(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信器において、
分布帰還型（ＤＦＢ）レーザと、
導波管ビームスプリッタを含み、前記ＤＦＢレーザからの第１のビームを、分離されたビームに分割するように結合された１×Ｎスプリッタと、
前記１×Ｎスプリッタからの前記分離されたビームをそれぞれ受信するように結合されたＮ個の変調器のアレイであって、該変調器は、並列に送信されるそれぞれのデータ信号を表すようにそれぞれのビームを変調し、前記ＤＦＢレーザから分離された集積回路内に配置され、前記各変調器は、電界吸収型（ＥＡ）変調器を含み、前記スプリッタおよび前記集積回路は、前記スプリッタ内の導波管の各面が前記集積回路内の導波管の対応する面に隣接する直接結合によって結合される、Ｎ個の変調器のアレイと、
前記Ｎ個の変調器のアレイに結合されたＮ個の光増幅器のアレイであって、該光増幅器は、前記集積回路内に前記変調器とともに配置され、前記光増幅器の各々は、前記変調器のうちの対応する一つとインラインになっていて、並列に送信される前記それぞれのデータ信号を表すそれぞれ変調されたビームを増幅して、増幅され変調されたそれぞれのビームが前記光送信器から並列に出力されるようにし、前記光増幅器の各々は、前記変調器のうちの対応する１つに接続されたアクティブ領域を有するアクティブ構造体である、Ｎ個の光増幅器のアレイと、
前記ＤＦＢレーザから前記１×Ｎスプリッタへのビーム経路内にある光アイソレータであって、前記１×Ｎスプリッタ、前記Ｎ個の変調器のアレイ、および前記Ｎ個の光増幅器のアレイは、第１のサブユニット内に含まれ、前記ＤＦＢレーザおよび前記光アイソレータは、前記第１のサブユニットから分離された第２のサブユニット内に含まれる、光アイソレータと、
を備えている光送信器。
【請求項２】
前記１×Ｎスプリッタからの前記分離されたビームは２つより多いビーム数に達する、請求項１に記載の光送信器。
【請求項３】
前記ＤＦＢレーザからの第２のビームを第２のセットの分離されたビームに分割するように結合された第２の１×Ｎスプリッタと、
前記第２のセットの分離されたビームをそれぞれ受信するように結合されたＮ個の変調器の第２のアレイであって、該第２のアレイ内の変調器は、並列に送信されるそれぞれのデータ信号を表すように前記第２のセット内のそれぞれのビームを変調する、Ｎ個の変調器の第２のアレイと、
前記第１のビームと前記第２のビームとを形成するために、前記ＤＦＢレーザからのビームを分割するビームスプリッタと、
をさらに備えている、請求項１に記載の光送信器。
【請求項４】
前記１×Ｎスプリッタと前記Ｎ個の変調器のアレイと前記Ｎ個の光増幅器のアレイとを含む前記第１のサブユニットは、前記第１のビームの入力のための第１の光ファイバを有し、
前記ＤＦＢレーザおよび前記光アイソレータを含む前記第２のサブユニットは、前記ＤＦＢレーザからの光の出力のための、前記第１の光ファイバに結合される第２の光ファイバを有する、
請求項１に記載の光送信器。
【請求項５】
前記ＤＦＢレーザが実装された基板と、
前記基板上で前記ＤＦＢレーザと前記１×Ｎスプリッタとの間に実装されており、前記第１のビームを前記１×Ｎスプリッタに方向付ける結合光学系と、
をさらに備えている、請求項１に記載の光送信器。
【請求項６】
前記第１のビームが前記１×Ｎスプリッタに到達するために通って行く光ファイバをさらに備えている、請求項１に記載の光送信器。
【請求項７】
前記変調器が偏光無依存性能を有し、また前記光ファイバが単一モード光ファイバを含む、請求項６に記載の光送信器。
【請求項８】
分布帰還型（ＤＦＢ）レーザから分離され光増幅器のアレイを含む集積回路内に、電界吸収型（ＥＡ）変調器のアレイを形成するステップであって、前記光増幅器の各々は、前記変調器のうちの対応する１つに接続されたアクティブ領域を有するアクティブ構造体である、ステップと、
前記光増幅器の各々を前記ＥＡ変調器のうちの対応する１つとインラインに配置するステップと、
複数の光導波管を有する１×Ｎスプリッタを形成するステップと、
前記１×Ｎスプリッタおよび前記集積回路を、該スプリッタ内の導波管の各面が、前記集積回路内の導波管の対応する面に隣接する直接結合によって結合するステップと、
前記１×ＮスプリッタとＮ個の前記変調器のアレイとＮ個の前記光増幅器のアレイとを第１のサブユニット内に含めるステップと、
前記ＤＦＢレーザから前記１×Ｎスプリッタへのビーム経路内に光アイソレータを配置するステップと、
前記ＤＦＢレーザおよび前記光アイソレータを、前記第１のサブユニットから分離された第２のサブユニット内に含めるステップと、
前記ＤＦＢレーザを動作させて第１のビームを生成するステップと、
前記第１のビームを分割して複数の分離されたビームを生成する前記１×Ｎスプリッタに前記第１のビームを方向付けるステップであって、前記第１のビームを生成する前記ＤＦＢレーザを含む前記第２のサブユニットの第１の光ファイバを、前記１×Ｎスプリッタを含む前記第１のサブユニットに結合することを含む、ステップと、
並列に送信されるそれぞれのデータ信号を表すように、前記分離されたビームを前記ＥＡ変調器によって変調するステップと、
並列に送信される前記それぞれのデータ信号を表すそれぞれ変調されたビームを前記光増幅器のアレイによって増幅して、増幅され変調されたそれぞれのビームが並列に出力されるようにするステップと、
を含む、データ送信方法。
【請求項９】
前記１×Ｎスプリッタからの前記分離されたビームが、２つより多いビーム数に達する、請求項８に記載のデータ送信方法。
【請求項１０】
第２の光ファイバをさらに通して前記第１のビームを前記１×Ｎスプリッタに到達させるステップをさらに含む、請求項８に記載のデータ送信方法。
【請求項１１】
前記第２の光ファイバは単一モード光ファイバであり、前記変調器は偏光無依存性能を有する、請求項１０に記載のデータ送信方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ある幾つかの光通信システムは、比較的長距離、例えば数１００メートルから数キロメートルにわたる高帯域幅通信のために並列の光ファイバ上の多数のチャネルを使用する。このようなシステムのための送信器は、各光信号について１個の分布帰還型（ＤＦＢ）レーザと１個の電界吸収型（ＥＡ）変調器とを有する光集積回路を含み得る。動作時にＥＡ変調器は、送信データを表すために必要とされるように、それぞれのＤＦＢレーザからの出力ビームを変調する。ＤＦＢレーザの外側で変調を実行するこのＥＡ−ＤＦＢ構成は、各光信号について２０Ｇｂ／ｓ以上のデータ速度を達成できる。しかしながら、ＤＦＢレーザ／ＥＡ変調器のペアのアレイを含む光集積回路は、複雑であって製造が困難である。その結果、これらのシステムの製造プロセスは一般に、機能的集積回路の低い歩留まりを有する。
【０００２】
これらの通信システムはまた、ＤＦＢレーザに戻る下流反射がＤＦＢレーザから出力される光信号の不安定性に通じ、潜在的に伝送誤りを引き起こす可能性があるので、このような下流反射を限定または除去する一般的な必要性を有する。その結果、下流（down-the-line）反射がＤＦＢレーザへ帰還するのを適切に防止するために、光アイソレータのアレイが必要とされ得る。各レーザのための個別の光アイソレータは、システムコストを増加させる。更に集積構造体における変調器の出力ファセット（facet：切子面）は、ＤＦＢレーザに戻る反射を減らすために高価な高品質の反射防止（ＡＲ）膜、例えば約１０-4未満の反射率を有する被膜を必要とする可能性がある。
【０００３】
ＥＡ−ＤＦＢアレイを含む送信器または他の集積回路はまた、アレイのＥＡ−ＤＦＢペアのための駆動回路を必要とし、またこれらの装置のための駆動電流は、集積回路の複雑さ、電力予算、および加熱にかなり寄与する。適切なＤＦＢ性能を維持することは一般に、装置温度が比較的小さなウィンドウにわたって制御されることを必要とする。更にＥＡ変調器もまた、高電力ＩＣの動作温度の最高温度では最適より低い性能を与え得る。その結果、更なる電力を消費する比較的非効率的な装置である熱電（ＴＥ）冷却器が必要とされる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
長距離・高帯域幅通信のためにマルチチャネル送信器を製造して動作させる際の困難さは、このようなシステムを高価にする。したがって、より高い歩留まりのプロセスで製造されることが可能で、比較的長距離にわたって低コストで高帯域幅通信を与え得る、代替の高帯域幅光通信システムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、光通信のための並列アーキテクチャは、ＥＡ変調器のような変調器のアレイを使用するが、高出力ＤＦＢレーザのような単一の駆動レーザによって与えられる。１×Ｎスプリッタは、駆動レーザから出力されたビームを、アレイ内の変調器用の別々の入力ビームに分割することができる。このアーキテクチャは、ＥＡ−ＤＦＢアレイのために通常達成されるのより、高い歩留まりで製造され得る、極めて信頼度の高いＥＡ変調器アレイの使用を可能にする。更に、光アイソレータのアレイを必要とするシステムに関してシステムコストを下げるために、レーザのために唯一の光アイソレータが使用され得る。システムコストの利点はまた、レーザを下流反射から効果的に保護する単一の光アイソレータが、ＥＡ変調器アレイ上における極めて高品質のＡＲ被膜を不必要にすることからも生じる。偏光無依存のＥＡ変調器のアレイを使用することは更に、信号源ＤＦＢレーザを別のパッケージにパッケージすることを可能にし、今度はＤＦＢレーザが、偏光保存光ファイバを必要とせず、またこの自由のためのペナルティなしに、単一モード光ファイバピグテールを使用してスプリッタに接続され得る。
【０００６】
本発明の特定の一実施形態は、駆動レーザ、１×Ｎスプリッタ、および変調器のアレイを含む光送信器である。この１×Ｎスプリッタは、駆動レーザからのビームを分離されたビームに分割するために使用される。変調器は好ましくは、並列に送信されるそれぞれのデータ信号を表すように、それぞれのビームを変調するＥＡ変調器である。駆動レーザは、それぞれの並列データチャネルのための別々のアイソレータが必要とされないように、一つの光アイソレータを含むことができる。
【０００７】
本発明のもう一つの特定の実施形態は、データ伝送方法である。このデータ伝送方法は、第１のビームを分割して複数の分離されたビームを生成する１×Ｎスプリッタに、この第１のビームを方向付けることと、並列に送信されるそれぞれのデータストリームを表すように、これらの分離されたビームを変調することと、を含む。
【０００８】
異なる図における同じ参照符号の使用は、類似の、または同じ品目を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一態様によれば、高帯域幅通信のための並列チャネル光送信器は、高速変調器のアレイを含む光集積回路とは別である単一の光学的に分離された駆動レーザを使用でき、それによって光集積回路の電力消耗と複雑さとを減らしている。このアークテキチャは、構築が容易であって、特に、光集積回路内に駆動レーザのアレイを有するシステムより高い歩留まりと低いコストで製造できる、信頼度の高いＥＡ変調器アレイの使用を可能にする。複雑さとコストは、例えばそうでなければレーザアレイのために必要とされる可能性のある光アイソレータのアレイが、単一の駆動レーザのための単一の光アイソレータで置き換えられ得るので、更に削減される。
【００１０】
図１は、光ファイバ１２０を介して１×Ｎビームスプリッタ１３０に接続される駆動レーザ１１０を含む、本発明の一実施形態による送信器１００を示す。ビームスプリッタ１３０は、多数のビームを、光チャネル１６０で送信される光信号をそれぞれ制御する変調器１５０のアレイを含む光集積回路１４０の光入力に送り込む。送信器１００の一例示的実現形態では、駆動レーザ１１０は、一つのパッケージ内に、例えばファイバピグテールとしての光ファイバ１２０を有するレーザサブユニット１８０内に入れられることができ、また１×Ｎスプリッタ１３０と集積回路１４０は、別のパッケージ内に、例えばピグテール接続（図示せず）を有する変調器サブユニット１９０として、ハイブリッド集積され得る。送信器１００の例示的実施形態を配備するためにユーザは、それぞれのファイバピグテールによって、レーザサブユニット１８０を変調器サブユニット１９０に接続できる。
【００１１】
本発明の一例示的実施形態では、駆動レーザ１１０は、内蔵光アイソレータ１１５を有する高出力ＤＦＢレーザである。より一般的に、数キロメートルにわたる高データ速度伝送、例えば１チャネル（１６０）当たり４０Ｇｂ／ｓの伝送は、ＤＦＢレーザによって与えられるような狭い周波数スペクトルを必要とする。１０ｍＷから５０ｍＷの出力を有する適当なＤＦＢレーザは、三菱電機株式会社または古河電気工業株式会社を含む種々の供給元から商業的に入手可能である。一般に、駆動レーザ１１０の必要とされる出力は、光通信チャネル１６０の数と、伝送距離と、光チャネル１６０の反対側の端部における受信器（図示せず）の感度とに依存する。しかしながら、８本の通信チャネルを有する典型的な構成に関して、約２０ｍＷの電力を有するＤＦＢレーザは、数キロメートルの距離にわたって８個の４０Ｇｂ／ｓチャネルを駆動できる。
【００１２】
図１の実施形態では、駆動レーザ１１０は、光ファイバピグテール１２０を介して１×Ｎビームスプリッタ１３０に接続する。この相互接続は、レーザ１１０が別のユニットであって、送信器１００の目標通信距離にしたがって選択され得ることに利点を有する。更にレーザ１１０は、構成要素の障害または送信器１００の必要パラメータの変更の場合に、容易に取り外して交換できる。例えば駆動レーザ１１０は、並列チャネルの数および／または光通信の範囲を増加させるために、より高出力のレーザで置き換えられることができる。更にレーザ１１０は、光通信チャネル１６０で使用される光の所望の周波数または波長を与えるために選択または変更されることが可能である。
【００１３】
１３００ｎｍウィンドウに特性波長を有する駆動レーザ１１０の使用は、特別の利点を表す。特に、標準の単一モードファイバは、１３１０ｎｍの周りのゼロ分散ポイントを通る。これは、標準単一モードファイバにおける材料分散が１３１０ｎｍ光に関しては重大な問題ではなく、１３１０ｎｍに対応する単一モードを有するＤＦＢ信号源によって、光チャネル１６０用のリンク長が、主に、利用可能な光パワーと受信器感度とによって、限定されることを意味する。他方、もし光チャネル１６０が分散シフトファイバを使用すれば、同様な利益は、レーザ１１０の動作波長ウィンドウを１５５０ｎｍ付近にシフトさせることによって達成可能である。
【００１４】
ビームスプリッタ１３０は、駆動レーザ１１０からの入力ビームを好ましくはほぼ同じ強度の別々のビームに分割する。ビームスプリッタ１３０からの別々のビームの数Ｎは、並列通信チャネル１６０の数にしたがって選択され得るが、一般に２より多く、大体８から１６であり得る。この目的のために、スプリッタ１３０がコンパクトであって集積回路１４０が同様なコンパクトな寸法を有することを可能にするように、スプリッタ１３０のためにはハイインデックスコントラスト（high index-contrast）の導波管技術が好ましい場合がある。適当な単一モード１×Ｎスプリッタは、日立電線株式会社、日本電気株式会社またはノマディクス社（Ｎｏｍａｄｉｃｓ，Ｉｎｃ．）を含む種々の供給元から商業的に入手可能である。
【００１５】
ビームスプリッタ１３０からの各出力ビームは、光集積回路１４０の対応する入力導波管を有しており、対応する導波管に沿って、また光集積回路１４０内の変調器１５０のうちの対応する一つの変調器を通して方向付けられる。図示の実施形態では、スプリッタ１３０と集積回路１４０は、スプリッタ１３０内の導波管の面と集積回路１４０内の導波管のそれぞれの面とが接する直接結合を有し、動作温度範囲にわたってスプリッタ１３０からの出力ビームのピッチは、良好な光結合を与えるために集積回路１４０のビーム入力のピッチと十分に一致する。光集積回路１４０のサイズは、スプリッタ１３０と光集積回路１４０との熱膨張係数間の如何なる不整合によっても限定され得る。スプリッタ１３０が高屈折率ガラスであって光集積回路１４０が主に燐化インジウムである、典型的な用途では、スプリッタ１３０と光集積回路１４０は、最大２ｍｍの接触面を有し、なお０℃〜７０℃の温度範囲にわたって約０．２５μｍ未満の示差膨張（differential expansion）を有し得る。
【００１６】
光集積回路１４０は、導波管および変調器１５０のような受動的光および光電子（オプトエレクトロニック）構成要素を含む。変調器１５０は好ましくは、電界吸収型変調器である。実際にＥＡ変調器は、負電圧バイアスの印加に応じて、より長い波長に移動する吸収エッジを有する。例えば、もしレーザ１１０が、最初のうちはＥＡ変調器のゼロバイアス吸収エッジより約５０〜７０ｎｍだけ長い動作波長を有するならば、ＥＡ変調器への負バイアス電圧の印加は、ＥＡ変調器から出力される光強度を減少させる。偏光無依存装置である低価格・高信頼度ＥＡ変調器は、従来の光集積回路処理技法を使用して製造され得る。例えば「Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｍａｋｉｎｇ  ｔｈｅ  Sａｍｅ」と題する米国特許第７，０９８，４７１号は、偏光無依存ＥＡ変調器１５０に適した構造と製造方法とを説明している。偏光依存性能を有する変調器は、アレイの変調器装置において必要とされる配向に沿った結合を維持するために、偏光保存ファイバと光回路とが使用される場合に、代替として使用され得る。ＬｉＮｂＯ3および既知であるか開発され得る他のタイプの変調器も、代替として使用され得る。
【００１７】
光集積回路１４０および、より特定的に変調器１５０は、極めて高品質のＡＲ被膜を必要としない。例えば約１％以下の反射率で十分過ぎるはずである。ＥＡ変調器１５０のファセット上のこのようなＡＲ被膜は、そうでなければ光信号をＥＡ変調器１５０の温度ばかりでなく正確な物理的長さにも依存させる可能性のある、強い共振光空洞の形成を防止するために十分である。駆動レーザ１１０内の光アイソレータ１１５は、高データ速度通信に適した安定な光パワーとスペクトルとを生成するために、レーザ１１０にとって必要とされ得る高品質アイソレーションを与えることができるので、低価格のＡＲ被膜で十分である。
【００１８】
変調器１５０の各々は、適当な長さの二つの部分に分割され得る。例えば、ＥＡ変調器１５０の、より短い前部または入力セクションは、ＥＡ変調器１５０の各々に入る光パワーを等化あるいはレベル合わせする目的のために可変光減衰器として使用できる。同時にこれらの短い前面セクションの各々は、光パワーモニタとして使用され得る。各ＥＡ変調器１５０の第２の、より長いセクションは、実際の高速変調を実行する。
【００１９】
動作時に、電気データ信号は、ドライバ回路（図示せず）を介して、これらの電気データ信号をデータストリームを表すそれぞれの光出力信号の変調に変換するそれぞれのＥＡ変調器１５０に供給される。電気駆動回路は一般に、既知の、または従来の設計の高周波駆動電子回路であって、変調器１５０を動作させるための集積回路１４０内に製造され得る。例えば、Ｄｏｕｇｌａｓ  Ｓ．ＭｃＰｈｅｒｓｏｎその他の「Ａ  ３−Ｖ  Ｆｕｌｌｙ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｌｉｍｉｔｉｎｇ  Ｄｒｉｖｅｒ  ｆｏｒ  ４０  Ｇｂ／ｓ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」、ＩＥＥＥ  Ｊ．ｏｆ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ、第３８巻、第９号、１４８５〜１４９６頁、２００３年９月、を参照されたい。
【００２０】
送信器１００の一例示的実施形態を使用するデータ伝送は一般に、次のように行われる。レーザ１１０、例えば光学的に分離されたＤＦＢレーザからの均一なパワーの連続出力ビームは、１×Ｎ導波管スプリッタ１３０によってＮチャネルに分割される。駆動レーザ１１０内の光アイソレータ１１５は、特にデータ伝送においてしばしば出会う外見上ランダムなビットパターンの下で問題となり得る、何らかの振幅またはスペクトルの不安定性を引き起こすために、下流ラインで生成される如何なる光学的反射もレーザ１１０にフィードバックしないことを保証する。スプリッタ１３０は、Ｎ個の分離されたビームをそれぞれ光集積回路１４０内のＮ個の光導波管に供給し、今度はＮ個の光導波管が、Ｎ個の変調器１５０にそれぞれ光を供給する。変調器１５０は、それぞれの変調器１５０からの出力ビームが、光チャネル１６０の伝送媒体として使用されるリボンまたはアレイの一部であり得るそれぞれのファイバに結合される前に、送信されるデータを表すようにそれぞれの光ビームを変調する。
【００２１】
送信器１００のアーキテクチャは、通信ネットワーク変更の必要に際して多数の光チャネル１６０に容易な拡張性を与える。特に、単一の駆動レーザ１１０または駆動レーザ１１０を含むレーザサブユニットは、一つ以上の中間ビームスプリッタ、例えば導波管スプリッタまたはファイバスプリッタを介して、多数の１×Ｎスプリッタ・変調器サブユニット１９０に接続され得る。図２は、駆動レーザ１１０からのピグテール光ファイバ１２０がファイバスプリッタ２２０に接続された送信器２００の一例を示す。今度はファイバスプリッタ２２０が、多数の１×Ｎ導波管スプリッタ１３０と関連光集積回路１４０とに入力ビームを供給する。図２では、１×Ｎスプリッタ１３０と光集積回路１４０とを含むスプリッタ・変調器サブユニットは、図１に関して上記に説明されたサブユニット１９０と同じであっても良く、駆動レーザ１１０を含むレーザサブユニットは、レーザ１１０がより多くの光チャネル１６０を駆動するためにより高い光パワー装置でなくてはならないことがあることを除いて、サブユニット１８０と同じであっても良い。より大きなスプリッタ及びより大きな変調器アレイ集積回路を単に使用することと比較した場合の、送信器２００の構成の利点は、一般にガラス導波管とＩｎＰベースのＥＡ変調器とに関して真である、スプリッタ１３０と集積回路１４０の熱膨張係数が異なるとき、より小さな装置が、より広い温度範囲にわたってより良好な光学的位置合わせを与え得ることである。
【００２２】
図３は、光集積回路３４０内に製造されたアレイにＥＡ変調器１５０と光増幅器３５０とを含む、本発明の一実施形態による送信器３００を示す。光増幅器３５０は、インラインに、すなわちそれぞれのＥＡ変調器１５０と同じ導波管に沿って含まれ、それぞれの変調器１５０の前または後のいずれかに存在し得る。光増幅器３５０を製造するための一つの方法は、ＥＡ変調器１５０に円滑に接続されるアクティブな構造体を継ぎ目なしに成長させるために、周知の選択領域（selective area）エピキタシー技法を使用することである。一般に光増幅器３５０は、半導体品種ものであって、共振動作を除去するために光増幅器３５０がＡＲ被膜を有するへき開ファセットで終わることを除いて、所望の波長領域のレーザと同じ種類のアクティブ領域を有することができる。集積回路３４０に含まれる光増幅器３５０によっても、集積回路３４０の複雑さは、光増幅器３５０が埋込み格子のような周波数選択性構造を必要としないので、ＤＦＢ駆動レーザのアレイを含む集積回路より少なく、またより高い製造歩留まりを有する。送信器３００内の光増幅器３５０によれば、１×Ｎビームスプリッタ１３０を介して集積回路３４０に光学的に結合された、より低電力の駆動レーザ１１０が使用可能であり、あるいは同等にデータ伝送の動作距離範囲が延長され得る。リンク長を延ばすために、−０．４ｄＢ／ｋｍのファイバ損失を伴ってチャネルパワーの増加の１ｄＢごとに、最大リンク長を約２．５ｋｍだけ延長する。しかしながら、ＥＡ変調器に関連する有限チャープは、４０Ｇｂ／ｓ通信のためのリンク長が、単に利用可能な光パワーを増加させることによって不確定的に増加させられることを許容しない。真に長い（数１００キロメートル）長距離通信の分野では、より高いデータ速度（〜４０Ｇｂ／ｓ）における偏光モード効果のような分散現象を心配する必要がある。既存の通信システムはこれらの問題に取り組んでおり、もし並列チャネルがこれらのより長いリンク長において必要とされれば、適当なステップが取られる必要がある。
【００２３】
上記の本発明の一態様によれば、高帯域幅マルチチャネル送信器は、一つ以上のスプリッタ・変調器ユニットに容易に結合される別のレーザサブユニットを含み得る。しかしながら、本発明の更にもう一つの実施形態では、単一の集積されたパッケージは、光アイソレータを有する駆動レーザと、１×Ｎ導波管スプリッタと、インライン光増幅器を有する、または有さないＮ個の変調器アレイを含む光集積回路と、を含み得る。図４は例えば、単一パッケージが、駆動レーザ１１０と、１×Ｎビームスプリッタ１３０と、ＥＡ変調器１５０および光増幅器３５０のアレイを含む集積回路３４０と、を含む、送信器４００を示す。駆動レーザ１１０、１×Ｎビームスプリッタ１３０、および集積回路３４０は、実質的に図１、３に関して前に説明されたようなものであり得る。図４の送信器４００は更に、駆動レーザ１１０と１×Ｎスプリッタ１３０との間に結合光学系４２０を組み込んでいる。結合光学系４２０は、光集積回路３４０が偏光依存性能を有する変調器を含む本発明の実施形態のために偏光保存性であり得るが、より一般的には、結合光学系４２０は１×Ｎスプリッタ１３０への効率的な結合のために、駆動レーザ１１０からの出力ビームを平行化し、それから焦点合わせする。
【００２４】
回路基板、ＴＥ冷却器または他の機能要素を含み得る基板４１０は、駆動レーザ１１０と結合光学系４２０とのための実装ベースとして役立ち、また更に、スプリッタ１３０、光集積回路３４０、および集積回路３４０に組み込まれない何らかの変調器駆動電子回路のための、ベースを与え得る。基板４１０はまた、駆動レーザ１１０と集積回路３４０両者のための、電気的フィードスルー（electrical feed-through）端子、信号端子、および電力端子を与え得る。更に送信器４００は、リボン状の、または個別に終端される単一モードファイバアレイであり得る、適当な光出力を含むべきである。一般に駆動レーザ１１０は、レーザ１１０用の一定の温度を維持しかつ基板４１０の全部または一部を形成することが可能なＴＥ冷却器に搭載されるＤＦＢレーザであっても良い。このようなＴＥ冷却器は、ＤＦＢレーザの技術において周知であり、送信器４００に、また更に前述の他の送信器にも含まれ得る。
【００２５】
本発明は特定の実施形態を参照しながら説明されてきたが、この説明は本発明の用途の単に一例であり、限定と解釈されるべきではない。開示された実施形態の特徴の種々の適応と組合せは、前述の特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲内に在る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】共有駆動レーザ、スプリッタ、および変調器アレイとを使用する、本発明の一実施形態による光通信のための送信器を示す図である。
【図２】多数のスプリッタと変調器アレイとを有する共有駆動レーザを使用する、本発明の一実施形態による光通信のための送信器を示す図である。
【図３】共有駆動レーザと、変調器アレイと共に集積された光増幅器のアレイとを使用する、本発明の一実施形態による光通信のための送信器を示す図である。
【図４】共有駆動レーザ、スプリッタ、および光変調器アレイが単一パッケージ内に存在する、本発明の一実施形態による光通信のための送信器を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１００、２００、３００、４００：送信器
１１０：駆動レーザ
１１５：光アイソレータ
１２０：光ファイバ
１３０：ビームスプリッタ
１４０、３４０：光集積回路
１５０：変調器
１６０：光通信チャネル
１８０：レーザサブユニット
１９０：変調器サブユニット
２２０：ファイバスプリッタ
３５０：光増幅器
４１０：基板
４２０：結合光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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