(57)【要約】【課題】相互吸収変調効果を利用することで、光−電気変換装置を不要にするとともに、高周波用電気回路を不要とする。【解決手段】分岐部２０、変調部３０、入力合波部２５、多重部５０及び遅延部４０を備える。分岐部は、周期Ｔの光クロック信号を第１〜２ｎのクロック信号（ｎは１以上の整数）に分岐する。変調部は、第１〜２ｎの変調器を備えて構成される。第ｋの変調器（ｋは１以上２ｎ以下の整数）は、第ｋのクロック信号と、第ｋの光データ信号との相互吸収変調効果により、第ｋの光変調信号を生成する。入力合波部は、第１〜２ｎの入力合波器を備えて構成され、第ｋの入力合波器は、第ｋの光データ信号及び第ｋのクロック信号を第ｋの変調器に送る。多重部は、変調部で生成された第１〜２ｎの光変調信号を合波して、光時分割多重信号を生成する。遅延部は、第１〜２ｎの光変調信号の順次の光変調信号の間に、それぞれＴ／２ｎの時間差を与える。【選択図】図１
2008085585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期Ｔの光クロック信号を第１〜２ｎのクロック信号（ｎは１以上の整数）に分岐する分岐部と、
第１〜２ｎのクロック信号のそれぞれに対して強度変調を与えることにより、第１〜２ｎの光変調信号を生成する変調部と、
第１〜２ｎの光データ信号を前記変調部へ送る入力合波部と、
前記第１〜２ｎの光変調信号を合波して、光時分割多重信号を生成する多重部と、
第１〜２ｎの光変調信号の順次の光変調信号の間に、それぞれＴ／２ｎの時間差を与える遅延部と
を備える光素子集積モジュールであって、
前記変調部は、第１〜２ｎの変調器を備えて構成され、第ｋの変調器（ｋは１以上２ｎ以下の整数）は、第ｋのクロック信号と、前記第ｋの光データ信号との相互吸収変調効果により、第ｋの光変調信号を生成し、
前記入力合波部は、第１〜２ｎの入力合波器を備えて構成され、第ｋの入力合波器は、第ｋの光データ信号及び第ｋのクロック信号を合波して第ｋの変調器に送る
ことを特徴とする光素子集積モジュール。
【請求項２】
前記第１〜２ｎの入力合波器は、それぞれハーフミラーで構成され、
前記第ｋの入力合波器は、前記第ｋの光データ信号を反射させて前記第ｋの変調器に送り、及び、前記第ｋのクロック信号を透過させて前記第ｋの変調器に送る
ことを特徴とする請求項１に記載の光素子集積モジュール。
【請求項３】
前記第１〜２ｎの変調器の光軸は、同一の基準平面内に設けられ、
前記第１〜２ｎの光データ信号は、それぞれ前記基準平面内に設けられた第１〜２ｎの光データ信号入力端子から前記入力合波部に入力される
ことを特徴とする請求項２に記載の光素子集積モジュール。
【請求項４】
前記第１〜２ｎの変調器の光軸は、同一の基準平面内に設けられ、
前記第１〜２ｎの光データ信号は、それぞれ前記基準平面に対して直角に設けられた第１〜２ｎの光データ信号入力端子から前記入力合波部に入力される
ことを特徴とする請求項２に記載の光素子集積モジュール。
【請求項５】
前記第１〜２ｎの変調器の光軸は、同一の基準平面内に設けられ、
前記第１〜２ｎの入力合波器は、それぞれ光軸に沿って入射した光に対する反射及び透過の固有境界波長λｔｈ０を有する帯域フィルタで構成され、
前記第１〜２ｎの入力合波器の光軸は、前記基準平面に対して角度θで傾いていて、
前記第１〜２ｎの入力合波器を構成する帯域フィルタの前記基準平面内を伝播する光に対する反射及び透過の境界波長λｔｈ（＝λｔｈ０／ｃｏｓθ）が、光クロック信号の波長λｃｌと光データ信号の波長λｄの間の値であり、
前記第１〜２ｎの光データ信号は、前記基準平面に対して２×θの角度に設けられた第１〜２ｎの光データ信号入力端子から前記入力合波部に入力される
ことを特徴とする請求項１に記載の光素子集積モジュール。
【請求項６】
周期Ｔの光クロック信号を第１〜２ｎのクロック信号（ｎは１以上の整数）に分岐する分岐部と、
第１〜２ｎのクロック信号のそれぞれに対して強度変調を与えることにより、第１〜２ｎの光変調信号を生成する変調部と、
第１〜２ｎの光データ信号を前記変調部へ送る入力合波部と、
前記第１〜２ｎの光変調信号を合波して、光時分割多重信号を生成する多重部と、
第１〜２ｎの光変調信号の順次の光変調信号の間に、それぞれＴ／２ｎの時間差を与える遅延部と
を備える光素子集積モジュールであって、
前記変調部は、第１〜２ｎの変調器を備えて構成され、第ｋの変調器（ｋは１以上２ｎ以下の整数）は、第ｋのクロック信号と、前記第ｋの光データ信号との相互吸収変調効果により、第ｋの光変調信号を生成し、
前記入力合波部は、第１〜２ｎの入力合波器を備えて構成され、第ｋの入力合波器は、第ｋの光データ信号を第ｋの変調器に送る
ことを特徴とする光素子集積モジュール。
【請求項７】
前記第１〜２ｎの入力合波器は、それぞれハーフミラーで構成され、
前記第ｋの入力合波器は、前記第ｋの光データ信号を反射させて前記第ｋの変調器に送り、前記第ｋの光変調信号を透過させて前記多重部へ送る
ことを特徴とする請求項６に記載の光素子集積モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光分岐器などの光受動素子、及び光変調器などの光能動素子を集積することによって形成される光素子集積モジュールであって、特に光時分割多重通信における光パルス信号を多重化する光素子集積モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットの普及等により通信需要が急速に増大している。それに対応して光処理ノード間を光ファイバで接続して構成される、高速かつ大容量の光通信ネットワークが整備されつつある。この光通信ネットワークで使用されている光処理ノードは、接続されている光ファイバから受信した光信号を光−電気変換により電気信号に変換し、この電気信号で信号処理を行った後、電気−光変換により光信号に変換して、光ファイバに送り出す構成となっている。
【０００３】
図８を参照して、光処理ノードで用いられている、光時分割多重（ＯＴＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ  ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）モジュールについて説明する。このＯＴＤＭモジュール１１０は、４つの電界吸収型半導体光変調器（ＥＡＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１３０ａ〜１３０ｄを備えている。光クロック信号入力端子１６１から入力された光クロック信号は、３つのハーフミラー１２１、１２２ａ及び１２２ｂで４分岐された後、それぞれＥＡＭ１３０ａ〜１３０ｄに送られる。各ＥＡＭ１３０ａ〜１３０ｄは、電気信号であるデータ信号で光クロック信号を変調して、光変調信号を生成する。ＥＡＭ１３０ａ〜１３０ｄで生成された光変調信号は、遅延器１４０ａ〜１４０ｃで所定の遅延を与えられた後、３つのハーフミラー１５２ａ、１５２ｂ及び１５２ｃで多重される。多重の結果得られるＯＴＤＭ信号が、出力端子１６５から出力される（例えば、特許文献１、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２６７２５号公報
【非特許文献１】ＥＡＭを用いた１６０Ｇｂｉｔ／ｓ超高速光時分割多重／分離技術」村井仁著、Ｏ  Ｐｌｕｓ  Ｅ  2005年5月号  Ｖｏｌ．２７  ＮＯ．５、ｐｐ．５３５−５４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光処理ノードに入力された４つの光データ信号の光時分割多重を、特許文献１又は非特許文献１に記載されているＯＴＤＭモジュールを用いて行う場合、電気信号で光クロック信号を変調する必要がある。このため、光データ信号を一度電気信号に変換するための、光−電気変換装置が必要になる。また、高データレートの光データ信号に対しては、ＥＡＭに入力される電気信号の周波数が高くなるので、ＥＡＭに高周波電気信号を入力するための高周波用電気回路が必要となる。
【０００５】
そこで、この出願に係る発明者が鋭意研究を行ったところ、ＯＴＤＭモジュールに相互吸収変調効果（ＸＡＭ）を利用できることを見出した（例えば、ＩＥＥＥ  ＰＴＬ、Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．９，  Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ（２００５））。相互吸収変調効果によれば、可飽和吸収体にバイアス電圧を印加しておくと、当該バイアス電圧が印加された領域に入力された光が弱い間は、可飽和吸収体が光の吸収体として作用し、光が強くなるとそれ以上光を吸収できなくなり透明になる。つまり、オン状態の光信号が光クロック信号と同時に入力されている場合は、光クロック信号が可飽和吸収体を透過し、光信号が入力されていない場合は、光クロック信号は吸収されることになる。
【０００６】
この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、ＸＡＭを利用することで、光−電気変換装置が不要になるとともに、高周波用電気回路が不要となる光素子集積モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するために、この発明の光素子集積モジュールは、分岐部と、変調部と、入力合波部と、多重部と、遅延部とを備えて構成される。分岐部は、周期Ｔの光クロック信号を第１〜２ｎのクロック信号（ｎは１以上の整数）に分岐する。
【０００８】
変調部は、第１〜２ｎのクロック信号のそれぞれに対して強度変調を与えることにより、第１〜２ｎの光変調信号を生成する。入力合波部は、第１〜２ｎの光データ信号を変調部へ送る。
【０００９】
多重部は、変調部で生成された第１〜２ｎの光変調信号を合波して、光時分割多重信号を生成する。遅延部は、第１〜２ｎの光変調信号の順次の光変調信号の間に、それぞれＴ／２ｎの時間差を与える。
【００１０】
ここで、変調部は、第１〜２ｎの変調器を備えて構成される。第ｋの変調器（ｋは１以上２ｎ以下の整数）は、第ｋのクロック信号と、第ｋの光データ信号との相互吸収変調効果により、第ｋの光変調信号を生成する。また、入力合波部は、第１〜２ｎの入力合波器を備えて構成され、第ｋの入力合波器は、第ｋの光データ信号及び第ｋのクロック信号を合波して第ｋの変調器に送る。
【００１１】
この発明の光素子集積モジュールの好適な実施形態によれば、第１〜２ｎの入力合波器を、それぞれハーフミラーで構成するのが良い。
【００１２】
ハーフミラーで構成される第ｋの入力合波器は、第ｋの光データ信号を反射させて第ｋの変調器に送り、及び、第ｋのクロック信号を透過させて第ｋの変調器に送る。
【００１３】
上述した光素子集積モジュールの実施にあたり、好ましくは、第１〜２ｎの変調器の光軸は、同一の基準平面内に設けられ、第１〜２ｎの光データ信号は、それぞれ基準平面内に設けられた第１〜２ｎの光データ信号入力端子から入力合波部に入力されるのが好適である。
【００１４】
また、上述した光素子集積モジュールの実施にあたり、第１〜２ｎの光データ信号は、それぞれ基準平面に対して直角に設けられた第１〜２ｎの光データ信号入力端子から入力合波部に入力される構成にしても良い。
【００１５】
また、この発明の光素子集積モジュールの他の好適な実施形態によれば、第１〜２ｎの変調器の光軸は、同一の基準平面内に設けられ、第１〜２ｎの入力合波器は、それぞれ光軸に沿って入射した光に対する反射及び透過の固有境界波長λｔｈ０を有する帯域フィルタで構成されるのが良い。
【００１６】
第１〜２ｎの入力合波器の光軸は、基準平面に対して角度θで傾いていて、第１〜２ｎの入力合波器を構成する帯域フィルタの基準平面内を伝播する光に対する反射及び透過の境界波長λｔｈ（＝λｔｈ０／ｃｏｓθ）が、光クロック信号の波長λｃｌと光データ信号の波長λｄの間の値である。第１〜２ｎの光データ信号は、基準平面に対して２×θの角度に設けられた第１〜２ｎの光データ信号入力端子から入力合波部に入力される。
【発明の効果】
【００１７】
この発明の光素子集積モジュールによれば、相互吸収変調効果（ＸＡＭ）を利用することにより、光クロック信号を、光データ信号で変調するので、光−電気変換装置が不要になる。また、相互吸収変調効果による強度変調を行う変調器には、バイアス電圧が印加されるだけであり、高周波電気信号は入力されない。従って、高周波用電気回路が不要になる。
【００１８】
また、光素子集積モジュールを空間結合系で構成することにより、従来の空間結合系の光素子モジュールと同様に、搬送波の位相の調整を容易に行うことができる。
【００１９】
さらに、光合波器をハーフミラーで構成して、光データ信号を、基準平面に対して直角の方向から、すなわち光素子モジュールの上面又は下面から入射する構成にすると、多重数が増えた場合であっても、光素子モジュールのサイズを大きくすることなくコンパクトにすることができる。
【００２０】
また、光合波器を、帯域フィルタを用いて構成して、帯域フィルタの反射及び透過特性を利用すると、ハーフミラーを用いるのに比べて、光合波器での光損失を低減することができる。そのため、光データ信号、光クロック信号、時分割多重光信号等に対する増幅率を低く抑えることができ、低消費電力化につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の位置、大きさ及び配置関係についてはこの発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００２２】
（光素子集積モジュール）
図１及び図２を参照して、この発明の光素子集積モジュールについて説明する。図１は、光素子集積モジュールにおける信号処理を説明するための概略図である。ここでは、光素子集積モジュールとして光時分割多重（ＯＴＤＭ：Ｏｐｔｉｃａｌ  ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）のモジュールを例にとって説明する。図２は、信号処理のタイミングチャートである。図２では、横軸に時間を取って示し、縦軸に光強度を取って示している。
【００２３】
光素子集積モジュール（ＯＴＤＭモジュール）１０は、分岐部２０、入力合波部２５、変調部３０、遅延部４０及び多重部５０を備えて構成される。
【００２４】
光素子集積モジュール１０には、外部から第１〜２ｎの光データ信号（図中、矢印Ｓ１１１−１〜２ｎで示す。）が並列に入力される。ここで、ｎは１以上の整数である。
【００２５】
光素子集積モジュール１０に外部から入力された周期Ｔ［ｓ］の光クロック信号Ｓ１０１は、分岐部２０で第１〜２ｎのクロック信号（図中、矢印Ｓ１０３−１〜２ｎで示す。）に分岐された後、入力合波部２５に送られる。
【００２６】
入力合波部２５は、第１〜２ｎのクロック信号Ｓ１０３−１〜２ｎ及び第１〜２ｎの光データ信号（図中、矢印Ｓ１１１−１〜２ｎで示す。）を合波して変調部３０に送る。入力合波部２５は、第１〜２ｎの入力合波器２６−１〜２ｎを備えて構成される。これら第１〜２ｎの入力合波器２６−１〜２ｎには、上述の第１〜２ｎの光データ信号Ｓ１１１−１〜２ｎが、一対一の関係でそれぞれ入力される。また、分岐された第１〜２ｎのクロック信号Ｓ１０３−１〜２ｎも、第１〜２ｎの入力合波器２６−１〜２ｎに一対一の関係で、それぞれ入力される。
【００２７】
従って、第１の入力合波器２６−１は、第１のクロック信号Ｓ１０３−１と第１の光データ信号Ｓ１１１−１を変調部３０へ送る。同様に、第ｋの入力合波器２６−ｋは、第ｋのクロック信号Ｓ１０３−ｋと第ｋの光データ信号Ｓ１１１−ｋを合波して変調部３０へ送る。ここで、ｋは１以上２ｎ以下の整数である。
【００２８】
ここで、クロック信号Ｓ１０１の周波数と、第１〜２ｎの光データ信号Ｓ１１１−１〜２ｎのデータレートは一致するように設定される。例えば、第１〜２ｎの光データ信号Ｓ１１１−１〜２ｎのデータレートが１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］の場合、クロック信号Ｓ１０１の周波数は、１０［ＧＨｚ］に設定される。また、クロック信号Ｓ１０１と、第１〜２ｎの光データ信号Ｓ１１１−１〜２ｎとは、第１〜２ｎの入力合波器２６−１〜２ｎに同期して入力される。
【００２９】
変調部３０は、第１〜２ｎの変調器３１−１〜２ｎを備えて構成され、第１〜２ｎのクロック信号のそれぞれに対して強度変調を与えることにより、光変調信号Ｓ１０７を生成する。第ｋの変調器３１−ｋは、第ｋの光クロック信号Ｓ１０３−ｋを、既に説明した相互吸収変調効果（ＸＡＭ）により強度変調して、光変調信号（図中、矢印Ｓ１０７−ｋで示す。）を生成する。第１〜２ｎの変調器３１−１〜２ｎは、電界吸収型半導体光変調器（ＥＡＭ）などの可飽和吸収体を備える部品で構成される。これら第１〜２ｎの変調器３１−１〜２ｎは、第１〜２ｎの入力合波器２６−１〜２ｎに一対一の関係で接続されている。
【００３０】
可飽和吸収体に例えば−１．２Ｖのバイアス電圧を印加した状態では、入力される光データ信号がオン状態、すなわち光データ信号が示すデータが“１”のときは、それ以上可飽和吸収体が光を吸収することができない状態、すなわち透明状態になる。一方、入力される光データ信号がオフ状態、すなわち光データ信号が示すデータが“０”のときは、入射された光が吸収される状態、すなわち不透明状態になる。
【００３１】
光データ信号Ｓ１１１とともに入力される光クロック信号Ｓ１０３は、可飽和吸収体が透明状態のときは変調器３１を透過し、一方、可飽和吸収体が不透明状態のときは変調器３１を透過しない。この結果、変調器３１は、光クロック信号Ｓ１０３を光データ信号Ｓ１１１のオン状態またはオフ状態に応じて強度変調させて、光パルス信号である光変調信号Ｓ１０７を生成することができる。
【００３２】
ここで、光パルス信号との表現は、光パルス列を光変調して得られる、送信データを示す２値デジタル信号を反映した光パルス列を意味する場合にのみ使用するものとする。一方、光パルス列との表現は、規則正しい一定の時間間隔で光パルスが並ぶ光パルス列を指すものとして用いる。
【００３３】
分岐部２０で分岐された第１〜２ｎのクロック信号Ｓ１０３−１〜２ｎは、それぞれ同じ長さの光路を伝播して、同時に第１〜２ｎの変調器３１−１〜２ｎに入力される。また、第１〜２ｎの変調器３１−１〜２ｎで生成された第１〜２ｎの光変調信号Ｓ１０７−１〜２ｎは、それぞれ同じ長さの光路を伝播して、遅延部４０に入力される。従って、遅延部４０に入力される第１〜２ｎの光変調信号Ｓ１０７−１〜２ｎの間に時間差は無い、すなわち同期している。
【００３４】
遅延部４０は、第１〜２ｎの光変調信号Ｓ１０７−１〜２ｎの順次の光変調信号の間で、光路長を変えることにより、それぞれＴ／２ｎ［ｓ］の時間差を与える。遅延部４０でそれぞれ所定の遅延を与えられた光変調信号（図中、矢印Ｓ１０９−１〜２ｎで示す。）は、多重部５０へ送られる。
【００３５】
ここでは、遅延部４０を変調部３０と多重部５０の間に設ける例について説明したが、この例に限定されない。変調部３０に入力される光クロック信号Ｓ１０３と光データ信号Ｓ１１１が同期していれば良く、例えば、遅延部４０を入力合波部２５と変調部３０の間に設けて、光クロック信号Ｓ１０３と光データ信号Ｓ１１１に所定の遅延を与えた後に、変調する構成としても良い。
【００３６】
多重部５０は、遅延を受けた第１〜２ｎの光変調信号Ｓ１０９−１〜２ｎを合波して、光時分割多重信号（図中、矢印Ｓ１１５で示す。）を生成する。
【００３７】
ここで、ｎが２の場合、光クロック信号Ｓ１０１として、１０ＧＨｚのＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）光信号が入力され（図２（Ａ））、光データ信号Ｓ１１１として、それぞれ１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］のＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）光信号が入力される（図２（Ｂ））と、ＯＴＤＭ信号として４０［Ｇｂｉｔ／ｓ］のＲＺ光信号を生成することができる。ここでは、第１〜４の光データ信号Ｓ１１１−１〜４は、ＮＲＺ光信号とし、その送信データが「１、１、１、０、１、１」であるものとする。
【００３８】
ＸＡＭにより得られる光変調信号Ｓ１０７は、送信データである２値デジタル信号を反映した光パルス信号となる（図２（Ｃ））。
【００３９】
第１の光変調信号Ｓ１０７−１は、遅延部４０で所定の遅延を受けることなく、多重部５０へ送られる。第２の光変調信号Ｓ１０７−２は、遅延部４０で第１の光変調信号Ｓ１０７−１に対してＴ／４［ｓ］の遅延を受けた後、多重部５０へ送られる（図２（Ｄ））。第３の光変調信号Ｓ１０７−３は、遅延部４０で第１の光変調信号Ｓ１０７−１に対してＴ／２［ｓ］の遅延を受けた後、多重部５０へ送られる（図２（Ｅ））。第４の光変調信号Ｓ１０７−４は、遅延部４０で第１の光変調信号Ｓ１０７−１に対して３Ｔ／４［ｓ］の遅延を受けた後、多重部５０へ送られる（図２（Ｆ））。この結果、第１〜４の光変調信号Ｓ１０７−１〜４の順次の光変調信号の間に、それぞれＴ／４［ｓ］の時間差が与えられる。
【００４０】
これらの第１〜４の光変調信号Ｓ１０９−１〜４が、多重部５０で多重されると、４多重された４０［Ｇｂｉｔ／ｓ］のＲＺ光信号を生成することができる（図２（Ｇ））。
【００４１】
ここでは、光データ信号としてＮＲＺ光信号が入力された例について説明したが、ＲＺ光信号を入力しても良い。
【００４２】
なお、光素子集積モジュールから出力される信号には、４０［Ｇｂｉｔ／ｓ］のＯＴＤＭ信号のほかに、１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］など、他の周期の成分が含まれるので、これをバンドパスフィルタ８０で除去するのが良い。また、バンドパスフィルタ８０を透過したＯＴＤＭ信号については、必要に応じて、光増幅器７５で増幅することができる。さらに、入力合波部２５に供給される光データ信号Ｓ１１１−１〜２ｎを、光データ信号Ｓ１１１−１〜２ｎのそれぞれがオン状態のときに変調器２６を透明にするのに必要な強度に増幅するために、各光データ信号ごとに光増幅器７０−１〜２ｎを備える構成にしても良い。
【００４３】
ここで、バンドパスフィルタ８０及び光増幅器７０−１〜２ｎ及び７５は任意好適な従来周知のものを用いることができる。例えば光増幅器７０−１〜２ｎ及び７５として、エルビウム添加光ファイバ増幅器（ＥＤＦＡ：Ｅｒｂｉｕｍ−Ｄｏｐｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）を用いることができる。
【００４４】
図１では、バンドパスフィルタ８０及び光増幅器７０−１〜２ｎ及び７５を、ＯＴＤＭモジュール外に備える構成例を示したが、これらを、ＯＴＤＭモジュール内に設ける構成としても良い。
【００４５】
この発明の光素子集積モジュールによれば、ＸＡＭを利用することにより、光クロック信号を、光データ信号で変調するので、従来必要であった光−電気変換装置が不要になる。また、ＥＡＭには、バイアス電圧が印加されるだけであり、高周波電気信号は入力されない。従って、高周波用電気回路が不要になる。
【００４６】
さらに、光素子集積モジュールを空間結合系で構成するので、従来の空間結合系の光素子モジュールと同様に、搬送波の位相の調整を容易に行うことができる。
【００４７】
（第１実施形態）
図３を参照して、第１実施形態の光素子集積モジュールについて説明する。
【００４８】
図３は、第１実施形態の光素子集積モジュールの概略構成図である。ここでは、ｎが１、すなわち２多重のＯＴＤＭモジュールの例につき説明するが、ｎは１に限定されるものではなく、２以上の整数にしても良い。
【００４９】
第１実施形態の光素子集積モジュール（ＯＴＤＭモジュール）では、分岐部は一つの分岐器２１で構成される。また、入力合波部は、第１の入力合波器２６−１と第２の入力合波器２６−２とで構成され、変調部は、第１の変調器３１−１と第２の変調器３１−２で構成される。さらに、遅延部及び多重部は、それぞれ一つの遅延器４１及び一つの多重器５１で構成される。
【００５０】
このＯＴＤＭモジュールは、支持体５の底板７上に、分岐器２１、第１の入力合波器２６−１、第２の入力合波器２６−２、第１の変調器３１−１、第２の変調器３１−２、遅延器４１及び多重器５１の各光学部品が設けられている。ここで、支持体５を、例えば底板７を六角形状の箱型に形成しておき、これに外部から光学部品を着脱自在に収容できる構造としてあるのが好ましい。この構成例では、支持体５の底板７を定盤として、この定盤に平行な面を基準平面とする。
【００５１】
各光学部品の光軸は、基準平面内に設けられ、ＯＴＤＭモジュール内を伝播する各光信号は、基準平面内の光路を伝播する。
【００５２】
ＯＴＤＭモジュールでは、上述の光学部品のほかに、ＯＴＤＭモジュール内を伝播する光の光路を変更するための光路変更器を備える場合がある。
【００５３】
図３は、第１の入力合波器２６−１と第１の変調器３１−１との間に、第１の入力側光路変更器３５−１を備え、第２の入力合波器２６−２と第２の変調器３１−２との間に、第２の入力側光路変更器３５−２を備え、第１の変調器３１−１と多重器５１との間に、第１の出力側光路変更器３７−１を備え、及び遅延器４１と多重器５１との間に第２の出力側光路変更器３７−２を備える例を示している。
【００５４】
ＯＴＤＭモジュールの支持体５には、光クロック信号入力端子６１と、第１の光データ信号入力端子６２−１及び第２の光データ信号入力端子６２−２と、光変調信号出力端子６５とが設けられている。光クロック信号入力端子６１は基準平面内に光クロック信号Ｓ１０１を導入し、第１の光データ信号入力端子６２−１及び第２の光データ信号入力端子６２−２は、基準平面内にそれぞれ第１の光データ信号Ｓ１１１−１及び第２の光データ信号Ｓ１１１−２を導入する。この光素子集積モジュールは、光信号が所要光学部品間の空間を伝播する、いわゆる空間結合型のモジュールである。
【００５５】
なお、光学部品間で空間結合を実現するために、各光学部品には、入力端及び出力端のいずれか一方または双方にレンズを備えるものがあるが、レンズについての説明及び図示は省略する。
【００５６】
ここで、分岐器２１、第１の入力合波器２６−１、第２の入力合波器２６−２及び多重器５１として、例えば、従来周知のハーフミラーを用いることができる。また、遅延器４１は、任意好適な従来周知の遅延調整器を用いることができる。例えば、特許文献１に記載されているように、２枚の平行平板ガラスを組み合わせてこの平行平板ガラスを光の伝播光路に対して傾けて光路調整を行うことができる。また、入力側光路変更器３５及び出力側光路変更器３７には、任意好適な従来周知の全反射ミラーを用いることができる。
【００５７】
光クロック信号Ｓ１０１は、分岐器２１で第１のクロック信号Ｓ１０３−１と第２のクロック信号Ｓ１０３−２とに２分岐される。２分岐された一方の第１のクロック信号Ｓ１０３−１は、第１の入力合波器２６−１に送られる。また、２分岐された他方の第２のクロック信号Ｓ１０３−２は、第２の入力合波器２６−２に送られる。
【００５８】
第１の光データ信号入力端子６２−１を経て光素子集積モジュールに入力された第１の光データ信号Ｓ１１１−１は、第１の入力合波器２６−１に送られる。この実施形態では、第１の入力合波器２６−１がハーフミラーで構成され、第１のクロック信号Ｓ１０３−１のうち、第１の入力合波器２６−１を透過する成分が、第１の入力側光路変更器３５−１で光路が変更された後、第１の変調器３１−１に送られる。また、第１の光データ信号Ｓ１１１−１のうち、第１の入力合波器２６−１で反射される成分が、第１の入力側光路変更器３５−１で光路が変更された後、第１の変調器３１−１に送られる。
【００５９】
第２の光データ信号入力端子６２−２を経て光素子集積モジュールに入力された第２の光データ信号Ｓ１１１−２は、第２の入力合波器２６−２に送られる。この実施形態では、第２の入力合波器２６−２がハーフミラーで構成され、第２のクロック信号Ｓ１０３−２のうち、第２の入力合波器２６−２を透過する成分が、第２の入力側光路変更器３５−２で光路が変更された後、第２の変調器３１−２に送られる。また、第２の光データ信号Ｓ１１１−２のうち、第２の入力合波器２６−２で反射される成分が、第２の入力側光路変更器３５−２で光路が変更された後、第２の変調器３１−２に送られる。
【００６０】
第１の変調器３１−１では、第１の光クロック信号Ｓ１０３−１と第１の光データ信号Ｓ１１１−１との相互吸収強度変調（ＸＡＭ）により、第１の光変調信号Ｓ１０７−１が生成される。また、第２の変調器３１−２では、第２の光クロック信号Ｓ１０３−２と第２の光データ信号Ｓ１１１−２とのＸＡＭにより、第２の光変調信号Ｓ１０７−２が生成される。
【００６１】
第１の光変調信号Ｓ１０７−１は、遅延器で所定の遅延を受けることなく、第１の出力側光路変更器３７−１で光路が変更された後、多重器５１へ送られる。一方、第２の光変調信号Ｓ１０７−２は、遅延器４１で第１の光変調信号Ｓ１０７−１に対してＴ／２［ｓ］の遅延を受けた後、第２の出力側光路変更器３７−２で光路が変更されて、然る後多重器５１へ送られる。
【００６２】
多重器５１は、第１の光変調信号Ｓ１０７−１及び第２の光変調信号Ｓ１０７−２を多重して、２逓倍の光時分割多重信号Ｓ１１５を生成して出力する。
【００６３】
ここでは、光クロック信号と光データ信号が同じ方向から変調器に入力される例について説明したが光クロック信号と光データ信号とは、同期して入力されればよく、その進行方向は問われない。すなわち、光クロック信号と光データ信号とを互いに異なる方向から変調器に入力しても良い。
【００６４】
この場合、図３を参照して説明した構成例の光クロック信号入力端子と、出力端子の機能を入れ替えて、出力端子から光クロック信号を入力し、光クロック信号入力端子から多重信号を取り出すことができる。
【００６５】
図４を参照して、光クロック信号と光データ信号とを互いに異なる方向から入力する構成例について説明する。図４は、第１実施形態のＯＴＤＭモジュールの他の構成例の概略図である。
【００６６】
光変調信号出力端子６５から入力された光クロック信号（図中、矢印Ｓ１０２で示す。）は、多重器５１で第１のクロック信号（図中、矢印Ｓ１０４−１で示す。）と第２のクロック信号（図中、矢印Ｓ１０４−２で示す。）とに２分岐される。２分岐された一方の第１のクロック信号Ｓ１０４−１は、第１の変調器３１−１に送られる。また、２分岐された他方の第２のクロック信号Ｓ１０４−２は、遅延器４１でＴ／２［ｓ］の遅延を受けた後、第２の変調器３１−２に送られる。
【００６７】
第１の光データ信号入力端子６２−１を経て光素子集積モジュールに入力された第１の光データ信号Ｓ１１１−１は、第１の入力合波器２６−１に送られる。この実施形態では、第１の入力合波器２６−１がハーフミラーで構成されるので、第１の光データ信号Ｓ１１１−１のうち、第１の入力合波器２６−１で反射される成分が、第１の入力側光路変更器３５−１で光路が変更された後、第１の変調器３１−１に送られる。
【００６８】
第２の光データ信号入力端子６２−２を経て光素子集積モジュールに入力された第２の光データ信号Ｓ１１１−２は、第２の入力合波器２６−２に送られる。この実施形態では、第２の入力合波器２６−２がハーフミラーで構成され、第２の光データ信号Ｓ１１１−２のうち、第２の入力合波器２６−２で反射される成分が、第２の入力側光路変更器３５−２で光路が変更された後、第２の変調器３１−２に送られる。
【００６９】
第１の変調器３１−１では、第１の光クロック信号Ｓ１０４−１と第１の光データ信号Ｓ１１１−１とのＸＡＭにより、第１の光変調信号（図中、矢印Ｓ１０８−１で示す。）が生成される。また、第２の変調器３１−２では、第２の光クロック信号Ｓ１０４−２と第２の光データ信号Ｓ１１１−２とのＸＡＭにより、第２の光変調信号（図中、矢印Ｓ１０８−２で示す。）が生成される。
【００７０】
第１の光変調信号Ｓ１０８−１は、第１の入力側光路変更器３５−１で光路が変更された後、第１の入力合波器２６−１を透過する成分が、分岐器２１に送られる。一方、第２の光変調信号Ｓ１０８−２は、第２の入力側光路変更器３５−２で光路が変更された後、第２の入力合波器２６−２を透過する成分が、分岐器２１に送られる。
【００７１】
分岐器２１は、第１の光変調信号Ｓ１０８−１及び第２の光変調信号Ｓ１０８−２を多重して、２逓倍の光時分割多重信号（図中、矢印Ｓ１１６で示す。）を生成して、光クロック信号入力端子６１を経て出力する。
【００７２】
なお、図３に示したＯＴＤＭモジュールと同様の機能を有する光素子集積モジュールを、光ファイバと光カプラを用いて構成する、いわゆるファイバ結合型のモジュールで実現することも可能である。
【００７３】
図５を参照して、ファイバ結合型モジュールについて説明する。ファイバ結合型モジュールでは、分岐器２８、第１の入力合波器２９−１、第２の入力合波器２９−２及び多重器５８は、任意好適な従来周知の光カプラで形成することができる。また、各光学部品の間は光ファイバで結合される。
【００７４】
光クロック信号Ｓ１０１は、分岐器２８で２分岐され、一方の第１のクロック信号Ｓ１０３−１が第１の入力合波器２９−１に送られ、他方の第２のクロック信号Ｓ１０３−２が第２の入力合波器２９−２に送られる。第１の入力合波器２９−１には、さらに第１の光データ信号Ｓ１１１−１が入力される。第１のクロック信号Ｓ１０３−１と第１の光データ信号Ｓ１１１−１は、第１の入力合波器２９−１で合波された後、第１の変調器３２−１へ送られる。第２の入力合波器２９−２には、さらに第２の光データ信号Ｓ１１１−２が入力される。第２のクロック信号Ｓ１０３−２と第２の光データ信号Ｓ１１１−２は、第２の入力合波器２９−２で合波された後、第２の変調器３２−２へ送られる。
【００７５】
第１の変調器３２−１及び第２の変調器３２−２での変調は、図３を参照して説明した第１実施形態と同様に行われる。第１の変調器３２−１で変調された第１光変調信号Ｓ１０７−１は、多重器５８に送られる。また、第２の変調器３２−２で変調された第２光変調信号Ｓ１０７−２は、遅延器４２でＴ／２［ｓ］の遅延を受けた後、多重器５８に送られる。多重器５８は、第１光変調信号Ｓ１０７−１及び第２光変調信号Ｓ１０７−２を多重して、光時分割多重信号Ｓ１１５として出力する。
【００７６】
ここで、周期Ｔが１０［ＧＨｚ］の光クロック信号が光ファイバ内に入力される場合、光ファイバ内では、およそ２ｃｍおきに光パルスが並んでいる計算になる。光時分割多重を行うために、遅延量を揃えるには、ｍｍの精度での光ファイバの融着が必要になる。また、光ファイバを用いる構成では、０．１μｍ以下という搬送波の位相調整は非常に困難になる。
【００７７】
これに対し、空間結合型の光素子集積モジュールでは、従来周知のＯＴＤＭモジュールと同様に、搬送波の位相レベルで調整を行うことができる。
【００７８】
（第２実施形態）
図６を参照して、第２実施形態の光素子集積モジュールについて説明する。
【００７９】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、第２実施形態の光素子集積モジュールの概略構成図である。図６（Ａ）は、第２実施形態の光素子集積モジュールの平面図である。図６（Ｂ）は、第２実施形態の光素子集積モジュールの側面図であって、特に、入力合波器及び光データ信号入力端子の部分を拡大して示す図である。
【００８０】
ここでは、ｎが２、すなわち４多重のＯＴＤＭモジュールの場合の例につき説明する。なお、ｎは２に限定されるものではなく、１又は３以上の整数にしても良い。
【００８１】
第１実施形態では、ｎが１であり、光データ信号が、基準平面を伝播するように入力されている。これに対し、第２実施形態では、ｎが２であり、光データ信号が基準平面に直角に入力されている。これ以外の構成は、第１実施形態と第２実施形態とで同様であるので、重複する説明を省略する場合がある。
【００８２】
第２実施形態のＯＴＤＭモジュールでは、分岐部は第１〜３の分岐器２２−１〜３で構成される。また、入力合波部は、第１〜４の入力合波器２６−１〜４で構成され、変調部は、第１〜４の変調器３１−１〜４で構成される。さらに、遅延部は、第１〜３の遅延器４２−１〜３で構成され、多重部は、第１〜３の多重器５２−１〜３で構成される。
【００８３】
このＯＴＤＭモジュールは、支持体６の底板８上に、第１〜３の分岐器２２−１〜３、第１〜４の入力合波器２６−１〜４、第１〜４の変調器３１−１〜４、第１〜３の遅延器及び第１〜３の多重器５２−１〜３の各光学部品が設けられている。ここで、支持体６は、例えば底板８を六角形状の箱型に形成しておき、これに外部から光学部品を着脱自在に収容できる構造としてあるのが好ましい。この構成例では、支持体６の底板８を定盤として、この定盤に平行な面を基準平面としている。
【００８４】
ＯＴＤＭモジュールでは、上述の光学部品のほかに、ＯＴＤＭモジュール内を伝播する光の光路を変更するための光路変更器を備える場合がある。
【００８５】
図６では、第１〜４の入力側光路変更器３５−１〜４と、第１〜４の出力側光路変更器３７−１〜４を備える例を示している。第２の分岐器２２−２と第１の入力合波器２６−１との間に、第１の入力側光路変更器３５−１を備え、第３の分岐器２２−３と第２の入力合波器２６−２との間に、第２の入力側光路変更器３５−２を備え、第２の分岐器２２−２と第３の入力合波器２６−３との間に、第３の入力側光路変更器３５−３を備え、及び、第３の分岐器２２−３と第４の入力合波器２６−４との間に、第４の入力側光路変更器３５−４を備えている。また、第１の変調器３１−１と第１の多重器５２−１との間に、第１の出力側光路変更器３７−１を備え、第２の変調器３１−２と第１の遅延器４２−１との間に、第２の出力側光路変更器３７−２を備え、第３の変調器３１−３と第２の遅延器４２−２との間に第３の出力側光路変更器３７−３を備え、及び第４の変調器３１−４と第３の遅延器４２−３との間に第４の出力側光路変更器３７−４を備えている。
【００８６】
ＯＴＤＭモジュールの支持体６には、光クロック信号入力端子６１と、第１〜４の光データ信号入力端子６３−１〜４と、光変調信号出力端子６５とが設けられている。なお、図６（Ａ）の平面図では、第１〜４の光データ信号入力端子６３−１〜４の図示を省略し、また、図６（Ｂ）の側面図では、代表して１つの光データ信号入力端子６３を示している。
【００８７】
第１〜４の光データ信号入力端子６３−１〜４は、第１〜４の入力合波器２６−１〜４に一対一に対応して設けられている。
【００８８】
光クロック信号入力端子６１は基準平面内に光クロック信号Ｓ１０１を導入する。各光データ信号入力端子６３は、底板６又は上板に、基準平面に直角に取り付けられる。光データ信号入力端子６３は、基準平面に垂直方向から光データ信号Ｓ１１１を導入する。この光素子集積モジュールは、光信号が所要光学部品間の空間を伝播する、いわゆる空間結合型のモジュールである。
【００８９】
なお、光学部品間で空間結合を実現するために、各光学部品には、入力端及び出力端のいずれか一方または双方にレンズを備えるものがあるが、レンズについての説明及び図示は省略する。
【００９０】
光クロック信号Ｓ１０１は、第１の分岐器２２−１で第１信号と第２信号とに２分岐される。第２の分岐器２２−２は、第１の分岐器２２−１で２分岐された一方の第１信号を、さらに２分岐して、第１のクロック信号Ｓ１０３−１と第３のクロック信号Ｓ１０３−３を生成する。第３の分岐器２２−３は、第１の分岐器２２−１で２分岐された他方の第２信号を、さらに２分岐して、第２のクロック信号Ｓ１０３−２と第４のクロック信号Ｓ１０３−４を生成する。
【００９１】
第１〜４のクロック信号Ｓ１０３−１〜４は、それぞれ第１〜４の入力側光路変更器３５−１〜４で光路が変更された後、第１〜４の入力合波器２６−１〜４に送られる。
【００９２】
第１の光データ信号Ｓ１１１−１は、第１の光データ信号入力端子６３−１を経て、基準平面に直角に光素子集積モジュールの第１の入力合波器２６−１に入力される。第２の光データ信号Ｓ１１１−２は、第２の光データ信号入力端子６３−２を経て、基準平面に直角に光素子集積モジュールの第２の入力合波器２６−２に入力される。第３の光データ信号Ｓ１１１−３は、第３の光データ信号入力端子６３−３を経て、基準平面に直角に光素子集積モジュールの第３の入力合波器２６−３に入力される。第４の光データ信号Ｓ１１１−４は、第４の光データ信号入力端子６３−４を経て、基準平面に直角に光素子集積モジュールの第４の入力合波器２６−４に入力される。
【００９３】
第１〜４の入力合波器２６−１〜４に入力された第１〜４の光データ信号Ｓ１１１−１〜４のうち、第１〜４の入力合波器２６−１〜４で反射される成分が、基準平面内を伝播し、第１〜４の変調器３１−１〜４に送られる。一方、第１〜４の入力合波器２６−１〜４に入力された第１〜４の光クロック信号Ｓ１０３−１〜４のうち、第１〜４の入力合波器２６−１〜４を透過する成分が、基準平面内を伝播し、第１〜４の変調器３１−１〜４に送られる。
【００９４】
第１〜４の変調器３１−１〜４は、それぞれ第１〜４の光クロック信号Ｓ１０３−１〜４を強度変調して、第１〜４の光変調信号Ｓ１０７−１〜４を生成する。第１〜４の変調器３１−１〜４における強度変調は、上述した第１実施形態と同様に行われるので、説明を省略する。
【００９５】
第１の光変調信号Ｓ１０７−１は、遅延器で所定の遅延を受けることなく、第１の出力側光路変更器３７−１で光路が変更された後、第１の多重器５２−１へ送られる。第２の光変調信号Ｓ１０７−２は、第２の出力側光路変更器３７−２で光路が変更された後、第１の遅延器４２−１でＴ／４［ｓ］の遅延を受けて、然る後第２の多重器５２−２へ送られる。第３の光変調信号Ｓ１０７−３は、第３の出力側光路変更器３７−３で光路が変更された後、第２の遅延器４２−２でＴ／２［ｓ］の遅延を受けて、然る後第１の多重器５２−１へ送られる。第４の光変調信号Ｓ１０７−４は、第４の出力側光路変更器３７−４で光路が変更された後、第３の遅延器４２−３で３Ｔ／４［ｓ］の遅延を受けて、然る後第２の多重器５２−２へ送られる。
【００９６】
この結果、第１〜４の光変調信号Ｓ１０７−１〜４の順次の光変調信号の間に、それぞれＴ／４［ｓ］の時間差が与えられる。
【００９７】
第１の多重器５２−１は、第１の光変調信号Ｓ１０７−１と第３の光変調信号Ｓ１０７−３を多重して、第３信号を生成する。第２の多重器５２−２は、第２の光変調信号Ｓ１０７−２と第４の光変調信号Ｓ１０７−４を多重して、第４信号を生成する。第３の多重器５２−３は、第３信号と第４信号を多重する。この結果、第３の多重器５２−３からは、第１〜４の光変調信号Ｓ１０７−１〜４を多重した、４逓倍のＯＴＤＭ信号Ｓ１１５が出力される。
【００９８】
第２実施形態のＯＴＤＭモジュールによれば、光データ信号を、基準平面に対して直角の方向から、すなわち光素子モジュールの上面又は下面から入射する構成にすると、多重数が増加した場合であっても、光素子モジュールのサイズを大きくすることなくコンパクトに形成することができる。
【００９９】
（第３実施形態）
図７を参照して、第３実施形態の光素子集積モジュールについて説明する。
【０１００】
図７は、第３実施形態の光素子集積モジュールの概略構成図であり、特に、入力合波器及び光データ信号入力端子の部分を拡大して示す図である。
【０１０１】
第３実施形態の光素子集積モジュールは、図６を参照して説明した第２実施形態の光素子集積モジュールに対して、入力合波器に帯域フィルタを用いる点と、光データ信号入力端子の底板への取り付け角度が異なっている。それ以外の構成は、第２実施形態と同様なので、重複する説明を省略する。
【０１０２】
第３実施形態の光素子集積モジュール（ＯＴＤＭモジュール）では、入力合波器２７として帯域フィルタを用いる。ここで、帯域フィルタは、境界波長を有しており、光信号の波長が、境界波長より長いか短いかによって、透過と反射のいずれかがなされる。帯域フィルタとして、例えば従来周知の誘電体多層膜フィルタを用いることができる。なお、帯域フィルタとして、ある波長帯域だけ透過して、他の波長帯域を反射するフィルタ、又は、ある波長帯域だけ反射して、他の波長帯域を透過するフィルタを用いても良い。
【０１０３】
光クロック信号の波長λｃｌと、光データ信号の波長λｄの間に、境界波長λｔｈがあり、波長λｃｌの光クロック信号を透過し、波長λｄの光データ信号を反射する構成にすれば帯域フィルタは入力合波器として機能する。ここで、帯域フィルタの光軸を、光クロック信号の光路に平行に配置すると、変調器３１と光データ信号入力端子を配置することができないため、入力合波器２７の光軸を、基準平面に対して角度θで傾ける。
【０１０４】
第２実施形態のＯＴＤＭモジュールと同様に、基準平面に直角な方向から光データ信号を入射する場合、入力号波器２７で反射した光信号を、基準平面内を伝播させるためには、光軸を基準平面に対して４５度傾ける必要がある。この場合、市販の１．５μｍ帯域の帯域フィルタでは、境界波長λｔｈが２．１μｍ（＝１．５μｍ／ｃｏｓ４５°）になってしまい、実用的でない。
【０１０５】
そこで、第１〜２ｎの入力合波器を構成する帯域フィルタの反射及び透過の境界波長λｔｈ（＝λｔｈ０／ｃｏｓθ）が、１．５μｍ程度にする。
【０１０６】
例えば、１．５μｍ帯の帯域フィルタ、例えば、固有境界波長λｔｈ０が１．５２μｍの帯域フィルタを用いる場合、θを１５°にすると、境界波長λｔｈは、１．５７μｍ（＝１．５２μｍ／ｃｏｓ１５°）になり、１．５μｍ帯の光通信において使用される波長帯に含まれる。従って、１．５μｍ帯の帯域フィルタを用いる場合はθを１５°以下にするのが良い。  
【０１０７】
また、１．３μｍ帯の帯域フィルタを用いる場合、θを３０°にすると、１．３μｍ／ｃｏｓ３０°＝１．５μｍ程度になる。従って、１．３μｍ帯の帯域フィルタを用いる場合はθを３０°程度にするのが良い。
【０１０８】
このとき、帯域フィルタで反射された光データ信号Ｓ１１１を基準平面内を伝播させるために、光データ信号入力端子６４は、基準平面に対して、２×θの角度に設けられる。
【０１０９】
このように、光合波器を、帯域フィルタを用いて構成して、帯域フィルタの反射及び透過特性を利用すると、ハーフミラーを用いるのに比べて、光合波器での光損失を低減することができる。例えば、入力合波器にハーフミラーを用いた場合、光データ信号及び光クロック信号のそれぞれについて、透過成分と反射成分に２分された一方のみが用いられる。このため、入力合波器を経て変調器に入力された光信号は、モジュールに入力された光信号のおよそ半分の強度になる。これに対し、帯域フィルタを用いる場合、境界波長の前後で、透過と反射といずれか一方が支配的になる。このため、入力合波器を経て変調器に入力された光信号は、モジュールに入力された光信号と同程度の強度になる。
【０１１０】
ＯＴＤＭモジュールが動作する条件は、バイアス電圧が−１．２Ｖ、光クロック信号の強度が１７ｄＢｍ及び光データ信号の強度が２１ｄＢｍである。これに対し、帯域フィルタを用いる場合は、バイアス電圧が−１．２Ｖ、光クロック信号の強度が１４ｄＢｍ及び光データ信号の強度が１８ｄＢｍである。このように、光データ信号及び光クロック信号の光強度が低減されるため、光増幅器で消費される電力を低減することができ、低消費電力化につながる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】この発明の光素子集積モジュールにおける信号処理の模式図である。
【図２】この発明の光素子集積モジュールにおける信号処理のタイミングチャートである。
【図３】第１実施形態の光素子集積モジュールの概略構成図である。
【図４】第１実施形態の光素子集積モジュールの他の構成例の概略構成図である。
【図５】ファイバ結合型光素子集積モジュールの概略構成図である。
【図６】第２実施形態の光素子集積モジュールの概略構成図である。
【図７】第３実施形態の光素子集積モジュールの概略構成図である。
【図８】光素子集積モジュールの従来例の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１１２】
５、６    支持体
７、８    底板
１０、１１、１１ａ、１２、１３    光素子集積モジュール
１５    ファイバ結合型光素子集積モジュール
２０    分岐部
２１、２２、２８    分岐器
２５    入力合波部
２６、２７、２９    入力合波器
３０    変調部
３１、３２    変調器
３５    入力側光路変更器
３７    出力側光路変更器
４０    遅延部
４１、４２    遅延器
５０    多重部
５１、５２、５８    多重器
６１    光クロック信号入力端子
６２、６３、６４    光データ信号入力端子
６５    光変調信号出力端子
７０、７５    光増幅器
８０    バンドパスフィルタ
【図１】
2008085585.tif 000003
【図２】
2008085585.tif 000004
【図３】
2008085585.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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