(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単かつ精密に光振幅変調信号を生成することが可能な光デバイスを提供する。【解決手段】一つの入射光Ｌｉｎを複数に分岐し、複数に分岐されたそれぞれの光波を光変調部Ａ，Ｂで変調した後、一つの出射光Ｌｏｕｔに合波して出力する光デバイスにおいて、一つの入射光を複数に分岐する入射側光学系は、ビームスプリッタＢＳ１を用いる空間光学系で構成され、該光変調部Ａ，Ｂは、基板に形成された光導波路と該光導波路を伝搬する光波を変調する電極を備えたプレーナー型光回路で構成され、一つの出射光に合波する出射側光学系は、ビームスプリッタＢＳ２を用いる空間光学系で構成される。ビームスプリッタＢＳ１の透過パワー比が２分の１以外の値に設定されており、かつビームスプリッタＢＳ１の透過パワー比とビームスプリッタＢＳ２の透過パワー比との和が１となるように設定されている。【選択図】図３
2016012036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの入射光を複数に分岐し、複数に分岐されたそれぞれの光波を光変調部で変調した後、一つの出射光に合波して出力する光デバイスにおいて、
前記一つの入射光を複数に分岐する入射側光学系は、ビームスプリッタ（Ｘ）を用いる空間光学系で構成され、
該光変調部は、基板に形成された光導波路と該光導波路を伝搬する光波を変調する電極で構成され、
前記一つの出射光に合波する出射側光学系は、該ビームスプリッタ（Ｘ）により複数に分岐された光波を１つに合波するビームスプリッタ（Ｙ）を用いる空間光学系で構成され、
該ビームスプリッタ（Ｘ）の透過パワー比が２分の１以外の値に設定されており、かつ該ビームスプリッタ（Ｘ）の透過パワー比と該ビームスプリッタ（Ｙ）の透過パワー比との和が１となるように設定されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光デバイスにおいて、該ビームスプリッタ（Ｘ）で分岐した各光波に対し、該ビームスプリッタ（Ｘ）から各光変調部で変調を開始する位置までの光路長が、同じになるように設定されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光デバイスにおいて、該ビームスプリッタ（Ｘ）で分岐した各光波に対し、各光変調部で変調が終了する位置から該ビームスプリッタ（Ｙ）までの光路長が、同じになるように設定されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光デバイスにおいて、該入射側光学系と該出射側光学系で分岐した光波が合波するまでの間で、該ビームスプリッタを透過する回数、並びに該ビームスプリッタで反射する回数は、光波毎に、各々同じ回数となるように設定されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光デバイスにおいて、
該入射側光学系と該出射側光学系は、各々、少なくとも２つ以上のビームスプリッタを備え、
該入射側光学系では、ｎ番目のビームスプリッタＸｎで分岐した光波の一方をｎ＋１番目のビームスプリッタＸｎ＋１で分岐するように構成され（ｎは１から始まる自然数）、
該出射側光学系では、該ビームスプリッタＸｎ＋１で分岐した光波を合波するビームスプリッタＹｎ＋１と、該ビームスプリッタＸｎで分岐した光波を合波するビームスプリッタＹｎとを備え、
該ビームスプリッタＸｎ及び該ビームスプリッタＸｎ＋１の各透過パワー比が２分の１以外の値に設定されており、かつ該ビームスプリッタＸｎの透過パワー比と該ビームスプリッタＹｎの透過パワー比との和と、該ビームスプリッタＸｎ＋１の透過パワー比と該ビームスプリッタＹｎ＋１の透過パワー比との和とが、各々、１となるように設定されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の光デバイスにおいて、該入射側光学系又は該出射側光学系に配置されたビームスプリッタの中で、光波の一部を透過させ、該光波を受光手段で検出するよう構成されていることを特徴とする光デバイス。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の光デバイスにおいて、該光変調部の光導波路の少なくとも一部には、マッハツェンダー型光導波路が形成されていることを特徴とする光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスに関し、特に一つの入射光を複数に分岐し、複数に分岐されたそれぞれの光波を光変調部で変調した後、一つの出射光に合波して出力する光振幅変調器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多値変調方式の変調器として、直交振幅変調（ＱＡＭ：quadrature amplitude modulation）信号や振幅偏移変調（ＡＳＫ：amplitude shift keying）信号を出力する光変調器が提案されている。ＱＡＭ変調では、変調信号に電気多値振幅信号を使用する場合と、特許文献１に示すように、異なる振幅の光を合波させる場合がある。
異なる振幅の光を合波させる光振幅変調の場合、光振幅ずれは光信号品質に大きく影響するため、精密に光振幅を調整することが必要になる。
【０００３】
異なる振幅の光波を生成するには、従来、図１に示すように、分岐導波路２にて分岐された光波（Ｌ１，Ｌ２）の強度比が、１対１とならない非対称分岐導波路を用いる方法や、図２に示すように、光アッテネータ（ＡＴ１，ＡＴ２）を光導波路４の一部に配置する方法が用いられてきた。なお、図１及び２において符号Ａ及びＢは、図示していないが、導波路を伝搬する光を外部からの電気信号で変調する光変調部である。
【０００４】
非対称分岐導波路を用いる場合は、光導波路設計の難易度が高く、さらに、製造条件の最適値からのずれに対するトレランスが狭い、所望の波長域において安定した光強度比を実現することが容易ではない、などの問題を有する。
また、光アッテネータを用いる場合には、光を減衰させたために、光波Ｌ１よりＬ３の光量が、また、光波Ｌ２よりＬ４の光量が減り、原理的な光損失が増加してしまう、という問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０３５０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した問題を解決し、簡単かつ精密に光振幅変調信号を生成することが可能な光デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る光デバイスは、以下のような技術的特徴を有する。
（１）  一つの入射光を複数に分岐し、複数に分岐されたそれぞれの光波を光変調部で変調した後、一つの出射光に合波して出力する光デバイスにおいて、前記一つの入射光を複数に分岐する入射側光学系は、ビームスプリッタ（Ｘ）を用いる空間光学系で構成され、該光変調部は、基板に形成された光導波路と該光導波路を伝搬する光波を変調する電極で構成され、前記一つの出射光に合波する出射側光学系は、該ビームスプリッタ（Ｘ）により複数に分岐された光波を１つに合波するビームスプリッタ（Ｙ）を用いる空間光学系で構成され、該ビームスプリッタ（Ｘ）の透過パワー比が２分の１以外の値に設定されており、かつ該ビームスプリッタ（Ｘ）の透過パワー比と該ビームスプリッタ（Ｙ）の透過パワー比との和が１となるように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
（２）  上記（１）に記載の光デバイスにおいて、該ビームスプリッタ（Ｘ）で分岐した各光波に対し、該ビームスプリッタ（Ｘ）から各光変調部で変調を開始する位置までの光路長が、同じになるように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
（３）  上記（１）又は（２）に記載の光デバイスにおいて、該ビームスプリッタ（Ｘ）で分岐した各光波に対し、各光変調部で変調が終了する位置から該ビームスプリッタ（Ｙ）までの光路長が、同じになるように設定されていることを特徴とする。
【００１０】
（４）  上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光デバイスにおいて、該入射側光学系と該出射側光学系で分岐した光波が合波するまでの間で、該ビームスプリッタを透過する回数、並びに該ビームスプリッタで反射する回数は、光波毎に、各々同じ回数となるように設定されていることを特徴とする。
【００１１】
（５）  上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光デバイスにおいて、該入射側光学系と該出射側光学系は、各々、少なくとも２つ以上のビームスプリッタを備え、該入射側光学系では、ｎ番目のビームスプリッタＸｎで分岐した光波の一方をｎ＋１番目のビームスプリッタＸｎ＋１で分岐するように構成され（ｎは１から始まる自然数）、該出射側光学系では、該ビームスプリッタＸｎ＋１で分岐した光波を合波するビームスプリッタＹｎ＋１と、該ビームスプリッタＸｎで分岐した光波を合波するビームスプリッタＹｎとを備え、該ビームスプリッタＸｎ及び該ビームスプリッタＸｎ＋１の各透過パワー比が２分の１以外の値に設定されており、かつ該ビームスプリッタＸｎの透過パワー比と該ビームスプリッタＹｎの透過パワー比との和と、該ビームスプリッタＸｎ＋１の透過パワー比と該ビームスプリッタＹｎ＋１の透過パワー比との和とが、各々、１となるように設定されていることを特徴とする。
【００１２】
（６）  上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の光デバイスにおいて、該入射側光学系又は該出射側光学系に配置されたビームスプリッタの中で、光波の一部を透過させ、該光波を受光手段で検出するよう構成されていることを特徴とする。
【００１３】
（７）  上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の光デバイスにおいて、該光変調器の光導波路の少なくとも一部には、マッハツェンダー型光導波路が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、一つの入射光を複数に分岐し、複数に分岐されたそれぞれの光波を光変調部で変調した後、一つの出射光に合波して出力する光デバイスにおいて、前記一つの入射光を複数に分岐する入射側光学系は、ビームスプリッタ（Ｘ）を用いる空間光学系で構成され、該光変調部は、基板に形成された光導波路と該光導波路を伝搬する光波を変調する電極で構成され、前記一つの出射光に合波する出射側光学系は、該ビームスプリッタ（Ｘ）により複数に分岐された光波を１つに合波するビームスプリッタ（Ｙ）を用いる空間光学系で構成され、該ビームスプリッタ（Ｘ）の透過パワー比が２分の１以外の値に設定されており、かつ該ビームスプリッタ（Ｘ）の透過パワー比と該ビームスプリッタ（Ｙ）の透過パワー比との和が１となるように設定されているため、異なる光パワーを有する変調信号を合波させる場合において、光損失が原理的にゼロとなり、簡単かつ精密に光振幅変調信号を生成することが可能な光デバイスを提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の非対称分岐導波路を用いる例を説明する図である。
【図２】従来の光アッテネータを用いる例を説明する図である。
【図３】本発明の光デバイスの第１実施例を説明する図である。
【図４】本発明の光デバイスに用いられる光変調部の例を説明する図である。
【図５】本発明の光デバイスの第２実施例を説明する図である。
【図６】本発明の光デバイスの第３実施例を説明する図である。
【図７】本発明の光デバイスの第４実施例を説明する図である。
【図８】本発明の光デバイスの第５実施例を説明する図である。
【図９】本発明の光デバイスの第６実施例を説明する図である。
【図１０】本発明の光デバイスの第７実施例を説明する図である。
【図１１】本発明の光デバイスの第８実施例を説明する図である。
【図１２】本発明の光デバイスを１６ＱＡＭ構成もしくは４ＡＳＫ構成に用いた例を説明する図である。
【図１３】本発明の光デバイスを６４ＱＡＭ構成もしくは８ＡＳＫ構成に用いた例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の光デバイスについて、以下に実施例を用いて詳細に説明する。
本発明の光デバイスは、図３に示すように、一つの入射光Ｌｉｎを複数に分岐し、複数に分岐されたそれぞれの光波を光変調部（Ａ，Ｂ）で変調した後、一つの出射光Ｌｏｕｔに合波して出力する光デバイスにおいて、前記一つの入射光を複数に分岐する入射側光学系は、ビームスプリッタ［Ｘ］（ＢＳ１）を用いる空間光学系で構成され、該光変調部（Ａ，Ｂ）は、基板に形成された光導波路と該光導波路を伝搬する光波を変調する電極で構成され、前記一つの出射光に合波する出射側光学系は、該ビームスプリッタ［Ｘ］（ＢＳ１）により複数に分岐された光波を１つに合波するビームスプリッタ［Ｙ］（ＢＳ２）を用いる空間光学系で構成され、該ビームスプリッタ［Ｘ］の透過パワー比（ａ／（ａ＋ｂ））が２分の１以外の値に設定されており、かつ該ビームスプリッタ［Ｘ］の透過パワー比と該ビームスプリッタ［Ｙ］の透過パワー比（ｂ／（ａ＋ｂ））との和が１となるように設定されていることを特徴とする。ここで、ａおよびｂはビームスプリッタにて分岐させる光変調部Ａの変調成分と光変調部Ｂの変調成分の光パワー比を示しており、以下の式による。
（光変調部Ａの変調成分の透過最大光パワー）：（光変調部Ｂの変調成分の透過最大光パワー）＝ａ２：ｂ２
【００１７】
ここで、光変調部Ａにおける光損失と光変調部Ｂにおける光損失に差がある場合を考える。光変調部Ｂにて、光変調部Ａと比較して、光パワーがα２倍に減衰（増幅）されるとする。前述した合波させる変調成分の透過パワー比を得るためには、ｂを以下のように補正すればよい。
ｂ’→ｂ／α
ビームスプリッタは、例えば、誘電体多層膜が用いられる。誘電体多層膜は、複数の層で形成された各層の膜厚や屈折率および積層数を設計することによって所望の透過パワー比を得ることが可能である。一例として、誘電体多層膜の材料をＳｉＯ２膜とＴａ２Ｏ５とし、交互に積層し、多層化する場合、両材料とも、精度良く容易に膜厚および膜質を制御する成膜装置および製造条件を見出すことができるため、透過パワー比は、簡単かつ精密に調整する事ができる。そのため、設計上、光変調部Ａと光変調部Ｂの光損失差が見込まれている場合でも、干渉した後の出射光の光損失を最小限に抑える事が可能である。また、誘電体多層膜の吸収による光損失はわずかなため、誘電体多層膜を用いたビームスプリッタの光損失は、非常に小さい。また、誘電体多層膜を用いたビームスプリッタの反射特性及び透過特性の波長依存性は、前述の非対称分岐導波路等と比較して小さい。
【００１８】
図３に示す構成により、光分岐・光合波をビームスプリッタ、特に透過パワー比が２分の１にならない、分岐比が非対称なビームスプリッタを用いた空間光学系で構成することで、光損失が原理的にゼロとなり、低光損失な光振幅変調信号を生成することが可能な光デバイスを提供することできる。また、合波する光路の光損失差を簡単かつ精密に補償することが可能になる。
【００１９】
本発明の光デバイスに用いる光変調部としては、図４に示すように、ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムなどの電気光学効果を有する基板１に、マッハツェンダー型光導波路５、（２０〜２３）を形成し、マッハツェンダー型光導波路を伝播する光波を変調する電極３（３１，３２）が形成されている。
【００２０】
マッハツェンダー型光導波路に用いられる光導波路は、Ｔｉなどを用いた熱拡散法やプロトン交換法などで基板表面に形成することができる。また、基板をエッチングしたり、光導波路の両側に溝を形成するなど、基板に光導波路に対応する部分を凸状としたリッジ形状を光導波路として、利用することも可能である。
【００２１】
図４（ａ）は、一つのマッハツェンダー型光導波路５を示している。図４（ｂ）では、一つのメイン・マッハツェンダー型光導波路２１の分岐導波路２０の後段にある２つの光導波路のそれぞれに、サブ・マッハツェンダー型光導波路（２２，２３）を組み込んだネスト型のマッハツェンダー型光導波路を示している。本発明の光デバイスに用いられる光導波路の主面構造は、これらに限られるものではない。なお、図３に示した光変調部ＡとＢは、変調信号によっては、必ずしも同じ構造でなくてもよく、例えば、光変調部Ａは図４（ａ）で、光変調部Ｂは図４（ｂ）としてもよい。
【００２２】
基板１上には、信号電極３（３１，３２）や接地電極などで構成される電極が形成される。図４では、信号電極のみを例示している。このような電極は、Ｔｉ・Ａｕ膜のフォトリソグラフィーによるエッチング方法及び金メッキ方法などにより形成することが可能である。さらに、必要に応じて光導波路形成後の基板表面に誘電体ＳｉＯ２等のバッファ層を設け、電極を形成することも可能である。また、基板などを薄く加工してもよい。
【００２３】
図４では、光変調部を一つの基板１で形成する例を示したが、例えば、電界を印加する光導波路を電気光学効果を有する材料で形成し、光分岐部などそれ以外の光導波路については、コアとクラッドの屈折率差を大きくすることができ、曲部の放射損失を少なくすることができる石英や半導体等の材料を用いて構成するなど、複数の異なる材料の基板に形成された光導波路を接合して、一つの光変調部とすることも可能である。
【００２４】
本発明の光デバイスでは、図３に示すように、２つのビームスプリッタ（ＢＳ１，ＢＳ２）と２つのミラー（全反射ミラー）（Ｍ１，Ｍ２）で構成している。このように、入射側光学系と出射側光学系で、分岐した光波が合波するまでの間で、分岐した光波が、ビームスプリッタを透過する回数（図３では各１回）、並びに該ビームスプリッタで反射する回数（図３では各１回）は、各々同じ回数となるように設定されている。このように設定することで、例えば、ビームスプリッタの反射特性及び透過特性の波長依存性を持つ場合においても、ある波長でビームスプリッタの透過パワーが大きくなる場合、反射パワーは逆に小さくなるため、分岐した光路においてビームスプリッタを透過する回数と反射する回数をそれぞれ等しくすることで、対となるビームスプリッタ全体としては、反射特性及び透過特性の波長依存性を平坦化することが可能となる。
【００２５】
図５乃至図８は、ビームスプリッタ［Ｘ］（ＢＳ１）で分岐した各光波に対し、ビームスプリッタ［Ｘ］から各光変調部（Ａ，Ｂ）で変調を開始する位置までの光路長（屈折率変化も含めた実質的な光路長）が、同じになるように設定されている実施例を示している。また、これらにおいては、分岐されたそれぞれの光波に対し、各光変調部で変調が終了する位置からビームスプリッタ［Ｙ］（ＢＳ２）までの光路長が、同じになるように設定することも可能である。このように、光路長を設定することで、各光変調部に印加する変調信号のタイミングを調整するために必要となる複雑な構成を省略することができ、安価で、該変調信号のタイミングのずれによるジッタが抑えられた高性能な光デバイスを提供することができる。
【００２６】
図５の実施例では、ビームスプリッタＢＳ１で分岐した一方の光波に関し、ビームスプリッタＢＳ１で分岐してから反射ミラーＭ１，Ｍ２で反射し、そして光変調部Ａに入射するまでの光路長と、ビームスプリッタＢＳ１で分岐してから反射ミラーＭ４で反射し、そして光変調部Ｂに入射するまでの光路長とが同じになるように設定されている。
【００２７】
また、図５では、光変調部Ａを出射し、反射ミラーＭ３で反射し、そしてビームスプリッタＢＳ２の透過・反射面に到達するまでの光路長と、光変調部Ｂを出射し、反射ミラーＭ５，Ｍ６で反射し、そしてビームスプリッタＢＳ２の透過・反射面に到達するまでの光路長とを同じに設定している。
【００２８】
また、図５の実施例では、図３の実施例と同様に、分岐されたそれぞれの光波について、ビームスプリッタを透過する回数（各１回）や、ビームスプリッタで反射する回数（各１回）が、同じ回数になるように設定されている。
【００２９】
光路長の調整方法については、図５に示した、複数の反射ミラーを使用する方法以外に、図６の光変調部（Ａ，Ｂ）の位置を調整する方法、図７の高屈折率を有する光学的に透明な材料を用いた遅延手段（Ｄ）を分岐された光波の光路上に配置する方法などをもちいることができる。なお、光路調整により光路ごとに光損失差が生じた場合には、上述の変調部のロス差と同じ考え方で、調整する事も出来る。
【００３０】
さらに、図８に示すように、光変調部Ａ及びＢでは、電極（３３，３４）に電圧を印加することにより生じた電界が作用する作用部（位置ａ１から位置ａ２までの領域，位置ｂ１から位置ｂ２までの領域）の位置が互いに異なっている。このように、ビームスプリッタＢＳ１から各光変調部における各作用部の開始位置（ａ１，ｂ１）までの光路長を、同じにしている。また、作用部の終了位置（ａ２，ｂ２）から、ビームスプリッタＢＳ２までの光路長を同じにすることも可能である。
【００３１】
図９では、２つの光波を合波する出射側光学系に配置されたビームスプリッタにおいて発生したオン光（Ｌｏｕｔ）とオフ光のうち、該オフ光を受光手段（ＰＤ）で検出するよう構成されている。具体的には、図９において、光変調部Ａを通過した光波と光変調部Ｂを通過した光波とのビームスプリッタＢＳ２における干渉により、２つの光波の光位相の状態によっては出射光Ｌｏｕｔの直交方向にオフ光が得られる。これをＰＤ等で検出する事で、光変調部に印加する電圧の制御へフィードバックすることを可能にする。
【００３２】
図１０に示すように、反射ミラーの代わりにビームスプリッタ（ＢＳ３，ＢＳ４）を用いることも可能である。これらのビームスプリッタを透過する透過パワー比は、光デバイスの変調特性等に影響を及ぼさない程度に低くする必要がある。また、光波の光損失を同程度にするため、ビームスプリッタの透過パワー比（β）を同じすることが好ましい。ＢＳ３，ＢＳ４それぞれの透過光の出力比をＰＤ等で検出する事で、ＢＳ１における波長特性による透過パワー比変化をモニタし、電気信号振幅の制御へフィードバックすることを可能にする。
【００３３】
上記の実施例では、２つの光変調部を用いた例を示したが、本発明の光デバイスは、これに限らず、図１１のように、３つ以上の光変調部を使用するものについても、同様に適用することが可能である。
【００３４】
図１１の実施例では、入射側光学系と出射側光学系は、各々、２つのビームスプリッタ（入射側光学系ではＢＳ１とＢＳ２，出射側光学系ではＢＳ３とＢＳ４）を備え、該入射側光学系では、ｎ番目のビームスプリッタＸｎ（１番目のビームスプリッタＢＳ１）で分岐した光波の一方をｎ＋１番目のビームスプリッタＸｎ＋１（２番目のビームスプリッタＢＳ２）で分岐するように構成され（ｎは１から始まる自然数）、該出射側光学系では、該ビームスプリッタＸｎ＋１（２番目のビームスプリッタＢＳ２）で分岐した光波を合波するビームスプリッタＹｎ＋１（ビームスプリッタＢＳ３）と、該ビームスプリッタＸｎ（１番目のビームスプリッタＢＳ１）で分岐した光波を合波するビームスプリッタＹｎ（ビームスプリッタＢＳ４）とを備え、該ビームスプリッタＸｎ及び該ビームスプリッタＸｎ＋１の各透過パワー比が２分の１以外の値に設定されており、かつ該ビームスプリッタＸｎ（ビームスプリッタＢＳ１）の透過パワー比（ａ／（ａ＋ｂ＋ｃ））と該ビームスプリッタＹｎ（ビームスプリッタＢＳ４）の透過パワー比（（ｂ＋ｃ）／（ａ＋ｂ＋ｃ））との和と、該ビームスプリッタＸｎ＋１（ビームスプリッタＢＳ２）の透過パワー比（ｂ／（ｂ＋ｃ））と該ビームスプリッタＹｎ＋１の透過パワー比（ｃ／（ｂ＋ｃ））との和とが、各々、１となるように設定されている。
【００３５】
本発明の光デバイスをＱＡＭ変調に用いた場合の例を、図１２及び図１３に示す。図１２は、１６ＱＡＭ変調の例であり、ビームスプリッタＢＳ１の透過パワー比を２／３、ビームスプリッタＢＳ２の透過パワー比を１／３に設定している。光変調部Ａ及びＢには、図４（ｂ）で示すようなネスト型のマッハツェンダー型光導波路が形成されている。それぞれのネスト型のマッハツェンダー型光導波路にてＱＰＳＫ変調信号を生成し、ビームスプリッタＢＳ２にて、光変調部Ａにて変調された光パワーと光変調部Ｂにて変調された光パワーが４：１の比率で合波し、１６ＱＡＭ変調が得られる。
電気信号が２値ではなく、４値以上の多値信号を入力して多値信号を得る場合、電気信号の多値度で合わせて、分岐比を設定することで、１６ＱＡＭ以上の多値信号を得ることができる。
【００３６】
図１３は、６４ＱＡＭ変調の例である。ビームスプリッタＢＳ１の透過パワー比を４／７、ビームスプリッタＢＳ２の透過パワー比を２／３、ビームスプリッタＢＳ３の透過パワー比を１／３、そしてビームスプリッタＢＳ４の透過パワー比を３／７に設定している。光変調部Ａ，Ｂ及びＣには、図４（ｂ）で示すようなネスト型のマッハツェンダー型光導波路が形成されている。それぞれのネスト型のマッハツェンダー型光導波路にてＱＰＳＫ変調信号を生成し、ビームスプリッタＢＳ４にて、光変調部Ａにて変調された光パワーと光変調部Ｂにて変調された光パワーと光変調部Ｃにて変調された光パワーが１６：４：１の比率で合波し、６４ＱＡＭ変調が得られる。
【００３７】
また、図１２および図１３において、光変調部Ａ、Ｂ及びＣに、図４（ａ）で示すようなマッハツェンダー型光導波路を形成する事で、ＡＳＫ変調に用いる事が可能である。図１２を用いて、４ＡＳＫ変調の例を示す。ビームスプリッタＢＳ１の透過パワー比を２／３、ビームスプリッタＢＳ２の透過パワー比を１／３に設定している。光変調部Ａ及びＢには、図４（ａ）で示すようなマッハツェンダー型光導波路が形成されている。それぞれのマッハツェンダー型光導波路にてＢＰＳＫ変調信号を生成し、ビームスプリッタＢＳ２にて、光変調部Ａにて変調された光パワーと光変調部Ｂにて変調された光パワーが４：１の比率で合波し、４ＡＳＫ変調が得られる。
電気信号が２値ではなく、４値以上の多値信号を入力して多値信号を得る場合、電気信号の多値度に合わせて、分岐比を設定することで、４ＡＳＫ以上の多値信号を得ることができる。
【００３８】
図１３を用いて、８ＡＳＫ変調の例を示す。ビームスプリッタＢＳ１の透過パワー比を４／７、ビームスプリッタＢＳ２の透過パワー比を２／３、ビームスプリッタＢＳ３の透過パワー比を１／３、そしてビームスプリッタＢＳ４の透過パワー比を３／７に設定している。光変調部Ａ，Ｂ及びＣには、図４（ａ）で示すようなマッハツェンダー型光導波路が形成されている。それぞれのマッハツェンダー型光導波路にてＢＰＳＫ変調信号を生成し、ビームスプリッタＢＳ４にて、光変調部Ａにて変調された光パワーと光変調部Ｂにて変調された光パワーと光変調部Ｃにて変調された光パワーが１６：４：１の比率で合波し、８ＡＳＫ変調が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明によれば、異なる光パワーを有する変調信号を合波させる場合でも、光損失を原理的にゼロとすることが可能であり、簡単かつ精密に光振幅変調信号を生成することが可能な光デバイスを提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
Ａ〜Ｃ  光変調部
ＡＴ１〜ＡＴ２  光アッテネータ
ＢＳ１〜ＢＳ４  ビームスプリッタ
Ｍ１〜Ｍ６  反射ミラー
ＰＤ  受光素子
１  基板
２，２０  分岐導波路
３  電極
４，２１,２２  光導波路
５，２２，２３  マッハツェンダー型光導波路
【図１】
2016012036.tif 000003
【図２】
2016012036.tif 000004
【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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