(57)【要約】【課題】本発明は、従来構成と比較して光軸の調整回数を少なくし、且つ不要な光学レンズを削減することで、小型・安価なＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器を実現するための偏波合波器及びそれを用いた光送信器を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の偏波合波器は、第１及び第２の受光素子と、互いに直交する略直線偏光である第１及び第２の偏光を含む第１及び第２の光が入射され、第１の光の第１の偏光を透過して第１の受光素子に出力し、第２の光の第２の偏光の光路を変更して第２の受光素子に出力する偏波分離部であって、第１の光の第２の偏光の光路を変更し、第２の光の第１の偏光を透過することによって、第１の光の第２の偏光と第２の光の第１の偏光とを合波して出力する偏波分離部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2016045256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の受光素子と、
第２の受光素子と、
互いに直交する略直線偏光である第１の偏光及び第２の偏光を含む第１の光及び第２の光が入射され、前記第１の光の第１の偏光を透過して前記第１の受光素子に出力し、前記第２の光の第２の偏光の光路を変更して前記第２の受光素子に出力する偏波分離部であって、前記第１の光の第２の偏光の光路を変更し、前記第２の光の第１の偏光を透過することによって、前記第１の光の第２の偏光と前記第２の光の第１の偏光とを合波して出力する偏波分離部と、
を備えたことを特徴とする偏波合波器。
【請求項２】
前記偏波分離部は、
前記第１の光が入射されて、前記第１の光の第１の偏光を透過して出力し、前記第１の光の第２の偏光の光路を変更して出力する第１の偏波分離カプラと、
前記第２の光と前記第１の偏波分離カプラから出力された前記第１の光の第２の偏光が入射されて、前記第２の光の第２の偏光の光路と前記第１の偏波分離カプラから出力された前記第１の光の第２の偏光の光路とを変更して出力し、前記第２の光の第１の偏光を透過して出力する第２の偏波分離カプラと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の偏波合波器。
【請求項３】
前記第１の受光素子は、前記第１の偏波分離カプラにおける前記第１の光の第１の偏光の出力端面に搭載され、
前記第２の受光素子は、前記第２の偏波分離カプラにおける前記第２の光の第２の偏光の出力端面に搭載されていることを特徴とする請求項２に記載の偏波合波器。
【請求項４】
前記第１の偏波分離カプラ及び前記第２の偏波分離カプラは、互いに連結されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の偏波合波器。
【請求項５】
前記第１の偏波分離カプラの前記第１の光の入力端面又は前記第２の偏波分離カプラの前記第２の光の入力端面に設けられた半波長板をさらに備えたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の偏波合波器。
【請求項６】
前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が、それぞれ高周波配線基板上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の偏波合波器。
【請求項７】
前記第１の受光素子の受光面は、前記第１の受光素子に入力する前記第１の光の第１の偏光の光軸に対して８０°以上９０°未満の角度に傾けられており、
前記第２の受光素子の受光面は、前記第２の受光素子に入力する前記第２の光の第２の偏光の光軸に対して８０°以上９０°未満の角度に傾けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の偏波合波器。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の偏波合波器と、
光変調器であって、
第１のＩチャネル光及び第１のＱチャネル光を出力する第１のＩＱ変調部と、
第２のＩチャネル光及び第２のＱチャネル光を出力する第２のＩＱ変調部と、
前記第１のＩＱ変調部から出力された前記第１のＩチャネル光及び前記第１のＱチャネル光を合波して前記第１の光を出力する２入力１出力の第１の合波部と、
前記第２のＩＱ変調部から出力された前記第２のＩチャネル光及び前記第２のＱチャネル光を合波して前記第２の光を出力する２入力１出力の第２の合波部と、
を含む光変調器と、
前記第１の合波部から出力された前記第１の光をコリメートして前記偏波合波器に出力する第１の光学レンズと、
前記第２の合波部から出力された前記第２の光をコリメートして前記偏波合波器に出力する第２の光学レンズと、
を備えたことを特徴とする光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏波合波器及びそれを用いた光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットとブロードバンドサービスの普及により、急増するデータトラフィックを収容する光ネットワークの大容量化・経済化がこれまで以上に求められている。大容量かつ長距離伝送を行うためには、光雑音耐性を維持しつつ光の周波数利用効率を上げることが重要な課題となる。このような方法として、光の波としての位相情報を利用するＤＰＳＫ（Differential Phase Shift Keying）やＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）、さらには光の偏波及び強度情報を利用したＰＤＭ−ＱＰＳＫ（Polarization Division Multiplexed-QPSK）、ＰＤＭ−１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）といった多値変調方式が提案されている。
【０００３】
多値光変調素子の代表的な構成例としては、ＩＱ変調器およびＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器が挙げられる。ＩＱ変調器は直交変調器とも呼ばれ、位相が直交する光電界成分（Ｉチャネル、Ｑチャネル）を独立して生成可能な変調器である。より具体的には、ＩＱ変調器は、マッハツェンダ（ＭＺ：Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）変調器を並列接続した特殊な構成をとる。ＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器は、偏波直交多重多値デジタル信号の変調方式で、互いに直交するそれぞれの偏波に対して、変調された４つの光位相（０°、９０°、１８０°、２７０°）に、それぞれ２ビットのデータを割り当てることができる。
【０００４】
図１（ａ）にＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器の従来例を示す。図１（ａ）には、２つのＩＱ変調器１１及び１２を含むＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器１０と、光学レンズ２１〜２４と、２連の偏波ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３０と、ＩＱ変調器１１及び１２からそれぞれ出力された偏波光を制御モニタする受光素子４１及び４２と、バルクの半波長板５０と、を備えたＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器１が示されている。２つのＩＱ変調器１１及び１２は、Ｉチャネル用ＭＺ変調器１３及びＱチャネル用ＭＺ変調器１４が並列に集積され、Ｉチャネル用ＭＺ変調器１３及びＱチャネル用ＭＺ変調器１４の出力側に調整用電極１５が集積されている。
【０００５】
ＩＱ変調器１１から出力された光のうちの主信号は光学レンズ２２及び半波長板５０を介してＰＢＳ３０に入射し、主信号の逆相成分のモニタ光は光学レンズ２１を介して受光素子４１に入力される。ＩＱ変調器１２から出力された光のうちの主信号は光学レンズ２３を介してＰＢＳ３０に入射し、主信号の逆相成分のモニタ光は光学レンズ２４を介して受光素子４２に入力される。
【０００６】
図１（ｂ）にＭＺ変調器の構成を示す。図１（ｂ）には、入力用導波路６１と、入力用導波路６１を伝搬する光を２本のアーム導波路６２に分岐するための１入力２出力の分波器６３と、アーム導波路２を伝搬する光を合波するための２入力１出力の合波器６４と、出力導波路６５と、２本のアーム導波路６２にそれぞれ設けられた変調用電極６６とを含むＭＺ変調器が示されている。ＭＺ変調器は通常、差動信号（２つの変調用電極６の一方に「１」信号を印加した場合、他方には「０」信号を印加する）で動作をする。２本のアーム導波路６２を伝搬する光が合波器６４によって合波され、光の位相がそろっていれば強め合い、位相が反転していれば弱め合うことで、ＭＺ変調器は光変調器として動作する。
【０００７】
図１（ｃ）にＭＺ変調器の別の構成を示す。図１（ｃ）に示すＭＺ変調器では、２入力１出力の合波器６４でなく２入力２出力の合波器６７を用いている。２入力２出力の合波器６７を用いることで、主信号を導波する出力用導波路６９で光が強め合う場合、他方の出力用導波路では弱め合うことになる。つまり、他方の出力用導波路で主信号の逆相成分が得られることになり、この他方の出力用導波路を、信号光をモニタするためのモニタ用導波路６８として用いることができる（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
図１（ａ）に示されるＩＱ変調器１１及び１２は、２つのＭＺ変調器を合波器と分波器で結合したものである。言い換えると、ＭＺ変調器（子ＭＺとも言う）をアーム導波路とする大きなＭＺ変調器（親ＭＺとも言う）とみることができる。つまり、親ＭＺの合波器を２入力２出力の合波器にすることで、主信号と主信号の逆相成分のモニタ光とを得ることができる。このモニタ光は、主にＩＱ変調における位相の直交性を制御するために用いられている。通常、モニタ光は、ＭＺ光干渉によって生じた主信号の逆相成分を２×２のマルチモードカプラ及び光導波路を介して素子端面から取り出すことによって取り出される。この逆相成分を用いることで、原理的な光の過剰損失を増加させることなく光信号をモニタすることができる。
【０００９】
２つのＩＱ変調器１１及び１２からの出力光は、光学レンズ２１乃至２４によってそれぞれ集光（もしくはコリメート光に変換）される。入力光の偏光面をＴＥ直線偏光とすると、出力光（主信号）はいずれもＴＥ偏光となる。ＩＱ変調器１１及び１２からの２つの主信号のうちの一方を半波長板５０（λ／２波長板）に通すと、ＴＥ偏光はＴＭ偏光に変換される。入力光がＴＭ偏光の場合は、半波長板５０により、ＴＭ偏光がＴＥ偏光に変換される。
【００１０】
図１（ｄ）は、ＰＢＳの構成を例示する。図１（ｄ）に示されるように、ＰＢＳは、例えば４５°直角プリズムの斜面に誘電体偏光膜をコーティングして接着したキューブ状ものであり、ＴＥ偏光を直進させるとともに、ＴＭ偏光の進行方向を９０°曲げる機能を有する。図１（ｄ）に示すＰＢＳを、図１（ａ）に示すように２つ組み合わせて「２連のＰＢＳ」３０とすることで、２つの主信号を偏波多重合成することができる。このように偏波多重合成されて生成された信号がＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器の出力信号となる。
【００１１】
上記のような従来の構成では、変調素子から受光素子及びＰＢＳに光を集光させる光学レンズは少なくとも３個ないし４個用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平１１−４４８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図１（ａ）に示すような従来構成では、２つのＩＱ変調器１１及び１２が４つの出力光（２つの主信号と２つのモニタ光）を出射し、そのうち２つの主信号をＰＢＳ３０に出力し、２つのモニタ光を受光素子４１及び４２に出力する。そのため、２つの主信号と２つのモニタ光についてそれぞれ光軸の調整をしなければならず、光軸の調整は必ずしも容易ではないことから、ＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器の作製が困難であるという問題があった。また、従来構成では、光学レンズ２０は少なくとも３個ないしは４個以上必要となり、実装コスト・実装面積の増大が懸念される。
【００１４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、従来構成と比較して光軸の調整回数を少なくし、且つ不要な光学レンズを削減することで、小型・安価なＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器を実現するための偏波合波器及びそれを用いた光送信器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】
【００１５】
従来、ＩＱ変調器を構成していたＭＺ変調器に代わり、偏波変調器を用いてＩＱ変調することで、変調信号光とその逆相光との偏光状態が直交する性質を応用することとした。すなわち、従来構成のようにＩチャネル導波路とＱチャネル導波路との合波部として２入力２出力の合波部を用いてモニタ用導波路を設けずに、本発明では、２入力１出力の合波部を用いて主信号用導波路のみにＩＱ変調光を出力し、後段に偏波分離素子を設けることで逆相信号光をモニタ信号として受信することを可能としている。
【００１６】
そこで、請求項１に記載の偏波合波器は、第１の受光素子と、第２の受光素子と、互いに直交する略直線偏光である第１の偏光及び第２の偏光を含む第１の光及び第２の光が入射され、前記第１の光の第１の偏光を透過して前記第１の受光素子に出力し、前記第２の光の第２の偏光の光路を変更して前記第２の受光素子に出力する偏波分離部であって、前記第１の光の第２の偏光の光路を変更し、前記第２の光の第１の偏光を透過することによって、前記第１の光の第２の偏光と前記第２の光の第１の偏光とを合波して出力する偏波分離部と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の偏波合波器は、請求項１に記載の偏波合波器であって、前記偏波分離部は、前記第１の光が入射されて、前記第１の光の第１の偏光を透過して出力し、前記第１の光の第２の偏光の光路を変更して出力する第１の偏波分離カプラと、前記第２の光と前記第１の偏波分離カプラから出力された前記第１の光の第２の偏光が入射されて、前記第２の光の第２の偏光の光路と前記第１の偏波分離カプラから出力された前記第１の光の第２の偏光の光路とを変更して出力し、前記第２の光の第１の偏光を透過して出力する第２の偏波分離カプラと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の偏波合波器は、請求項２に記載の偏波合波器であって、前記第１の受光素子は、前記第１の偏波分離カプラにおける前記第１の光の第１の偏光の出力端面に搭載され、前記第２の受光素子は、前記第２の偏波分離カプラにおける前記第２の光の第２の偏光の出力端面に搭載されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の偏波合波器は、請求項２又は３に記載の偏波合波器であって、前記第１の偏波分離カプラ及び前記第２の偏波分離カプラは、互いに連結されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の偏波合波器は、請求項２乃至４のいずれかに記載の偏波合波器であって、前記第１の偏波分離カプラの前記第１の光の入力端面又は前記第２の偏波分離カプラの前記第２の光の入力端面に設けられた半波長板をさらに備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の偏波合波器は、請求項１乃至５のいずれかに記載の偏波合波器であって、前記第１の受光素子及び前記第２の受光素子が、それぞれ高周波配線基板上に配置されていることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の偏波合波器は、請求項１乃至６のいずれかに記載の偏波合波器であって、前記第１の受光素子の受光面は、前記第１の受光素子に入力する前記第１の光の第１の偏光の光軸に対して８０°以上９０°未満の角度に傾けられており、前記第２の受光素子の受光面は、前記第２の受光素子に入力する前記第２の光の第２の偏光の光軸に対して８０°以上９０°未満の角度に傾けられていることを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の光送信器は、請求項１乃至７のいずれかに記載の偏波合波器と、光変調器であって、第１のＩチャネル光及び第１のＱチャネル光を出力する第１のＩＱ変調部と、第２のＩチャネル光及び第２のＱチャネル光を出力する第２のＩＱ変調部と、前記第１のＩＱ変調部から出力された前記第１のＩチャネル光及び前記第１のＱチャネル光を合波して前記第１の光を出力する２入力１出力の第１の合波部と、前記第２のＩＱ変調部から出力された前記第２のＩチャネル光及び前記第２のＱチャネル光を合波して前記第２の光を出力する２入力１出力の第２の合波部と、を含む光変調器と、前記第１の合波部から出力された前記第１の光をコリメートして前記偏波合波器に出力する第１の光学レンズと、前記第２の合波部から出力された前記第２の光をコリメートして前記偏波合波器に出力する第２の光学レンズと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、従来構成と比較して光軸の調整回数を少なくし、且つ不要な光学レンズを削減することで、小型・安価なＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器の従来例を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例１に係るＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器を例示する図である。
【図３】本発明の実施例１に係る偏波合波器を例示する図である。
【図４】本発明の実施例２に係るＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器を例示する図である。
【図５】本発明の実施例２に係る偏波合波器を例示する図である。
【図６】本発明の実施例３に係る偏波合波器を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施例１）
図２は本発明の実施例１に係るＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器を例示する。図２には、第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２を含むＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器１１０と、光学レンズ１２１及び１２２と、第１及び第２の偏波分離カプラ１３１及び１３２を含む偏波合波器１３０と、第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２からそれぞれ出力された偏波光を受光して制御モニタする第１及び第２の受光素子１４１及び１４２と、を備えたＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器１００が示されている。
【００２７】
第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２は、Ｉチャネル用偏波変調器１１３及びＱチャネル用偏波変調器１１４が並列に集積され、第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２のＩチャネル用偏波変調器１１３及びＱチャネル用偏波変調器１１４に対して直列に調整用電極１１５が集積されている。第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２は、２入力１出力の第１及び第２の合波部１１６及び１１７をそれぞれ含む。第１及び第２の合波部１１６及び１１７は、Ｉチャネル用偏波変調器１１３で生成されたＩチャネル光とＱチャネル用偏波変調器１１４で生成されたＱチャネル光を合波して、それぞれ第１及び第２のＩＱ変調光Ｌ１及びＬ２を出力する。偏波合波器１３０では、第１及び第２の偏波分離カプラ１３１及び１３２として図３に示すような２つの互いに連結されたＰＢＳを用いることができる。
【００２８】
ＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器１１０は、４つの偏波変調器を並列に集積することで、２つのＩＱ変調信号をそれぞれ異なる出力導波路から出射させる構成となっている。ＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器１１０への入力偏波はＴＥ偏光又はＴＭ偏光とすることができる。偏波多重伝送させるためには、第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２から出力される第１及び第２のＩＱ変調光Ｌ１及びＬ２は、それぞれ直交する偏光状態（一方がＴＥ偏光、他方がＴＭ偏光）で出射されて、偏波合波器１３０に入射する必要がある。そのため、第１及び第２のＩＱ変調光Ｌ１及びＬ２は、それぞれ直交した異なる偏波状態で変調駆動されるように、調整用電極１１５によって第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２にバイアス電圧を印加することによりそれぞれの偏波状態に調整されている。
【００２９】
図３は、実施例１に係る偏波合波器１３０の拡大図である。図３に示すように、第１の偏波分離カプラ１３１には、第１のＩＱ変調光Ｌ１が入射する。第１のＩＱ変調光Ｌ１のうちＴＭ偏波Ｌ１ＴＭは第１の偏波分離カプラ１３１で反射されて第２の偏波分離カプラ１３２に入射し、第１のＩＱ変調光Ｌ１のうちＴＥ偏波Ｌ１ＴＥは第１の偏波分離カプラ１３１を透過して第１の受光素子１４１に入射する。また、第２の偏波分離カプラ１３２には、第１の偏波分離カプラ１３１で反射されたＴＭ偏波Ｌ１ＴＭと第２のＩＱ変調光Ｌ２とが入射する。ＴＭ偏波Ｌ１ＴＭは第２の偏波分離カプラ１３２で反射され、第２のＩＱ変調光Ｌ２のうちＴＥ偏波Ｌ２ＴＥは第２の偏波分離カプラ１３２を透過して、信号光として用いられるようにそれぞれ合波される。第２のＩＱ変調光Ｌ２のうちＴＭ偏波Ｌ２ＴＭは第２の偏波分離カプラ１３２で反射されて第２の受光素子１４２に入射する。第１の受光素子１４１に入射したＴＥ偏波Ｌ１ＴＥ及び第２の受光素子１４２に入射したＴＭ偏波Ｌ２ＴＭは、モニタ光として使用される。
【００３０】
ここで、図３に示されるように、第１及び第２の受光素子１４１及び１４２は反射防止膜を介して第１及び第２の偏波分離カプラ１３１及び１３２にそれぞれ接着することが望ましい。
【００３１】
ＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器１１０は、入力偏波に対して材料屈折率の主軸が４５°傾いた状態で屈折率を変化させる必要があるため、ＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器１１０の材料としては結晶歪みに起因した電気光学効果（ポッケルス効果）を有するものが望ましく、例えばニオブ酸リチウムなどの強誘電体材料やＩｎＰやＧａＡｓなどの化合物半導体材料が望ましい。ニオブ酸リチウムの場合には、例えば、ＸＹ軸面にスライスされた基板上に対してＺ軸方向に変調器を形成し、Ｘ軸方向に電界を印加することで偏波変調を行うことができる。また、化合物半導体の場合には、例えば、［１１０］方向又は［１１０］方向と等価な方向に導波路を形成し、［−１１０］方向又は［−１１０］方向と等価な方向に電界を印加することで偏波変調を行うことができる。
【００３２】
なお、偏波分離カプラ端面及び受光素子面におけるモニタ光のフレネル反射は、偏波間クロストーク特性を劣化させる要因となるため、反射を最小限に抑え、且つ、受光素子への光結合効率を向上させる必要がある。そこで、第１の偏波分離カプラ１３１を透過したモニタ光の光軸に対する第１の受光素子１４１の受光面の角度が８０°以上９０°未満の角度となるように第１の受光素子１４１を第１の偏波分離カプラ１３１に接着し、及び第２の偏波分離カプラ１３２で反射されたモニタ光の光軸に対する第２の受光素子１４２の受光面の角度が８０°以上９０°未満の角度となるように第２の受光素子１４２を第２の偏波分離カプラ１３２に接着することが望ましい。本実施例では、当該角度を８６°とした。
【００３３】
また、上記実施例１では、ＴＭ偏波Ｌ１ＴＭ及びＴＥ偏波Ｌ２ＴＥを信号光として用いた例を示したが、ＴＥ偏波Ｌ１ＴＥ及びＴＭ偏波Ｌ２ＴＭを信号光として用いて構成したとしても本発明の有用性は失われないことは明らかである。
【００３４】
以上、本発明によれば、偏波変調後に偏波分離素子を介して分離された一方の光をモニタ光として用いることで、モニタ用導波路の排除及び不要なレンズ実装工数の削減ができるため、作製コスト・モジュールサイズの削減が可能となるとともに、従来構成と比較して光軸の調整回数を少なくすることができる。
【００３５】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２に係るＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器を例示する。図４に示す実施例２に係るＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器２００と実施例１に係るＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器１００との構造上の差異は、第２の偏波分離カプラ１３２の入射端に半波長板２１０を設けた点である。実施例２において、半波長板２１０は、変調器から出射されたＴＥ偏波及びＴＭ偏波をそれぞれ９０°回転（ＴＥ⇔ＴＭ変換）させるために結晶軸を４５°傾けて接着している。
【００３６】
図５は、実施例２に係る偏波合波器２０１の拡大図である。図５に示されるように、第２のＩＱ変調光Ｌ２は半波長板２１０に入射し、第２のＩＱ変調光Ｌ２のうちＴＭ偏波Ｌ２ＴＭは半波長板２１０によってＴＥ偏波Ｌ２ＴＥ’に変換され、ＴＥ偏波Ｌ２ＴＥは半波長板２１０によってＴＭ偏波Ｌ２ＴＭ’に変換される。実施例２では、ＴＭ偏波Ｌ１ＴＭ及びＴＥ偏波Ｌ２ＴＥ’を第２の偏波分離カプラ１３２で合波して信号光として用い、ＴＥ偏波Ｌ１ＴＥ及びＴＭ偏波Ｌ２ＴＭ’をモニタ光として用いることができる。
【００３７】
半波長板２１０を設けた目的は、第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２の駆動条件を統一するためである。すなわち、実施例１に係るＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器１００では、直交した異なる偏波状態で第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２をそれぞれ駆動させる必要があったため、それぞれ電圧値の異なるバイアス電圧を印加する必要があったことに加えて、光変調器側に高い偏波変換効率動作が求められていた。
【００３８】
一方、実施例２に係るＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器２００のように第１及び第２のＩＱ変調器１１１及び１１２の駆動条件（バイナリ駆動する際の基準となる偏光状態）を統一させることで、印加バイアス電圧を統一化することができる。さらに、偏波変換効率が良好でない偏波変調器を用いた場合にも、ある一方の偏波に注目した場合には、偏波分離素子を介して十分な偏波消光比が得られるため、良好なＩＱ変調特性が実現できるメリットがある。
【００３９】
なお、本実施例２では、光路等長化の観点から第２の偏波分離カプラ１３２の入射端に半波長板２１０を接着させたが、第１の偏波分離カプラ１３１の入射端に半波長板２１０を接着させても問題はないことは明らかである。
【００４０】
また、実施例２ではＴＭ偏波Ｌ１ＴＭ及びＴＥ偏波Ｌ２ＴＥ’を信号光として用いた例を示したが、ＴＥ偏波Ｌ１ＴＥ及びＴＭ偏波Ｌ２ＴＭ’を信号光として用いて構成したとしても本発明の有用性は失われないことは明らかである。
【００４１】
（実施例３）
図６は、実施例３に係る偏波合波器３０１の拡大図である。図５に示されるように、実施例３に係る偏波合波器３０１は、実施例２に係る偏波合波器を、電極３２０が設けられた高周波配線基板３１０上に設けた構成となっている。
【００４２】
図１に示した従来構成においては、受光素子４１及び４２を光学レンズ２１及び２４によるコリメート光の受光強度が最大となるところに接着固定し、その後、高周波基板へワイヤーボンディングを行って導通をとる。この場合、受光素子４１及び４２の調芯工程が発生する他、ワイヤーボンディングといった実装工程が増えてしまう。
【００４３】
これに対して、実施例３に係る偏波合波器３０１では、第１及び第２の偏波分離素子１３１及び１３２からの分離光（コリメータ光）をモニタ光とすることから、第１及び第２の偏波分離素子１３１及び１３２にそれぞれ接着させる第１及び第２の受光素子１４１及び１４２の位置は一意に決定されるため、調芯工程は不要となる。第１及び第２の受光素子１４１及び１４２の接着位置が事前に決定されることで、事前に高周波配線板３１０上に第１及び第２の偏波分離素子１３１及び１３２を設けておくことが可能となる。その結果、ワイヤーボンディングを行わなくても、簡易なフリップチップ接続等で事前に個別の実装を行うことができるため、実装歩留りの向上、コスト削減が可能となる。
【００４４】
また、上記各実施例では、第１及び第２の偏波分離カプラ１３１及び１３２として２つの連結されたＰＢＳを用いた例を示したが、これに限定されず、２つの別個のＰＢＳを用いて構成してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
ＰＤＭ−ＱＰＳＫ送信器  １、１００、２００
ＰＤＭ−ＱＰＳＫ変調器  １０、１１０
ＩＱ変調器  １１、１２、１１１、１１２
Ｉチャネル用ＭＺ変調器  １３、１１３
Ｑチャネル用ＭＺ変調器  １４、１１４
調整用電極  １５、１１５
光学レンズ  ２１〜２４、１２１、１２２
ＰＢＳ  ３０
受光素子  ４１、４２、１４１、１４２
半波長板  ５０、２１０
２入力１出力の合波部  １１６、１１７
偏波合波器  １３０、２０１、３０１
偏波分離カプラ  １３１、１３２
高周波配線基板  ３１０
電極  ３２０
【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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