(57)【要約】【課題】小型光変調器及びそれを含む光送信器を提供する。【解決手段】光変調器は、変調されていない入力光信号を受信して、第１光信号と第２光信号とに分けて光導波路の第１及び第２経路にそれぞれ伝送する光入出力部と、第１及び第２経路のうち少なくとも１つに位置して、電気信号によって、第１経路に伝送される第１光信号及び第２経路に伝送される第２光信号のうち少なくとも１つの位相を変調して位相変調信号を出力する位相遷移器と、第１経路に伝送された信号及び第２経路に伝送された信号をそれぞれ同じ経路に反射させる反射型グレーティングカプラと、を含み、安定性の確保及び小型化が可能な効果がある。【選択図】    図５Ａ
2012133363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調されていない入力光信号を受信して、第１光信号と第２光信号とに分けて光導波路の第１経路に前記第１光信号を伝送し、前記光導波路の第２経路に前記第２光信号を伝送する光入力部と、
前記第１及び第２経路のうち少なくとも１つに位置して、電気信号によって、前記第１経路に伝送される前記第１光信号及び前記第２経路に伝送される前記第２光信号のうち少なくとも１つの位相を変調する位相遷移器と、
前記第１経路に伝送された信号及び前記第２経路に伝送された信号を結合して、出力光信号を生成させる光出力部と、を備え、
前記光入力部及び前記光出力部のうち少なくとも１つは、垂直回折型グレーティングカプラを含むことを特徴とする光変調器。
【請求項２】
前記光入力部は、
前記入力光信号を前記光導波路の両方向にある前記第１経路の方向及び前記第２経路の方向と垂直方向に入力されて、前記光導波路の前記第１経路の方向と前記第２経路の方向とに同じ比率で伝送する第１垂直回折型グレーティングカプラを含むことを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
前記光入力部は、
前記入力光信号を前記光導波路の両方向にある前記第１方向及び第２方向と垂直方向に入力されて、前記光導波路の前記第１経路の方向と前記第２経路の方向とに異なる比率で伝送する第１垂直回折型グレーティングカプラを含むことを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項４】
前記電気信号は、第１電気信号を含み、
前記位相遷移器は、前記第１経路に位置して、前記第１電気信号によって、前記第１光信号の位相を第１位相だけ遷移させる第１位相遷移器を含むことを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
【請求項５】
前記電気信号は、第２電気信号をさらに含み、
前記位相遷移器は、前記第２経路に位置して、前記第２電気信号によって、前記第２光信号の位相を第２位相だけ遷移させる第２位相遷移器をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の光変調器。
【請求項６】
前記光出力部は、
前記第２光信号及び前記位相変調信号を結合して、前記第２光信号及び前記位相変調信号が、前記光出力部に入力される方向と垂直方向に前記出力光信号を出力する第２垂直回折型グレーティングカプラを含むことを特徴とする請求項４に記載の光変調器。
【請求項７】
前記光出力部は、
前記第２光信号及び前記位相変調信号を結合するＹ結合器と、
前記Ｙ結合器の出力信号を前記光導波路の両方向の垂直方向から所定の角度だけ傾いた方向に出力する傾斜回折型グレーティングカプラと、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の光変調器。
【請求項８】
前記光入力部は、
前記入力光信号を受信して一方向に伝達する傾斜回折型グレーティングカプラと、
前記傾斜回折型グレーティングカプラから伝達される前記入力光信号を前記両方向に同じ比率で分岐するＹスプリッタと、を含み、
前記光出力部は、
前記第２光信号及び前記位相変調信号を結合して、前記第２光信号及び前記位相変調信号が、前記光出力部に入力される方向と垂直方向に前記出力光信号を出力する垂直回折型グレーティングカプラを含むことを特徴とする請求項４に記載の光変調器。
【請求項９】
変調されていない入力光信号を受信して、第１光信号と第２光信号とに分けて光導波路の第１及び第２経路にそれぞれ伝送する光入出力部と、
前記第１及び第２経路のうち少なくとも１つに位置して、電気信号によって、前記第１経路に伝送される第１光信号及び前記第２経路に伝送される第２光信号のうち少なくとも１つの位相を変調して位相変調信号を出力する位相遷移器と、
前記第１経路に伝送された信号及び前記第２経路に伝送された信号をそれぞれ同じ経路に反射させる反射型グレーティングカプラと、
を含むことを特徴とする光変調器。
【請求項１０】
前記電気信号は、第１電気信号を含み、
前記位相遷移器は、前記第１経路に位置して、前記第１電気信号によって、前記第１光信号の位相を第１位相だけ遷移させる第１位相遷移器を含むことを特徴とする請求項９に記載の光変調器。
【請求項１１】
前記電気信号は、第２電気信号をさらに含み、
前記位相遷移器は、前記第２経路に位置して、前記第２電気信号によって、前記第２光信号の位相を第２位相だけ遷移させる第２位相遷移器をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の光変調器。
【請求項１２】
前記第１位相遷移器は、
前記反射型グレーティングカプラによって反射された１次位相変調信号を位相変調して２次位相変調信号を出力することを特徴とする請求項１０に記載の光変調器。
【請求項１３】
前記光入出力部は、
前記反射型グレーティングカプラによって反射された第２光信号及び前記２次位相変調信号を結合して出力することを特徴とする請求項１２に記載の光変調器。
【請求項１４】
前記光入出力部は、
前記入力光信号を前記光導波路で前記光信号の伝送方向と垂直方向に入力されて、前記光導波路の前記第１及び第２経路に所定の比率で伝送し、
前記反射された第２光信号及び前記２次位相変調信号を結合して、前記光信号の伝送方向と垂直方向に出力する垂直回折型グレーティングカプラを含むことを特徴とする請求項１３に記載の光変調器。
【請求項１５】
前記光入出力部は、
前記入力光信号を受信して一方向に伝達する傾斜回折型グレーティングカプラと、
前記傾斜回折型グレーティングカプラから伝達される前記入力光信号を前記第１及び第２経路に所定の比率で分岐するＹスプリッタと、を含み、
前記Ｙスプリッタは、
前記反射された第２光信号及び前記２次位相変調信号を結合して出力し、
前記傾斜回折型グレーティングカプラは、前記Ｙ結合器の出力信号を前記光信号の伝送方向と垂直方向で所定の角度ほど傾いた方向に出力することを特徴とする請求項１４に記載の光変調器。
【請求項１６】
変調されていない入力光信号を受信し、前記入力光信号を第１光信号と第２光信号とに分ける光入力部と、
前記第２光信号ではない前記第１光信号の位相を変調する位相遷移器と、
前記位相変調された第１光信号及び前記第２光信号を結合する光出力部と、を備え、
前記光入力部及び前記光出力部は、それぞれ垂直回折型カプラを含むか、
前記光入力部は、垂直回折型グレーティングカプラを含み、前記光出力部は、Ｙスプリッタを含むか、
前記光入力部は、Ｙスプリッタを含み、前記光出力部は、垂直回折型グレーティングカプラを含むことを特徴とする光変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器及びそれを含む光送信器に係り、特に、小型化を具現することができる光変調器及びそれを含む光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光変調器（ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）の小型化のための方案として、リング型（ｒｉｎｇ−ｔｙｐｅ）光変調器が提案されている。しかし、リング型光変調器は、温度に不安定であって、これを解決しなくては光変調器の小型化のための代案としては不適切な面がある。
マッハツェンダ（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）型光変調器を使う場合、リング型光変調器とは異なって、安定性を確保することができるが、光変調器の両端のＹスプリッタ（Ｙ−ｓｐｌｉｔｔｅｒ）が大面積を占める受動型素子であるので、光変調器の小型化が難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５−０１４７３４８号公報
【特許文献２】特開２００４−１５９２１５号公報
【特許文献３】特開２００３−２３２９３２号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３−０１５２３２３号公報
【特許文献５】特開平１０−１８６１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的な課題は、小型化が可能であり、安定性も確保することができる小型光変調器及びそれを含む光送信器を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例による光変調器は、変調されていない入力光信号を受信して、第１光信号と第２光信号とに分けて光導波路の両方向に位置する第１及び第２経路にそれぞれ伝送する光入力部と、前記第１及び第２経路のうち少なくとも１つに位置して、電気信号によって、前記第１経路に伝送される第１光信号及び前記第２経路に伝送される第２光信号のうち少なくとも１つの位相を変調する位相遷移器と、前記第１経路に伝送された信号及び前記第２経路に伝送された信号を結合して、出力光信号を生成させる光出力部と、を備え、前記光入力部及び前記光出力部のうち少なくとも１つは、垂直回折型グレーティングカプラと、を含む。
【０００６】
本発明の一実施例で、前記光入力部は、前記入力光信号を前記光導波路の両方向と垂直方向に入力されて、前記光導波路の両方向に同じ比率で伝送する第１垂直回折型グレーティングカプラを含みうる。
本発明の他の実施例で、前記光入力部は、前記入力光信号を前記光導波路の両方向と垂直方向に入力されて、前記光導波路の両方向に同じ比率で伝送する第１垂直回折型グレーティングカプラを含みうる。
【０００７】
前記電気信号は、第１電気信号を含み、前記位相遷移器は、前記第１経路に位置して、前記第１電気信号によって、前記第１光信号の位相を第１位相だけ遷移させる第１位相遷移器を含みうる。
前記電気信号は、第２電気信号をさらに含み、前記位相遷移器は、前記第２経路に位置して、前記第２電気信号によって、前記第２光信号の位相を第２位相だけ遷移させる第２位相遷移器をさらに含みうる。
前記光出力部は、前記第２光信号及び前記位相変調信号を結合して、前記第２光信号及び前記位相変調信号が、前記光出力部に入力される方向と垂直方向に前記出力光信号を出力する第２垂直回折型グレーティングカプラを含みうる。
【０００８】
本発明の他の一実施例による光変調器は、変調されていない入力光信号を受信して、第１光信号と第２光信号とに分けて光導波路の第１及び第２経路にそれぞれ伝送する光入出力部と、前記第１及び第２経路のうち少なくとも１つに位置して、電気信号によって、前記第１経路に伝送される第１光信号及び前記第２経路に伝送される第２光信号のうち少なくとも１つの位相を変調して位相変調信号を出力する位相遷移器と、前記第１経路に伝送された信号及び前記第２経路に伝送された信号をそれぞれ同じ経路に反射させる反射型グレーティングカプラと、を含む。
【０００９】
本発明のまた他の一実施例による光変調器は、変調されていない入力光信号を受信して、第１光信号と第２光信号とに分けて光導波路の第１及び第２経路にそれぞれ伝送する垂直回折型グレーティングカプラと、前記第１及び第２経路のうち少なくとも１つに位置して、電気信号によって、前記第１経路に伝送される第１光信号及び前記第２経路に伝送される第２光信号のうち少なくとも１つの位相を変調する位相遷移器と、前記第１経路に伝送された信号を入力されて、同じ経路に反射させる第１反射型グレーティングカプラと、前記第１経路に伝送された信号を入力されて、同じ経路に反射させる第２反射型グレーティングカプラと、を含む。
【００１０】
本発明のさらに他の一実施例による光変調器は、光導波路で前記光信号が進行する平面と垂直方向に入力されて、前記光信号の第１偏光に対して前記光導波路の第１ないし第４経路のうち、第１及び第３経路に伝送し、前記光信号の第２偏光に対して第２及び第４経路に伝送する垂直回折型グレーティングカプラと、前記第１経路に位置して、前記第１経路に伝送される光信号の位相を変調する第１位相遷移器と、前記第２経路に位置して、前記第２経路に伝送される光信号の位相を変調する第２位相遷移器と、それぞれが、前記第１ないし第４経路に伝送された光信号のうち、当該光信号を入力されて同じ経路に反射させる第１ないし第４反射型グレーティングカプラと、を含む。
【００１１】
本発明のさらに他の一実施例による光変調器は、光導波路で前記光信号が進行する平面と垂直方向に入力されて、前記光信号の第１偏光に対して前記光導波路の第１ないし第４経路のうち、第１及び第３経路に伝送し、前記光信号の第２偏光に対して第２及び第４経路に伝送する垂直回折型グレーティングカプラと、前記第１経路に位置して、前記第１経路に伝送される光信号の位相を変調する第１位相遷移器と、前記第２経路に位置して、前記第２経路に伝送される光信号の位相を変調する第２位相遷移器と、前記第１経路に伝送された信号及び前記第３経路に伝送された信号を入力されて、それぞれ同じ経路に反射させる第１反射型グレーティングカプラと、前記第２経路に伝送された信号及び前記第２経路に伝送された信号を入力されて、それぞれ同じ経路に反射させる第２反射型グレーティングカプラと、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施例による小型光変調器は、マッハツェンダ型変調器として具現されることによって、安定性を確保しながら、また面積を多く占める受動型素子の使用を減らすか、無くすことで小型化が可能な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の詳細な説明で引用される図面をより十分に理解するために、各図面の簡単な説明が提供される。
【図１】本発明の一実施例による光送信器を示す図。
【図２】光変調器の一例を示す図。
【図３Ａ】本発明の実施例による光ファイバと光導波路との間の第１光インターフェースを説明するための図。
【図３Ｂ】本発明の他の実施例による光ファイバと光導波路との間の第２光インターフェースを説明するための図。
【図３Ｃ】本発明の実施例による光ファイバと光導波路との間の第１光インターフェースを説明するための図。
【図３Ｄ】本発明の他の実施例による光ファイバと光導波路との間の第２光インターフェースを説明するための図。
【図４Ａ】本発明の一実施例による光変調器を示す図。
【図４Ｂ】本発明の一実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図４Ｃ】本発明の一実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図４Ｄ】本発明の一実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図４Ｅ】本発明の一実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図４Ｆ】本発明の一実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図５Ａ】本発明の他の実施例による光変調器を示す図。
【図５Ｂ】本発明の他の実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図５Ｃ】本発明の他の実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図５Ｄ】本発明の他の実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図５Ｅ】本発明の他の実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図５Ｆ】本発明の他の実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図６Ａ】本発明のまた他の実施例による光変調器を示す図。
【図６Ｂ】本発明のまた他の実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図６Ｃ】本発明のまた他の実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図６Ｄ】本発明のまた他の実施例の変形例による光変調器を示す図。
【図７Ａ】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明の一実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図７Ｂ】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明の他の一実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図８】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明の他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図９】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のまた他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１０】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１１】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１２】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１３】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１４】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１５】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１６】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１７】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１８】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【図１９】図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施例を説明することによって、本発明を詳しく説明する。各図面に付された同一参照符号は、同一部材を表わす。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例による光送信器を示す図である。図１を参照すれば、光送信器１は、光源１０、光変調器ドライバ２０、プリコーダ（Ｐｒｅ−Ｃｏｄｅｒ）３０、及び光変調器２００を含む。
図１を参照すれば、プリコーダ３０は、入力されるＮＲＺ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）電気信号（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｓｉｇｎａｌ）を前置符号化（ｐｒｅ−ｅｎｃｏｄｉｎｇ）して、光変調器ドライバ２０に出力し、光変調器ドライバ２０は、前置符号化された信号を増幅して光変調器２００に出力する。この際、ＮＲＺ電気信号は、二進データ（ｂｉｎａｒｙ  ｄａｔａ）信号に該当し、プリコーダ３０は、例えば、１ビット（ｂｉｔ）遅延素子と排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ−ＯＲ）素子とを使用して構成可能である。
【００１６】
光変調器２００は、光源１０から入力される光を増幅された信号、すなわち、電気信号によって強度及び位相変調して出力する。この際、光変調器１００のバイアス（ｂｉａｓ）位置は、その伝達特性関数で最小値に該当する零点（ｎｕｌｌ  ｐｏｉｎｔ）に位置させることができる。光源１０は、連続発振レーザ（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｗａｖｅ  ｌａｓｅｒ：ＣＷ  ｌａｓｅｒ）とすることができる。
【００１７】
また、光変調器２００は、変調された光信号を第１及び第２光信号に分岐し、第１光信号を、例えば、約０．５ビット（１８０°）遅延して、遅延された第１光信号と第２光信号とを相殺干渉させた光信号として出力することができる。また、光変調器２００は、場合によって、第１光信号及び第２光信号を補強干渉させた光信号として出力することもできる。光変調器２００は、後述する本発明の実施例による光変調器のうちの１つであり得る。
【００１８】
図２は、光変調器の一例を示す図である。図２を参照すれば、光変調器１００は、入力端１１０、第１Ｙスプリッタ（Ｙ−ｓｐｌｉｔｔｅｒ＿１）１２０、位相遷移器１３０、第２Ｙスプリッタ（Ｙ−ｓｐｌｉｔｔｅｒ＿２）１４０、及び出力端１５０を含む。
入力端１１０は、光ファイバと連結されて、光変調器１００に光が入力され、出力端１５０も、光ファイバと連結されて、光変調器１００から変調された光が出力されうる。
第１Ｙスプリッタ１２０は、入力端１１０を通じて入力される光を分岐する受動型素子である。例えば、第１Ｙスプリッタ１２０は、入力端１１０を通じて入力される光信号を同じ比率、例えば、１：１の比率で分岐することができ、分岐のための第１Ｙスプリッタ１２０の分岐角は、ランダムとすることができる。
【００１９】
位相遷移器１３０は、光変調器ドライバ２０を介して入力される電気信号を用いて、前記第１Ｙスプリッタ１２０によって両方向に分岐された光信号のうちの１つの位相を遷移させることができる。
第２Ｙスプリッタ１４０は、位相遷移器１３０を経た光信号及び第１Ｙスプリッタ１２０を経た光信号を入力して結合（すなわち、重畳）させることができる受動型素子である。この際、重畳されて入力される光信号は、相殺干渉または補強干渉を起こし、第２Ｙスプリッタ１４０の分岐角は、ランダムとすることができる。
しかし、第１Ｙスプリッタ１２０及び第２Ｙスプリッタ１４０は、受動型素子であるために、比較例による光変調器１００は、小型化に難しさが生じる。
【００２０】
図３Ａ及び図３Ｃは、本発明の一実施例による光ファイバ２１０と光導波路２４０との間の第１光インターフェースを説明するための図である。図３Ａ及び図３Ｃを参照すると、光導波路２４０は、オキサイド層（Ｏｘ）２２０及びシリコン層（Ｓｉ）２３０を含む。シリコン層２３０は、光入力部２５０を含む。光入力部２５０は、光ファイバ２１０を通じて光を受信する。光入力部（光が入って来る部分）２５０は、凹凸状になっている。この凹凸の間隔及び深さの調節を通じて入力される光が、シリコン層２３０に入って来ることができる。シリコン層２３０に入って来た光は、シリコン層２３０の屈折率がオキサイド層２２０の屈折率より大きいために全反射して進行する。シリコン層２３０は、コア層に、オキサイド層２２０は、クラッディング層に該当し、図３Ａには図示されていないが、シリコン層２３０の上部もクラッディング層（例えば、オキサイド層）で覆うことができる。
【００２１】
図３Ａを参照すれば、第１光インターフェースは、光導波路２４０を進行する光信号の方向性を決定するために、光信号を伝送しようとする方向と逆方向とに前記光導波路２４０の垂直方向と傾斜角度θを置いて光ファイバ２１０を位置させる。例えば、入力される光Ｐｃｗ_ｉｎが、１方向Ｄ１に入射するように傾斜角度θを与えれば、光導波路２４０に入って来た光は、第２方向Ｄ２に進行する。この際、傾斜角度θは、８°ないし１０°に設定することができるが、必ずしもこの角度範囲内である必要はない。
【００２２】
前述したように、第１光インターフェースによれば、入力された光信号は単方向に進行するので、図３Ｃに示したように、光導波路２８０ａも単方向に形成される。光信号が入力される部分２５０と光導波路２８０ａとの間には、両者を連結するテーパ（ｔａｐｅｒ）２７０ａが形成される。図３Ａ及び図３Ｃに示された構造の光インターフェースを傾斜回折型カプラと言う。
【００２３】
図３Ｂ及び図３Ｄは、本発明の一実施例による光ファイバ２１０と光導波路２４０との間の第２光インターフェースを説明するための図である。光導波路２４０は、オキサイド層（Ｏｘ）２２０及びシリコン層（Ｓｉ）２３０を含む。前記シリコン層２３０は、光ファイバによって光が入って来る部分が凹凸状になっており、この凹凸の間隔及び深さを調節を通じて入力される光が、シリコン層２３０に入って来ることができる。シリコン層２３０に入って来た光は、シリコン層２３０の屈折率がオキサイド層２２０の屈折率より大きいために全反射進行する。シリコン層２３０は、コア層に、オキサイド層２２０は、クラッディング層に該当し、図３Ｂには図示されていないが、シリコン層２３０の上部も、クラッディング層（例えば、オキサイド層）で覆うことができる。
【００２４】
図３Ｂを参照すれば、第２光インターフェースは、光導波路２４０で進行する光信号の方向性を決定するために、光導波路２４０に垂直である方向に光ファイバ２１０を位置させる。例えば、入力される光Ｐｃｗ_ｉｎが、３方向Ｄ３に入射するように、光導波路２４０に垂直である方向に光ファイバ２１０を位置させれば、光導波路２４０に入って来た光は、第４方向Ｄ４及び第５方向Ｄ５に進行する。この際、第４方向Ｄ４及び第５方向Ｄ５に進行する光は、同じ比率、例えば、約１：１（Ｄ４方向に５０％及びＤ５方向に５０％）の比率で分岐されうるが、本発明の実施例が、これに限定されるものではない。例えば、第４方向Ｄ４及び第５方向Ｄ５に進行する光の比率は、故意的または非故意的（製品設計及び製作段階での変数や誤差などによって）に１：１ではない異なる比率であり得る。
【００２５】
前述したように、第２光インターフェースによれば、入力された光信号は両方向に進行するので、図３Ｄに示したように、光導波路２８０ａ、２８０ｂも両方向に形成される。光が入力される部分２５０と両方向の光導波路２８０ａ、２８０ｂとの間には、両者を連結するテーパ２７０ａ、２７０ｂが形成される。図３Ｂ及び図３Ｄに示された構造の光インターフェースを、以下、垂直回折型カプラと言う。
図３Ａないし図３Ｄには、光導波路２４０に光を入力するための手段の一例として、光ファイバ２１０が示されるが、これに限定されず、光導波路であり、他の素子であり得る。
【００２６】
また、図３Ａないし図３Ｄに示された光インターフェースは、光導波路２４０に光を入射させるインターフェースだけではなく、光導波路２４０から光を出力させるインターフェースにも使われる。すなわち、図３Ａないし図３Ｄに示された光インターフェースは、本発明の実施例による光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、６００’に光信号を受信するための光入力部として使うこともでき、また本発明の実施例による光変調器２００、２００’、３００、３００’、３００”、６００、６００’から外部に光信号を出力するための光出力部としても使われる。
【００２７】
図４Ａは、本発明の一実施例による光変調器を示す図である。図４Ａを参照すれば、光変調器２００は、第１垂直回折型グレーティングカプラ（ｇｒａｔｉｎｇ  ｃｏｕｐｌｅｒ）３１０、位相遷移器１３０、及び第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０を含む。
【００２８】
第１及び第２垂直回折型グレーティングカプラ３１０、３２０は、それぞれ図３Ｂの第２光インターフェース形態で構成することができる。第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０は、光源から入力される光信号Ｐｃｗ_ｉｎを光導波路で光信号が進行する平面と垂直方向（例えば、光導波路と垂直である方向）に入力して、両方向Ｐ＃１及びＰ＃２に所定の比率（例えば、約１：１の比率または相異なる比率）で伝送しうる。両方向Ｐ＃１及びＰ＃２に伝送される光信号の比率が１：１である場合がベストであり得る。しかし、前述したように、本発明の実施例が、これに限定されるものではなく、必要によって意図的に両方向Ｐ＃１及びＰ＃２に伝送される光信号の比率を１：１ではない異なる比率で設定することができる。この場合、両方向Ｐ＃１及びＰ＃２に伝送される光信号の比率を所望の比率にするために、追加構成要素が備えられることもある。また、実際具現上の変数、誤差などによって、両方向Ｐ＃１及びＰ＃２に伝送される光信号の比率が１：１ではない異なる比率にもなりうる。
【００２９】
位相遷移器１３０は、両方向に伝送される第１垂直回折型グレーティングカプラの伝送信号のうちの１つ（以下、第１光信号と称する）を、電気信号によって位相変調して位相変調信号を出力する。
【００３０】
例えば、位相遷移器１３０は、第１側方向Ｐ＃１に進行する第１光信号を光変調器ドライバから位相遷移器１３０に入力される電気信号に応答して、位相遷移させて位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳを出力する。電気信号が‘１’に該当する信号である場合、例えば、所定の供給電圧が印加される時、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳの位相は、第１光信号の位相と比較して所定の位相差（例えば、９０°、１８０°など既定の位相差）を有し、電気信号が‘０’に該当する信号である場合、例えば、供給電圧が印加されない時、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳの位相は、第１光信号の位相と同一であり得る。
【００３１】
このように、伝送しようとするデータによって供給電圧が選択的に位相遷移器１３０に印加されることによって、位相遷移器１３０は、第１光信号の位相を選択的に一定位相だけ（例えば、１８０°など）遅延させることができる。
第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０は、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ及び第１垂直回折型グレーティングカプラの伝送信号のうち、第２側方向Ｐ＃２に進行した光信号（以下、第２光信号と称する）を入力して結合（重畳）して、光導波路で光信号が進行した平面と垂直方向（例えば、光導波路と垂直である方向）に出力する。
【００３２】
したがって、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ及び第２光信号が進行する導波路は、互いに一直線（例えば、１８０°角度）に連結され、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ及び第２光信号は、互いに重畳されて光導波路で光信号が進行した平面と垂直方向（例えば、光導波路と垂直である方向）に出力信号Ｐ_ｏｕｔが出力される。
この際、第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０は、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ及び第１垂直回折型グレーティングカプラの伝送信号のうち、第２側方向Ｐ＃２に進行した光信号（第２光信号）が、補強干渉または相殺干渉を行って、重畳を行うことができる。
【００３３】
図４Ｂは、本発明の一実施例の変形例による光変調器を示す図である。図４Ｂを参照すれば、光変調器２００’は、図４Ａの光変調器２００の変形例に該当し、傾斜回折型グレーティングカプラ４０５、第１Ｙスプリッタ４１０、位相遷移器１３０、及び第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０を含む。
図４Ｂの光変調器２００’は、図４Ａの光変調器２００と比較して第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０の代わりに、傾斜回折型グレーティングカプラ４０５及び第１Ｙスプリッタ４１０を含んだ変形例である。
【００３４】
傾斜回折型グレーティングカプラ４０５は、図３Ａに示された第１光インターフェースの形態で具現されうる。
第１Ｙスプリッタ４１０は、入力端１１０を通じて入力される光を分岐する受動型素子である。例えば、第１Ｙスプリッタ４１０は、入力光信号Ｐｃｗ_ｉｎを所定のの比率（例えば、１：１の比率または相異なる比率）で分岐することができ、分岐のための第１Ｙスプリッタ４１０の分岐角は、ランダムとすることができる。
【００３５】
位相遷移器１３０は、分岐された両方向に伝送される信号のうちの１つ（第１光信号）を電気信号に応答して、位相変調して位相変調信号を出力する。
例えば、位相遷移器１３０は、第１側方向Ｐ＃１に進行する第１光信号を光変調器ドライバから位相遷移器１３０に入力される電気信号を通じて位相遷移させて位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳを出力する。
第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０は、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ及び第２側方向Ｐ＃２に進行した光信号（第２光信号）を入力して重畳して、光導波路で光信号が進行した平面と垂直方向（例えば、光導波路と垂直である方向）に出力する。
【００３６】
したがって、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ及び第２光信号が進行する導波路は、互いに一直線（例えば、１８０°角度）に連結され、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ及び第２光信号は、第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０で互いに重畳されて、光導波路で前記光信号が進行した平面と垂直方向（例えば、光導波路と垂直である方向）に出力信号Ｐ_ｏｕｔが出力される。
この際、第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０は、位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ及び第２光信号を補強干渉または相殺干渉を行って、重畳を行うことができる。
【００３７】
図４Ｃは、本発明の一実施例の変形例による光変調器を示す図である。図４Ｃを参照すれば、光変調器２００”は、図４Ａの光変調器２００の変形例に該当し、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０、位相遷移器１３０、Ｙ結合器４２０、及び第２傾斜回折型グレーティングカプラ４２５を含む。
【００３８】
図４Ａの光変調器２００と比較して、図４Ｃの光変調器２００”は、第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０の代わりに、Ｙ結合器４２０及び第２傾斜回折型グレーティングカプラ４２５を含む。
Ｙ結合器４２０は、図４Ｂに示された第１Ｙスプリッタ４１０と類似し、両方から入力される光を結合する受動型素子である。Ｙ結合器４２０及びＹスプリッタ４１０は、相互類似している。したがって、Ｙ結合器４２０及びＹスプリッタ４１０を通称してＹスプリッタと言う。
傾斜回折型グレーティングカプラ４２５は、図３Ａに示された第１光インターフェースの形態で具現されうる。
【００３９】
図４Ｄは、本発明の一実施例の変形例による光変調器を示す図である。図４Ｄの光変調器は、図４Ａの光変調器２００の変形例に該当し、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０、第１及び第２位相遷移器１３１、１３２、及び第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０を含む。
図４Ｄの光変調器２００は、図４Ａの光変調器２００と比較して、１つの位相遷移器１３０の代わりに、第１及び第２位相遷移器１３１、１３２を含んだ変形例である。
【００４０】
第１位相遷移器１３１は、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０の伝送信号のうち、第１光信号を、第１電気信号ＥＳ１によって位相変調して位相変調信号として出力し、第２位相遷移器１３２は、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０の伝送信号のうち、第２光信号を、第２電気信号ＥＳ２によって位相変調して位相変調信号として出力することができる。第１位相遷移器１３１は、第１光信号を第１位相（例えば、９０°）だけ遷移させ、第２位相遷移器１３２は、第２光信号を第２位相（例えば、−９０°）だけ遷移させることができる。第１電気信号ＥＳ１と第２電気信号ＥＳ２は、相互同一であり、異なることもある。例えば、第２電気信号ＥＳ２は、第１電気信号ＥＳ１を反転して生成することができるが、これに限定されるものではない。
【００４１】
図４Ｄの光変調器は、光信号が伝送される２つの経路のそれぞれに位相遷移器１３１、１３２を備えることによって、光信号が伝送される２つの経路のうち、１つにのみ位相遷移器１３０を備える図４Ａの光変調器２００に比べて、変調効率が高くなる。これにより、図５Ｄに示す位相遷移器１３１、１３２は、図４Ａに示す位相遷移器１３０に比べて、相対的に小さなサイズ（例えば、さらに短い長さ）で具現されうる。
【００４２】
図４Ｅは、図４Ｂの光変調器２００’の一変形例を示す図である。図４Ｅの光変調器は、図４Ｂの光変調器２００と比較して、１つの位相遷移器１３０の代わりに、第１及び第２位相遷移器１３１、１３２を含んだ変形例である。
同様に、図４Ｆは、図４Ｃの光変調器２００”の一変形例を示す図である。図４Ｆの光変調器は、図４Ｃの光変調器２００”と比較して、１つの位相遷移器１３０の代わりに、第１及び第２位相遷移器１３１、１３２を含んだ変形例である。
１つの位相遷移器１３０の代わりに、第１及び第２位相遷移器１３１、１３２を含んだ場合に対しては、図４Ｄを参照して前述したので、これについての詳細な説明は省略する。
【００４３】
図５Ａは、本発明の他の実施例による光変調器を示す図である。図５Ａを参照すれば、光変調器３００は、図１の光変調器１００に該当し、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０、位相遷移器１３０、及び第１反射型グレーティングカプラ３３０を含む。
第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０は、図３Ｂの第２光インターフェースの形態で構成することができる。第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０は、光源から入力される光信号Ｐｃｗ_ｉｎを光導波路で前記光信号が進行する平面と垂直方向（例えば、光導波路と垂直である方向）で入力されて、両方向Ｐ＃１及びＰ＃２に所定の比率（例えば、約１：１の比率または相異なる比率）で伝送する。
【００４４】
位相遷移器１３０は、両方向に伝送される前記第１垂直回折型グレーティングカプラの伝送信号のうちの１つ（第１光信号）を位相変調した位相変調信号を出力する。
例えば、位相遷移器１３０は、第１側方向Ｐ＃１に進行する光信号（第１光信号）を光変調器ドライバから位相遷移器１３０に入力される電気信号を用いて位相遷移させて１次位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳを出力する。
【００４５】
第１反射型グレーティングカプラ３３０は、第２側方向Ｐ＃２に進行した光信号（第２光信号）及び１次位相変調信号を入力して、それぞれ同じ経路に反射させる。すなわち、第１反射型グレーティングカプラ３３０は、第２光信号を第２光信号が伝送された同じ経路に反射させ、１次位相変調信号もその同じ経路に反射させる。
位相遷移器１３０は、反射された１次位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ_ｒｆｌｃを入力し、位相変調して２次位相変調信号Ｐ＃１_ＤＰＳ_ｒｆｌｃを出力する。
【００４６】
このように、位相遷移器１３０は、第１光信号を１次位相変調し、また第１反射型グレーティングカプラ３３０によって反射された１次位相変調信号も位相変調することによって、変調効率を高めうる。これにより、図５Ａに示された位相遷移器１３０は、図４Ａないし図４Ｃに示された位相遷移器１３０に比べて、相対的に小さなサイズ（例えば、短い長さ）で具現されうる。
【００４７】
２次位相変調信号Ｐ＃１_ＤＰＳ_ｒｆｌｃ及び反射された第２側方向に進行した光信号Ｐ＃２_ｒｆｌｃが進行する導波路は、互いに一直線（例えば、１８０°角度）に連結され、２次位相変調信号Ｐ＃１_ＤＰＳ_ｒｆｌｃ及び反射された第２光信号Ｐ＃２_ｒｆｌｃは、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０で互いに重畳されて、光導波路で光信号が進行した平面と垂直方向（例えば、光導波路と垂直である方向）に出力信号Ｐ_ｏｕｔが出力される。
この際、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０は、２次位相変調信号Ｐ＃１_ＤＰＳ_ｒｆｌｃ及び反射された第２光信号Ｐ＃２_ｒｆｌｃを補強干渉または相殺干渉を行って、重畳を行うことができる。
【００４８】
図５Ｂは、本発明の他の実施例の変形例による光変調器を示す図である。図５Ｂを参照すれば、光変調器３００’は、図５Ａの光変調器３００の変形例に該当し、第１Ｙスプリッタ５１０、位相遷移器１３０、及び第２垂直回折型グレーティングカプラ３２０を含む。
図５Ｂの光変調器３００’は、図５Ａの光変調器３００と比較して、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０の代わりに、第１Ｙスプリッタ５１０を含んだ変形例である。
【００４９】
第１Ｙスプリッタ５１０の前端には、図４Ｂと同様に、傾斜回折型グレーティングカプラ（図示せず）を備えることができる。
第１Ｙスプリッタ５１０は、入力端１１０を通じて入力される光を分岐する受動型素子である。例えば、第１Ｙスプリッタ５１０は、入力光信号Ｐｃｗ_ｉｎを所定の比率（例えば、約１：１の比率または相異なる比率）で分岐することができ、分岐のための第１Ｙスプリッタ５１０の分岐角は、ランダムとすることができる。
【００５０】
位相遷移器１３０は、分岐された両方向に伝送される信号のうち、１つ（第１光信号）を位相変調した位相変調信号を出力する。
例えば、位相遷移器１３０は、第１側方向Ｐ＃１に進行する光信号を光変調器ドライバから位相遷移器１３０に入力される電気信号ＥＳを用いて位相遷移させて１次位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳを出力する。１次位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳの位相は、第１側方向Ｐ＃１に進行する光信号の位相と比較して、１８０°位相差を有しうる。
【００５１】
第１反射型グレーティングカプラ３３０は、第２側方向Ｐ＃２に進行した光信号及び１次位相変調信号を入力して、同じ経路に反射させる。
位相遷移器１３０は、反射された１次位相変調信号Ｐ＃１_ＰＳ_ｒｆｌｃを入力して、位相変調して２次位相変調信号Ｐ＃１_ＤＰＳ_ｒｆｌｃとして出力する。
２次位相変調信号Ｐ＃１_ＤＰＳ_ｒｆｌｃ及び第１反射型グレーティングカプラ３３０によって反射されて第２側方向に進行した光信号Ｐ＃２_ｒｆｌｃは、第１Ｙスプリッタ５１０で重畳されて傾斜回折型グレーティングカプラ（図示せず）を通じて出力されうる。
【００５２】
図５Ｃは、図５Ａの光変調器３００の一変形例を示す図である。図５Ｃの光変調器は、図５Ａの光変調器３００と比較して、１つの位相遷移器１３０の代わりに、第１及び第２位相遷移器１３１、１３２を含んだ変形例である。
同様に、図５Ｄは、図５Ｂの光変調器３００’の一変形例を示す図である。図５Ｄの光変調器は、図５Ｂの光変調器３００’と比較して、１つの位相遷移器１３０の代わりに、第１及び第２位相遷移器１３１、１３２を含んだ変形例である。
【００５３】
図５Ｅは、本発明の他の実施例のまた他の変形例による光変調器を示す図である。図５Ｅを参照すれば、光変調器３００”は、図５Ａの光変調器３００の変形例に該当し、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０、位相遷移器１３０、第１反射型グレーティングカプラ３３０、及び第２反射型グレーティングカプラ３４０を含む。
図５Ｅの光変調器３００”は、図５Ａの光変調器３００と同じ動作を行う。但し、差異点としては、図５Ａの光変調器３００に比べて、反射型グレーティングカプラ３４０が１つさらに追加される。反射型グレーティングカプラ３４０を１つさらに追加して、図５Ａで見られる両方向の導波路の間の無駄使いされる空間を減らすことができる。
【００５４】
同様に、第１垂直回折型グレーティングカプラ３１０は、入力される光信号Ｐｃｗ_ｉｎを第１方向Ｐ＃１及び第２方向Ｐ＃２に所定の比率（例えば、約１：１の比率または相異なる比率）で伝送し、第１方向Ｐ＃１及び第２方向Ｐ＃２から反射されて来る２次位相変調信号Ｐ＃１_ＤＰＳ_ｒｆｌｃ及び反射された第２側方向に進行した光信号Ｐ＃２_ｒｆｌｃを重畳させて出力することができる。
【００５５】
図５Ｆは、図５Ｅの光変調器３００”の一変形例を示す図である。図５Ｆの光変調器は、図５Ｅの光変調器３００”と比較して、１つの位相遷移器１３０の代わりに、第１及び第２位相遷移器１３１、１３２を含んだ変形例である。
図５Ｅ及び図５Ｆでは、光変調器３００”の構成要素（垂直回折型グレーティングカプラ、反射型グレーティングカプラ、光導波路など）が、一直線上に配されるように示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、光変調器３００”の構成要素が、直線上に配される必要はなく、実際の小型化を果たすために、光変調器の各構成要素が、光変調器を含むチップの残る空間に配置されることもある。
【００５６】
図６Ａは、本発明のまた他の実施例による光変調器を示す図である。図６Ａを参照すれば、光変調器６００は、図１の光変調器１００に該当し、第１垂直回折型グレーティングカプラ６１０、第１位相遷移器６７０、第２位相遷移器６６０、第１反射型グレーティングカプラ６３０、第２反射型グレーティングカプラ６２０、第３反射型グレーティングカプラ６４０、及び第４反射型グレーティングカプラ６５０を含む。
【００５７】
図６Ａの光変調器６００は、入力される光信号を二つの偏光状態によってそれぞれ別途に変調し、図５Ｄの光変調器３００”を２つ重畳した形態に該当する。
これら二つの偏光状態は、ＴＥ（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ）偏光及びＴＭ（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ｍａｇｎｅｔｉｃ）に該当し、入力される光信号は、ＴＥ偏光及びＴＭ偏光の各偏光ごとに両方向に所定の比率（例えば、約１：１の比率または相異なる比率）で光導波路に沿って伝送することができる。
【００５８】
ＴＥ偏光の場合、入力される光信号は、第１垂直回折型グレーティングカプラ６１０を経て第１方向及び第２方向に進行し、第１方向に進行する光信号Ｐ＃１_ＴＥは、第１位相遷移器６７０を経て第１反射型グレーティングカプラ６３０で反射されて第１反射信号Ｐ＃１_ＴＥ_ＤＰＭ_ｒｆｌｃとして出力され、第２方向に進行する光信号Ｐ＃２_ＴＥは、第２反射型グレーティングカプラ６２０で反射されて第２反射信号Ｐ＃２_ＴＥ_ｒｆｌｃとして出力される。第１方向及び第２方向は、１８０°角度を成すことができる。
【００５９】
ＴＭ偏光の場合、入力される光信号は、第１垂直回折型グレーティングカプラ６１０を経て第３方向及び第４方向に進行し、第３方向に進行する光信号Ｐ＃１_ＴＭは、第２位相遷移器６６０を経て第３反射型グレーティングカプラ６４０で反射されて第３反射信号Ｐ＃１_ＴＭ_ＤＰＭ_ｒｆｌｃとして出力され、第４方向に進行する光信号Ｐ＃２_ＴＭは、第４反射型グレーティングカプラ６５０で反射されて第４反射信号Ｐ＃２_ＴＭ_ｒｆｌｃとして出力される。
第３方向及び第４方向は、１８０°角度を成すことができ、第１方向と第３方向は、垂直であり得る。
【００６０】
図６Ｂは、図６Ａの光変調器６００の一変形例を示す図である。図６Ｂの光変調器は、図６Ａの光変調器３００’と比較して、ＴＭ偏光に対して１つの位相遷移器６６０の代わりに、２つの位相遷移器６６１、６６２が備えられ、ＴＥ偏光に対しても１つの位相遷移器６７０の代わりに、２つの位相遷移器６７１、６７２が備えられる。
これにより、ＴＥ偏光の場合、入力される光信号は、第１垂直回折型グレーティングカプラ６１０を経て第１方向及び第２方向に進行し、各光信号Ｐ＃１_ＴＥ、Ｐ＃２_ＴＥは、当該経路に備えられた位相遷移器６７１、６７２を経て当該反射型グレーティングカプラ６２０、６３０で反射されて再び当該位相遷移器６７１、６７２を経て出力される。
【００６１】
ＴＭ偏光の場合にも、入力される光信号は、第１垂直回折型グレーティングカプラ６１０を経て第３方向及び第４方向に進行し、各光信号Ｐ＃１_ＴＭ、Ｐ＃２_ＴＭは、当該経路に備えられた位相遷移器６６１、６６２を経て当該反射型グレーティングカプラ６４０、６５０で反射されて第３反射信号Ｐ＃１_ＴＭ_ＤＰＭ_ｒｆｌｃに出力され、第４方向に進行する光信号Ｐ＃２_ＴＭは、当該位相遷移器６７１、６７２を経て出力される。
【００６２】
図６Ｃは、本発明のまた他の実施例の変形例による光変調器を示す図である。図６Ｃを参照すれば、光変調器６００’は、図６Ａの光変調器６００の変形例に該当し、光変調器６００’は、第１垂直回折型グレーティングカプラ６１０’、第１位相遷移器６７０’、第２位相遷移器６６０’、第１反射型グレーティングカプラ６２０’、及び第２反射型グレーティングカプラ６４０’を含む。
図６Ｃの光変調器６００’は、図６Ａの光変調器と同じ動作を行う。但し、差異点としては、図６Ａの光変調器６００に比べて、各偏光別に反射型グレーティングカプラの数が１つずつさらに少ない。
【００６３】
図６Ａの光変調器６００は、垂直回折型グレーティングカプラ６１０、第１反射型グレーティングカプラ６３０、及び第２反射型グレーティングカプラ６２０が１つの線上に配され、垂直回折型グレーティングカプラ６１０、第３反射型グレーティングカプラ６４０、及び第３反射型グレーティングカプラ６５０が異なる線上に配されてオープン型構造を有するのに反して、図６Ｃの光変調器６００’は、垂直回折型グレーティングカプラ６１０’、及び反射型グレーティングカプラ６２０’が１つの閉曲線を形成するように配され、垂直回折型グレーティングカプラ６１０’、及び反射型グレーティングカプラ６４０’が他の１つの閉曲線を形成するように配されるダブルループ型構造を有するためである。
光変調器６００’の導波路は、各偏光別に反射型グレーティングの数が１つずつさらに少ないために構造上に、２つの偏光信号、すなわち、ＴＥ偏光信号及びＴＭ偏光信号が共通的に経るウェーブガイド交差素子６８０’を含みうる。
【００６４】
図６Ｄは、図６Ｃの光変調器６００’の一変形例を示す図である。図６Ｄの光変調器は、図６Ｃの光変調器６００’と比較して、ＴＭ偏光に対して１つの位相遷移器６６０’の代わりに、２つの位相遷移器６６１、６６２が備えられ、ＴＥ偏光に対しても１つの位相遷移器６７０’の代わりに、２つの位相遷移器６７１、６７２が備えられる。
前述したように、本発明の実施例による光変調器は、少なくとも１つのＹスプリッタを垂直回折型グレーティングまたは反射型グレーティングに取り替えて小型光変調器を構成することができる。
【００６５】
図７Ａは、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明の一実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
図７Ａを参照すると、データ処理システム１２００は、第１装置１２１０と第２装置１２２０とを含む。第１装置１２１０と第２装置１２２０は、シリアル通信を通じて光信号を通信することができる。
【００６６】
第１装置１２１０は、第１光源１２１２、電−光変換（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｔｏ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）動作を行える第１光変調器１２１４、及び光−電変換（ｏｐｔｉｃａｌ  ｔｏ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）動作を行える第１光復調器（ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅ−ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１２１６を含む。
【００６７】
第１光源１２１２は、持続波形を有する光信号を出力する。第１光変調器１２１４は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、及び６００’のうちの何れか１つで具現されうる。
第１光復調器１２１６は、第２装置１２２０の第２光変調器１２２４から出力された光信号を受信して復調し、該復調された電気信号を出力する。第２装置１２２０は、第２光源１２２２、第２光変調器１２２４、及び第２光復調器１２２６を含む。
【００６８】
第２光源１２２２は、持続波形を有する光信号を出力する。第２光変調器１２２４は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００”のうちの何れか１つで具現されうる。
第２光復調器１２２６は、第１装置１２２０の第１光変調器１２１４から出力された光信号を受信して復調し、該復調された電気信号を出力する。
【００６９】
図７Ｂは、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明の他の一実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。図７Ｂを参照すると、データ処理システム１２００’は、第１装置１２１０’と第２装置１２２０’とを含む。図７Ｂのデータ処理システム１２００’は、図７Ａのデータ処理システム１２００とその構成及び動作が類似しているので、説明の重複を避けるために、差異点を中心に記述する。データ処理システム１２００’の第１装置１２１０’は、第１カプラ１２１５をさらに含み、第２装置１２２０’は、第２カプラ１２２５をさらに含む。
【００７０】
第１光変調器１２１４’及び第２光変調器１２２４’のそれぞれは、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちからも、特に光信号の入／出力が同じ端子（または、ポート）を通じてなされる光変調器（例えば、図５Ａないし図６Ｄに示された光変調器）のうち、何れか１つであり得る。
【００７１】
第１カプラ１２１５は、第１光源１２１２から出力された光信号を第１光変調器１２１４’に伝達し、第１光変調器１２１４’から出力された変調された光信号は、第２装置１２２０’に伝達する。同様に、第２カプラ１２２５は、第２光源１２２２から出力された光信号を第２光変調器１２２４’に伝達し、第２光変調器１２２４’から出力された変調された光信号は、第１装置１２１０’に伝達する。
【００７２】
図８は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明の他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
図８に示されたＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、電−光変換器として使われる光変調器を意味するものであって、光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、及び６００’のうちの何れか１つで具現されうる。
【００７３】
図８を参照すると、データ処理システム１３００は、ＣＰＵ１３１０、複数のデータバス１３０１−１〜１３０１−３、及び複数のメモリモジュール１３４０を含む。
複数のメモリモジュール１３４０のそれぞれは、複数のデータバス１３０１−１〜１３０１−３のそれぞれに接続された複数のカプラ１３１１−１、１３１１−２、及び１３１１−３のそれぞれを通じて光信号を送受信することができる。
【００７４】
実施例によって、複数のカプラ１３１１−１、１３１１−２、及び１３１１−３のそれぞれは、電気的なカプラ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｅｒ）または光学的なカプラ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｅｒ）として具現されうる。
ＣＰＵ１３１０は、少なくとも１つの光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）と少なくとも１つの光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）とを含む第１光送受信器１３１６、及びメモリコントローラ１３１２を含む。少なくとも１つの光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）は、光−電変換器として使われる。
【００７５】
メモリコントローラ１３１２は、ＣＰＵ１３１０の制御下で第１光送受信器１３１６の動作、例えば、送信動作または受信動作を制御することができる。
例えば、ライト動作時に、第１光送受信器１３１６の第１光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、メモリコントローラ１３１２の制御下でアドレスと制御信号とを図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、及び６００’のうちの何れか１つによって変調された光信号を生成させ、該生成された光信号ＡＤＤ／ＣＴＲＬを光通信バス１３０１−３に伝送しうる。
【００７６】
第１光送受信器１３１６が、光信号ＡＤＤ／ＣＴＲＬを光通信バス１３０１−３に伝送した後、第１光送受信器１３１６の第２光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、変調された光ライトデータＷＤＡＴＡを生成させ、該生成された光ライトデータＷＤＡＴＡを光通信バス１３０１−２に伝送しうる。
各メモリモジュール１３４０は、第２光送受信器１３３０及び複数のメモリ装置１３３５を含む。
【００７７】
各メモリモジュール１３４０は、光学的ＤＩＭＭ（ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｕａｌ  ｉｎ−ｌｉｎｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ｍｏｄｕｌｅ）、光学的Ｆｕｌｌｙ  Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  ＤＩＭＭ、光学的ＳＯ−ＤＩＭＭ（ｓｍａｌｌ  ｏｕｔｌｉｎｅ  ｄｕａｌ  ｉｎ−ｌｉｎｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ｍｏｄｕｌｅ）、Ｏｐｔｉｃａｌ  ＲＤＩＭＭ（Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ  ＤＩＭＭ）、Ｏｐｔｉｃａｌ  ＬＲＤＩＭＭ（Ｌｏａｄ  Ｒｅｄｕｃｅｄ  ＤＩＭＭ）、ＵＤＩＭＭ（Ｕｎｂｕｆｆｅｒｅｄ  ＤＩＭＭ）、光学的ＭｉｃｒｏＤＩＭＭ、または光学的ＳＩＭＭ（ｓｉｎｇｌｅ  ｉｎ−ｌｉｎｅ  ｍｅｍｏｒｙ  ｍｏｄｕｌｅ）として具現されうる。
【００７８】
図８を参照すると、第２光送受信器１３３０に具現された光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）は、光通信バス１３０１−２を通じて入力された光ライトデータＷＤＡＴＡを復調し、該復調された電気信号を複数のメモリ装置３３５のうちの少なくとも１つのメモリ装置に伝送しうる。
実施例によって、各メモリモジュール１３４０は、光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）から出力された電気信号をバッファリングするための電気的なバッファ１３３３をさらに含みうる。
【００７９】
例えば、電気的なバッファ１３３３は、復調された電気信号をバッファリングし、該バッファリングされた電気信号を複数のメモリ装置１３３５のうちの少なくとも１つのメモリ装置に伝送しうる。
複数のメモリ装置１３３５のそれぞれは、複数のメモリセルを含むメモリアレイ１３３７、メモリアレイ１３３７をアクセスできるアクセス回路１３３９、及びアクセス回路１３３９の動作を制御することができるコントロールロジック（図示せず）を含みうる。
【００８０】
リード動作時に、メモリ装置１３３５から出力された電気信号は、第２光送受信器１３３０に具現された光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）によって光リードデータＲＤＡＴＡに変調される。光リードデータＲＤＡＴＡは、光通信バス１３０１−１を通じてＣＰＵ１３１０に具現された第１光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送される。第１光復調器ＤＥＭは、光リードデータＲＤＡＴＡを復調し、該復調された電気信号をメモリコントローラ１３１２に伝送する。
【００８１】
図９は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のまた他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
図９に示されたＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、電−光変換機能を行う光変調器を意味するものであって、前記光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、及び６００’のうちの何れか１つで具現されうる。
【００８２】
図９を参照すると、データ伝送システム１４００は、ＣＰＵ１４１０、複数のデータバス１４０１−１、１４０１−２、及び１４０１−３、及び複数のメモリモジュール１４４０を含む。
複数のデータバス１４０１−１、１４０１−２、及び１４０１−３のそれぞれは、電気的または光学的に信号を伝送しうる。
複数のメモリモジュール１４４０のそれぞれは、複数のメモリ装置１４４１を含み、複数のメモリ装置１４４１のそれぞれは、第２光送受信器１４４５を含む。
【００８３】
また、複数のメモリ装置１４４１のそれぞれは、複数のメモリセルを含むメモリアレイ１４４３、メモリアレイ１４４３をアクセスできるアクセス回路（図示せず）、及び前記アクセス回路の動作を制御することができるコントロールロジック（図示せず）を含みうる。
データ処理システム１４００のライト動作が説明される。まず、ライト動作を行うためのアドレスと制御信号ＡＤＤ／ＣＴＲＬは、対応するデータバス１４０１−３を通じて既に複数のメモリ装置１４４１のうちの少なくとも１つに伝送されたと仮定する。
【００８４】
ＣＰＵ１４１０の第１光送受信器１４１６内の光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、メモリコントローラ１４１２の制御下で光ライトデータＷＤＡＴＡをデータバス１４０１−２に接続された光学的カプラ１４１１−２を通じて第１メモリモジュール１４４０の第２光送受信器１４４５の光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送する。
第２光送受信器１４３０の光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）は、光ライトデータＷＤＡＴＡを復調し、該復調された電気信号を発生させる。前記アクセス回路は、前記コントロールロジックの制御下で、電気信号をメモリアレイ１４４３にライトする。
【００８５】
データ処理システム１４００のリード動作が説明される。
まず、リード動作を行うためのアドレスと制御信号ＡＤＤ／ＣＴＲＬとが、対応するデータバス１４０１−３を通じて既に複数のメモリ装置１４４１のうちの何れか１つのメモリ装置に伝送されたと仮定する。
【００８６】
メモリ装置１４４１の第２光送受信器１４４５内の光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、メモリアレイ１４４３から出力された電気信号を光リードデータＲＤＡＴＡに変調し、これをデータバス１４０１−１に接続された光学的カプラ１４１１−１を通じてＣＰＵ１４１０の第１光送受信器１４１６の復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送する。
第１光送受信器１４１６の第１光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）は、光リードデータＲＤＡＴＡを電気信号に復調し、該復調された電気信号をメモリコントローラ１４１２に出力する。
【００８７】
図１０は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
図１０を参照すると、データ処理システム１５００は、第１装置１５１０と第２装置１５３０とを含む。図１０に示されたＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、光変調器を意味するものであって、光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、及び６００’のうちの何れか１つで具現されうる。
第１装置１５１０と第２装置１５３０のそれぞれは、シリアル通信プロトコルを用いてデータを送受信することができる装置を意味する。
【００８８】
シリアル通信プロトコルは、その実施例として、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＳＭＢｕｓ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｂｕｓ）、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＩＣ（Ｉｎｔｅｒ−ｃｈｉｐ）−ＵＳＢ、ＭＩＰＩ（ｍｉｂｉｌｅ  ｉｎｄｕｓｔｒｙ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）で規定するＣＳＩ（ｃａｍｅｒａ  ｓｅｒｉａｌ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＭＩＰＩで規定するＤＳＩ（ｄｉｓｐｌａｙ  ｓｅｒｉａｌ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＭＤＤＩ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、またはＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を支援するデータ通信プロトコルであり得る。
【００８９】
図１０を参照すると、第１装置１５１０に具現された第１光送受信器１５１２の第１光変調器１５１８は、第１マイクロプロセッサ１５１４の制御下で光信号をデータバスを通じて第２装置１５３０の第２光送受信器１５３２の第２光復調器１５４０に伝送する。
第２光復調器１５４０は、受信された光信号を電気信号に復調する。
第２マイクロプロセッサ１５３４は、第２光復調器１５４０から出力された復調された電気信号を処理する。例えば、ライト動作時に、第２マイクロプロセッサ１５３４は、電気信号をメモリアレイにライトすることができる。
【００９０】
第２装置１５３０の第２光送受信器１５３２の第２光変調器１５３８は、第２マイクロプロセッサ１５３４の制御下で光信号をデータバスを通じて第１装置１５１０の第１光送受信器１５１２の第１光復調器１５２０に伝送する。
第１光復調器１５２０は、受信された光信号を電気信号に復調する。
第１マイクロプロセッサ１５１４は、第１光復調器１５２０から出力された復調された電気信号を処理する。例えば、リード動作時に、第１マイクロプロセッサ１５１４は、前記電気信号をリードデータとして処理することができる。各マイクロプロセッサ１５１４、１５３４は、その名称にもかかわらず、各装置１５１０、１５３０の動作、例えば、ライト動作またはリード動作を制御することができるプロセッサを意味する。
【００９１】
図１１は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
図１１を参照すると、ＳＰＩ（ｓｅｒｉａｌ  ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）通信プロトコルを使って、シリアルデータを送受信することができるデータ処理システム１７００は、ＳＰＩマスタ１７１０と少なくとも１つのＳＰＩスレーブ１７２０、１７３０、１７４０、及び１７５０とを含む。
図１１に示されたＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、光変調器を意味するものであって、光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、及び６００’のうちの何れか１つで具現されうる。
【００９２】
複数のＳＰＩスレーブ１７２０、１７３０、１７４０、及び１７５０のうちの何れか１つは、シフトレジスタ（ｓｈｉｆｔ  ｒｅｇｉｓｔｅｒ）、メモリチップ（ｍｅｍｏｒｙｃｈｉｐ）、ポート拡張器（ｐｏｒｔ  ｅｘｐａｎｄｅｒ）、ディスプレイドライバー（ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｒｉｖｅｒ）、データ変換器（ｄａｔａ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、プリンター（ｐｒｉｎｔｅｒ）、データ保存装置（ｄａｔａ  ｓｔｏｒａｇｅ）、センサ（ｓｅｎｓｏｒ）、またはマイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であり得る。
【００９３】
第１光送受信器１７１２と各第２光送受信器１７２２、１７３２、１７４２、または１７５０は、対応する光学的データバスを通じて光信号ＭＯＳＩ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｕｔ  Ｓｌａｖｅ  Ｉｎ）またはＭＩＳＯ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｉｎ  Ｓｌａｖｅ  Ｏｕｔ）を送受信することができる。
ＳＰＩマスタ１７１０は、第１光送受信器１７１２の動作を制御することができるマイクロプロセッサ（図示せず）を含み、複数のＳＰＩスレーブ１７２０、１７３０、１７４０、及び１７５０のそれぞれは、第２光送受信器１７２２、１７３２、１７４２、または１７５０の動作を制御することができるマイクロプロセッサ（図示せず）を含む。
【００９４】
また、第１光送受信器１７１２は、シリアルクロック信号ＣＬＫを電気的なデータバスまたは光学的データバスを通じて各第２光送受信器１７２２、１７３２、１７４２、または１７５０に伝送しうる。
各ＳＰＩスレーブ１７２０、１７３０、１７４０、及び１７５０は、各チップ選択信号ＳＳ０、ＳＳ１、ＳＳ２、及びＳＳ３によって選択されうる。この場合、各チップ選択信号ＳＳ０、ＳＳ１、ＳＳ２、及びＳＳ３は、電気的なデータバスまたは光学的データバスを通じて各第２光送受信器１７２２、１７３２、１７４２、または１７５０に伝送することができる。
【００９５】
図１２は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
ＳＡＴＡ（Ｓｅｒｉａｌ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）通信プロトコルを使って、シリアルデータを送受信することができるデータ処理システム１８００は、ＳＡＴＡホスト１８１０とＳＡＴＡ装置１８３０とを含む。図１２に示されたＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、光変調器を意味するものであって、この光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、及び６００’のうちの何れか１つで具現されうる。
【００９６】
ＳＡＴＡホスト１８１０は、ホストＣＰＵ１８１１、データバス１８１３、メモリ１８１５、ＤＭＡコントローラ１８１７、及び第１ＳＡＴＡインターフェース１８１９を含む。
ホストＣＰＵ１８１１は、ＤＭＡコントローラ（ｄｉｒｅｃｔ  ｍｅｍｏｒｙ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１８１７または第１ＳＡＴＡインターフェース１８１９の動作を制御する。
第１ＳＡＴＡインターフェース１８１９は、第１光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）と第１光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）とを含む。
【００９７】
ＳＡＴＡホスト１８１０は、第１ＳＡＴＡインターフェース１８１９の動作を制御することができるコントローラを含みうる。実施例によって、前記コントローラは、第１ＳＡＴＡインターフェース１８１９の内部に具現されることもあり、ホストＣＰＵ１８１１が、コントローラの機能を行える。
ＳＡＴＡ装置１８３０は、ハードディスクコントローラ１８４０とメモリ装置１８５０、及び磁気的記録媒体１８６０とを含む。ハードディスクコントローラ１８４０は、ＭＣＵ（ｍａｉｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）１８４１、データバス１８４３、第２ＳＡＴＡインターフェース１８４５、バッファ１８４７、及びディスクコントローラ１８４９を含む。
【００９８】
ＭＣＵ１８４１は、第２ＳＡＴＡインターフェース１８４５、バッファ１８４７、及びディスクコントローラ１８４９のうちの少なくとも１つの動作を制御する。
第２ＳＡＴＡインターフェース１８４５は、第２光変調器ＭＯＤ（Ｏ／Ｅ）と第２光復調器ＤＥＭ（Ｅ／Ｏ）とを含む。
ＳＡＴＡ装置１８３０は、第２ＳＡＴＡインターフェース１８４５の動作を制御することができるコントローラを含みうる。実施例によって、前記コントローラは、第２ＳＡＴＡインターフェース１８４５の内部に具現されることもあり、ＭＣＵ１８４１が、コントローラの機能を行える。
【００９９】
ライト動作時に、メモリ１８１５に保存されたライトデータは、ＤＭＡコントローラ１８１７の制御下で第１ＳＡＴＡインターフェース１８１９の第１光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）に伝送される。
第１光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、ライトデータによって光ライトデータを生成させ、該生成された光ライトデータをデータバスを通じて第２ＳＡＴＡ１８４５の第２光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送する。
【０１００】
第２光復調器ＤＥＭ（Ｅ／Ｏ）は、光ライトデータを電気信号に復調することができる。
バッファ１８４７は、電気信号をバッファリングし、該バッファされた電気信号をメモリ装置１８５０に一時的に保存する。
ディスクコントローラ１８４９は、メモリ装置１８５０に保存された電気信号をリードして、ライトアドレスによって指定された磁気的記録媒体１８６０にライトする。
リード動作時に、ディスクコントローラ１８４９は、リードアドレスによって指定された磁気的記録媒体１８６０からデータをリードし、該リードされたデータをバッファ１８４７を通じてメモリ装置１８５０に保存する。
【０１０１】
第２ＳＡＴＡインターフェース１８４５の第２変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、バッファ１８４７を通じてメモリ装置１８５０からデータによって光リードデータを生成させ、該生成された光リードデータをデータバスを通じて第１ＳＡＴＡ１８１９の第１光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送する。
第２光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）は、受信された光リードデータを電気信号に復調する。ＤＭＡコントローラ１８１７は、第２光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）によって復調された電気信号をメモリ１８１５に保存する。
【０１０２】
図１３は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）通信プロトコルを使って、シリアルデータを送受信することができるデータ処理システム１９００は、ＵＳＢホスト１９１０とＵＳＢ装置１９２０とを含む。図１３に示されたＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、光変調器を意味するものであって、光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器２００、２００’、２００”、３００、３００’、３００”、６００、及び６００’のうちの何れか１つで具現されうる。
【０１０３】
ＵＳＢホスト１９１０の第１光送受信器１９１２の第１光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）によって生成された光信号は、データバス１９００−１を通じてＵＳＢ装置１９２０の第２光送受信器１６１４の第２光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送され、ＵＳＢ装置１９２０の第２光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）は、受信された前記光信号を復調して電気信号を生成させる。
ＵＳＢホスト１９１０は、第１光送受信器１９１２の動作を制御することができるマイクロコントローラ（図示せず）をさらに含みうる。
【０１０４】
ＵＳＢ装置１９２０の第２光送受信器１９１４の第２変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）によって生成された光信号は、データバス１９００−２を通じてＵＳＢホスト１９１０の第１光送受信器１９１２の第１復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送され、ＵＳＢホスト１９１０の第１光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）は、受信された前記光信号を復調して電気信号を生成させる。
ＵＳＢ装置１９２０は、第１光送受信器１９１２の動作を制御することができるマイクロコントローラ（図示せず）をさらに含みうる。
【０１０５】
図１４は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
図１４に示されたＳｏＣ（ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  ｃｈｉｐ）１０００は、複数のマスタ１０１０、１０２０、複数のスレーブ１１１０、１１２０、及び複数のバス１００１を含む。
【０１０６】
複数のマスタ１０１０、１０２０のそれぞれと複数のスレーブ１１１０、１１２０のそれぞれは、光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）と光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）とを含む。複数のバス１００１のそれぞれは、光導波路（ｏｐｔｉｃａｌ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）として具現されうる。
各光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）によって変調された光信号は、それぞれが光導波路として具現された複数のバス１００１のうち対応するバスを通じて各光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送され、各光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）は、受信された光信号を復調して電気信号を発生させる。
【０１０７】
図１５は、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
図１５に示されたデータ処理システム１１００は、複数のレイヤ１１１０、１１２０を含む積層構造で形成される。
第１レイヤ１１１０は、第１光送受信器１１１１と第１光送受信器１１１１の動作を制御することができる第１データプロセッシング回路１１１３とを含む。
【０１０８】
第１光送受信器１１１１の第１光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、光信号を光伝送手段、例えば、光導波路、ＴＳＶ（ｔｈｒｏｕｇｈ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｖｉａ）、または光ファイバを通じて第２レイヤ１１２０の第２光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送する。第２光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）によって復調された電気信号は、第２データプロセッシング回路１１２３によって処理される。
【０１０９】
第２光送受信器１１２１の第２光変調器ＭＯＤ（Ｅ／Ｏ）は、光信号を光伝送手段、例えば、光導波路、ＴＳＶ、または光ファイバを通じて第１レイヤ１１１０の第１光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）に伝送する。第１光復調器ＤＥＭ（Ｏ／Ｅ）によって復調された電気信号は、第１データプロセッシング回路１１１３によって処理される。
【０１１０】
図１６ないし図１９は、それぞれ図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちの何れか１つを含む本発明のさらに他の実施例によるデータ処理システムのブロック図を示す。
図１６を参照すると、データ処理システム２０００は、送信器２０１０と受信器２０２０とを含む。送信器２０１０は、光源２０１１、多数の光変調器２０１３、多数の光サーキュレータ２０１５、及びスプリッタ２０１７を含む。受信器２０１０は、多数の光復調器２０２１を含む。図１６に示された実施例では、多数の光変調器２０１３が１つの光源２０１１を共有する。
【０１１１】
光源２０１１は、変調されていない光信号を出力する。スプリッタ２０１７は、１つの光源２０１１から出力される光信号を多数の光変調器２０１３に分配する役割を果たす。多数の光サーキュレータ２０１５のそれぞれは、スプリッタ２０１７で分配された光信号を受信して、対応する光変調器２０１３に伝達し、対応する光変調器２０１３から出力された変調された光信号は、受信器２０２０の対応する光復調器２０２１に伝達する。
【０１１２】
多数の光変調器２０１３のそれぞれは、図４Ａから図６Ｄに示された光変調器のうちでも、特に光信号の入／出力が同じ端子（または、ポート）を通じてなされる光変調器（例えば、図５Ａないし図６Ｄに示された光変調器）のうち、何れか１つであり得る。
受信器２０２０の多数の光復調器２０２１のそれぞれは、送信器２０１０の多数の光変調器２０１３のうち対応する光変調器２０１３から出力された光信号を受信して復調する。
【０１１３】
図１７を参照すると、データ処理システム２１００は、第１装置２１１０と第２装置２１２０とを含む。第１装置２１１０は、第１送信器２０１０と第１受信器２０４０とを含み、第２装置２１２０も、第２送信器２０３０と第２受信器２０２０とを含む。
図１７は、各装置２１１０、２１２０に送信器と受信器とがいずれも備えられる実施例を示す。
【０１１４】
第１送信器２０１０が、光信号を変調して伝送すれば、第２受信器２０２０がこれを受信して復調し、第２送信器２０３０が、光信号を変調して伝送すれば、第１受信器２０４０がこれを受信して復調する。第１及び第２送信器２０１０、２０３０の構成及び動作は、図１６の送信器２０１０と同一であり、第１及び第２受信器２０４０、２０２０の構成及び動作は、図１６の受信器２０２０と同一なので、これについての詳細な説明は省略する。
【０１１５】
図１８を参照すると、データ処理システム２２００は、第１装置２２１０と第２装置２２２０とを含む。図１８のデータ処理システム２２００は、図１７のデータ処理システム２１００とその構成及び動作が類似しているので、説明の重複を避けるために、差異点を中心に記述する。
【０１１６】
図１７の実施例では、各送信器２０１０、２０３０に光源２０１１、２０３１が備えられるのに反して、図１８の実施例では、第２装置２２２０の光源２０６３が、第１装置２２１０の送信器２０１０や受信器２０６０または送／受信器２０１０、２０６０以外の他の部分に備えられる。
【０１１７】
すなわち、図１８の実施例では、第１装置２２１０（例えば、コントローラまたはＣＵＰ）にのみ光源２０１１、２０６３が備えられ、第２装置２２２０（例えば、メモリ）には、光源が備えられない。第１装置２２１０に備えられた第２装置用光源２０６３から出力された光信号は、第２装置２２２０の送信器２０５０に伝送される。
これにより、第２装置２２２０の送信器２０５０は、第１装置２２１０から変調されていない光信号を受信して変調し、該変調された光信号を第１装置２２１０に伝送する。
【０１１８】
図１９を参照すると、データ処理システム２３００は、第１装置２３１０と第２装置２３２０とを含む。図１９のデータ処理システム２３００は、図１８のデータ処理システム２２００とその構成及び動作が類似しているので、説明の重複を避けるために、差異点を中心に記述する。
【０１１９】
図１８の実施例では、第１装置２２１０に第１装置と第２装置用光源とがそれぞれ１つずつ備えられるのに反して、図１９の実施例では、第１装置２３１０と第２装置２３２０とのうちの何れか１つにのみ光源２３１１が備えられる。これにより、第１装置２３１０と第２装置２３２０は、何れか１つの光源２３１１を共有する。図１９の実施例では、光源２３１１は、第１装置２３１０に備えられるが、本発明が、これに限定されるものではない。例えば、光源２３１１は、第２装置２３２０に備えられるか、または第１及び第２装置２３１０、２３２０の外部に備えられることもある。
【０１２０】
本明細書に使われた電気信号は、直列電気信号または並列電気信号を意味し、またこれらの電気信号は、直列データまたは並列データを意味する。
前述した本発明の実施例によるデータ処理システムは、シリアルインターフェースを使うシステムを中心に記述されたが、本発明の実施例による光変調器は、シリアルインターフェースを有するデータ処理システムだけではなく、並列インターフェースを有するデータ処理システムにも適用されうるということは自明である。
【０１２１】
本発明は、図面に示された一実施例を参考にして説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解できるであろう。また、図面では、図示の便宜性または明確性のために省略されるか、誇張されるか、実寸法と異なりうるということは言うまでもない。例えば、図５Ａないし図６Ｄに示された反射型グレーティングカプラ３３０、３４０、６２０、６３０、６４０、６５０、６２０’、６４０’は、光導波路の幅と同様に具現されうるが、図面上では、光導波路の幅より大きく示された。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、光電子装置、例えば、光変調器に具現可能である。
【符号の説明】
【０１２３】
１：光送信器
１０：光源
２０：光変調器ドライバ
３０：プリコーダ（Ｐｒｅ−Ｃｏｄｅｒ）
１００，２００，２００’，２００”，３００，３００’，３００”，６００，６００’：光変調器
２１０：光ファイバ
２２０：オキサイド層
２３０：シリコン層
２４０：光導波路
１３０，１３１，１３２，６６０，６６１，６６２，６７０，６７１，６７２：位相遷移器
３１０，３２０，６１０：垂直回折型グレーティングカプラ
３３０，３４０，６２０，６３０，６４０，６５０：反射型グレーティングカプラ
４０５，４２５：傾斜回折型グレーティングカプラ
４１０：１Ｙスプリッタ
４２０：Ｙ結合器
【図１】
2012133363.tif 000003
【図２】
2012133363.tif 000004
【図３Ａ】
2012133363.tif 000005
【図３Ｂ】
2012133363.tif 000006
【図３Ｃ】
2012133363.tif 000007
【図３Ｄ】
2012133363.tif 000008
【図４Ａ】
2012133363.tif 000009
【図４Ｂ】
2012133363.tif 000010
【図４Ｃ】
2012133363.tif 000011
【図４Ｄ】
2012133363.tif 000012
【図４Ｅ】
2012133363.tif 000013
【図４Ｆ】
2012133363.tif 000014
【図５Ａ】
2012133363.tif 000015
【図５Ｂ】
2012133363.tif 000016
【図５Ｃ】
2012133363.tif 000017
【図５Ｄ】
2012133363.tif 000018
【図５Ｅ】
2012133363.tif 000019
【図５Ｆ】
2012133363.tif 000020
【図６Ａ】
2012133363.tif 000021
【図６Ｂ】
2012133363.tif 000022
【図６Ｃ】
2012133363.tif 000023
【図６Ｄ】
2012133363.tif 000024
【図７Ａ】
2012133363.tif 000025
【図７Ｂ】
2012133363.tif 000026
【図８】
2012133363.tif 000027
【図９】
2012133363.tif 000028
【図１０】
2012133363.tif 000029
【図１１】
2012133363.tif 000030
【図１２】
2012133363.tif 000031
【図１３】
2012133363.tif 000032
【図１４】
2012133363.tif 000033
【図１５】
2012133363.tif 000034
【図１６】
2012133363.tif 000035
【図１７】
2012133363.tif 000036
【図１８】
2012133363.tif 000037
【図１９】
2012133363.tif 000038