(57)【要約】【課題】マッハツェンダ型導波路素子の波長特性を適切に制御することが可能な光デバイスを提供すること。【解決手段】この光デバイス１０は、分岐された２本の光導波路２０４、２０５と、この２本の光導波路２０４、２０５それぞれの温度を調整するヒータ２１１２、２１３とを含むマッハツェンダ型導波路素子２０と、ヒータ２１１２、２１３への印加電圧を調整して、出力される信号光の波長特性を調整する制御部３０１とを含み、印加電圧と波長特性との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係であり、制御部３０１はこの非線形な関係に基づいて印加電圧を調整し、制御部３０１はワンチップマイクロコンピュータ３０に含まれていると共に、当該ワンチップマイクロコンピュータ３０はマッハツェンダ型導波路素子２０と実質的に一体化されて配置されている。【選択図】　図１
2004118067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路と、前記２本の光導波路それぞれを進行する信号光に位相変調を与える位相変調手段とを含むマッハツェンダ型導波路素子と、
前記位相変調手段を駆動するために付与されるエネルギーの物理量を調整して前記出力用導波路から出力される信号光の波長特性を調整する制御手段と、を含み、
前記物理量と前記波長特性との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係であり、前記制御手段はこの非線形な関係に基づいて前記物理量を調整し、
前記制御手段はワンチップマイクロコンピュータに含まれていると共に、当該ワンチップマイクロコンピュータは前記マッハツェンダ型導波路素子と実質的に一体化されて配置されている、光デバイス。
【請求項２】
前記位相変調手段は、前記２本の光導波路それぞれの温度を調整する温度調整手段であり、
当該温度調整手段への印加電圧と前記波長特性との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係であって、前記制御手段は当該非線形な関係に基づいて前記印加電圧を調整して前記出力用光導波路から出力される信号光の波長特性を調整する、請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記制御手段は、前記温度調整手段への印加電圧を調整して、所定の波長帯域中の所定波長において前記入力用光導波路と前記出力用光導波路との間の光の損失を所定の状態に保ったまま、前記波長帯域における波長に対する光の損失傾斜を設定し、
前記印加電圧と前記損失傾斜との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係である、請求項２に記載の光デバイス。
【請求項４】
パルス幅変調制御によって前記温度調整手段への印加電圧を調整する給電制御手段を更に備え、
前記制御手段は当該給電制御手段を介して前記温度調整手段への印加電圧を調整する、請求項２又は３に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記マッハツェンダ型導波路素子ごとに予め定められている前記相関関係を特定するための仕様情報を格納する格納手段を更に備え、
前記制御手段は、当該格納手段に格納されている仕様情報に基づいて前記印加電圧を調整する、請求項２又は３に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記マッハツェンダ型導波路素子が配置されている場の雰囲気温度を計測するための温度計測手段を更に備え、
前記制御手段は、前記温度計測手段が測定する雰囲気温度に基づいて前記印加電圧を調整する、請求項２又は３に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記温度調整手段へ供給される電源電圧を測定するための電圧測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電圧測定手段が測定する電源電圧に基づいて前記印加電圧を補正する、請求項２又は３に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記信号光の光パワーを測定するための光測定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記光測定手段が測定する光パワーに基づいて前記印加電圧を調整する、請求項２又は３に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記入力用光導波路又は出力用光導波路から前記光測定手段に至る光路上に波長選択フィルタを備える、請求項８に記載の光デバイス。
【請求項１０】
前記光測定手段の測定結果に基づいて、前記信号光の劣化を判断する劣化判断手段を備える、請求項８又は９に記載の光デバイス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光デバイスを含む光伝送装置。
【請求項１２】
信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路と、前記２本の光導波路それぞれを進行する信号光に位相変調を与える位相変調手段とを含むマッハツェンダ型導波路素子を準備する準備ステップと、
前記位相変調手段を駆動するために付与されるエネルギーの物理量を変動させる変動ステップと、
当該エネルギーの物理量を変動させることに応じて変化する、前記出力用導波路から出力される信号光の波長特性を測定する測定ステップと、
前記電圧変動ステップにおける物理量の変動と、前記測定ステップにおいて測定された波長特性とに基づいて、前記物理量と前記波長特性との相関関係を特定するための仕様情報を決定する仕様決定ステップと、
当該決定した仕様情報を格納手段に格納する格納ステップと、
を備える、光デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記仕様決定ステップにおいて決定した各マッハツェンダ型導波路素子ごとの仕様情報を集計し、当該集計した結果に所定の統計処理を施して前記準備ステップにおいて準備するマッハツェンダ型導波路素子の製造工程に反映させる、請求項１２に記載の光デバイスの製造方法。
【請求項１４】
信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路と、前記２本の光導波路それぞれを進行する信号光に位相変調を与える位相変調手段とを含むマッハツェンダ型導波路素子の、前記出力用導波路から出力される信号光の波長変動を測定する測定手段と、
前記位相変調手段を駆動するためにエネルギーを付与するエネルギー付与手段と、
前記測定手段が測定する波長変動と、前記エネルギー付与手段が付与するエネルギーの物理量とに基づいて、前記波長変動と前記物理量との相関関係を特定するための仕様情報を決定する仕様決定手段と、
当該決定した仕様情報を格納手段に格納する書込み手段と、
を含む、光デバイスの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マッハツェンダ型導波路素子を含む光デバイス及びその製造方法並びに光伝送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路とを含むいわゆるマッハツェンダ型導波路素子を光強度変調器として利用する場合には、２本の光導波路それぞれを進行する信号光に位相変調を与える位相変調手段としてのヒータが用いられる場合がある。
【０００３】
このヒータによって２本の光導波路をそれぞれ独立して加熱することで各光導波路の屈折率を変化させる。光導波路それぞれの屈折率を変化させると光路長が変化し、合波する際には特定の位相差を持つこととなる。この位相差は、２本の光導波路の温度差によって制御することが可能であり、この種の光導波路はこのことによって機能性部品として機能することとなる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
国際公開第０１／０５００５号パンフレット
【発明が解決しようとする課題】
ここで、光強度変調器として意図した機能を発揮させるためには、光導波路の物理的な特性とヒータによって付与される熱量などとを調和させる必要がある。しかしながら、素子個々の製造上の個体差に起因してそのように調和させることは容易ではない。
【０００５】
そこで本発明では、マッハツェンダ型導波路素子の波長特性を適切に制御することが可能な光デバイス、この光デバイスの製造方法、製造装置、この光デバイスを利用した光伝送装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々のマッハツェンダ型導波路素子の波長特性を検討し、それらマッハツェンダ型光導波路素子の物理的な特性と付与されるエネルギーとの間に所定の相関関係が存在することを見いだし、この知見に基づいて以下の発明に想到したものである。
【０００７】
本発明の光デバイスは、信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路と、２本の光導波路それぞれを進行する信号光に位相変調を与える位相変調手段とを含むマッハツェンダ型導波路素子と、位相変調手段を駆動するために付与されるエネルギーの物理量を調整して出力用導波路から出力される信号光の波長特性を調整する制御手段と、を含み、物理量と波長特性との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係であり、制御手段はこの非線形な関係に基づいて物理量を調整し、制御手段はワンチップマイクロコンピュータに含まれていると共に、当該ワンチップマイクロコンピュータはマッハツェンダ型導波路素子と実質的に一体化されて配置されている。
【０００８】
本発明の光デバイスによれば、物理量と波長特性とが変曲点が少なくとも一つの非線形な関係にあり、制御手段がその関係に基づいて物理量を調整するので、信号光に与えられる位相変調が適切に制御される。また、制御手段がワンチップマイクロコンピュータに含まれ、このワンチップマイクロコンピュータがマッハツェンダ型導波路素子と実質的に一体化されて配置されているので、光デバイスとして小型化することが可能となる。
【０００９】
また本発明の光デバイスでは、位相変調手段は、２本の光導波路それぞれの温度を調整する温度調整手段であり、当該温度調整手段への印加電圧と波長特性との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係であって、制御手段は当該非線形な関係に基づいて印加電圧を調整して出力用光導波路から出力される信号光の波長特性を調整することが好ましい。つまり、信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路と、２本の光導波路それぞれの温度を調整する温度調整手段とを含むマッハツェンダ型導波路素子と、温度調整手段への印加電圧を調整して、出力用光導波路から出力される信号光の波長特性を調整する制御手段と、を含み、印加電圧と波長特性との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係であり、制御手段はこの非線形な関係に基づいて印加電圧を調整し、制御手段はワンチップマイクロコンピュータに含まれていると共に、当該ワンチップマイクロコンピュータはマッハツェンダ型導波路素子と実質的に一体化されて配置されていることが好ましい。印加電圧と波長特性とが変曲点が少なくとも一つの非線形な関係にあり、制御手段がその関係に基づいて印加電圧を調整するので、温度調整手段から付与される熱エネルギーが適切に制御され、結果として信号光に与えられる位相変調が適切に制御される。
【００１０】
また本発明の光デバイスでは、制御手段は、温度調整手段への印加電圧を調整して、所定の波長帯域中の所定波長において入力用光導波路と出力用光導波路との間の光の損失を所定の状態に保ったまま、波長帯域における波長に対する光の損失傾斜を設定し、印加電圧と損失傾斜との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係であることが好ましい。つまり、信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路と、２本の光導波路それぞれの温度を調整する温度調整手段とを含むマッハツェンダ型導波路素子と、温度調整手段への印加電圧を調整して、所定の波長帯域中の所定波長において入力用光導波路と出力用光導波路との間の光の損失を所定の状態に保ったまま、波長帯域における波長に対する光の損失傾斜を設定する制御手段と、を含み、印加電圧と損失傾斜との相関関係は、変曲点が少なくとも一つの非線形な関係であり、制御手段はこの非線形な関係に基づいて印加電圧を調整し、制御手段はワンチップマイクロコンピュータに含まれていると共に、当該ワンチップマイクロコンピュータはマッハツェンダ型導波路素子と実質的に一体化されて配置されていることが好ましい。印加電圧と損失傾斜とが変曲点が少なくとも一つの非線形な関係にあり、制御手段がその関係に基づいて印加電圧を調整するので、温度調整手段から付与される熱エネルギーが適切に制御され、結果として信号光に与えられる位相変調が適切に制御される。
【００１１】
また本発明の光デバイスでは、パルス幅変調制御によって温度調整手段への印加電圧を調整する給電制御手段を更に備え、制御手段は当該給電制御手段を介して温度調整手段への印加電圧を調整することが好ましい。パルス幅変調制御によって印加電圧を調整するので、光デバイス全体としては消費電力を低減することができる。
【００１２】
また本発明の光デバイスでは、マッハツェンダ型導波路素子ごとに予め定められている相関関係を特定するための仕様情報を格納する格納手段を更に備え、制御手段は、当該格納手段に格納されている仕様情報に基づいて印加電圧を調整することが好ましい。相関関係を特定するための仕様情報を予め定めて格納手段に格納してあるので、各マッハツェンダ型導波路素子ごとに適切な調整を行うことが可能となる。
【００１３】
また本発明の光デバイスでは、マッハツェンダ型導波路素子が配置されている場の雰囲気温度を計測するための温度計測手段を更に備え、制御手段は、温度計測手段が測定する雰囲気温度に基づいて印加電圧を調整することが好ましい。ある種のマッハツェンダ型導波路素子は環境温度に対する特性変動が著しいので、より適切な調整を行うことができる。
【００１４】
また本発明の光デバイスでは、温度調整手段へ供給される電源電圧を測定するための電圧測定手段を更に備え、制御手段は、電圧測定手段が測定する電源電圧に基づいて印加電圧を補正することが好ましい。例えば、パルス幅変調制御においては電源電圧の変動がそのまま給電制御の誤差となる場合があるので、電源電圧に基づいて印加電圧を補正すればより適切に印加電圧を調整できる。
【００１５】
また本発明の光デバイスでは、信号光の光パワーを測定するための光測定手段を更に備え、制御手段は、光測定手段が測定する光パワーに基づいて印加電圧を調整することが好ましい。信号光の光パワーの変動を反映させて印加電圧を調整できる。
【００１６】
また本発明の光デバイスでは、入力用光導波路又は出力用光導波路から光測定手段に至る光路上に波長選択フィルタを備えることが好ましい。波長選択フィルタを介して特定の波長の信号光をモニタすることができるので、より高精度に印加電圧を調整できる。
【００１７】
また本発明の光デバイスでは、光測定手段の測定結果に基づいて、信号光の劣化を判断する劣化判断手段を備えることが好ましい。例えば、信号光の光パワーが所定の閾値を下回った場合に劣化していると判断することができる。また、光測定手段を入力側と出力側の双方に設ければ、そのレベル差によって本発明の光デバイス自身の劣化を判断することもできる。
【００１８】
また上述の光デバイスを含む光伝送装置においては、上述の光デバイスの作用を奏することができるので、より好適な中継器、送信器、受信器として機能する。
【００１９】
本発明の光デバイスの製造方法は、信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路と、２本の光導波路それぞれを進行する信号光に位相変調を与える位相変調手段とを含むマッハツェンダ型導波路素子を準備する準備ステップと、位相変調手段を駆動するために付与されるエネルギーの物理量を変動させる変動ステップと、当該エネルギーの物理量を変動させることに応じて変化する、出力用導波路から出力される信号光の波長特性を測定する測定ステップと、電圧変動ステップにおける物理量の変動と、測定ステップにおいて測定された波長特性とに基づいて、物理量と波長特性との相関関係を特定するための仕様情報を決定する仕様決定ステップと、当該決定した仕様情報を格納手段に格納する格納ステップと、を備える。
【００２０】
本発明の光デバイスの製造方法によれば、位相変調手段を駆動するために付与されるエネルギーの物理量を変動させ、その変動に応じた出力光の波長特性に基づいて相関関係を特定するので、個々のマッハツェンダ型導波路素子に適合した仕様情報を決定して格納手段に格納できる。
【００２１】
また本発明の光デバイスの製造方法においては、仕様決定ステップにおいて決定した各マッハツェンダ型導波路素子ごとの仕様情報を集計し、当該集計した結果に所定の統計処理を施して準備ステップにおいて準備するマッハツェンダ型導波路素子の製造工程に反映させることが好ましい。例えば、位相変調手段としてのヒータの供給電力の設定値の分布や、その設定値の中心値のロット間変動に基づいて、マッハツェンダ型導波路素子のコア屈折率制御工程といった工程に反映させることができる。
【００２２】
本発明の光デバイスの製造装置は、信号光を入力する入力用光導波路と、この入力用光導波路に接続された第１の方向性結合器と、この第１の方向性結合器に接続された２本の光導波路と、この２本の光導波路に接続された第２の方向性結合器と、この第２の方向性結合器に接続された出力用光導波路と、２本の光導波路それぞれを進行する信号光に位相変調を与える位相変調手段とを含むマッハツェンダ型導波路素子の、出力用導波路から出力される信号光の波長変動を測定する測定手段と、位相変調手段を駆動するためにエネルギーを付与するエネルギー付与手段と、測定手段が測定する波長変動と、エネルギー付与手段が付与するエネルギーの物理量とに基づいて、波長変動と物理量との相関関係を特定するための仕様情報を決定する仕様決定手段と、当該決定した仕様情報を格納手段に格納する書込み手段と、を含む。
【００２３】
本発明の光デバイスの製造装置によれば、位相変調手段を駆動するために付与されるエネルギーの物理量を変動させ、その変動に応じた出力光の波長特性に基づいて相関関係を特定するので、個々のマッハツェンダ型導波路素子に適合した仕様情報を決定して格納手段に格納して光デバイスを製造することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２５】
本発明の実施形態である光デバイス１０について説明する。図１は、光デバイス１０の構成を示す図である。この光デバイス１０は、２段のマッハツェンダ型導波路素子２０とワンチップマイクロコンピュータ３０と温度計測部４０と電圧測定部５０とを含んで構成されている。マッハツェンダ型導波路素子２０とワンチップマイクロコンピュータ３０とは実質的に一体化されて配置されている。実質的に一体化とは、マッハツェンダ型導波路素子２０とワンチップマイクロコンピュータ３０とが同一のベース上に配置されている態様や、同一の筐体の内部に隣接して配置されている態様や、別々の筐体に配置されているけれどもその別々の筐体が隣接して配置されている態様を含むものである。
【００２６】
マッハツェンダ型導波路素子２０は、平面型光導波路であり、マッハツェンダ干渉計を構成する機能部が２段になるように構成されている。より具体的には、入力用光導波路としての光導波路２０１と、この光導波路２０１が接続される第１の方向性結合器としての方向性結合部２０３と、この方向性結合部２０３に接続され分岐する２本の光導波路２０４及び光導波路２０５と、この２本の光導波路２０４及び光導波路２０５が接続される第２の方向性結合器としての方向性結合部２０６と、この方向性結合部２０６に接続される出力用光導波路としての光導波路２０２とを備える１段目の部分と、光導波路２０２が接続される第１の方向性結合器としての方向性結合部２０８と、この方向性結合部２０８に接続され分岐する２本の光導波路２０９及び光導波路２１０と、この２本の光導波路２０９及び光導波路２１０に接続される第２の方向性結合器としての方向性結合部２１１と、この方向性結合部２１１に接続される出力用光導波路としての光導波路２０７とを備える２段目の部分とからなる。
【００２７】
光導波路２０４の近傍にはヒータ（位相変調手段、温度調整手段）２１２が、光導波路２０５の近傍にはヒータ２１３が、光導波路２０９の近傍にはヒータ２１４が、光導波路２１０の近傍にはヒータ２１５が、それぞれ配置されている。ヒータ２１２、２１３、２１４、２１５は、光導波路２０４、２０５、２０９、２１０をそれぞれ独立して温度調整することで屈折率を変化させ、光導波路２０４、２０５、２０９、２１０の光路長を調整することでマッハツェンダ干渉計として機能する。
【００２８】
ヒータ２１２はドライブＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３０３ａから、ヒータ２１３はドライブＦＥＴ３０３ｂから、ヒータ２１４はドライブＦＥＴ３０３ｃから、ヒータ２１５はドライブＦＥＴ３０３ｄから、それぞれ駆動エネルギーとして電力の供給を受けて対応する光導波路２０４、２０５、２０９、２１０の温度調整を行う。
【００２９】
温度計測部（温度計測手段）４０は、マッハツェンダ型導波路素子２０の雰囲気温度を計測し、制御部３０１に出力する部分である。電圧測定部（電圧測定手段）５０は、ドライブＦＥＴ３０３ａ〜３０３ｄが、ヒータ２１２〜２１５に供給する電源電圧の変動状態を測定し、制御部３０１に出力する部分である。制御部３０１は、温度計測部４０及び電圧測定部５０から出力される雰囲気温度や電源電圧といった情報に基づいて所定の制御を行うように構成されている。
【００３０】
ワンチップマイクロコンピュータ３０は、物理的には、実質的に単一のＳｉチップ上にＬＳＩ若しくはＶＬＳＩの技術を用いて構成したマイクロコンピュータである。ワンチップマイクロコンピュータ３０は、機能的には、制御部（制御手段）３０１と、ＰＷＭタイマ（給電制御手段）３０３と、格納部（格納手段）３０２とを含んで構成される。
【００３１】
制御部３０１は、格納部３０２に格納されているマッハツェンダ型導波路素子２０の仕様情報及び温度計測部４０、電圧測定部５０から出力される測定データに基づいて、ドライブＦＥＴ３０３ａ〜３０３ｄがヒータ２１２〜２１５に供給する電力を決定する。制御部３０１は、その決定に基づいてＰＷＭタイマ３０３に指示信号を出力する。
【００３２】
ＰＷＭタイマ３０３は、制御部３０１からの指示信号に基づいて、ドライバＦＥＴ３０３ａ〜３０３ｄを駆動するためのパルス信号を出力する、いわゆるパルス幅変調制御を行うための部分である。
【００３３】
格納部３０２は、マッハツェンダ型導波路素子２０の仕様情報を格納してある部分である。ここで仕様情報とは、ヒータ２１２〜２１５への印加電圧を調整して、所定の帯域中の所定波長において入力側と出力側との間の光の損失を所定の状態に保ったまま、波長帯域における波長に対する光の損失傾斜を設定する際の、印加電圧と損失傾斜との相関関係を示す高次多項式を特定する情報である。この高次多項式によって示される相関関係は、変曲点が少なくとも一つあればよく、高次多項式の次数が上がるのと呼応して損失傾斜の設定精度は向上することとなる。
【００３４】
また、本実施形態では、マッハツェンダ型導波路素子２０は、マッハツェンダ干渉計を構成する機能部が２段になるように構成されているが、この機能部が１段になるように構成してもよい。その場合には、格納部３０２に格納されている仕様情報によって特定される相関関係は、印加電圧と強度変調光との相関関係となる。この場合にも仕様情報は高次多項式で表されることとなる。
【００３５】
光デバイス１０は、光測定部（光測定手段）８０３、８０４及び波長選択フィルタ８０１、８０２を備えるようにしてもよい。光デバイス１０がそれらを備える構成を図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す。図２（ａ）に示す構成は、マッハツェンダ型導波路素子２０の機能部（マッハツェンダ干渉計を構成する部分）２０ａの前後において、光導波路から分岐した光を波長選択フィルタ８０１を介して光測定部８０３が、波長選択フィルタ８０２を介して光測定部８０４が、それぞれ受光するように構成されている。この光測定部８０３及び光測定部８０４が測定した結果は制御部３０１に出力される。制御部３０１はこの結果に基づいて、ヒータ２１２〜２１５への印加電圧を調整してもよい。また、光測定部８０３及び光測定部８０４から出力される信号の差分を解析して機能部２０ａの劣化を判断するようにしてもよい。このような構成をとった場合には、制御部３０１が劣化判断手段として機能する。
【００３６】
波長選択フィルタ８０１、８０２及び光測定部８０３、８０４は、図２（ｂ）に示すようにマッハツェンダ型導波路素子２０の前後に配置されていてもよい。このようにすれば、マッハツェンダ型導波路素子２０の信号光の進行方向を基準にして前方に配置されている光測定部８０３から出力される信号に基づいて、マッハツェンダ型導波路素子２０に接続されている光伝送路の劣化を判断することもできる。
【００３７】
本実施形態の光デバイス１０は、光伝送システムを構成する送信器、受信器、中継器といった機器に適用することができる。図３は、光デバイス１０を光伝送システム１を構成する光伝送装置としての受信器６０に適用した構成を示す図である。光伝送システム１は、送信器７０と受信器６０とから構成されている。送信器７０は、複数の送信部７０２１〜７０２Ｎとそれらの送信部７０２１〜７０２Ｎから出力される光信号を合波する合波器７０１とを備える。複数の送信部７０２１〜７０２Ｎから送信される光信号は、合波器７０１によって合波されて光伝送路に送り出される。光伝送路に送り出された光信号は受信器６０が受信する。受信器６０は、複数の受信部６０２１〜６０２Ｎとそれらの受信部６０２１〜６０２Ｎが受信する光信号を分波する分波器６０１とを備える。受信器６０は更に光デバイス１０を備える。受信器６０が受信した光信号は光デバイス１０を通過する際に所定の光強度変調が施されて分波器６０１に出力され、分波器６０１が各受信部６０２１〜６０２Ｎに分波する。
【００３８】
引き続いて、本発明の実施形態である光デバイスの製造装置９０について図４を用いて説明する。製造装置９０は、物理的には、パーソナルコンピュータといったコンピュータシステムと、ＯＳＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ａｎａｌｙｚｅｒ）と、ＥＥＬＥＤ（端面発光ダイオード）と、電源装置と、光デバイス１０に所定の信号を入出力可能なインタフェイス基板とを含んで構成される。製造装置９０は、機能的には、測定光発生部１０１と、測定部１０２と、電力供給部１０３と、仕様決定部１０４と、書込み部１０５とを含む。尚、ＥＥＬＥＤを波長可変ＬＤ光源と、ＯＳＡを光パワーメータ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｏｗｅｒ　Ｍｅｔｅｒ）と、それぞれ置換してもよい。
【００３９】
測定光発生部１０１は、仕様決定部１０４からの指示信号に応じて、光デバイス１０に測定光を発生入力する部分である。より具体的には、測定光は光デバイス１０のマッハツェンダ型導波路素子２０の入力用光導波路としての光導波路２０１に入力される。
【００４０】
測定部１０２は、光デバイス１０に入力された測定光が所定の光強度変調を施されて出力されてくる出力光を測定する部分である。より具体的には、光デバイス１０のマッハツェンダ型導波路素子２０の出力用光導波路である光導波路２０９から出力される信号光を測定する。測定部１０２は、その測定結果を仕様決定部１０４に出力する。
【００４１】
仕様決定部１０４は、測定光発生部１０１に測定光を発生するように指示信号を出力すると共に、光デバイス１０の制御部３０１に所定の指示信号を出力してマッハツェンダ型導波路素子２０に光強度変調を起こさせて、その光強度変調を施された信号光を測定した測定部１０２から出力される情報に基づいて、マッハツェンダ型導波路素子２０に対応する仕様情報を決定する部分である。仕様決定部１０４は、決定した仕様情報を書込み部１０５に出力する。
【００４２】
書込み部１０５は、仕様決定部１０４から出力される仕様情報に基づいて、光デバイス１０の格納部３０２にその仕様情報を書き込む部分である。電力供給部１０３は、光デバイス１０に所定の電力を供給する部分である。
【００４３】
引き続いて、光デバイスの製造装置９０を用いて光デバイス１０を製造する光デバイスの製造方法について図５を用いて説明する。まず、マッハツェンダ型導波路素子２０を準備する。マッハツェンダ型導波路素子２０のバイアスヒータであるヒータ２１３及びヒータ２１４に通電する（ステップＳ０１）。
【００４４】
ヒータ２１３及びヒータ２１４にのみ通電した際に出力される信号光の波長特性を測定する（ステップＳ０２）。この波長特性に基づいて、損失特性を確認し、バイアスヒータに対応するパラメータを設定する（ステップＳ０３）。このパラメータは、マッハツェンダ型導波路素子２０の仕様情報を特定するための高次パラメータの一部となるものである。
【００４５】
次に、バイアスヒータであるヒータ２１３及びヒータ２１４、制御ヒータであるヒータ２１２及びヒータ２１５に通電する（ステップＳ０４）。ヒータ２１２〜２１５に通電した際に出力される信号光の波長特性を測定する（ステップＳ０５）。この波長特性に基づいて波長損失を確認する（ステップＳ０６）。ステップＳ０３、及び、ステップＳ０９で決定されたパラメータを用いて、マッハツェンダ型導波路素子２０の仕様情報を特定するための高次多項式を設定する（ステップＳ０７）。この仕様情報を格納部３０２に書き込んで光デバイス１０が製造される（ステップＳ０８）。尚、仕様情報を集計し、当該集計した結果に所定の統計処理を施してマッハツェンダ型導波路素子２０の製造工程に反映させることもできる。例えば、ヒータの供給電力の設定値の分布や、その設定値の中心値のロット間変動に基づいて、マッハツェンダ型導波路素子２０のコア屈折率制御工程といった工程に反映させることができる。
【００４６】
本実施形態の作用及び効果について説明する。ヒータ２１２〜２１５への印加電圧と信号光の波長特性（又は損失傾斜）とが変曲点が少なくとも一つの非線形な関係にあり、制御部３０１がその関係に基づいて印加電圧を調整するので、信号光に与えられる位相変調が適切に制御される。また、制御部３０１がワンチップマイクロコンピュータ３０に含まれ、このワンチップマイクロコンピュータ３０がマッハツェンダ型導波路素子２０と実質的に一体化されて配置されているので、光デバイス１０として小型化することが可能となる。
【００４７】
また、パルス幅変調制御によって印加電圧を調整するので、光デバイス１０全体としては消費電力を低減することができる。
【００４８】
印加電圧と信号光の波長特性（又は損失傾斜）との相関関係を特定するための仕様情報を予め定めて格納部３０２に格納してあるので、各マッハツェンダ型導波路素子２０ごとに適切な調整を行うことが可能となる。
【００４９】
温度計測部４０の測定結果に応じて制御部３０１が印加電圧を調整するので、環境温度に対する特性変動が著しいマッハツェンダ型導波路素子２０に対してより適切な調整を行うことができる。
【００５０】
パルス幅変調制御においては電源電圧の変動がそのまま給電制御の誤差となる場合があるので、電源電圧に基づいて印加電圧を補正すればより適切に印加電圧を調整できる。
【００５１】
また、信号光の光パワーを測定するための光測定部８０３、８０４を更に備えれば、信号光の光パワーの変動を反映させて印加電圧を調整できる。波長選択フィルタ８０１、８０２を備えれば、波長選択フィルタ８０１、８０２を介して特定の波長の信号光をモニタすることができるので、より高精度に印加電圧を調整できる。
【００５２】
本実施形態の光デバイスの製造装置及び製造方法によれば、位相変調手段としてのヒータ２１２〜２１５を駆動するために付与される印加電圧を変動させ、その変動に応じた出力光の波長特性に基づいて相関関係を特定するので、個々のマッハツェンダ型導波路素子２０に適合した仕様情報を決定して格納部３０２に格納して光デバイス１０を製造することが可能となる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、物理量と波長特性とが変曲点が少なくとも一つの非線形な関係にあり、制御手段がその関係に基づいて物理量を調整するので、信号光に与えられる位相変調が適切に制御される。また、制御手段がワンチップマイクロコンピュータに含まれ、このワンチップマイクロコンピュータがマッハツェンダ型導波路素子と実質的に一体化されて配置されているので、光デバイスとして小型化することが可能となる。従って本発明の目的とする、マッハツェンダ型導波路素子の波長特性を適切に制御することが可能な光デバイス、この光デバイスの製造方法、製造装置、この光デバイスを利用した光伝送装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である光デバイスの構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態である光デバイスの構成の一部を示した図である。
【図３】本発明の実施形態である光デバイスを利用した受信器を示した図である。
【図４】本発明の実施形態である光デバイスの製造装置を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態である光デバイスの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…光デバイス、２０…マッハツェンダ型導波路素子、３０…ワンチップマイクロコンピュータ、４０…温度計測部、５０…電圧測定部、２０１、２０２、２０４、２０５、２０７、２０９、２１０…光導波路、２０３、２０６、２０８、２１１…方向性結合部、２１２〜２１５…ヒータ、３０１…制御部、３０２…格納部、３０３…ＰＷＭタイマ、３０３ａ〜３０３ｄ…ドライブＦＥＴ。
【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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