(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢであって、ＤＦＢレーザと、前記ＤＦＢレーザに接続されたＥＡ変調器と、前記ＥＡ変調器に接続されたＳＯＡと、を含む、複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢと、
前記複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢの各々の前記ＳＯＡから出射された複数の信号光を合波して波長多重光を出力する光合波器と、
を備えた波長多重光送信器であって、
前記複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢにおける前記ＤＦＢレーザの発振波長及び前記ＳＯＡの利得はそれぞれ異なり、
前記複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢの各々において、前記ＤＦＢレーザと前記ＳＯＡとが単一の制御端子によって駆動され、
前記波長多重光送信器は、前記複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢの前記ＥＡ変調器に接続され、前記ＤＦＢレーザからの出力光と、前記ＳＯＡからの自然放出光とにより前記ＥＡ変調器で発生した受光電流をモニタするための電流モニタをさらに備え、前記電流モニタにおける前記受光電流のモニタ結果に基づいて、前記単一の制御端子によって駆動される前記ＤＦＢレーザ及び前記ＳＯＡへの駆動電流を調整する
ことを特徴とする波長多重光送信器。
【請求項２】
請求項１に記載の波長多重光送信器において、前記電流モニタにおける前記受光電流のモニタ結果において、
受光電流が大きくなった場合には、前記ＤＦＢレーザと前記ＳＯＡの両方の駆動電流を下げるように制御する
ことを特徴とする波長多重光送信器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重光送信器及びその光強度をモニタして制御する制御方法に関し、より詳細には、半導体光増幅器（Semiconductor optical amplifier：ＳＯＡ）を集積したＥＡ変調器集積ＤＦＢレーザ（Electroabsorption Modulator Integrated Distributed Feedback Laser：ＥＡ−ＤＦＢレーザ）を備えた波長多重光送信器及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の普及に伴い、都市間の中継局を結ぶメトロ系光通信網では、１０Ｇｂｉｔ／ｓから２５Ｇｂｉｔ／ｓ、さらには４０Ｇｂｉｔ／ｓといった通信速度の高速化が進んでいる。このメトロ系光通信網では、例えば１０Ｇｂｉｔ／ｓの場合、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）４０〜８０ｋｍ伝送の長距離伝送が求められ（求められる伝送距離は、通常、ビットレート（変調速度）の２乗に反比例して減少する）、光送信モジュールの小型化・低消費電力化・低チャープ化が重要な課題となっている。
【０００３】
一般に、上記のような高速・長距離伝送を行うために、チャーピングの小さい外部変調方式が用いられている。なかでも、電界吸収効果を利用した電界吸収型（ＥＡ：Electroabsorption）変調器は、小型化、低消費電力化、半導体レーザに対する集積性などの観点から優れた特長を持つ。特に、ＥＡ変調素子と単一波長性に優れる分布帰還型（ＤＦＢ：Distributed Feedback Laser）レーザとを一つの半導体基板上にモノリシックに集積した半導体光集積素子（ＥＡ−ＤＦＢレーザ）は、高速・長距離伝送用発光装置として広く用いられ、信号光波長としては光ファイバの伝播損失が小さい１．５μｍ帯もしくはチャープの少ない１．３μｍ帯が主に用いられる。
【０００４】
一般に光通信では、光送信信号の光強度を一定に保つことが要求される。そこで、従来は、光送信信号の一部を分岐してその光強度をモニタし、モニタする光強度が一定になるようにＤＦＢレーザに注入する電流を制御することが行われる。これをＡＰＣ（オートパワーコントロール）と呼ぶ。
【０００５】
図１は、ＡＰＣを行うための従来の光強度のモニタ方法を説明する図である。図１に示される光モジュール１００において、ＤＦＢレーザ部１１０には直流の駆動電流が印加され、ＥＡ変調器部１２０にはバイアスＴを介してバイアス電圧とＲＦ（信号）電圧が印加される。その結果、ＤＦＢレーザ部１１０から出力された光がＥＡ変調器部１２０によって変調され、変調光として出力される。ＥＡ変調器部１２０から出力された変調光は、レンズ１３１によって平行光に変換されてレンズ１３２によって集光され、光ファイバ１３３に入力される。ここで、平行光の一部をミラー１３４によって分岐して受光器１３５で受光させることで、変調光の光強度の変化をモニタすることができる。そして、光強度が低下したらＤＦＢレーザ部１１０の駆動電流を増加するようにフィードバックをかけ、光強度が増加したら駆動電流が減少するようにフィードバックをかけることで、ＡＰＣが可能になる。
【０００６】
なお、図１では、分岐するミラー１３４を変調光が光ファイバ１３３に入力される前に設けたが、光ファイバ１３３に入力後の変調光の一部を光カプラによって分岐することによって、変調光の光強度の変化をモニタすることもできる。
【０００７】
また、次世代の超高速ネットワークを構成する規格の１つとして、１００ギガビットイーサネット（１００ＧｂＥ）の開発が進んでいる（非特許文献２参照）。特に、中・長距離のビル間（〜１０ｋｍ）・遠隔ビル間（〜４０ｋｍ）のデータのやり取りをする１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４・１００ＧＢＡＳＥ−ＥＲ４が有望視されている。上記の規格では、定められた４つの光の波長（例えば、１２９４．５３ｎｍ〜１２９６．５９ｎｍ、１２９９．０２ｎｍ〜１３０１．０９ｎｍ、１３０３．５４ｎｍ〜１３０５．６３ｎｍ、１３０８．０９ｎｍ〜１３１０．１９ｎｍの４波長）に対し、それぞれに２５Ｇｂ／ｓ（または２８Ｇｂ／ｓ）のデータを乗せた後、重ね合わせて１００Ｇｂ／ｓの信号を生成するという、ＬＡＮ−ＷＤＭの方法が用いられる。ＬＡＮ−ＷＤＭでは、波長多重光送信器モジュールが使用される。
【０００８】
次に、図２を用いて、このようなＬＡＮ−ＷＤＭにおいてＡＰＣを行うための従来の光強度のモニタ方法の別の構成について説明する。図２は、１００ＧｂＥで使用される、従来の波長多重光送信器モジュールの構成を示す。図２には、１つの半導体チップである波長多重光送信器２１０と、空間光学系２２０とを備え、光ファイバ２３０に接続された波長多重光送信器モジュール２００が示されている。波長多重光送信器２１０及び光ファイバ２３０は、空間光学系２２０を介して光学的に結合している。
【０００９】
波長多重光送信器２１０は、ＥＡ−ＤＦＢ２１１0〜２１１3と、ＥＡ−ＤＦＢ２１１0〜２１１3のモニタ用の受光器２１２0〜２１２3と、１つの多モード干渉（ＭＭＩ）型の４対１の光合波器２１６と、ＥＡ−ＤＦＢ２１１0〜２１１3及び光合波器２１６をそれぞれ接続する入力導波路２１５0〜２１５3と、光合波器２１６の出力導波路２１７と、を含む。ＥＡ−ＤＦＢ２１１0〜２１１3は、それぞれ、ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3及びＥＡ型光変調器２１４0〜２１４3が集積されている。
【００１０】
ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3はいずれも連続光を出力し、ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3の各レーザ発振波長帯は、それぞれ、１２９４．５３ｎｍ〜１２９６．５９ｎｍ、１２９９．０２ｎｍ〜１３０１．０９ｎｍ、１３０３．５４ｎｍ〜１３０５．６３ｎｍ、１３０８．０９ｎｍ〜１３１０．１９ｎｍである。ここで、通常、上記４波長帯を短波長側から、ｌａｎｅ０、ｌａｎｅ１、ｌａｎｅ２、ｌａｎｅ３と呼ぶ。
【００１１】
ＥＡ型光変調器２１４0〜２１４3は、同一組成の吸収層を持ち、別々の電気信号（２５Ｇｂ／ｓもしくは２８Ｇｂ／ｓ）の電気入力に従って、ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3の連続光を２５Ｇｂ／ｓもしくは２８Ｇｂ／ｓの変調信号光に変換する。ＥＡ型光変調器２１４0〜２１４3で生成される変調信号光は、それぞれ入力導波路２１５0〜２１５3を介して光合波器２１６に出力される。
【００１２】
光合波器２１６は、ＥＡ−ＤＦＢ２１１0〜２１１3からそれぞれ入力された波長の異なる４つの変調信号光を合波し、１つに束ねた波長多重光として出力導波路２１７を介して空間光学系２２０に出力する。
【００１３】
空間光学系２２０は、第１のレンズ２２１と、アイソレータ２２２と、第２のレンズ２２３と、を含む。光合波器２１６で１つに束ねられて出力された波長多重光は、拡散光２４０となって空間に放射され、第１のレンズ２２１によって平行光２４１に直され、アイソレータ２２２を通過し、第２のレンズ２２３によって収束光２４２に集光され、光ファイバ２３０に結合される。
【００１４】
尚、図には示していないが、波長多重光送信器モジュール２００は、上記以外にも波長多重光送信器２１０の温度センサ（例えばサーミスタ）、温度制御用のペルチェ素子、ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3やＥＡ型光変調器２１４0〜２１４3に電源を供給するための直流電源を有することができる。また、波長多重光送信器モジュール２００は、ＥＡ型光変調器２１４0〜２１４3を駆動するための変調器ドライバ・高周波線路終端抵抗、変調器ドライバの振幅・バイアス電圧・電気クロスポイントを制御するための信号線や制御回路を有することができる。さらに、波長多重光送信器モジュール２００では、変調器ドライバの前段に、電気信号の波形整形回路やクロック抽出回路、さらには電源電圧変動の影響を抑制する回路を設ける場合もある。
【００１５】
ＥＡ型光変調器２１４0〜２１４3としては、消光比に優れ、正孔のパイルアップ抑制にも有効なＩｎＧａＡｌＡｓ系引張歪量子井戸を用いることができる。入力導波路２１５0〜２１５3及び出力導波路２１７としては、高周波の帯域を確保するために、低誘電率ＢＣＢ埋め込みのリッジ型導波路を用いることができる。光合波器２１６としては、光閉じ込めが強く、放射損失の小さなハイメサ型導波路を用いることができる。
【００１６】
波長多重光送信器２１０のチップの大きさは、例えば２，０００×２，６００μｍとすることができ、４つのＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3の共振長を４００μｍ、ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3とＥＡ型光変調器２１４0〜２１４3との間の導波路長を５０μｍとすることができ、ＥＡ型光変調器２１４0〜２１４3の素子長を１５０μｍとすることができる。
【００１７】
波長多重光送信器モジュール２００は、作製した波長多重光送信器２１０を１２ｍｍ×２０ｍｍという超小型のパッケージに実装したもので、４０℃において１００Ｇｂｉｔ／ｓ動作させたとき、シングルモードファイバ上での４０ｋｍエラーフリー伝送が可能である。これらの結果が示すように、波長多重光送信器モジュール２００は将来世代の１００ＧｂＥ用トランシーバとして十分な性能を有する。
【００１８】
図２に示すような複数の波長の変調光が合波された構成でＡＰＣを行う場合には、図１に示すようにレンズ２２１及び２２３の間で変調光の一部を分岐／モニタすることが無意味になる。つまり、複数の変調光が合波されているため、変調光の減少を検知したとしても、どのＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3にフィードバックをすればわからないためである。そのため、ＥＡ−ＤＦＢ２１１0〜２１１3のモニタ用の受光器２１２0〜２１２3を各ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3の後方に設け、各ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3の後方でモニタを行う必要がある。受光器２１２0〜２１２3は、各ＤＦＢレーザ２１３0〜２１３3の後方に出力される光の光強度のモニタを行う（ＤＦＢレーザは一般に、前方にレーザ光を出力すると同時に後方にもレーザ光を出力し、前方に向かう光の光強度と後方に向かう光の光強度は必ずしも同一ではないが相関があり、一方が強くなれば他方も強くなり、一方が弱くなれば他方も弱くなる）。光強度が低下したらＤＦＢレーザ２１３の駆動電流を増加するようにフィードバックをかけ、光強度が増加したらＤＦＢレーザ２１３の駆動電流が減少するようにフィードバックをかけることにより、図２に示す波長多重光送信器モジュール２００においてＡＰＣが可能になる。
【００１９】
図３は、図２に示される波長多重光送信器２１０において用いられる、受光器、ＤＦＢレーザ、ＥＡ変調器および導波路・光合波器が形成された半導体チップの断面図を示す。図３には、ｎ電極３０１と、ｎ電極３０１上に設けられたｎ−ＩｎＰ基板３０２と、ｎ−ＩｎＰ基板３０２上に設けられたｎ−ＩｎＰクラッド層３０３とを含み、ｎ−ＩｎＰクラッド層３０３上に、受光器部３２０と、ＤＦＢ半導体レーザ部３３０と、ＥＡ変調器部３４０と、導波路・光合波器部３５０とが設けられた半導体チップが示されている。
【００２０】
ＤＦＢ半導体レーザ部３３０は、ｎ−ＩｎＰクラッド層３０３上に設けられた活性層３０４と、活性層３０４上に設けられたガイド層３０５と、ガイド層３０５上に設けられたｐ−ＩｎＰクラッド層３０６と、ｐ−ＩｎＰクラッド層３０６上に設けられた電極３０７と、で構成される。ガイド層３０５には、ＥＢ（electron beam）描画により、回折格子が形成されている。
【００２１】
ＥＡ変調器部３４０は、吸収層３０８と、吸収層３０８上に設けられたｐ−ＩｎＰクラッド層３０６と、ｐ−ＩｎＰクラッド層３０６上に設けられた電極３０９と、で構成される。また、導波路・光合波器部３５０は、導波路（もしくは光合波器）のコア層３１０と、ノンドープのＩｎＰ層３１１と、で構成される。
【００２２】
ＤＦＢ半導体レーザ部３３０の中心部分には、発振波長の単一モードを実現するために、回折格子を四分の一波長だけ位相シフトした四分の一波長位相シフト３１２が設けられている。１つの半導体チップ内では、活性層３０４の組成は同一で、波長を変えるには回折格子のピッチを変えることにより行う。また、１つの半導体チップ内では、ＥＡ変調器の吸収層３０８の組成も同一である。
【００２３】
ＤＦＢ半導体レーザ部３３０の後方には受光器部３２０が設けられており、受光器部３２０は、ｎ−ＩｎＰクラッド層３０３上に、受光層３１３と、上部クラッド層３１４と、電極３１５とが設けられて構成されている。ここで通常、受光層３１３はコア層３１０と、上部クラッド層３１４はＩｎＰ層３１１と同一の組成であるが、受光層３１３を吸収層３０８と、上部クラッド層３１４をｐ−ＩｎＰクラッド層３０６と同じ組成にしても良ければ、受光層３１３を活性層３０４及びガイド層３０５と同じ組成にしても構わない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２０１３−２５８３３６号公報
【非特許文献】
【００２５】
【非特許文献１】藤澤剛、金澤慈、石井啓之、川口悦弘、布谷伸浩、大木明、高畑清人、伊賀龍三、狩野文良、大橋弘美、「次世代100GbEトランシーバ用モノリシック集積光源」電子情報通信学会  信学技報、2011年11月、OCS2011-68、OPE2011-106、LQE2011-10、pp.77-80
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
さて、図１に示す従来の波長多重光送信器モジュール及び図２に示す従来の集積波長多重光送信器モジュールは有用ではあるものの、チャーピングの問題が残る。チャーピングの問題を解決するために、図４に示すような、ＥＡ−ＤＦＢに、さらに半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor Optical Amplifier）を集積した構造がある（例えば特許文献１参照）。
【００２７】
このようなＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢにおいては、通常、ＳＯＡの長さはＤＦＢレーザの例えば１／６程度であって、ＳＯＡの組成とＤＦＢレーザの組成は同じである（ただし、ＳＯＡには回折格子はない）。ＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢでは、制御端子数の増加を防ぐため、同一端子を用いてＤＦＢレーザ部及びＳＯＡ部を制御してそれぞれの電流注入を行っている（ＳＯＡとＤＦＢレーザに流れる電流は、ＳＯＡとＤＦＢレーザの抵抗比によって配分される）。図４に示すＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢを用いることで、チャーピングの問題を解決できるとともに、ＳＯＡによって変調光を増幅することもできる。
【００２８】
図５は図２に示すＬＡＮ−ＷＤＭの構成に図４に示すＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢを適用した構成を示す図である。図５に示す構成では、図２に示すＥＡ−ＤＦＢ２１１0〜２１１3に、ＳＯＡ４１８0〜４１８3が追加されてＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢ４１１0〜４１１3を構成している。図示していないが、図５に示す構成では、ＤＦＢレーザ４１３0とＳＯＡ４１８0、ＤＦＢレーザ４１３1とＳＯＡ４１８1、ＤＦＢレーザ４１３2とＳＯＡ４１８2、ＤＦＢレーザ４１３3とＳＯＡ４１８3は、それぞれ同一端子から駆動電流が供給されるようになっている。
【００２９】
各受光器４１２0〜４１２3は、各ＤＦＢレーザ４１３0〜４１３3の後方（受光器４１２側）に出力される光の光強度のモニタを行う。モニタした光強度が低下したらＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢ４１１0〜４１１3の駆動電流を増加するようにフィードバックをかけ、光強度が増加したら駆動電流を減少するようにフィードバックをかけることでＡＰＣが可能となる。
【００３０】
図５に示す構成によると、同一ウエハ上にアレイ化することにより、ステッパーの精度で素子を配置できるため、個別素子を並べることと比較して実装を簡便化し実装歩留りを高めることができる。また、個別素子を並べる方法では、将来的な目的としての例えば４００Ｇの８波（５０Ｇｂ／ｓの８波長）を使用することを考えた場合に、個別素子を８つ並べることは非現実的であって目的達成が困難であるが、図５に示す構成を用いることにより目的達成が可能となる。
【００３１】
図６は、図５に示す構成に係る、受光器、ＤＦＢレーザ、ＥＡ変調器、ＳＯＡおよび導波路・光合波器が形成された半導体チップの断面図を示す。図６に示す半導体構造は、図３に示す半導体構造のＥＡ変調器部３４０と導波路・光合波器部３５０との間にＳＯＡ部が加わった構造に対応している。図６に示すように、ＳＯＡ部５６０は、ｎ−ＩｎＰクラッド層５０３上に、活性層５６１と、ガイド層５６２と、電極５６３とが設けられて構成されている。ＥＡ変調器部５４０の電極５０９には、バイアスＴが接続されている。活性層５６１は、活性層５０４と同一組成で構成することができ、ガイド層５６２はガイド層５０５と同一組成で構成することができる。
【００３２】
しかしながら、図５に示す構成では、各受光器４１２0〜４１２3はＤＦＢレーザ４１３0〜４１３3のモニタしかしていない一方で、フィードバックはＤＦＢレーザ４１３0〜４１３3とＳＯＡ４１８0〜４１８3の両方にかかる。従って、ＳＯＡ４１８0〜４１８3が劣化してＳＯＡ４１８0〜４１８3の増幅率が下がった場合は、結果として光出力強度が低下しているにもかかわらず、フィードバックがかからないことになってしまうため、ＡＰＣがうまくかからないという問題があった。
【００３３】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ＤＦＢレーザとＳＯＡの双方をモニタし、ＡＰＣのフィードバックを確立することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
本発明の一実施形態に係る波長多重光送信器は、複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢであって、ＤＦＢレーザと、前記ＤＦＢレーザに接続されたＥＡ変調器と、前記ＥＡ変調器に接続されたＳＯＡと、を含む、複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢと、前記複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢの各々の前記ＳＯＡから出射された複数の信号光を合波して波長多重光を出力する光合波器と、を備えた波長多重光送信器であって、前記複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢにおける前記ＤＦＢレーザの発振波長及び前記ＳＯＡの利得はそれぞれ異なり、前記複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢの各々において、前記ＤＦＢレーザと前記ＳＯＡとが単一の制御端子によって駆動され、前記波長多重光送信器は、前記複数のＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢの前記ＥＡ変調器に接続され、前記ＤＦＢレーザからの出力光と、前記ＳＯＡからの自然放出光とにより前記ＥＡ変調器で発生した受光電流をモニタするための電流モニタをさらに備え、前記電流モニタにおける前記受光電流のモニタ結果に基づいて、前記単一の制御端子によって駆動される前記ＤＦＢレーザ及び前記ＳＯＡへの駆動電流を調整することを特徴とする。
【００３５】
本発明の一実施形態に係る波長多重光送信器の制御方法は、請求項１に記載の波長多重光送信器において、前記電流モニタにおける前記受光電流のモニタ結果において、
受光電流が大きくなった場合には、前記ＤＦＢレーザと前記ＳＯＡの両方の駆動電流を下げるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によると、ＤＦＢレーザとＳＯＡの両方を同時にモニタするとともに、ＤＦＢレーザとＳＯＡの両方にフィードバックをかけることができ、良好なＡＰＣ動作が可能な波長多重光送信器及びその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ＡＰＣを行うための従来の光強度のモニタ方法を説明する図である。
【図２】１００ＧｂＥで使用される、従来の波長多重光送信器モジュールの構成を示す図である。
【図３】受光器、ＤＦＢレーザ、ＥＡ変調器および導波路・光合波器が形成された半導体チップの断面図である。
【図４】ＥＡ−ＤＦＢレーザにＳＯＡを集積した構造を示す図である。
【図５】図２に示す構成にＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢを適用した構成を示す図である。
【図６】図５に示す構成に係る、受光器、ＤＦＢレーザ、ＥＡ変調器、ＳＯＡおよび導波路・光合波器が形成された半導体チップの断面図である。
【図７】本発明に係る波長多重光送信器を利用した波長多重光送信器モジュールの構成を示す図である。
【図８】図７に示す波長多重光送信器の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明に係る波長多重光送信器について、詳細に説明する。
【００４１】
図７は、本発明に係る波長多重光送信器を利用した波長多重光送信器モジュールの構成を示す。図７には、１つの半導体チップである波長多重光送信器６１０と、空間光学系６２０とを備え、光ファイバ６３０に接続された波長多重光送信器モジュール６００が示されている。波長多重光送信器６１０及び光ファイバ６３０は、空間光学系６２０を介して光学的に結合している。
【００４２】
波長多重光送信器６１０は、ＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢ６１１0〜６１１3と、１つの多モード干渉（ＭＭＩ）型の４対１の光合波器６１６と、ＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢ６１１0〜６１１3及び光合波器６１６をそれぞれ接続する入力導波路６１５0〜６１５3と、光合波器６１６の出力導波路６１７と、を含む。ＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢ６１１0〜６１１3は、それぞれ、ＤＦＢレーザ６１３0〜６１３3と、ＥＡ型光変調器６１４0〜６１４3と、ＳＯＡ６１８0〜６１８3とが集積されている。ＤＦＢレーザＤＦＢレーザ６１３0〜６１３3とＳＯＡ６１８0〜６１８3は、それぞれ同一端子によって駆動されている。図７に示す波長多重光送信器の構造は、図５に示す波長多重光送信器４１０から受光器４１２0〜４１２3を無くした構造に対応している。
【００４３】
図８は、図７に示す波長多重光送信器６１０の断面図である。図８に示すように、本発明に係る波長多重光送信器６１０では、図６に示す構造から受光器部５２０を無くす代わり、ＥＡ変調器部７４０の電極７０９とバイアス電圧の入力部との間に電流モニタ７７０を設けている。
【００４４】
さて、ＥＡ変調器部７４０には逆方向バイアスが印加されるため、光を入力していない状態では、バイアス電圧を印加しても電流はほとんど流れない（例えば０．０１ｍＡ以下）。一方で、ＥＡ変調器は、光を吸収して（損失を増やすことで）変調を行う変調器であるため、ＥＡ変調器部７４０は受光器のように動作する。すなわち、一定強度の光（例えば３ｄＢｍ）が入力され、変調するための電圧（バイアス電圧＋変調電圧）が印加されると、ＥＡ変調器部７４０では例えば１０ｍＡ程度の受光電流が生じる。
【００４５】
ＳＯＡ部７６０は、後方から（ＤＦＢレーザからＥＡ変調器を経由して）入射する光を増幅して、前方には当該増幅した光と自然放出光（ＡＳＥ：amplified spontaneous emission）を出力する一方で、後方にはＡＳＥを出力する。従って、ＥＡ変調器部７４０の吸収層７０８にはＤＦＢレーザ部７２０からの出力光と、ＳＯＡ部７６０からのＡＳＥの両方が入力される。
【００４６】
上述のようにＥＡ変調器部７４０は受光器として動作するため、受光によって生じる受光電流はＥＡ変調器部７４０の電極７０９とバイアス電圧の入力部との間に設けた電流モニタ７７０によってモニタすることができる。この受光電流のモニタ結果によって、ＡＰＣのフィードバックを行うことができる。すなわち、例えば受光電流が大きくなった（光強度が増加した）場合には、ＤＦＢレーザ部７２０とＳＯＡ部７６０の両方の駆動電流を下げるように制御することができる。
【００４７】
これによって、ＤＦＢレーザ部７２０とＳＯＡ部７６０の両方を同時にモニタするとともに、ＤＦＢレーザ部７２０とＳＯＡ部７６０の両方にフィードバックをかけることができ、良好なＡＰＣ動作が可能になる。
【００４８】
尚、本発明では、ＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢが４台、光合波器としてＭＭＩ型４対１光合波器の例を説明したが、ＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢの数、光合波器の分岐数は上記に捕われない。つまり、ＳＯＡ集積ＥＡ−ＤＦＢの数は例えば２台、８台、１６台もしくはそれ以上でも差支えなく、光合波器は２対１、８対１、１６対１でも構わない。また光合波器としてはＭＭＩ型に捕われるものではなく、方向性結合器、Ｙ分岐、マッハ・ツエンダ、誘電体多層膜フィルタ、アレイ導波路格子型、もしくはその組み合わせでも構わない。
【００４９】
通常、各ｌａｎｅの波長は、
ｌａｎｅ０：１２９４．５３−１２９６．５９ｎｍ
ｌａｎｅ１：１２９９．０２−１３０１．０９ｎｍ
ｌａｎｅ２：１３０３．５４−１３０５．６３ｎｍ
ｌａｎｅ３：１３０８．０９−１３１０．１９ｎｍ
の範囲にあり、またＥＡ変調器による変調レートは２５Ｇｂ／ｓもしくは２８Ｇｂ／ｓであるが、本発明は上記に捕われるものではない。ＥＡ−ＤＦＢの台数が変化すれば、ｌａｎｅの数も間隔も変わるからである。
【００５０】
また、通常、波長多重光送信器モジュールは２５Ｇｂ／ｓ×４波長＝１００Ｇｂ／ｓで使用されるが、例えば５０Ｇｂ／ｓ×８波長＝４００Ｇｂ／ｓ、２５Ｇｂ／ｓ×１６波長＝４００Ｇｂ／ｓ、１０Ｇｂ／ｓ×１０波長＝１００Ｇｂ／ｓで使用しても構わない。さらに、上記実施例では、ｌａｎｅ０−３を上から順番に設定した例を説明したが、ｌａｎｅの順番は任意であり、上記説明に捕われるものではない。また上記ではＤＦＢレーザの長さ、ＥＡ変調器の長さ、ＳＯＡの長さを各レーンで同じとして説明したが、それぞれの長さは各レーンで異なっても構わない。また上記ではＤＦＢレーザ、ＥＡ変調器、ＳＯＡの組成を各レーンで同じとして説明したが、各レーンで組成が異なっても構わない。
【００５１】
また上記では、ＤＦＢレーザ、ＥＡ変調器、ＳＯＡ、導波路、光合波器のすべてが同一の半導体基板上に設けた例を説明したが、これに捕われるものではない。例えばＤＦＢレーザ、ＥＡ変調器、ＳＯＡを同じ半導体基板上の設け、導波路は光合波器をシリコン基板上の石英系導波路やシリコン導波路等で作ったりしても構わない。さらにはＤＦＢレーザ、ＥＡ変調器、ＳＯＡが同一半導体基板上になく、それぞれが別の基板上にあっても構わない。
【図１】
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【図２】
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【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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