(57)【要約】【課題】光軸調芯工程後の実使用時において、光軸調芯工程で計測されなかった低いパワーが計測されることがない光通信モジュールの製造装置および光通信モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】光通信モジュール３は、送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源１ａ〜１ｄと、複数の第１レンズ２ａ〜２ｄと、平面導波路１０と、第２レンズ１３と、光ファイバ１４とを備える。駆動制御部１８は、第２レンズ１３の光軸調芯時に、複数のレーザ光源１ａ〜１ｄに含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、複数のレーザ光源１ａ〜１ｄからレーザ光を出力させ、第２レンズ１３の駆動に応じてパワーメータ１５で計測される光ファイバ１４から出射されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、第２レンズ１３の位置を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が対応する前記レーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の前記第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、前記平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造装置であって、
前記光変調器に負のバイアス電圧を与える電源と、
前記第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させる光ファイバと、
前記光ファイバから出射されるレーザ光のパワーを計測するパワーメータと、
前記第２レンズの光軸調芯時に、前記複数のレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、前記複数のレーザ光源からレーザ光を出力させ、前記第２レンズの駆動に応じて前記パワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、前記第２レンズの位置を決定する駆動制御部とを備えた、光通信モジュールの製造装置。
【請求項２】
前記駆動制御部は、直交する３軸のうちの１つの軸の方向への前記第２レンズの駆動に応じて前記パワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、前記第２レンズの前記１つの軸の方向での位置を決定する、請求項１記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項３】
前記負のバイアス電圧は、前記光通信モジュールの実使用時において、前記光変調器に与えられる電圧と同じ大きさである、請求項１記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項４】
前記第２レンズの光軸調芯時に、前記複数のレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与えるとともに、前記送信信号として、前記光通信モジュールの実使用時に前記光変調器に与える信号と同一の信号を与える信号発生源を備える、請求項１記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項５】
前記光通信モジュールの実使用時に前記光変調器に与える信号は、擬似乱数バイナリシーケンス（PRBS：pseudo random binary sequence）信号である、請求項４記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項６】
前記駆動制御部は、複数の前記第１レンズのうちの選択された第１レンズの光軸調芯時に、前記選択された第１レンズに向けて出射するレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、前記レーザ光源からレーザ光を出力させ、前記選択された第１レンズの駆動に応じて前記パワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、前記選択された第１レンズの位置を決定する、請求項１記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項７】
送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が、対応する前記レーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の前記第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、前記平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造装置であって、
前記光変調器に負のバイアス電圧を与える電源と、
前記第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させる光ファイバと、
前記光ファイバから出射されるレーザ光のパワーを計測するパワーメータと、
複数の前記第１レンズのうちの選択された第１レンズの光軸調芯時に、前記選択された第１レンズに向けて出射するレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、前記レーザ光源からレーザ光を出力させ、前記選択された第１レンズの駆動に応じて前記パワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、前記選択された第１レンズの位置を決定する駆動制御部とを備えた、光通信モジュールの製造装置。
【請求項８】
前記駆動制御部は、直交する３軸のうちの１つの軸の方向への前記選択された第１レンズを駆動に応じて前記パワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、前記選択された第１レンズの前記１つの軸の方向での位置を決定する、請求項７記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項９】
前記負のバイアス電圧は、前記光通信モジュールの実使用時において、前記光変調器に与えられる電圧と同じ大きさである、請求項７記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項１０】
前記第１レンズの光軸調芯時に、前記光変調器に負のバイアス電圧を与えるとともに、前記送信信号として、前記光通信モジュールの実使用時に前記光変調器に与える信号と同一の信号を与える信号発生源を備える、請求項７記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項１１】
前記光通信モジュールの実使用時に前記光変調器に与える信号は、疑似乱数バイナリシーケンス（PRBS：pseudo random binary sequence）信号である、請求項１０記載の光通信モジュールの製造装置。
【請求項１２】
送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が対応する前記レーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の前記第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、前記平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造方法であって、
前記第２レンズの光軸調芯時に、光ファイバに前記第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させ、前記複数のレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、かつ前記複数のレーザ光源からレーザ光を出力させるステップと、
前記第２レンズの光軸調芯時に、前記第２レンズの駆動に応じてパワーメータで計測される前記光ファイバから出射されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、前記第２レンズの位置を決定するステップとを備えた、光通信モジュールの製造方法。
【請求項１３】
送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が対応する前記レーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の前記第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、前記平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造方法であって、
複数の前記第１レンズのうちの選択された第１レンズの光軸調芯時に、光ファイバに前記第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させ、前記選択された第１レンズに向けて出射するレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、かつ前記レーザ光源からレーザ光を出力させるステップと、
複数の前記第１レンズのうちの選択された第１レンズの光軸調芯時に、前記選択された第１レンズの駆動に応じてパワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、前記選択された第１レンズの位置を決定するステップとを備えた、光通信モジュールの製造方法。
【請求項１４】
送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が対応する前記レーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の前記第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、前記平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造方法であって、
前記第２レンズの光軸調芯前に、前記複数のレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与えたときに前記光変調器から出力されるレーザ光のファーフィールドパターンと、前記光変調器にバイアス電圧を与えないときに前記光変調器から出力されるレーザ光のファーフィールドパターンを測定するステップと、
前記測定の結果に基づいて、前記複数のレーザ光源に含まれる光変調器から出力されるレーザ光のファーフィールドパターンのうち、少なくとも１つがバイアス依存性を有するか、あるいはすべてがバイアス依存性を有しないかを判定するステップと、
前記第２レンズの光軸調芯時に、前記少なくとも１つがバイアス依存性を有する場合に、前記複数のレーザ光源に含まれる光変調器に前記負のバイアス電圧を与えるステップと、
前記第２レンズの光軸調芯時に、光ファイバに前記第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させ、かつ前記複数のレーザ光源からレーザ光を出力させるステップと、
前記第２レンズの光軸調芯時に、前記第２レンズの駆動に応じてパワーメータで計測される前記光ファイバから出射されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、前記第２レンズの位置を決定するステップとを備えた、光通信モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信モジュールの製造装置および光通信モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ネットワークの通信トラフィック量は増大している。高い通信容量を有し、より小型で、低消費電力で動作する光通信モジュールが求められている。光通信モジュールでは、４つのレーザ光源の光がそれぞれ高い光結合効率で、かつ光結合効率のばらつきが小さくなるように製造する必要がある。よって、４つのレーザ光源と、レンズと、光合波器を高精度に組み立てることが要求される。以下、複数のレーザ光源を１つの光合波器によって、光結合させる構造の光集積モジュールの組立方法について説明する。
【０００３】
光通信用モジュールのレンズを高精度に光軸調芯して固定する方法には、レーザ光源からの光を検出しながら、レンズの位置を移動させることによって、光軸調芯を行なって、はんだ、またはＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザ溶接によって、レンズを固定するという方法がある。この方法では、レーザ光源からの光を検出しながら、レンズを動かして、固定するため、部材公差あるいは前工程で生じた位置ずれの影響を吸収することが可能となる。その結果、高い光結合効率を得られる（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３８５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の方法では、光軸調芯工程後の実使用時において、光軸調芯工程で計測されなかった低いパワーが計測される。その結果、必要な出力が得られない場合がある。
【０００６】
それゆえに、本発明の目的は、光軸調芯工程後の実使用時において、光軸調芯工程で計測されなかった低いパワーが計測されることがない光通信モジュールの製造装置および光通信モジュールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光通信モジュールの製造装置は、送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が対応するレーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造装置であって、光変調器に負のバイアス電圧を与える電源と、第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させる光ファイバと、光ファイバから出射されるレーザ光のパワーを計測するパワーメータと、第２レンズの光軸調芯時に、複数のレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、複数のレーザ光源からレーザ光を出力させ、第２レンズの駆動に応じてパワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、第２レンズの位置を決定する駆動制御部とを備える。
【０００８】
本発明の光通信モジュールの製造装置は、送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が、対応するレーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造装置であって、光変調器に負のバイアス電圧を与える電源と、第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させる光ファイバと、光ファイバから出射されるレーザ光のパワーを計測するパワーメータと、複数の第１レンズのうちの選択された第１レンズの光軸調芯時に、選択された第１レンズに向けて出射するレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、レーザ光源からレーザ光を出力させ、選択された第１レンズの駆動に応じてパワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、選択された第１レンズの位置を決定する駆動制御部とを備える。
【０００９】
本発明の光通信モジュールの製造方法は、送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が対応するレーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造方法であって、第２レンズの光軸調芯時に、光ファイバに第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させ、複数のレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、かつ複数のレーザ光源からレーザ光を出力させるステップと、第２レンズの光軸調芯時に、第２レンズの駆動に応じてパワーメータで計測される光ファイバから出射されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、第２レンズの位置を決定するステップとを備える。
【００１０】
本発明の光通信モジュールの製造方法は、送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が対応するレーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造方法であって、複数の第１レンズのうちの選択された第１レンズの光軸調芯時に、光ファイバに第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させ、選択された第１レンズに向けて出射するレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与え、かつレーザ光源からレーザ光を出力させステップと、複数の第１レンズのうちの選択された第１レンズの光軸調芯時に、選択された第１レンズの駆動に応じてパワーメータで計測されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、選択された第１レンズの位置を決定するステップとを備える。
【００１１】
本発明の光通信モジュールの製造方法は、送信信号に基づいて光を変調する光変調器を含む複数のレーザ光源と、各々が対応するレーザ光源が出射したレーザ光を集光する複数の第１レンズと、複数の第１レンズによって集光されたレーザ光を伝搬するともに、１つのレーザ光に結合する平面導波路と、平面導波路から出射されたレーザ光を集光する第２レンズとを備える光通信モジュールの製造方法であって、第２レンズの光軸調芯前に、複数のレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与えたときに光変調器から出力されるレーザ光のファーフィールドパターンと、光変調器にバイアス電圧を与えないときに光変調器から出力されるレーザ光のファーフィールドパターンを測定するステップと、測定の結果に基づいて、複数のレーザ光源に含まれる光変調器から出力されるレーザ光のファーフィールドパターンのうち、少なくとも１つがバイアス依存性を有するか、あるいはすべてがバイアス依存性を有しないかを判定するステップと、第２レンズの光軸調芯時に、少なくとも１つがバイアス依存性を有する場合に、複数のレーザ光源に含まれる光変調器に負のバイアス電圧を与えるステップと、第２レンズの光軸調芯時に、光ファイバに第２レンズによって集光されたレーザ光を結合させ、かつ複数のレーザ光源からレーザ光を出力させるステップと、第２レンズの光軸調芯時に、第２レンズの駆動に応じてパワーメータで計測される光ファイバから出射されるレーザ光のバワーの遷移に基づいて、第２レンズの位置を決定するステップとを備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光軸調芯工程後の実使用時において、光軸調芯工程で計測されなかった低いパワーが計測されることがないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】光通信モジュール３および光通信モジュールの製造装置８０の一例を示す構成図である。
【図２】レーザ光源１ａの構成図である。
【図３】Ｘ軸方向のトレランスカーブを示す図である。
【図４】製造時に光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えずに光軸調芯したときの４レーンの消光カーブの例を示す図である。
【図５】製造時に光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えずに光軸調芯したときの４レーンの消光カーブの別の例を示す図である。
【図６】製造時に負のバイアス電圧を与えて光軸調芯した場合の４レーンの消光カーブの例を示す図である。
【図７】実施の形態１の第２レンズ１３の光軸調芯の手順を表わす図である。
【図８】インピーダンスマッチングされた配線で接続された信号発生源２２ａ〜２２ｄと、伝送路２５ａ〜２５ｄと、光通信モジュール３を示す図である。
【図９】分布定数線路のモデルを表わす図である。
【図１０】実施の形態２の第２レンズ１３の光軸調芯の手順を表わす図である。
【図１１】実施の形態３の光通信モジュール３および光通信モジュールの製造装置９０の一例を示す構成図である。
【図１２】実施の形態３の第１レンズ２ａ〜２ｄの光軸調芯の手順を表わす図である。
【図１３】レーザ光源のレーザ光にＦＦＰにバイアス依存性がある場合のモデルを表わす図である。
【図１４】４レーンのトレランスカーブを示す図である。
【図１５】実施の形態４の第２レンズ１３の光軸調芯の手順を表わす図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の光通信モジュール３および光通信モジュールの製造装置８０の一例を示す構成図である。
【００１５】
光通信モジュール３は、波長分割多重方式などのような、光信号を複数の通信チャネルで同時に送信できる通信方式の通信機能を備える。以下の説明では、４本の通信チャネルが同時送信可能な場合について例示するが、２〜３本または５本以上の通信チャネルが同時送信可能な場合も、同様である。
【００１６】
光通信モジュール３は、４つのレーザ光源１ａ〜１ｄと、４つのレンズホルダ４ａ〜４ｄと、平面導波路１０と、キャリア基板６と、第１レンズ２ａ〜２ｄと、第２レンズ１３と、レンズ把持部１７とを備える。
【００１７】
４つのレーザ光源１ａ〜１ｄの光経路をレーン０、レーン１、レーン２、レーン３と称する。なお、本実施の形態では、理解を容易にするため、レーザ光源１ａ〜１ｄの光軸方向をＺ軸方向とし、光軸方向に対して垂直で、かつキャリア基板６の主面に対して平行な方向をＸ軸方向とし、光軸方向に対して垂直で、かつキャリア基板６の主面に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１８】
レーザ光源１ａ〜１ｄは、半導体レーザで構成される。レーザ光源１ａ〜１ｄは、通信方式が波長分割多重方式の場合、互いに異なる中心波長（１３００ｎｍ〜１５００ｎｍ）を有する光を発生する。
【００１９】
レーザ光源１ａ〜１ｄは、サブマウント（図示せず）上に半田（「はんだ」に同じ。以下同様）あるいは接着剤で接合されている。サブマウントは、キャリア基板６上に半田あるいは接着剤で固定される。レーザ光源１ａ〜１ｄには、図示しない駆動回路、および変調回路等が接続され、外部からのデジタル信号に基づいて高速変調された光パルスを発生する。図１では、レーザ光源１ａ〜１ｄの各々が、１つの素子に形成されるものとするが、４つのレーザ光源１ａ〜１ｄが１つの素子内に形成されるものとしてもよい。
【００２０】
レンズホルダ４ａ〜４ｄは、第１レンズ２ａ〜２ｄを保持する。
第１レンズ２ａ〜２ｄは、レーザ光源１ａ〜１ｄから出力されるレーザ光を集光する。第１レンズ２ａ〜２ｄは、ガラス、あるいはシリコンなどの赤外光を透過できる材料で形成されている。
【００２１】
平面導波路１０は、シリコンなどの赤外光（１３００ｎｍ〜１６００ｎｍ）を透過する材料で形成された基板上に、基板と異なる屈折率を有する導波路部を有する。
【００２２】
平面導波路１０は、第１レンズ２ａ〜２ｄによって集光された４つのレーザ光を伝搬するとともに、１つのレーザ光に結合する。レーザ光は、導波路部に閉じ込められた状態で、伝播する。導波路部は、入射側（レーザ光源１ａ〜１ｄ側）には、光通信モジュール３内に実装されたレーザ光源の数と同数の導波路が設けられている。図１では、４つのレーザ光源１ａ〜１ｄに対して、４つの導波路１１ａ〜１１ｄが設けられている。４つの導波路１１ａ〜１１ｄが基板内の出射側で１つの導波路１２にまとめられる。
【００２３】
第１レンズ２ａ〜２ｄによって集光された４つのレーザ光は、導波路１１ａ〜１１ｄを伝搬し、導波路１２で１つのレーザ光に結合される。導波路１２から出射させるレーザ光は、第２レンズ１３によって集光される。
【００２４】
レンズ把持部１７は、第２レンズ１３を把持する。
図１においては、第１レンズ２ａ〜２ｄをレンズホルダ４ａ〜４ｄに固定する方法には、はんだ、接着剤、またはＹＡＧレーザ溶接を用いる方法がある。はんだにより固定する場合は、レンズ鏡筒（図示せず）とレンズホルダ４ａ〜４ｄとの接合面に金メッキを施すことによって強固な固定を得ることができるので望ましい。接着剤により固定する場合は、はんだによる接着の場合と異なり、固定の強化に対する金メッキ使用の効果はないため、金メッキを施す必要がない。ＹＡＧレーザ溶接により固定する場合は、レンズ鏡筒およびレンズホルダ４ａ〜４ｄは、ＹＡＧレーザ光の波長に対する吸収率の高いステンレス鋼あるいは珪素鋼板などを用いるのが望ましい。レンズ鏡筒もしくはレンズホルダ４ａ〜４ｄのどちらか一方だけにＹＡＧレーザ光の波長に対する吸収率の高いステンレス鋼あるいは珪素鋼板を用いても良い。レンズ鏡筒を介さずに、第１レンズ２ａ〜２ｄをレンズホルダ４ａ〜４ｄにて保持する場合は、ＹＡＧレーザ溶接は使用せず、はんだ、あるいは接着剤にて保持してもよい。
【００２５】
平面導波路１０、および第２レンズ１３の固定方法も上記と同様である。
光通信モジュールの製造装置８０は、光ファイバ１４と、レンズ固定機構２１と、駆動制御部１８と、電源１６と、パワーメータ１５とを備える。
【００２６】
光ファイバ１４は、第２レンズ１３によって集光されたレーザ光を結合させる。
レンズ固定機構２１は、第１レンズ２ａ〜２ｄ、平面導波路１０、および第２レンズ１３を上述の方法で固定する機能を有する。具体的には、レンズ固定機構２１は、ＹＡＧレーザ、または接着剤塗布のためのディスペンサーなどを含む。
【００２７】
駆動制御部１８は、レンズ把持部１７をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させることによって、第２レンズ１３をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に駆動する。
【００２８】
電源１６は、レーザ光源１ａ〜１ｄにバイアス電圧を与える。電源１６は、レーザ光源１ａ〜１ｄにそれぞれ異なるバイアス電圧を与えることができる。
【００２９】
レーザ光源１ａ〜１ｄの光変調方法には、直接変調方式と、外部変調方式とがある。
直接変調方式では、半導体レーザに電気信号を与えて、変調をおこなう。
【００３０】
外部変調方式では、光源が一定のレーザ光を出力し、光源と異なる光変調器を利用して変調する。使用される光変調器として、強誘電体のニオブ酸リチウム（LiNbO3：以下，LN）を用いて電気光学効果を利用したＬＮ変調器、または半導体の電解吸収効果を利用した電界吸収型（Electro absorption：以下，EA）変調器がある。電気光学効果とは、電界を加えると、屈折率が変化する効果である。電界吸収効果とは、電界を加えると、半導体のバンド構造が変化し、光の吸収量が変化する効果である。
【００３１】
一般に、直接変調方式に比べて外部変調方式の方がより高周波信号を扱うことができる。また、ＥＡ変調器に逆バイアス電圧を加えると、吸収量が増加し、光は透過しなくなる。したがって、ＥＡ変調器に電圧を加えない場合に、光が透過しオン状態となり、ＥＡ変調器に負のバイアス電圧を加えた場合に、光が遮断されオフ状態となるようにすることができる。
【００３２】
図２は、レーザ光源１ａの構成図である。
レーザ光源１ａは、レーザ発光部５１ａと、光変調器５２ａとを備える。
【００３３】
レーザ発光部５１ａは、強度一定のレーザ光を常時発光する。
光変調器５２ａは、たとえばＥＡ変調器とすることができる。本実施の形態は、光変調器として、ＥＡ変調器を利用した外部変調方式を前提に説明するが、ＬＮ変調器を使用してもよい。
【００３４】
光変調器５２ａは、送信信号Ｓａに基づいて、レーザ発光部５１ａから出射されるレーザ光を変調する。光変調器５２ａには、電源１６から負のバイアス電圧が加えられる。
【００３５】
レーザ光源１ｂ，１ｃ，１ｄも、同様に、レーザ発光部５１ｂ，５１ｃ，５１ｃと、光変調器５２ｂ，５２ｃ，５２ｄとを備える。
【００３６】
次に、第２レンズ１３の光軸調芯方法について説明する。
光ファイバ１４に結合されたレーザ光のパワーをパワーメータ１５で測定しながら、駆動制御部１８によって、第２レンズ１３の位置をＸ軸方向に移動させることによって、Ｘ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＸ軸方向のトレランスカーブが得られる。同様にして、Ｙ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＹ軸方向のトレランスカーブ、Ｚ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＺ軸方向のトレランスカーブが得られる。トレランスカーブは、第２レンズ１３の駆動に応じてパワーメータ１５で計測されるレーザ光のバワーの遷移を表わす。
【００３７】
図３は、Ｘ軸方向のトレランスカーブを示す図である。点線は、光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えずに光軸調芯した場合のトレランスカーブを示す。実線は光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えて光軸調芯した場合のトレランスカーブを示す。以下の説明において、光変調器に印加するバイアス電圧をＥＡバイアスと呼ぶ。
【００３８】
光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えることによって、光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えないときよりも、パワーが低くなる。また、光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えないときと光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えたときとでパワーが最大となるＸ軸方向の位置であるｘ座標が異なる。
【００３９】
図４は、製造時に光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えずに光軸調芯したときの４レーンの消光カーブの例を示す図である。
【００４０】
ある負のバイアス電圧を境に急に消光するわけではなく、負のバイアス電圧の大きさを大きくするにつれて、徐々にレーザ光のパワーが小さくなる。これを消光カーブと称する。
【００４１】
製造時に負のバイアス電圧を与えずに調芯しているため、０［Ｖ］付近で複数のレーンのパワーが揃っている。負のバイアス電圧を大きくしていくと、複数のレーンのパワーがばらつく。具体的には、負のバイアス電圧を与えない場合（０［Ｖ］近辺）と、実使用で使用される負のバイアス電圧を加えた場合とでは、レーン間のパワー差が２倍以上になる。
【００４２】
図４におけるパルス波形は電気信号が光信号に変換されるときの消光カーブとの関連をモデル化したものである。
【００４３】
負のバイアス電圧Ａ［Ｖ］を中心に±Ｂ［Ｖ］の電位差を持つ電気信号が光変調器５２ａに入力されると、レーン０については、消光カーブに従って、電気信号がハイレベルであるＣ［dBm]、またはロウレベルであるＤ[dBm]の光信号に変換される。ハイレベルとロウレベルの閾値は受信機である光変調器５２ａで設定できる。このときの光信号のパワーの中心値は、Ｅ[dBm]である。
【００４４】
同様に、レーン２については、光信号のパワーの中心値では、Ｆ[dBm]となる。
光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えたときのレーン１とレーン２との間のパワー差は、光変調器５２ａに０［Ｖ］のバイアス電圧を与えたときのレーン１とレーン２の間のパワー差の２倍以上になる。
【００４５】
要するに、製造時に光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えずに光軸調芯したときには、実使用においてレーン間のパワー調整がセンシティブになるといった問題がある。光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えていない場合は、４レーンとも、Ｇ[dBm]付近のパワーが得られている。しかしながら、実使用時には光変調器５２ａに負のバイアス電圧Ａが与えられるので、レーン間のパワーばらつきが拡大する。そのため、実使用時はパワーが、Ｅ[dBm]、あるいはＦ[dBm]になるか分からず、製造時に想定したパワーが得られない可能性がある。
【００４６】
図５は、製造時に光変調器５２ａに負のバイアス電圧を与えずに光軸調芯したときの４レーンの消光カーブの別の例を示す図である。
【００４７】
図５の例では、バイアス電圧が０［Ｖ］のときと負のバイアス電圧を与えたときとでレーン間のパワー差が広がらない。図５のパワー差（Ｆ１−Ｅ１）は、図４のパワー差（Ｆ−Ｅ）に比べて小さい。例えば、各レーンに実装するレーザ光源となるチップのロットを同一にすれば、このようなレーン間の消光カーブが揃った特性が得られる。ロットが異なれば、このようにうまくいかない。
【００４８】
図６は、製造時に負のバイアス電圧を与えて光軸調芯した場合の４レーンの消光カーブの例を示す図である。
【００４９】
製造時に負のバイアス電圧Ａを与えた状態のパワーをモニタしながら調芯するため、負のバイアス電圧Ａ付近において、トレランスカーブのパワーピークが現れる。調芯によって、レーン間のパワー差が小さくなる。図６のパワー差（Ｆ２−Ｅ２）は、図４のパワー差（Ｆ−Ｅ）に比べて小さい。製造時において、実使用時と同じ負のバイアス電圧Ａを与えているため、製造時と実使用時の変調信号のパワーが同じになる。そのため、実使用においてレーン間のパワー調整がセンシティブになる、あるいは製造時に想定したパワーが実使用時に得られないといった問題を解決できる。
【００５０】
図７は、実施の形態１の第２レンズ１３の光軸調芯の手順を表わす図である。
ステップＳ１０１において、光通信モジュール３を光通信モジュールの製造装置８０に接続させる。
【００５１】
ステップＳ１０２において、電源１６が、レーザ光源１ａ〜１ｄの光変調器５２ａ〜５２ｄに負のバイアス電圧を印加する。
【００５２】
ステップＳ１０３において、レーザ光源１ａ〜１ｄが、レーザ光を出射する。レーザ光源１ａ〜１ｄから出射されたレーザ光は第１レンズ２ａ〜２ｄによって集光される。集光されたレーザ光は、平面導波路１０内で結合されて、出射側（光ファイバ側）の１つの導波路１２から出射される。平面導波路１０から出射されたレーザ光は、第２レンズ１３によって集光されて、光ファイバ１４に結合される。
【００５３】
ステップＳ１０４において、パワーメータ１５が、光ファイバ１４に結合されたレーザ光のパワーを測定する。
【００５４】
ステップＳ１０５において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＸ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＸ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｘ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＸ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｘ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＸ軸方向の位置を第２レンズ１３のＸ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００５５】
ステップＳ１０６において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＹ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＹ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｙ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＹ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｙ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＹ軸方向の位置を第２レンズ１３のＹ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００５６】
ステップＳ１０７において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＺ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＺ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｚ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＺ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｚ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＺ軸方向の位置を第２レンズ１３のＺ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００５７】
本実施の形態によれば、製造時の第２レンズの光軸調芯工程時において、実使用時と同じ大きさの負のバイアス電圧を光変調器に与えているため、実使用時において、光軸調芯工程で計測されなかった低いパワーが計測されることがないようにすることができる。
【００５８】
実施の形態２．
実施の形態１では、光変調器５２ａに実使用時に使用される負のバイアス電圧を与えているが、負のバイアス電圧に加えて、実使用時に使用される送信信号に相当する信号も与えた状態で調芯することによって、製造時の変調信号のパワーと実使用時の変調信号のパワーをより近づけることができる。だたし、高周波の送信信号を与えるためには、特性インピーダンスを揃えた配線によって、接点ごとの反射を抑える必要がある。
【００５９】
図８は、インピーダンスマッチングされた配線で接続された信号発生源２２ａ〜２２ｄと、伝送路２５ａ〜２５ｄと、光通信モジュール３を示す図である。
【００６０】
信号発生源２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、伝送路２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄを通じて、送信信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄをレーザ光源１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの光変調器５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに供給する。
【００６１】
たとえば、１００Ｇｂｐｓの高周波の波長は０．００３ｍである。信号発生源２２ａ〜２２ｄからの送信信号Ｓａ〜Ｓｄは、伝送路２５ａ〜２５ｄを通じて光通信モジュール３の光変調器５２ａ〜５２ｄに伝送される。信号発生源２２ａ〜２２ｄから光通信モジュール３までの配線長（伝送路全体の長さ）は、最短でも０．１ｍ以上となり、３０周期以上の波が伝送することになるため、伝送路２５ａ〜２５ｄ上の各箇所の電位が異なり得る。そのため、１００Ｇｂｐｓの高周波を用いた試験を行なう光通信モジュールの製造装置を、伝送路２５ａ〜２５ｄ上のいずれの箇所においても同じ電位および電流を持つ直流線路として扱うのではなく、電位および電流がある分布を持つ分布定数線路として扱うことが望まれる。
【００６２】
図９は、分布定数線路のモデルを表わす図である。
図９では、直列に接続される第１伝送路２０１および第２伝送路２０２を有する分布定数線路において、第１伝送路２０１の特性インピーダンスＺ１と第２伝送路２０２の特性インピーダンスＺ２とが異なる場合のモデルが示されている。
【００６３】
入射波は、第１伝送路２０１の左端から入力するとする。特性インピーダンスが異なる線路の伝送においては、第１伝送路２０１から入射された入射波と、入射波が第１伝送路２０１と第２伝送路２０２との接続点２０３で反射した反射波と、入射波が接続点２０３を透過して第２伝送路２０２へ伝搬された透過波とが存在する。
【００６４】
入射波の電圧Ｖｉｎに対する反射波の電圧Ｖｒの大きさを示す電圧反射係数ＲＫ、入射波の電圧Ｖｉｎに対する透過波の電圧Ｖｔの大きさを示す電圧透過係数ＴＫは、第１伝送路２０１の特性インピーダンスＺ１および第２伝送路２０２の特性インピーダンスＺ２を用いて、それぞれ下記の式（１）、（２）で表わされる。
【００６５】
ＲＫ＝Ｖｒ／Ｖｉｎ＝（Ｚ２−Ｚ１）／（Ｚ２＋Ｚ１）  …（１）
ＴＫ＝Ｖｔ／Ｖｉｎ＝２Ｚ１／（Ｚ２＋Ｚ１）  …（２）
第１伝送路２０１の特性インピーダンスＺ１と第２伝送路２０２の特性インピーダンスＺ２とが異なる場合、第１伝送路２０１および第２伝送路２０２内で反射波が発生し、入射波と反射波とが重ね合されて、電圧の節と電圧の腹とを複数有する定在波が発生する。電圧の節は、入射波と反射波とが重なり弱めあう部分である。電圧の腹は、入射波と反射波とが重なり強めあう部分である。たとえば５０ｃｍの伝送路では、定在波は、３００以上の電圧の節と電圧の腹とを含む。これによって、多重反射などの弊害が生じる。
【００６６】
第１伝送路２０１の特性インピーダンスＺ１と第２伝送路２０２の特性インピーダンスＺ２とが同じである場合には、電圧反射係数ＲＫは０となるため、反射波の発生を防止できる。よって、高周波信号を伝送する場合には、特性インピーダンスを合わせる、すなわちインピーダンスマッチングが重要である。
【００６７】
図８においては、第１伝送路を信号発生源２２ａ〜２２ｄの伝送路とし、第２伝送路を伝送路２５ａ〜２５ｄとした場合には、信号発生源２２ａ〜２２ｄの送端整合用抵抗２３ａ〜２３ｄを５０Ωとし、伝送路２５ａ〜２５ｄの特性インピーダンスを５０Ωとするインピーダンスマッチングを行なうことによって、反射成分のない送信信号を光通信モジュール３に伝送することができる。
【００６８】
あるいは、第１伝送路を伝送路２５ａ〜２５ｄとし、第２伝送路をレーザ光源１ａ〜１ｄ内の伝送路とした場合には、第１伝送路の特性インビーダンスと第２伝送路の特性インビーダンスを同じとするインピーダンスマッチングを行なうことによって、反射成分のない送信信号を光通信モジュール３に伝送することができる。
【００６９】
伝送路２５ａ〜２５ｄは、所望の特性インピーダンスをもつ同軸ケーブルを用いることが一般的であるが、マイクロストリップまたはコプレーナなどのような、信号線の幅、絶縁材の誘電率、または信号線とグランドの近接度などにより、特性インピーダンスが定まる構造を用いることもある。この場合、信号発生源２２ａ〜２２ｄとグランドＧＮＤとの距離、および信号ライン幅が所望の特性インピーダンスとなるように固定されるとともに、レーザ光源１ａ〜１ｄ内の線路も調整される。
【００７０】
光軸調芯時において、信号発生源２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄから送信される送信信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを実使用での送信信号を模擬した疑似乱数バイナリシーケンス（ＰＲＢＳ：pseudo random binary sequence）信号とすることによって、実使用に近い状態で光軸調芯を実行することができる。
【００７１】
レーザ光源１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの端子Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、送信信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを受ける。光軸調芯時と実使用時のいずれにおいても、送信信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄは、ＰＲＢＳ信号である。
【００７２】
レーザ光源１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの端子Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄは、グランドＧＮＤに接続される。
【００７３】
レーザ光源１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの端子Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄは、電源１６からバイアス電圧を受ける。実使用時と光軸調芯時のいずれにおいても、負のバイアス電圧Ａを受ける。
【００７４】
図１０は、実施の形態２の第２レンズ１３の光軸調芯の手順を表わす図である。
ステップＳ１０１において、光通信モジュール３を光通信モジュールの製造装置８０にセットする。
【００７５】
ステップＳ１０２において、電源１６が、レーザ光源１ａ〜１ｄの光変調器５２ａ〜５２ｄに負のバイアス電圧を印加する。
【００７６】
ステップＳ２０１において、信号発生源２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが、実使用での送信信号を模擬したランダム信号であるＰＲＢＳ信号を送信信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄとして、光変調器５２ａ〜５２ｄに与える。光変調器５２ａ〜５２ｄは、ＰＲＢＳ信号に基づいて、レーザ発光部５１ａ〜５１ｄから出射されるレーザ光を変調する。
【００７７】
ステップＳ１０３において、レーザ光源１ａ〜１ｄが、レーザ光を出射する。レーザ光源１ａ〜１ｄから出射されたレーザ光は第１レンズ２ａ〜２ｄによって集光される。集光されたレーザ光は、平面導波路１０によって、平面導波路１０内で結合されて、出射側（光ファイバ側）の１つの導波路１２から出射される。平面導波路１０から出射されたレーザ光は、第２レンズ１３によって集光されて、光ファイバ１４に結合される。
【００７８】
ステップＳ１０４において、パワーメータ１５が、光ファイバ１４に結合されたレーザ光のパワーを測定する。
【００７９】
ステップＳ１０５において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＸ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＸ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｘ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＸ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｘ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＸ軸方向の位置を第２レンズ１３のＸ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００８０】
ステップＳ１０６において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＹ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＹ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｙ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＹ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｙ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＹ軸方向の位置を第２レンズ１３のＹ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００８１】
ステップＳ１０７において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＺ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＺ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｚ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＺ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｚ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＺ軸方向の位置を第２レンズ１３のＺ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００８２】
本実施の形態によれば、製造時の第２レンズの光軸調芯工程時において、実使用時と同じ大きさの負のバイアス電圧を光変調器に与えるとともに、実使用時と同じ送信信号を光変調器に与えるため、実使用時において、光軸調芯工程で計測されなかった低いパワーが計測されることがないようにすることができる。具体的には、負のバイアス電圧を加えただけの状態よりも、光のパワーがＰＲＢＳ信号のパワーの分だけ低下する。そのため、より実使用領域に近い状態での光軸調芯が可能となる。
【００８３】
実施の形態３．
本実施の形態では、第２レンズ１３だけでなく、実施の形態１および２で説明した第２レンズ１３の光軸調芯と同様にして、第１レンズ２ａ〜２ｄも、光軸調芯する。
【００８４】
図１１は、実施の形態３の光通信モジュール３および光通信モジュールの製造装置９０の一例を示す構成図である。
【００８５】
光通信モジュールの製造装置９０は、実施の形態１の光通信モジュールの製造装置８０と相違する点は、駆動制御部５８は、第２レンズ１３の光軸調芯時に、レンズ把持部１７を駆動するととともに、第１レンズ２ａ〜２ｄの光軸調芯時に、レンズホルダ４ａ〜４ｄを駆動する。
【００８６】
駆動制御部５８は、レンズホルダ４ａ〜４ｄをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に駆動することによって、第１レンズ２ａ〜２ｄをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させる。
【００８７】
図１２は、実施の形態３の第１レンズ２ａ〜２ｄの光軸調芯の手順を表わす図である。
ステップＳ３０１において、光通信モジュール３を光通信モジュールの製造装置９０にセットする。
【００８８】
ステップＳ３０２において、４つの第１レンズ２ａ〜２ｄのうち、未選択の１つの第１レンズが選択され、選択された第１レンズに対応するレーザ光源、すなわち、選択された第１レンズにレーザ光を出射するレーザ光源が選択される。
【００８９】
ステップＳ３０３において、電源１６が、レーザ光源１ａ〜１ｄのうち選択したレーザ光源の光変調器に負のバイアス電圧を印加する。
【００９０】
ステップＳ３０４において、信号発生源２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち、選択したレーザ光源に対応する信号発生源が、送実使用での送信信号を模擬したランダム信号であるＰＲＢＳ信号を送信信号として、選択したレーザ光源の光変調器に与える。選択したレーザ光源の光変調器は、ＰＲＢＳ信号に基づいて、レーザ発光部から出射されるレーザ光を変調する。
【００９１】
ステップＳ３０５において、レーザ光源１ａ〜１ｄのうち選択したレーザ光源が、レーザ光を出射する。選択したレーザ光源から出射されたレーザ光は、選択した第１レンズによって集光される。集光されたレーザ光は、平面導波路１０を通じて出射される。出射されるレーザ光は、第２レンズ１３によって集光されて、光ファイバ１４に結合される。
【００９２】
ステップＳ３０６において、パワーメータ１５が、光ファイバ１４に結合されたレーザ光のパワーを測定する。
【００９３】
ステップＳ３０７において、駆動制御部５８が、選択した第１レンズを保持するレンズホルダをＸ軸方向に駆動することによって、選択した第１レンズの位置をＸ軸方向に移動させる。駆動制御部５８は、Ｘ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＸ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部５８は、Ｘ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＸ軸方向の位置を選択した第１レンズのＸ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００９４】
ステップＳ３０８において、駆動制御部５８が、選択した第１レンズを保持するレンズホルダをＹ軸方向に駆動することによって、選択した第１レンズの位置をＹ軸方向に移動させる。駆動制御部５８は、Ｙ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＹ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部５８は、Ｙ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＹ軸方向の位置を選択した第１レンズのＹ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００９５】
ステップＳ３０９において、駆動制御部５８が、選択した第１レンズを保持するレンズホルダをＺ軸方向に駆動することによって、選択した第１レンズの位置をＺ軸方向に移動させる。駆動制御部５８は、Ｚ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＺ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部５８は、Ｚ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＺ軸方向の位置を選択した第１レンズのＺ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【００９６】
本実施の形態によれば、製造時の第１レンズの光軸調芯工程時において、実使用時と同じ大きさの負のバイアス電圧を光変調器に与えるとともに、実使用時と同じ送信信号を光変調器に与えるため、実使用時において、光軸調芯工程で計測されなかった低いパワーが計測されることがないようにすることができる。
【００９７】
実施の形態４．
本実施の形態では、レーザ光源１ａ〜１ｄのレーザ光のＦＦＰ（Far Field Pattern）の結果により、光変調器に負のバイアス電圧を印加するか否かを決める。
【００９８】
半導体レーザーのビームの断面は楕円錐状に拡がっていき、レーザの出力端近傍と数ｃｍ離れた場所とでは、ビームパターンが異なる。この数ｃｍ離れた場所のビームパターンをＦＦＰと称する。
【００９９】
図１３は、レーザ光源のレーザ光にＦＦＰにバイアス依存性がある場合のモデルを表わす図である。レーザ光源によっては、光変調器に負のバイアス電圧Ａ［Ｖ］を与えたときのＦＦＰと、バイアス電圧を与えないときのＦＦＰとが同一となる場合と、異なる場合とがある。
【０１００】
図１４は、４レーンのトレランスカーブを示す図である。
図１４では、レーン０のみＦＦＰにバイアス依存性がある場合の４レーンのトレランスカーブを示す。光変調器にバイアス電圧を印加せず調芯した場合の調芯最適位置（●）に比べて、負のバイアス電圧Ａ［Ｖ］を印加して調芯した場合の調芯最適位置（＋）では、パワーが向上していることが分かる。図１４では、Ｘ軸方向のみ表しているが、Ｙ軸およびＺ軸でも同様の特性となる。
【０１０１】
光変調器にバイアス電圧を印加して調芯した場合、図３に示すようにパワーが下がる。その結果ＳＮ比が低下するため、ピークがノイズに埋もれ、調芯が失敗する懸念がある。４つのレーザ光源のすべての光変調器にＦＦＰにバイアス依存性が無ければ、光変調器に負のバイアス電圧Ａ［Ｖ］を印加しても、バイアス電圧を印加しなくても、第２レンズ１３の最適調芯位置が変わらない。そこで、本実施の形態では、第２レンズ１３の光軸調芯時において、光変調器５２ａ〜５２ｄにバイアス電圧を印加するかどうかを次のようにして決める。
【０１０２】
チップテストにおいて、光変調器に印加するバイアス電圧が０［Ｖ］とＡ［Ｖ］において、レーザ光のＦＦＰを測定しておく。４つの光変調器５２ａ〜５２ｄから出力されるレーザ光のファーフィールドパターンのうち、少なくとも１つがバイアス依存性を有する場合に、第２レンズ１３の光軸調芯時に、４つの光変調器５２ａ〜５２ｄに負のバイアス電圧Ａ［Ｖ］を印加する。４つの光変調器５２ａ〜５２ｄから出力されるレーザ光のファーフィールドパターンのすべてにバイアス依存性を有しない場合には、第２レンズ１３の光軸調芯時に、４つの光変調器５２ａ〜５２ｄにバイアス電圧を印加しない。これによって、調芯成功率と性能の向上を両立することができる。
【０１０３】
図１５は、実施の形態４の第２レンズ１３の光軸調芯の手順を表わす図である。
ステップＳ５００において、モジュール組立前において、４つの光変調器５２ａ〜５２の各々について、０［Ｖ］のバイアス電圧を印加したときのレーザ光のＦＦＰ（０）と、Ａ［Ｖ］（Ａ＜０）のバイアス電圧を印加したときのレーザ光のＦＦＰ（Ａ）を測定する。
【０１０４】
ステップＳ５０１において、光通信モジュール３を光通信モジュールの製造装置８０にセットする。
【０１０５】
ステップＳ５０２において、モジュール組立前の４つの光変調器５２ａ〜５２ｄのレーザ光のＦＦＰのバイアス依存性を調べる。
【０１０６】
たとえば、ＦＦＰ（０）とＦＦＰ（Ａ）のピークが「１」となるように、ＦＦＰ（０）とＦＦＰ（１）を正規化する。正規化されたＦＦＰ（０）とＦＦＰ（１）のθの各サンプル点ごとの光強度の差の２乗を求める。すべてのθのサンプル点における光強度の差の２乗の総和が閾値以上のときに、レーザ光のＦＦＰにバイアス依存性があると判定することができる。
【０１０７】
ステップＳ５０３において、４つの光変調器５２ａ〜５２ｄのＦＦＰのうち１つでもバイアス依存性があれば、処理がステップＳ５０４に進む。４つの光変調器５２ａ〜５２ｄのＦＦＰのすべてにバイアス依存性がなければ、処理がステップＳ５０５に進む。
【０１０８】
ステップＳ５０４において、電源１６が、レーザ光源１ａ〜１ｄの光変調器５２ａ〜５２ｄに負のバイアス電圧Ａ［Ｖ］を印加する。
【０１０９】
ステップＳ５０５において、レーザ光源１ａ〜１ｄが、レーザ光を出射する。レーザ光源１ａ〜１ｄから出射されたレーザ光は第１レンズ２ａ〜２ｄによって集光される。集光されたレーザ光は、平面導波路１０によって、平面導波路１０内で結合されて、出射側（光ファイバ側）の１つの導波路１２から出射される。平面導波路１０から出射されたレーザ光は、第２レンズ１３によって集光されて、光ファイバ１４に結合される。
【０１１０】
ステップＳ５０６において、パワーメータ１５が、光ファイバ１４に結合されたレーザ光のパワーを測定する。
【０１１１】
ステップＳ５０７において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＸ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＸ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｘ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＸ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｘ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＸ軸方向の位置を第２レンズ１３のＸ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【０１１２】
ステップＳ５０８において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＹ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＹ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｙ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＹ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｙ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＹ軸方向の位置を第２レンズ１３のＹ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【０１１３】
ステップＳ５０９において、駆動制御部１８が、レンズ把持部１７をＺ軸方向に駆動することによって、第２レンズ１３の位置をＺ軸方向に移動させる。駆動制御部１８は、Ｚ軸方向の位置に対するレーザ光のパワーを表わすＺ軸方向のトレランスカーブを生成する。駆動制御部１８は、Ｚ軸方向のトレランスカーブにおいて、レーザ光のパワーが最大となるＺ軸方向の位置を第２レンズ１３のＺ軸方向の位置として決定し、かつ固定する。
【０１１４】
本開示は、技術的な矛盾が生じない範囲において、上述の実施の形態および変形例を適宜、変形したり、組合せたり、省略したりすることが可能である。
【０１１５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１６】
１ａ〜１ｄ  レーザ光源、２ａ〜２ｄ  第１レンズ、３  光通信モジュール、４ａ〜４ｄ  レンズホルダ、６  キャリア基板、１０  平面導波路、１１ａ〜１１ｄ，１２  導波路、１３  第２レンズ、１４  光ファイバ、１５  パワーメータ、１６  電源、１７  レンズ把持部、１８，５８  駆動制御部、２１  レンズ固定機構、２２ａ〜２２ｄ  信号発生源、２３ａ〜２３ｄ  端整合用抵抗、２５ａ〜２５ｄ  伝送路、５１ａ〜５１ｄ  レーザ発光部、５２ａ〜５２ｄ  光変調器、８０，９０  光通信モジュールの製造装置、２０１  第１伝送路、２０２  第２伝送路、２０３  接続点、Ｐａ〜Ｐｂ，Ｂａ〜Ｂｄ，Ｇａ〜Ｇｄ  端子。 
【図１】
2019144522.tif 000003
【図２】
2019144522.tif 000004
【図３】
2019144522.tif 000005
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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