(57)【要約】【課題】光導波路および電気配線を併せて従来よりも小型化が可能な光変調器を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る光変調器１００は、基板１９０と、基板上に設けられ、光を導波する光導波路１２０と、光導波路の一部によって構成され、光を変調する変調部１３０と、基板上に設けられ、変調部に高周波電気信号を供給する電気配線１７０ｂ、１８０ｂとを備え、光導波路の一方の端部と他方の端部とが第１の端面１９０ａ上に設けられ、電気配線の一方の端部が第１の端面に沿って設けられ、電気配線の他方の端部が第１の端面とは異なる第２の端面１９０ｂに沿って設けられる。【選択図】図１
2017173346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられ、前記光を導波する光導波路と、
前記光導波路の一部によって構成され、前記光を変調する変調部と、
前記基板上に設けられ、前記変調部に高周波電気信号を供給する電気配線と、
を備え、
前記光導波路の一方の端部と他方の端部とが前記基板の第１の端面上に設けられ、
前記電気配線の一方の端部が前記第１の端面に沿って設けられ、
前記電気配線の他方の端部が前記基板の前記第１の端面とは異なる第２の端面に沿って設けられることを特徴とする光変調器。
【請求項２】
前記光導波路は、前記光導波路の前記一方の端部から前記第１の端面に垂直な方向に沿って延在する第１の部分と、前記光導波路の前記他方の端部から前記第１の端面に垂直な方向に沿って延在する第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分との間で前記第１の端面に平行な方向に沿って延在する第３の部分とを有し、
前記変調部は、前記第３の部分に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
前記電気配線の前記一方の端部は終端側の電極を形成しており、
前記電気配線の前記他方の端部は入力側の電極を形成しており、
前記終端側の電極は、前記光導波路の前記一方の端部と前記他方の端部との間に設けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の光変調器。
【請求項４】
前記入力側の電極および前記終端側の電極はそれぞれ複数設けられ、
前記終端側の電極の間隔よりも前記入力側の電極の間隔の方が大きいことを特徴とする、請求項３に記載の光変調器。
【請求項５】
前記基板において前記第１の端面と前記第２の端面とは対向することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光変調器。
【請求項６】
前記変調部は、前記光導波路の一部によって構成されるマッハツェンダ干渉計を含むことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光変調器。
【請求項７】
前記光導波路の一部によって構成され、前記光を増幅する半導体光増幅器（ＳＯＡ)を更に備えることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光変調器。
【請求項８】
前記変調部における前記光導波路の向きと、前記ＳＯＡにおける前記光導波路の向きとが直交することを特徴とする、請求項７に記載の光変調器。
【請求項９】
前記基板上に前記光を出射するレーザ発振部を更に備えることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力される光信号を変調して出力するための光変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットトラフィックの増大に応えるために、デジタルコヒーレント通信の導入が長距離の光通信において開始されており、長距離通信の大容量化が進行している。さらに、デジタルコヒーレント通信を中近距離の光通信に適用することが検討されている。特に中近距離の光通信に用いられる光送受信モジュールでは、使用可能な設置スペースの制約がある。中近距離の光通信に導入することが検討されているＣＦＰ２規格では、約８０ｍｍ×４０ｍｍの大きさに光送受信モジュールの部品を収める必要がある。また、さらに小型のＣＦＰ４規格等も検討されている。従来長距離の光通信に用いられている約１３０ｍｍ×１００ｍｍ〜約１８０ｍｍ×１３０ｍｍの規格に対して、光送受信モジュールの大幅な小型化が必要となる。そのため、光送受信モジュールに用いられる部品である光変調器の小型化が強く求められている。
【０００３】
従来、デジタルコヒーレント通信用の光送受信モジュール内の光変調器としては、ＬＮ（ニオブ酸リチウム）光変調器が広く用いられてきている。しかしながら、ＬＮ光変調器は小型化が難しいため、より小型化が可能なＩｎＰ（インジウムリンまたはリン化インジウム）等の半導体を用いる半導体光変調器を用いることが考案された。非特許文献１には、ＩｎＰを用いる半導体光変調器の構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９８４７２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】E. Yamada et al., ”112-Gb/s InP DP-QPSK Modulator Integrated with a Silica-PLC Polarization Multiplexing Circuit”, OFC/NFOEC Postdeadline Papers, 2012, PDP5A.9
【非特許文献２】杉山昌樹ら, ”小型ゼロチャープ10Gb/s LiNbO3変調器”, 信学技報, 2005, Vol. 104, No. 607, OPE2004-202, pp. 51-54
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
デジタルコヒーレント通信用の光送受信モジュールにおいて、単にＬＮ光変調器の代わりに半導体光変調器を用いるだけでは、ＣＦＰ２規格またはさらに小さい規格の大きさに収納するためには不十分な場合がある。光変調器をさらに小型化するために、光変調器に含まれる光導波路の配置を工夫することが考えられる。特許文献１に記載の技術においては、光変調器に含まれる光導波路をＵ字状に配置することによって、光変調器の小型化が図られている。また、非特許文献２に記載の技術においては、光変調器に含まれる光導波路をＳ字状に配置することによって、光変調器の小型化が図られている。
【０００７】
しかしながら、特許文献１および非特許文献２に記載の技術では、光変調器のチップ上における光導波路の配置は改善されるが、電気配線の配置については考慮されていない。ＬＮ光変調器の代わりに半導体光変調器を用いることによって、光導波路の小型化が可能となるが、変調を制御するための電気配線の大きさは変わらない。そのため、相対的に電気配線がチップの大きな面積を占めることになり、光変調器の小型化のためには電気配線の大きさは無視できないものとなる。電気配線は、特性インピーダンスを５０Ωに保ったまま配置される必要があるため、電気配線の構造や幅には制約がある。また、電気配線において信号線の隣にはグランド線が配置されるのが一般的であり、クロストーク低減のためにグランド線はある程度の太さを有している必要がある。したがって、光変調器全体の小型化のためには、光導波路に加えて電気配線についても考慮する必要がある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みて行われたものであって、光導波路および電気配線を併せて従来よりも小型化が可能な光変調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】
【０００９】
本発明の一態様は、光変調器であって、基板と、前記基板上に設けられ、前記光を導波する光導波路と、前記光導波路の一部によって構成され、前記光を変調する変調部と、前記基板上に設けられ、前記変調部に高周波電気信号を供給する電気配線と、を備え、前記光導波路の一方の端部と他方の端部とが前記基板の第１の端面上に設けられ、前記電気配線の一方の端部が前記第１の端面に沿って設けられ、前記電気配線の他方の端部が前記基板の前記第１の端面とは異なる第２の端面に沿って設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る光変調器によれば、基板の第１の端面に光導波路の両方の端部が設けられるとともに、該第１の端面に電気配線の一方の端部が設けられ、該第１の端面とは異なる第２の端面に電気配線の他方の端部が設けられている。そのため、入力側の電気配線と終端側の電気配線とが基板上の異なる領域に配置されるため、電気配線の太さや間隔を確保しつつ光変調器の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る光変調器の上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るマッハツェンダ干渉計の上面図および断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光変調器の入力電極および終端電極を含む領域を拡大した上面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る光変調器の上面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る半導体光増幅器の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る光変調器の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は本実施形態に係る光変調器１００の上面図である。光変調器１００は矩形の基板１９０を備え、光変調器１００の外部に設けられたレーザ発振部からシード光Ｌ１を受信し、変調後の信号光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを出力する機能を有する。基板１９０は、第１の端面１９０ａと、第１の端面１９０ａに対向する第２の端面１９０ｂと、第１の端面１９０ａおよび第２の端面１９０ｂを結ぶ第３の端面１９０ｃおよび第４の端面１９０ｄとにより囲まれる平面状の構造を有する。本実施形態では、基板１９０としてＩｎＰを含む基板を用いる。基板１９０として、内部または表面に光導波路を形成可能な任意の基板を用いてもよい。
【００１４】
基板１９０上には、光導波路１２０が設けられる。光導波路１２０は、基板１９０の表面に沿って延在するように、基板１９０の内部または表面に形成される。光導波路１２０の一方の端部は、基板１９０の第１の端面１９０ａ上において、シード光Ｌ１を入力するためのポートである光入力部１１０を形成している。光導波路１２０の他方の端部は、基板１９０の第１の端面１９０ａ上において、変調後の信号光Ｌ２ａおよびＬ２ｂを出力するためのポートである信号光出力部１４０を形成している。
【００１５】
変調部１３０は、光導波路１２０が複数の光カプラによって分岐および合流されることで形成される４つのマッハツェンダ干渉計１３１（ＭＺＩ）を備える。各ＭＺＩ１３１の構成については後述する。変調部１３０の入力側（すなわち、光入力部１１０側）の光導波路１２０は、２段の光カプラによって４つに分岐され、４つのＭＺＩ１３１の入力側に接続される。４つのＭＺＩ１３１のうち、２つのＭＺＩ１３１の出力側には不図示の９０度位相シフタが接続される。そして、９０度位相シフタが接続されているＭＺＩ１３１と、９０度位相シフタが接続されていないＭＺＩ１３１とがペアとして光カプラに接続され、１本の光導波路１２０に合流される。これにより合計２本の光導波路１２０が形成され、それぞれ異なる信号光出力部１４０に接続される。このような構成により、変調部１３０によって所望の変調が行われた信号光は、信号光出力部１４０から出力される。また、ＭＺＩ１３１と信号光出力部１４０との間には追加の光カプラまたは光スプリッタが設けられており、信号光の一部が該光カプラまたは光スプリッタにより分岐され、動作監視用のモニタ光として第１の端面１９０ａ上のモニタ光出力部１４０ａから出力される。
【００１６】
基板１９０上には、変調部１３０（ＭＺＩ１３１）に高周波電気信号を供給するための電気配線が設けられており、該電気配線は高周波電気信号の入力側の入力電気配線１７０ｂと、高周波電気信号の終端側の終端電気配線１８０ｂとから構成される。なお、ここでいう高周波とは、例えば周波数が１ＧＨｚ以上である。入力電気配線１７０ｂの端部は、第２の端面１９０ｂの近傍において、第２の端面１９０ｂに沿って設けられる入力電極１７０ａを形成している。終端電気配線１８０ｂの端部は、第１の端面１９０ａの近傍であって、光入力部１１０と信号光出力部１４０との間において、第１の端面１９０ａに沿って設けられる終端電極１８０ａを形成している。換言すると、変調部１３０に高周波電気信号を供給するための電気配線の終端側の端部は、光導波路１２０の両端が設けられている第１の端面１９０ａに沿って設けられているとともに、該電気配線の入力側の端部は、第１の端面１９０ａとは異なる第２の端面１９０ｂに沿って設けられる。なお、視認性のために図１には入力電気配線１７０ｂおよび終端電気配線１８０ｂの一部のみが示されているが、実際には変調部１３０に含まれるそれぞれのＭＺＩ１３１は電気配線１７０ｂ、１８０ｂを介して電極１７０ａ、１８０ａに接続されている。入力電極１７０ａ、入力電気配線１７０ｂ、終端電極１８０ａおよび終端電気配線１８０ｂは、金、銅、アルミ等の任意の導体を用いて形成される。
【００１７】
図１に示すように、光変調器１００に含まれる光導波路１２０の両端は第１の端面１９０ａ上に設けられており、光導波路１２０は変調部１３０を介してＵ字形状になるように配置されている。換言すると、光導波路１２０は、光入力部１１０から第１の端面１９０ａに垂直な方向に沿って延在する第１の部分と、信号光出力部１４０から第１の端面１９０ａに垂直な方向に沿って延在する第２の部分と、第１の部分と第２の部分との間で第１の端面１９０ａに平行な方向に沿って延在する第３の部分とを有する。変調部１３０は、Ｕ字形状の湾曲部、すなわち第１の端面１９０ａに平行な方向に沿って延在する第３の部分に設けられる。
【００１８】
光変調器において精度良く変調を行うためには、特に入力側の電気配線におけるノイズの低減が必要となるが、従来の光変調器では電気配線の配置については考慮されていなかった。それに対して、本実施形態では変調部１３０がＵ字形状の湾曲部に設けられるため、入力電極１７０ａが設けられている第２の端面１９０ｂの近くに変調部１３０を配置して入力電気配線１７０ｂの長さを短くすることができるため、電気信号へのノイズの混入を低減することが可能である。また、電気配線が短いことにより、高周波の損失が小さい効果もある。また、終端電極１８０ａおよび終端電気配線１８０ｂがＵ字形状の光導波路１２０の両端の間に設けられるため、基板１９０上で何も配置されない無駄なスペースを低減することができる。さらに、入力電極１７０ａと終端電極１８０ａとが基板１９０の異なる端面１９０ａ、１９０ｂに設けられるため、入力電気配線１７０ｂと終端電気配線１８０ｂとを基板１９０上の異なる領域に配置することが可能である。これによって、入力電極１７０ａ間、入力電気配線１７０ｂ間、終端電極１８０ａ間、および終端電気配線１８０ｂ間の間隔を確保し、隣接する電極間および電気配線間の干渉により生じるノイズを低減することができる。
【００１９】
図２（ａ）は、本実施形態に係るＭＺＩ１３１の上面図である。ＭＺＩ１３１は、入力側カプラ１３２と出力側カプラ１３３とを備える。入力側カプラ１３２と出力側カプラ１３３との間には、光導波路１２０が分岐されることにより２本のアーム導波路１３４が形成される。ＭＺＩ１３１に用いられる各カプラとしては任意の構成を用いてよく、例えば方向性結合器、Ｙ分岐等を用いることができる。
【００２０】
各アーム導波路１３４には高周波電力を印加するための高周波電極１３５が設けられ、隣り合うアーム導波路１３４の間には接地するためのグランド電極１３６が設けられる。高周波電極１３５は、入力電極１７０ａおよび入力電気配線１７０ｂを介して高周波電源に接続されるとともに、終端電極１８０ａおよび終端電気配線１８０ｂを介して終端基板に接続される。
【００２１】
さらに、各ＭＺＩ１３１の入力側には、該ＭＺＩ１３１の干渉特性を調整するように定電圧を印加するための直流電極１３７が設けられている。直流電極１３７は不図示の電気配線を介して直流電源に接続される。
【００２２】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の線Ｂ−Ｂから見たＭＺＩ１３１の断面図である。ＭＺＩ１３１は、ＩｎＰ基板１３１ａ上に、ｎ−ＩｎＰからなる下部クラッド層１３１ｂと、ＡｌＧａＩｎＡｓ／ＡｌＩｎＡｓからなる多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を有する活性層１３１ｃと、ｐ−ＩｎＰからなる上部クラッド層１３１ｄと、ｐ−ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層１３１ｅとが順次積層した構造を有している。上部クラッド層１３１ｄから下部クラッド層１３１ｂの一部に至るまでは、活性層１３１ｃを貫通するようにメサ形状を形成したハイメサ構造を構成している。ハイメサ構造の両側は絶縁性樹脂１３１ｆおよび不図示のＳｉＮｘからなる保護膜で覆われている。なお、活性層１３１ｃが導波路構造におけるコア層となっており、活性層１３１ｃの幅は長さ方向にわたってほぼ一定である。また、コンタクト層１３１ｅ上には高周波電極１３５が形成されており、活性層１３１ｃの側方における下部クラッド層１３１ｂ上にグランド電極１３６が形成されている。
【００２３】
高周波電極１３５に高周波電力を印加すると、量子閉じ込めシュタルク効果（ＱＣＳＥ）によって、多重量子井戸構造を有する活性層１３１ｃの屈折率が変化する。そうすると、２本のアーム導波路１３４の活性層１３１ｃを通過する光の位相差が変化し、ＭＺＩ１３１の出力側カプラ１３３における干渉が変化する。このような構成において、高周波電極１３５への高周波電力の印加を制御することによって、ＭＺＩ１３１からの光の出力の有無を切り替え、光の変調を行うことができる。
【００２４】
図２（ａ）、（ｂ）に示すＭＺＩ１３１の構成は一例であり、ＭＺＩ１３１としては電圧印加により光信号を変調可能な任意の構成を用いてよい。
【００２５】
本実施形態では、図１に示すように、４つのＭＺＩ１３１の入力側の位置は揃っているが、２つのＭＺＩ１３１と残り２つのＭＺＩ１３１とで長さは異なっている。図２（ａ）に示すように、直流電極１３７はＭＺＩ１３１の入力側に設けられるため、長さの等しい複数のＭＺＩ１３１を並列に配置すると、高周波電極１３５およびグランド電極１３６からの入力電気配線１７０ｂを配置するために直流電極１３７が邪魔になる場合がある。それに対して、本実施形態では複数のＭＺＩ１３１の入力側の位置を揃えると同時に長さを異ならせているため、ＭＺＩ１３１の入力側に配置される直流電極１３７と高周波電極１３５およびグランド電極１３６との間の領域を広げ、入力電気配線１７０ｂの配置を容易にしている。
【００２６】
さらに、本実施形態では、図１に示すように、全ての入力電気配線１７０ｂは、長さが等しくなるように配置されている。入力電気配線１７０ｂの長さが等しいことは、配線長が厳密に一致することだけでなく、入力電気配線１７０ｂの配線長の差を最大で１ｍｍとすることを含む。このような構成によって、各ＭＺＩ１３１の高周波電極１３５に印加される高周波電力のタイミングを合わせることができ、変調の精度を向上させることができる。
【００２７】
図３は、光変調器１００の入力電極１７０ａおよび終端電極１８０ａを含む領域を拡大した上面図である。光変調器１００において精度良く変調を行うためには、特に入力電気配線１７０ｂ同士の間隔を広くして干渉を低減することが望ましい。従来では入力電気配線１７０ｂと終端電気配線１８０ｂとを同じ領域に配置していたため配置の制約が強く、入力電気配線１７０ｂ同士の間隔を広げて干渉を防ぐためには、基板１９０全体を大きくする必要があった。それに対して、本実施形態では、Ｕ字形状の光導波路１２０の両端部の間に終端電極１８０ａおよび終端電気配線１８０ｂを配置し、Ｕ字形状の光導波路１２０の湾曲部側に入力電極１７０ａを配置している。このような構成により、Ｕ字形状の光導波路１２０の湾曲部側には光導波路１２０の入出力部および終端電極１８０ａ、終端電気配線１８０ｂが配置されないため、基板１９０全体を大きくしなくとも入力電極１７０ａおよび入力電気配線１７０ｂの配置領域を大きく確保することができる。そのため、入力電極１７０ａの間隔を終端電極１８０ａの間隔よりも大きくし、入力電気配線１７０ｂの間隔を広げることができる。具体的には、図３に示すように、入力電極１７０ａおよび終端電極１８０ａは、隣接する入力電極１７０ａの中心間の距離Ｓ１が、隣接する終端電極１８０ａの中心間の距離Ｓ２よりも大きいように配置されている。なお、隣接する入力電極１７０ａの大きさ、および隣接する終端電極の大きさが異なっているのは、信号用の電極とグランド用の電極とを交互に配置しているためである。
【００２８】
本実施形態に係る光変調器１００において、信号光Ｌ２ａ、Ｌ２ｂに加えて局所発振光Ｌ３（ＬＯ光）をさらに出力するように構成し、また基板１９０上に半導体光増幅器（ＳＯＡ）をさらに設けることができる。図４はＬＯ光を出力可能であり、ＳＯＡを備える光変調器１００’の上面図である。図４には、基板１９０の［０１１］方向および［０１−１］方向が矢印で示されている。光変調器１００’について、以下に説明する部分以外の構成および機能は光変調器１００と共通である。
【００２９】
光変調器１００’において、基板１９０の第１の端面１９０ａ上に、変調後の信号光Ｌ２ａおよびＬ２ｂを出力するためのポートである信号光出力部１４０に加えて、ＬＯ光Ｌ３を出力するためのポートであるＬＯ光出力部１５０は設けられている。光入力部１１０から延びる光導波路１２０は分岐部１２０ａによって２つに分岐され、一方は変調部１３０を介して信号光出力部１４０に接続され、他方はＬＯ光出力部１５０に接続される。本実施形態では分岐部１２０ａとして多モード干渉（ＭＭＩ）カプラを用いているが、方向性結合器やＹ分岐等を用いてもよい。
【００３０】
基板１９０上において、分岐部１２０ａと変調部１３０の入力側との間、および分岐部１２０ａとＬＯ光出力部１５０との間には、それぞれ入力された光を増幅して出力するＳＯＡ１６０が設けられている。このように信号光の経路とＬＯ光の経路とに別々にＳＯＡ１６０に設けることによって、変調部１３０に入力する光に対する増幅とＬＯ光に対する増幅を独立して制御できるという効果がある。また、変調部１３０の直前、およびＬＯ光出力部１５０の直前でそれぞれ光の増幅をすることができるため、増幅後であって変調部１３０への入力前またはＬＯ光出力部１５０からの出力前における光の減衰を抑えることができ、ＳＯＡ１６０に注入する電流量を減らすことができる。
【００３１】
図５は、図４の線Ａ−Ａから見たＳＯＡ１６０の断面図である。ＳＯＡ１６０は、ＩｎＰ基板１６０ａ上に、ｎ−ＩｎＰからなる下部クラッド層１６０ｂと、ＩｎＧａＡｓＰからなる多重量子井戸−分離閉じ込めヘテロ構造（ＭＱＷ−ＳＣＨ）を有する活性層１６０ｃと、ｐ−ＩｎＰからなる上部クラッド層１６０ｆと、ｐ−ＩｎＧａＡｓからなるコンタクト層１６０ｇとが順次積層した構造を有している。下部クラッド層１６０ｂの一部からコンタクト層１６０ｇまではメサ構造を構成しており、メサ構造の活性層１６０ｃの両側はｐ−ＩｎＰからなる下部電流阻止層１６０ｄとｎ−ＩｎＰからなる上部電流阻止層１６０ｅとからなる電流阻止層によって埋め込まれており、埋め込みメサ型導波路構造となっている。なお、活性層１６０ｃが導波路構造におけるコア層となっており、活性層１６０ｃの幅は長さ方向にわたってほぼ一定である。また、コンタクト層１６０ｇ上にはｐ側電極１６０ｈが形成されており、活性層１６０ｃの側方における下部クラッド層１６０ｂ上にｎ側電極１６０ｉが形成されている。
【００３２】
ｎ側電極１６０ｉとｐ側電極１６０ｈとの間に電流を流し、ＳＯＡ１６０を励起状態とした上で、ＳＯＡ１６０の一方端から光が入力されると、ＳＯＡ１６０は光を導波しながら増幅し、増幅された光はＳＯＡ１６０の他方端から出力される。
【００３３】
図５に示すＳＯＡ１６０の構成は一例であり、ＳＯＡ１６０としては電力印加により光信号を増幅可能な任意の構成を用いてよい。
【００３４】
ＳＯＡ１６０および変調部１３０とは、ＳＯＡ１６０を構成する光導波路が延在する方向（メサ方向）と変調部１３０のＭＺＩ１３１を構成する光導波路が延在する方向（メサ方向）とが直交するように配置される。より具体的には、ＳＯＡ１６０の活性層１６０ｃが延在する方向は、活性層１６０ｃの側方へ下部電流阻止層１６０ｄおよび上部電流阻止層１６０ｅの埋め込みが容易となる方向である、基板１９０の［０１１］方向に平行な方向とする。一方、変調部１３０のＭＺＩ１３１が延在する方向は、ＭＺＩ１３１の屈折率変化を強めて変調効率を向上させる方向である、基板１９０の［０１−１］方向に平行な方向とする。なお、基板１９０の［０１１］方向は［０１−１］方向に垂直である。このように配置することによって、ＳＯＡ１６０の生産性および変調部１３０の特性を同時に向上させることができる。本実施形態では、光導波路１２０がＵ字形状に配置されているため、このようなＳＯＡ１６０および変調部１３０の配置を特に容易に実現することが可能となっている。
【００３５】
光変調器１００’では、変調部１３０とＳＯＡ１６０とがモノシリックに集積されている、すなわち同一の基板１９０上に設けられている。従来ではＳＯＡ１６０はレーザ光源３と共に設けられることが多かった。その場合には、レーザ光源３の波長調整のためにヒータ、クーラ等の温度調整手段が設けられるが、ＳＯＡ１６０の温度は別途制御される必要があり、レーザ光源３のための温度調整手段とは別にＳＯＡ１６０のための温度調整手段を設けることが必要であった。それに対して、本実施形態では変調部１３０とＳＯＡ１６０とがモノシリックに集積されているため、ＳＯＡ１６０を発熱源から遠ざけることができ、ＳＯＡ１６０のための温度調整手段に必要な消費電力、コストおよび配置面積を削減することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
第１の実施形態ではレーザ光源は光変調器とは別に設けられているが、本実施形態ではレーザ光源を光変調器と同じ基板上にモノシリックに集積する。
【００３７】
図６は本実施形態に係る光変調器２００の上面図である。本実施形態は、光入力部１１０の代わりにレーザ発振部２１０が設けられている点で第１の実施形態と異なる。その他の部分については、図１に示す光変調器１００の構成と共通である。レーザ発振部２１０は基板１９０上に設けられており、光カプラ２１０ａを介して光導波路１２０に接続される。レーザ発振部２１０としては、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザアレイ等の任意のレーザ発振部を用いてよい。レーザ発振部２１０の近傍には、レーザ発振部２１０の温度を調整するための温度調整部を設けることが望ましい。光カプラ２１０ａとしては、ＭＭＩカプラ、アレイ導波路回折格子（ＡＷＧ）カプラ、スターカプラ等の任意の光カプラを用いてよい。レーザ発振部２１０はシード光Ｌ１を出力し、シード光Ｌ１は第１の実施形態と同様に分岐部１２０ａによって分岐され、所定の増幅、変調を受ける。
【００３８】
このような構成によれば、光変調器を備える光送信機および光送受信モジュールをより小型化することが可能になる。また、レーザ発振部２１０と変調部１３０との距離が近いため、シード光Ｌ１の減衰が小さくなり、レーザの強度および増幅率を抑えることができる。
【００３９】
発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１００、１００’  光変調器
１１０  光入力部
１２０  光導波路
１２０ａ  分岐部
１３０  変調部
１３１  マッハツェンダ干渉計（ＭＺＩ）
１４０  信号光出力部
１５０  ＬＯ光出力部
１６０  半導体光増幅器（ＳＯＡ）
１７０ａ  入力電極
１７０ｂ  入力電気配線
１８０ａ  終端電極
１８０ｂ  終端電気配線
１９０  基板
１９０ａ、１９０ｂ、１９０ｃ、１９０ｄ  端面
２１０  レーザ発振部
【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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