(57)【要約】【課題】低消費電力化が可能であり、安定した動作が可能な波長可変光源を提供する。【解決手段】入力導波路から入力された光を２つの出力導波路に出力する光結合回路と、入力導波路の入力端に接続された半導体レーザと、２つの出力導波路の出力端にそれぞれ接続された第１、第２の光増幅器と、第１、第２の光増幅器を経由した光がそれぞれ出力される第１、第２の出力部とを備え、２つの出力導波路の一方から第１の光増幅器を経て第１の出力部に達する光の進行経路を構成する第１のアーム部および、２つの出力導波路の他方から第２の光増幅器を経て第２の出力部に達する光の進行経路を構成する第２のアーム部が、２つの出力導波路の入力端の間隔および第１、第２の出力部の出力端の間隔よりも広く配設され、第１、第２の光増幅器は第１、第２の出力部が互いに接近する方向にカーブする屈曲部をそれぞれ有し、第１、第２の出力部の出力端から光を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部に少なくとも１つの入力導波路の出力端が接続され、出力部に２つの出力導波路の入力端が接続され、前記少なくとも１つの入力導波路から入力された光を前記２つの出力導波路に出力する光結合回路と、
前記少なくとも１つの入力導波路の入力端に接続された半導体レーザと、
前記２つの出力導波路の出力端にそれぞれ接続された第１および第２の光増幅器と、
前記第１および第２の光増幅器を経由した光がそれぞれ出力される第１および第２の出力部と、を備え、
前記２つの出力導波路の一方から前記第１の光増幅器を経て前記第１の出力部に達する光の進行経路を構成する第１のアーム部および、前記２つの出力導波路の他方から前記第２の光増幅器を経て前記第２の出力部に達する光の進行経路を構成する第２のアーム部が、前記２つの出力導波路の前記入力端の間隔および前記第１および第２の出力部の出力端の間隔よりも広い配設間隔を有し、
前記第１および第２の光増幅器は、前記第１および第２の出力部が互いに接近する方向にカーブする屈曲部をそれぞれ有し、前記第１および第２の出力部の前記出力端からそれぞれ光を出力する、波長可変光源。
【請求項２】
前記第１および第２の光増幅器のうち少なくとも一方は、それぞれ個別に制御可能な複数の光増幅器が直列に接続された多段構成を有する、請求項１記載の波長可変光源。
【請求項３】
前記２つの出力導波路は、その入力端間隔よりも出力端間隔が広くなるように設けられ、
前記第１および第２の光増幅器のうちの前記多段構成を有する一方の最終段の光増幅器と、前記第１および第２の光増幅器のうち他方の光増幅器は、前記第１および第２の出力部が互いに接近する方向にカーブする屈曲部をそれぞれ有する、請求項２記載の波長可変光源。
【請求項４】
前記２つの出力導波路は、その入力端間隔と出力端間隔が同じとなるように設けられ、
前記第１および第２の光増幅器は前記多段構成を有し、
前記第１および第２の光増幅器のそれぞれの初段の光増幅器は、それらの入力端間隔よりも出力端間隔が広くなるように設けられる、請求項２記載の波長可変光源。
【請求項５】
前記波長可変光源は半導体基板上に形成され、
前記配設間隔は前記半導体基板の厚みよりも広く設定される、請求項１記載の波長可変光源。
【請求項６】
前記波長可変光源は、
半導体基板上に積層された半導体積層膜中に形成され、
前記第１および第２のアーム部の少なくとも一方に沿って設けられ、前記第１および第２のアーム部からの放射光を吸収する吸収層をさらに備え、
前記吸収層は、前記第１および第２のアーム部と同層で同じ材質で構成される、請求項１記載の波長可変光源。
【請求項７】
前記波長可変光源は、
半導体基板上に積層された半導体積層膜中に形成され、
前記第１および第２のアーム部の間の中間部分に前記第１および第２のアーム部の延在領域全体に渡るように直線的に設けられ、前記第１および第２のアーム部からの放射光を吸収する吸収層をさらに備え、
前記吸収層は、前記第１および第２のアーム部と同層で同じ材質で構成される、請求項１記載の波長可変光源。
【請求項８】
前記波長可変光源は、
半導体基板上に積層された半導体積層膜中に形成され、
前記第１および第２のアーム部の少なくとも一方に沿って、前記半導体積層膜を貫通して前記半導体基板に達するように設けられた溝をさらに備える、請求項１記載の波長可変光源。
【請求項９】
前記波長可変光源は、
半導体基板上に積層された半導体積層膜中に形成され、
前記第１および第２のアーム部の間の中間部分に、前記第１および第２のアーム部の延在領域全体に渡るように直線的に設けられ、前記半導体積層膜を貫通して前記半導体基板に達する溝をさらに備える、請求項１記載の波長可変光源。
【請求項１０】
請求項２記載の波長可変光源と、
光増幅器の電流制御器と、を備え、
前記第１および第２の光増幅器は前記多段構成を有し、
前記電流制御器は、
前記第１および第２の光増幅器において、光増幅器間の距離が前記配設間隔よりも狭い光増幅器の組においては、前記配設間隔を保つ光増幅器の組よりも駆動電流密度が小さくなるように電流制御する、波長可変光源モジュール。
【請求項１１】
請求項２記載の波長可変光源と、
光増幅器の電流制御器と、を備え、
前記第１および第２の光増幅器は前記多段構成を有し、
前記電流制御器は、
前記第１および第２の光増幅器において、光増幅器間の距離が前記配設間隔よりも狭い光増幅器の組においては、一方の光増幅器の駆動電流密度が、前記配設間隔を保つ光増幅器の組の駆動電流密度よりも小さくなるように電流制御する、波長可変光源モジュール。
【請求項１２】
請求項２記載の波長可変光源と、
光増幅器の電流制御器と、を備え、
前記第１および第２の光増幅器の少なくとも一方は前記多段構成を有し、
前記電流制御器は、
前記第１および第２の光増幅器のうち、前記多段構成を有する方の最終段の光増幅器に電流注入するか否かの電流制御を行うことで、前記第１および第２の出力部からの光出力のオン、オフを制御する、波長可変光源モジュール。
【請求項１３】
請求項１記載の波長可変光源と、
前記第１および第２の出力部の前記出力端からそれぞれ出力される第１および第２の光出力を、結合光学系を介して光ファイバに結合し、前記第１の光出力を送信用光出力、前記第２の光出力をおよび受信用光出力とする、波長可変光源モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体レーザを用いた波長可変光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信需要の飛躍的な増加に伴い、波長が異なる複数の信号光を多重化することによって１本の光ファイバで大容量伝送を可能とする波長分割多重通信システムが実現されている。
【０００３】
上記の波長分割多重通信システムに用いられる光源としては、少なくとも３０〜４０ｄＢ以上の高いサイドモード抑圧比（Side Mode Suppression Ratio：ＳＭＳＲ）が得られる単一モードのＬＤ（Laser Diode）（以下、単一モードＬＤと呼称）が好適である。単一モードＬＤには、例えば、分布帰還型ＬＤ（Distributed Feedback Laser Diode、以下、ＤＦＢ−ＬＤと呼称）や、分布ブラッグ反射型ＬＤ（Distributed Bragg Reflector Laser Diode、以下、ＤＢＲ−ＬＤと呼称）等が挙げられる。
【０００４】
また、波長分割多重通信システムを実現するためには、全波長帯域をカバーする低コストの波長可変光源が必要となる。当該波長可変光源としては、同一基板上にモノリシック集積されたＬＤ光源が注目されている。
【０００５】
一般的に、上記の波長可変光源は、データ信号を生成する外部変調器モジュールと組み合わせて用いられるが、他に電界吸収（Electro Absorption:ＥＡ）型光変調器やマッハツェンダ（Mach Zehnder:ＭＺ）型光変調器を同一基板上にモノリシック集積する研究も行われている。
【０００６】
従来、複数のＤＦＢ−ＬＤの出力側が多モード干渉（Multi Mode Interference）型の光合波回路（以下、ＭＭＩと呼称）の入力導波路に接続され、ＭＭＩで合波された光を半導体光増幅器（Semiconductor Optical Amplifier、以下、ＳＯＡと呼称）で増幅した後、出力導波路から出力するように構成された波長可変光源が、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００７】
また、例えば特許文献２には、複数のＬＤの出力側がＮ×２−ＭＭＩ（Ｎは３以上の自然数）に接続され、ＭＭＩの２本の出力導波路がマッハツェンダ変調器の２本のアームに接続された波長可変光源が開示されている。特許文献２によれば、Ｎ×１−ＭＭＩを用いる場合と比較して、光損失を改善することが可能となる。
【０００８】
また、例えば特許文献３には、複数のＤＦＢ−ＬＤの出力側がＭＭＩに接続され、ＭＭＩの２本の出力導波路の各々で位相調整を行った後、他のＭＭＩを介して１本の出力導波路から光が出力されるよう構成された波長可変光源が開示されている。特許文献３によれば、高出力化とＳＮ比（Signal to Noise Ratio）の改善が可能となる。
【０００９】
また、例えば特許文献４には、２本のアーム導波路を有するマッハツェンダ干渉計において、一方のアーム導波路のみをヒータ加熱した場合に、他方のアーム導波路にまで熱の影響が及ぶことを防止するためにアーム導波路間隔を広げる構成が開示されている。
【００１０】
また、例えば特許文献５には、２本のアーム導波路を有するマッハツェンダ干渉計において、一方のアーム導波路のみをヒータ加熱した場合に、他方のアーム導波路にまで熱の影響が及ぶことを防止するためにアーム導波路間隔を広げ、アーム導波路間に溝を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２５８３６８号公報
【特許文献２】特開２００７−６５３５７号公報
【特許文献３】特開２０１１−４４５８１号公報
【特許文献４】特開２００３−２１５３６９号公報
【特許文献５】特開２００５−１５６８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
幹線系において伝送速度４０Ｇｂｐｓ以上の波長分割多重通信システムでは、近年、光位相変調を用いたデジタルコヒーレント通信が実用化されつつある。デジタルコヒーレント通信を採用した波長分割多重通信システムでは、レーザ発振線幅が１ＭＨｚ以下、より望ましくは５００ｋＨｚ以下の狭線幅波長可変光源が送受信用の光源として用いられている。
【００１３】
上記のデジタルコヒーレント通信を採用した波長分割多重通信において、送信用および受信用で使用する光信号の波長が異なる場合、送信用と受信用とで別個の波長可変光源が必要であり、当該波長可変光源を備える送受信装置全体の消費電力が増加する。
【００１４】
一方、上記のデジタルコヒーレント通信を採用した波長分割多重通信において、送信用および受信用で使用する光信号の波長が同じ場合も多くあり、一般的に送信用と受信用とで必要とされる狭線幅波長可変光源の光出力は異なる。このような場合は、送受信装置全体の消費電力の低減や実装面積の低減の観点から、１つの波長可変光源を送受信用の光源として兼用することが望ましい。
【００１５】
例えば、特許文献１〜３の波長可変光源を送受信用の光源として兼用する場合において、特許文献１〜３の波長可変光源は１出力であるため偏波保持カプラによって２出力にする必要がある。しかし、このような構成では偏波保持カプラで分岐損が生じてしまうため、当該分岐損を補うために波長可変光源の出力側に設けられたＳＯＡの駆動電流密度を増やして波長可変光源からの光出力を増加させる必要があるが、消費電力やレーザ発振線幅の増大の原因になるという問題がある。また、特許文献４および５のマッハツェンダ干渉計は、一方のアーム導波路のみをヒータ加熱することでその導波路の屈折率を変えて位相を制御しており、熱の作用を積極的に取り入れているため、他方のアーム部にも熱が伝搬し、導波路の屈折率に影響を与える可能性がある。
【００１６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、低消費電力化が可能であり、安定した動作が可能な波長可変光源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る波長可変光源は、入力部に少なくとも１つの入力導波路の出力端が接続され、出力部に２つの出力導波路の入力端が接続され、前記少なくとも１つの入力導波路から入力された光を前記２つの出力導波路に出力する光結合回路と、前記少なくとも１つの入力導波路の入力端に接続された半導体レーザと、前記２つの出力導波路の出力端にそれぞれ接続された第１および第２の光増幅器と、前記第１および第２の光増幅器を経由した光がそれぞれ出力される第１および第２の出力部と、を備え、前記２つの出力導波路の一方から前記第１の光増幅器を経て前記第１の出力部に達する光の進行経路を構成する第１のアーム部および、前記２つの出力導波路の他方から前記第２の光増幅器を経て前記第２の出力部に達する光の進行経路を構成する第２のアーム部が、前記２つの出力導波路の前記入力端の間隔および前記第１および第２の出力部の出力端の間隔よりも広い配設間隔を有し、前記第１および第２の光増幅器は、前記第１および第２の出力部が互いに接近する方向にカーブする屈曲部をそれぞれ有し、前記第１および第２の出力部の前記出力端からそれぞれ光を出力する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る波長可変光源によれば、光増幅器間の熱クロストークを抑制し、低消費電力化が可能であり、安定した動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施の形態１の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態１の波長可変光源の他の構成を示す平面図である。
【図３】波長可変光源の温度制御を行う構成を説明する図である。
【図４】ペルチェ素子に実施の形態１の波長可変光源を搭載した構成を示す平面図である。
【図５】本発明に係る実施の形態２の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態２の変形例１の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態２の変形例２の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図８】本発明に係る実施の形態２の変形例２の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態２の波長可変光源の制御方法を説明する平面図である。
【図１０】本発明に係る実施の形態２の波長可変光源の制御方法を説明する平面図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態３の波長可変光源の制御方法を説明する平面図である。
【図１２】受信用出力をオン状態とした場合の、送信用出力の波長の変動特性を示す図である。
【図１３】受信用出力をオン状態とした場合の、送信用出力の出力変動特性を示す図である。
【図１４】本発明に係る実施の形態４の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図１５】本発明に係る実施の形態４の波長可変光源の構成を示す断面図である。
【図１６】本発明に係る実施の形態４の変形例１の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図１７】本発明に係る実施の形態４の変形例１の波長可変光源の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明に係る実施の形態４の変形例２の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図１９】本発明に係る実施の形態４の変形例２の波長可変光源の構成を示す断面図である。
【図２０】本発明に係る実施の形態４の変形例３の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図２１】本発明に係る実施の形態４の変形例３の波長可変光源の構成を示す断面図である。
【図２２】本発明に係る実施の形態５の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図２３】本発明に係る実施の形態５の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図２４】本発明に係る波長可変光源を光源として適用した波長可変光源モジュールの構成を示す図である。
【図２５】本発明に係る波長可変光源を有する波長可変光源モジュールを、送受信装置内の光源モジュールとして適用した構成を示す図である。
【図２６】本発明の前提技術の波長可変光源の構成を示す平面図である。
【図２７】本発明の前提技術の波長可変光源におけるＭＭＩ入力導波路の構成を示す断面図である。
【図２８】本発明の前提技術の波長可変光源におけるＳＯＡの構成を示す断面図である。
【図２９】本発明の前提技術の送受信装置の構成を示す図である。
【図３０】本発明の前提技術の波長可変光源モジュールの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。なお、以下では、各図において同一または同様の構成部分については同じ符号あるいは同じ名称を付しており、それらの機能も同様であるので、重複する説明は省略する。
【００２１】
また、各実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、あるいはそれらの相対的な配置などは本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜変更されるものであり、本発明はそれらの例示に限定されるものではない。
【００２２】
＜前提技術＞
まず、本発明の前提技術について図２６〜図３０を用いて説明する。図２６は、前提技術に係る波長可変光源１５の構成の一例を示す平面図であり、発振波長が異なる複数の単一モードＬＤを用いた波長可変光源の構成を示している。
【００２３】
図２６に示すように前提技術に係る波長可変光源１５は、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のＤＦＢ−ＬＤ１を集積して構成されるＤＦＢ−ＬＤアレイ２が、Ｎ個の入力と１個の出力を持つＮ×１−ＭＭＩ３（Ｎは３以上の自然数）のＭＭＩ入力導波路４に接続されている。すなわち、Ｎ個のＤＦＢ−ＬＤ１のそれぞれが、Ｎ個のＭＭＩ入力導波路４に接続され、Ｎ×１−ＭＭＩ３で合波された光がＭＭＩ出力導波路５に接続されたＳＯＡ６を介して送信用光出力７として外部に出力される構成となっている。
【００２４】
上記の構成において、ＤＦＢ−ＬＤアレイ２のうちの任意の１個のＤＦＢ−ＬＤ１をレーザ発振させると、１個のＤＦＢ−ＬＤ１から出力された光（以下、ＬＤ出力光と呼称）の出力のうち１／ＮがＭＭＩ出力導波路５に結合し、残りの（Ｎ−１）／Ｎの出力はＭＭＩ出力導波路５の外に放射される。分岐損失や結合損失等の補償は、ＳＯＡ６に対して電流注入することによって行われ、ＳＯＡ６からは高い送信用光出力７が出力される。
【００２５】
図２７は、図２６のＦ−Ｆ線での矢視方向断面を示す図であり、ＭＭＩ入力導波路４の構成の一例を示している。図２７に示すように、半導体基板であるインジウム（Ｉｎ）、リン（Ｐ）を含むＩｎＰ基板４０上に、ＩｎＰ下部クラッド層４１、ＩｎＰ電流ブロック層４４およびＩｎＰ上部クラッド層４３を順に積層した積層膜（半導体積層膜）において、ＩｎＰ下部クラッド層４１上に選択的に形成された、Ｉｎ、ガリウム（Ｇａ）、ヒ素（Ａｓ）およびＰを含むＩｎＧａＡｓＰ導波層４２がＭＭＩ入力導波路４として機能する。
【００２６】
ＩｎＧａＡｓＰ導波層４２には、ＬＤ出力光に対する吸収のないＩｎＧａＡｓＰ系材料が用いられている。ＩｎＧａＡｓＰ導波層４２は、バルクのエピタキシャル層で構成しても良く、多重量子井戸（Multiple Quantum Well：ＭＱＷ）層で構成しても良い。
【００２７】
なお、図２７にはＭＭＩ入力導波路４の断面構成について示しているが、ＭＭＩ出力導波路５の断面構成も同様であり、ＩｎＧａＡｓＰ導波層４２がＭＭＩ出力導波路５として機能する。この場合はＩｎＧａＡｓＰ導波層４２は一本だけである。
【００２８】
また、Ｎ×１−ＭＭＩ３は、Ｎ個のＭＭＩ入力導波路４が接続できるように、ＭＭＩ入力導波路４の配列方向の長さが広くなっており、この幅広の部分が多モード領域となっている。多モード領域は、図２７に示したＩｎＧａＡｓＰ導波層４２と同じＩｎＧａＡｓＰで構成され、ＩｎＧａＡｓＰ導波層４２の幅（図２７の紙面に向かって左右方向の長さ）が、上述のように広くなっただけの構成である。もちろん、この多モード領域はＩｎＰ下部クラッド層４１、ＩｎＰ電流ブロック層４４およびＩｎＰ上部クラッド層４３によって囲まれている。
【００２９】
図２８は、図２６のＧ−Ｇ線での矢視方向断面を示す図であり、ＳＯＡ６の構成の一例を示している。図２８に示すように、ＩｎＰ基板４０上に、ＩｎＰ下部クラッド層４１、ＩｎＰ電流ブロック層４４、ＩｎＰ上部クラッド層４３、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６および電極４７を順に積層した積層膜（半導体積層膜）において、ＩｎＰ下部クラッド層４１上に選択的に形成された、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５がＳＯＡ６として機能する。
【００３０】
ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５には、ＭＭＩ出力導波路５を通過する光（以下、導波光と呼称）に対して利得を有するＩｎＧａＡｓＰ系材料が用いられている。ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５は、バルクのエピタキシャル層で構成しても良く、ＭＱＷ層で構成しても良い。
【００３１】
なお、図２８にはＳＯＡ６の断面構成について示しているが、ＤＦＢ−ＬＤ１の構成も同様である。ただし隣接するＤＦＢ−ＬＤ１の間では電極４７は分離された構成となっており、各ＤＦＢ−ＬＤ１には独立に電流が注入される。また、ＤＦＢ−ＬＤ１およびＳＯＡ６では、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６上に設けられた電極４７を介して電流注入を行うと、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５に利得が生じて自然放出光が発生する。ＤＦＢ−ＬＤ１では、回折格子によって反射された特定の波長の自然放出光が誘導放出の種光となり、予め定められた閾値電流を超えるとレーザ発振する。一方、ＳＯＡ６は、ＬＤ出力光に対する増幅器として機能するが、単独ではレーザ発振しないように設計されている。
【００３２】
ＤＦＢ−ＬＤ１の発振波長は、ＤＦＢ−ＬＤ１の温度（以下、素子温度と呼称）に応じて約０．１ｎｍ／℃の割合で変化する。従って、素子温度を所定の範囲（例えば、１０〜５０℃）で変化させた場合に、ＤＦＢ−ＬＤアレイ２（例えば、Ｎ＝１０〜１６）のうちの任意のＤＦＢ−ＬＤ１の発振波長が、隣接する他のＤＦＢ−ＬＤ１の発振波長と一致するように、各ＤＦＢ−ＬＤ１の発振波長の間隔を設計しておく。この場合、ＤＦＢ−ＬＤ１の選択と素子温度調整との併用によって、ワンチップで形成されたＤＦＢ−ＬＤアレイ２でＣ帯（Conventional band）またはＬ帯（Long band）の全波長帯域（約３０〜４０ｎｍ）をカバーすることができる。
【００３３】
図２９は、以上説明した前提技術に係る波長可変光源１５を用いた送受信装置８の構成の一例を示すブロック図であり、デジタルコヒーレント通信システム用の送受信装置８の構成を示している。
【００３４】
波長可変光源モジュール９（波長可変光源１５を含む）から出力された送信用光出力７は、変調器モジュール１０において変調された後、送信信号１１として外部に出力される。
【００３５】
また、外部から受信した受信信号１２は、波長可変光源モジュール９から出力された受信用光出力１３とともに受信モジュール１４に入力され、信号処理後に復元される。
【００３６】
図２９に示す送受信装置８において、変調器モジュール１０において挿入損失が生じるため、一般的に送信用光出力７は高い出力を必要とするが、受信用光出力１３は相対的に低い出力であっても良い。
【００３７】
しかし、上述の通り、送信用および受信用で使用する光信号の波長が同じ場合は、送受信装置８全体の消費電力の低減や実装面積の低減の観点から、１つの波長可変光源モジュールを送受信用の光源として兼用することが望ましい。
【００３８】
図３０は、前提技術に係る波長可変光源を含む波長可変光源モジュール９の構成の一例を示すブロック図であり、送信用および受信用で使用する光信号の波長が同じで、１つの波長可変光源モジュールを送受信用の光源として兼用した場合の構成を示している。
【００３９】
波長可変光源モジュール９は、波長可変光源１５と、結合光学系１６と、結合光学系１６に組み込まれたビームスプリッタ１８と、ビームスプリッタ１８で分離された光をモニタするモニタ１９とを備えている。また、波長可変光源モジュール９のＬＤ出力側には、光ファイバ１７および偏波保持カプラ２０が接続されている。
【００４０】
波長可変光源１５は、単一モードのＬＤ出力光を出射し、出射されたＬＤ出力光はレンズや光アイソレータ（図示せず）等を含む結合光学系１６を介して光ファイバ１７に結合する。光ファイバ１７に結合したＬＤ出力光は、偏波保持カプラ２０によって所定の比率に分岐され、分岐された各々のＬＤ出力光は送信用光出力７および受信用光出力１３として出力される。
【００４１】
また、結合光学系１６を通過するＬＤ出力光の一部は、ビームスプリッタ１８で分離され、波長フィルタやフォトダイオード等（図示せず）を含むモニタ１９でＬＤ出力光の波長や出力レベルが検出される。
【００４２】
上記の構成において、波長可変光源１５は１つの出力であるため、偏波保持カプラによって２つの出力にしている。しかし、このような構成では偏波保持カプラで分岐損が生じてしまうため、当該分岐損を補うために波長可変光源の出力側に設けられたＳＯＡ（図示せず）の駆動電流密度を増やして波長可変光源１５からのＬＤ出力光の出力を増加させる必要があるが、消費電力やレーザ発振線幅の増大の原因になる。また、偏波保持カプラを使用するため実装面積も増加する。
【００４３】
＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態１の波長可変光源１００の構成の一例を示す平面図である。図１に示すように波長可変光源１００は、１２個のＤＦＢ−ＬＤ１（半導体レーザ）を集積して構成されるＤＦＢ−ＬＤアレイ２が、１２個の入力と２個の出力を持つ１２×２−ＭＭＩ２１（光結合回路）のＭＭＩ入力導波路４に接続されている。すなわち、１２個のＤＦＢ−ＬＤ１のそれぞれが、１２個のＭＭＩ入力導波路４の入力端に接続される構成となっている。１２個のＤＦＢ−ＬＤ１は、それぞれが異なる波長で単一モード発振が可能である。
【００４４】
１２×２−ＭＭＩ２１は、１２箇所の入力部ＩＰおよび２箇所の出力部ＯＰを有し、１２箇所の入力部ＩＰのそれぞれに１２本のＭＭＩ入力導波路４の出力端が接続され、２箇所の出力部ＯＰのそれぞれに２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端が接続され、各ＭＭＩ入力導波路４から入力されたＬＤ出力光を合波し、合波したＬＤ出力光をＭＭＩ出力導波路５に出力する。
【００４５】
２本のＭＭＩ出力導波路５の出力端は、それぞれ同一の導波路型のＳＯＡ２２および２３（光増幅器）の入力端に接続され、ＳＯＡ２２およびＳＯＡ２３の出力端から、それぞれ光出力２５１（第１の光出力）および光出力２５２（第２の光出力）が外部に出力される構成となっている。なお、ＳＯＡ２２および２３の各々には個々に電流の印加が可能である。これについては後に説明する。
【００４６】
ここで、ＳＯＡ２２および２３の出力端を波長可変光源１００の第１および第２の出力部の出力端と言うことができ、２つのＭＭＩ出力導波路５の入力端から第１および第２の出力部の出力端までの光の進行経路を、それぞれ第１および第２のアーム部と呼称する。
【００４７】
２本のＭＭＩ出力導波路５は、１２×２−ＭＭＩ２１の２箇所の出力部ＯＰにそれぞれ接続される入力端の間隔よりも、それぞれの出力端の間隔が広くなるように互いに遠ざかる方向に広がる形状となるように設けられている。そして、２本のＭＭＩ出力導波路５のそれぞれの出力端にＳＯＡ２２および２３の入力端が接続されることで、ＳＯＡ間の間隔ＳＤ（配設間隔）は、２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔ＭＤよりも広くなっている。これは、第１および第２のアーム部が２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔ＭＤよりも広い間隔を有していると換言できる。なお、図１では、２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔ＭＤは、それぞれの内側の外縁間の距離として示したが、それぞれの外側の外縁間の距離としても良いし、それぞれの中心間の距離としても良い。これは、ＳＯＡ間の間隔ＳＤについても同様である。また、図１では、ＳＯＡ２２および２３の出力端間隔ｄは、それぞれの内側の外縁間の距離として示したが、それぞれの外側の外縁間の距離としても良いし、それぞれの中心間の距離としても良い。
【００４８】
ＳＯＡ２２および２３は、間隔ＳＤを保つ直線部と、第１および第２の出力部が互いに接近する方向にカーブする屈曲部とを有した構成となっている。なお、第１および第２の出力部が互いに接近する方向に屈曲するのであれば、屈曲部の形状は限定されない。
【００４９】
また、例えばＳＯＡ２２の入力端の位置を変更してＳＯＡ長を短くするなど、ＳＯＡ２２およびＳＯＡ２３の長さが異なった構成としても良い。このように、ＳＯＡ２２および２３は、第１および第２の出力部が互いに接近する方向にカーブする屈曲部を有する形状となるように設けられているので、ＳＯＡ２２および２３の出力端間隔ｄをＳＯＡ間の間隔ＳＤより狭くできる。
【００５０】
このような構成を採ることで、ＳＯＡ間の間隔を広げた場合でも、ＳＯＡ２２および２３の出力端間隔ｄを狭くすることが可能であり、レンズに対する光の結合効率を良好なものとすることができる。これについては後に説明する。
【００５１】
また、ＳＯＡは、図２に示される波長可変光源１００ＡのＳＯＡ２２Ａおよび２３Ａのように、直線部を有さない曲線形状とし、ＭＭＩ出力導波路５Ａもそれに合わせた曲線形状としても良い。この場合、曲線形状のＳＯＡ２２Ａおよび２３Ａは、それぞれの曲線のピークが外側を向くように配置され、ピーク間隔をＳＯＡ間の間隔ＳＤとして定義する。なお、図４では、ＳＯＡの間隔ＳＤを、ＳＯＡ２２Ａおよび２３Ａのそれぞれの内側の外縁間の距離として示したが、ＳＯＡ２２Ａおよび２３Ａのそれぞれの外側の外縁間の距離としても良いし、ＳＯＡ２２Ａおよび２３Ａのそれぞれの中心間の距離としても良い。
【００５２】
次に、ＳＯＡ２２および２３の形成方法について説明する。まず、２本のＭＭＩ出力導波路５をＩｎＰ基板４０の光出力側の端縁部にまで達するように形成する。この段階では、ＳＯＡ２２および２３が形成される部分もＭＭＩ出力導波路５となっている。
【００５３】
その後、ＭＭＩ出力導波路５の所定の箇所、すなわちＳＯＡ２２および２３が形成される部分をＩｎＰ基板４０に達するまでエッチングで除去した後、バットジョイント成長と呼ばれる再成長技術によって、ＩｎＰ下部クラッド層４１、ＩｎＰ電流ブロック層４４、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５、ＩｎＰ上部クラッド層４３、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６を形成し、ＭＭＩ出力導波路５の断面（すなわちＩｎＧａＡｓＰ導波層４２の断面）とＳＯＡ２２および２３の断面（すなわちＩｎＧａＡｓＰ活性層４５の断面）とを直接接合する。この後、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６上に電極４７を形成する。ここで、バットジョイント成長とは、導波層と活性層のように異なる層どうしが接合されたバットジョイントと言う構成を形成する手法である。
【００５４】
また、ＳＯＡ２２および２３の出力端での反射戻り光の発生を抑制するために、ＳＯＡ２２および２３の出力端面には無反射コーティング（図示せず）が施されており、反射戻り光の発生を抑制することによって、レーザ発振線幅の増大を抑制することができる。
【００５５】
なお、ＭＭＩ入力導波路４およびＭＭＩ出力導波路５の構成は図２７に示す構成と同様であり、ＤＦＢ−ＬＤ１、ＳＯＡ２２および２３の構成は図２８に示す構成と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００５６】
＜動作＞
次に、波長可変光源１００の動作について説明する。任意の１本のＤＦＢ−ＬＤ１を選択して閾値電流以上の電流注入を行うと、当該選択されたＤＦＢ−ＬＤ１においてレーザ発振が生じる。ＤＦＢ−ＬＤ１から出力されたＬＤ出力光は、ＭＭＩ入力導波路４を介して１２×２−ＭＭＩ２１の多モード領域に入力される。
【００５７】
１２×２−ＭＭＩ２１が適切に設計されていれば、全波長帯域に渡って２つのＭＭＩ出力導波路５のそれぞれに、ＤＦＢ−ＬＤ１から出力されたＬＤ出力光の１／１２が結合することになる。なお、複数のＤＦＢ−ＬＤ１を選択してそれぞれに閾値電流以上の電流注入を行うと、選択されたそれぞれのＤＦＢ−ＬＤ１においてレーザ発振が生じ、それぞれのＤＦＢ−ＬＤ１から出力されたＬＤ出力光は、ＭＭＩ入力導波路４を介して１２×２−ＭＭＩ２１の多モード領域に入力されて合波され、合波したＬＤ出力光がＭＭＩ出力導波路５に出力されることとなる。この場合、選択されたＤＦＢ−ＬＤ１の本数がＮ本であれば、２つのＭＭＩ出力導波路５には、それぞれＬＤ出力光のＮ／１２が結合することになる。
【００５８】
従って、２つのＭＭＩ出力導波路５を設けたとしても、前提技術に係るＤＦＢ−ＬＤ１よりも駆動電流密度を増大させる必要はない。すなわち、ＤＦＢ−ＬＤ１の駆動電流密度は前提技術と同程度で済む。
【００５９】
ＳＯＡ２２および２３に対して電流注入を行うと、各ＭＭＩ出力導波路５を進行するＬＤ出力光は増幅され、電流値を増やすとＳＯＡ２２および２３における増幅率も増大する。当該増幅率は、入力光を基準とした出力光強度を対数表示することによって表されるが、一般的に非線形的な特性を示す。すなわち、入力光が弱い（低出力）と増幅率は略一定であるが、入力光が強い（高出力）と増幅率が低下するため、最大出力が入力光強度の増加とともに飽和する傾向を示す。
【００６０】
また、ＳＯＡ２２および２３の単位長さ当たりの飽和出力は、ＳＯＡ２２および２３の活性層（図２８のＩｎＧａＡｓＰ活性層４５に相当）の光閉じ込め係数や電流密度によって決まる。従って、ＳＯＡ２２および２３の活性層の光閉じ込め係数や電流密度が同じであれば、ＳＯＡ２２および２３の最大出力は、ＳＯＡ２２および２３の長さによって決定される。
【００６１】
ＳＯＡ２２および２３のそれぞれの出力端から出力された光出力２５１および２５２は、レンズ系（図示せず）を通して２芯ファイバ（図示せず）に結合されるが、図１に示すようにＳＯＡ２２および２３の出力端間隔ｄは、数十μｍ程度まで接近した距離とする必要がある。すなわち、上述したレンズ系を構成するレンズには球面収差があり、レンズの中心付近を通る光と中心から離れた位置を通る光では焦点位置が微妙に異なり、球面収差によって結合効率が劣化する。そのため出力端間隔ｄは数十μｍ程度まで接近した構成としている。結合効率が悪いと、所望の光出力を得るためにＬＤあるいはＳＯＡの駆動電流密度を上昇させる必要があり消費電力が増大する。
【００６２】
そのため、図１に示すようにＳＯＡ２２および２３は屈曲部を有し、それぞれの出力部が互いに近づく方向に屈曲する構成としている。また、２本のＭＭＩ出力導波路５は、１２×２−ＭＭＩ２１の２箇所の出力部ＯＰにそれぞれ接続される入力端の間隔よりも、それぞれの出力端の間隔が広くなるように互いに遠ざかる方向に広がる形状となるように設けられている。これらにより２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔ＭＤと、ＳＯＡ２２および２３の出力端間隔ｄと比較してＳＯＡ間の間隔ＳＤの方が広い構成となり、良好な結合効率が得られるとともに、ＳＯＡ間の熱クロストークの抑制が可能となる。
【００６３】
例えばマッハツェンダ干渉計においては、比較的広い間隔を有する１組のアーム部に対して曲線導波路で間隔を数μｍまで狭めてＭＭＩ等で合波して光を出力する。本発明では出力端間隔ｄは数十μｍであるのに対して、マッハツェンダ干渉計ではＭＭＩ等で光を干渉させるために数μｍまで近付ける。また、マッハツェンダ干渉計では、アーム部を通る光の位相をヒータ等で制御することで光の干渉の効果により光出力をＯＮ／ＯＦＦするのに対し、本発明は光を干渉させるものではなく、光出力２５１および２５２のように、各アーム部から出力される光を直接用いるものであり、マッハツェンダ干渉計とは異なっている。
【００６４】
また、マッハツェンダ干渉計では、ヒータ加熱により一方のアーム部での光の屈折率を変化させて位相を制御しており、熱の作用を積極的に取り入れているため、他方のアーム部にも熱が伝搬し、特性に影響を与える。本発明では、ＳＯＡに電流を印加して光を増幅する際に熱が発生し、その熱が隣のアーム部のＳＯＡに干渉する可能性に着目し、当該熱干渉を低減できる構成を採っている。
【００６５】
すなわち、ＳＯＡ間の間隔ＳＤを出力端間隔ｄと同じ程度にすると、ＳＯＡ間の間隔ＳＤが比較的狭くなって、ＳＯＡ間での熱クロストークが発生する。ＳＯＡの増幅率は温度依存性を有しており、温度が高くなると増幅率が低下する。
【００６６】
波長分割多重通信システム内で送信用および受信用の両方の光が必要な場合には、ＳＯＡ２２および２３の両方に電流を印加する必要があるが、その際の熱クロストークによって送信側および受信側の両方の光出力を低下させる可能性がある。熱クロストークが発生した場合、光出力の低下を抑えるためにＬＤあるいはＳＯＡの駆動電流密度を上昇させると消費電力が増加する。
【００６７】
しかしながら、本実施の形態のように２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔ＭＤおよびＳＯＡ２２および２３の出力端間隔ｄよりＳＯＡ２２および２３の間隔ＳＤを大きくした構成を採ることで、ＳＯＡ間の間隔ＳＤが比較的広くなり、ＳＯＡ間での熱クロストークを抑制でき、低消費電力化が可能となる。
【００６８】
また、波長可変光源の温度を一定に保つために、通常、ペルチェ素子などにより温度制御を行う。すなわち、図３に示すように、波長可変光源１００を金属板またはサブマウントなどの熱伝導体６１上に搭載し、熱伝導体６１をペルチェ素子６２上に搭載した構成とすることで温度制御する。図４は、ペルチェ素子６２上に波長可変光源１００を搭載した構成を波長可変光源１００側から見た平面図である。なお、図３は、図４のＡ−Ａ線での矢視方断面に相当する。
【００６９】
このように、ＩｎＰ基板４０の下側から温度制御すると、ＩｎＰ基板４０の下面はほぼ一定温度となる。しかし、例えばＳＯＡ２３から発生しＩｎＰ基板４０の水平方向に拡散した熱は、ＳＯＡ２２に到達して熱クロストークが発生する。一方、垂直方向に拡散した熱はＩｎＰ基板４０下面に到達し、温度制御により吸収される。
【００７０】
従って、ＩｎＰ基板４０の水平方向に拡散した熱に対しては、ＳＯＡ間の間隔ＳＤを広くするほど熱クロストークが低減されることとなり、ＩｎＰ基板４０の垂直方向に拡散した熱に対しては、基板厚みｈを薄くするほど温度制御による吸熱の効果が大きくなり、熱クロストークが低減される。
【００７１】
ＳＯＡ間の間隔ＳＤと、基板厚みｈとの関係がＳＤ＝ｈとなる場合、例えばＳＯＡ２３から発生しＩｎＰ基板４０の水平方向に拡散してＳＯＡ２２に達する熱量と、ＳＯＡ２３から発生しＩｎＰ基板４０の垂直方向に拡散して基板下面に達する熱量は同レベルとなる。
【００７２】
ここで、ＳＤ＞ｈの条件では、温度制御による吸熱の効果が大きくなることで熱クロストークが抑制されるので、好ましくはＳＤ＞ｈの条件となるように構成することが望ましい。例えば、基板厚みｈが１００μｍの場合には、ＳＯＡ間の間隔ＳＤは１００μｍを超えることが望ましい。
【００７３】
以上のように、本実施の形態１の波長可変光源１００によれば、ＳＯＡ間の熱クロストークを抑制し、低消費電力化が可能となる。
【００７４】
＜実施の形態２＞
以上説明した実施の形態１の波長可変光源１００では、２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔ＭＤおよびＳＯＡ２２および２３の出力端間隔ｄと比較してＳＯＡ間の間隔ＳＤを大きくした構成を採ることで、ＳＯＡ間の熱クロストークを抑制したが、実施の形態２の波長可変光源１００では、ＳＯＡを多段構成とし、出力部を含むＳＯＡでは駆動電流密度を小さくすることで熱クロストークをさらに抑制する。
【００７５】
＜装置構成＞
図５は、本発明の実施の形態２に係る波長可変光源２００の構成の一例を示す平面図である。実施の形態１の波長可変光源１００との違いは、ＳＯＡを２段型としている点である。
【００７６】
２つのＭＭＩ出力導波路５の出力端は、それぞれ同一の導波路型のＳＯＡ２２１および２３１の入力端に接続され、ＳＯＡ２２１および２３１は、それぞれＳＯＡ接続導波路２４を介してＳＯＡ２２２および２３２と直列に接続されており、ＳＯＡ２２２および２３２の出力端から、それぞれ光出力２５１および２５２が外部に出力される構成となっている。
【００７７】
ここで、ＳＯＡ２２２および２３２の出力端を波長可変光源２００の第１および第２の出力部の出力端と言うことができ、２つのＭＭＩ出力導波路５の入力端から第１および第２の出力部の出力端までの光の進行経路を、それぞれ第１および第２のアーム部と呼称する。
【００７８】
ＳＯＡ２２１、２２２、２３１および２３２には、それぞれ、図２８に示した電極４７が互いに電気的に分離して独立した電流制御が可能な構成として設けられている。すなわち、ＳＯＡ２２１および２２２の断面構造は同一であるが、ＳＯＡ２２１と２２２との境界のＳＯＡ接続導波路２４においては電極を有しておらず、ＳＯＡ２２１および２２２のそれぞれの電極が電気的に分離して、独立した電流制御が可能な構成となっている。同様にＳＯＡ２３１および２３２の境界のＳＯＡ接続導波路２４においては電極を有しておらず、ＳＯＡ２３１および２３２のそれぞれの電極が電気的に分離して、独立した電流制御が可能な構成となっている。なお、ＳＯＡ接続導波路２４の長さは数μｍ程度である。
【００７９】
ＳＯＡ接続導波路２４は、ＬＤあるいはＳＯＡと同じ構成（図２８参照）から電極４７を省いた構成としても良いし、ＭＭＩ入力導波路４あるいはＭＭＩ出力導波路５と同じ構成（図２７参照）としても良い。接続部からの反射戻り光を抑制するためには前者が望ましい。前者の構成とし、ＳＯＡ接続導波路２４において電流注入しない場合、ＳＯＡ接続導波路２４の長さを数百μｍとすると、数ｄＢ以上の透過損失が発生するが、上述のように数μｍ程度とした場合にはほとんど透過損失は発生せず、問題なく使用できる。
【００８０】
ＳＯＡ接続導波路２４を図２７の構成とする場合には、ＭＭＩ出力導波路５の所定箇所、すなわちＳＯＡ接続導波路２４が形成される部分以外のＳＯＡ２２１、２２２、２３１および２３２が形成される部分をＩｎＰ基板４０に達するまでエッチングで除去した後、バットジョイント成長によってＩｎＰ下部クラッド層４１、ＩｎＰ電流ブロック層４４、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５、ＩｎＰ上部クラッド層４３、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６を形成し、ＭＭＩ出力導波路５の断面（すなわちＩｎＧａＡｓＰ導波層４２の断面）と、ＳＯＡ２２１、２２２、２３１および２３２の断面（すなわちＩｎＧａＡｓＰ活性層４５の断面）と、を直接接合する。
【００８１】
これにより、ＭＭＩ出力導波路５とＳＯＡ２２１および２３１とがバットジョイントし、ＳＯＡ２２１および２３１とＳＯＡ接続導波路２４とがバットジョイントし、ＳＯＡ２２２および２３２とＳＯＡ接続導波路２４とがバットジョイントすることになる。
【００８２】
なお、ＳＯＡ接続導波路２４を図２８の構成から電極を省いた構成とする場合には、ＭＭＩ出力導波路５の所定箇所、すなわちＳＯＡ接続導波路２４が形成される部分も含めてＳＯＡ２２１、２２２、２３１および２３２が形成される部分をＩｎＰ基板４０に達するまでエッチングで除去した後、バットジョイント成長によってＩｎＰ下部クラッド層４１、ＩｎＰ電流ブロック層４４、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５、ＩｎＰ上部クラッド層４３、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６を形成し、ＭＭＩ出力導波路５の断面（すなわちＩｎＧａＡｓＰ導波層４２の断面）と、ＳＯＡ２２１、２２２、２３１および２３２の断面（すなわちＩｎＧａＡｓＰ活性層４５の断面）と、を直接接合する。この後、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６上に電極４７を形成する際に、ＳＯＡ接続導波路２４の上部には電極４７を形成しないようにすれば良い。
【００８３】
また、ＳＯＡ２２２および２３２の出力端での反射戻り光の発生を抑制するために、ＳＯＡ２２２および２３２の出力端面には無反射コーティング（図示せず）が施されており、反射戻り光の発生を抑制することによって、レーザ発振線幅の増大を抑制することができる。
【００８４】
なお、ＭＭＩ入力導波路４およびＭＭＩ出力導波路５の構成は図２７に示す構成と同様であり、ＤＦＢ−ＬＤ１、ＳＯＡ２２１、２２２、２３１および２３２の構成は図２８に示す構成と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００８５】
＜動作＞
次に、波長可変光源２００の動作について説明する。ＳＯＡ２２１および２２２に対して電流注入すると、ＭＭＩ出力導波路５を進行するＬＤ出力光は、まずＳＯＡ２２１において増幅され、ＳＯＡ２２１で増幅された光は後段のＳＯＡ２２２においてさらに増幅され、光出力２５１として出力される。
【００８６】
また、ＳＯＡ２３１および２３２に対して電流注入すると、ＭＭＩ出力導波路５を進行するＬＤ出力光は、まずＳＯＡ２３１において増幅され、ＳＯＡ２３１で増幅された光は後段のＳＯＡ２３２においてさらに増幅され、光出力２５２として出力される。
【００８７】
ここで、各ＳＯＡに印加する駆動電流密度について、実施の形態１でのＳＯＡの電流密度と同一としてしまうと、ＳＯＡ２２２および２３２の出力端近傍では、ＳＯＡ間の熱クロストークが発生し、消費電力が増加する可能性がある。
【００８８】
そこで、波長可変光源２００の制御においては、ＳＯＡ２２２および２３２では駆動電流密度をＳＯＡ２２１および２３１よりも小さくすることで、出力端近傍での熱クロストークが抑制され、消費電力の増加を抑えることが可能となる。図５では駆動電流密度が大きいＳＯＡに濃いハッチングを付し、駆動電流密度が小さいＳＯＡに薄いハッチングを付している。
【００８９】
なお、上記ではＳＯＡ２２２および２３２の両方の電流密度を小さくする例について説明したが、一方のアーム部における出力部を含むＳＯＡ、例えばＳＯＡ２２２のみの電流密度を小さくしても良い。このような制御をする場合、光出力２５１は光出力２５２と比較して小さくなるが、光出力２５１は受信用として使用し、光出力２５２は送信用として使用すれば問題はない。
【００９０】
＜変形例１＞
また、ＳＯＡの段数は２段に限定されるものではなく、図６に示す波長可変光源２００Ａのように３段型としても良い。
【００９１】
すなわち、２つのＭＭＩ出力導波路５の出力端は、それぞれ同一の導波路型の初段の光増幅器であるＳＯＡ２２３および２３３の入力端に接続され、ＳＯＡ２２３および２３３は、それぞれＳＯＡ接続導波路２４を介してＳＯＡ２２１および２３１と直列に接続されている。さらに、ＳＯＡ２２１および２３１は、それぞれＳＯＡ接続導波路２４を介してＳＯＡ２２２および２３２と直列に接続されており、ＳＯＡ２２２および２３２の出力端から、それぞれ光出力２５１および２５２が外部に出力される構成となっている。
【００９２】
ＳＯＡ２２１、２２２、２２３、２３１、２３２および２３３には、それぞれ、図２８に示した電極４７が互いに電気的に分離して独立した電流制御が可能な構成として設けられている。すなわち、ＳＯＡ２２１、２２２および２２３の断面構造は同一であるが、ＳＯＡ接続導波路２４においては電極を有しておらず、ＳＯＡ２２１、２２２および２２３のそれぞれの電極が電気的に分離して、独立した電流制御が可能な構成となっている。同様にＳＯＡ２３１、２３２および２３３のそれぞれの電極が電気的に分離して、独立した電流制御が可能な構成となっている。
【００９３】
なお、２本のＭＭＩ出力導波路５は、ＳＯＡ接続導波路２４と同様の数μｍの長さであり、入力端と出力端とで間隔が同じとなっているが、ＳＯＡ２２３および２３３は入力端よりも出力端の間隔が広くなるように設けられ、それぞれの出力端にＳＯＡ２２１および２３１の入力端が接続されることで、ＳＯＡ間の間隔ＳＤは、２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔よりも広くなっている。これは、第１および第２のアーム部が２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔ＭＤよりも広い間隔を有していると換言できる。
【００９４】
このような構成を採る場合、波長可変光源２００Ａの制御においては、ＳＯＡ２２２、２２３、２３２および２３３の電流密度をＳＯＡ２２１および２３１よりも小さくすることで、出力端近傍とＭＭＩ出力導波路５近傍での熱クロストークが抑制され、消費電力の増加を抑えることが可能となる。図５では駆動電流密度が大きいＳＯＡに濃いハッチングを付し、駆動電流密度が小さいＳＯＡに薄いハッチングを付している。
【００９５】
また、２段型のＳＯＡを用いる波長可変光源２００と比較して、ＭＭＩ出力導波路５の大部分をＳＯＡ２２３および２３３で置き換えたことにより、トータルのＳＯＡ長が長くなって、光出力を増大させることが可能となる。
【００９６】
なお、上記ではＳＯＡ２２２、２３２、２２３および２３３の電流密度を小さくする例について説明したが、図７に示すように、例えばＳＯＡ２２２および２２３のみは電流密度を小さくし、ＳＯＡ２３２および２３３は電流密度をＳＯＡ２３１と同じように大きくしても良い。なお、図７では駆動電流密度が大きいＳＯＡに濃いハッチングを付し、駆動電流密度が小さいＳＯＡに薄いハッチングを付している。
【００９７】
このような制御をする場合、光出力２５１は光出力２５２と比較して小さくなるが、光出力２５１は受信用として使用し、光出力２５２は送信用として使用すれば問題はない。
【００９８】
また、ＳＯＡ２２２および２３３の電流密度を小さくし、他のＳＯＡの電流密度は大きくした場合には、光出力２５１および２５２は同程度となる。
【００９９】
＜変形例２＞
また、実施の形態２の変形例２として、図８に示す波長可変光源２００Ｂのように一方のアーム部ではＳＯＡは１段型とし、他方のアームのＳＯＡは２段型としても良い。
【０１００】
すなわち、図８に示すように、２つのＭＭＩ出力導波路５の出力端は、それぞれ同一の導波路型のＳＯＡ２２１および２３の入力端に接続され、ＳＯＡ２２１は、ＳＯＡ接続導波路２４を介してＳＯＡ２２２と直列に接続され、ＳＯＡ２２２の出力端から、光出力２５１が外部に出力されるが、ＳＯＡ２３は１段型であるので、ＳＯＡ２３の出力端から、光出力２５２が外部に出力される構成となっている。
【０１０１】
ここで、ＳＯＡ２２２および２３の出力端を波長可変光源２００Ｂの第１および第２の出力部の出力端と言うことができ、２つのＭＭＩ出力導波路５の入力端から第１および第２の出力部の出力端までの光の進行経路を、それぞれ第１および第２のアーム部と呼称する。
【０１０２】
このような構成を採る場合、波長可変光源２００Ｂの制御においては、ＳＯＡ２２２の電流密度をＳＯＡ２２１および２３よりも小さくすると、光出力２５１は光出力２５２と比較して小さくなるが、光出力２５１は受信用として使用し、光出力２５２は送信用として使用すれば問題はない。
【０１０３】
以下、本実施の形態２の波長可変光源２００の制御についてさらに説明すると、例えば図９に示すように電流制御器７０を用いることで、各ＳＯＡの電流密度を制御することができる。すなわち、電流制御器７０から、ＳＯＡ２２１および２２２のそれぞれの電極４７（図２８）に電気的に接続された配線Ｗ２２１およびＷ２２２を介して異なった電流を印加することで、ＳＯＡの電流密度を制御して光を増幅させることができる。同様に、電流制御器７０から、ＳＯＡ２３１および２３２のそれぞれの電極４７（図２８）に電気的に接続された配線Ｗ２３１およびＷ２３２を介して異なった電流を印加することで、ＳＯＡの電流密度を制御して光を増幅させることができる。このような波長可変光源２００と電流制御器７０とは、波長可変光源モジュールの一部を構成する。
【０１０４】
また、本実施の形態２の変形例１の波長可変光源２００Ａの制御についてさらに説明すると、例えば図１０に示すように電流制御器７１を用いることで、各ＳＯＡの電流密度を制御することができる。すなわち、電流制御器７１から、ＳＯＡ２２３、２２１および２２２のそれぞれの電極４７（図２８）に電気的に接続された配線Ｗ２２３、Ｗ２２１およびＷ２２２を介して異なった電流を印加することで、ＳＯＡの電流密度を制御して光を増幅させることができる。
【０１０５】
同様に、電流制御器７１から、ＳＯＡ２３３、２３１および２３２のそれぞれの電極４７（図２８）に電気的に接続された配線Ｗ２３３、Ｗ２３１およびＷ２３２を介して異なった電流を印加することで、ＳＯＡの電流密度を制御して光を増幅させることができる。また、図１０に示す電流制御器７１を用いることで、図７を用いて説明した制御も可能である。このような波長可変光源２００Ａと電流制御器７１とは、波長可変光源モジュールの一部を構成する。
【０１０６】
なお、本実施の形態２の変形例２の波長可変光源２００Ｂの制御についても図９に示す電流制御器７０を用いることで電流制御が可能であり、電流制御器７０から、ＳＯＡ２２１および２２２のそれぞれの電極４７（図２８）に電気的に接続された配線Ｗ２２１およびＷ２２２を介して異なった電流を印加することで、ＳＯＡの電流密度を制御して光を増幅させることができ、ＳＯＡ２３（図８）の電極４７（図２８）には、電流制御器７０から例えば配線Ｗ２３１を介して電流を印加することで、ＳＯＡの電流密度を制御して光を増幅させることができる。
【０１０７】
以上のように、本実施の形態２の波長可変光源２００およびその変形例１および２の波長可変光源２００Ａおよび２００Ｂによれば、ＳＯＡ間の熱クロストークをさらに抑制し、さらなる低消費電力化が可能となる。
【０１０８】
＜実施の形態３＞
以上説明した実施の形態２の波長可変光源２００では、ＳＯＡを多段構成とすることで熱クロストークをさらに抑制する構成について説明したが、多段構成のＳＯＡは、後段のＳＯＡにより光出力をオン、オフすることが可能である。
【０１０９】
すなわち、図５を用いて説明したように、ＳＯＡ２２１およびＳＯＡ２２２に対して電流注入すると、ＭＭＩ出力導波路５を進行するＬＤ出力光はＳＯＡ２２１において増幅され、ＳＯＡ２２１で増幅されたＬＤ出力光はＳＯＡ２２２でさらに増幅されて、光出力２５１として出力される。これは、ＳＯＡ２３１および２３２を有する片側のアーム部においても同じである。
【０１１０】
ここで、ＳＯＡ２２１に対しては電流注入するが、ＳＯＡ２２２に対しては電流注入しない場合は、ＳＯＡ２２２においてＬＤ出力光が吸収され、光出力２５１は出力されない。
【０１１１】
このように、後段（最終段）となるＳＯＡ２２２は、ＬＤ出力光を増幅させる機能に加えて、光出力をオン、オフする機能（シャッター機能）を有している。これは、片側のアーム部におけるＳＯＡ２３２においても同じであり、ＭＭＩ出力導波路５から出力される光は、後段（最終段）となるＳＯＡによってオン、オフすることができる。
【０１１２】
このような構成において、一方のアーム部はオン、オフを繰り返すＯＮ／ＯＦＦ制御を行い、他方のアーム部は常時オン状態として使用する場合、一方のアーム部ではＯＮ／ＯＦＦ制御による熱の変動が発生し、それが他方のアーム部に及ぶことで他方のアーム部の光出力が変動するだけでなく、ＤＦＢ−ＬＤに到達した熱により発振波長も変動する可能性がある。
【０１１３】
そこで、図１１に示すように、本発明に係る波長可変光源２００の制御方法として、前段となるＳＯＡ２２１および２３１は、光出力をＯＮ／ＯＦＦ制御するか否かに関わらず、常に電流注入を行ってオン状態とし、ＯＮ／ＯＦＦ制御する場合には、後段となるＳＯＡ２２２および２３２をオン、オフすることで、熱の変動が抑制され、光出力および発振波長の変動の抑制が可能となる。
【０１１４】
図１２は、受信用出力をオン状態とした場合の、送信用出力の波長の変動特性を示す図であり、横軸を時間軸として縦軸に送信用出力の波長の変動を示している。なお、図１２においては図１に示した１段型のＳＯＡにおける特性を破線で示し、図１１に示した２段型のＳＯＡにおける特性を実線で示している。
【０１１５】
図１２に示すように、受信用出力をオン状態とすることで送信用出力の波長の変動が始まるが、波長をモニタしＤＦＢ−ＬＤの温度制御を行うことで、時間とともに波長変動はゼロとなる。図１に示した１段型ＳＯＡの場合と比較して、図１１に示した２段型ＳＯＡの構成において、前段のＳＯＡは常に電流注入を行ってオン状態としておき、後段のＳＯＡによりＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで、送信用出力の波長変動が抑制されることが判る。
【０１１６】
また、図１３は、受信用出力をオン状態とした場合の、送信用出力の出力強度の変動特性を示す図であり、横軸を時間軸として縦軸に送信用出力の出力強度の変動を示している。なお、図１３においては図１に示した１段型のＳＯＡにおける特性を破線で示し、図１１に示した２段型のＳＯＡにおける特性を実線で示している。
【０１１７】
図１３に示すように、受信用出力をオン状態とすることで送信用出力の出力強度の変動が始まるが、波長をモニタしＤＦＢ−ＬＤの温度制御を行うことで、時間とともに出力変動はゼロとなる。図１に示した１段型ＳＯＡの場合と比較して、図１１に示した２段型ＳＯＡの構成において、前段のＳＯＡは常に電流注入を行ってオン状態としておき、後段のＳＯＡによりＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで、送信用出力の出力変動が抑制されることが判る。
【０１１８】
本実施の形態３の制御方法についてさらに説明すると、例えば図９に示すように電流制御器７０を用いることで、各ＳＯＡの電流密度を個別に制御することができる。
【０１１９】
すなわち、光出力を連続的に行う場合には、電流制御器７０からＳＯＡ２２１、２２２、２３１および２３２のすべてに、配線Ｗ２２１、Ｗ２２２、Ｗ２３１およびＷ２３２を介して電流を印加してオン状態とし、電流密度を制御して光を増幅させる。光出力のオン、オフの切り替えを行う場合には、電流制御器７０から後段となるＳＯＡ２２２および２３２に、それぞれ配線Ｗ２２２およびＷ２３２を介して電流を印加するかまたは遮断することで切り替えが可能となる。
【０１２０】
なお、光出力のオン、オフの切り替えは、予め決められた周期（ｍｓｅｃまたはμｓｅｃのオーダー）で、受送信の妨げにならないタイミングで繰り返して行うことも可能であり、また、受信および送信うち、実行していない方に使用されるアーム部のみＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことも可能である。また、光出力のオン、オフの切り替えにより、図１２および図１３に示されるように出力の波長変動および出力強度の変動が抑制されたら（安定したら）、ＯＮ／ＯＦＦ制御は解除して常時オン状態とする制御も可能である。
【０１２１】
＜実施の形態４＞
図１４は、本発明に係る実施の形態４の波長可変光源１００Ｃの構成を示す平面図である。図１４に示すように、波長可変光源１００Ｃにおいては第１のアーム部（ＭＭＩ出力導波路５およびＳＯＡ２２で構成）および第２のアーム部（ＭＭＩ出力導波路５およびＳＯＡ２３で構成）のそれぞれに沿って吸収層８０を設けた構成となっている。
【０１２２】
吸収層８０は、第１および第２のアーム部の間の領域に設けられ、第１および第２のアーム部からの平面方向（基板４０の主面に対して平行な方向）への放射光を吸収する構成となっている。
【０１２３】
第１および第２のアーム部から放射光が発生し波長可変光源１００Ｃ内を伝搬すると、ＤＦＢ−ＬＤアレイ２への戻り光となり、位相の安定性の指標となるレーザ発振線幅が劣化してしまう。
【０１２４】
先に説明したように、デジタルコヒーレント通信を採用した波長分割多重通信システムでは狭線幅波長可変光源が送受信用の光源として用いられており、レーザ発振線幅が劣化（広がる）ことは望ましくなく、アーム部からの放射光の発生を抑制することが求められているが、吸収層８０を設けたことで、波長可変光源１００Ｃにおいてはレーザ発振線幅が６００ｋＨｚから５００ｋＨｚに低減できた。
【０１２５】
図１５には、図１４におけるＢ−Ｂ線での矢視方断面を示している。図１５に示されるように、吸収層８０は、ＩｎＰ下部クラッド層４１上にＩｎＧａＡｓＰ活性層４５と平行して設けられており、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５からの放射光（矢印で模式的に表示）を吸収することができる。なお、吸収層８０は、ＭＭＩ出力導波路５に沿った部分では、ＩｎＧａＡｓＰ導波層４２（図２７）と平行して設けられている。
【０１２６】
吸収層８０は、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５およびＩｎＧａＡｓＰ導波層４２（図２７）と同じ工程、同じ材質（ＩｎＧａＡｓＰ）で構成されているが、吸収層８０には電流を印加しないため、図１５に示されるように、吸収層８０の上方にはＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６および電極４７は設けられていない。
【０１２７】
なお、図１４では、吸収層８０が第１および第２のアーム部の間の領域に設けられた構成を示したが、吸収層８０は第１および第２のアーム部より外側の領域に設けても良いし、第１および第２のアーム部の間の領域および外側の領域の両方に設けても良い。また、第１および第２のアーム部の一方だけに沿って吸収層８０を設けた構成としても良い。
【０１２８】
＜変形例１＞
以上説明した実施の形態５の波長可変光源１００Ｃでは、第１および第２のアーム部のそれぞれに沿って吸収層８０を設けた構成を採ったが、図１６に示す波長可変光源１００Ｄの吸収層８１のように、第１および第２のアーム部の間の中間部分に第１および第２のアーム部の延在領域全体に渡るように直線的に設けても良い。この場合も、第１および第２のアーム部からの平面方向への放射光を吸収することができる。
【０１２９】
図１７には、図１６におけるＣ−Ｃ線での矢視方断面を示している。図１７に示されるように、吸収層８１の上方にはＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６および電極４７は設けられていない。
【０１３０】
なお、吸収層８１の幅はＳＯＡ２２および２３に接触しない程度の大きさ、すなわちＳＯＡ間の間隔ＳＤと同程度の大きさまで広げても良い。
【０１３１】
＜変形例２＞
実施の形態５の波長可変光源１００Ｃでは、第１および第２のアーム部のそれぞれに沿って吸収層８０を設けた構成を採ったが、吸収層８０の代わりに図１８に示す波長可変光源１００Ｅのように溝ＴＲを設けても良い。
【０１３２】
図１８に示すように、波長可変光源１００Ｅにおいては第１および第２のアーム部のそれぞれに沿って溝ＴＲを設けた構成となっている。
【０１３３】
溝ＴＲは、第１および第２のアーム部の間の領域に設けられ、第１および第２のアーム部からの平面方向（基板４０の主面に対して平行な方向）への放射光を反射させ、波長可変光源１００Ｄ外に放射させる構成となっている。溝ＴＲを設けたことで、レーザ発振線幅が６００ｋＨｚから４００ｋＨｚに低減できた。
【０１３４】
図１９には、図１８におけるＤ−Ｄ線での矢視方断面を示している。図１９に示されるように、溝ＴＲは、電極４７、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６、ＩｎＰ上部クラッド層４３、ＩｎＰ電流ブロック層４４およびＩｎＰ下部クラッド層４１を貫通してＩｎＰ基板４０の主面を露出させるように設けられており、ＩｎＧａＡｓＰ活性層４５からの放射光（矢印で模式的に表示）を反射させることができる。なお、溝ＴＲは、ＭＭＩ出力導波路５に沿った部分では、ＩｎＧａＡｓＰ導波層４２（図２７）と平行して設けられている。
【０１３５】
なお、溝ＴＲは、任意のマスクパターンを用いたエッチング加工により形成することが可能である。
【０１３６】
また、図１９では、溝ＴＲが第１および第２のアーム部の間の領域に設けられた構成を示したが、溝ＴＲは第１および第２のアーム部より外側の領域に設けても良いし、第１および第２のアーム部の間の領域および外側の領域の両方に設けても良い。また、第１および第２のアーム部の一方だけに沿って溝ＴＲを設けた構成としても良い。
【０１３７】
＜変形例３＞
変形例２の波長可変光源１００Ｅでは、第１および第２のアーム部のそれぞれに沿って溝ＴＲを設けた構成を採ったが、図２０に示す波長可変光源１００Ｆの溝ＴＲ１のように、第１および第２のアーム部の間の中間部分に第１および第２のアーム部の延在領域全体に渡るように直線的に設けても良い。この場合も、第１および第２のアーム部からの平面方向への放射光を反射することができる。
【０１３８】
図２１には、図２０におけるＥ−Ｅ線での矢視方断面を示している。図２１に示されるように、溝ＴＲは、電極４７、ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層４６、ＩｎＰ上部クラッド層４３、ＩｎＰ電流ブロック層４４およびＩｎＰ下部クラッド層４１を貫通してＩｎＰ基板４０の主面を露出させるように設けられている。
【０１３９】
なお、溝ＴＲ１の幅はＳＯＡ２２および２３に接触しない程度の大きさ、すなわちＳＯＡ間の間隔ＳＤと同程度の大きさまで広げても良い。
【０１４０】
＜実施の形態５＞
以上説明した実施の形態１〜４では、ＤＦＢ−ＬＤを用いて波長可変光源を構成した例を示したが、ＤＢＲ−ＬＤを用いて波長可変光源を構成しても良い。ＤＦＢ−ＬＤを用いる場合には、異なる発振波長を有する複数のＤＦＢ−ＬＤを組み合わせると共に温度制御を行うことで波長可変を実現したが、ＤＢＲ−ＬＤを用いる場合には、単体のＤＢＲ−ＬＤに対して電流注入量を調整しＤＢＲ反射器の等価屈折率を制御することで、波長可変を実現する。
【０１４１】
図２２は、本発明の実施の形態５に係る波長可変光源３００の構成の一例を示す平面図である。実施の形態１の波長可変光源１００との違いは、ＤＦＢ−ＬＤアレイ２をＤＢＲ−ＬＤ５１とし、１２×２ＭＭＩ２１を１×２ＭＭＩ５２とした点であり、その他図１と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１４２】
波長可変光源３００において、ＤＢＲ−ＬＤ５１から出力された光は１×２ＭＭＩ５２で２分岐され、それぞれＳＯＡで増幅されて出力される。
【０１４３】
波長可変光源３００においても、波長可変光源１００と同様に、２本のＭＭＩ出力導波路５の入力端間隔ＭＤおよびＳＯＡ２２および２３の出力端間隔ｄよりＳＯＡ２２および２３の間隔ＳＤを大きくした構成を採ることで、ＳＯＡ間の間隔ＳＤが比較的広くなり、ＳＯＡ間での熱クロストークを抑制でき、低消費電力化が可能となる。
【０１４４】
＜変形例１＞
また、実施の形態２の波長可変光源２００と同様に、ＳＯＡを２段型としても良い。図２３は、ＳＯＡを２段型とした波長可変光源４００の構成の一例を示す平面図である。図２３に示すようにＳＯＡを２段型として、出力部を含むＳＯＡでは駆動電流密度を小さくすることで熱クロストークをさらに抑制でき、消費電力が低減されて低消費電力化が可能となる。
【０１４５】
＜変形例２＞
また、ＳＯＡの段数は２段に限定されるものではなく、図６に示した波長可変光源２００Ａのように３段型とすることで、ＳＯＡの出力端近傍とＭＭＩ出力導波路５近傍での熱クロストークが抑制され、消費電力の増加を抑えることが可能となる。
【０１４６】
＜波長可変光源モジュールへの適用例＞
図２４は、図１に示した実施の形態１に係る波長可変光源１００を、波長可変光源モジュール３５内の波長可変光源として適用した構成を示している。波長可変光源モジュール３５におけるその他の構成および動作は、図３０を用いて説明した波長可変光源モジュール９と同様であり、同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１４７】
図２４に示すように、波長可変光源モジュール３５は、出力ポートとして２本の光ファイバ１７を有している。波長可変光源１００から出射された光出力２５１および２５２（図１）は、結合光学系１６を介して２本の光ファイバ１７にそれぞれ結合し、送信用光出力７および受信用光出力１３として用いることができる。
【０１４８】
なお、図２４では出力ポートに２本の光ファイバを適用した例を示したが、１本の光ファイバ中に２つのコアを有する２芯ファイバを適用しても良い。そうすることで芯位置を調整する光ファイバとしては１本で済み、組み立て時間を縮小できる。２芯ファイバの先端は、損失なく２本に分岐され、送信用光出力および受信用光出力として取り出される。
【０１４９】
なお、以上の説明では、波長可変光源として図１の波長可変光源１００を適用した例を示したが、波長可変光源としては、図２、図５〜図８、図１４、１６、１８、２０、２２および２３に示した波長可変光源を適用しても良い。
【０１５０】
以上説明した波長可変光源モジュール３５によれば、波長可変光源１００からは２つの光出力が出射されて出力ポートに結合されるので、分岐損を有する偏波保持カプラが不要となりＳＯＡの駆動電流密度を低減でき、偏波保持カプラを設ける場合と比較して低消費電力化および省スペース化が可能となる。
【０１５１】
＜送受信装置への適用例＞
図２５は、図２４に示した波長可変光源モジュール３５を、送受信装置３７内の光源モジュールとして適用した構成を示している。
【０１５２】
図２５に示されるように送受信装置３７は、波長可変光源モジュール３５から出力された送信用光出力７は、変調器モジュール１０において送信データＴＤに基づいて変調された後、送信信号１１として外部に出力される。
【０１５３】
また、外部から受信した受信信号１２は、波長可変光源モジュール３５から出力された受信用光出力１３と共に受信モジュール１４に入力され、信号処理後に復調されて受信データＲＤとして受信モジュール１４から出力される。
【０１５４】
このように、波長可変光源モジュール３５を送受信用の光源モジュールとして兼用することができ、偏波保持カプラも不要なため、２つの波長可変光源モジュールを用いた送受信装置と比較して低消費電力化および省スペース化が可能となる。
【０１５５】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０１５６】
１  ＤＦＢ−ＬＤ、２  ＤＦＢ−ＬＤアレイ、２１  １２×２−ＭＭＩ、２２，２３，２２１，２２２，２２３，２３１，２３２，２３３、２４  ＳＯＡ接続導波路、２５１，２５２  光出力、６０，６１  吸収層、ＴＲ，ＴＲ１  溝。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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