(57)【要約】【課題】発光素子及び受光素子の双方が基板上に配置される光源において、光源からの光を使用しないときの受光素子の検査を容易化する。【解決手段】波長可変光源１は、基板１００と、基板１００に搭載された光源１０と、制御信号に応じて光源１０から出力された光から特定の波長の光を出力光として選択する波長選択素子１４とを有する。波長可変光源１は、基板１００に搭載され、出力光が通過する複数のフィルタリング経路に対応する複数の出力ポートを有する波長フィルタ２０と、基板上に配置され、出力ポートの何れかに対向して配置された受光素子２１、２２とを更に有する。波長可変光源１は、受光素子２１、２２に一端が接続された検査導波路４１、４２と、検査光が入力される検査光入力部４１０、４２０とを更に有する。【選択図】図７
2019029620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置された光源と、
制御信号に応じて前記光源から出力された光から特定の波長の光を出力光として選択する波長選択素子と、
前記基板上に配置され、前記出力光が通過する複数のフィルタリング経路のそれぞれに対応する複数の出力ポートを有する波長フィルタと、
前記基板上に配置され、複数の出力ポートの何れかの光を受光するように配置された受光素子と、
前記受光素子に一端が接続された検査導波路と、
前記検査導波路の他端に配置され、検査光が入力される検査光入力部と、
を有する、波長可変光源。
【請求項２】
基板と、
前記基板上に配置された光源と、
制御信号に応じて前記光源から出力された光から特定の波長の光を出力光として選択する波長選択素子と、
前記基板上に配置され、前記出力光が通過する複数のフィルタリング経路のそれぞれに対応する複数の出力ポートを有する波長フィルタと、
前記基板上に配置され、複数の出力ポートの何れかの光を受光するように配置された受光素子と、
前記受光素子に一端が接続された検査導波路と、
前記検査導波路の他端に配置され、検査光が入力される検査光入力部と、
前記複数の受光素子が受光した光の光量に基づいて、前記出力光の波長が目標波長に一致するように前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記波長選択素子に出力する制御部と、
を有する、波長可変光源。
【請求項３】
前記基板上に配置され、出力光を受光する出力受光素子と、
前記出力受光素子に一端が接続された出力導波路と、
前記出力導波路の他端に配置された出力検査光入力部と、
を更に有する、請求項２に記載の波長可変光源。
【請求項４】
前記検査光入力部及び前記出力検査光入力部は、入力された検査光を分波して前記検査導波路及び前記出力導波路に出力する分波器を含む、請求項３に記載の波長可変光源。
【請求項５】
前記受光素子は、複数の出力ポートの全てに対向して配置され、
前記検査光入力部は、入力された検査光を分波して前記受光素子のそれぞれ出力する分波器を含む、請求項３に記載の波長可変光源。
【請求項６】
前記検査光入力部及び前記出力検査光入力部の少なくとも一方は、前記基板の端面に位置する、請求項３〜５の何れか一項に記載の波長可変光源。
【請求項７】
前記検査光入力部及び前記出力検査光入力部の少なくとも一方は、前記基板の上方から入力された光を前記検査導波路及び前記出力導波路を出力するグレーティングカプラを含む、請求項３〜５の何れか一項に記載の波長可変光源。
【請求項８】
波長可変光源と、
前記波長可変光源から出力される出力光を変調した変調光を出力する光変調器と、を有し、
前記波長可変光源は、
基板と、
前記基板上に配置された光源と、
制御信号に応じて前記光源から出力された光から特定の波長の光を出力光として選択する波長選択素子と、
前記基板上に配置され、前記出力光が通過する複数のフィルタリング経路のそれぞれに対応する複数の出力ポートを有する波長フィルタと、
前記基板上に配置され、複数の出力ポートの何れかの光を受光するように配置された受光素子と、
前記受光素子に一端が接続された検査導波路と、
前記検査導波路の他端に配置され、検査光が入力される検査光入力部と、
前記複数の受光素子が受光した光の光量に基づいて、前記出力光の波長が目標波長に一致するように前記制御信号を生成し、生成した前記制御信号を前記波長選択素子に出力する制御部と、
を有する、光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変光源、及び光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に光導波路、カプラ及びフォトダイオード等の光学素子を配置する技術が知られている。例えば、複数の導波路と、複数の導波路のそれぞれを通過した光を受光する受光素子とを有する波長分割多重方式用のデマルチプレクサを基板上に形成する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、基板上に配置された受光素子の周囲に導波路層を形成して基板の側面から入力する光を受光する技術が知られている（例えば、特許文献２を参照）。さらに、基板上に配置されたレーザダイオード等の発光素子から出力される光を光導波路及びリング共振器を介して受光素子で受光する技術が知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０１１７８１１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１１８９０６号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１３／００９４５２７号明細書
【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、発光素子及び受光素子の双方が基板上に配置される光源では、発光素子から出力された光を受光素子に伝送する光導波路の端部が基板の端面に形成されないため、出荷時等に受光素子に光を入力して受光素子を検査することは容易ではない。
【０００５】
一実施形態では、発光素子及び受光素子の双方が基板上に配置される光源において、光源からの光を使用しないときの受光素子の検査を容易化できる技術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、波長可変光源は、基板と、基板上に配置された光源と、制御信号に応じて光源から出力された光から特定の波長の光を出力光として選択する波長選択素子とを有する。波長可変光源は、基板上に配置され、出力光が通過する複数のフィルタリング経路のそれぞれに対応する複数の出力ポートを有する波長フィルタと、基板上に配置され、複数の出力ポートの何れかの光を受光するように配置された受光素子とを更に有する。波長可変光源は、受光素子に一端が接続された検査導波路と、検査導波路の他端に配置され、検査光が入力される検査光入力部とを更に有する。
【発明の効果】
【０００７】
一実施形態では、発光素子及び受光素子の双方が基板上に配置される光源において、光源からの光を使用しないときの受光素子の検査を容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は関連する波長可変光源の第１の光学部を示す図であり、（ｂ）は（ａ）に示す基板の断面図である。
【図２】図１に示す波長フィルタのフィルタリング特性の一例を示す図である。
【図３】関連する波長可変光源の第３の光学部を示す図である。
【図４】（ａ）は基板に形成されるゲルマニウムフォトダイオードの一例を示す断面図であり、（ｂ）は基板に形成されるゲルマニウムフォトダイオードの他の例を示す断面図である。
【図５】関連する波長可変光源の第３の光学部を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る波長可変光源のブロック図である。
【図７】図６に示す光学部の内部ブロック図である。
【図８】図６に示す波長制御部による波長制御処理のフローチャートである。
【図９】第２実施形態に係る波長可変光源のブロック図である。
【図１０】図９に示す光学部の内部ブロック図である。
【図１１】第３実施形態に係る波長可変光源のブロック図である。
【図１２】図１１に示す光学部の内部ブロック図である。
【図１３】第４実施形態に係る波長可変光源のブロック図である。
【図１４】図１３に示す光学部の内部ブロック図である。
【図１５】実施形態に係る波長可変光源を有する光モジュールを示す図である。
【図１６】（ａ）は実施形態に係る波長可変光源の受光素子を検査する検査装置の回路ブロック図であり、（ｂ）は（ａ）に示す処理部の機能ブロック図である。
【図１７】図１６に示す検査装置による実施形態に係る波長可変光源の受光素子を検査する検査処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面を参照して、実施形態に係る波長可変光源、及び光モジュールについて説明する。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。例えば、実施形態に係る波長可変光源は、第１実施形態に係る波長可変光源〜第４実施形態に係る波長可変光源のそれぞれの特徴を互いに組み合わせたものも含んでもよい。
【００１０】
（実施形態に係る波長可変光源に関連する波長可変光源）
実施形態に係る波長可変光源の光学部の検査方法について説明する前に、実施形態に係る波長可変光源に関連する波長可変光源について説明する。
【００１１】
図１（ａ）は関連する波長可変光源の第１の光学部を示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す基板の断面図である。
【００１２】
光学部９０１は、ＴＬＳ（tunable lasersource Source）とも称され、光源１０と、第１タップ１１と、第２タップ１２と、第３タップ１３と、リングフィルタ１４と、出力モニタ素子１５と、波長モニタ１６とを有する。波長モニタ１６は、波長フィルタ２０と、第１モニタ素子２１と、第２モニタ素子２２とを有する。
【００１３】
光源１０は、例えば半導体レーザであり、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ等の半導体材料から形成され、例えば、自然光を発光する半導体光増幅器（Semiconductor Optical Amplifier、ＳＯＡ）であってもよい。第１タップ１１、第２タップ１２及び第３タップ１３は、入力された光を分波する分波器であり、光源１０から出力された光をリングフィルタ１４及び波長モニタ１６に導く導波路と共に、基板９１０上に形成される。光源１０は、不図示の制御部から入力される制御信号に対応する電流に応じた光量を有する光を出力する。
【００１４】
基板９１０は、シリコン基板９１１と、シリコン酸化膜で形成されるＢＯＸ層９１２と、シリコン酸窒化膜により形成される導波路９１３と、ＢＯＸ層９１２上に導波路９１３を覆うようにシリコン酸化膜により形成されクラッド９１４を有する。シリコン基板９１１は、単結晶で形成されるシリコン材料からなる基板であり、多結晶で形成されるシリコン材料からなる基板であってもよい。また、シリコン基板９１１は、不純物がドープされた層を含んでもよい。
【００１５】
第１タップ１１は、リングフィルタ１４に出力する光の光量が第２タップに出力する光の光量よりも多くなるように形成される。一例では、第１タップ１１は、リングフィルタ１４に出力する光の光量が第２タップ１２に出力する光の光量の１０倍になるように形成される。
【００１６】
第２タップ１２は、出力光として出力される光の光量が第３タップ１３に出力する光の光量よりも多くなるように形成される。一例では、第２タップ１２は、出力光として出力される光の光量が第３タップ１３に出力する光の光量の１０倍になるように形成される。
【００１７】
第３タップ１３は、波長モニタ１６に出力する光の光量が出力モニタ素子１５に出力する光の光量よりも多くなるように形成される。一例では、第２タップ１２は、出力光として出力する光の光量が波長モニタ１６に出力する光の光量の４倍になるように形成され、第１モニタ素子２１、第２モニタ素子２２及び出力モニタ素子１５に出力される光の光量が略等しくなる。
【００１８】
リングフィルタ１４は、リング共振器とも称され、印加される温度によって共振周波数を制御する共振器を光源１０と共に形成する。すなわち、光源１０及びリングフィルタ１４によって形成される共振器は、リングフィルタ１４に印加する温度を調整することで共振周波数が制御される。リングフィルタ１４は、例えば、近接して配置されるペルチェ素子等のヒータに通電する電流を調整することで、温度が調整される。リングフィルタ１４は、不図示の制御部から入力される波長制御信号に応じて光源１０から出力された光から特定の波長の光を出力光として選択する波長選択素子として機能する。リングフィルタ１４の構成はよく知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００１９】
出力モニタ素子１５は、例えば、フォトダイオードあり、第３タップ１３を介して入力される光を受光し、受光した光の光量に応じた電流を不図示の制御部に出力する。
【００２０】
波長モニタ１６は、波長フィルタ１１と、第１モニタ素子２１と、第２モニタ素子２２とを有する。第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２は、例えば、フォトダイオードあり、波長フィルタ２０を介して入力される光の光量に応じた電流を不図示の制御部に出力する。
【００２１】
波長フィルタ２０は、分波器３０と、第１導波路３１と、第２導波路３２と、９０°ハイブリッド３３とを有する。波長フィルタ２０は、出力光が通過する４つのフィルタリング経路のそれぞれに対応する４つの出力ポートを有するフィルタである。
【００２２】
分波器３０は、例えば、３ｄＢカプラであり、第２タップ１２で分波された出力光を分波する分波器である。分波器３０は、第１導波路３１出力する光の光量と、第２導波路３２出力する光の光量とが等しくなるように形成される。
【００２３】
第１導波路３１は、分波器３０と９０°ハイブリッド３３との間に配置され、分波器３０によって分波された一方の光が通過する。第２導波路３２は、第１導波路３１よりも長く、分波器３０と９０°ハイブリッド３３との間に配置され、分波器３０によって分波された他方の光が通過する。
【００２４】
９０°ハイブリッド３３は、４×４ＭＭＩとも称される４入力４出力の多モード干渉（Multi Mode Interference、ＭＭＩ）導波路を用いた光分岐器である。９０°ハイブリッド３３は、第１出力ポートＯ１〜第４出力ポートＯ４のそれぞれから出力される第１光Ｐ１〜第４光Ｐ４の光の光量の最大値が一致するように形成される。９０°ハイブリッド３３は、第１入力ポートＩ１に第１導波路３１を介して入力される光と、第３入力ポートＩ３に第２導波路３２を介して入力される光とを合波して、第１出力ポートＯ１〜第４出力ポートＯ４のそれぞれから出力する。９０°ハイブリッド３３では、第２入力ポートＩ２及び第４入力ポートＩ４は、光が入力されない。また、第１出力ポートＯ１は第１モニタ素子２１に対向して配置され、第２出力ポートＯ２は第２モニタ素子２２に対向して配置される。４×４ＭＭＩの構成は良く知られているので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２５】
波長フィルタ２０は、遅延干渉計型のフィルタとして機能して、第１出力ポートＯ１〜第４出力ポートＯ４のそれぞれから出力される光の透過率は、波長に応じて変化する。
【００２６】
図２は、波長フィルタ２０のフィルタリング特性の一例を示す図である。図２において、横軸は波長フィルタ２０に入力される光の波長を示し、縦軸は第１出力ポートＯ１〜第４出力ポートＯ４のそれぞれから出力される光の透過率を示す。波形２０１は第１出力ポートＯ１から出力される第１光Ｐ１の透過率を示し、波形２０２は第２出力ポートＯ２から出力される第２光Ｐ２の透過率を示す。波形２０３は第３出力ポートＯ３から出力される第３光Ｐ３の透過率を示し、波形２０４は第４出力ポートＯ４から出力される第４光Ｐ４の透過率を示す。第１出力ポートＯ１〜第４出力ポートＯ４のそれぞれから出力される光の透過率は、第１出力ポートＯ１〜第４出力ポートＯ４のそれぞれから出力される光の光量の第１出力ポートＯ１〜第４出力ポートＯ４から出力される光の合計の光量に対する比率である。
【００２７】
図２において矢印Ａで示される波長１５５０ｎｍの近傍では、透過率が０．２５程度である第１光Ｐ１に対応する波形２０１及び第４光Ｐ４に対応する波形２０４の傾きが最大になる。すなわち、波長１５５０ｎｍの近傍では、第１光Ｐ１及び第４光Ｐ４は、波長の変化に応じた透過率の変化量が最大になる。
【００２８】
図２において矢印Ｂで示される波長１５５１ｎｍの近傍では、透過率が０．２５程度である第２光Ｐ２に対応する波形２０２及び第３光Ｐ３に対応する波形２０３の傾きが最大になる。すなわち、波長１５５１ｎｍの近傍では、第２光Ｐ２及び第３光Ｐ３は、波長の変化に応じた透過率の変化量が最大になる。
【００２９】
波長の変化に応じた透過率の変化量に基づいてリングフィルタ１４に印加する温度を調整して出力光の波長を制御するとき、波長の変化に応じた透過率の変化量が大きいほど、出力光の波長を精度良く制御することができる。図２において矢印Ａで示される波長１５５０ｎｍの近傍では、不図示の制御部は、波長の変化に応じた透過率の変化量が最大になる第１光Ｐ１を受光する第１モニタ素子２１から入力される電流に応じてリングフィルタ１４に印加する温度を調整する。一方、矢印Ｂで示される波長１５５１ｎｍの近傍では、不図示の制御部は、波長の変化に応じた透過率の変化量が最大になる第２光Ｐ２を受光する第２モニタ素子２２から入力される電流に応じてリングフィルタ１４に印加する温度を調整する。波長の変化に応じた透過率の変化量が最大になる光が入力されるモニタ素子から入力される電流を使用してリングフィルタ１４に印加する温度を調整することで、出力光の波長を精度良く制御することができる。
【００３０】
しかしながら、光学部９０１では、出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２は基板９１０と別個の部品であるため、実装するためのコストが必要であると共にパッケージのサイズが大きくなるおそれがある。
【００３１】
図３は、関連する波長可変光源の第２の光学部を示す図である。
【００３２】
光学部９０２は、出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２が基板９２０に実装されることが光学部９０１と相違する。出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２が基板９２０に搭載されること以外の光学部９０２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光学部９０１の構成要素の構成及び機能と同様である。したがって、光学部９０２の構成要素の構成及び機能は、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３３】
光学部９０２では、出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２は、基板９２０に表面実装されてもよく、基板９２０に形成されたゲルマニウム（Ｇｅ）フォトダイオードであってもよい。
【００３４】
図４（ａ）は基板９２０に形成されるゲルマニウムフォトダイオードの一例を示す断面図であり、図４（ｂ）は基板９２０に形成されるゲルマニウムフォトダイオードの他の例を示す断面図である。
【００３５】
第１モニタ素子２１は、図４（ａ）に示すように導波路９１３の上面に下面が接するように形成されてもよく、図４（ｂ）に示すように導波路９１３の内部に下面が埋入するように形成されてもよい。第１モニタ素子２１は、ｐ型の下部シリコンパターン１１１と、下部シリコンパターン上に順次積層されたｉ型の第１ゲルマニウムパターン、ｎ型の第２ゲルマニウムパターン、及びｎ型の上部シリコンパターンとによって形成されてもよい。また、第１ゲルマニウムパターン及び第２ゲルマニウムパターンは、共にｉ型で形成されてもよい。
【００３６】
光学部９０２では、出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２は、基板９２０に配置されるので、実装するためのコストが光学部９０２より低減されると共にパッケージのサイズが小さくなる。
【００３７】
しかしながら、光学部９０１及び光学部９０２では、光源１０は、基板９１０及び９２０のそれぞれの端面に、第１タップ１１から延伸する導波路に出力した光が出力されるように配置される。光源１０を第１タップ１１から延伸する導波路に出力した光が出力されるように配置する作業では、光源１０と基板９１０及び９２０のそれぞれの端面との位置合わせが困難であり、位置ずれが多発して歩留りが低下するおそれがある。
【００３８】
図５は、関連する波長可変光源の第３の光学部を示す図である。
【００３９】
光学部９０３は、光源１０が基板９３０の表面を掘削して形成された凹状のテラス９３１に実装されることが光学部９０２と相違する。光源１０がテラス９３１に実装されること以外の光学部９０２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光学部９０２の構成要素の構成及び機能と同様であるので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４０】
光学部９０３では、光源１０が実装されるテラス９３１を形成するときに掘削する深さを精度良く管理することで、光源１０と第１タップ１１から延伸する導波路との位置合わせが容易になると共に、位置ずれの多発による歩留りの低下を防止できる。
【００４１】
しかしながら、光学部９０３では、光源１０は、シリコンの表面を掘削して形成されたテラス９３１に配置されるため、第１タップ１１から延伸する導波路の端面は、基板９３０の端面でなくテラス９３１の壁面に位置する。光学部９０３では、第１タップ１１から延伸する導波路の端面がテラス９３１の壁面に位置するために、光源１０を実装しない状態での出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２の検査は、容易ではない。すなわち、光学部９０１及び光学部９０２では、出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２の検査は、第１タップ１１から延伸する導波路の端面から検査用の光を光ファイバにより入力して実行される。一方、光学部９０３では、第１タップ１１から延伸する導波路の端面がテラス９３１の壁面に位置するために、出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２に検査用の光を光ファイバにより入力することが容易ではない。
【００４２】
（実施形態に係る波長可変光源の概要）
実施形態に係る波長可変光源は、受光素子に一端が接続された検査導波路と、検査導波路の他端に配置され、検査光が入力される検査光入力部とを有することで、検査光入力部から検査導波路を介して検査用の光を受光素子に入力することができる。実施形態に係る波長可変光源は、検査光入力部から検査導波路を介して検査用の光を受光素子に入力することで、光源からの光を使用しないときの受光素子の検査を容易化できる。
【００４３】
（第１実施形態に係る波長可変光源の構成及び機能）
図６は第１実施形態に係る波長可変光源のブロック図であり、図７は図６に示す光学部の内部ブロック図である。
【００４４】
波長可変光源１は、光学部１０１と、制御部５とを有する。光学部１０１は、第１検査導波路４１、第２検査導波路４２及び出力検査導波路４３を有することが光学部９０３と相違する。第１検査導波路４１〜出力検査導波路４３以外の光学部１０１の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光学部９０３の構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４５】
第１検査導波路４１は、一端が第１モニタ素子２１に接続され、他端が基板１００の端面に接した光導波路であり、基板１００の端面に接した他端に位置する第１検査光入力部４１０から第１モニタ素子２１を検査するための第１検査光Ｔ１が入力される。
【００４６】
第２検査導波路４２は、一端が第２モニタ素子２２に接続され、他端が基板１００の端面に接した光導波路であり、基板１００の端面に接した他端に位置する第２検査光入力部４２０から第２モニタ素子２２を検査するための第２検査光Ｔ２が入力される。
【００４７】
出力検査導波路４３は、一端が出力モニタ素子１５に接続され、他端が基板１００の端面に接した光導波路であり、基板１００の端面に接した他端に位置する出力検査光入力部４３０から出力モニタ素子１５を検査するための出力検査光Ｔ３が入力される。
【００４８】
制御部５は、例えば、基板上に形成されたＣＭＯＳトランジスタで形成された論理回路及びフラッシュメモリ等で形成された記憶回路によって形成される。制御部５は、波長制御部５０１と、出力制御部５０２とを有する。
【００４９】
図８は、波長制御部５０１による波長制御処理のフローチャートである。図８に示す波長制御処理は、波長制御部５０１を形成する論理回路によって実行される。
【００５０】
まず、波長制御部５０１は、出力光の光量に応じて出力モニタ素子１５から供給される電流を示す出力検出信号を光学部１０１から取得する（Ｓ１０１）。次いで、波長制御部５０１は、第２光Ｐ２の光量に応じて第１モニタ素子２１から供給される電流を示す第１波長検出信号を光学部１０１から取得する（Ｓ１０２）。次いで、波長制御部５０１は、第４光Ｐ４の光量に応じて第２モニタ素子２２から供給される電流を示す第２波長検出信号を光学部１０１から取得する（Ｓ１０３）。
【００５１】
次いで、波長制御部５０１は、第１波長検出信号及び第２波長検出信号の何れに対応する電流を波長制御処理に使用するかを決定する（Ｓ１０４）。波長制御部５０１は、記憶回路に記憶される目標波長に応じて、第１波長検出信号及び第２波長検出信号の何れに対応する電流を波長制御処理に使用するかを決定する。例えば、目標波長が図２において矢印Ａで示される１５５０ｎｍであるとき、波長制御部５０１は、波長の変化に応じた光量の変化量が大きい光を受光する第１モニタ素子２１から入力される第１波長検出信号を波長制御処理に使用すると決定する。また、目標波長が図２において矢印Ｂで示される１５５１ｎｍであるとき、波長制御部５０１は、波長の変化に応じた光量の変化量が大きい光を受光する第２モニタ素子２２から入力される第２波長検出信号に対応する電流を波長制御処理に使用すると決定する。
【００５２】
波長制御部５０１は、第１波長検出信号に対応する電流を波長制御処理に使用すると決定する（Ｓ１０４−Ｙ）と、第１波長検出信号に対応する電流を使用して光学部１０１から出力される出力光の波長を推定する（Ｓ１０５）。波長制御部５０１は、Ｓ１０１の処理で取得した出力検出信号に対応する電流に対するＳ１０２の処理で取得した第１波長検出信号に対応する電流の比率に基づいて、光学部１０１から出力される出力光の波長を推定する。例えば、波長制御部５０１は、Ｓ１０１の処理で取得した電流に対するＳ１０２の処理で取得した電流の比率と、記憶回路に記憶される電流比と波長との関係を示すテーブルとの比較に基づいて、出力光の波長を推定する。
【００５３】
次いで、波長制御部５０１は、Ｓ１０５の処理で推定した出力光の波長が、記憶回路に記憶される目標波長よりも長いか否かを判定する（Ｓ１０６）。
【００５４】
波長制御部５０１は、出力光の波長が目標波長よりも長いと判定する（Ｓ１０６−Ｙ）と、出力光の波長を短くすることを示す波長制御信号を光学部１０１に出力する（Ｓ１０７）。光学部１０１の不図示のヒータは、波長制御信号が入力されることに応じて、出力光の波長を短くするようにリングフィルタ１４の温度を調整する。
【００５５】
波長制御部５０１は、出力光の波長が目標波長よりも短いと判定する（Ｓ１０６−Ｎ）と、出力光の波長を長くすることを示す波長制御信号を光学部１０１に出力する（Ｓ１０８）。光学部１０１の不図示のヒータは、波長制御信号が入力されることに応じて、出力光の波長を長くするようにリングフィルタ１４の温度を調整する。
【００５６】
波長制御部５０１は、第２波長検出信号に対応する電流を波長制御処理に使用すると決定する（Ｓ１０５−Ｎ）と、第２波長検出信号に対応する電流を使用して光学部１０１から出力される出力光の波長を推定する（Ｓ１０９）。波長制御部５０１は、Ｓ１０１の処理で取得した出力検出信号に対応する電流に対するＳ１０３の処理で取得した第２検出検出信号に対応する電流の比率に基づいて、光学部１０１から出力される出力光の波長を推定する。例えば、波長制御部５０１は、Ｓ１０１の処理で取得した電流に対するＳ１０３の処理で取得した電流の比率と、記憶回路に記憶される電流比と波長との関係を示すテーブルとの比較に基づいて、出力光の波長を推定する。
【００５７】
次いで、出力光の波長を決定する。Ｓ１１０の処理で推定した出力光の波長が、記憶回路に記憶される目標波長よりも長いか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【００５８】
波長制御部５０１は、出力光の波長が目標波長よりも長いと判定する（Ｓ１１０−Ｙ）と、出力光の波長を短くすることを示す波長制御信号を光学部１０１に出力する（Ｓ１１１）。光学部１０１の不図示のヒータは、波長制御信号が入力されることに応じて、出力光の波長を短くするようにリングフィルタ１４の温度を調整する。
【００５９】
波長制御部５０１は、出力光の波長が目標波長よりも短いと判定する（Ｓ１１０−Ｎ）と、出力光の波長を長くすることを示す波長制御信号を光学部１０１に出力する（Ｓ１１２）。光学部１０１の不図示のヒータは、波長制御信号が入力されることに応じて、出力光の波長を長くするようにリングフィルタ１４の温度を調整する。
【００６０】
出力制御部５０２は、出力光の光量に応じて出力モニタ素子１５から供給される電流を示す出力検出信号を光学部１０１から取得し、取得した出力検出信号に対応する電流に基づいて、出力光の光量を制御する。例えば、出力制御部５０２は、出力検出信号に対応する電流と、記憶回路に記憶される電流と光量との関係を示すテーブルに基づいて出力光の光量を決定し、出力検出信号に対応する光量と記憶回路に記憶される目標光量とを比較する。
【００６１】
出力制御部５０２は、出力検出信号に対応する光量が目標光量より大きいときに、出力光の光量を小さくすることを示す第１出力制御信号及び第２出力制御信号を光学部１０１に出力する。また、出力制御部５０２は、出力検出信号に対応する光量が目標光量より小さいときに、出力光の光量を大きくすることを示す第１出力制御信号及び第２出力制御信号を光学部１０１に出力する。
【００６２】
第１出力制御信号は、例えば、光学部１０１の光源１０に供給される電流であり、第２出力制御信号は、例えば、光学部１０１の不図示の増幅器に供給される電流である。出力制御部５０２は、第１出力制御信号及び第２出力制御信号を交互に出力して出力光の光量を制御してもよく、第１出力制御信号及び第２出力制御信号のそれぞれに対応する電流を所定の割合で変化させることで出力光の光量を制御してもよい。
【００６３】
（第１実施形態に係る波長可変光源の作用効果）
第１実施形態に係る波長可変光源は、光源と共に基板に実装される波長モニタの受光素子に一端が接続され且つ他端が基板の端面に接した検査導波路を有することで、基板の端面に位置する検査光入力部から受光素子の検査光を受光素子に入力できる。第１実施形態に係る波長可変光源は、検査光入力部から検査導波路を介して検査用の光を受光素子に入力することで、光源からの光を使用しないときの受光素子の検査を容易化できる。
【００６４】
また、第１実施形態に係る波長可変光源は、出力受光素子に一端が接続され且つ他端が基板の端面に接した出力検査導波路を有することで、基板の端面に位置する出力検査光入力部から出力受光素子の検査光を出力受光素子に入力できる。第１実施形態に係る波長可変光源は、検査光入力部から検査導波路を介して検査用の光を出力受光素子に入力することで、光源からの光を使用しないときの受光素子の検査を容易化できる。
【００６５】
（第２実施形態に係る波長可変光源の構成及び機能）
図９は第２実施形態に係る波長可変光源のブロック図であり、図１０は図９に示す光学部の内部ブロック図である。
【００６６】
波長可変光源２は、光学部１０２と、制御部５とを有する。光学部１０２は、分波器４４を有することが光学部１０１と相違する。分波器４４以外の光学部１０２の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光学部１０１の構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６７】
分波器４４は、基板２００の端面に接する検査光入力部４４０から入力される検査光を第１検査導波路４１、第２検査導波路４２及び出力検査導波路４３のそれぞれに分波して出力する分波器である。一例では、分波器４４は、第１検査導波路４１、第２検査導波路４２及び出力検査導波路４３のそれぞれに分波される検査光の光量が同一になるように形成される。
【００６８】
（第２実施形態に係る波長可変光源の作用効果）
第２実施形態に係る波長可変光源は、複数の光導波路のそれぞれに検査光を分波して出力する分波器を有するので、単一の検査光を検査光入力部に入力することで複数の受光素子を同時に検査できるので、受光素子の検査効率を向上させることができる。
【００６９】
（第３実施形態に係る波長可変光源の構成及び機能）
図１１は第３実施形態に係る波長可変光源のブロック図であり、図１２は図１１に示す光学部の内部ブロック図である。
【００７０】
波長可変光源３は、光学部１０３と、制御部５とを有する。光学部１０３は、第３モニタ素子２３、第４モニタ素子２４、第３検査導波路４５、第４検査導波路４６及び１×４カプラ４７とを有することが光学部１０１と相違する。第３モニタ素子２３、第４モニタ素子２４、第３検査導波路４５〜１×４カプラ４７以外の光学部１０３の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光学部１０１の構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００７１】
第３モニタ素子２３及び第４モニタ素子２４は、例えば、フォトダイオードある。第３モニタ素子２３は９０°ハイブリッド３３の第３出力ポートＯ３に対向して配置され、第４モニタ素子２４は９０°ハイブリッド３３の第４出力ポートＯ４に対向して配置される。
【００７２】
第３検査導波路４５は、一端が第３モニタ素子２３に接続され、他端が１×４カプラ４７の出力ポートに接続された光導波路であり、１×４カプラ４７から出力される検査光を第３モニタ素子２３に出力する。第４検査導波路４６は、一端が第４モニタ素子２４に接続され、他端が１×４カプラ４７の出力ポートに接続された光導波路であり、１×４カプラ４７から出力される検査光を第４モニタ素子２４に出力する。
【００７３】
１×４カプラ４７は、基板３００の端面に接する検査光入力部４７０から入力される検査光を第１検査導波路４１、第２検査導波路４２、第３検査導波路４５及び第４検査導波路４６のそれぞれに分波して出力する分波器である。一例では、１×４カプラ４７は、第１検査導波路４１、第２検査導波路４２、第３検査導波路４５及び第４検査導波路４６のそれぞれに分波される検査光の光量が同一になるように形成される。
【００７４】
波長可変光源３では、第１検査導波路４１、第２検査導波路４２、第３検査導波路４５及び第４検査導波路４６の合計の光量は、波長可変光源１及び２における出力モニタ素子１５の光量を代替する光量として使用する。
【００７５】
（第３実施形態に係る波長可変光源の作用効果）
第３実施形態に係る波長可変光源は、９０°ハイブリッドの４つの出力ポートから出力される光を使用して受光素子の検査をすることで、出力モニタ素子１５を省略することができる。
【００７６】
（第４実施形態に係る波長可変光源の構成及び機能）
図１３は第４実施形態に係る波長可変光源のブロック図であり、図１４は図１３に示す光学部の内部ブロック図である。
【００７７】
波長可変光源４は、光学部１０４と、制御部５とを有する。光学部１０４は、グレーティングカプラ４８を有することが光学部１０２と相違する。グレーティングカプラ４８以外の光学部１０４の構成要素の構成及び機能は、同一符号が付された光学部１０２の構成要素の構成及び機能と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。なお、波長可変光源４では、光学部１０２の基板２００にグレーティングカプラ４８を搭載するが、実施形態に係る波長可変光源では、光学部１０１の基板１００及び光学部１０３の基板３００にグレーティングカプラを搭載する構成としてもよい。
【００７８】
グレーティングカプラ４８は、基板４００の上方から入力された検査光を分波器４４に出力する。分波器４４は、基板４００の上方からグレーティングカプラ４８を介して入力された検査光を分波して出力する。
【００７９】
（第４実施形態に係る波長可変光源の作用効果）
第４実施形態に係る波長可変光源は、検査光を基板の上方から入力することができるので、基板が切断される前のウエハの状態で受光素子を検査することができる。
【００８０】
（実施形態に係る波長可変光源の適用例）
図１５は、実施形態に係る波長可変光源を有する光モジュールを示す図である。
【００８１】
光モジュール６は、デジタル信号処理装置（digital signal processor、ＤＳＰ）６０と、送信器６１と、受信器６２とを有する。送信器６１は、波長可変光源１と、変調ドライバ６３と、光変調器６４とを有する。光モジュール６は、波長可変光源１を有するが、実施形態に係る光モジュールは、波長可変光源１の代わりに波長可変光源２〜４の何れかを有してもよい。
【００８２】
ＤＳＰ６１は、電気入力信号が入力され、電気入力信号に対応するデータに所定の処理を実行して、所定の処理を実行したデータを示す電気信号を変調ドライバ６３に出力する。また、ＤＳＰ６１は、送信器６１から電気信号が入力され、入力された電気信号に対応するデータに所定の処理を実行して、所定の処理を実行したデータを示す電気出力信号を出力する。
【００８３】
変調ドライバ６３は、ＤＳＰ６１から入力された電気信号を光変調器６４に出力する。光変調器６４は、変調ドライバ６３を介して入力された電気信号に基づいて、波長可変光源１から出力された出力光を変調した変調光を光出力信号として出力する。光変調器６４は、例えば、出力光を偏波多重４値位相変調（dual polarization-quadrature phase shift keying、ＤＰ−ＱＰＳＫ）して変調光を生成する。
【００８４】
（実施形態に係る波長可変光源の受光素子を検査する検査装置の構成及び機能）
図１６（ａ）は実施形態に係る波長可変光源の受光素子を検査する検査装置の回路ブロック図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）に示す処理部の機能ブロック図である。
【００８５】
検査装置７は、通信部７０と、記憶部７１と、入力部７２と、出力部７３と、処理部８０とを有する。検査装置７は、光学部配置装置９０と、検査光入力装置９１と、受光電流取得装置９２と、を有する。検査装置７は、波長可変光源１の光学部１０１に搭載される出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２を検査する。しかしながら、実施形態に係る検査装置は、波長可変光源２の光学部１０２、波長可変光源３の光学部１０３及び波長可変光源４の光学部１０４に搭載される出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２を検査するように構成されてもよい。
【００８６】
通信部７０は、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）のプロトコルに従ってインタネットを介して不図示の光学部配置装置９０、検査光入力装置９１及び受光電流取得装置９２等と通信を行う。そして、通信部７０は、光学部配置装置９０、検査光入力装置９１及び受光電流取得装置９２等から受信したデータを処理部８０に供給する。また、通信部７０は、処理部８０から供給されたデータを光学部配置装置９０、検査光入力装置９１及び受光電流取得装置９２等に送信する。
【００８７】
記憶部７１は、例えば、磁気テープ装置、磁気ディスク装置、又は光ディスク装置のうちの少なくとも一つを備える。記憶部７１は、処理部８０での処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶部７１は、アプリケーションプログラムとして、波長可変光源の受光素子を検査する検査処理をコンピュータに実行させる検査プログラムを記憶する。検査プログラムは、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部７１にインストールされてもよい。
【００８８】
また、記憶部７１は、検査処理で使用される種々のデータを記憶する。さらに、記憶部７１は、所定の処理に係る一時的なデータを一時的に記憶してもよい。
【００８９】
入力部７２は、データの入力が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル、キーボタン等である。操作者は、入力部７２を用いて、文字、数字、記号等を入力することができる。入力部７２は、操作者により操作されると、その操作に対応する信号を生成する。そして、生成された信号は、操作者の指示として、処理部８０に供給される。
【００９０】
出力部７３は、映像やフレーム等の表示が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Electro−Luminescence）ディスプレイ等である。出力部７３は、処理部８０から供給された映像データに応じた映像や、動画データに応じたフレーム等を表示する。また、出力部７３は、紙などの表示媒体に、映像、フレーム又は文字等を印刷する出力装置であってもよい。
【００９１】
処理部８０は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。処理部８０は、検査装置７の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵである。処理部８０は、記憶部７１に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、処理部８０は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行できる。
【００９２】
処理部８０は、検査位置配置部８１と、検査光入力指示部８２と、受光電流取得部８３と、受光電流判定部８４と、判定結果出力部８５とを有する。これらの各部は、処理部８０が備えるプロセッサで実行されるプログラムにより実現される機能モジュールである。あるいは、これらの各部は、ファームウェアとして検査装置７に実装されてもよい。
【００９３】
光学部配置装置９０は、ウエハから切断された複数の光学部１０１のそれぞれを不図示の検査位置に移動すると共に、受光素子の検査が終了した光学部１０１を検査結果に応じて、収納位置に移動する。
【００９４】
検査光入力装置９１は、出力する光の光量を制御可能な光源と、光源から出力された光ファイバとを有する。検査光入力装置９１は、光学部配置装置９０によって検査位置に移動された光学部１０１の第１検査光入力部４１０、第２検査光入力部４２０及び出力検査光入力部４３０に検査光を入力する。
【００９５】
受光電流取得装置９２は、検査光が入力されるときに出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２に流れる電流を検出するプローブと、プローブを介して取得した電流を示す電流情報を記憶する不図示の記憶部とを有する。
【００９６】
（検査装置７による検査処理）
図１７は、検査装置７による実施形態に係る波長可変光源の受光素子を検査する検査処理のフローチャートである。図１７に示す検査処理は、予め記憶部７１に記憶されているプログラムに基づいて、主に処理部８０により、検査装置７の各要素と協働して実行される。
【００９７】
まず、検査位置配置部８１は、光学部１０１を検査位置に移動することを示す検査位置移動信号を光学部配置装置９０に出力する（Ｓ２０１）。光学部配置装置９０は、検査位置移動信号が入力されたことに応じて、光学部１０１を検査位置に移動する。
【００９８】
次いで、検査光入力指示部８２は、光学部１０１の第１検査光入力部４１０、第２検査光入力部４２０及び出力検査光入力部４３０に検査光を入力することを示す検査光入力指示信号を検査光入力装置９１に出力する（Ｓ２０２）。検査光入力装置９１は、検査光入力指示信号が入力されたことに応じて、光学部１０１の第１検査光入力部４１０、第２検査光入力部４２０及び出力検査光入力部４３０に所定の光量を有する検査光を入力する。受光電流取得装置９２は、検査光が入力されるときに出力モニタ素子１５、第１モニタ素子２１及び第２モニタ素子２２に流れる電流を示す電流情報を記憶する。
【００９９】
次いで、受光電流取得部８３は、受光電流取得装置９２によって記憶された電流情報に対応する電流を取得する（Ｓ２０３）。受光電流判定部８４は、Ｓ２０３の処理によって取得された電流が所定の検査条件を充足するか否かを判定する（Ｓ２０４）。受光電流判定部８４によって所定の検査条件を充足すると判定する（Ｓ２０４−ＹＥＳ）と、判定結果出力部８５は、検査された受光素子が正常であることを示す判定結果信号を光学部配置装置９０に出力する（Ｓ２０５）。光学部配置装置９０は、検査された受光素子が正常であることを示す判定結果信号が入力されると、検査位置に配置された光学部１０１を正常収納位置に移動する。
【０１００】
受光電流判定部８４によって所定の検査条件を充足しないと判定する（Ｓ２０４−ＮＯ）と、判定結果出力部８５は、検査された受光素子が異常であることを示す判定結果信号を光学部配置装置９０に出力する（Ｓ２０６）。光学部配置装置９０は、検査された受光素子が異常であることを示す判定結果信号が入力されると、検査位置に配置された光学部１０１を異常収納位置に移動する。
【０１０１】
一態様では、実施形態に係る波長可変光源の光学部の検査方法は、
波長可変光源と、
前記波長可変光源から出力される出力光を変調した変調光を出力する光変調器と、を有し、
前記波長可変光源は、
基板と、
前記基板上に配置された光源と、
制御信号に応じて前記光源から出力された光から特定の波長の光を出力光として選択する波長選択素子と、
前記基板上に配置され、前記出力光が通過する複数のフィルタリング経路のそれぞれに対応する複数の出力ポートを有する波長フィルタと、
前記基板上に配置され、複数の出力ポートの何れかの光を受光するように配置された受光素子と、
前記受光素子に一端が接続された検査導波路と、
前記検査導波路の他端に配置され、検査光が入力される検査光入力部と、を有する波長可変光源の光学部の検査方法であって、
前記検査光入力部に検査光を入力し、
前記受光素子から出力される電流を示す電流情報を取得し、
前記電流情報に対応する電流が所定の検査条件を充足するか否かを判定し、
判定結果を示す判定結果信号を出力する、
ことを含む検査方法、である。
【符号の説明】
【０１０２】
１〜４    波長可変光源
１０１〜１０４    光学部
５    制御部
１０    光源
１４    リングフィルタ（波長選択素子）
１５    出力モニタ素子
１６    波長モニタ
２０    波長フィルタ
２１、２２    モニタ素子（受光素子）
４１、４２    検査導波路
【図１】
2019029620.tif 000003
【図２】
2019029620.tif 000004
【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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【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】
2019029620.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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