(57)【要約】【課題】本発明は、容易な構成で、余分な出力低下を生じさせることなく消光比を向上させたマッハツェンダ型光変調器を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、半導体で構成された第１及び第２のアーム導波路と、第１及び第２のアーム導波路に変調信号をそれぞれ印加する第１及び第２の変調電極とを備えたマッハツェンダ型光変調器であって、第１のアーム導波路にＤＣ電圧を印加して伝搬光の位相および損失を調整する複数の第１の調整電極と、第２のアーム導波路にＤＣ電圧を印加して伝搬光の位相および損失を調整する複数の第２の調整電極とをさらに備え、複数の第１の調整電極は、それぞれ長さが異なり、複数の第２の調整電極は、それぞれ長さが異なることを特徴とする。【選択図】図１
2015219500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体で構成された第１のアーム導波路と、
半導体で構成された第２のアーム導波路と、
前記第１のアーム導波路に変調信号を印加する第１の変調電極と、
前記第２のアーム導波路に変調信号を印加する第２の変調電極と、
を備えたマッハツェンダ型光変調器であって、
前記第１のアーム導波路にＤＣ電圧を印加して前記第１のアーム導波路を伝搬する光の位相および損失を調整する複数の第１の調整電極と、
前記第２のアーム導波路にＤＣ電圧を印加して前記第２のアーム導波路を伝搬する光の位相および損失を調整する複数の第２の調整電極と、
をさらに備え、
前記複数の第１の調整電極は、それぞれ長さが異なり、
前記複数の第２の調整電極は、それぞれ長さが異なることを特徴とするマッハツェンダ型光変調器。
【請求項２】
並列に接続された２つの請求項１に記載のマッハツェンダ型光変調器を備えたことを特徴とする光ＩＱ変調器。
【請求項３】
請求項１に記載のマッハツェンダ型光変調器を制御するための方法であって、
前記複数の第１の調整電極のうちの最長の第１の調整電極から前記第１のアーム導波路にＤＣ電圧を印加して、前記第１のアーム導波路を伝搬する光と前記第２のアーム導波路を伝播する光の位相差を調整するステップと、
前記マッハツェンダ型変調器の出力光が最小となるように前記第１の変調電極から前記第１のアーム導波路に変調信号を印加するステップと、
前記出力光が残留する原因が前記第１のアーム導波路における伝搬光強度が大きいためである場合は、前記最長の第１の調整電極よりも長さの短い第１の調整電極から前記第１のアーム導波路にＤＣ電圧を印加すると同時に、位相を一定とするように前記最長の調整電極の印加電圧を減少させ、前記出力光をさらに小さくするように制御するステップと、
前記出力光が残留する原因が前記第１のアーム導波路における伝搬光強度が小さいためである場合は、前記複数の第２の調整電極のうち最長の第２の調整電極よりも長さの短い第２の調整電極から前記第２のアーム導波路にＤＣ電圧を印加すると同時に、位相を一定とするように前記最長の第２の調整電極の印加電圧を増加させて、前記出力光をさらに小さくするように制御するステップと
を含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ファイバ通信において使用するマッハツェンダ型光変調器、マッハツェンダ変調器を組み合わせた光ＩＱ変調器の構造、およびそれらの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ファイバ通信においては、光を符号変調する外部変調器としてマッハツェンダ（ＭＺ：Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）型の光変調器が用いられている。従来、干渉計を構成する光導波路としてニオブ酸リチウム（ＬＮ）等の誘電体を用いたマッハツェンダ型光変調器が用いられていたが、近年、光導波路にＩｎＰ等の半導体材料を用いたマッハツェンダ型光変調器の使用が進められている。半導体マッハツェンダ光変調器は、ＬＮを用いた光変調器に比べて小型であるという特長を有しており、光送信装置の小型化を実現するために有望な技術である。
【０００３】
マッハツェンダ型光変調器は、分波器で分波され干渉計を構成する２つの光導波路を伝搬する光が合波器で合波され、その干渉によって出力光の強度変化・位相変化を生じさせる光変調器である。光変調器の性能を表す指標として、光出力が最小となる場合の光出力と最大となる場合の光出力の比が重要であり、これを消光比という。消光比が小さいと、変調時に受信感度の劣化やチャープと呼ばれる光周波数変動による伝搬時の波形劣化を引き起こす。また、マッハツェンダ型光変調器を要素としてＩＱ変調器を構成し、直交多値変調を行う場合に消光比が小さいと著しい信号品質劣化を引きおこす。
【０００４】
図４は、一般的なＩＱ変調器の構成を示す。図４には、光分波器４０１と、Ｉチャネル用ＭＺ型光変調器４１０と、Ｑチャネル用ＭＺ型光変調器４２０と、π／２位相シフタ４０２と、光合波器４０３とを含むＩＱ変調器が示されている。
【０００５】
図４に示されるように、ＩＱ変調器は２つのマッハツェンダ変調器を並列接続したものであり、直交する光電界成分（Ｉチャネル、Ｑチャネル）を独立して変調する構成をとるものである。  マッハツェンダ型光変調器の分波器の分岐比が等しく、２つの光導波路の伝搬損失が等しく、さらに合波器の分岐比が等しい場合は、干渉計における光の位相差がゼロのときに、２つの光導波路を伝搬する光の電界が強めあって光出力が２倍となり、２つの光導波路を伝搬する光の位相差がπのとき、２つの光が完全に打ち消しあい、マッハツェンダ型光変調器の光出力はゼロになる。
【０００６】
しかしながら、実際の変調器は、製造誤差や欠陥によって、合分波器の分岐比は必ずしも等しくなく、また、２つの導波路を伝搬する光の伝搬損失も等しくない。その結果、２つの光導波路を伝搬する光の位相差がπであっても、干渉する光の強度が異なるために２つの光が完全に打ち消しあわず、出力光はゼロでは無く有限の値を持つことになる。
【０００７】
上述のように、消光比が小さいと、変調時に、受信感度の劣化やチャープと呼ばれる光周波数変動による伝搬時の波形劣化を引き起こす。したがって、いずれの変調方式の動作状態であっても、出力光が最小となるように変調電極に電圧が印加されたときに、出力光が残留せず、小さい方が望ましい。
【０００８】
消光比を向上させるため、特別な損失調整機能を持つマッハツェンダ型光変調器が提案されている。このマッハツェンダ型光変調器では、半導体には光吸収があるため、光導波路を半導体で構成し、一方の光導波路に、その光吸収が他の部分の光導波路に比べて大きい損失調整部が設け、光導波路を伝搬する光の強度を調整して、消光比を向上させている。しかし、この従来の半導体マッハツェンダ変調器においては、損失調整部は他の部分の光導波路とは構造を変えた特殊な導波路構造を作製する必要があるという課題がある。
【０００９】
また、非特許文献１には、光導波路の構造を変えずに光導波路を伝搬する光の強度を調整する方法が示されている。この方法に基づけば、光導波路の構造を変えずに消光比を向上させることができる。図３は、非特許文献１に示される従来のＭＺ型光変調器の構成例を示す。図３には、入力光導波路３０１と、光分波器３０２と、第１及び第２の光導波路３０３１及び３０３２と、第１の光導波路３０３１に設けられた第１の変調電極３０４１及び第１の調整電極３０５１と、第２の光導波路３０３２に設けられた第２の変調電極３０４２及び第２の調整電極３０５２と、光合波器３０６と、出力光導波路３０７とを備えたＭＺ型光変調器が示されている。
【００１０】
図３に示されるＭＺ型光変調器では、入力光導波路３０１へ入射した光は入力光導波路３０１を伝搬して、光分波器３０２で第１のアーム導波路３０３１および第２のアーム導波路３０３２に分岐される。分岐した伝搬光は、第１のアーム導波路３０３１および３０３２をそれぞれ伝搬して、光合波器３０６で合波されて、出力光導波路３０７を伝搬して、ＭＺ型変調器より出力される。
【００１１】
図３に示されるＭＺ型光変調器では、第１および第２の調整電極３０５１及び３０５２のそれぞれに電気信号を供給し、第１および第２のアーム導波路３０３１及び３０３２を伝搬する光の位相差を一定にしながら、第１および第２の光導波路を伝搬する光の損失差を調整している。
【００１２】
しかしながら、半導体は上記のように電界吸収の効果があり、光導波路を伝搬する光の光強度を変えることができるが、図３に示される従来の半導体マッハツェンダ変調器では、１つのアーム導波路に対して１つの調整電極が設けられており、２つのアーム導波路に１つずつ存在する調整電極の両方に電圧を印加するように構成されている。この構成において、２つの光導波路を伝搬する光の強度の調整は、位相差を一定にしつつ２つの調整電極による光の損失差によって補償することによって行っている。しかし、この方法では、光導波路において損失を加える必要のない光に対しても必ず損失が加わることになり、余分な出力低下が生じることになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Eiichi Yamada, "Demonstration of 50 Gbit/s 16QAM Signal Generation by Novel 16QAM Generation Method using a Dual-Drive InP Mach-Zehnder Modulator", 2011年, optical fiber communication conference and exposition and the national fiber optic engineers conference
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述のように、図３に示されるＭＺ型光変調器では、光強度の調整は光の損失差による補償によって行われるため、光導波路において損失を加える必要のない光に対しても必ず損失が加わることになり、余分な出力低下が生じることになる。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のマッハツェンダ型光変調器は、半導体で構成された第１のアーム導波路と、半導体で構成された第２のアーム導波路と、前記第１のアーム導波路に変調信号を印加する第１の変調電極と、前記第２のアーム導波路に変調信号を印加する第２の変調電極と、を備えたマッハツェンダ型光変調器であって、前記第１のアーム導波路にＤＣ電圧を印加して前記第１のアーム導波路を伝搬する光の位相および損失を調整する複数の第１の調整電極と、前記第２のアーム導波路にＤＣ電圧を印加して前記第２のアーム導波路を伝搬する光の位相および損失を調整する複数の第２の調整電極と、をさらに備え、前記複数の第１の調整電極は、それぞれ長さが異なり、前記複数の第２の調整電極は、それぞれ長さが異なることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の光ＩＱ変調器は、並列に接続された２つの請求項１に記載のマッハツェンダ型光変調器を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載のマッハツェンダ型光変調器の方法は、請求項１に記載のマッハツェンダ型光変調器を制御するための方法であって、前記複数の第１の調整電極のうちの最長の第１の調整電極から前記第１のアーム導波路にＤＣ電圧を印加して、前記第１のアーム導波路を伝搬する光と前記第２のアーム導波路を伝播する光の位相差を調整するステップと、前記マッハツェンダ型変調器の出力光が最小となるように前記第１の変調電極から前記第１のアーム導波路に変調信号を印加するステップと、前記出力光が残留する原因が前記第１のアーム導波路における伝搬光強度が大きいためである場合は、前記最長の第１の調整電極よりも長さの短い第１の調整電極から前記第１のアーム導波路にＤＣ電圧を印加すると同時に、位相を一定とするように前記最長の調整電極の印加電圧を減少させ、前記出力光をさらに小さくするように制御するステップと、前記出力光が残留する原因が前記第１のアーム導波路における伝搬光強度が小さいためである場合は、前記複数の第２の調整電極のうち最長の第２の調整電極よりも長さの短い第２の調整電極から前記第２のアーム導波路にＤＣ電圧を印加すると同時に、位相を一定とするように前記最長の第２の調整電極の印加電圧を増加させて、前記出力光をさらに小さくするように制御するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、容易な構成で、余分な出力低下を生じさせることなく消光比を向上させたマッハツェンダ型光変調器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るマッハツェンダ型光変調器の構成例を示す図である。
【図２】光導波路に印加した電圧に対して生じた位相差および伝搬損失を模式的に示す図である。
【図３】一般的なＩＱ変調器の構成を示す図である。
【図４】非特許文献１に示される従来のマッハツェンダ型光変調器の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施例１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施例１に係るマッハツェンダ型光変調器の構成例である。図１には、入力光導波路１０と、光分波器１１と、第１及び第２のアーム導波路１２−１及び１２−２と、合波器１３と、出力光導波路１４と、第１及び第２の変調電極１５−１及び１５−２と、最長の第１の調整電極１６−１と、長さの短い第１の調整電極１７−１と、最長の第２の調整電極１６−２と、長さの短い第２の調整電極及び１７−２と、を備えたＭＺ型光変調器が示されている。
【００２１】
入力光導波路１０へ入射された光は、入力光導波路１０を伝搬し、光分波器１１（光分波手段）で第１のアーム導波路１２−１および第２のアーム導波路１２−２に分岐される。分岐した伝搬光は、第１のアーム導波路１２−１および第２のアーム導波路１２−２をそれぞれ伝搬して、合波器１３（光合波手段）で合波されて、出力光導波路１４を伝搬して、変調器より出力される。
【００２２】
本発明では、第１のアーム導波路１２−１には、第１の変調電極１５−１と複数Ｎ個（Ｎ≧２）の調整電極とが設けられており、また、それぞれの調整電極の長さが異なる。図１にはＮ＝２の場合を示しており、第１のアーム導波路１２−１には最長の第１の調整電極１６−１と長さの短い第１の調整電極１７−１とが設けられている。同様に、第２のアーム導波路１２−２には、第２の変調電極１５−２と複数Ｎ個（Ｎ≧２）の調整電極とが設けられている。具体的には、図１にはＮ＝２の場合を示しており、最長の第２の調整電極１６−２と長さの短い第２の調整電極１７−２とが設けられている。
【００２３】
第１の調整電極１６−１及び１７−１は異なる長さを有しており、第２の調整電極１６−２及び１７−２も同様に異なる長さを有している。図１では、第１の調整電極１７−１よりも第１の調整電極１６−１の方が長く、第２の調整電極１７−２よりも第２の調整電極１６−２の方が長く構成された例が示されている。
【００２４】
第１及び第２の変調電極１５−１及び１５−２には、時間的に変化する信号電圧を第１及び第２のアーム導波路１２−１及び１２−２にそれぞれ印加することにより、信号電圧に応じて出力光を時間的に変調させる。調整電極１６−１、１６−２、１７−１及び１７−２は、第１及び第２のアーム導波路１２−１及び１２−２にそれぞれ固定的なＤＣ電圧を印加し、干渉計における光の位相差・強度差を変化させることにより、マッハツェンダ変調器の動作状態を調整する。
【００２５】
マッハツェンダ型光変調器の動作原理は、干渉計の位相差がゼロのときに、光出力は２つの光導波路の光の電界が強めあって２倍となり、位相差がπのときに、光出力は２つの光導波路の光の電界が打ち消しあって出力はゼロになる。光出力は位相差に対して正弦波的に変化し、干渉計内の位相差を制御することにより、出力光を制御することができる。
【００２６】
マッハツェンダ型光変調器では、調整電極に固定的な電圧を印加し、固定的な位相差を調整する。一方の調整電極の電圧を減少させることと、もう一方の光導波路の調整電極に電圧を増加することは等価である。ＬＮのような誘電体では、正負いずれの電圧を印加することもできる。一方、光導波路がＰＮ接合を持つ半導体の場合は、逆バイアスになる極性の電圧を電極に印加できるが、順バイアスになる極性の電圧を印加できない。したがって、位相差の調整方向が電圧を減少させる方向で、電圧を順電圧に印加しなければならない場合は、代わりに、干渉計のもう一方の光導波路に逆バイアスの電圧を印加する。光導波路がＰＮ接合を持つ半導体の場合は、第１および第２の光導波路に備わる調整電極はペアで片方のみが使用され、ペアで使用することにより、干渉計内の位相差を連続的に変化させ、位相差の調整範囲を倍にすることができる。
【００２７】
マッハツェンダ型光変調器を用いて、オン・オフ変調を行うためには、信号電圧はハイ・ローの２値信号であり、信号電圧がハイ状態のとき、マッハツェンダ変調器の出力光が最大（オン）になり、信号電圧がロー状態のとき、マッハツェンダ変調器の出力光が最小（オフ）になるように、信号電圧の振幅および調整電極の電圧を調整し、干渉計の状態を調整して、変調動作を行う。信号電圧のハイ・ローと出力光のオン・オフの対応は逆でも良い。
【００２８】
２値位相変調を行うためには、信号電圧はハイ・ローの２値信号であり、信号電圧がハイ状態のとき、マッハツェンダ変調器の出力光の位相がπになり、信号電圧がロー状態のとき、マッハツェンダ変調器の出力光の位相が０になるように、信号電圧の振幅および調整電極の電圧を調整し、干渉計の状態を調整して、変調動作を行う。信号電圧のハイ・ローと出力光の位相のπ・０の対応は逆でも良い。
【００２９】
多値強度変調を行うためには、信号電圧は多値信号であり、信号電圧が最大のとき、マッハツェンダ変調器の出力光強度が最大（出力光電界が最大）となり、信号電圧が最小のとき、マッハツェンダ変調器の出力光の位相が信号電圧最大のときとπ変化して出力光強度が最大（出力光電界が負で最大）になるように、信号電圧の振幅および調整電極の電圧を調整し、干渉計の状態を調整して、変調動作を行う。信号電圧が最大・最小と出力光電界の正負の最大の対応は逆でも良い。また、信号電圧はアナログ信号でありアナログ変調を行うこともある。
【００３０】
いずれの変調においても変調信号により所望の変調動作が行われるように位相差を調整する。出力光強度が最小になるように信号電圧が印加された状態では、マッハツェンダ型光変調器の分波器の分岐比が等しく、２つの光導波路の伝搬損失が等しく、さらに合波器の分岐比が等しい場合は、マッハツェンダ型光変調器の光出力はゼロになる。しかしながら、実際の変調器は、製造誤差や欠陥によって、合分波器の分岐比は必ずしも等しくなく、また、２つの導波路の伝搬損失も等しくないため、干渉する光の強度が異なるために完全に打ち消しあわず、出力光は有限の値を持つことになる。また、２値位相変調であっても、信号電圧がハイ・ロー間を遷移するとき、出力光強度が最小になる状態が存在する。
【００３１】
消光比が小さいと、変調時に、受信感度の劣化やチャープと呼ばれる光周波数変動による伝搬時の波形劣化を引き起こす。したがって、いずれの変調方式の動作状態であっても、出力光が最小となるように変調電極に電圧が印加されたときに、出力光が残留せず、小さい方が望ましい。
【００３２】
ＬＮなどの誘電体で光導波路が構成される場合は、印加電圧によって導波路の伝搬損失が変化することは無い。したがって、消光比は製造状態によって決定され、調整することはできない。
【００３３】
一方、例えば、半導体の光導波路では、半導体のバンドギャップが、使用する信号光のエネルギーに近いので原理的に光の吸収が生じ、電圧（電界）を印加すると光損失が増加するという特徴を持っている。逆に、半導体の光導波路において、電界吸収の効果があるため、マッハツェンダ型変調器が構造的に完全にできていたとしても、変調電極や調整電極へ電圧を印加することにより導波路の伝搬損差が生じ消光比を劣化させることがあり得る。
【００３４】
図２に半導体光導波路に印加した電圧と生じた位相差および伝搬損失を模式的に示す。一般に光の吸収損失は望ましくなく、例えば、仮に吸収が無い場合に消光比が大きい構造のマッハツェンダ型光変調器であっても、吸収により２つの光導波路の伝搬損失差が生じると上記のような消光比劣化が生じるため、位相差の調整のためには、吸収が小さい電圧範囲で使用する。
【００３５】
従来の半導体マッハツェンダ変調器では、１つの光導波路に対して調整電極が１つである。半導体は上記のように吸収の効果があり、光導波路を伝搬する光強度を変えることができるが、１つの光導波路に対して調整電極が１つの場合は、光強度差を独立に調整できないため、吸収が無い場合に比べて、消光比を劣化させる場合も、向上させる場合もある。すなわち、従来の半導体マッハツェンダ変調器では、調整電極を用いて位相差は調整できるが、強度差は調整できない。
【００３６】
従来の１つの光導波路に対して調整電極が１つである半導体マッハツェンダ変調器でも、非特許文献１に示されているように、２つの光導波路に１つずつ存在する調整電極の両方に電圧を印加し、位相差を一定にしつつ２つの調整電極による損失差によって強度を調整することができるが、この方法では、損失を加える必要のない光導波路に対しても必ず損失が加わることになり、余分な出力低下が生じることになる。
【００３７】
ここで、図１に戻ると、図１に示されるように、本発明のマッハツェンダ型光変調器は、１つのアーム導波路１２に複数の調整電極が設けられているため、位相差と光強度差を１つのアーム導波路１２で独立に調整できる。本発明では複数の調整電極はそれらの長さが異なるように構成する。
【００３８】
図２から分かるように、上下のアーム導波路１２−１及び１２−２間を伝搬する光の位相差は、電圧が大きくなるにつれて非線形に傾きが急になるように増加する。吸収も電圧が大きくなるにつれて非線形に傾きが急になるように増加する。一方、幾何学的には電圧印加により生じる位相差は、調整電極の長さに比例する。また、吸収はその吸収の割合が調整電極の長さに比例する。したがって、長さの異なる調整電極では、同じ位相変化を生じさせる場合、長さの短い電極の方が、長さが長い電極に比べて損失が大きくなる。このためには、電圧印加による位相変化と電圧印加による光損失の関係が比例関係に無いことが条件であるが、半導体の電圧印加に対する位相特性、吸収特性はそれを満足する。
【００３９】
典型的には、調整電極を１／２から数分の１程度の長さにすると、同じ位相差を生じさせる場合の損失差が大きくなる。しかし、調整電極の長さを短くした分だけ位相変化を生じさせるための電圧が大きくなり、近似的には、長さを１／Ｍにすれば必要な電圧はＭ倍になる。実用上は、極端に大きな電圧を印加できないので、調整電極を短くするには限度がある。最長の調整電極１６の長さを例えば１０００ミクロンとした場合、長さの短い調整電極１７の長さを例えば５００〜２００ミクロン程度とすることができる。
【００４０】
このように、アーム導波路に長さの異なる調整電極が設けられていると、長さの短い調整電極１７に電圧を印加し、損失を生じさせて、生じた位相変化に対しては、最長の調整電極１６に印加した電圧を減じてその位相変化量と同じ量の位相を減少させると、位相差を変化させることなく、アーム導波路１２の伝搬光強度を低下させることができる。最長の調整電極１６に印加した電圧を減じた結果、順方向に電圧を印加する必要がある場合は、もう一方のアーム導波路１２の最長の調整電極１６に電圧を印加すれば、逆方向の位相変化を生じさせることができる。
【００４１】
消光比を向上させる手順を示す。２つの最長の調整電極１６のいずれか、例えば最長の第１の調整電極１６−１に電圧を印加して干渉計の位相差を調整し、所望の変調状態にする。そして、出力光が最小となるように変調電極１５からアーム導波路に電圧を印加する。
【００４２】
このとき、出力光が残留する原因が電圧を印加した最長の第１の調整電極１６−１が設けられた第１のアーム導波路１２−１の伝搬光強度が大きいためである場合、第１のアーム導波路１２−１の長さの短い第１の調整電極１７−１に電圧を印加して光損失を増加させ、同時に、位相差を一定としたまま最長の第１の調整電極１６−１の印加電圧を減少させ、第１のアーム導波路１２−１の伝搬光強度を小さくし、干渉計の出力光をより小さくするように制御する。
【００４３】
また、出力光が残留する原因が電圧を印加した最長の第１の調整電極１６−１が設けられた第１のアーム導波路１２−１の伝搬光強度が小さいためである場合、第１のアーム導波路１２−１とは反対側の第２のアーム導波路１２−２の長さの短い第２の調整電極１７−２に電圧を印加して光損失を増加させ、同時に、位相差を一定としたまま最長の第２の調整電極１６−２の印加電圧を増加させて、第２のアーム導波路１２−２の伝搬光強度を小さくし、干渉計の出力光をより小さくするように制御する。
【００４４】
このように制御し、調整電極の電圧を固定することにより、変調状態における消光比を向上させることができる。なお、上記では最初に最長の第１の調整電極１６−１に電圧を印加する場合の手順について例示したが、最初に最長の第２の調整電極１６−２に電圧を印加する場合は、上記の電圧印加手順を上下のアーム導波路に設けられた電極で逆にすればよい。
【００４５】
（実施例２）
本発明の実施例２として、入力光を２分岐し、分岐光のそれぞれに２つのマッハツェンダ型光変調器を接続し、それぞれの光出力の位相が直交するように合波することにより構成する光ＩＱ変調器において、２つのマッハツェンダ型光変調器を本発明の実施例１に係るマッハツェンダ型光変調器で構成することができる。光ＩＱ変調器においては、個々のマッハツェンダ型光変調器の消光時の残留光出力が、もう一方のマッハツェンダ型光変調器の出力する光信号に対してクロストークになり、信号品質を劣化させるため、より大きな消光比が必要とされる。したがって、本発明の実施例２に係る光ＩＱ変調器では、本発明の実施例１に係るマッハツェンダ型光変調器およびその上記手順で消光比を向上させることにより、信号品質を向上させることができる。
【００４６】
なお、上記では第１の変調電極１５−１と複数Ｎ個の調整電極としてＮ＝２の場合を説明したが、Ｎは３以上でも構わない。第１のアーム導波路１２−１および第２のアーム導波路１２−２の伝搬光損失差が特に大きい場合には、Ｎ＝２よりも、Ｎが３以上の方がより有効に調整できる。
【００４７】
また上記では、光信号の進行方向にかけて、変調電極１５、最長の調整電極１６、長さの短い調整電極１７を配置したが、配置する順番は任意であり、この順番に捉われるものではない。また第１のアーム導波路と第２のアーム導波路で異なる順番でも構わない。
【００４８】
アーム導波路の伝搬光強度の大小は、導波路の最後方の電極に流れる受光電流をモニタする手段を設けることで知ることができる。または、より一般的には、出力光の消光比を観測しつつ、一方のアーム導波路の長さの短い調整電極に電圧を印加し、消光比が改善されればその導波路の伝搬光強度が大きく、消光比が悪くなればその導波路の伝搬光強度が小さいと判断してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
入力光導波路  １０、３０１
光分波器  １１、３０２、４０１
アーム導波路  １２−１、１２−２、３０３１、３０３２
光合波器  １３、３０６
出力光導波路  １４、３０７
変調電極  １５−１、１５−２、３０４１、３０４２
調整電極  １６−１、１６−２、１７−１、１７−２、３０５１、３０５２
π／２位相シフタ  ４０２
Ｉチャネル用ＭＺ型光変調器  ４１０
Ｑチャネル用ＭＺ型光変調器  ４２０
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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