(57)【要約】【課題】合波損失が従来よりも小さな、光強度のモニタが可能な光変調器及び光送信モジュールを提供する。【解決手段】ＳＧ−ＤＢＲレーザ１０９から出力される光を導波する中継光導波路１０２と、中継光導波路１０２から出力される光を分波する分波器１０３と、分波器１０３で分波された光を導波する、出力される光の位相差が制御可能であるＭＺ光導波路１０４及びＭＺ光導波路１０５と、信号光が出力可能な光導波路を任意に設定可能である、ＭＺ光導波路１０４及びＭＺ光導波路１０５のそれぞれから出力される光を合波する合波器１０６と、信号光が出力可能な光導波路として設定される、合波器１０６で合波された光が信号光として出力される出力光導波路１０７と、入力される光の強度を検出する光検出器１１７と、を含み、光検出器１１７は、信号光が出力可能な光導波路として設定される光導波路の光軸上から離して配置されている。【選択図】図６Ａ
2013156352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザから出力される光を導波する第１の光導波路と、
前記光導波路から出力される光を分波する分波器と、
前記分波器で分波された光を導波する、出力される光の位相差が制御可能である第２及び第３の光導波路と、
信号光が出力可能な光導波路を任意に設定可能である、前記第２及び第３の光導波路のそれぞれから出力される光を合波する合波器と、
前記信号光が出力可能な光導波路として設定される、前記合波器で合波された光が信号光として出力される第４の光導波路と、
入力される光の強度を検出する光検出器と、を含み、
前記光検出器は、前記信号光が出力可能な光導波路として設定される光導波路の光軸上から離して配置されている、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項２】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面に、前記信号光が出力可能な光導波路としては設定されない光導波路である第５の光導波路が接続されており、
前記光検出器は、前記第５の光導波路で導波される光の強度を検出する、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項３】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面の、前記第４の光導波路の光軸を基準として、前記光検出器が配置されている位置の反対側に切り欠きが形成されている、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項４】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面に、前記信号光が出力可能な光導波路としては設定されない光導波路である第５の光導波路が接続されており、
前記合波器における前記第４及び第５の光導波路が接続されている面の、前記第４の光導波路の光軸を基準として、前記第５の光導波路の反対側に切り欠きが形成されており、
前記光検出器は、前記第５の光導波路で導波される光の強度を検出する、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項５】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記第１の光導波路で導波される光を出力されるレーザ、をさらに含む、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項６】
請求項５に記載の光変調器と、
前記光検出器で検出される光の強度の変化に応じて、前記レーザから出力される光を制御する手段と、
を含むことを特徴とする光送信モジュール。
【請求項７】
レーザから出力される光を導波する第１の光導波路と、
前記光導波路から出力される光を分波する分波器と、
前記分波器で分波された光を導波する、印加される電圧に応じて光路長が変化する第２及び第３の光導波路と、
前記第２及び第３の光導波路のそれぞれから出力される光を合波する合波器と、
前記合波器で合波された光を出力する第４の光導波路と、
入力される光の強度を検出する光検出器と、を含み、
前記合波器は、略直方体形状であり、
前記合波器における光の進行方向に沿った長さが、当該方向と略垂直な方向に沿った長さの二乗と光導波路の屈折率の積の半分を、入出力される光の波長で割った値により表される長さであり、
前記合波器における光の進行方向に沿った略中心軸上で、前記合波器が前記第４の光導波路と接続されており、
前記光検出器は、前記第４の光導波路の光軸上から離して配置されている、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項８】
請求項７に記載の光変調器であって、
前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面に、第５の光導波路が接続されており、
前記光検出器は、前記第５の光導波路で導波される光の強度を検出する、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項９】
請求項７に記載の光変調器であって、
前記合波器における前記第４及び第５の光導波路が接続されている面の、前記第４の光導波路の光軸を基準として、前記光検出器が配置されている位置の反対側に切り欠きが形成されている、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項１０】
請求項７に記載の光変調器であって、
前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面に、第５の光導波路が接続されており、
前記合波器における前記第４及び第５の光導波路が接続されている面の、前記第４の光導波路の光軸を基準として、前記第５の光導波路の反対側に切り欠きが形成されており、
前記光検出器は、前記第５の光導波路で導波される光の強度を検出する、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項１１】
請求項７に記載の光変調器であって、
前記第１の光導波路で導波される光を出力されるレーザ、をさらに含む、
ことを特徴とする光変調器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光変調器と、
前記光検出器で検出される光の強度の変化に応じて、前記レーザから出力される光を制御する回路と、
を含むことを特徴とする光送信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器及び光送信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの利用拡大により通信トラフィックは年率１．４倍の速さで拡大しており、それに対応した光通信ネットワークの大容量化が必須である。現状の光通信ネットワークは、波長分割多重（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＷＤＭ）技術が実用化されている。ＷＤＭ技術による通信では、システムの保守管理の観点から全ての波長のバックアップ送受信器が必要であるが、全ての波長に１台で対応できる波長可変送受信器はバックアップ送受信器数を大幅に削減できるためネットワーク運用の低コスト化に寄与する。ＷＤＭネットワークにおいて、Ｃバンド帯（波長１５３０〜１５７０ｎｍ）やＬバンド帯（波長１５７０〜１６１０ｎｍ）で全域動作する波長可変送受信器はキーコンポーネントの一つとなる。また、最近は光通信インターフェースの密度を高める要求が強まっており、現在普及している３００ｐｉｎ−ＬＦＦ  （Ｌａｒｇｅ  Ｆｏｒｍ  Ｆａｃｔｏｒ）、３００ｐｉｎ−ＳＦＦ  （Ｓｍａｌｌ  Ｆｏｒｍ  Ｆａｃｔｏｒ）モジュールに代わって、体積比約１／１５と小型であるＸＦＰモジュールへ収納可能な波長可変送受信器の実用化が進められている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Proceedings of 2006 International Conference on Indium Phosphide and Related Materials、 Page(s): 352−355.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
小型で、広い波長範囲で動作するモジュールの実現のために、波長可変レーザと半導体ＭＺ（Ｍａｃｈ  Ｚｅｈｎｄｅｒ）変調器が用いられることが多い。このようなモジュールでは、波長可変レーザからある波長の連続光が発せられ、半導体ＭＺ変調器で電気信号に従って高速に光が変調される方式が用いられる。ここで、モジュールから出される光の強度は、規格により決められているため、モジュールで光強度をモニタして、一定に保つ必要がある。
【０００５】
以下、従来用いられてきた、半導体ＭＺ変調器での光強度モニタ方法を説明する（例えば、非特許文献１参照）。図９は、従来例の、波長可変レーザが集積された光強度モニタ付半導体ＭＺ変調器５００の概略的な構成を示す概略平面図である。ＭＺ変調器は、ｎ型ＩｎＰ基板５０１上に半導体層、電極が積層されることで形成される。光の入力側（図９左側）から出力側（図９右側）の順に、ＳＧ−ＤＢＲ（Ｓａｍｐｌｅｄ−Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザ５０９、１×２ＭＭＩ（Ｍｕｌｔｉ  Ｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）分波器５０３、ＭＺ光導波路電極５５１、５５２が設置されたＭＺ光導波路５０４、５０５、２×２ＭＭＩ合波器５０６、出力光導波路５０７及び光検出器電極５１２が積層されたモニタ光導波路５０８と、が接続されている。モニタ光導波路５０８には、光検出器が組み込まれている。
【０００６】
ＳＧ−ＤＢＲレーザ５０９から出た光は、光導波路５０２を通り、１×２ＭＭＩ分波器５０３によりＭＺ光導波路５０４とＭＺ光導波路５０５に２分岐され、２×２ＭＭＩ合波器５０６に入力する。１×２ＭＭＩ分波器５０３、２×２ＭＭＩ合波器５０６は、略直方体形状である。１×２ＭＭＩ分波器５０３の、光の進行方向に沿った長さ（以下、長さＬと呼ぶ。）と、光の進行方向に対する略垂直方向の長さ（以下、幅Ｗと呼ぶ。）との関係は、Ｌ［μｍ］＝ｎ×Ｗ［μｍ］＾２／λ［μｍ］／２との数式で表される。一方、２×２ＭＭＩ合波器５０６の、長さＬと幅Ｗとの関係は、Ｌ［μｍ］＝ｎ×Ｗ［μｍ］＾２／λ［μｍ］／３×２との数式で表される。なお、これらの数式における、λは入出力される光の波長を表し、ｎは光導波路の屈折率を表している。１×２ＭＭＩ分波器５０３は、具体的には、例えば、長さＬが４０μｍ、幅Ｗが６μｍである。２×２ＭＭＩ合波器５０６は、具体的には、例えば、長さＬが１１７μｍ、幅Ｗが９μｍである。また、１×２ＭＭＩ分波器５０３の光の進行方向に沿った中心軸（分波器５０３に接続される光導波路の光軸方向に沿った中心軸）から１×２ＭＭＩ分波器５０３に接続されるＭＺ光導波路５０４の中心軸までの距離、１×２ＭＭＩ分波器５０３の光の進行方向に沿った中心軸から１×２ＭＭＩ分波器５０３に接続されるＭＺ光導波路５０５の中心軸までの距離は、それぞれ、（１／４）×Ｗである。２×２ＭＭＩ合波器５０６の光の進行方向に沿った中心軸（合波器５０６に接続される光導波路の光軸方向に沿った中心軸）から２×２ＭＭＩ合波器５０６に接続されるＭＺ光導波路５０４の中心軸までの距離、２×２ＭＭＩ合波器５０６の光の進行方向に沿った中心軸から２×２ＭＭＩ合波器５０６に接続されるＭＺ光導波路５０５の中心軸までの距離は、それぞれ、（１／６）×Ｗである。
【０００７】
信号光は、ＭＺ光導波路５０４を通る光とＭＺ光導波路５０５を通る光との干渉条件により、出力光導波路５０７、及び、モニタ光導波路５０８に結合する。位相条件は、ＭＺ光導波路電極５５１とＭＺ光導波路電極５５２に印加される電圧によりＭＺ光導波路５０４とＭＺ光導波路５０５の屈折率を変化することにより制御される。光検出器電極５１２は、光検出器で検出した光強度を電流信号として出力する。出力光導波路５０７に結合した光は、光ファイバを通して外部に出力される。このことを、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、及び、図１０Ｄを用いて説明する。図１０Ａは、図９に示す光強度モニタ付半導体ＭＺ変調器５００での光強度のモニタに関する計算モデルを示す平面図である。図１０Ａでは、光導波路５０２（図１０Ａにおける入力光導波路）、１×２ＭＭＩ分波器５０３、ＭＺ光導波路５０４、５０５、２×２ＭＭＩ合波器５０６、モニタ光導波路５０８、出力光導波路５０７が接続されている。ある位相条件では、光の多くが出力光導波路５０７に伝播する（図１０Ｂ）。また、別のある位相条件では、光の多くがモニタ光導波路５０８に伝播する（図１０Ｃ）。
【０００８】
図１０Ｄに、出力光導波路５０７、及び、モニタ光導波路５０８に結合する光強度の位相差依存性を示す。図１０Ｄの例では、モニタ光導波路５０８に結合する、ピークにおける光の強さを表す値は、出力光導波路５０７に結合する、ピークにおける光の強さを表す値に所定の比率（０以上１未満）を乗じた値よりも大きい。図１０Ｄの例では、出力光導波路５０７に結合する、ピークにおける光の強さと、モニタ光導波路５０８に結合する、ピークにおける光の強さは同程度である。出力光導波路５０７、及び、モニタ光導波路５０８に結合する光強度は、相補的に変化するため、高周波電気信号で変調したときの平均光強度は同じになる。このため、光検出器電極５１２で検出される光強度をモニタすることにより、外部に出力される光の強度がモニタできることになる。
【０００９】
しかし、２×２ＭＭＩ合波器５０６はＣバンド帯で動作させると、合波損失が約０．７ｄＢと大きかった。そのため、図９に示す光強度モニタ付半導体ＭＺ変調器５００では、光強度をモニタすることができるが、合波損失が大きいという問題があった。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的の１つは、合波損失が従来よりも小さな、光強度のモニタが可能な光変調器及び光送信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】
【００１１】
（１）上記課題を解決するために、本発明に係る光変調器は、レーザから出力される光を導波する第１の光導波路と、前記光導波路から出力される光を分波する分波器と、前記分波器で分波された光を導波する、出力される光の位相差が制御可能である第２及び第３の光導波路と、信号光が出力可能な光導波路を任意に設定可能である、前記第２及び第３の光導波路のそれぞれから出力される光を合波する合波器と、前記信号光が出力可能な光導波路として設定される、前記合波器で合波された光が信号光として出力される第４の光導波路と、入力される光の強度を検出する光検出器と、を含み、前記光検出器は、前記信号光が出力可能な光導波路として設定される光導波路の光軸上から離して配置されている、ことを特徴とする。
【００１２】
（２）上記（１）に記載の光変調器であって、前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面に、前記信号光が出力可能な光導波路としては設定されない光導波路である第５の光導波路が接続されており、前記光検出器は、前記第５の光導波路で導波される光の強度を検出してもよい。
【００１３】
（３）上記（１）に記載の光変調器であって、前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面の、前記第４の光導波路の光軸を基準として、前記光検出器が配置されている位置の反対側に切り欠きが形成されていてもよい。
【００１４】
（４）上記（１）に記載の光変調器であって、前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面に、前記信号光が出力可能な光導波路としては設定されない光導波路である第５の光導波路が接続されており、前記合波器における前記第４及び第５の光導波路が接続されている面の、前記第４の光導波路の光軸を基準として、前記第５の光導波路の反対側に切り欠きが形成されており、前記光検出器は、前記第５の光導波路で導波される光の強度を検出してもよい。
【００１５】
（５）上記（１）に記載の光変調器であって、前記第１の光導波路で導波される光を出力されるレーザ、をさらに含んでいてもよい。
【００１６】
（６）本発明に係る光送信モジュールは、上記（５）に記載の光変調器と、前記光検出器で検出される光の強度の変化に応じて、前記レーザから出力される光を制御する手段と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
（７）本発明に係る別の光変調器は、レーザから出力される光を導波する第１の光導波路と、前記光導波路から出力される光を分波する分波器と、前記分波器で分波された光を導波する、印加される電圧に応じて光路長が変化する第２及び第３の光導波路と、前記第２及び第３の光導波路のそれぞれから出力される光を合波する合波器と、前記合波器で合波された光を出力する第４の光導波路と、入力される光の強度を検出する光検出器と、を含み、前記合波器は、略直方体形状であり、前記合波器における光の進行方向に沿った長さが、当該方向と略垂直な方向に沿った長さの二乗と光導波路の屈折率の積の半分を、入出力される光の波長で割った値により表される長さであり、前記合波器における光の進行方向に沿った略中心軸上で、前記合波器が前記第４の光導波路と接続されており、前記光検出器は、前記第４の光導波路の光軸上から離して配置されている、ことを特徴とする。
【００１８】
（８）上記（７）に記載の光変調器であって、前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面に、第５の光導波路が接続されており、前記光検出器は、前記第５の光導波路で導波される光の強度を検出してもよい。
【００１９】
（９）上記（７）に記載の光変調器であって、前記合波器における前記第４及び第５の光導波路が接続されている面の、前記第４の光導波路の光軸を基準として、前記光検出器が配置されている位置の反対側に切り欠きが形成されていてもよい。
【００２０】
（１０）上記（７）に記載の光変調器であって、前記合波器における前記第４の光導波路が接続されている面に、第５の光導波路が接続されており、前記合波器における前記第４及び第５の光導波路が接続されている面の、前記第４の光導波路の光軸を基準として、前記第５の光導波路の反対側に切り欠きが形成されており、前記光検出器は、前記第５の光導波路で導波される光の強度を検出してもよい。
【００２１】
（１１）上記（７）に記載の光変調器であって、前記第１の光導波路で導波される光を出力されるレーザ、をさらに含んでいてもよい。
【００２２】
（１２）本発明に係る別の光送信モジュールは、上記（１１）に記載の光変調器と、前記光検出器で検出される光の強度の変化に応じて、前記レーザから出力される光を制御する回路と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、合波損失が従来よりも小さな、光強度のモニタが可能な光変調器及び光送信モジュールが提供されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１Ａ】本発明の一実施形態である第１実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略的な構成を示す概略平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す１Ｂ−１Ｂ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示す１Ｃ−１Ｃ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略拡大断面図である。
【図１Ｄ】図１Ａに示す１Ｄ−１Ｄ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略拡大断面図である。
【図１Ｅ】図１Ａに示す１Ｅ−１Ｅ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略拡大断面図である。
【図１Ｆ】図１Ａ中の破線部内の領域を拡大した部分拡大図の一例を示す図である。
【図１Ｇ】第１実施形態の変形例における部分拡大図の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器が含まれる光送信モジュールの概略構成図である。
【図３Ａ】第１実施形態に係る光検出器での光強度のモニタに関する計算モデルを示す平面図である。
【図３Ｂ】光の多くが出力光導波路に伝播する場合の光強度分布の計算結果の一例を示す図である。
【図３Ｃ】光の多くが出力光導波路に伝播しない場合の光強度分布の計算結果の一例を示す図である。
【図３Ｄ】出力光導波路及び光検出器に結合する光強度の位相変化依存性の計算結果の一例を示す図である。
【図３Ｅ】図３Ｄに示す計算結果の一部を拡大した図である。
【図４Ａ】本発明の別の一実施形態である第２実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略的な構成を示す概略平面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略断面図である。
【図４Ｃ】第２実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の２×１ＭＭＩ合波器付近の部分拡大図である。
【図４Ｄ】第２実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の変形例における２×１ＭＭＩ合波器付近の部分拡大図である。
【図５Ａ】第２実施形態に係る光検出器での光強度のモニタに関する計算モデルを示す平面図である。
【図５Ｂ】光の多くが出力光導波路に伝播する場合の光強度分布の計算結果の一例を示す図である。
【図５Ｃ】光の多くが出力光導波路に伝播しない場合の光強度分布の計算結果の一例を示す図である。
【図５Ｄ】出力光導波路及びモニタ光導波路に結合する光強度の位相変化依存性の計算結果の一例を示す図である。
【図５Ｅ】図５Ｄに示す計算結果の一部を拡大した図である。
【図６Ａ】本発明のさらに別の一実施形態である第３実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略的な構成を示す概略平面図である。
【図６Ｂ】第３実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の２×１ＭＭＩ合波器付近の部分拡大図である。
【図７Ａ】第３実施形態に係る光検出器での光強度のモニタに関する計算モデルを示す平面図である。
【図７Ｂ】光の多くが出力光導波路に伝播する場合の光強度分布の計算結果の一例を示す図である。
【図７Ｃ】光の多くが出力光導波路に伝播しない場合の光強度分布の計算結果の一例を示す図である。
【図７Ｄ】出力光導波路及びモニタ光導波路に結合する光強度の位相変化依存性の計算結果の一例を示す図である。
【図７Ｅ】図７Ｄに示す計算結果の一部を拡大した図である。
【図８Ａ】本発明のさらに別の一実施形態である第４実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の概略的な構成を示す概略平面図である。
【図８Ｂ】第４実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器の２×１ＭＭＩ合波器付近の部分拡大図である。
【図９】従来例の光強度モニタ付半導体ＭＺ変調器の概略的な構成を示す概略平面図である。
【図１０Ａ】従来例に係る光検出器での光強度のモニタに関する計算モデルを示す平面図である。
【図１０Ｂ】光の多くが出力光導波路に伝播する場合の光強度分布の計算結果の一例を示す図である。
【図１０Ｃ】光の多くが出力光導波路に伝播しない場合の光強度分布の計算結果の一例を示す図である。
【図１０Ｄ】出力光導波路及びモニタ光導波路に結合する光強度の位相変化依存性の計算結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態である第１実施形態について、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図１Ｅ、図１Ｆ、図１Ｇ、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、及び、図３Ｅを用いて説明する。
【００２６】
図１Ａは、第１実施形態に係る光変調器（ＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００）の概略的な構成を示す概略平面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す１Ｂ−１Ｂ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の概略断面図である。図１Ｃは、図１Ａに示す１Ｃ−１Ｃ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の概略拡大断面図である。図１Ｄは、図１Ａに示す１Ｄ−１Ｄ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の概略拡大断面図である。図１Ｅは、図１Ａに示す１Ｅ−１Ｅ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の概略拡大断面図である。図１Ｆは、図１Ａ中の破線部内の領域を拡大した部分拡大図の一例を示す図である。図１Ｇは、第１実施形態の変形例における部分拡大図の一例を示す図である。図２は、第１実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００が含まれる光送信モジュール２００の概略構成図である。
【００２７】
第１実施形態に係る光送信モジュール２００には、ｎ型ＩｎＰ基板上に１．５５μｍ帯の波長可変ＳＧ−ＤＢＲレーザ１０９とＭＺ変調器が集積されている。第１実施形態に係る光変調器に含まれる合波器１０６は２×１ＭＭＩであり、信号光が出力可能な光導波路を任意に設定可能である。また、モニタ用光検出器１１７は、信号光が出力可能な光導波路として設定される出力光導波路１０７の光軸上から離して配置されている。
【００２８】
第１実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００は、左端の無反射コーティング１３２と右端の無反射コーティング１３３との間に挟まれた半導体積層体で構成されている。そして、左端から、ＤＢＲ領域の電極１１３、位相調整領域の電極１１４、ゲイン領域の電極１１５、ＤＢＲ領域の電極１１６が配置されているＳＧ−ＤＢＲレーザ１０９と、中継光導波路１０２と、この１本の中継光導波路１０２が入力で２本の中継光導波路が出力である１×２ＭＭＩ導波路で構成された分波器１０３と、分波器１０３の出力である２本の中継光導波路中にあるＭＺ光導波路１０４及びＭＺ光導波路１０５と、２本の中継光導波路（ＭＺ光導波路１０４の後、及び、ＭＺ光導波路１０５の後の中継光導波路）が入力で、１本の中継光導波路が出力である２×１ＭＭＩの合波器１０６と、合波器１０６の出力である１本の中継光導波路が接続された出力光導波路１０７、及び、出力光導波路１０７の光軸上から離して、出力光１０７の光軸の垂直上方向に配置された光検出器１１７、が並べられている。１本の出力光導波路１０７は、２×１ＭＭＩの合波器１０６と、２×１ＭＭＩの合波器１０６の縦方向についての中央付近（２×１ＭＭＩの合波器１０６の光の進行方向に沿った略中心軸上）で接続している。光検出器１１７は、出力光導波路１０７の光軸から１．５μｍ離れて配置されている。また、光検出器１１７は、２×１ＭＭＩ合波器１０６の右端から１．５μｍ離れて配置されている。１×２ＭＭＩ分波器１０３、２×１ＭＭＩ合波器１０６は、略直方体形状であり、光の進行方向に沿った長さ（以下、長さＬと呼ぶ。）と、光の進行方向に対する略垂直方向の長さ（以下、幅Ｗと呼ぶ。）との関係は、Ｌ［μｍ］＝ｎ×Ｗ［μｍ］＾２／λ［μｍ］／２との数式で表される。なお、当該数式における、λは入出力される光の波長を表し、ｎは光導波路の屈折率を表している。第１実施形態に係る１×２ＭＭＩ分波器１０３、２×１ＭＭＩ合波器１０６については、具体的には、例えば、長さＬが４０μｍであり、幅Ｗが６μｍである。１×２ＭＭＩ分波器１０３や２×１ＭＭＩの合波器１０６に関して、光の進行方向に沿った中心軸（合波器１０６に接続される光導波路の光軸方向に沿った中心軸）から、２×１ＭＭＩ合波器１０６に接続されるＭＺ光導波路１０４の中心軸までの距離も、２×１ＭＭＩ合波器１０６に接続されるＭＺ光導波路１０５の中心軸までの距離も、（１／４）×Ｗである。
【００２９】
図１Ｂに示すように、ＳＧ−ＤＢＲレーザ１０９は、共通電極１４８が裏面全面にあるｎ型ＩｎＰ基板１０１上に、ゲイン層１４２、位相調整層１４１、回折格子１４５、ｐ型ＩｎＰクラッド１４７、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１４４及び電極１１３、１１４、１１５、１１６が順に積層されている構造である。ＳＧ−ＤＢＲレーザ１０９は、ＩｎＰ基板１０１表面の電極１１３、１１４、１１５、１１６とＩｎＰ基板１０１裏面の共通電極１４８との間に、それぞれ電流を流すことで、Ｃバンド帯の様々な波長でレーザ発振する。
【００３０】
ＭＺ領域は、共通電極１４８が裏面全面にあるＩｎＰ基板１０１上に、活性層１４３、低損失導波路コア層１４６、ｐ型ＩｎＰクラッド１４７、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１４４、ＭＺ電極１５１、１５２が順に積層されている構造である。ＭＺ領域は、ＭＺ電極１５１、１５２を通して逆位相の電圧を印加することで、変調動作するようになっている。
【００３１】
図１Ｃに示すように、光検出器１１７は、共通電極１４８が裏面全面にあるＩｎＰ基板１０１上に、低損失導波路コア層１４６、光吸収層ＩｎＧａＡｓ１６２、ｐ型ＩｎＰクラッド１４７、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１４４、光検出器電極１１２が順に積層されている。ＩｎＰ基板１０１の表面側に電極が無い部分はＳｉＯ２パッシベーション膜１５０に覆われている。また、ポリイミド１６１で平坦化されている。光検出器１１７は、光吸収層ＩｎＧａＡｓ１６２で吸収された光強度を電流により検出している。
【００３２】
ここで、光検出器１１７での光強度のモニタについて、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、及び、図３Ｅを用いて示す。
【００３３】
図３Ａは、第１実施形態に係る光検出器１１７での光強度のモニタに関する計算モデルを示す平面図である。図３Ａでは、中継光導波路１０２（図３Ａにおける入力光導波路）、１×２ＭＭＩ分波器１０３、ＭＺ光導波路１０４、１０５、２×１ＭＭＩ合波器１０６、及び、出力光導波路１０７が接続されている。光検出器１１７は、出力光導波路１０７の光軸から垂直上方向に１．５μｍ離れている。また２×１ＭＭＩ合波器１０６の右辺から１．５μｍ離れている。ある位相条件では、光はすべて出力光導波路１０７に伝播する（図３Ｂ）。また、別のある位相条件では、光は出力光導波路１０７に伝播せず、その両側に光出力のピークができる。しかし、光出力のピークができる場所には導波路がないため、光が拡散する。その一部が光検出器１１７に結合する（図３Ｃ）。
【００３４】
図３Ｄ、及び、図３Ｅに、出力光導波路１０７、及び、光検出器１１７に結合する光強度の位相変化依存性を示す。図３Ｄ、及び、図３Ｅでは、横軸がＭＺ光導波路１０４及びＭＺ光導波路１０５から出力される光の位相差、縦軸が出力光導波路１０７及び光検出器１１７に結合する光の強度を表している。なお、図３Ｄ、及び、図３Ｅでは、出力光導波路１０７に結合する光の強度は実線で表されており、光検出器１１７に結合する光の強度は、破線で表されている。第１実施形態では、出力光導波路１０７に結合する光の１／１００程度の強度の光が光検出器１１７に結合する。出力光導波路１０７、及び、光検出器１１７に結合する光強度は、相補的に変化するため、光検出器１１７に結合する平均光強度は出力光導波路１０７の平均光強度に比例する。このため、光検出器電極１１２で検出される光強度をモニタすることにより、外部に出力される光の強度がモニタできることになる。
【００３５】
図２に示すように、第１実施形態に係る光送信モジュールの光送信モジュール筐体２０４内には、ペルチェ素子２４１と、ＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００と、温度計２０１と、レーザ駆動回路２１２と、ＭＺ変調器駆動回路２０９と、光検出回路２２５と、温度調整回路２４５と、終端抵抗２０３、２０８と、光ファイバ２０６が収納されている。レーザ電極（電極１１３、１１４、１１５、１１６）はレーザ駆動回路端子２１３、２１４、２１５、２１６とワイヤ２１７、２１８、２１９、２２０で接続され、ＭＺ電極１５１、１５２はＭＺ駆動回路端子２１０、２１１及び終端抵抗２０３、２０８とワイヤ２０５、２２１、２２２、２２３で接続され、光検出器電極は光検出回路２２５上の光検出回路端子２２４とワイヤ２２６で接続される。温度調整回路２４５上の温度調整回路端子２４３、２４４は、温度計２０１及びペルチェ素子２４１と、ワイヤ２４２、２４６で接続される。温度調整回路２４５は温度計２０１の信号をもとにペルチェ素子２４１を駆動し、温度を一定に保つ。光検出回路２２５は、光検出器１１７からの電流信号を検出し、レーザ駆動回路２１２を制御することにより、所望の光出力の信号を得ることができる。実際に光送信モジュール２００を作製したところ、光出力が＋１ｄＢｍのときの初期のモニタ電流は０．０３ｍＡであり、モニタ電流を一定に保つことにより、動作時間中の光出力を一定に保つことができた。
【００３６】
最後に中継光導波路１０２の構造について述べる。図１Ｄに示すように、ＭＺ領域は活性層１４３が切断された、いわゆるハイメサ構造である。図１Ｅに示すように、ＳＧ−ＤＢＲレーザはゲイン層１４２が切断されていない、いわゆるローメサ構造である。これらの異なる導波路を、光損失が少なくなるよう接続するために、第１実施形態は、図１Ｆのような構造とした。この構造の目的は、ハイメサ構造のメサ幅をローメサ構造のメサ幅より広くすることにより、両構造の横方向の光のモードを一致させることである。中継光導波路１０２は、ゲイン層１７１が途切れる手前の距離ｄ１（例えば、０．５μｍ）の位置で、メサ幅が２μｍから３．５μｍに不連続に変化している。その後、中継光導波路１０２は、モードを安定化させるため、ゲイン層１７１が途切れる手前の距離ｄ１（例えば、０．５μｍ）の位置からの距離が５０μｍとなるまでの範囲については、メサ幅を３．５μｍに保った（ハイメサ導波路１７２）。その後、中継光導波路１０２の幅は、ＭＺ光導波路１０４、１０５の幅である１．５μｍまで狭くなるようにした（ハイメサ導波路１７３）。その後、中継光導波路１０２は、メサ幅を１．５μｍに保ち、１×２ＭＭＩ分波器１０３に接続されるようにした（ハイメサ導波路１７４）。
【００３７】
ここで、ゲイン層１７１が途切れる部分での光の反射が、光出力波形に悪影響を与える場合がある。これを避けるためには、図１Ｇに示すように、ゲイン層１７１と中継光導波路１０２とがなす角度θを５度〜４５度にするとよい。
【００３８】
［第２実施形態］
以下、本発明の別の一実施形態である第２実施形態について、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄ、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、及び、図５Ｅを用いて説明する。なお、第２実施形態の構成は、以下に説明する点を除いて、第１実施形態の構成と共通する。
【００３９】
図４Ａは、第２実施形態に係る光変調器（ＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００）の概略的な構成を示す概略平面図である。図４Ｂは、図４Ａに示す４Ｂ−４Ｂ線を切断面とするＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の概略拡大断面図である。図４Ｃは、第２実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の２×１ＭＭＩ合波器１０６付近の部分拡大図、図４Ｄは第２実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の変形例における２×１ＭＭＩ合波器１０６付近の部分拡大図である。
【００４０】
第２実施形態に係る光送信モジュール２００でも、１．５５μｍ帯の波長可変ＳＧ−ＤＢＲレーザ１０９とＭＺ変調器が集積されている。
【００４１】
第１実施形態では、モニタ用光検出器と２×１ＭＭＩ合波器とが、導波路で接続していなかったが、第２実施形態では、モニタ用光検出器と２×１ＭＭＩ合波器とが、出力光導波路１０７の上側に設けられた導波路で接続されている。すなわち、略直方体形状である合波器１０６における、出力光導波路１０７が接続されている面に、導波路が接続されており、この導波路で導波される光の強度を光検出器１１７が検出することとなる。これによりモニタ用光検出器の光電流がより大きくなり、精度よく光出力を制御することができる。
【００４２】
図４Ａに示すように、第２実施形態では、２×１ＭＭＩ合波器１０６にモニタ光導波路３０１が接続している。出力光導波路は、２×１ＭＭＩの合波器１０６と、２×１ＭＭＩの合波器１０６の縦方向の中央付近（２×１ＭＭＩの合波器１０６の光の進行方向に沿った略中心軸上）で接続している。図４Ｂに示すように、光検出器１１７は、共通電極１４８が裏面全面にあるＩｎＰ基板１０１上に、低損失導波路コア層１４６、光吸収層ＩｎＧａＡｓ１６２、ｐ型ＩｎＰクラッド１４７、ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層１４４、光検出器電極１１２が順に積層されている。ＩｎＰ基板１０１の表面側に電極が無い部分は、ＳｉＯ２パッシベーション膜１５０に覆われている。光検出器１１７は、光吸収層ＩｎＧａＡｓ１６２で吸収された光強度を電流により検出している。
【００４３】
図４Ｃに示されている２×１ＭＭＩ合波器１０６は、第１実施形態に係る合波器１０６と同様の仕様であり、幅Ｗが６μｍ、長さＬが４０μｍである。出力光導波路１０７の、光の進行方向に対する略垂直方向の長さは１．５μｍ、モニタ光導波路３０１の、光の進行方向に対する略垂直方向の長さは１．５μｍであり、モニタ光導波路３０１の左端と２×１ＭＭＩ合波器１０６の右端は略一致している。図４Ｃの例では、出力光導波路１０７とモニタ光導波路３０１との間隔ｄ２は０．７５μｍである。ここで、２つの光導波路の間隔ｄ２が狭いと、導波路形成時にエッチングができない可能性がある。そこで図４Ｄに示すように、出力光導波路１０７とモニタ光導波路３０１との間隔ｄ２を広げると（例えば１．５μｍ）、安定して導波路が形成可能になる。このとき、モニタ光導波路３０１の一部が２×１ＭＭＩ合波器１０６からはみ出てしまうが、２×１ＭＭＩ合波器１０６の右端からの距離がｄ３である位置（例えば、２×１ＭＭＩ合波器１０６の右端からの距離が５μｍである位置）から徐々に２×１ＭＭＩ合波器１０６の幅Ｗを広げることにより、滑らかに導波路は接続される。ここで、距離ｄ３は、後に図５Ｂ、図５Ｃで詳細に示すが、２×１ＭＭＩ合波器１０６での干渉に影響が無い距離（例えば、５μｍ以下）に設定すれば、出力光に影響が無いこととなる。
【００４４】
ここで、光検出器１１７での光強度のモニタについて、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、及び、図５Ｅを用いて示す。
【００４５】
図５Ａは、第２実施形態に係る光検出器１１７での光強度のモニタに関する計算モデルを示す平面図である。図５Ａでは、中継光導波路１０２（図５Ａにおける入力光導波路）、１×２ＭＭＩ分波器１０３、ＭＺ光導波路１０４、１０５、２×１ＭＭＩ合波器１０６、出力光導波路１０７が接続されている。モニタ光導波路３０１は、出力光導波路１０７の光軸から垂直上方向に１．５μｍ離れている。ある位相条件では、光はすべて出力光導波路１０７に伝播する（図５Ｂ）。また、別のある位相条件では、光は出力光導波路１０７に伝播せず、その両側に光出力のピークができ、その一部がモニタ光導波路３０１に結合する（図５Ｃ）。
【００４６】
図５Ｄ、及び、図５Ｅに、出力光導波路１０７、及び、モニタ光導波路３０１に結合する光強度の位相変化依存性を示す。第２実施形態では、モニタ光導波路３０１に結合する、ピークにおける光の強さを表す値は、出力光導波路１０７に結合する、ピークにおける光の強さを表す値に所定の比率（０以上１未満）を乗じた値よりも小さい。第２実施形態では、具体的には、例えば、出力光導波路１０７に結合する光の１／２０程度の強度の光がモニタ光導波路３０１に結合する。図５Ｄ、及び、図５Ｅでは、横軸がＭＺ光導波路１０４及びＭＺ光導波路１０５から出力される光の位相差、縦軸が出力光導波路１０７及びモニタ光導波路３０１に結合する光の強度を表している。出力光導波路１０７、及び、モニタ光導波路３０１に結合する光強度は、相補的に変化するため、モニタ光導波路３０１に結合する平均光強度は出力光導波路１０７の平均光強度に比例する。このため、光検出器電極１１２で検出される光強度をモニタすることにより、外部に出力される光の強度がモニタできることになる。
【００４７】
第２実施形態に係る光送信モジュール２００の構成は、以上説明した点を除いては、図２と同様である。実際に光送信モジュール２００を作製したところ、光出力が＋１ｄＢｍのときの初期のモニタ電流は０．１５ｍＡであり、モニタ電流を一定に保つことにより、動作時間中の光出力を一定に保つことができた。
【００４８】
［第３実施形態］
以下、本発明のさらに別の一実施形態である第３実施形態について、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄ、及び、図７Ｅを用いて説明する。なお、第３実施形態の構成は、以下に説明する点を除いて、第２実施形態の構成と共通する。
【００４９】
図６Ａは、第３実施形態に係る光変調器（ＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００）の概略的な構成を示す概略平面図である。図６Ｂは、第３実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の２×１ＭＭＩ合波器１０６付近の拡大図である。
【００５０】
第３実施形態に係る光送信モジュール２００でも、１．５５μｍ帯の波長可変ＳＧ−ＤＢＲレーザとＭＺ変調器が集積されている。
【００５１】
第２実施形態と相違する第３実施形態の特徴は、２×１ＭＭＩ合波器の幅Ｗを変化させる（例えば、２×１ＭＭＩ合波器における出力光導波路１０７及びモニタ光導波路３０１が接続されている面の、出力光導波路１０７の光軸を基準として、モニタ光導波路３０１の反対側に切り欠きを形成する）ことにより、モニタ用光検出器に結合する光強度を強くした点である。これによりモニタ用光検出器の光電流がより大きくなり、精度よく光出力を制御することができる。
【００５２】
図６Ａに示すように、第３実施形態では、２×１ＭＭＩ合波器１０６の幅Ｗが、ＭＺ光導波路１０４、１０５から出力光導波路１０７に向かって、途中から狭くなっている。
【００５３】
図６Ｂで示す２×１ＭＭＩ合波器１０６は、第１実施形態に係る合波器１０６と同様の仕様であり、幅Ｗが６μｍ、長さＬが４０μｍである。ただし、出力光導波路１０７と２×１ＭＭＩ合波器１０６が接続する位置からの距離がＭＺ光導波路１０４、１０５方向に向かってｄ４（例えば、１６μｍ）である位置から幅Ｗが狭くなり、出力光導波路１０７と２×１ＭＭＩ合波器１０６が接続する位置では幅Ｗが距離ｄ５（例えば、１．６μｍ）だけ狭くなっている。この部分は、ｒａｉｓｅｄ  ｓｉｎ等で滑らかに接続するとよい。このような構造により、光検出器１１７に結合する光強度が強くなる。図６Ｂで示す２×１ＭＭＩ合波器１０６及びモニタ光導波路３０１に関して、以上の点を除いては、図４Ｄに示すものと同様となっている。
【００５４】
ここで、光検出器１１７に結合する光強度が強くなる原理を、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄ、及び、図７Ｅを用いて示す。
【００５５】
図７Ａは、第３実施形態に係る光検出器１１７での光強度のモニタに関する計算モデルを示す平面図である。図７Ａでは、中継光導波路１０２（図７Ａにおける入力光導波路）、１×２ＭＭＩ分波器１０３、ＭＺ光導波路１０４、１０５、２×１ＭＭＩ合波器１０６、出力光導波路１０７が接続されている。モニタ光導波路３０１は、出力光導波路１０７の光軸から垂直上方向に１．５μｍ離れている。上述の距離ｄ５が１．６μｍとなり、上述の距離ｄ４が１６μｍとなるよう、２×１ＭＭＩ合波器１０６の幅Ｗは、狭くなっている。ある位相条件では、光はすべて出力光導波路１０７に伝播する（図７Ｂ）。また、別のある位相条件では、光は出力光導波路１０７に伝播せず、その両側に光出力のピークができ、その一部がモニタ光導波路３０１に結合する（図７Ｃ）。このとき、出力光導波路１０７に対して、２×１ＭＭＩ合波器１０６の幅Ｗが狭くなっている側（切り欠きが形成されている側。図７Ｃの例では下側。）と反対側（モニタ光導波路３０１が接続されている側。図７Ｃの例では上側。）の光強度が強くなる。
【００５６】
図７Ｄ、及び、図７Ｅに、出力光導波路１０７、及び、モニタ光導波路３０１に結合する光強度の位相変化依存性を示す。図７Ｄ、及び、図７Ｅでは、横軸がＭＺ光導波路１０４及びＭＺ光導波路１０５から出力される光の位相差、縦軸が出力光導波路１０７及び光検出器１１７に結合する光の強度を表している。なお、図７Ｄ、及び、図７Ｅでは、出力光導波路１０７に結合する光の強度は実線で表されており、光検出器１１７に結合する光の強度は、破線で表されている。第３実施形態では、モニタ光導波路３０１に結合する、ピークにおける光の強さを表す値は、出力光導波路１０７に結合する、ピークにおける光の強さを表す値に所定の比率（０以上１未満）を乗じた値よりも小さい。第３実施形態では、具体的には、例えば、出力光導波路１０７に結合する光の１／６程度の強度の光がモニタ光導波路３０１に結合する。出力光導波路１０７、及び、モニタ光導波路３０１に結合する光強度は、相補的に変化するため、モニタ光導波路３０１に結合する平均光強度は出力光導波路１０７の平均光強度に比例する。このため、光検出器電極１１２で検出される光強度をモニタすることにより、外部に出力される光の強度がモニタできることになる。
【００５７】
第３実施形態に係る光送信モジュール２００の構成は、以上説明した点を除いては、図２と同様である。実際に光送信モジュール２００を作製したところ、光出力が＋１ｄＢｍのときの初期のモニタ電流は０．４５ｍＡであり、モニタ電流を一定に保つことにより、動作時間中の光出力を一定に保つことできた。
【００５８】
［第４実施形態］
以下、本発明のさらに別の一実施形態である第４実施形態について、図８Ａ、及び、図８Ｂを用いて説明する。なお、第４実施形態の構成は、以下に説明する点を除いて、第３実施形態の構成と共通する。
【００５９】
図８Ａは、第４実施形態に係る光変調器（ＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００）の概略的な構成を示す概略平面図である。図８Ｂは、第４実施形態に係るＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器１００の２×１ＭＭＩ合波器１０６付近の拡大図である。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第４実施形態では、モニタ用光検出器１１７は、信号光が出力可能な光導波路として設定される出力光導波路１０７の光軸上から離して配置されており、モニタ用光検出器と２×１ＭＭＩ合波器とが、出力光導波路１０７の上側に設けられた導波路で接続されていない。すなわち、第４実施形態では、合波器１０６と光検出器１１７との位置関係が、第１実施形態と同様となっている。そして、第４実施形態に係る２×１ＭＭＩ合波器１０６は、幅Ｗが６μｍ、長さＬが４０μｍである。また、第４実施形態に係る２×１ＭＭＩ合波器１０６でも、２×１ＭＭＩ合波器の幅Ｗが変化している（例えば、２×１ＭＭＩ合波器における出力光導波路１０７が接続されている面の、出力光導波路１０７の光軸を基準として、モニタ用光検出器１１７の反対側に切り欠きが形成されている）。図８Ｂに示すように、第４実施形態では、出力光導波路１０７と２×１ＭＭＩ合波器１０６が接続する位置からの距離がＭＺ光導波路１０４、１０５方向に向かってｄ４（例えば、１６μｍ）である位置から幅Ｗが狭くなり、出力光導波路１０７と２×１ＭＭＩ合波器１０６が接続する位置では幅Ｗが距離ｄ５（例えば、１．６μｍ）だけ狭くなっている。このような構造により、光検出器１１７に結合する光強度が強くなる。
【００６０】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６１】
例えば、上述の実施形態では、レーザとして、ＳＧ−ＤＢＲレーザの半導体積層体構造を採用してきたが、ＤＦＢ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）レーザを採用しても構わない。また、ゲイン領域の出力が単一波長となればよいので、外部単一波長光源との組み合わせを前提として、ゲイン領域を光増幅器（ＳＯＡ）に置き換えてもよい。また、外部単一波長光源との組み合わせを前提として、レーザやＳＯＡが集積されていなくてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１００  ＳＧ−ＤＢＲレーザ集積ＭＺ変調器、１０１  ｎ型ＩｎＰ基板、１０２  中継光導波路、１０３  分波器、１０４  ＭＺ光導波路、１０５  ＭＺ光導波路、１０６  合波器、１０７  出力光導波路、１０９  ＳＧ−ＤＢＲレーザ、１１２  光検出器電極、１１３  電極、１１４  電極、１１５  電極、１１６  電極、１１７  光検出器、１３２  無反射コーティング、１３３  無反射コーティング、１４１  位相調整層、１４２  ゲイン層、１４３  活性層、１４４  ｐ型ＩｎＧａＡｓコンタクト層、１４５  回折格子、１４６  低損失導波路コア層、１４７  ｐ型ＩｎＰクラッド、１４８  共通電極、１５０  ＳｉＯ２パッシベーション膜、１５１  ＭＺ電極、１５２  ＭＺ電極、１６１  ポリイミド、１６２  光吸収層ＩｎＧａＡｓ、１７１  ゲイン層、１７２  ハイメサ導波路、１７３  ハイメサ導波路、１７４  ハイメサ導波路、２００  光送信モジュール、２０１  温度計、２０３  終端抵抗、２０４  光送信モジュール筐体、２０５  ワイヤ、２０６  光ファイバ、２０８  終端抵抗、２０９  ＭＺ変調器駆動回路、２１０  ＭＺ駆動回路端子、２１１  ＭＺ駆動回路端子、２１２  レーザ駆動回路、２１３  レーザ駆動回路端子、２１４  レーザ駆動回路端子、２１５  レーザ駆動回路端子、２１６  レーザ駆動回路端子、２１７  ワイヤ、２１８  ワイヤ、２１９  ワイヤ、２２０  ワイヤ、２２１  ワイヤ、２２２  ワイヤ、２２３  ワイヤ、２２４  光検出回路端子、２２５  光検出回路、２２６  ワイヤ、２４１  ペルチェ素子、２４２  ワイヤ、２４３  温度調整回路端子、２４４  温度調整回路端子、２４５  温度調整回路、２４６  ワイヤ、３０１  モニタ光導波路、５００  光強度モニタ付半導体ＭＺ変調器、５０１  ｎ型ＩｎＰ基板、５０２  光導波路、５０３  分波器、５０４  ＭＺ光導波路、５０５  ＭＺ光導波路、５０６  合波器、５０７  出力光導波路、５０８  モニタ光導波路、５０９  ＳＧ−ＤＢＲレーザ、５１２  光検出器電極、５５１  ＭＺ光導波路電極、５５２  ＭＺ光導波路電極。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｄ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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