(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの光導波路（１１，１２）と、
複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）であって、当該セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、前記光導波路（１１，１２）に電圧を与える少なくとも１つの導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）を含む、複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）と、
を備え、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、そのセグメント独自のドライバユニット（２ａ〜２ｅ）を含み、これらドライバユニット（２ａ〜２ｅ）のそれぞれが、電気信号を供給するように、そのセグメント（Ａ〜Ｅ）の前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）に電気的に接続され、前記ドライバユニットはそれぞれ増幅された信号を前記導波路電極に伝達するものであり、
前記複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）が前記光導波路に沿って並んで配置されており、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、電気的共振回路を形成し、前記電気的共振回路が、ＲＬＣ共振回路として形成され、前記ＲＬＣ共振回路の容量成分が、前記光導波路（１１，１２）の容量部の静電容量（Ｃ１，Ｃ２）により少なくとも構成され、それぞれの前記容量部が、ダイオード構造を有しており、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）は、少なくとも１つの当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）に与えられる電気信号の周波数範囲内となるように構成されている、電気光学変調器。
【請求項２】
少なくとも１つの光導波路（１１，１２）と、
複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）であって、当該セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、前記光導波路（１１，１２）に電圧を与える少なくとも１つの導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）を含む、複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）と、
を備え、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、そのセグメント独自のドライバユニット（２ａ〜２ｅ）を含み、これらドライバユニット（２ａ〜２ｅ）のそれぞれが、電気信号を供給するように、そのセグメント（Ａ〜Ｅ）の前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）に電気的に接続され、前記ドライバユニットはそれぞれ増幅された信号を前記導波路電極に伝達するものであり、
前記複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）が前記光導波路に沿って並んで配置されており、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、電気的共振回路を形成しており、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）は、少なくとも１つの当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）に与えられる電気信号の周波数範囲内となるように構成され、
前記少なくとも１つの光導波路（１１，１２）が、第１および第２の光導波路（１１，１２）であり、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、前記第１の光導波路（１１）に電圧を与える第１の導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ）および前記第２の光導波路（１２）に電圧を与える第２の導波路電極（１２１ａ〜１２１ｅ）を含み、それぞれの前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記ドライバユニットが、当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記第１および第２の導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）に接続されている、電気光学変調器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気光学変調器において、少なくとも１つの前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が、１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲内にある、電気光学変調器。
【請求項４】
請求項１に記載の電気光学変調器において、それぞれの前記ＲＬＣ共振回路の抵抗成分が、前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）と前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）との間の少なくとも１つの電気的接続部（２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅ）の電気抵抗（Ｒ１，Ｒ２）により少なくとも構成される、電気光学変調器。
【請求項５】
請求項１または４に記載の電気光学変調器において、それぞれの前記ＲＬＣ共振回路の誘導成分が、前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）と前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）との間の少なくとも１つの電気的接続部（２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅ）のインダクタンス（Ｌ１，Ｌ２）により少なくとも構成される、電気光学変調器。
【請求項６】
請求項２に記載の電気光学変調器において、あるセグメント（Ａ〜Ｅ）の前記第１および第２の導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）が、前記第１および第２の光導波路（１１，１２）の容量性セグメントを介して互いに結合している、電気光学変調器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、少なくとも２つの前記セグメント（Ａ〜Ｅ）が、異なる共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）を有する、電気光学変調器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学変調器（１）を製造する方法であって、
少なくとも１つの光導波路（１１，１２）を生成する工程と、
複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）を生成する工程であって、それぞれのセグメント（Ａ〜Ｅ）が、前記光導波路（１１，１２）に電圧を与える導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）を含む、工程と、
複数のドライバユニット（２ａ〜２ｅ）を設けて、これらドライバユニット（２ａ〜２ｅ）が増幅された信号を前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）に伝達するように、それぞれの前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）を前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のうちの一つのセグメントの前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）に電気的に接続する工程と、
を備え、
前記複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）が前記光導波路に沿って並んで配置されており、
前記セグメントのそれぞれが、電気的共振回路を構成して、少なくとも１つの前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の前記共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）に与えられる電気信号の周波数範囲内となるように生成される、製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の製造方法において、さらに、
前記電気光学変調器（１）の所望の光出力スペクトルを規定する工程を備え、
前記複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）を生成する前記工程が、前記セグメント（Ａ〜Ｅ）を、少なくとも１つの当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の前記共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記所望の光出力スペクトル内となるように生成する工程を含む、製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法において、さらに、
前記電気光学変調器（１）の所望の光出力周波数を規定する工程を備え、
前記複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）を生成する前記工程が、前記セグメント（Ａ〜Ｅ）を、少なくとも１つの当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記所望の光出力周波数と少なくとも実質的に合致するように生成する工程を含む、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載されているとおり電気光学変調器、および請求項１１の前提部に記載されているとおり当該電気光学変調器の生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学変調器は、特に、高速データ伝送の分野において光パルスを生成するのに用いられる。例えば、マッハツェンダー干渉計の形態の電気光学変調器が使用されている。この種の変調器は、干渉計分岐された２つの光導波路と、それら光導波路に電圧を与えることによって当該光導波路で導かれる光波の位相シフトを引き起こす電極配置構造（電極装置）とを備える。例えば、そのような電極配置構造は複数の電極を含むものとされ、かつ、それぞれの当該電極には、上記光導波路のあるセグメント（区間部分）に電圧を与える個々のドライバユニットが割り当てられている。このような変調器は、例えば、光エレクトロニクス・光通信国際会議／国際会議フォトニックをベースとするスイッチング（ＯＥＣＣ／ＰＳ）２０１３の山瀬知行氏らによる「ＣＭＯＳ−ＩＣ直接駆動による縦列電極構造ＩｎＰＭＺ光変調器の低電力多値光変調」との論文である非特許文献１に開示されている。
【０００３】
光出力信号を生成するドライバユニットを介して変調器の光導波路へと供給される電気データ信号は、通常、ＤＡ変換器（例えば、ドライバユニットの構成要素であるＤＡ変換器）を用いて変換されて、かつ／あるいは、デジタル信号処理器により処理される。具体的に述べると、複数のドライバユニットの一つに入力されるデータ信号の周波数スペクトルは、予め規定された周波数スペクトルを有する光出力信号が得られるように調整される。信号処理は、特に、規定された周波数チャネルまたは複数の周波数チャネルに光出力信号を割り当てることを可能にするのに必要とされる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】"Low-Power Multi-level Modulation of InP MZM with In-line Centipede Structure Directly Driven by CMOS IC", T. Yamase et al., Proceedings OptoElectronics and Communications Conference held jointly with 2013 International Conference on Photonics in Switching (OECC/PS), 2013
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、電気光学変調器の出力スペクトルのより簡単な調節（適応）を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は、請求項１の構成を備える電気光学変調器を提供することによって、および請求項１１の構成を備える方法を提供することによって達成される。
【０００７】
本発明によれば、
少なくとも１つの光導波路と、
複数のセグメント（segment，区間部分）であって、当該セグメントのそれぞれが、前記光導波路に電圧を与える少なくとも１つの導波路電極を含む、複数のセグメントと、
を備え、
前記セグメントのそれぞれが、そのセグメント独自のドライバユニットを含み、これらドライバユニットのそれぞれが、電気信号を供給するように、そのセグメントの前記導波路電極に電気的に接続されている、電気光学変調器において、
前記セグメントのそれぞれが、電気的共振回路を形成しており、前記セグメントは、少なくとも１つの当該セグメントの前記電気的共振回路の共振周波数が前記ドライバユニットに与えられる電気信号の周波数範囲内となるように構成されている、電気光学変調器が提供される。
【０００８】
前記変調器の前記ドライバユニットは、特に、前記光導波路に沿って並んで（one behind the other）配置されている。前記ドライバユニットには、電気データ信号が、例えば共有の電線路などを介して入力される。また、それぞれの前記ドライバユニットは、電気増幅器および／またはＤＡ変換器を有してもよい。前記変調器の前記セグメントの前記導波路電極での電圧は、当該セグメントにより構成される前記共振回路のその共振周波数で最大となる。前記ドライバユニットにより生成され、前記共振周波数から離れた周波数を有する信号は、前記導波路電極において低い電圧を生成する。そのため、このような周波数が前記光導波路を伝播する光波に及ぼす影響は小さい（つまり、具体的に述べると、そのような周波数が引き起こす光波の位相シフトは小さい）。例えば、前記変調器の前記セグメントは、少なくとも１つの前記共振周波数の領域に周波数を有する信号のみが本質的（実質的）に、前記光導波路を伝播する光波に影響を及ぼすように構成される。
【０００９】
したがって、前記光導波路の光波を（前記変調器の所望の光出力周波数範囲又は所望の光出力周波数に従って）変調するための周波数範囲又は変調周波数を、前記変調器のセグメントの適切な設計によって設定することが可能となる。他の周波数は抑制される。つまり、具体的に述べると、前記変調器の光出力信号のスペクトルを整形する（形付ける）ことが可能となる。これは、例えば、前述したように光出力スペクトルを利用可能な光データチャネルに合わせて調節させる（適応させる）ために行われる。変調器（すなわち、前記ドライバユニットを組み合わせた前記変調器の光変調部）により出力スペクトルのこのような調節が行われることから、例えば、信号処理器による信号処理を簡略化し、あるいは、そのような信号処理を不必要にさえできるので、例えば、変調器の製造コストが抑えられる。さらに、本発明にかかる変調器は、様々な用途に用いることができ、例えば、異なる変調方法や変調用途を実現するのに用いることができる。
【００１０】
例えば、少なくとも１つの前記セグメントの前記共振回路の共振周波数は、１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲内にある。
【００１１】
例えば、前記セグメントにより構成される前記共振回路は、ＲＬＣ共振回路である。すなわち、それぞれの共振回路が、抵抗成分（Ｒ成分）、誘導成分（Ｌ成分）および容量成分（Ｃ成分）を有する。
【００１２】
例えば、前記ＲＬＣ共振回路の抵抗成分は、そのセグメントの前記ドライバユニットと前記導波路電極との間の少なくとも１つの電気的接続線路（例えば、単一のボンディングワイヤまたは複数のボンディングワイヤの形態の電気的接続線路）の抵抗（直列抵抗）により少なくとも構成される。また、前記変調器の前記セグメントにおける他の抵抗体が、前記抵抗成分に寄与し得る。そのような他の抵抗体の具体例として、接触抵抗、例えば、前記電気的接続線路と前記ドライバユニットとの間および／または前記電気的接続線路と前記導波路電極との間の接触抵抗が挙げられる。
【００１３】
例えば、前記ＲＬＣ共振回路の誘導成分は、そのセグメントの前記ドライバユニットと前記導波路電極との間の少なくとも１つの接続線路のインダクタンスにより少なくとも生成される。また、前記変調器の前記セグメントにおける他の要素が、前記誘導成分に寄与し得る。そのような他の要素の例として、前記導波路電極および／または前記光導波路のインダクタンスが挙げられる。
【００１４】
前記ＲＬＣ共振回路の容量成分は、例えば、前記光導波路の容量部の静電容量により少なくとも構成される。具体例として、前記光導波路の容量部は、ダイオード構造、例えば、ｐ−ｉ−ｎダイオード、ｎ−ｉ−ｎダイオードまたはショットキーダイオードなどの形態のダイオード構造を有する。具体例として、前記光導波路は、半導体構造により構成されており、すなわち、前記光導波路は、半導体基板（例えば、リン化インジウム基板など）の上に配置されていて、かつ、少なくとも１つの導光半導体層を有する。
【００１５】
本発明の他の実施形態において、前記変調器は、第１および第２の光導波路を備え、前記変調器の前記セグメントのそれぞれが、前記第１の光導波路に電圧を与える第１の導波路電極および前記第２の光導波路に電圧を与える第２の導波路電極を含み、それぞれの前記セグメントの前記ドライバユニットが、当該セグメントの前記第１および第２の導波路電極に接続されている。この構成によれば、個々のセグメントの前記導波路電極に個別に信号を供給することが可能となる。具体例として、本発明のこの実施形態における前記変調器は、マッハツェンダー変調器である。このような変調器の基本的な電気的・光学的構成については、"10 Gb/s - 80-km operation of full C-band InP MZ modulator with linear-accelerator-type tiny in-line centipede electrode structure directly driven by logic IC of 90-nm CMOS process（「９０ｎｍＣＭＯＳプロセスロジックＩＣ直接駆動対応線形加速器型縦列電極構造フルＣバンドＩｎＰＭＺ変調器の１０Ｇｂ／秒−８０ｋｍ動作」）", T. Kato et al., Optical Fiber Communication Conference and Exposition, 2011, p. 1との論文に記載されている。この論文は、参照をもって本明細書に取り入れたものとする。
【００１６】
ただし、本発明は、マッハツェンダー変調器に限定されない。むしろ、本発明は、他種の変調器、例えば、位相変調器などにも適用可能である。
【００１７】
前記変調器の所与のセグメントの前記第１および第２の導波路電極は、例えば、前記第１および第２の導波路の容量性セグメントを介して互いに結合しているものとされ得る。前述したように、前記光導波路の前記容量性セグメントは、ダイオード構造により構成されてもよい。しかし、これはあくまでも随意の構成に過ぎない。例えば、所与のセグメントの前記第１および第２の導波路電極を互いに切り離して、例えば、当該第１の導波路電極または当該第２の導波路電極を接地されたものとすることも考えられる。
【００１８】
また、前記変調器の少なくとも２つの前記セグメントを、異なる共振周波数を有するものとすることも可能である。これにより、特に、（異なる共振周波数の数に対応する）複数の周波数を含む光出力スペクトルを生成することが可能となる。したがって、前記変調器により生成される光出力スペクトルのより精密な整形が可能となる。しかしながら、前記変調器の全てのセグメントを、少なくとも本質的（実質的）に同じ共振周波数を有するものとすることも可能である。
【００１９】
本発明は、さらに、前記電気光学変調器を生成する方法であって、
少なくとも１つの光導波路を生成する工程と、
複数のセグメントを生成する工程であって、それぞれのセグメントが、前記光導波路に電圧を与える導波路電極を含む、工程と、
複数のドライバユニットを設けて、それぞれの前記ドライバユニットを前記セグメントのうちの一つのセグメントの前記導波路電極に電気的に接続する工程と、
を備え、
前記セグメントのそれぞれが、電気的共振回路を形成して、少なくとも１つの前記セグメントの前記電気的共振回路の共振周波数が前記ドライバユニットに与えられる電気信号の周波数範囲内となるように生成される、製造方法に関する。
【００２０】
すなわち、前記変調器は、既述したとおり所定の周波数スペクトルを有する所望の光出力信号を提供するように設計されてもよい。例えば、少なくとも１つの前記セグメントの前記共振回路の共振周波数が所望の光出力スペクトル内にあるように、前記導波路電極、および／または前記ドライバユニットと前記導波路電極との間の電気的接続部、および／または前記光導波路の容量性構造を製造することが可能である。その他にも、例えば、スペクトルではなくて前記変調器の光出力信号の単一の所望の周波数を予め規定し、少なくとも１つの前記セグメントの前記共振回路の共振周波数がその所望の光出力周波数と少なくとも本質的（実質的）に合致するように前記セグメントを生成することも考えられる。
【００２１】
以下では、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における電気光学変調器の概略平面図である。
【図２】図１に示す変調器のセグメントの共振挙動を示すグラフである。
【図３】本発明にかかる変調器のセグメントの等価回路図である。
【図４】図３の共振回路の共振挙動を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に、マッハツェンダー変調器１の形態の、本発明にかかる電気光学変調器を示す。マッハツェンダー変調器１は、第１および第２の光導波路１１，１２により構成される２つの干渉計アームを備える。光導波路１１，１２は、変調器１の入力ポートに分波器１３を介して接続されている。光導波路１１，１２は、また、変調器１の一つの出力ポート（又は複数の出力ポート）に合波器（例えば、ＭＭＩの形態の合波器）１４を介して接続されている。前記入力ポートは、光学テーパ（すなわち、テーパ形状の導波路部）またはスポットサイズ変換器を有してもよい。
【００２４】
マッハツェンダー変調器１は、さらに、光導波路１１，１２に電圧を与える電極配置構造を備える。この電極配置構造は、複数の第１の導波路電極１１１ａ〜１１１ｅおよび複数の第２の導波路電極１２１ａ〜１２１ｅを含む。第１の導波路電極１１１ａ〜１１１ｅのそれぞれの一部が、第１の光導波路１１の上に配置され、同様に、第２の導波路電極１２１ａ〜１２１ｅのそれぞれの一部が、第２の光導波路１２の上に配置されている。そして、第１の導波路電極１１１ａ〜１１１ｅは、第１の光導波路１１の上で互いに離間して配置され、同様に、第２の導波路電極１２１ａ〜１２１ｅは、（第２の光導波路１２の上で）互いに離間して配置されている。第１の導波路電極１１１ａ〜１１１ｅのうちの一つと第２の導波路電極１２１ａ〜１２１ｅのうちの一つとからなる各導波路電極対が、光導波路１１，１２と直交する方向において互いに向かい合って配置されており、変調器１のセグメントＡ〜Ｅのうちの一つのセグメントに属している。
【００２５】
マッハツェンダー変調器１は、さらに、複数のドライバユニット２ａ〜２ｅを備える。これらドライバユニット２ａ〜２ｅのそれぞれは、セグメントＡ〜Ｅのうちの一つのセグメントに属しており、かつ、前記変調器のその対応するセグメントＡ〜Ｅの第１および第２の導波路電極１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅに接続されている。
【００２６】
ドライバユニット２ａ〜２ｅには、電気データ信号が、共有の電線路３を介して供給される。ドライバユニット２ａ〜２ｅは、そのデータ信号に応じて、割り当てられた第１および第２の導波路電極１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅへと（例えば、増幅された）信号（例えば、電圧）を伝達する。この信号は、第１および第２の光導波路１１，１２で導かれる光波と相互作用する。これにより、光導波路１１，１２に入力された光波の位相シフトが引き起こされ、この位相シフトが当該光波の強度変調をもたらす。
【００２７】
ドライバユニット２ａ〜２ｅは、電気的接続線路２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅを介して第１および第２の導波路電極１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅに接続されている。このために、それぞれの導波路電極１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅは、光導波路１１，１２の上に配置された部分および接触領域（例えば、正方形状の接触領域）１１２ａ〜１１２ｅ，１２２ａ〜１２２ｅへと繋がる棒状部（例えば、エアブリッジの形態の棒状部）を有する。各電気的接続線路２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅは、接触領域１１２ａ〜１１２ｅ，１２２ａ〜１２２ｅのうちの一つの接触領域に（例えば、接着接続によって）接続されている。
【００２８】
変調器１のセグメントＡ〜Ｅは、それぞれの当該セグメントＡ〜Ｅが抵抗成分、誘導成分および容量成分を有する共振回路を実現するように構成されている。すなわち、それぞれの当該共振回路が、ＲＬＣ共振回路として形成されている。それぞれの当該共振回路の挙動は、それらの成分によって支配される。具体的に述べると、それらの成分が、前記共振回路の共振周波数を決める。
【００２９】
それぞれの前記共振回路の抵抗成分は、特に、接続線路２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅの電気抵抗、導波路電極１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅの抵抗に依存し、ならびに接触抵抗（特には、電気的接続線路２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅと接触領域１１２ａ〜１１２ｅ，１２２ａ〜１２２ｅとの間および導波路電極１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅのうちの光導波路１１，１２の上に配置された前記部分と光導波路１１，１２との間の接触抵抗）に依存する。
【００３０】
さらに、電気的接続線路２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅ及び導波路電極１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅのそれぞれが、その共振回路の誘導成分に寄与するインダクタンスを有する。さらに、それぞれの光導波路１１，１２が、導波路電極１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅの下方に位置してその共振回路の容量成分に大きく寄与する、ｐ−ｉ−ｎダイオードの形態の容量性構造を構成する。前記変調器の一つのセグメントの共振回路について、図３の等価回路図を参照されたい。
【００３１】
つまり、前記変調器のセグメントＡ〜Ｅの上述した構成要素の設計が、当該変調器のセグメントによって形成される共振回路の共振周波数を決める。変調器１のセグメントＡ〜Ｅを、図１に示す変調器のセグメントＡ〜Ｅについて図２で描かれているように、異なる共振周波数ｆＲＡ〜ｆＲＥを有するように構成することが考えられる。図２には、ドライバユニット２ａ〜２ｅにより生成される電圧の様々な周波数に対する、セグメントＡ〜Ｅでの電圧が示されている。
【００３２】
セグメントＡ〜Ｅの前述した電気的な構成要素は、特に、前記変調器の光出力スペクトルが所定のスペクトルに少なくとも本質的（実質的）に合致するように寸法決めされる。例えば、セグメントＡ〜Ｅの、当該セグメントＡ〜Ｅの共振周波数を決めるこれらの電気的な構成要素は、当該セグメントＡ〜Ｅの共振周波数ｆＲＡ〜ｆＲＥのそれぞれが前記変調器の単一の所望の光出力周波数と少なくとも本質的（実質的）に合致するように設計される。その共振回路の品質（すなわち、Ｑ値）（すなわち、対応する最大共振（resonance maximum）の幅）に応じて、少なくとも本質的（実質的）に離散的な出力スペクトル、あるいは、ある周波数範囲にわたって広がる連続的な出力スペクトル（連続スペクトル）を生成することが可能である。出力スペクトルの周波数の数（あるいは、出力スペクトルの幅）は、変調器のセグメントの数を調整することによって調節される。例えば、図１に示す変調器１の出力信号の光スペクトルは、当該変調器のセグメントＡ〜Ｅの共振回路の共振周波数ｆＲＡ〜ｆＲＥの領域に、本質的（実質的）に５つの周波数を有するものとされる。当然ながら、変調器１を、互いに異なる共振周波数を有する４つ以下又は６つ以上のセグメントを備えるものとすることも考えられる。
【００３３】
図３には、本発明にかかる変調器のセグメント（例えば、図１に示す変調器１のセグメントＡ〜Ｅのうちの一つのセグメント）の基本的な電気的構成が、等価回路を用いて描かれている。図１を参照しながら既述したように、前記変調器のセグメントは、ドライバユニット２を含み、かつ、ドライバユニット２は、接続線路２１，２２を介して当該セグメントの導波路電極に接続されている。これら接続線路２１，２２および導波路電極は直列抵抗を含み、現状の接触抵抗とこの直列抵抗との組合せが共振回路の抵抗成分Ｒ１，Ｒ２を構成する。それら接続線路と導波路電極とは、さらに、図３でインダクタンスＬ１，Ｌ２として表記されたインダクタンスを含む。また、前記変調器の光導波路が、静電容量Ｃ１及び静電容量Ｃ２をそれぞれ有する容量性構造（特には、前述したＰＩＮダイオードの形態の容量性構造）を含み得る。また、前記光導波路、または前記変調器のうちの当該光導波路の領域における電気的に作用する他の構造が、さらなるインダクタンスＬ３，Ｌ４を生成し得る。
【００３４】
当然ながら、前記変調器の前記セグメントは、その共振回路の一部を成さない構成要素を含んでもよい。例えば、前記セグメントの前記ドライバユニットは、その共振回路の構成要素ではない構成要素を有し得る。例えば、前記ドライバユニットの出力ポートのみが、前記変調器のうちの対応する前記セグメントにより形成される共振回路の構成要素を成すことも考えられる。
【００３５】
図４には、図３の共振回路の共振挙動についてのシミュレーションの様子が示されている。具体的に述べると、ドライバユニット２により供給される電圧の周波数であって、共振回路の共振周波数ｆＲの領域の周波数では、その共振回路の電圧Ｖが上昇することが見て取れる。共振周波数外の周波数（特には、それよりも高い周波数域）では、その共振回路に低い電圧しか生じない。すなわち、前記ドライバユニットにより供給される電圧は、そのような周波数で前記光導波路に対して低い強度でしか作用しないので、当該光導波路を伝播する光波の変調に僅かしか寄与しないか、あるいは、全く寄与しない。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様１〕
少なくとも１つの光導波路（１１，１２）と、
複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）であって、当該セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、前記光導波路（１１，１２）に電圧を与える少なくとも１つの導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）を含む、複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）と、
を備え、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、そのセグメント独自のドライバユニット（２ａ〜２ｅ）を含み、これらドライバユニット（２ａ〜２ｅ）のそれぞれが、電気信号を供給するように、そのセグメント（Ａ〜Ｅ）の前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）に電気的に接続されている、電気光学変調器において、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、電気的共振回路を形成しており、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）は、少なくとも１つの当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）に与えられる電気信号の周波数範囲内となるように構成されていることを特徴とする、電気光学変調器。
〔態様２〕
態様１に記載の電気光学変調器において、少なくとも１つの前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が、１ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲内にある、電気光学変調器。
〔態様３〕
態様１または２に記載の電気光学変調器において、前記セグメント（Ａ〜Ｅ）により構成されるそれぞれの前記電気的共振回路が、ＲＬＣ共振回路として形成されている、電気光学変調器。
〔態様４〕
態様３に記載の電気光学変調器において、それぞれの前記ＲＬＣ共振回路の抵抗成分が、前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）と前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）との間の少なくとも１つの電気的接続部（２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅ）の電気抵抗（Ｒ１，Ｒ２）により少なくとも構成される、電気光学変調器。
〔態様５〕
態様３または４に記載の電気光学変調器において、それぞれの前記ＲＬＣ共振回路の誘導成分が、前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）と前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）との間の少なくとも１つの電気的接続部（２１ａ〜２１ｅ，２２ａ〜２２ｅ）のインダクタンス（Ｌ１，Ｌ２）により少なくとも構成される、電気光学変調器。
〔態様６〕
態様３から５のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、前記ＲＬＣ共振回路の容量成分が、前記光導波路（１１，１２）の容量部の静電容量（Ｃ１，Ｃ２）により少なくとも構成される、電気光学変調器。
〔態様７〕
態様６に記載の電気光学変調器において、それぞれの前記容量部が、ダイオード構造を有する、電気光学変調器。
〔態様８〕
態様１から７のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、
第１および第２の光導波路（１１，１２）、
を備え、前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のそれぞれが、前記第１の光導波路（１１）に電圧を与える第１の導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ）および前記第２の光導波路（１２）に電圧を与える第２の導波路電極（１２１ａ〜１２１ｅ）を含み、それぞれの前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記ドライバユニットが、当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記第１および第２の導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）に接続されている、電気光学変調器。
〔態様９〕
態様８に記載の電気光学変調器において、あるセグメント（Ａ〜Ｅ）の前記第１および第２の導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）が、前記第１および第２の光導波路（１１，１２）の容量性セグメントを介して互いに結合している、電気光学変調器。
〔態様１０〕
態様１から９のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、少なくとも２つの前記セグメント（Ａ〜Ｅ）が、異なる共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）を有する、電気光学変調器。
〔態様１１〕
態様１から１０のいずれか一態様に記載の電気光学変調器（１）を製造する方法であって、
少なくとも１つの光導波路（１１，１２）を生成する工程と、
複数のセグメント（Ａ〜Ｅ）を生成する工程であって、それぞれのセグメント（Ａ〜Ｅ）が、前記光導波路（１１，１２）に電圧を与える導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）を含む、工程と、
複数のドライバユニット（２ａ〜２ｅ）を設けて、それぞれの前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）を前記セグメント（Ａ〜Ｅ）のうちの一つのセグメントの前記導波路電極（１１１ａ〜１１１ｅ，１２１ａ〜１２１ｅ）に電気的に接続する工程と、
を備える、製造方法において、
前記セグメントのそれぞれが、電気的共振回路を構成して、少なくとも１つの前記セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の前記共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記ドライバユニット（２ａ〜２ｅ）に与えられる電気信号の周波数範囲内となるように生成されることを特徴とする、製造方法。
〔態様１２〕
態様１１に記載の製造方法において、さらに、
前記電気光学変調器（１）の所望の光出力スペクトルを規定する工程と、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）を、少なくとも１つの当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の前記共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記所望の光出力スペクトル内となるように生成する工程と、
を備える、製造方法。
〔態様１３〕
態様１２に記載の製造方法において、さらに、
前記電気光学変調器（１）の所望の光出力周波数を規定する工程と、
前記セグメント（Ａ〜Ｅ）を、少なくとも１つの当該セグメント（Ａ〜Ｅ）の前記電気的共振回路の共振周波数（ｆＲＡ〜ｆＲＥ）が前記所望の光出力周波数と少なくとも実質的に合致するように生成する工程と、
を備える、製造方法。
【符号の説明】
【００３６】
１                      マッハツェンダー変調器
２，２ａ〜２ｅ          ドライバユニット
２１，２１ａ〜２１ｅ    接続線路
２２，２２ａ〜２２ｅ    接続線路
１１１ａ〜１１１ｅ      第１の導波路電極
１２１ａ〜１２１ｅ      第２の導波路電極
１１２ａ〜１１２ｅ      接触領域
１２２ａ〜１２２ｅ      接触領域
Ａ〜Ｅ                  セグメント
Ｒ１，Ｒ２                抵抗
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４      インダクタンス
Ｃ１，Ｃ２                静電容量
ｆＲ，ｆＲＡ〜ｆＲＥ        共振周波数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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