(57)【要約】【課題】光出力を１つのポートにまとめることができ、高出力化することができるレーザ光源を提供すること。【解決手段】任意の分岐比を持つ２×２光カプラと、前記２×２光カプラの第１の入力ポートに光学的に接続された反射型光増幅器と、前記２×２光カプラの第１の出力ポートに光学的に接続された反射型波長選択フィルタと、前記２×２光カプラの第２の入力ポートと第２の出力ポートとに２つの入力ポートが光学的に接続された、光出力比が可変なマッハツェンダ型干渉計と、前記２×２光カプラと前記マッハツェンダ型干渉計との間に少なくとも１つの光位相シフタとを備え、前記反射型光増幅器と前記反射型波長選択フィルタとが前記２×２光カプラを介してレーザ共振し、前記光位相シフタが、前記２×２光カプラから前記マッハツェンダ型干渉計の前記２つの入力ポートに入力される光の位相をそろえることを特徴とするレーザ光源。【選択図】図２
2016212265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の分岐比を持つ２×２光カプラと、
前記２×２光カプラの第１の入力ポートに光学的に接続された反射型光増幅器と、
前記２×２光カプラの第１の出力ポートに光学的に接続された反射型波長選択フィルタと、
前記２×２光カプラの第２の入力ポートと第２の出力ポートとに２つの入力ポートが光学的に接続された、光出力比が可変なマッハツェンダ型干渉計と、
前記２×２光カプラと前記マッハツェンダ型干渉計との間に少なくとも１つの光位相シフタとを備え、
前記反射型光増幅器と前記反射型波長選択フィルタとが前記２×２光カプラを介してレーザ共振し、
前記光位相シフタが、前記２×２光カプラから前記マッハツェンダ型干渉計の前記２つの入力ポートに入力される光の位相をそろえることを特徴とするレーザ光源。
【請求項２】
前記反射型波長選フィルタは、ブラッググレーティング反射器であることを特徴とする、請求項１に記載のレーザ光源。
【請求項３】
前記反射型波長選択フィルタは、リング型光導波路とその両脇に設けられた導波路で構成され、入力ポート、リング共振器を透過する第１の出力ポート、リング型光導波路を透過しない第２の出力ポートを持つ、リング型光フィルタと、前記リング型光フィルタの第１の出力ポートに光学的に接続された光反射器と、前記リング型光フィルタの入力ポートと前記光カプラの第１の出力ポートとを光学的に接続する光導波路と有することを特徴とする、請求項１に記載のレーザ光源。
【請求項４】
前記反射型波長選択フィルタは、リング型光導波路の周回長が異なる、２つの前記リング型光フィルタと、前記２つのリング共振型光フィルタを構成する第１リング型光フィルタの前記第１の出力ポートと、前記２つのリング共振型光フィルタを構成する第２リング型光フィルタの入力ポートとを光学的に接続する光導波路と、前記第２リング型光フィルタの前記第一出力ポートに光学的に接続された光導波路型反射器とを有することを特徴とする、請求項１に記載のレーザ光源。
【請求項５】
前記反射型波長選択フィルタは、３ｄＢ光カプラと、リング型光導波路の周回長が異なる、２つの前記リング型光フィルタと、２つのリング共振型光フィルタを構成する第１リング型光フィルタの前記入力ポートと、前記３ｄＢ光カプラの第１の出力ポートとを光学的に接続する光導波路と、２つのリング共振型光フィルタを構成する第２リング型光フィルタの前記入力ポートと、前記３ｄＢ光カプラの第２の出力ポートとを光学的に接続する光導波路と、前記第１リング型光フィルタの第１の出力ポートと、前記第２リング型光フィルタの第１の出力ポートとを、光学的に接続する光導波路と、３ｄＢ光カプラの入力ポートと前記光カプラの第１の入力ポートを光学的に接続する光導波路とを有することを特徴とする、請求項１に記載のレーザ光源。
【請求項６】
前記光出力比が可変なマッハツェンダ―型干渉計が、入力部が２×２光カプラで構成される光変調器である、請求項１から５のいずれかに記載のレーザ光源。
【請求項７】
前記マッハツェンダ型干渉計の出力ポートに光変調器が接続されている、請求項１から５のいずれかに記載のレーザ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に用いられるレーザ光源に関し、特に外部共振器型レーザ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信量の急速な増大に対応するため、通信網の大容量化を進める検討が盛んに行われている。特に、波長分割多重方式や多値変調方式の導入が進んでおり、光通信用レーザには、波長可変性や狭線幅性がますます求められている。この要求を満たすため、光導波路を用いて作製した外部共振器と半導体光増幅器をハイブリッド接続した外部共振器レーザ光源の検討が盛んに行われている。
【０００３】
一方光送受信器には小型化、機能集積化が求められており、近年シリコンフォトニクス（ＳｉＰｈ）を用いた光送受信器への関心が高まっている。そこで、Ｓｉ光導波路と半導体光増幅器で構成された外部共振器レーザ光源をＳｉＰｈ送受信器に集積することが期待され、検討が進んでいる（特許文献１、非特許文献１）。このとき、外部共振器レーザ光源の共振器内部からＳｉ光導波路へ出力光を取り出す方法の１つとして、波長選択フィルタと反射型半導体光増幅器との間に２×２光カプラを設ける構成を用いることが多い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】S.Tanaka, et al.,“High-Output-Power, single-wavelength silicon hybrid laser using precise flip-chip bonding technology,”Opt. Exp., vol.20, no.27, pp.28057-28069, 2012.
【非特許文献２】T.Kita, et al.,“Silicon Photonic Wavelength-Tunable Laser Diode with Asymmetric Mach-Zehnder Interferometer”, IEEE J. Sel. Top. Quant. Electron., 20, 8201806, 2014.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記光取り出し法では、２×２光カプラの出力ポートの他に、もう一方の入力ポートからも光が出力してしまうという問題がある。図１は、従来の外部共振器レーザ光源の概略図を表している（非特許文献１を参照）。図１に示す外部共振器レーザ光源は、反射型半導体光増幅器（ＲＳＯＡ：ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０と、２×２光カプラ２０と、反射型波長選択フィルタ３０によって構成される。２×２光カプラ２０と反射型波長選択フィルタ３０はＳｉ光導波路チップ７０として構成される。２×２光カプラ２０の第１の入力ポート２１にはＲＳＯＡ１０が光学的に接続されており、２×２光カプラの第１の出力ポート２３には、反射型波長選択フィルタ３０が光学的に接続されている。
【０００６】
ＲＳＯＡ１０がＳｉ光導波路チップ７０と接続する端面１２には無反射処理がされており、ＲＳＯＡのもう一方の端面１１は反射鏡として用いる。またＲＳＯＡ１０は、光スポットサイズ変換器１３と光増幅部１４とを備えている。ここで、図１に示す外部共振器レーザ光源のレーザ共振器は端面１１と反射型波長選択フィルタ３０とによって形成される。
【０００７】
レーザの光出力は通常、ワンチップ光送信器を構成する場合は、２×２カプラ２０の第２の出力ポート２４よりＳｉ光導波路へと取り出される（非特許文献１）。このとき、２×２カプラ２０の第２の入力ポート２２には、反射型波長選択フィルタ３０から反射してきた光の一部が出力されてしまう。この出力光は通常使用されずに捨てられてしまう。この捨てられる出力光はレーザ共振器からの全光出力からみると光損失となってしまい、好ましくない。
【０００８】
本発明は上記従来の問題に鑑みなされたものであって、本発明の課題は、光出力を１つのポートにまとめることができ、高出力化することができるレーザ光源を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、一実施形態に記載の発明は、任意の分岐比を持つ２×２光カプラと、前記２×２光カプラの第１の入力ポートに光学的に接続された反射型光増幅器と、前記２×２光カプラの第１の出力ポートに光学的に接続された反射型波長選択フィルタと、前記２×２光カプラの第２の入力ポートと第２の出力ポートとに２つの入力ポートが光学的に接続された、光出力比が可変なマッハツェンダ型干渉計と、前記２×２光カプラと前記マッハツェンダ型干渉計との間に少なくとも１つの光位相シフタとを備え、前記反射型光増幅器と前記反射型波長選択フィルタとが前記２×２光カプラを介してレーザ共振し、前記光位相シフタが、前記２×２光カプラから前記マッハツェンダ型干渉計の前記２つの入力ポートに入力される光の位相をそろえることを特徴とするレーザ光源。
【発明の効果】
【００１０】
本発明を用いれば、外部共振器レーザ光源からの光出力を１つのポートにまとめることができ、高出力化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来の外部共振器レーザ光源を示す構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る外部共振器レーザ光源を示す構成図である。
【図３】位相シフタを設けたＳｉ光導波路の断面を示す図である。
【図４】反射型波長選択フィルタとしてＢＧ反射器を用いた外部共振器レーザ光源を示す構成図である。
【図５】第２の実施形態に係る外部共振器レーザ光源を示す構成図である。
【図６】第３の実施形態に係る外部共振器レーザ光源を示す構成図である。
【図７】第４の実施形態に係る外部共振器レーザ光源を示す構成図である。
【図８】Ｓｉ光変調器として、ＢＰＳＫ変調器を用いた外部共振器レーザ光源を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態の外部共振器レーザ光源の構成例を示す図である。本実施形態の外部共振器レーザ光源は、図２に示すように、反射型半導体光増幅器（ＲＳＯＡ：ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｕｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０と、２×２光カプラ２０と、反射型波長選択フィルタ３０と、光位相シフタ１４０と、可変マッハツェンダ―干渉計（ＭＺＩ：Ｍａｃｈ−Ｚｈｅｎｄｅｒ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）１５０を備えて構成される。２×２光カプラ２０と、反射型波長選択フィルタ３０と、光位相シフタ１４０と、可変ＭＺＩ１５０とは、Ｓｉ光導波路チップ内に形成される。２×２光カプラ２０の第１の入力ポート２１はＲＳＯＡ１０と光学的に接続しており、２×２カプラ２０の第１の出力ポート２３は、反射型波長選択フィルタ３０と光学的に接続している。２×２光カプラ２０の第２の出力ポート２２と２×２光カプラ２０の第２の入力ポート２４はそれぞれ、可変ＭＺＩ１５０の第１の入力ポート１５１と第２の入力ポート１５２に光学的に接続される。
【００１３】
ＲＳＯＡ１０は、レーザ出力のための光増幅を行う装置であって、劈開端面１１と、接続面１２と、光スポットサイズ変換器（ＳＳＣ：ｓｐｏｔ  ｓｉｚｅ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１３と、光増幅部１４とを有する。ＲＳＯＡ１０としては、例えばＩｎＰ系の導波路型光増幅器が用いられる。
【００１４】
劈開端面１１は、薄膜コーティング等を一切行わなければ反射率０．３程度のハーフミラーとして用いることができる。ここでは、劈開端面１１から光を取り出すことはないので、薄膜コーティングを行うことで、ＨＲ（ｈｉｇｈ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）面として反射率を１に近い値に設定することができる。
【００１５】
接続面１２はＳｉ導波路との接続面であり、反射を防ぐためにＡＲコーティングを施すことができる。また、同じく反射を防ぐために、例えば、端面に対する垂線から７°傾けた、斜め導波路を導入することもできる。
【００１６】
ＳＳＣ１３は、Ｓｉ導波路チップ７０のモードフィールド径とＲＳＯＡ１０の出射端でのモードフィールド径を合わせている。例えば、ＳＳＣ１３として、先端幅が０．５μｍの細テーパ型ＳＳＣを用いることができる（非特許文献１）。また、ＲＳＯＡ１０とＳｉ導波路チップ７０は、それぞれの素子の導波光が光結合する位置で、チップの位置の相対位置を固定する。例えば、非特許文献１に述べられているようなフリップチップ実装方法で固定を行う。
【００１７】
Ｓｉ光導波路チップ７０は、２×２光カプラ２０と、反射型波長選択フィルタ３０と、光位相シフタ１４０と、可変マッハツェンダ干渉計（ＭＺＩ：Ｍａｃｈ−Ｚｈｅｎｄｅｒ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）１５０とを有している。
【００１８】
反射型波長選択フィルタ３０は、特定の波長だけを選択的に反射するフィルタである。ＲＳＯＡ１０から２×２光カプラを介して入力された光を特定の波長だけ選択的に反射する。レーザ共振器はＲＳＯＡ１０の劈開端面１１と反射型選択フィルタ３０との間で構成される。本実施形態では、必要に応じて図４に示すように、反射型波長選択フィルタ３０としてブラッググレーティング（ＢＧ：Ｂｒａｇｇ  ｇｒａｔｉｎｇ）反射器１３０を用いた例で説明する。
【００１９】
２×２光カプラ２０において、第１の入力ポート２１はＲＳＯＡ１０と光学的に接続しており、第１の出力ポート２３は反射型波長選択フィルタ３０と光学的に接続している。また、第２の入力ポート２２および第２の出力ポート２４はそれぞれ、可変ＭＺＩ１５０の第１の入力ポート１５１と第２の入力ポート１５２に光学的に接続されている。
【００２０】
２×２光カプラ２０は、例えば方向性結合器を用いて構成することができる。このとき、方向性結合器の結合長を変えることで任意の光結合比をもつ２×２光カプラ２０を実現することができる。また、方向性結合器のほかに、マルチモード干渉光結合器を用いて２×２光カプラ２０を実現してもよい。また、外部共振器レーザ光源内でカプラを設ける位置がＲＳＯＡ１０と反射型波長選択フィルタ３０とで形成される共振器内部であるため、光がカプラを往復することになる。したがって、２×２光カプラの代わりに１×２カプラを用いると、原理損失が発生するので２×２光カプラ２０の代わりに１×２カプラを用いることは望ましくない。
【００２１】
位相シフタ１４０は、２×２光カプラ２０から可変マッハツェンダ干渉計１５０の２つの入力ポートに入力される光の位相をそろえる。図３は、位相シフタを設けたＳｉ光導波路の断面を示す図である。Ｓｉ光導波路チップ７０で用いるＳｉ光導波路として、例えば、図３に示すＳｉ細線導波路を用いることができる。Ｓｉ細線導波路は、図３に示すように、Ｓｉ基板上のＳｉＯ2膜内に矩形状に形成されている。また、導波路上の光位相シフタ１４０は、図３に示すように、導波路上にＴｉＮのヒータとＴａＮとＡｌから成る電極を配置し、ヒータを形成することにより実現することができる。このヒータに電力を与えて発熱させ、導波路の温度を変化によって導波路の光位相を調整することができる。同様の光位相シフタは、レーザ発振している縦モード位置を調整するためにも用いることができる。
【００２２】
可変ＭＺＩ１５０の両アームには、光位相シフタ１５５が設けられている。この光位相シフタ１５５によって光位相を変化させることで、第１の出力ポート１５３と第２の出力ポート１５４の光出力比を変化させることができる。
【００２３】
ここで、図４に示すように、反射型波長選択フィルタ３０としてブラッググレーティング（ＢＧ：Ｂｒａｇｇ  ｇｒａｔｉｎｇ）反射器１３０を用いた構成を例に挙げて外部共振器レーザ光源の動作原理について説明する。ＢＧ光反射器１３０は、特定の波長の光のみを反射することができるため、ＤＢＲ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｂｒａｇｇ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）レーザの場合と同様に、ＢＧ光反射器１３０の反射波長中心付近で本外部共振器レーザ光源を発振させることができる。
【００２４】
本実施形態の外部共振器レーザ光源においては、２×２光カプラ２０の第１の入力ポート２１と第１の出力ポート２３とを経由して、ＲＳＯＡ１０の劈開端面１１とＳｉ導波路チップ７０のＢＧ反射器１３０との間でレーザ共振器が形成される。このとき、２×２光カプラ２０では、第２の出力ポート２４からの光出力Ｐ1の他に、第１の入力ポート２２からも光出力Ｐ2がある。２つのポート２２、２４の光出力強度は一般には異なっており、Ｐ2＝Ｃr2×（κ−１）×Ｐ1（式１）の関係がある。ここで、κは２×２光カプラ２０の光結合効率であり、Ｃｒは発振波長におけるＢＧ反射器１３０の透過率である。このとき、光導波損失は無視している。
【００２５】
さらに、レーザ共振器の別の点から光を取り出していることから、可変ＭＺＩ１５０の第１の入力ポート１５１と、第２の入力ポート１５２に入射する光が、同じ光位相を持っているという保証はない。つまり、調整を行わない場合、可変ＭＺＩ１５０の第１の入力ポート１５１と、第２の入力ポート１５２には、位相と強度の異なる光がそれぞれ入射する状況であるといえる。
【００２６】
図４の構成においては、可変ＭＺＩ１５０の前段に設けられた光位相シフタ１４０によって、第１の入力ポート１５１と第２の入力ポート１５２に入力される光の位相を同位相に調整することができる。この調整を行うことにより、光の位相・強度が異なる場合であっても、可変ＭＺＩ１５０で、原理的な光損失を受けることなく、２つのポートからの光出力を１つのポートにまとめることができる。例えば第１の出力ポート１５３に光出力をまとめることができる。
【００２７】
本実施形態の外部共振器レーザ光源においては、可変ＭＺＩ１５０のいずれか１つの出力ポートからの出力、すなわち１出力にする際に原理損失が発生しない。本実施形態の外部共振器レーザ光源の構成によって、原理的な損失がなく２つのポートからの出力光を合波できるということは、通常使用する方向とは逆方向の光伝搬を考えることで、容易に確かめることができる。ここで、ポート１５３のみから光が入射すると仮定する。入射光は可変ＭＺＩ１５０の３ｄＢ合分波器によって２つのアームに分けられ、再度３ｄＢ合分波器にて合波される。可変ＭＺＩ１５０の各アームの光位相シフタ１５５によって光位相を調整することにより、任意の出力比で、原理損失を発生させることなく、ポート１５１と１５２へ、光を分波することができる。この可変ＭＺＩ１５０の動作は、通常の可変ＭＺＩの使用法による動作と同様である。さらに、光位相シフタ１４０により、各ポートの導波光には、任意の位相差をつけることができる。
【００２８】
本実施形態の外部共振器レーザ光源の構成は、上記の光伝搬と逆方向の光伝搬を利用したものである。光伝搬の相反性より、光強度、位相が異なる光がポート２４、ポート２２から入力された場合でも、原理損失なくポート１５３に光出力がまとめられる、といえる。ポート１５４にも同様にして光出力がまとめられることは、同じ論理で確かめることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、Ｓｉ光導波路チップ７０と反射型半導体光増幅器１０のハイブリッド接続により本発明を実施しているが、これは、光半導体モノリシック集積デバイスの形態でも実現することが可能である以下の実施形態の構成についても同様である。
【００３０】
（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態の外部共振器レーザ光源の構成例を示す図である。本実施形態の外部共振器レーザ光源は、反射型波長選択フィルタ３０としてループミラー型ダブルリングフィルタ２３０を用いた以外は第１の実施形態と同様の構成である。第１の実施形態の外部共振器レーザ光源の各構成と同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
ループミラー型ダブルリングフィルタ２３０は、周回長の異なる２つの可変リング型光フィルタをループミラー型に２つ配置した構成を備えている。本実施形態では、第１の実施形態のＢＧ反射器１３０を用いた構成とは異なり、発振周波数を可変とすることができる。第１の実施形態のＢＧ反射器１３０でもＢＧ反射器１３０上部に光位相シフタであるヒータを設けることで波長可変とすることができるが、第２の実施形態のループミラー型ダブルリングフィルタ２３０ではバーニア効果（非特許文献２）を用いているため、波長可変領域は第１の実施形態よりも広くとることができる。
【００３２】
ループミラー型ダブルリングフィルタ２３０は、周回長の異なる２つの可変リングフィルタ２３１と３ｄＢ合分波器２３２によって構成される。また、可変リングフィルタ２３１はリング共振器フィルタの光周回部に光位相シフタ２３３を備えている。また、２つのリングフィルタは、その周回長を異なる値とすることで、それぞれのフィルタのＦＳＲ（ｆｒｅｅ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｒａｎｇｅ）を異なる値に設計している。このとき、リング部の光位相シフタを調整することにより、非特許文献２に述べられている場合と同様に、本実施形態の外部共振器レーザ光源について、波長可変動作を行うことができる。
【００３３】
本実施形態の外部共振器レーザ光源において、発振波長を変化させた場合の本構成の調整法について説明する。発振波長を変えた場合、可変ＭＺＩ１５０の第１の入力ポート１５１と第２の入力ポート１５２に入射する光の位相の関係が変化してしまう。よって、発振波長を変化させた場合は、光位相シフタ１４０を再度調整する必要がある。本調整を行えば、第１の実施形態で説明した通り、原理損失なく１つのポートに光出力をまとめることができる。
【００３４】
なお、本実施形態の外部共振器レーザ光源では、反射型半導体光増幅器１０とループ型ダブルリングフィルタ２３０との間に２×２光カプラを設けている。この構成は、反射型半導体光増幅器１０から出力される高出力光が、直接にループ型ダブルリングフィルタ２３０に入射することを防ぐという効果をもたらす。なぜなら、反射型半導体光増幅器１０から出力される光は２×２光カプラによって一部分共振器外に取り出されたのちに、ループ型ダブルリングフィルタ２３０に入射するからである。この構成により、高出力光が、光閉じ込め効果の大きいループ型ダブルリングフィルタ２３０内の入射することによって発生する、二光子吸収やキャリアプラズマ効果等の、非線形現象の発生を抑制することができる。本非線形現象は、リングフィルタの屈折率変化を引き起こすため、波長選択フィルタとしてループ型ダブルリングフィルタ２３０を用いる場合、制御の観点から好ましくない。また、本効果は、リング型光フィルタを用いたすべての実施形態において、同様に得ることができる。
【００３５】
（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態の外部共振器レーザ光源の構成例を示す図である。本実施形態の外部共振器レーザ光源は、反射型波長選択フィルタ３０として直列型ダブルリングフィルタ３３０を用いた以外は第１の実施形態と同様の構成である。第１の実施形態の外部共振器レーザ光源の各構成と同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３６】
直列型ダブルリングフィルタ３３０は、周回長の異なる２つの可変リング型光フィルタ３３１を２つ直列に配置し、ループミラー３３２で反射する構成を備えている。直列型ダブルリングフィルタ３３０では、直列型リングフィルタ内で、各リングフィルタ３３１を２回ずつ通過させることができる。よって、第２の実施形態のループ型リングフィルタ２２０を用いるよりも、直列型ダブルリングフィルタ３３０の方が、同じ条件のリング型フィルタを用いた場合、反射ピークを鋭くする効果がある。この効果により、本構成では、第２の実施形態の場合よりも、レーザ発振時におけるサイドモード抑圧比を向上させることができる。
【００３７】
直列型ダブルリングフィルタ３３０は、２つのリング型フィルタ３３１と、ループミラー３３２と、リング型フィルタの周回部に設置された位相シフタ３３３によって構成される。直列型ダブルリングフィルタ３３０においては、２つの可変リング型フィルタ３３１が直列に接続されており、後段に接続されたループミラー３３２で光が反射される構造である。直列型ダブルリングフィルタ３３０ではループミラー３３２で反射される前後で、各リング型光フィルタを２回通過する。リングフィルタの透過共振ピークは、フィルタを通過させる回数が多いほど鋭くなるため、本フィルタは各リング一回通過のみのループミラー型ダブルリングフィルタよりも鋭い共振ピークを与えるといえる。
【００３８】
（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態の外部共振器レーザ光源の構成例を示す図である。本実施形態の外部共振器レーザ光源は、可変ＭＺＩの第１の出力ポート１５３に、Ｓｉ光変調器４００を接続した以外は第１の実施形態と同様の構成である。第１の実施形態の外部共振器レーザ光源の各構成と同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の外部共振器レーザ光源は、外部共振器レーザ光源の後段にＳｉ変調器４００をオンチップ集積することで、光送信器の簡易化、小型化を実現することができる。
【００３９】
Ｓｉ変調器４００としては、図８に示すようにＢＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）変調器４６０を用いてもよいが、他の変調方式が必要な場合は、例えばＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭのそれぞれの変調方式に対応したＳｉ光変調器をオンチップ集積することができる。
【００４０】
本構成では、可変ＭＺＩ１５０の第１の出力ポート１５３の出力が最大となるよう、光位相シフタ１４０、可変ＭＺＩ１５０の光位相シフタ１５５を調整する。なお、本実施形態ではＢＰＳＫ変調器を用いたが、他の変調方式が必要な場合は、例えばＱＰＳＫ、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭのそれぞれの変調方式に対応したＳｉ光変調器をオンチップ集積することができる。また、本実施形態ではＳｉ−ＢＰＳＫ光変調器４６０を可変ＭＺＩの第１の出力ポート１５３に光学的に接続しているが、光変調器に限らず、必要に応じて、各種光フィルタや光検出器をＳｉ光導波路チップ７０内にオンチップで接続し、その機能を利用することができる。
【００４１】
本実施形態の外部共振器レーザ光源では可変ＭＺＩ１５０の第１の出力ポート１５３のみにＳｉ−ＢＰＳＫ変調器４６０が接続しているが、必要に応じて、可変ＭＺＩ１５０の第２の出力ポート１５４にも変調器や、各種光フィルタや、光検出器を接続することができる。その際、可変ＭＺＩ１５０の光位相シフタ１５５を調整することで、第１の出力ポート１５３と第２の出力ポート１５４への出力比を設計に合わせて任意に設定することができる。
【００４２】
図８に示す構成例では波長選択フィルタ３０として直列型ダブルリングフィルタ３３０を用いているが、この代わりにループ型リングフィルタ２３０、ＢＧ反射器１３０、その他の反射型波長選択フィルタを利用することができる。
【００４３】
なお、本実施形態の外部共振器レーザ光源では、Ｓｉ変調器４００の入力部が２×２カプラを用いて構成されている場合、２×２カプラ２０の第１の出力ポート２２の光出力Ｐ２と、第２の出力ポート２４の光出力Ｐ１とを、位相シフタ１４０を介して、直接、Ｓｉ光変調器４００の２つの入力ポートに接続することができる。このとき、可変ＭＺＩ１５０は不要となり、外部共振器レーザ光源のさらなる小型化・簡易化を行うことができる。また、
【符号の説明】
【００４４】
１０  反射型半導体光増幅器
２０  ２×２光カプラ
２１  ２×２光カプラの第１の入力ポート
２２  ２×２光カプラの第２の入力ポート
２３  ２×２光カプラの第１の出力ポート
２４  ２×２光カプラの第２の出力ポート
３０  反射型波長選択フィルタ
７０  Ｓｉ光導波路チップ
１３０  ブラッググレーティング反射器
１４０  光位相シフタ
１５０  可変マッハツェンダ干渉計
１５１、１５２、１５３、１５４  マッハツェンダ干渉計の入出力ポート
２３０  ループミラー型ダブルリングフィルタ
２３１  リング型光フィルタ
２３２  ３ｄＢ合分波器
２３３  光位相シフタ
３３０  直列型ダブルリングフィルタ
３３１  リング型光フィルタ
３３２  ループミラー
３３３  光位相シフタ
４６０  ＢＰＳＫ変調器
【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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