯ3基板
２０２，２０６  ２×２  ３ｄＢカプラ
【図１】
2011043575.tif 000006
【図２】
2011043575.tif 000007
【図３】
2011043575.tif 000008
【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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