(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成された第１、第２の光変調器と、
光が入力される光入力部と、
前記光入力部に入力された光を前記第１、第２の光変調器のそれぞれに分岐させる分岐カプラと、
を備え、
前記第１、第２の光変調器のそれぞれは、
一組のマッハツェンダ型導波路と、
前記分岐カプラからの光を前記一組のマッハツェンダ型導波路のそれぞれに分岐させる第１の光カプラと、
前記一組のマッハツェンダ型導波路のそれぞれを通過した光を合成する第２の光カプラと、
を備え、
前記第１、第２の光変調器において、前記第１の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、前記第２の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とが、互いに角度をつけて配置され、
前記第１の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、前記第２の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とが、１８０°異なる、
光変調器素子。
【請求項２】
前記第１の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路に沿って配置された第１の高周波電極と、
前記第２の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路に沿って配置された第２の高周波電極と、
前記第１の高周波電極と接続する第１の高周波伝送路と、
前記第２の高周波電極と接続する第２の高周波伝送路と、
をさらに備え、
前記第１、第２の光変調器は前記光入力部に対して対称に配置され、
前記第１、第２の高周波電極は前記光入力部に対して対称に配置され、
前記第１、第２の高周波伝送路は前記光入力部に対して対称に配置される、
請求項１に記載の光変調器素子。
【請求項３】
平面視で輪郭を形成する辺を備え、
前記光入力部、前記第１の光変調器の光出力部、前記第２の光変調器の光出力部が、同じ前記辺側に設けられる、
請求項１又は請求項２に記載の光変調器素子。
【請求項４】
偏波多重直交位相変調方式で光変調を行う、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光変調器素子。
【請求項５】
請求項２に記載の光変調器素子と、
前記第１の高周波伝送路に対応した複数の信号入力端と、
前記第２の高周波伝送路に対応した複数の信号入力端と、
をさらに備え、
前記光変調器素子は、平面視で輪郭を形成する辺を備え、
前記第１の高周波伝送路に対応した前記複数の信号入力端および前記第２の高周波伝送路に対応した前記複数の信号入力端は、前記光変調器素子の第１の辺側に設けられ、
前記第１の高周波伝送路に対応した前記複数の信号入力端および前記第２の高周波伝送路に対応した前記複数の信号入力端は、等間隔に配置される、
光変調モジュール。
【請求項６】
前記光入力部の前段に配置された第１の集光レンズと、
前記第１の集光レンズの前段に配置された第１のコリメートレンズと、
前記第１の光変調器に備わる前記第２の光カプラの後段に配置された第２のコリメートレンズと、
前記第２の光変調器に備わる前記第２の光カプラの後段に配置された第３のコリメートレンズと、
前記第２のコリメートレンズの後段に配置され、光の偏光方向を９０°回転させるローテータと、
前記ローテータと前記第３のコリメートレンズの後段に配置され、光を合成するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタの後段に配置された第２の集光レンズと、
をさらに備え、
前記第１、第２の集光レンズ、第１、第２、第３のコリメートレンズ、前記ローテータおよび前記ビームスプリッタは、前記光変調器素子の前記第１の辺と対向する第２の辺側に配置される、
請求項５に記載の光変調モジュール。
【請求項７】
請求項３に記載の光変調器素子の製造方法であって、
（ａ）少なくとも一組の前記光変調器素子を同一の半導体基板に同時に形成する工程と、
（ｂ）切断線に沿って前記半導体基板を切断して、前記半導体基板に形成された前記少なくとも一組の前記光変調器素子を互いに分離する工程と、
を備え、
前記工程（ａ）において、前記少なくとも一組の前記光変調器素子は、前記光入力部を対称点として互いに１８０°回転対称の配置で前記半導体基板に形成される２つの前記光変調器素子であり、前記少なくとも一組の前記光変調器素子において、互いの前記光入力部が接続され、かつ、互いの前記第１の光変調器の前記光出力部と前記第２の光変調器の前記光出力部とが接続され、
前記工程（ｂ）において、前記切断線は、少なくとも一組の前記光変調器素子の互いの前記光入力部の接続点と、互いの前記光出力部の接続点を通る直線である、
光変調器素子の製造方法。
【請求項８】
前記少なくとも一組の前記光変調器素子は複数組であって、
前記工程（ａ）において、前記複数組の前記光変調器素子のそれぞれの組の前記切断線が１本の直線になる配置で、前記複数組の前記光変調器素子が前記半導体基板に同時に形成される、
請求項７に記載の光変調器素子の製造方法。
【請求項９】
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記切断線に沿って切断された前記半導体基板の切断面に無反射コーティングを施す工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記切断線に沿って前記切断された半導体基板に配置されている複数の前記光変調器素子を、前記切断された半導体基板をさらに切断して互いに分離する工程と、
をさらに備える、
請求項８に記載の光変調器素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光変調器素子、それを備える光変調モジュールおよび光変調器素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ通信のトラフィック増大に伴い、光ファイバ通信システムの大容量化が求められている。このため多値化によりボーレート（ｂａｕｄ  ｒａｔｅ）あたりの通信容量を拡大できる位相変調方式や偏波多重方式が採用されている。信号光の変調には、マッハツェンダ型の光変調器が用いられている。
【０００３】
マッハツェンダ型の光変調器では、入力された光が光カプラにより２つの経路に分岐された後、再度光カプラで合成された光が出力される。このとき、一方あるいは双方の経路の媒質に印加される電界による屈折率変化で発生する位相シフトを用いて入力光が変調を受ける。
【０００４】
４値以上の多値位相変調方式では、マッハツェンダ型の光変調器を２つ用いて変調を行う。入力光を光カプラで分岐した光をそれぞれ変調し、９０度位相をずらした後、光カプラで合成する。また、偏波多重方式では、それぞれの偏波を変調する変調器が必要となる（例えば特許文献１を参照）。
【０００５】
従来の偏波多重方式の光変調器素子ではニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）結晶などの電気光学効果を用いた変調器が用いられてきた。近年では、さらなる小型化と低コスト化のために、ＩｎＰやシリコンなどの半導体基板上に形成された光変調器素子が開発されている（例えば特許文献２、３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−９２７１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８５９７９号公報
【特許文献３】特開２０１４−１６４２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、以下に述べる理由のため、半導体光変調器素子およびそれを備える光変調モジュールにおいて小型化に制約があった。
【０００８】
第１に、２つの光変調器を平行に隣接させて配置する従来の構成においては、２つの光変調器の間隔を限界まで近づけて配置できない。これは、各光変調器の出力側に配置するコリメートレンズの外径による制約を受けるためである。つまり、２つのコリメートレンズを隣接して配置可能な間隔よりも２つの光変調器を近づけて配置できなかった。
【０００９】
第２に、それぞれの光変調器における高周波信号の遅延量を揃えるため、高周波伝送路を引き回して、最も長い高周波伝送路の長さに一致させなければならなかった。この制約により、高周波伝送路の配置に要する面積が増大していた。
【００１０】
第３に、従来は、入力光の光路とモジュール内の高周波伝送路の経路とが干渉するという問題があった。このため、光路および光学部品を避けて高周波伝送路を配置する必要があり、高周波伝送路の設置面積が大きくなるためモジュールを小型化できないという課題があった。
【００１１】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、チップ面積を従来よりも縮小した光変調器素子、それを備える光変調モジュールおよび光変調器素子の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る光変調器素子は、半導体基板上に形成された第１、第２の光変調器と、光が入力される光入力部と、光入力部に入力された光を第１、第２の光変調器のそれぞれに分岐させる分岐カプラと、を備え、第１、第２の光変調器のそれぞれは、一組のマッハツェンダ型導波路と、分岐カプラからの光を一組のマッハツェンダ型導波路のそれぞれに分岐させる第１の光カプラと、一組のマッハツェンダ型導波路のそれぞれを通過した光を合成する第２の光カプラと、を備え、第１、第２の光変調器において、第１の光変調器の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とが、互いに角度をつけて配置され、第１の光変調器の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とが、１８０°異なる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る光変調器素子においては、第１の光変調器の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とを、互いに角度をつけて配置し、第１の光変調器の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とが、１８０°異なることにより、分岐カプラと第１、第２の光変調器のそれぞれを接続する導波路のカーブが緩和される。つまり、導波路の距離をより短くすることが可能となる。これにより、第１、第２の光変調器の光出力部の間隔をコリメートレンズの配置に必要な距離に維持したまま、光変調器素子の長さをより短縮することが可能となる。よって、光変調器素子のチップサイズをより小さくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る光変調器素子の平面図である。
【図２】実施の形態２に係る光変調器素子の平面図である。
【図３】実施の形態３に係る光変調モジュールの平面図である。
【図４】実施の形態４に係る光変調器素子の平面図である。
【図５】実施の形態５に係るに係る光変調モジュールの平面図である。
【図６】実施の形態６に係るに係る光変調モジュールの平面図である。
【図７】実施の形態７に係る光変調器素子の製造方法における光変調器素子の半導体基板上の配置を示す平面図である。
【図８】実施の形態７に係る光変調器素子の製造方法における光変調器素子の半導体基板上の配置の別の例を示す平面図である。
【図９】図８中の切断線に沿って切断された半導体基板の平面図である。
【図１０】図９中の切断線に沿って切断された半導体基板の平面図である。
【図１１】前提技術に係る光変調器素子の平面図である。
【図１２】前提技術に係る光変調モジュールの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜前提技術＞
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の前提となる技術について説明する。図１１は前提技術における光変調器素子５０の平面図である。また、図１２は、前提技術における光変調器素子５０を備える光変調モジュール６０の平面図である。
【００１６】
前提技術において光変調器素子５０は、例えば偏波多重直交位相変調方式（ＤＰ−ＱＰＳＫ方式とも呼ばれる）で光変調を行うとする。図１１に示すように、光変調器素子５０は、第１、第２の光変調器１６１，１６２と、光入力部２と、分岐カプラ４とを備える。
【００１７】
第１、第２の光変調器１６１，１６２は、例えば、ＩｎＰ基板等の半導体基板１上に形成されている。光入力部２に入力された光は、分岐カプラ４によって分岐され、カーブ導波路５を介して第１、第２の光変調器１６１，１６２に入力される。第１の光変調器１６１から出力された光は、光出力部３１から出力される。また、第２の光変調器１６１から出力された光は、光出力部３２から出力される。
【００１８】
第１の光変調器１６１は、一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂと、第１の光カプラ８と、第２の光カプラ９とを備える。第１の光カプラ８は、光を一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂのそれぞれに分岐させる。第２の光カプラ９は、一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂのそれぞれを通過した光を合成する。
【００１９】
マッハツェンダ型導波路１５ａは、２本の導波路、２本の導波路への入力光を分岐させる光カプラ６、２本の導波路の出力光を合成する光カプラ７を備える。マッハツェンダ型導波路１５ｂの構成も同様である。
【００２０】
図１１に示すように、第１の光変調器１６１における一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂにおいて、各導波路に沿って第１の高周波電極１１１が配置される。第１の高周波電極１１１には、第１の高周波伝送路２４１が電気的に接続されている。
【００２１】
第２の光変調器１６２は、一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄと、第１の光カプラ８と、第２の光カプラ９とを備える。第１の光カプラ８は、光を一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄのそれぞれに分岐させる。第２の光カプラ９は、一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄのそれぞれを通過した光を合成する。
【００２２】
マッハツェンダ型導波路１５ｃは、２本の導波路、２本の導波路への入力光を分岐させる光カプラ６、２本の導波路の出力光を合成する光カプラ７を備える。マッハツェンダ型導波路１５ｄの構成も同様である。
【００２３】
図１１に示すように、第２の光変調器１６２における一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄにおいて、各導波路に沿って第２の高周波電極１１２が配置される。第２の高周波電極１１２には、第２の高周波伝送路２４２が電気的に接続されている。
【００２４】
また、図１１に示すように、各導波路に対応して位相調整部１２が設けられる。位相調整部１２では、例えば、π又はπ／２シフトの調整が行われる。
【００２５】
なお、第１、第２の高周波電極１１１，１１２、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２、位相調整部１２は、第１、第２の光変調器１６１，１６２の上部に、絶縁層を介して設けられる。
【００２６】
第１の光変調器１６１における一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂの光の進行方向を図１１中の矢印Ａ１で表す。また、第２の光変調器１６２における一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄの光の進行方向を図１１中の矢印Ａ２で表す。前提技術において、矢印Ａ１の方向と矢印Ａ２の方向は平行である。
【００２７】
なお、光変調器素子５０は、輪郭を形成する辺１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備える。光変調器素子５０において、光入力部２は辺１ａの側に設けられる。また、光出力部３１，３２は辺１ｂの側に設けられる。また、第１の高周波伝送路２４１は、辺１ｃの側から第１の光変調器１６１に対して接続される。また、第２の高周波伝送路２４２は、辺１ｄの側から第２の光変調器１６２に対して接続される。
【００２８】
前提技術における光変調器素子５０において、並列に接続された第１、第２の光変調器１６１，１６２は、半導体基板１の結晶方向に沿って形成される。半導体基板１の結晶方向とは、半導体基板１上へのエピタキシャル成長、半導体基板１の切断などが容易な結晶方向である。
【００２９】
次に、図１２を用いて前提技術における光変調モジュール６０の構成を説明する。図１２に示すように、光変調モジュール６０の基板２５上には、光変調器素子５０が配置される。
【００３０】
光変調モジュール６０には、光学部材として、第１、第２、第３のコリメートレンズ１７１，１７２，１７３、第１、第２の集光レンズ１８１，１８２、ミラー１９１，１９２，１９３、偏光ビームスプリッタ２０（以降ではＰＢＳ２０とも記載する）、ローテータ２１が設けられる。
【００３１】
光変調モジュール６０において、入力ファイバ４１から入射した光は、第１のコリメートレンズ１７１により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９１，１９２で反射されて進行方向を変えた後、第１の集光レンズ１８１により光変調器素子５０の光入力部２に集光される。
【００３２】
光変調器素子５０の光出力部３１からの出力光は第２のコリメートレンズ１７２により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９３で反射されてＰＢＳ２０に入射する。
【００３３】
光変調器素子５０の光出力部３２からの出力光は第３のコリメートレンズ１７３により平行光として空間を伝搬し、ローテータ２１により９０°偏光方向を回転させた後、ＰＢＳ２０に入射する。ＰＢＳ２０において合成された出力光は、第２の集光レンズ１８２を通過して出力ファイバ４２に集光される。
【００３４】
また、光変調モジュール６０には、第１の光変調器１６１に対して高周波信号を伝送するための第１の高周波伝送路２４１が設けられる。第１の高周波伝送路２４１は、ＧＳＧＳＧ（Ｇはグランド線、Ｓは信号線）又はＧＳＳＧＳＳＧの配列を有する配線群である。第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２は、光変調器素子５０の辺１ｃ，１ｄの側からそれぞれ、第１、第２の光変調器１６１，１６２に接続される。また、図示していないが、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の高周波信号入力部２２とは反対側の端部には終端抵抗が接続される。
【００３５】
同様に、光変調モジュール６０には、第２の光変調器１６２に対して高周波信号を伝送するための第２の高周波伝送路２４２が設けられる。第２の高周波伝送路２４２は、ＧＳＧＳＧ又はＧＳＳＧＳＳＧの配列を有する配線群である。
【００３６】
光変調モジュール６０には、高周波信号入力部２２として、信号入力端２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが設けられる。信号入力端２２ａ，２２ｂには高周波伝送路２３ａ，２３ｂがそれぞれ接続されている。高周波伝送路２３ａ，２３ｂが一群の伝送路となり、第１の高周波伝送路２４１に対応する。信号入力端２２ｃ，２２ｄには高周波伝送路２３ｃ，２３ｄがそれぞれ接続されている。高周波伝送路２３ｃ，２３ｄが一群の伝送路となり、が第２の高周波伝送路２４２に対応する。
【００３７】
前提技術における光変調器素子５０においては、光変調器素子の輪郭の大きさ、即ちチップサイズをより小さくしたいという要求があった。また、前提技術における光変調モジュール６０においては、信号入力端から各光変調器までの高周波伝送路の経路をより短くしたいという要求があった。また、前提技術における光変調モジュール６０においては、高周波信号伝送路と、伝搬光の光路との干渉をなるべく避けるように、高周波信号伝送路および光学部材の配置設計を行っていたため、光変調モジュール６０のサイズが大きくなる問題があった。本発明の実施の形態は上記課題を解決するものである。
【００３８】
＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１における光変調器素子１００の平面図である。本実施の形態１において光変調器素子１００は、例えば偏波多重直交位相変調方式（ＤＰ−ＱＰＳＫ方式とも呼ばれる）で光変調を行うとする。図１に示すように、光変調器素子１００は、第１、第２の光変調器１６１，１６２と、光入力部２と、分岐カプラ４とを備える。
【００３９】
本実施の形態１における光変調器素子１００は、前提技術における光変調器素子５０に対して第１、第２の光変調器１６１，１６２の配置が異なる。図１に示すように、第１の光変調器１６１における一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂの光の進行方向を図１中の矢印Ｂ１で表す。また、第２の光変調器１６２における一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄの光の進行方向を図１中の矢印Ｂ２で表す。本実施の形態１において、矢印Ｂ１の方向と矢印Ｂ２の方向は互いに角度がついている。
【００４０】
また、本実施の形態１において分岐カプラと、第１、第２の光変調器１６１，１６２との間に配置されるカーブ導波路５は、導波路ロスの許容される最小の曲げ半径となっている。
【００４１】
図１に示すように、第１、第２の光変調器１６１，１６２は光入力部２に対して対称に配置される。第１の光変調器１６１の光出力部３１と、第２の光変調器１６２の光出力部３２との間隔は、第２、第３のコリメートレンズ１７２，１７３（図１２を参照）を配置するのに必要な間隔とする。
【００４２】
前提技術における光変調器素子５０においては、第１、第２の光変調器１６１，１６２は互いに平行に配置されていた。一方、本実施の形態１における光変調器素子１００においては、２つの第２の光カプラ９間の距離よりも、２つの第１の光カプラ８間の距離が短くなるように第１、第２の光変調器１６１，１６２が配置されている。
【００４３】
なお、光変調器素子１００は、輪郭を形成する辺１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備える。光変調器素子１００において、光入力部２は辺１ａの側に設けられる。また、光出力部３１，３２は辺１ｂの側に設けられる。また、第１の高周波伝送路２４１は、辺１ｃの側から第１の光変調器１６１に対して接続される。また、第２の高周波伝送路２４２は、辺１ｄの側から第２の光変調器１６２に対して接続される。
【００４４】
本実施の形態１の光変調器素子１００におけるその他の構成は前提技術（図１１）と同様のため説明を省略する。
【００４５】
なお、本実施の形態１における光変調器素子１００は、偏波多重直交位相変調方式による光変調を想定しているが、変調方式はこれに限定されるものではない。
【００４６】
また、本実施の形態１における光変調器素子１００を光変調モジュールに搭載した構成は、例えば、前提技術における光変調モジュール６０（図１２）において、光変調器素子５０を光変調器素子１００に置き替えた構成となる。
【００４７】
＜効果＞
本実施の形態１における光変調器素子１００は、半導体基板１上に形成された第１、第２の光変調器１６１，１６２と、光が入力される光入力部２と、光入力部２に入力された光を第１、第２の光変調器１６１，１６２のそれぞれに分岐させる分岐カプラ４と、を備え、第１、第２の光変調器１６１，１６２のそれぞれは、一組のマッハツェンダ型導波路と、分岐カプラ４からの光を一組のマッハツェンダ型導波路のそれぞれに分岐させる第１の光カプラ８と、一組のマッハツェンダ型導波路のそれぞれを通過した光を合成する第２の光カプラ９と、を備え、第１、第２の光変調器１６１，１６２において、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂの光の進行方向と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄの光の進行方向とが、互いに角度をつけて配置されている。
【００４８】
従って、本実施の形態１では、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とを、互いに角度をつけて配置することにより、分岐カプラ４と第１、第２の光変調器１６１，１６２のそれぞれを接続するカーブ導波路５のカーブが緩和される。つまり、カーブ導波路５の距離をより短くすることが可能となる。これにより、２つの光出力部３１，３２の間隔をコリメートレンズ１７２，１７３の配置に必要な距離に維持したまま、光変調器素子１００の辺１ｃ（辺１ｄ）の長さをより短縮することが可能となる。よって、光変調器素子１００のチップサイズをより小さくすることが可能である。
【００４９】
＜実施の形態２＞
図２は、本実施の形態２における光変調器素子２００の平面図である。本実施の形態２においては、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂの光の進行方向（図２中の矢印Ｃ１で示す方向）と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄの光の進行方向（図２中の矢印Ｃ２で示す方向）とが、１８０°異なる。
【００５０】
図２に示すように、光入力部２は、辺１ａの中点に設けられる。光入力部２に接続された分岐カプラ４と、第１、第２の光変調器１６１，１６２とは、カーブ導波路５により接続される。カーブ導波路５により光の伝搬方向が９０°変化する。カーブ導波路５は、導波路ロスの許容される最小の曲げ半径となっている。
【００５１】
第１の光変調器１６１の出力光はカーブ導波路により９０°進行方向が曲げられた後、辺１ｂに設けられた光出力部３１から出力される。ここで、カーブ導波路は、導波路ロスの許容される最小の曲げ半径である。
【００５２】
同様に、第２の光変調器１６２の出力光はカーブ導波路により９０°進行方向が曲げられた後、辺１ｂに設けられた光出力部３２から出力される。ここで、カーブ導波路は、導波路ロスの許容される最小の曲げ半径である。
【００５３】
図２に示すように、第１の光変調器１６１における一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂにおいて、各導波路に沿って第１の高周波電極１１１が配置される。第１の高周波電極１１１には、第１の高周波伝送路２４１が電気的に接続されている。
【００５４】
同様に、図２に示すように、第２の光変調器１６２における一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄにおいて、各導波路に沿って第２の高周波電極１１２が配置される。第２の高周波電極１１２には、第２の高周波伝送路２４２が電気的に接続されている。
【００５５】
また、図２に示すように、各導波路に対応して位相調整部１２が設けられる。位相調整部１２では、例えばπシフトの調整が行われる。
【００５６】
なお、第１、第２の高周波電極１１１，１１２、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２、位相調整部１２は、第１、第２の光変調器１６１，１６２の上部に、絶縁層を介して設けられる。
【００５７】
本実施の形態２において、第１、第２の光変調器１６１，１６２は光入力部２に対して対称に配置される。また、第１、第２の高周波電極１１１，１１２は光入力部２に対して対称に配置される。また、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２は光入力部２に対して対称に配置される。
【００５８】
光変調器素子２００において、辺１ａ（又は辺１ｂ）に沿ったチップの幅は、カーブ導波路５の最小の曲げ半径の２倍と、光出力部３１，３２におけるカーブ導波路の曲げ半径と、第１、第２の光変調器１６１，１６２の長さの合計以上に設定される。また、辺１ｃ（又は辺１ｄ）に沿ったチップの長さは、第１又は第２の光変調器１６１，１６２の幅の半分と、カーブ導波路５の最小の曲げ半径と、分岐カプラ４の長さと、光入力部２の導波路長との合計以上に設定される。
【００５９】
光変調器素子２００においては、辺１ａ（又は辺１ｂ）に沿ったチップの幅は、前提技術（図１１）における光変調器素子５０の辺１ｃ（又は辺１ｄ）に沿ったチップの長さの２倍以下となる。また、光変調器素子２００においては、辺１ｃ（又は辺１ｄ）に沿ったチップの長さは、前提技術（図１１）における光変調器素子５０の辺１ａ（又は辺１ｂ）に沿ったチップの幅の半分以下となる。従って、前提技術と比較して、光変調器素子２００のチップの面積を縮小することが可能である。
【００６０】
光変調器素子２００においては、辺１ｂに配置された２つの光出力部３１，３２の間隔が、おおよそ第１、第２の光変調器１６１，１６２の長さの合計となるため、第２、第３のコリメートレンズ１７２，１７３を配置する間隔を容易に確保することが可能である。また、前提技術（図１１）と比較して第１、第２の光変調器１６１，１６２が互いに離れて配置されるため、高周波信号のクロストークを抑制することが可能である。
【００６１】
また、光変調器素子２００においては、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２が辺１ａに面して配置されている。よって、光変調器素子２００の１つの辺から全ての高周波伝送路に配線を接続することができる。
【００６２】
また、光変調器素子２００においては、光出力部３１，３２を構成する導波路の一部を、多重量子井戸（ＭＱＷ）を備えた半導体光増幅器としてもよい。本実施の形態２では、光出力部３１，３２の間隔が離れて配置されるため、半導体光増幅器の熱クロストークによるゲインの低下を避けることができる。
【００６３】
＜効果＞
本実施の形態２における光変調器素子２００において、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とが、１８０°異なる。
【００６４】
従って、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とを、１８０°異ならせるように配置することにより、前提技術（図１１）のように第１、第２の光変調器１６１，１６２を隣接させて平行に配置した場合と比較して、光変調器素子２００のチップの面積を縮小することが可能である。また、本実施の形態２では、第１、第２の光変調器１６１，１６２が互いに離れて配置されるため、高周波信号のクロストークを抑制することが可能である。
【００６５】
また、本実施の形態２における光変調器素子２００は、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂに沿って配置された第１の高周波電極１１１と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄに沿って配置された第２の高周波電極１１２と、第１の高周波電極１１１と接続する第１の高周波伝送路２４１と、第２の高周波電極１１２と接続する第２の高周波伝送路２４２と、をさらに備え、第１、第２の光変調器１６１，１６２は光入力部２に対して対称に配置され、第１、第２の高周波電極１１１，１１２は光入力部２に対して対称に配置され、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２は光入力部２に対して対称に配置される。
【００６６】
従って、光変調器素子２００において、光入力部２に対して第１、第２の光変調器１６１，１６２、第１、第２の高周波電極１１１，１１２および第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を対称に配置することにより、光変調器素子２００における電気的部材および光学的部材の配置を対称化することが可能である。これにより、光変調器素子２００に接続する高周波伝送路の取り回し、光変調器素子２００に対する入出力光の経路の取り回しが複雑になることを抑制可能である。
【００６７】
＜実施の形態３＞
図３は、本実施の形態３における光変調モジュール２１０の平面図である。図３に示すように、光変調モジュール２１０の基板２５上には、実施の形態２（図２）で説明した光変調器素子２００が配置される。
【００６８】
光変調モジュール２１０には、光学部材として、第１、第２、第３のコリメートレンズ１７１，１７２，１７３、第１、第２の集光レンズ１８１，１８２、ミラー１９１，１９２，１９３，１９４，１９５、ＰＢＳ２０、ローテータ２１が設けられる。
【００６９】
光変調モジュール２１０において、入力ファイバ４１から入射した光は、第１のコリメートレンズ１７１により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９１，１９２で反射されて進行方向を変えた後、第１の集光レンズ１８１により光変調器素子２００の光入力部２に集光される。
【００７０】
光変調器素子２００の光出力部３１からの出力光は第２のコリメートレンズ１７２により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９３，１９４で反射されてＰＢＳ２０に入射する。
【００７１】
光変調器素子２００の光出力部３２からの出力光は第３のコリメートレンズ１７３により平行光として空間を伝搬し、ローテータ２１により９０°偏光方向を回転させた後、ミラー１９５で反射してＰＢＳ２０に入射する。ＰＢＳ２０において合成された出力光は、第２の集光レンズ１８２を通過して出力ファイバ４２に集光される。
【００７２】
また、光変調モジュール２１０には、第１の光変調器１６１に対して高周波信号を伝送するための第１の高周波伝送路２４１が設けられる。第１の高周波伝送路２４１は、ＧＳＧＳＧ又はＧＳＳＧＳＳＧの配列を有する配線群である。
【００７３】
同様に、光変調モジュール２１０には、第２の光変調器１６２に対して高周波信号を伝送するための第２の高周波伝送路２４２が設けられる。第２の高周波伝送路２４２は、ＧＳＧＳＧ又はＧＳＳＧＳＳＧの配列を有する配線群である。
【００７４】
光変調モジュール２１０には、高周波信号入力部２２として、信号入力端２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが設けられる。信号入力端２２ａ，２２ｂが第１の高周波伝送路２４１に対応する。信号入力端２２ｃ，２２ｄが第２の高周波伝送路２４２に対応する。
【００７５】
光変調器素子２００においては、図２に示すように、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２が辺１ａに面して配置されている。よって、光変調器素子２００の辺１ａと、高周波信号入力部２２とを対向させるように光変調モジュール２１０に対して光変調器素子２００を配置することにより、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の長さをより短縮することが可能である。
【００７６】
なお、高周波信号入力部２２において、各信号入力端２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは等間隔で配置されている。光変調器素子２００における第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の間隔は、隣接する信号入力端の間隔（例えば信号入力端２２ａと２２ｂの間隔）の２倍から、第１又は第２の光変調器１６１，１６２の幅の半分を引いた長さである。
【００７７】
＜実施の形態４＞
図４は、本実施の形態４における光変調器素子３００の平面図である。本実施の形態４においては、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂの光の進行方向（図４中の矢印Ｄ１で示す方向）と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄの光の進行方向（図４中の矢印Ｄ２で示す方向）とが、１８０°異なる。
【００７８】
実施の形態２における光変調器素子２００においては、光入力部２が辺１ａに配置されていた。一方、本実施の形態４における光変調器素子３００においては、光入力部２が辺１ａと対向する辺１ｂに配置される。その他の構成は実施の形態２における光変調器素子２００と同じため説明を省略する。
【００７９】
本実施の形態４における光変調器素子３００においては、光入力部２および光出力部３１，３２が同じ辺（辺１ｂ）に配置される。また、光変調器素子３００においては、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２が辺１ｂと対向する辺１ａに面して配置されている。
【００８０】
光変調器素子３００においては、上述のように光入力部２と光出力部３１，３２が同じ辺１ｂに配置されているため、光変調器素子３００を光変調モジュールに搭載する場合、辺１ｂ側に全ての光学部材を配置することが可能となる。
【００８１】
また、光変調器素子３００においては、光変調器素子２００と同様に、光出力部３１，３２を構成する導波路の一部を、多重量子井戸（ＭＱＷ）を備えた半導体光増幅器としてもよい。本実施の形態４では、光出力部３１，３２の間隔が離れて配置されるため、半導体光増幅器の熱クロストークによるゲインの低下を避けることができる。
【００８２】
＜効果＞
本実施の形態４における光変調器素子３００において、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂの光の進行方向と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄの光の進行方向とが、１８０°異なる。
【００８３】
従って、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とを、１８０°異ならせるように配置することにより、前提技術（図１１）のように第１、第２の光変調器１６１，１６２を隣接させて平行に配置した場合と比較して、光変調器素子２００のチップの面積を縮小することが可能である。また、本実施の形態４では、第１、第２の光変調器１６１，１６２が互いに離れて配置されるため、高周波信号のクロストークを抑制することが可能である。
【００８４】
また、本実施の形態４における光変調器素子３００は、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂに沿って配置された第１の高周波電極１１１と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄに沿って配置された第２の高周波電極１１２と、第１の高周波電極１１１と接続する第１の高周波伝送路２４１と、第２の高周波電極１１２と接続する第２の高周波伝送路２４２と、をさらに備え、第１、第２の光変調器１６１，１６２は光入力部２に対して対称に配置され、第１、第２の高周波電極１１１，１１２は光入力部２に対して対称に配置され、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２は光入力部２に対して対称に配置される。
【００８５】
従って、光変調器素子３００において、光入力部２に対して第１、第２の光変調器１６１，１６２、第１、第２の高周波電極１１１，１１２および第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を対称に配置することにより、光変調器素子３００における電気的部材および光学的部材の配置を対称化することが可能である。これにより、光変調器素子３００に接続する高周波伝送路の取り回し、光変調器素子３００に対する入出力光の経路の取り回しが複雑になることを抑制可能である。
【００８６】
また、本実施の形態４における光変調器素子３００は、平面視で輪郭を形成する辺（辺１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備え、光入力部２、第１の光変調器１６１の光出力部３１、第２の光変調器１６２の光出力部３２が、同じ辺側（即ち辺１ｂ側）に設けられる。
【００８７】
従って、光変調器素子３００においては、光入力部２と光出力部３１，３２が同じ辺１ｂに配置されているため、光変調器素子３００を光変調モジュールに搭載する場合、辺１ｂ側に全ての光学部材を配置することが可能となる。また、光入力部２と光出力部３１，３２が１つの辺１ｂに配置されているため、無反射コーティングは辺１ｂにのみ施せばよいため、製造コストを削減することが可能である。
【００８８】
＜実施の形態５＞
図５は、本実施の形態５における光変調モジュール３１０の平面図である。図５に示すように、光変調モジュール３１０の基板２５上には、実施の形態４（図４）で説明した光変調器素子３００が配置される。
【００８９】
光変調モジュール３１０には、光学部材として、第１、第２、第３のコリメートレンズ１７１，１７２，１７３、第１、第２の集光レンズ１８１，１８２、ミラー１９３，１９４，１９５、ＰＢＳ２０、ローテータ２１が設けられる。
【００９０】
光変調モジュール３１０において、入力ファイバ４１から入射した光は、第１のコリメートレンズ１７１により平行光として空間を伝搬し、第１の集光レンズ１８１により光変調器素子３００の光入力部２に集光される。
【００９１】
光変調器素子３００の光出力部３１からの出力光は第２のコリメートレンズ１７２により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９３，１９４で反射されてＰＢＳ２０に入射する。
【００９２】
光変調器素子３００の光出力部３２からの出力光は第３のコリメートレンズ１７３により平行光として空間を伝搬し、ローテータ２１により９０°偏光方向を回転させた後、ミラー１９５で反射してＰＢＳ２０に入射する。ＰＢＳ２０において合成された出力光は、第２の集光レンズ１８２を通過して出力ファイバ４２に集光される。
【００９３】
本実施の形態５において、第１、第２の集光レンズ１８１，１８２、第１、第２、第３のコリメートレンズ１７１，１７２，１７３、ローテータ２１およびＰＢＳ２０は、光変調器素子３００の第１の辺（即ち辺１ａ）と対向する第２の辺（即ち辺１ｂ）側に配置される。また、ミラー１９３，１９４，１９５も辺１ｂ側に配置される。
【００９４】
また、本実施の形態５における光変調モジュール３１０において、入力ファイバ４１および出力ファイバ４２は、高周波信号入力部２２が設けられる辺と対向する辺側に設けられる。
【００９５】
また、光変調モジュール３１０には、第１の光変調器１６１に対して高周波信号を伝送するための第１の高周波伝送路２４１が設けられる。第１の高周波伝送路２４１は、ＧＳＧＳＧ又はＧＳＳＧＳＳＧの配列を有する配線群である。
【００９６】
同様に、光変調モジュール３１０には、第２の光変調器１６２に対して高周波信号を伝送するための第２の高周波伝送路２４２が設けられる。第２の高周波伝送路２４２は、ＧＳＧＳＧ又はＧＳＳＧＳＳＧの配列を有する配線群である。
【００９７】
光変調モジュール３１０には、高周波信号入力部２２として、信号入力端２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが設けられる。信号入力端２２ａ，２２ｂが第１の高周波伝送路２４１に対応する。信号入力端２２ｃ，２２ｄが第２の高周波伝送路２４２に対応する。
【００９８】
光変調器素子３００においては、図４に示すように、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２が辺１ａに面して配置されている。よって、光変調器素子３００の辺１ａと、高周波信号入力部２２とを対向させるように光変調モジュール３１０に対して光変調器素子３００を配置することにより、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の長さをより短縮することが可能である。
【００９９】
なお、高周波信号入力部２２において、各信号入力端２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは等間隔で配置されている。光変調器素子３００における第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の間隔は、隣接する信号入力端の間隔（例えば信号入力端２２ａと２２ｂの間隔）の２倍から、第１又は第２の光変調器１６１，１６２の幅の半分を引いた長さである。
【０１００】
信号入力端２２ａ，２２ｂから延びる高周波伝送路は、線路間隔を狭めながら第１の光変調器１６１に向けて延在する第１の高周波伝送路２４１となる。第１の高周波伝送路２４１の中心位置は、信号入力端２２ａ，２２ｂの中点よりも、一組のマッハツェンダ型導波路の間隔の半分に相当する距離だけ信号入力端２２ｂ側に寄って配置される。
【０１０１】
同様に、信号入力端２２ｃ，２２ｄから延びる高周波伝送路は、線路間隔を狭めながら第２の光変調器１６２に向けて延在する第２の高周波伝送路２４２となる。第２の高周波伝送路２４２の中心位置は、信号入力端２２ｃ，２２ｄの中点よりも、一組のマッハツェンダ型導波路の間隔の半分に相当する距離だけ信号入力端２２ｃ側に寄って配置される。
【０１０２】
本実施の形態５における光変調モジュール３１０では、高周波信号入力部２２と光変調器素子３００の辺１ａとが対向して配置される。そのため、高周波信号入力部２２から第１、第２の光変調器１６１，１６２のそれぞれまでの第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を容易に等長化することが可能である。本実施の形態５における光変調モジュール３１０では、前提技術（図１２）と比較して、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の長さを短縮できるため、光変調モジュール３１０を小型化することが可能である。
【０１０３】
また、本実施の形態５における光変調モジュール３１０では、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２と伝搬光の光路が干渉しないため、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を迂回させる必要がない。よって、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の設置スペースを削減し、光変調モジュール３１０を小型化することが可能である。
【０１０４】
また、本実施の形態５における光変調モジュール３１０では、コリメートレンズと集光レンズが近接して配置されないため、組み立てが容易で製造コストを削減することが可能である。
【０１０５】
＜効果＞
本実施の形態５における光変調モジュール３１０は、光変調器素子３００と、第１の高周波伝送路２４１に対応した複数の信号入力端２２ａ，２２ｂと、第２の高周波伝送路２４２に対応した複数の信号入力端２２ｃ，２２ｄと、をさらに備え、光変調器素子３００は、平面視で輪郭を形成する辺を備え、第１の高周波伝送路２４１に対応した複数の信号入力端２２ａ，２２ｂおよび第２の高周波伝送路２４２に対応した複数の信号入力端２２ｃ，２２ｄは、光変調器素子３００の第１の辺（即ち辺１ａ）側に設けられ、第１の高周波伝送路２４１に対応した複数の信号入力端２２ａ，２２ｂおよび第２の高周波伝送路２４２に対応した複数の信号入力端２２ｃ，２２ｄは、等間隔に配置される。
【０１０６】
本実施の形態５における光変調モジュール３１０では、高周波信号入力部２２（即ち、信号入力端２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）と光変調器素子３００の辺１ａとが対向して配置される。そのため、高周波信号入力部２２から第１、第２の光変調器１６１，１６２のそれぞれまでの第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を容易に等長化することが可能である。本実施の形態５における光変調モジュール３１０では、前提技術（図１２）と比較して、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の長さを短縮できるため、光変調モジュール３１０を小型化することが可能である。
【０１０７】
また、本実施の形態５における光変調モジュール３１０は、光入力部２の前段に配置された第１の集光レンズ１８１と、第１の集光レンズ１８１の前段に配置された第１のコリメートレンズ１７１と、第１の光変調器１６１に備わる第２の光カプラ９の後段に配置された第２のコリメートレンズ１７２と、第２の光変調器１６２に備わる第２の光カプラ９の後段に配置された第３のコリメートレンズ１７３と、第３のコリメートレンズ１７３の後段に配置され、光の偏光方向を９０°回転させるローテータ２１と、ローテータ２１と第３のコリメートレンズ１７３の後段に配置され、光を合成するビームスプリッタ（即ち偏光ビームスプリッタ２０）と、ビームスプリッタの後段に配置された第２の集光レンズ１８２と、をさらに備え、第１、第２の集光レンズ１８１，１８２、第１、第２、第３のコリメートレンズ１７１，１７２，１７３、ローテータ２１およびビームスプリッタは、光変調器素子３００の第１の辺（即ち辺１ａ）と対向する第２の辺（即ち辺１ｂ）側に配置される。
【０１０８】
従って、本実施の形態５における光変調モジュール３１０においては、光変調器素子３００の第１の辺（即ち辺１ａ）側に高周波信号入力部２２および第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を配置し、第１の辺と対向する第２の辺（即ち辺１ｂ）側に光学部材を配置する。これにより、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２と伝搬光の光路が干渉しないため、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を迂回させる必要がない。よって、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の設置スペースを削減し、光変調モジュール３１０を小型化することが可能である。
【０１０９】
＜実施の形態６＞
図６は、本実施の形態６における光変調モジュール３２０の平面図である。図６に示すように、光変調モジュール３２０の基板２５上には、実施の形態４（図４）で説明した光変調器素子３００が配置される。
【０１１０】
実施の形態５における光変調モジュール３１０（図５）においては、入力ファイバ４１および出力ファイバ４２は、高周波信号入力部２２が設けられる辺と対向する辺側に設けられた。一方、本実施の形態６における光変調モジュール３２０においては、入力ファイバ４１は、高周波信号入力部２２が設けられる辺に隣接する辺側に設けられる。また、出力ファイバ４２は、入力ファイバ４１が設けられる辺と対向する辺側に設けられる。
【０１１１】
光変調モジュール３２０において、入力ファイバ４１から入射した光は、第１のコリメートレンズ１７１により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９１において反射した後、第１の集光レンズ１８１により光変調器素子３００の光入力部２に集光される。
【０１１２】
光変調器素子３００の光出力部３１からの出力光は第２のコリメートレンズ１７２により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９３，１９４で反射されてＰＢＳ２０に入射する。
【０１１３】
光変調器素子３００の光出力部３２からの出力光は第３のコリメートレンズ１７３により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９５で反射した後、ローテータ２１により９０°偏光方向を回転して、ＰＢＳ２０に入射する。ＰＢＳ２０において合成された出力光は、第２の集光レンズ１８２を通過して出力ファイバ４２に集光される。
【０１１４】
本実施の形態６において、第１、第２の集光レンズ１８１，１８２、第１、第２、第３のコリメートレンズ１７１，１７２，１７３、ローテータ２１およびＰＢＳ２０は、光変調器素子３００の第１の辺（即ち辺１ａ）と対向する第２の辺（即ち辺１ｂ）側に配置される。また、ミラー１９１，１９３，１９４，１９５も辺１ｂ側に配置される。
【０１１５】
光変調モジュール３２０のその他の構成は、光変調モジュール３１０（図５）と同じため、説明を省略する。
【０１１６】
本実施の形態６における光変調モジュール３２０においても、実施の形態５の光変調モジュール３１０に関して述べたのと同様の効果を得ることが可能である。
【０１１７】
＜実施の形態７＞
本実施の形態７において、実施の形態４の光変調器素子３００の製造方法を説明する。本実施の形態７における光変調器素子３００の製造方法は、一組の光変調器素子３００Ｐを同一の半導体基板１に同時に形成する工程と、半導体基板１を切断して、半導体基板１に形成された一組の光変調器素子３００Ｐを互いに分離する工程を備える。
【０１１８】
図７は、本実施の形態７における光変調器素子３００の製造方法における光変調器素子３００の半導体基板１上の配置を示す平面図である。図７に示すように、一組の光変調器素子３００Ｐは２つの光変調器素子３００からなる。２つの光変調器素子３００は、光入力部２を対称点として互いに１８０°回転対称の配置で半導体基板１に形成される。
【０１１９】
図７に示すように、一組の光変調器素子３００Ｐにおいて、互いの光変調器素子３００の光入力部２の導波路が接続されている。また、互いの光変調器素子３００の第１の光変調器１６１の光出力部３１の導波路と第２の光変調器１６２の光出力部３２の導波路とが接続されている。
【０１２０】
半導体基板１は例えばＩｎＰ等の半導体基板である。半導体基板１上には、ｎ型半導体によるクラッド層、光の閉じ込めおよび変調を行う多重量子井戸（ＭＱＷ）を含むコア層、ｐ型半導体によるクラッド層が、エピタキシャル成長によって順に積層される。
【０１２１】
次に、半導体基板１に、ハイメサ構造を有する導波路が形成される。図７に示す一組の光変調器素子３００Ｐの導波路パターンが一括して形成される。導波路パターンは、フォトマスクを用いたドライエッチングにより形成される。なお、導波路パターンは、図７中の切断線１１が半導体基板１の結晶方向に沿うように形成される。
【０１２２】
次に、半導体基板１上にパッシベーション膜が形成される。パッシベーション膜は、ＳｉＯ２、ＳｉＮ又は有機高分子である。そして、第１、第２の高周波電極１１１，１１２、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２および位相調整部１２と平面視で重なる部分においてパッシベーション膜がエッチングにより除去される。
【０１２３】
さらに、第１、第２の高周波電極１１１，１１２、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２および位相調整部１２が形成される。これらは、半導体基板１上にフォトマスクを転写した後に、金属を蒸着し、不要な金属をフォトマスクと共に除去することで形成される。以上により、一組の光変調器素子３００Ｐが、図７に示す配置で半導体基板１に形成される。
【０１２４】
次に、図７中の切断線１１に沿って半導体基板１が切断されることにより、半導体基板１に形成された一組の光変調器素子３００Ｐが互いに分離される。切断線１１は、一組の光変調器素子３００Ｐの互いの光入力部２の接続点と、互いの光出力部３１，３２の接続点を通る直線である。つまり、一組の光変調器素子３００Ｐにおいて、２つの光変調器素子３００が切断線１１に対して線対称に配置されている。
【０１２５】
切断線１１に沿って切断された半導体基板１の切断面において、光入力部２および光出力部３１，３２が露出している。この切断面は、図４の辺１ｂの面に相当する。この切断面に対して無反射コーティングが施される。以上の製造工程により、２つの光変調器素子３００が製造される。なお、必要に応じて、例えば図７に示す切断線１４，１５に沿ってさらに半導体基板１を切断してもよい。
【０１２６】
図８は、本実施の形態７における光変調器素子３００の製造方法における光変調器素子３００の半導体基板１上の配置の別の例を示す平面図である。図８において、図の見易さのために高周波電極、高周波伝送路などの記載を省略している。
【０１２７】
図８において、半導体基板１即ち半導体ウエハに、１６組の光変調器素子３００Ｐが２行８列で格子状に形成されている。各列において、２組の光変調器素子３００Ｐは、それぞれの切断線１１が一本の直線になる配置で半導体基板１に形成されている。図８に示す１６組の光変調器素子３００Ｐの導波路パターンは、フォトマスクを用いたドライエッチングにより一括して形成される。
【０１２８】
図８に示す切断線１３に沿って半導体基板１が切断されることにより、各列が分離される。図９は、図８中の切断線１３に沿って切断された半導体基板１の平面図である。図９に示すように、２組の光変調器素子３００Ｐが、それぞれの切断線１１が一本の直線になる配置で半導体基板１に形成されている。
【０１２９】
次に、図９中の切断線１１に沿って半導体基板１が切断されることにより、半導体基板１に形成された２組の光変調器素子３００Ｐのそれぞれにおいて光変調器素子３００のペアが互いに分離される。図１０は、図９中の切断線１１に沿って切断された半導体基板１の平面図である。次に、切断線１１に沿って切断された半導体基板１の切断面に対して無反射コーティングが施される。
【０１３０】
切断線１１に沿った切断面に無反射コーティングが施された後、切断された半導体基板１を、図１０中の切断線１６に沿ってさらに切断する。これにより、切断線１１に沿って切断された半導体基板１に配置されている複数の光変調器素子３００が互いに分離される。
【０１３１】
以上の工程によって、半導体基板１即ち半導体ウエハの各列から４個の光変調器素子３００が得られる。なお、図８において、各列に２組の光変調器素子３００Ｐが配置される例を説明したが、各列において配置される各組の光変調器素子３００Ｐの切断線１１が一本の直線になるのであれば、各列に２組以上の光変調器素子３００Ｐが配置されてもよい。
【０１３２】
＜効果＞
本実施の形態７における光変調器素子の製造方法は、実施の形態４の光変調器素子３００の製造方法であって、（ａ）少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐを同一の半導体基板１に同時に形成する工程と、（ｂ）切断線１１に沿って半導体基板１を切断して、半導体基板１に形成された少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐを互いに分離する工程と、を備え、工程（ａ）において、少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐは、光入力部２を対称点として互いに１８０°回転対称の配置で半導体基板１に形成される２つの光変調器素子３００であり、少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐにおいて、互いの光入力部２が接続され、かつ、互いの第１の光変調器１６１の光出力部３１と第２の光変調器１６２の光出力部３２とが接続され、工程（ｂ）において、切断線１１は、少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐの互いの光入力部２の接続点と、互いの光出力部３１，３２の接続点を通る直線である。
【０１３３】
上記の配置で一組の光変調器素子３００Ｐを半導体基板１に形成することにより、切断線１１に沿って半導体基板１を切断すると、切断面において各光変調器素子３００の光入力部２の導波路および光出力部３１，３２の導波路が必ず露出する。これは、一組の光変調器素子３００Ｐにおいて、互いの光入力部２が接続され、かつ、互いの第１の光変調器１６１の光出力部３１と第２の光変調器１６２の光出力部３２とが接続されているからである。従って、半導体基板１を切断する時に機械的誤差等により、理想的な切断線１１と実際の切断線がずれた場合であっても、切断面において必ず導波路を露出させることが可能である。
【０１３４】
半導体基板に複数の光変調器素子のそれぞれを単独で配置する場合、半導体基板の切断面から導波路が露出しないことを防ぐために、各光変調器素子において導波路の端部を余分に長く形成する必要がある。一方、本実施の形態７によれば、切断面から必ず導波路が露出するため、光変調器素子３００の導波路を余分に長く形成する必要がない。従って、１個あたりの光変調器素子３００が占有する半導体基板１上の面積を縮小することが可能である。つまり、１つの半導体基板１、即ち１つの半導体ウエハにより多くの光変調器素子３００を形成することが可能となる。
【０１３５】
また、本実施の形態７における光変調器素子の製造方法において、少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐは複数組であってもよく、工程（ａ）において、複数組の光変調器素子３００Ｐのそれぞれの組の切断線１１が一本の直線になる配置で、複数組の光変調器素子３００Ｐが半導体基板１に同時に形成される。
【０１３６】
複数組の光変調器素子３００Ｐの切断線１１が一本の直線になるように配置されることにより、一本の切断線１１に沿った切断で、複数組のそれぞれにおいて光変調器素子３００のペアを分離することが可能となる。従って、切断回数を削減できるため、生産効率を向上させることが可能となる。
【０１３７】
また、本実施の形態７における光変調器素子の製造方法において、（ｃ）工程（ｂ）の後、切断線１１に沿って切断された半導体基板１の切断面に無反射コーティングを施す工程と、（ｄ）工程（ｃ）の後、切断線１１に沿って切断された半導体基板１に配置されている複数の光変調器素子３００を、切断された半導体基板１をさらに切断して互いに分離する工程と、をさらに備える。
【０１３８】
従って、複数の光変調器素子３００を互いに分離する前に切断線１１に沿った切断面に無反射コーティングを施すことにより、複数の光変調器素子３００を互いに分離した後で個々の変調器素子３００に対して無反射コーティングを施す場合と比較して、生産効率を向上させることが可能である。
【０１３９】
また、本実施の形態７において製造方法を説明した光変調器素子３００（図４を参照）においては、光入力部２と光出力部３１，３２が１つの辺１ｂに配置されているため、無反射コーティングは辺１ｂにのみ施せばよい。つまり、前提技術（図１１を参照）のように光入力部２と光出力部３１，３２とを異なる辺に配置する構成と比較して、無反射コーティングを施す辺の数（面の数）を２から１に削減することが可能である。これにより、製造コストを削減することが可能である。
【０１４０】
なお、実施の形態１〜７で説明した光変調器素子は、偏波多重直交位相変調方式で光変調を行うとしたが、変調方式はこれに限定されるものではなく、例えば、ＤＰ−１６ＱＡＭ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で変調を行ってもよい。
【０１４１】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
１  半導体基板、２  光入力部、４  分岐カプラ、３１，３２  光出力部、６，７，８，９  光カプラ、１２  位相調整部、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ  マッハツェンダ型導波路、１６１  第１の光変調器、１６２  第２の光変調器、１７１  第１のコリメートレンズ、１７２  第２のコリメートレンズ、１７３  第３のコリメートレンズ、１８１  第１の集光レンズ、１８２  第２の集光レンズ、１９１，１９２，１９３，１９４，１９５  ミラー、２０  偏光ビームスプリッタ、２１  ローテータ、１１１  第１の高周波電極、１１２  第２の高周波電極、２４１  第１の高周波伝送路、２４２  第２の高周波伝送路、５０，１００，２００，３００  光変調器素子、６０、１１０、２１０、３１０，３２０  光変調モジュール、３００Ｐ  一組の光変調器素子、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  辺、２２  高周波信号入力部、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  信号入力端、１１，１３，１４，１５，１６  切断線。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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