(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光カプラで分岐した分岐光を変調して前記光カプラで結合する光変調器であって、
電気光学効果を有する基板に形成され、入力光を分岐する光カプラと、
前記基板に形成され、前記光カプラによって分岐された各分岐光のうちの一方の分岐光が入力される第１導波路と、前記各分岐光のうちの他方の分岐光が入力される第２導波路と、前記第１導波路から出力される前記一方の分岐光を反射させて前記第２導波路へ入力し、前記第２導波路から出力される前記他方の分岐光を反射させて前記第１導波路へ入力する折り返しミラーと、を有する光導波路と、
前記光導波路に沿って前記基板に設けられ、前記光導波路を通過する光を変調するための変調信号が入力される信号電極と、
を備えることを特徴とする光変調器。
【請求項２】
前記光カプラは、
前記入力光が入力される入力部と、
前記各分岐光の一方の分岐光を前記光導波路の一端へ出力する第１入出力部と、
前記各分岐光の他方の分岐光を前記光導波路の他端へ出力する第２入出力部と、
前記入力部へ入力された入力光を前記各分岐光に分岐するとともに、前記光導波路で折り返して前記第２入出力部へ入力される前記一方の分岐光と、前記光導波路で折り返して前記第１入出力部へ入力される前記他方の分岐光と、を結合する分岐結合部と、
前記分岐結合部によって前記各分岐光を結合して生成される光信号を出力する出力部と、
を備える２×２光カプラであ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】
前記入力部へ入力される前記入力光を通過させ、前記入力部から出力される前記光信号を遮断する光アイソレータをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の光変調器。
【請求項４】
前記信号電極と所定の間隔を有して前記基板に設けられた接地電極をさらに備え、
前記信号電極は、前記第１導波路に沿って設けられ、
前記接地電極の前記信号電極側の縁の部分は、前記第２導波路に沿って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５】
前記変調信号はクロック電気信号であり、
前記光カプラへ入力される入力光または前記光カプラから出力される光信号をデータ変調するデータ変調部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光変調器。
【請求項６】
前記データ変調部は、
前記基板に設けられ、前記入力光または前記光信号を通過させる光導波路であり、分岐部、平行導波路および結合部を有するマッハツェンダ型の光導波路が２つ平行に接続されたデータ変調導波路と、
前記平行導波路に沿って前記基板に設けられ、前記平行導波路を通過する光をデータ変調するためのデータ電気信号が入力されるデータ変調電極と、
を備える差動位相変調器であることを特徴とする請求項５に記載の光変調器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の光変調器と、
前記信号電極に前記変調信号を供給して前記光変調器を駆動する駆動手段と、
前記光変調器によって変調された光信号を送信する送信手段と、
を備える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】
この発明は、光を変調する光変調器および光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、４０Ｇｂｐｓなど高速の光通信システムにおける光変調器として、ＬｉＮｂＯ３基板やＬｉＴａＯ２基板などの電気光学結晶に光導波路を形成した光導波路デバイスが用いられている（たとえば、下記特許文献１参照。）。この光導波路デバイスを用いた光変調器は、電気光学結晶板上の一部に金属膜を形成し熱拡散させるか、パターニング後に安息香酸中でプロトン交換するなどして光導波路を形成した後、形成した光導波路近傍に電極を設けることで形成される。
【０００３】
図３４は、従来の光変調器の構成を示す平面図である。図３４に示す従来の光変調器３４００は、光に対して強度変調を行うマッハツェンダ型の光変調器である。電気光学結晶板３４１０上には、分岐部３４２１、平行導波路３４２２，３４２３および結合部３４２４を有するマッハツェンダ型の光導波路３４２０が形成されている。また、平行導波路３４２２に沿って信号電極３４３０が形成されている。また、平行導波路３４２３に沿って接地電極３４４０が形成されている。
【０００４】
平行導波路３４２２と信号電極３４３０との相互作用部において、信号電極３４３０を通過するマイクロ波の電界の作用により平行導波路３４２２の屈折率が変化する。これにより、平行導波路３４２２を通過する光は、信号電極３４３０を通過するマイクロ波に応じて位相変調される。結合部３４２４から出力される光は、平行導波路３４２２，３４２３を通過した光の位相差に応じて強度変調される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３３０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、温度変化などの経時変化により平行導波路３４２２および３４２３の長さが変化して動作点ドリフトが発生し、変調特性が劣化するという問題がある。動作点ドリフトとは、各分岐光が結合されるまでの光学長がずれて、結合部３４２４における各分岐光の位相差が変動し、結合部３４２４から出力される光信号が劣化する現象である。これに対して、各分岐光の一方にバイアスを印加して動作点ドリフトを補正することが考えられる。
【０００７】
図３５は、動作点ドリフトを補正する光変調器の構成を示す平面図である。図３５に示すように、光変調器３４００は、図３４に示した光変調器３４００の構成に加えて補正回路３５００を備えている。補正回路３５００は、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）３５１０と、ＡＢＣ（Ａｕｔｏ  Ｂｉａｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路３５２０と、バイアスＴ３５３０と、を備えている。
【０００８】
ＰＤ３５１０は、光変調器３４００がＯＦＦの状態で結合部３４２４から出力される放射光を受光して電気信号に変換し、変換した電気信号をＡＢＣ回路３５２０へ出力する。ＡＢＣ回路３５２０は、ＰＤ３５１０から出力された電気信号に応じて信号電極３４３０にフィードバックするバイアスの電圧を決定し、決定した電圧のバイアスをバイアスＴ３５３０を介して信号電極３４３０へ供給する。
【０００９】
しかしながら、図３５に示した光変調器３４００は、補正回路３５００を設けることによって制御が複雑化し、消費電力が増加し、光変調器が大型化、高コスト化するという問題がある。特に近年、従来の１０Ｇｂ／ｓの通信から４０Ｇｂ／ｓの高速通信へと移行しつつある。４０Ｇｂ／ｓ用の補正回路３５００の部品は高価であり、または特性が不十分であったり、サイズが大きかったりするという問題がある。
【００１０】
また、動作点ドリフトが発生しない光変調器の構成として、光カプラの各分岐部を折り返し光ファイバで接続し、折り返し光ファイバにおいて各分岐光を逆方向に通過させながら位相シフトさせる構成が提案されている（ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｌｅｔｔｅｒｓ  ｖｏｌ．１８  ｎｏ．１１  Ｊｕｎｅ  ２００６  ｐ．１２５２、ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｌｅｔｔｅｒｓ  ｖｏｌ．４  ｎｏ．８  Ａｕｇｕｓｔ  １９９２  ｐ．８５５、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ｖｏｌ．３２，ｎｏ．６  Ｍａｒｃｈ  １９９６  ｐ．５４７を参照）。
【００１１】
しかしながら、この従来技術では、光カプラ、折り返し光ファイバおよび位相変調器が個別部品となっているため、実装、サイズおよびコストの面で実用化が困難であるという問題がある。具体的には、光カプラの各分岐部と、位相変調器と、を折り返し光ファイバによってそれぞれ接続するため、実装が困難となり、製造コストが増加する。
【００１２】
また、光カプラ、折り返し光ファイバおよび位相変調器を互いに接続する接続部をそれぞれ設ける必要があるため、光変調器が大型化し、製造コストが増加する。また、光カプラから位相変調器までの光学長を調節するために、各部の折り返し光ファイバの長さを精度良く調節する必要がある。また、折り返し光ファイバを通過する各分岐光の偏光角を合わせる必要がある。このため、実装が困難となり、製造コストが増加する。
【００１３】
この発明は、上述した問題点を解消するものであり、変調特性を向上させつつ簡単な構成で光変調器の小型化および低コスト化を図ることができる光変調器および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】
【００１４】
この発明にかかる光変調器は、光カプラで分岐した分岐光を変調して前記光カプラで結合する光変調器であって、電気光学効果を有する基板に形成され、入力光を分岐する光カプラと、前記基板に形成され、折り返し部を有し、前記光カプラによって分岐された各分岐光がそれぞれ両端から入力される一本の光導波路と、前記光導波路に沿って前記基板に設けられ、前記光導波路を通過する光を変調するための変調信号が入力される信号電極と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、光カプラで分岐した各分岐光が、折り返し部を有する一本の光導波路を逆方向に通過し、光カプラへ再度入力されて結合するため、各分岐光が分岐されてから結合されるまでの光学長が等しくなる。このため、各分岐光の光学長のずれに起因する動作点ドリフトが発生せず変調特性が向上する。また、動作点ドリフトを補正するための補正回路が必要ないため、光変調器の小型化および低コスト化を図ることができる。
【００１６】
また、光カプラと、折り返し部を有する光導波路と、信号電極と、を電気光学効果を有する基板に集積して設けることで、光導波路において各分岐光を逆方向に通過させながら位相シフトさせる構成を簡単に実現し、光変調器のさらなる小型化および低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、変調特性を向上させつつ簡単な構成で光変調器の小型化および低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光変調器および光送信器の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
（光変調器の構成）
図１は、実施の形態１にかかる光変調器の構成を示す平面図である。図１に示すように、実施の形態１にかかる光変調器１００は、基板１１０と、光カプラ１２０と、光導波路１３０と、信号電極１４０と、接地電極１５０と、クロック信号発振器１６０と、終端器１７０と、を備えている。基板１１０は、ＬｉＮｂＯ３基板やＬｉＴａＯ２基板などの電気光学効果を有する電気光学結晶基板である。
【００２０】
基板１１０の一面には、バッファ層１１１が形成されている。バッファ層１１１は、ＳｉＯ２などの絶縁体によって形成されている。バッファ層１１１は、基板１１０と、信号電極１４０および接地電極１５０と、の間に介在することで、基板１１０に形成された光導波路１３０を通過する光を信号電極１４０および接地電極１５０が吸収して光損失が発生することを防止する。
【００２１】
光カプラ１２０は、光変調器１００の外部から入力光を分岐する。入力光は、たとえば未変調の連続光（ＣＷ光：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ光）や変調済みの光信号である。また、光カプラ１２０は、光導波路１３０の両端から入力された各分岐光を結合して、光信号として光変調器１００の外部へ出力する。光カプラ１２０は、光導波路１３０とともに、たとえばマスクパターンにより基板１１０に形成されている。
【００２２】
光導波路１３０は、基板１１０に形成された一本の光導波路１３０である。また、光導波路１３０は、折り返し部１３３を有している。光導波路１３０の両端には、光カプラ１２０によって分岐された各分岐光（以下、「分岐光Ａ」および「分岐光Ｂ」という）がそれぞれ入力される。なお、光導波路１３０全体が基板１１０に形成されている必要はなく、少なくとも光導波路１３０の一部が基板１１０に形成されていればよい。
【００２３】
以下、一本の光導波路１３０を、光カプラ１２０から出力される分岐光Ａが入力される導波路１３１（第１導波路）と、光カプラ１２０から出力される分岐光Ｂが入力される導波路１３２（第２導波路）と、導波路１３１および導波路１３２の光カプラ１２０側の端部とは反対側の端部同士を光学的に接続する折り返し部１３３と、の各部分に分けて説明する。
【００２４】
信号電極１４０は、光導波路１３０に沿って基板１１０に設けられた進行波型電極である。ここでは、信号電極１４０は、導波路１３１に沿って基板１１０に設けられている。信号電極１４０が光導波路１３０に沿って設けられている部分は、信号電極１４０と光導波路１３０との相互作用部となる。基板１１０にＺカット基板を用いる場合は、Ｚ方向の電界による屈折率変化を利用するため、導波路１３１の真上に信号電極１４０を設ける。
【００２５】
信号電極１４０には、光導波路１３０を通過する光を変調するための変調信号が入力される。変調信号は、光導波路１３０を通過する分岐光Ａと同方向かつ同速度で信号電極１４０を通過するマイクロ波である。変調信号は、たとえば光をクロック変調するためのクロック電気信号や、光をデータ変調するためのデータ電気信号である。クロック電気信号は、強度が一定間隔で「０」、「１」、「０」、「１」、…と交互に変化する信号であり、正弦波に限らず矩形波や三角波などでもよい。
【００２６】
以下、変調信号はクロック電気信号であり、光変調器１００をクロック変調を行うクロック変調器として構成する場合について説明する。たとえば入力光がＣＷ光である場合は、光変調器１００はＣＷ光を変調してクロック信号にする。また、たとえば入力光が位相変調された位相変調光信号である場合は、光変調器１００は光信号をＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）化してＲＺ位相変調光信号にする。
【００２７】
信号電極１４０の両端は、ともに基板１１０の一辺から導出されている。信号電極１４０の光カプラ１２０側の端部１４１にはクロック信号発振器１６０が接続されており、信号電極１４０の折り返し部１３３側の端部１４２には終端器１７０（抵抗）が接続されている。クロック信号発振器１６０が発振したクロック電気信号は、導波路１３１を通過する分岐光Ａと同方向に信号電極１４０を通過して終端器１７０へ出力される。
【００２８】
接地電極１５０は、信号電極１４０の両側に、信号電極１４０との間に所定の間隔（ギャップ）を有して基板１１０上に形成されている。なお、光導波路１３０は基板１１０に設けられ、その上にバッファ層１１１、信号電極１４０および接地電極１５０が設けられるため、光導波路１３０は本来不可視であるが、説明の便宜上図示している。
【００２９】
図２は、実施の形態１にかかる光変調器の光カプラの構成を示す平面図である。図２に示すように、光変調器１００の光カプラ１２０は、たとえば３ｄＢの２×２光カプラ（ＭＭＩ：Ｍｕｌｔｉｍｏｄｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃｏｕｐｌｅｒ）である。光カプラ１２０は、入力部１２１と、入出力部１２２および入出力部１２３と、出力部１２４と、分岐結合部１２０ａと、を備えている。入力部１２１には、光変調器１００の外部からの入力光が入力される。
【００３０】
分岐結合部１２０ａは、入力部１２１から入力された入力光を２等分で分岐する。入出力部１２２（第１入出力部）は、分岐結合部１２０ａによって分岐された各分岐光のうちの分岐光Ａを光導波路１３０の一端（導波路１３１）へ出力する。入出力部１２３（第２入出力部）は、分岐結合部１２０ａによって分岐された各分岐光のうちの分岐光Ｂを光導波路１３０の他端（導波路１３２）へ出力する。
【００３１】
また、分岐結合部１２０ａは、光導波路１３０を経由して入出力部１２３から入力される分岐光Ａと、光導波路１３０を経由して入出力部１２２から入力された分岐光Ｂと、を結合する。出力部１２４は、分岐結合部１２０ａによって分岐光Ａおよび分岐光Ｂが結合されて生成される光信号を光変調器１００の外部へ出力する。
【００３２】
（光変調器１００の動作）
光カプラ１２０の入力部１２１から入力された入力光は分岐光Ａおよび分岐光Ｂに分岐される。分岐光Ａは、入出力部１２２から出力され、光導波路１３０を通過して折り返され、入出力部１２３へ入力される。すなわち、分岐光Ａは、図１において光導波路１３０を左回りする。
【００３３】
分岐光Ｂは、入出力部１２３から出力され、光導波路１３０を通過して折り返され、入出力部１２２へ入力される。すなわち、分岐光Ｂは、図１において光導波路１３０を右回りする。このように、光カプラ１２０によって分岐された分岐光Ａおよび分岐光Ｂは、光導波路１３０を逆回りに通過して再度光カプラ１２０へ入力され、光カプラ１２０によって結合される。
【００３４】
クロック電気信号は、光導波路１３０を通過する分岐光Ａと同方向かつ同速度で入力される。したがって、クロック電気信号の入力方向は、光導波路１３０を通過する分岐光Ｂに対しては逆方向となる。光導波路１３０を通過する分岐光Ａおよび分岐光Ｂは、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部を通過するときに、信号電極１４０に入力されるクロック電気信号による電界の影響を受ける。
【００３５】
図３は、分岐光Ａおよび分岐光Ｂに対して印加される電界の変化を示すグラフである。図３において、横軸は、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部における位置を示している。横軸の左端は、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部におけるクロック信号発振器１６０側の端部に対応している。横軸の右端は、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部における終端器１７０側の端部に対応している。
【００３６】
縦軸は、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部を通過する各分岐光に対して印加されるクロック電気信号の電界を示している。符号３１０は、分岐光Ａに対して印加される電界の変化を示している。符号３２０は、分岐光Ｂに対して印加される電界の変化を示している。
【００３７】
クロック電気信号は分岐光Ａと同方向かつ同速度で信号電極１４０を進行するため、符号３１０に示すように、分岐光Ａに対して常に同じ方向の電界が印加される。ここでは、分岐光Ａに対してプラス方向の電界が印加されるとする。一方、クロック電気信号は分岐光Ｂと逆方向かつ同速度で信号電極１４０を進行するため、符号３２０に示すように、分岐光Ｂに対して印加される電界がプラス、マイナスと交互に変化する。
【００３８】
ここで、分岐光Ｂはクロック電気信号と同速度ですれ違うため、符号３２０に示す電界の変化の周波数はクロック電気信号の周波数の２倍になる。また、クロック電気信号は、クロック信号発振器１６０から終端器１７０へ進行する間に減衰していく。このため、符号３１０および符号３２０で示すように、各分岐光に印加される電界の大きさは、クロック信号発振器１６０に近い位置から終端器１７０に近い位置へいくほど小さくなる。
【００３９】
図４は、分岐光Ａに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフである。光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部において、分岐光Ａに対して常にプラスの電界が印加されるため（図３符号３１０参照）、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部の分岐光Ａに対する屈折率変化は常にプラス方向となる。したがって、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部を通過した分岐光Ａの位相はプラス方向にシフトする。
【００４０】
分岐光Ａの位相のシフト量は、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部全体における屈折率変化量の積分（図の斜線部の面積）で示すことができる。また、分岐光Ａの位相のシフト量は、相互作用部の長さまたはクロック電気信号の電圧を変化させることで調節することができる。
【００４１】
図５は、分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフである。光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部において、分岐光Ｂに対して印加される電界がプラス、マイナスと交互に変化するため（図３符号３２０参照）、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部の分岐光Ｂに対する屈折率はプラス、マイナスと交互に変化する。
【００４２】
したがって、分岐光Ｂの位相のシフト方向はプラス方向、マイナス方向と交互に変化し、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部を通過した分岐光Ｂの位相のシフト量はうち消し合って０に近くなる。このため、光導波路１３０を通過してプラス方向に位相がシフトした分岐光Ａと、光導波路１３０を通過して位相がシフトしなかった分岐光Ｂとの間で位相差が発生する。
【００４３】
図６は、入力されるクロック電気信号および出力される光信号を示す波形図である。図６において、横軸は時刻を示している。時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３は、クロック電気信号が信号電極１４０へ入力される時刻を示している。時刻ｔ１＋２Δｔ，ｔ２＋２Δｔ，ｔ３＋２Δｔは、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３で入力されたクロック電気信号に対応して光信号が光カプラ１２０から出力される時刻をそれぞれ示している。
【００４４】
縦軸は、信号電極１４０へ入力されるクロック電気信号および光カプラ１２０から出力される光信号の強度を示している。符号６１０は、信号電極１４０へ入力されるクロック電気信号の波形を示している（強度は−π〜＋π）。符号６２０は、光カプラ１２０から出力される光信号の波形を示している（強度は「０」〜「１」）。
【００４５】
図７は、分岐光Ａに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ１）である。図７に示すように、時刻ｔ１〜ｔ１＋Δｔにおいては、分岐光Ａは、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部を通過するとする。このとき、信号電極１４０へ入力されるクロック電気信号の強度が＋πであるため（図６符号６１０参照）、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部の分岐光Ａに対する屈折率はプラスに変化する。このため、分岐光Ａの位相はプラス方向にシフトする。
【００４６】
時刻ｔ１＋Δｔ〜ｔ１＋２Δｔにおいては、分岐光Ａは導波路１３２を通過するとする。このとき、分岐光Ａはクロック電気信号の電界の影響をほとんど受けず、導波路１３２の分岐光Ａに対する屈折率はほとんど変化しない。このため、分岐光Ａの位相はうち消し合ってほとんどシフトしない。したがって、光導波路１３０を通過した分岐光Ａの位相はプラス方向にシフトする。ここでは、分岐光Ａの位相が＋πだけシフトするとする。
【００４７】
図８は、分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ１）である。図８に示すように、時刻ｔ１〜ｔ１＋Δｔにおいては、分岐光Ｂは導波路１３２を通過するとする。このとき、分岐光Ｂはクロック電気信号の電界の影響をほとんど受けず、導波路１３２の分岐光Ｂに対する屈折率はほとんど変化しない。このため、分岐光Ｂの位相はほとんどシフトしない。
【００４８】
時刻ｔ１＋Δｔ〜ｔ１＋２Δｔにおいては、分岐光Ｂは、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部を通過するとする。このとき、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部の分岐光Ｂに対する屈折率はプラス、マイナスと交互に変化する。このため、分岐光Ｂの位相のシフト量はうち消し合って０に近くなる。したがって、光導波路１３０を通過した分岐光Ｂの位相はほとんどシフトしない。
【００４９】
図９は、分岐光Ａ、分岐光Ｂおよび光信号の位相および強度を示す図（時刻ｔ１）である。図９において、矢印の向きは分岐光の位相を示している。矢印の長さは分岐光の強度を示している。符号９１０は、光導波路１３０を通過した分岐光Ａを示している。符号９２０は、光導波路１３０を通過した分岐光Ｂを示している。
【００５０】
符号９３０は、光導波路１３０を通過した分岐光Ａと、光導波路１３０を通過した分岐光Ｂと、が光カプラ１２０で結合して生成される光信号を示している（図１２，図１５においても同様）。図９に示すように、符号９１０で示す分岐光Ａの位相は＋πだけシフトしている。また、符号９２０で示す分岐光Ｂは位相がシフトしていない。したがって、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの位相差はπとなる。
【００５１】
また、光カプラ１２０は入力光を２等分して分岐光Ａおよび分岐光Ｂに分岐するため、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの強度は等しい。このため、分岐光Ａおよび分岐光Ｂが結合して生成され、時刻ｔ１＋２Δｔにおいて光カプラ１２０から出力される光信号の強度は「０」となる（図６符号６２０参照）。
【００５２】
図１０は、分岐光Ａに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ２）である。図１０に示すように、時刻ｔ２〜ｔ２＋Δｔにおいては、分岐光Ａは、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部を通過するとする。このとき、信号電極１４０へ入力されるクロック電気信号の強度が０であるため（図６符号６１０参照）、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部の分岐光Ａに対する屈折率は変化しない。このため、分岐光Ａの位相はシフトしない。
【００５３】
時刻ｔ２＋Δｔ〜ｔ２＋２Δｔにおいては、分岐光Ａは導波路１３２を通過するとする。このとき、分岐光Ａはクロック電気信号の電界の影響をほとんど受けず、導波路１３２の分岐光Ａに対する屈折率はほとんど変化しない。このため、分岐光Ａの位相はほとんどシフトしない。したがって、光導波路１３０を通過した分岐光Ａの位相はシフトしない。
【００５４】
図１１は、分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ２）である。図１１に示すように、時刻ｔ２〜ｔ２＋Δｔにおいては、分岐光Ｂは導波路１３２を通過するとする。このとき、分岐光Ｂはクロック電気信号の電界の影響をほとんど受けず、導波路１３２の分岐光Ｂに対する屈折率はほとんど変化しない。このため、分岐光Ｂの位相はほとんどシフトしない。
【００５５】
時刻ｔ２＋Δｔ〜ｔ２＋２Δｔにおいては、分岐光Ｂは、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部を通過するとする。このとき、信号電極１４０に定常的に流れている電気信号により、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部の分岐光Ｂに対する屈折率はプラス、マイナスと交互に変化する。このため、分岐光Ｂの位相のシフト量は０に近くなる。したがって、光導波路１３０を通過した分岐光Ｂの位相はシフトしない。
【００５６】
図１２は、分岐光Ａ、分岐光Ｂおよび光信号の位相および強度を示す図（時刻ｔ２）である。図１２に示すように、符号９１０で示す分岐光Ａの位相はシフトしていない。また、符号９２０で示す分岐光Ｂの位相もシフトしていない。したがって、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの位相差は０となる。
【００５７】
また、光カプラ１２０は入力光を２等分して分岐光Ａおよび分岐光Ｂに分岐するため、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの強度は等しい。このため、分岐光Ａおよび分岐光Ｂが結合して生成され、時刻ｔ２＋２Δｔにおいて光カプラ１２０から出力される光信号の強度は、分岐光Ａまたは分岐光Ｂの強度の２倍となり「１」である（図６符号６２０参照）。
【００５８】
図１３は、分岐光Ａに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ３）である。図１３に示すように、時刻ｔ３〜ｔ３＋Δｔにおいては、分岐光Ａは、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部を通過するとする。このとき、信号電極１４０へ入力されるクロック電気信号の強度が−πであるため（図６符号６１０参照）、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部の分岐光Ａに対する屈折率はマイナスに変化する。このため、分岐光Ａの位相はマイナス方向にシフトする。
【００５９】
時刻ｔ３＋Δｔ〜ｔ３＋２Δｔにおいては、分岐光Ａは導波路１３２を通過するとする。このとき、分岐光Ａはクロック電気信号の電界の影響をほとんど受けず、導波路１３２の分岐光Ａに対する屈折率はほとんど変化しない。このため、分岐光Ａの位相はほとんどシフトしない。したがって、光導波路１３０を通過した分岐光Ａの位相はマイナス方向にシフトする。ここでは、分岐光Ａの位相が−πだけシフトするとする。
【００６０】
図１４は、分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ３）である。図１４に示すように、時刻ｔ３〜ｔ３＋Δｔにおいては、分岐光Ｂは導波路１３２を通過するとする。このとき、分岐光Ｂはクロック電気信号の電界の影響をほとんど受けず、導波路１３２の分岐光Ｂに対する屈折率はほとんど変化しない。このため、分岐光Ｂの位相はほとんどシフトしない。
【００６１】
時刻ｔ３＋Δｔ〜ｔ３＋２Δｔにおいては、分岐光Ｂは、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部を通過するとする。このとき、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部の分岐光Ｂに対する屈折率はプラス、マイナスと交互に変化する。このため、分岐光Ｂの位相のシフト量はうち消し合って０に近くなる。したがって、光導波路１３０を通過した分岐光Ｂの位相はほとんどシフトしない。
【００６２】
図１５は、分岐光Ａ、分岐光Ｂおよび光信号の位相および強度を示す図（時刻ｔ３）である。図１５に示すように、符号９１０で示す分岐光Ａの位相は−πだけシフトしている。また、符号９２０で示す分岐光Ｂは位相がシフトしていない。したがって、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの位相差はπとなる。
【００６３】
また、光カプラ１２０は入力光を２等分して分岐光Ａおよび分岐光Ｂに分岐するため、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの強度は等しい。このため、分岐光Ａおよび分岐光Ｂが結合して生成され、時刻ｔ３＋２Δｔにおいて光カプラ１２０から出力される光信号の強度は「０」となる（図６符号６２０参照）。
【００６４】
図７〜図１５に示した、時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３の状態を繰り返すことで、光カプラ１２０から出力される光信号の強度が「０」、「１」、「０」と周期的に変化し、図６の符号６２０に示すようなクロック光信号を生成することができる。なお、図６の符号６１０および符号６２０に示すように、光カプラ１２０から出力される光信号の周波数は、信号電極１４０へ入力されるクロック電気信号の周波数の２倍になる。
【００６５】
図１６は、光導波路の信号電極との相互作用部の長さを示す平面図である。図１６において、Ｌｗは、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部の長さを示している。変調信号であるクロック電気信号の波長をλｓとすると、相互作用部の長さＬｗは波長λｓの半分以上（Ｌｗ≧λｓ／２）であることが望ましい。相互作用部の長さＬｗは、図３の横軸の左端から右端までの距離に相当する。
【００６６】
また、クロック電気信号の波長λｓは、図３の符号３２０で示した波形（クロック電気信号の２倍の周波数）の波長の２倍に相当する。相互作用部の長さＬｗを波長λｓの半分以上とすることで、分岐光Ｂに対して印加される電界を１周期以上変化させることができる。このため、分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率がプラスとマイナスの両方に変化し、分岐光Ｂの位相のシフト量をうち消してほとんど０にすることができる。
【００６７】
クロック電気信号の波長λｓは、光速をｃ、信号電極１４０を通過するクロック電気信号の屈折率をｎ、クロック電気信号の周波数をｆとすると、λｓ＝ｃ／（ｎ×ｆ）で表される。Ｌｗは通常数ｍｍ以上であることと、一般に用いられるＬＮ光変調器のビットレートを考慮すると、クロック電気信号の周波数は１０ＧＨｚ以上であることが望ましい。
【００６８】
また、クロック電気信号を分岐光Ａと同速度で通過させるためには、信号電極１４０の断面形状を調節して、信号電極１４０の変調信号に対する屈折率を導波路１３１の分岐光Ａに対する屈折率と同じにすればよい。ＬＮ変調器の場合は、光導波路１３０の屈折率は、通常２．２程度であるため、信号電極１４０の変調信号に対する屈折率も２．２程度に設計する。
【００６９】
クロック電気信号の周波数が１０ＧＨｚであり、信号電極１４０の変調信号に対する屈折率が２．２である場合は、λｓ＝１３ｍｍとなるため、Ｌｗはλｓの半分の６．５ｍｍ以上に設計する。また、Ｌｗが長いほど、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、折り返し部１３３の長さを数ｍｍとして考慮すると、Ｌｗを１０ｍｍ以上とすることが望ましい。
【００７０】
λｓに対してＬｗを十分に長くとれる場合には、Ｌｗ＝（３／４＋Ｎ）×λｓ（Ｎは整数）とすることで、分岐光Ｂの位相がマイナス方向に最も大きくシフトする。したがって、後述のプッシュプル動作において、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。
【００７１】
また、上述したように、折り返し部１３３が基板１１０に形成された曲がり導波路である場合は、光導波路１３０を基板１１０内で折り返すことができるため、光変調器１００の小型化を図ることができる。このような曲がり導波路は曲率が小さいと光損失が大きい。このため、曲がり導波路の外周部分に沿って基板１１０に溝１１２を設けるとよい。
【００７２】
これにより、曲がり導波路の曲率が小さくても曲がり導波路における光損失を低減することができる（たとえば、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ２００４，２００４年９月９日，Ｐｏｓｔｄｅａｄｌｉｎｅ  Ｐａｐｅｒ，ｐ．２０−２１，Ｔｈ４．２．３を参照）。このため、曲がり導波路の曲率を小さくし、光変調器１００のさらなる小型化を図ることができる。
【００７３】
このように、実施の形態１にかかる光変調器１００によれば、光カプラ１２０で分岐した分岐光Ａおよび分岐光Ｂが、折り返し部１３３を有する一本の光導波路１３０を逆方向に通過し、光カプラ１２０へ再度入力されて結合するため、分岐光Ａおよび分岐光Ｂが分岐されてから結合されるまでの光学長が等しくなる。
【００７４】
これにより、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの光学長のずれに起因する動作点ドリフトが発生せず変調特性が向上する。また、動作点ドリフトを補正するための補正回路（図３５符号３５００参照）が必要ないため、光変調器の小型化および低コスト化を図ることができる。このため、変調特性を向上させつつ光変調器の小型化および低コスト化を図ることができる。
【００７５】
また、光カプラ１２０と、折り返し部１３３を有する光導波路１３０と、信号電極１４０と、を基板１１０に集積して設けることで、光ファイバを用いることなく、光導波路において各分岐光を逆方向に通過させながら位相シフトさせる構成を実現できる。このため、実装が容易となり、光変調器の小型化および低コスト化を図ることができる。
【００７６】
また、マスクパターンなどにより基板１１０に光導波路１３０を形成することができるため、光導波路１３０における、光カプラ１２０から信号電極１４０との相互作用部までの長さを簡単に精度良く調節することができる。また、基板１２０に形成された光導波路１３０において各分岐光の偏光角は変化しないため、各分岐光の偏光角を容易に合わせることができる。このため、実装が容易となり、光変調器のさらなる小型化および低コスト化を図ることができる。
【００７７】
（実施の形態２）
図１７は、実施の形態２にかかる光変調器の構成を示す平面図である。図１７に示すように、実施の形態２にかかる光変調器１００は、光カプラ１２０の前段に、ＬＤ１７１０（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）と、光アイソレータ１７２０と、を備えている。ＬＤ１７１０は、ＣＷ光を生成し、生成したＣＷ光を光アイソレータ１７２０を介して光カプラ１２０へ出力する。
【００７８】
光アイソレータ１７２０は、ＬＤ１７１０から光カプラ１２０へ出力される光を通過させ、光カプラ１２０からＬＤ１７１０へ出力される光を遮断する。上述した実施の形態１にかかる光変調器１００においては、光カプラ１２０を構成する２×２光カプラの特性により、出力部１２４から出力される光信号が「１」の場合は、入力部１２１から出力される光信号が「０」となる。
【００７９】
また、出力部１２４から出力される光信号が「０」の場合は、入力部１２１から出力される光信号が「１」となる。すなわち、出力部１２４から出力される光信号が「０」の場合は、入力部１２１からＬＤ１７１０へ向かって光信号が出力され、ＬＤ１７１０に光信号が入力される。
【００８０】
これに対して、実施の形態２にかかる光変調器１００は、光カプラ１２０の入力部１２１からＬＤ１７１０へ向かって出力される光信号を光アイソレータ１７２０によって遮断する。これにより、光信号がＬＤ１７１０へ入力されることによるＬＤ１７１０への影響を回避することができる。たとえば、ＬＤ１７１０が出力するＣＷ光の劣化を回避することができる。
【００８１】
図１８は、実施の形態２にかかる光変調器の構成の変形例を示す平面図である。図１８に示すように、実施の形態２にかかる光変調器１００は、上述した光アイソレータ１７２０に代えて、光サーキュレータ１８１０と、ＰＤ１８２０と、を備えている。ＬＤ１７１０は、生成したＣＷ光を光サーキュレータ１８１０へ出力する。光サーキュレータ１８１０は、ＬＤ１７１０から出力された光を光カプラ１２０へ出力し、光カプラ１２０から出力された光を取り出してＰＤ１８２０へ出力する。
【００８２】
ＰＤ１８２０は、光サーキュレータ１８１０から出力された光を受光して電気信号に変換する。これにより、光カプラ１２０から出力される光信号がＬＤ１７１０へ入力されることを回避しつつ、光カプラ１２０から出力される光信号を取り出してＰＤ１８２０で受光することで、光カプラ１２０から出力される光信号を監視することができる。
【００８３】
たとえば、光変調器１００と直列に他の変調器を設ける場合に、光カプラ１２０から出力される光信号の変調のタイミングを監視することで、光変調器１００による変調と他の変調器による変調とを同期させることが可能になる。また、たとえば、光カプラ１２０から出力される光信号の強度を監視することで、光変調器１００が生成する光信号の自動パワー制御を行うことが可能になる。
【００８４】
このように、実施の形態２にかかる光変調器１００によれば、実施の形態１にかかる光変調器１００の効果を奏するとともに、光カプラ１２０から出力される光信号がＬＤ１７１０へ戻って入力されることを回避することができる。このため、ＬＤ１７１０が出力するＣＷ光の劣化を回避することができる。なお、光が入力されても安定してＣＷ光を出力することができるＬＤ１７１０を用いる場合には、光アイソレータ１７２０または光サーキュレータ１８１０を特に設けなくてもよい。
【００８５】
また、光変調器１００の前段に他の光変調器が設けられている場合に、光カプラ１２０から出力される光信号が他の光変調器へ戻って入力されることによる他の光変調器への影響を回避することができる。たとえば、他の光変調器が光変調器１００へ入力する光信号の劣化を回避することができる。
【００８６】
（実施の形態３）
図１９は、実施の形態３にかかる光変調器の構成を示す平面図である。図１９に示すように、実施の形態３にかかる光変調器１００の信号電極１４０は導波路１３１に沿って設けられている。また、信号電極１４０の両側に設けられた接地電極１５０のうちの、信号電極１４０の導波路１３２側に設けられた接地電極１５０の信号電極１４０側の縁の部分は、導波路１３２に沿って設けられている。
【００８７】
図２０は、図１９のＡＡ’断面図である。図２０において、符号２０１０は、信号電極１４０を通過するクロック電気信号による電界を示している。信号電極１４０のクロック電気信号による電界２０１０は、信号電極１４０の直下の導波路１３１だけでなく、接地電極１５０の直下の導波路１３２に対しても印加される。
【００８８】
そして、導波路１３２に対して印加される電界は、接地電極１５０の信号電極１４０側の縁の部分の直下に導波路１３２を配置した場合に最も強くなる。このため、接地電極１５０の信号電極１４０側の縁の部分を導波路１３２に沿って設けることで、信号電極１４０の直下の電界だけでなく接地電極１５０の直下の電界も利用して、導波路１３２を通過する分岐光を変調することができる。
【００８９】
また、ここでは、導波路１３１および導波路１３２の間隔を狭めている。これにより、信号電極１４０と接地電極１５０との間の間隔を広げすぎないようにしつつ、接地電極１５０の縁の部分を導波路１３２に沿って設けることができる。また、導波路１３１および導波路１３２の間隔を狭めつつ、折り返し部１３３における光損失が増加しないように、折り返し部１３３である曲がり導波路の曲率は小さくしないようにしている。
【００９０】
具体的には、分岐光Ａは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３２を通過するときは、クロック電気信号の進行方向とは逆方向に進行するため、導波路１３２の分岐光Ａに対する屈折率はプラス、マイナスと交互に変化する。このため、分岐光Ａは、導波路１３２を通過するときには位相がうち消し合ってシフトしない。
【００９１】
一方、分岐光Ｂは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３２を通過するときは、クロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。また、導波路１３２に電界２０１０が印加される方向は、導波路１３１に電界２０１０が印加される方向と逆方向である。このため、導波路１３２の分岐光Ｂに対する屈折率はマイナスになる。このため、分岐光Ｂは、導波路１３２を通過するときにマイナス方向に位相がシフトする。
【００９２】
これにより、分岐光Ａは、導波路１３１を通過するときにクロック電気信号に応じてプラス方向に位相がシフトし、分岐光Ｂは、導波路１３２を通過するときにクロック電気信号に応じてマイナス方向に位相がシフトする。このため、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。また、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要な相互作用部の長さを短くすることができる。
【００９３】
このように、実施の形態３にかかる光変調器１００によれば、実施の形態１にかかる光変調器１００の効果を奏するとともに、接地電極１５０の信号電極１４０側の縁の部分を導波路１３２に沿って設けることで、必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。また、必要な相互作用部の長さを短くすることができるため、光変調器の小型化を図ることができる。
【００９４】
（実施の形態４）
図２１は、実施の形態４にかかる光変調器の構成を示す平面図である。図２１に示すように、実施の形態４にかかる光変調器１００の信号電極１４０は、光導波路１３０の導波路１３１、折り返し部１３３および導波路１３２に沿って連続して設けられている。具体的には、信号電極１４０は、導波路１３１に沿った部分１４３と、折り返し部１３３に沿った部分１４４と、導波路１３２に沿った部分１４５と、が連続して形成されている。
【００９５】
信号電極１４０の部分１４４は折り返し部１３３とともに折り返されるため、信号電極１４０の光導波路１３０との相互作用部を基板１１０内で折り返して形成することができる。なお、ここでは、クロック信号発振器１６０に接続された信号電極１４０の端部１４１が基板１１０の導波路１３１側の一辺から導出され、終端器１７０に接続された信号電極１４０の端部１４２が基板１１０の導波路１３２側の他辺から導出されている。
【００９６】
このように、実施の形態４にかかる光変調器１００によれば、実施の形態１にかかる光変調器１００の効果を奏するとともに、光導波路１３０に沿って連続して信号電極１４０を設けることで、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部が光導波路１３０の折り返し部１３３とともに折り返される。
【００９７】
このため、基板１１０を小型化（図の横方向に短く）しても、必要な相互作用部の長さを確保することができ、光変調器の小型化を図ることができる。また、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部を長く形成することができるため、必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。
【００９８】
（実施の形態５）
図２２は、実施の形態５にかかる光変調器の構成を示す平面図である。図２２に示すように、実施の形態５にかかる光変調器１００の基板１１０は、光導波路１３０と信号電極１４０との相互作用部が形成される部分に分極反転領域２２１０を有している。基板１１０の分極反転領域２２１０ではない領域を分極非反転領域とする。
【００９９】
分極反転領域２２１０は、分極非反転領域に対して分極方向が反転している。ここでは、分極反転領域２２１０は、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部の中央付近に設けられている。信号電極１４０は、分極非反転領域においては導波路１３１に沿って設けられ、分極反転領域２２１０においては導波路１３２に沿って設けられている。
【０１００】
光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部における、分極反転領域２２１０に含まれる長さの割合と、分極非反転領域に含まれる長さの割合と、がほぼ等しくなるように分極反転領域２２１０を設ける。この場合は、相互作用部における分極反転領域２２１０に含まれる長さと分極非反転領域に含まれる合計の長さとをほぼ等しくすればよい。
【０１０１】
分岐光Ａは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３１を通過するときは、信号電極１４０のクロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。これにより、分岐光Ａに対する導波路１３１の屈折率はプラス方向になる。このため、分極非反転領域に形成された導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部において、分岐光Ａの位相はクロック電気信号に応じてプラス方向にシフトする。
【０１０２】
また、分岐光Ａは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３２を通過するときは、クロック電気信号の進行方向とは逆方向に進行する。これにより、分岐光Ａに対する導波路１３２の屈折率は、プラス、マイナスと交互に変化する。このため、分極反転領域２２１０に形成された導波路１３２の信号電極１４０との相互作用部においては、分岐光Ａの位相はうち消し合ってシフトしない。
【０１０３】
分岐光Ｂは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３２を通過するときは、クロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。また、導波路１３２の信号電極１４０との相互作用部は分極反転領域２２１０に形成されるため、位相がシフトする方向が反転する。これにより、分岐光Ｂに対する導波路１３２の屈折率はマイナス方向になる。このため、導波路１３２の信号電極１４０との相互作用部においては、分岐光Ｂの位相はクロック電気信号に応じてマイナス方向にシフトする。
【０１０４】
また、分岐光Ｂは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３１を通過するときは、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部において、クロック電気信号の進行方向とは逆方向に進行する。これにより、分岐光Ｂに対する導波路１３１の屈折率は、プラス、マイナスと交互に変化する。このため、分極非反転領域に形成された導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部においては、分岐光Ｂの位相はうち消し合ってシフトしない。
【０１０５】
これにより、クロック電気信号に応じて、分岐光Ａの位相がプラス方向にシフトし、分岐光Ｂの位相がマイナス方向にシフトする。このため、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。また、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要な相互作用部の長さを短くすることができる。
【０１０６】
また、分岐光Ａと分岐光Ｂとを連動して逆方向に位相シフトさせる（プッシュプル動作）ため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープを低減することができる。また、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部における、分極反転領域２２１０に含まれる長さの割合と、分極非反転領域に含まれる長さの割合と、をほぼ等しくすることで、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの位相のシフト量をほぼ等しくすることができる。このため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープをなくすことができる。
【０１０７】
このように、実施の形態５にかかる光変調器１００によれば、実施の形態１にかかる光変調器１００の効果を奏するとともに、基板１１０に分極反転領域２２１０を設け、分極反転領域２２１０において相互作用部を入れ替えることで、必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。また、必要な相互作用部の長さを短くすることができるため、光変調器の小型化を図ることができる。また、波長チャープによる光信号の劣化を回避することができる。
【０１０８】
（実施の形態６）
図２３は、実施の形態６にかかる光変調器の構成を示す平面図である。図２３に示すように、実施の形態６にかかる光変調器１００の信号電極１４０は、部分１４４、部分１４５および入れ替わり部１４６から構成されている。部分１４４は、導波路１３１に沿って設けられて導波路１３１との相互作用部を形成する部分である。部分１４５は、導波路１３２に沿って設けられて導波路１３２との相互作用部を形成する部分である。
【０１０９】
入れ替わり部１４６は、導波路１３１および導波路１３２のうちの相互作用部を形成する導波路が入れ替わる部分である。入れ替わり部１４６には、入れ替わり部１４６を通過するクロック電気信号を遅延させる迂回路１４６ａが設けられている。ここでは、信号電極１４０が相互作用部を形成する導波路を、導波路１３１、導波路１３２、導波路１３１と２回入れ替えている。
【０１１０】
このため、信号電極１４０は、部分１４４、入れ替わり部１４６、部分１４５、入れ替わり部１４６、部分１４４の順に連続して形成されている。また、信号電極１４０における部分１４４の長さの割合と部分１４５の長さの割合とがほぼ等しくなるように入れ替わり部１４６を設ける。この場合は、２つの部分１４４の合計の長さと部分１４５の長さとをほぼ等しくすればよい。
【０１１１】
また、入れ替わり部１４６の長さ２３１０と、入れ替わり部１４６をクロック電気信号が通過する間に各分岐光が光導波路１３０を通過する距離２３２０と、の差がクロック電気信号の波長λｓの半分になるように迂回路１４６ａの長さを設定する。これにより、部分１４５を通過するクロック電気信号が、部分１４４を通過するクロック電気信号に対して半周期だけ遅延する。このため、導波路１３２の信号電極１４０との相互作用部における位相のシフト方向を反転させることができる。
【０１１２】
分岐光Ａは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３１を通過するときは、信号電極１４０のクロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。これにより、分岐光Ａに対する導波路１３１の屈折率はプラス方向になる。このため、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部において、分岐光Ａの位相はクロック電気信号に応じてプラス方向にシフトする。
【０１１３】
また、分岐光Ａは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３２を通過するときは、クロック電気信号の進行方向とは逆方向に進行する。このため、分岐光Ａに対する導波路１３２の屈折率は、プラス、マイナスと交互に変化する。このため、導波路１３２の信号電極１４０との相互作用部においては、分岐光Ａの位相はうち消し合ってシフトしない。
【０１１４】
分岐光Ｂは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３２を通過するときは、クロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。また、上述した迂回路１４６ａの長さの設定により、導波路１３２の信号電極１４０との相互作用部における位相のシフト方向が反転する。このため、導波路１３２の信号電極１４０との相互作用部においては、分岐光Ｂの位相はクロック電気信号に応じてマイナス方向にシフトする。
【０１１５】
また、分岐光Ｂは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３１を通過するときは、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部において、クロック電気信号の進行方向とは逆方向に進行する。このため、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部においては分岐光Ｂの位相はシフトしない。
【０１１６】
これにより、クロック電気信号に応じて、分岐光Ａの位相がプラス方向にシフトし、分岐光Ｂの位相がマイナス方向にシフトする。このため、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。また、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要な相互作用部の長さを短くすることができる。
【０１１７】
また、分岐光Ａと分岐光Ｂとを連動して逆方向に位相シフトさせる（プッシュプル動作）ため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープを低減することができる。また、信号電極１４０の部分１４４の長さの割合と部分１４５の長さの割合とを等しくすることで、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相のシフト量をほぼ等しくすることができる。このため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープをなくすことができる。
【０１１８】
このように、実施の形態６にかかる光変調器１００によれば、実施の形態１にかかる光変調器１００の効果を奏するとともに、信号電極１４０が相互作用部を形成する導波路を入れ替え、入れ替え部１４６に迂回路１４６ａを設けることで、必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。また、必要な相互作用部の長さを短くすることができるため、光変調器の小型化を図ることができる。また、波長チャープによる光信号の劣化を回避することができる。
【０１１９】
（実施の形態７）
図２４は、実施の形態７にかかる光変調器の構成を示す平面図である。図２４に示すように、実施の形態７にかかる光変調器１００は、図１に示した光変調器１００の構成に加えて、信号電極２４１０と、クロック信号発振器２４２０と、終端器２４３０と、を備えている。これにより、光変調器１００はデュアルドライブ型の光変調器となる。信号電極２４１０は導波路１３２に沿って基板１１０に設けられている。
【０１２０】
信号電極２４１０には、導波路１３２を通過する光を変調するためのクロック電気信号（第２変調信号）が入力される。また、信号電極１４０に入力されるクロック電気信号と、信号電極２４１０に入力されるクロック電気信号は、互いに反転した相補信号とする。これにより、信号電極１４０の導波路１３１との相互作用部を通過するクロック電気信号と、信号電極２４１０の導波路１３２との相互作用部を通過するクロック電気信号と、が互いに相補信号となる。
【０１２１】
このため、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部における位相のシフト方向に対して、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部における位相のシフト方向を反転させることができる。また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部の長さと、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部の長さと、をほぼ等しくする。
【０１２２】
信号電極２４１０の両端は、信号電極１４０の両端１４１，１４２が導出された基板１１０の一辺とは反対の辺から導出されている。信号電極２４１０の光カプラ１２０側の端部２４１１にはクロック信号発振器２４２０が接続されており、信号電極２４１０の折り返し部１３３側の端部２４１２には終端器２４３０が接続されている。
【０１２３】
これにより、分岐光Ａが導波路１３１を通過する方向と同方向に、クロック信号発振器１６０が発振したクロック電気信号が信号電極１４０を通過する。また、分岐光Ａが導波路１３２を通過する方向と逆方向に、クロック信号発振器２４２０が発振したクロック電気信号が信号電極２４１０を通過する。
【０１２４】
分岐光Ａは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３１を通過するときは、信号電極１４０のクロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。これにより、分岐光Ａに対する導波路１３１の屈折率はプラス方向になる。このため、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部において、分岐光Ａの位相はクロック電気信号に応じてプラス方向にシフトする。
【０１２５】
また、分岐光Ａは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３２を通過するときは、信号電極２４１０のクロック電気信号の進行方向とは逆方向に進行する。これにより、分岐光Ａに対する導波路１３２の屈折率は、プラス、マイナスと交互に変化する。このため、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部においては、分岐光Ａの位相はうち消し合ってシフトしない。
【０１２６】
分岐光Ｂは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３２を通過するときは、信号電極２４１０のクロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部における位相のシフト方向に対して、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部における位相のシフト方向が反転している。このため、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部においては、分岐光Ｂの位相はクロック電気信号に応じてマイナス方向にシフトする。
【０１２７】
また、分岐光Ｂは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３１を通過するときは、信号電極１４０のクロック電気信号の進行方向とは逆方向に進行する。これにより、分岐光Ｂに対する導波路１３１の屈折率は、プラス、マイナスと交互に変化する。このため、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部においては、分岐光Ｂの位相はうち消し合ってシフトしない。
【０１２８】
これにより、クロック電気信号に応じて、分岐光Ａの位相がプラス方向にシフトし、分岐光Ｂの位相がマイナス方向にシフトする。このため、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。また、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要な相互作用部の長さを短くすることができる。
【０１２９】
また、分岐光Ａと分岐光Ｂとを連動して逆方向に位相シフトさせる（プッシュプル動作）ため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープを低減することができる。また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部の長さと、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部の長さと、をほぼ等しくすることで、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの位相のシフト量をほぼ等しくすることができる。このため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープをなくすことができる。
【０１３０】
また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部に加えて、導波路１３２の信号導波路２４１０との相互作用部を設けることで、基板１１０を小型化（図の横方向に短く）しても必要な相互作用部の長さを確保することができ、光変調器の小型化を図ることができる。また、光導波路１３０の信号電極との相互作用部を長く形成することができるため、必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。
【０１３１】
図２５は、実施の形態７にかかる光変調器の構成の変形例１を示す平面図である。図２５に示すように、実施の形態７にかかる光変調器１００は、図２４に示した光変調器１００の構成において、信号電極２４１０のクロック電気信号が入力される端部２４１１を、信号電極１４０のクロック電気信号が入力される端部１４１が導出された基板１１０の一辺と同じ辺から導出してもよい。
【０１３２】
ここで、導波路１３１における、光カプラ１２０から信号電極１４０との相互作用部へ達するまでの経路２５１０（第１経路）の光学長をＬｏ１、導波路１３１における経路２５１０の屈折率をｎｏ１とする。また、導波路１３２における、光カプラ１２０から信号電極２４１０との相互作用部へ達するまでの経路２５２０（第２経路）の光学長をＬｏ２、導波路１３２における経路２５２０の屈折率をｎｏ２とする。
【０１３３】
また、信号電極１４０における、端部１４１から導波路１３１との相互作用部へ達するまでの経路２５３０（第３経路）の長さをＬｅ１、信号電極１４０における経路２５３０の屈折率をｎｅ１とする。また、信号電極２４１０における端部２４１１から導波路１３２との相互作用部へ達するまでの経路２５４０（第４経路）の長さをＬｅ２、信号電極２４１０における経路２５４０の屈折率をｎｅ２とする。
【０１３４】
ここでは、信号電極１４０の端部１４１および信号電極２４１０の端部２４１１を基板１１０の一辺から導出するために、経路２５４０を経路２５３０よりも長くする。また、端部１４１および端部２４１１を外部装置のコネクタと接続する場合は、コネクタは通常直径２ｍｍ以上あるため、端部１４１および端部２４１１を十分な間隔を有して並べて導出する必要がある。このために、経路２５１０の光学長を経路２５２０の光学長よりも長くすることで導波路１３１および導波路１３２における各相互作用部の位置をずらす。
【０１３５】
このため、信号電極１４０および信号電極２４１０へ互いに相補信号となるクロック電気信号を入力しても、信号電極１４０の導波路１３１との相互作用部を通過するクロック電気信号と、信号電極２４１０の導波路１３２との相互作用部を通過するクロック電気信号と、が相補信号とならない場合がある。
【０１３６】
そこで、ｎｏ２×Ｌｏ２−ｎｏ１×Ｌｏ１＋ｎｅ１×Ｌｅ１−ｎｅ２×Ｌｅ２＝Ｎ×λｓ（Ｎは整数、λｓはクロック電気信号の波長）となるように、信号電極１４０および信号電極２４１０を設ける。この場合は、信号電極１４０および信号電極２４１０へ互いに相補信号となるクロック電気信号を入力することで、信号電極１４０の導波路１３１との相互作用部を通過するクロック電気信号と、信号電極２４１０の導波路１３２との相互作用部を通過するクロック電気信号と、が相補信号となる。
【０１３７】
これにより、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部における位相のシフト方向に対して、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部における位相のシフト方向を反転させることができる。このため、信号電極１４０の端部１４１および信号電極２４１０の端部２４１１を基板１１０の一辺から導出しつつ、図２４に示した光変調器１００と同様の動作を実現することができる。
【０１３８】
信号電極１４０の端部１４１および信号電極２４１０の端部２４１１を基板１１０の一辺から導出することで、各信号電極の電気信号の入力部を光変調器１００の一辺に設けることができ、光変調器１００への入力配線を単純化することができる。このため、たとえば光変調器１００を備える光送信器の小型化を図ることができる。
【０１３９】
また、クロック電気信号に応じて、分岐光Ａの位相がプラス方向にシフトし、分岐光Ｂの位相がマイナス方向にシフトする。このため、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。また、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要な相互作用部の長さを短くすることができる。
【０１４０】
また、分岐光Ａと分岐光Ｂとを連動して逆方向に位相シフトさせる（プッシュプル動作）ため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープを低減することができる。また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部の長さと、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部の長さと、をほぼ等しくすることで、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの位相のシフト量をほぼ等しくすることができる。このため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープをなくすことができる。
【０１４１】
また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部に加えて、導波路１３２の信号導波路２４１０との相互作用部を設けることで、基板１１０を小型化（図の横方向に短く）しても必要な相互作用部の長さを確保することができ、光変調器の小型化を図ることができる。また、光導波路１３０の信号電極との相互作用部を長く形成することができるため、必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。
【０１４２】
図２６は、実施の形態７にかかる光変調器の構成の変形例２を示す平面図である。図２６に示すように、実施の形態７にかかる光変調器１００は、図２４に示した光変調器１００の構成において、信号電極２４１０の光カプラ１２０側の端部２４１１には終端器２４３０が接続されており、信号電極２４１０の折り返し部１３３側の端部２４１２にはクロック信号発振器２４２０が接続されている。
【０１４３】
これにより、分岐光Ａが導波路１３１を通過する方向と同方向に、クロック信号発振器１６０が発振したクロック電気信号が信号電極１４０を通過する。また、分岐光Ａが導波路１３１を通過する方向と同方向に、クロック信号発振器２４２０が発振したクロック電気信号が信号電極２４１０を通過する。
【０１４４】
また、信号電極１４０に入力されるクロック電気信号と、信号電極２４１０に入力されるクロック電気信号は、位相が揃った同位相信号とする。これにより、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部における位相のシフト方向と、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部における位相のシフト方向と、を一致させることができる。
【０１４５】
分岐光Ａは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３１を通過するときは、信号電極１４０のクロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。これにより、分岐光Ａに対する導波路１３１の屈折率はプラス方向になる。このため、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部において、分岐光Ａの位相はクロック電気信号に応じてプラス方向にシフトする。
【０１４６】
また、分岐光Ａは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３２を通過するときは、信号電極２４１０のクロック電気信号の進行方向と同方向に進行する。これにより、分岐光Ａに対する導波路１３２の屈折率はプラス方向になる。このため、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部において、分岐光Ａの位相はクロック電気信号に応じてプラス方向にシフトする。
【０１４７】
分岐光Ｂは、光カプラ１２０から出力されて導波路１３２を通過するときは、信号電極２４１０のクロック電気信号の進行方向と逆方向に進行する。これにより、分岐光Ｂに対する導波路１３２の屈折率は、プラス、マイナスと交互に変化する。このため、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部においては、分岐光Ｂの位相はうち消し合ってシフトしない。
【０１４８】
また、分岐光Ｂは、折り返し部１３３で折り返されて導波路１３１を通過するときは、信号電極１４０のクロック電気信号の進行方向とは逆方向に進行する。これにより、分岐光Ｂに対する導波路１３１の屈折率は、プラス、マイナスと交互に変化する。このため、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部においては、分岐光Ｂの位相はうち消し合ってシフトしない。
【０１４９】
これにより、クロック電気信号に応じて分岐光Ａの位相がプラス方向にシフトし、分岐光Ｂの位相はシフトしない。このため、クロック電気信号に応じて分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにし、光カプラ１２０から「１」または「０」に強度変調された光信号を出力することができる。
【０１５０】
また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部に加えて、導波路１３２の信号導波路２４１０との相互作用部を設けることで、基板１１０を小型化（図の横方向に短く）しても必要な相互作用部の長さを確保することができ、光変調器の小型化を図ることができる。また、光導波路１３０の相互作用部を長く形成することができるため、必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。
【０１５１】
なお、図２６に示した光変調器１００の構成においても、図２５に示した光変調器１００と同様に、信号電極２４１０のクロック電気信号が入力される端部２４１１を、信号電極１４０のクロック電気信号が入力される端部１４１が導出された基板１１０の一辺と同じ辺から導出してもよい。
【０１５２】
図２７は、実施の形態７にかかる光変調器の構成の変形例３を示す平面図である。図２７に示すように、実施の形態７にかかる光変調器１００においては、図２４に示した光変調器１００の構成において、信号電極１４０に入力されるクロック電気信号と、信号電極２４１０に入力されるクロック電気信号と、を位相が揃った同位相信号としてもよい。
【０１５３】
この場合は、ｎｏ２×Ｌｏ２−ｎｏ１×Ｌｏ１＋ｎｅ１×Ｌｅ１−ｎｅ２×Ｌｅ２＝（Ｎ＋１／２）×λｓ（Ｎは整数、λｓはクロック電気信号の波長）となるように、信号電極１４０および信号電極２４１０を設ける。この場合は、信号電極１４０および信号電極２４１０へ互いに同位相信号となるクロック電気信号を入力することで、信号電極１４０の導波路１３１との相互作用部を通過するクロック電気信号と、信号電極２４１０の導波路１３２との相互作用部を通過するクロック電気信号と、が相補信号となる。
【０１５４】
これにより、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部における位相のシフト方向に対して、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部における位相のシフト方向を反転させることができる。このため、信号電極１４０および信号電極２４１０へ互いに同位相信号となるクロック電気信号を入力しつつ、図２４に示した光変調器１００と同様の動作を実現することができる。
【０１５５】
これにより、クロック電気信号に応じて、分岐光Ａの位相がプラス方向にシフトし、分岐光Ｂの位相がマイナス方向にシフトする。このため、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。また、分岐光Ａと分岐光Ｂとの位相差を０またはπにするために必要な相互作用部の長さを短くすることができる。
【０１５６】
また、分岐光Ａと分岐光Ｂとを連動して逆方向に位相シフトさせる（プッシュプル動作）ため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープを低減することができる。また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部の長さと、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部の長さと、をほぼ等しくすることで、分岐光Ａおよび分岐光Ｂの位相のシフト量をほぼ等しくすることができる。このため、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープをなくすことができる。
【０１５７】
また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部に加えて、導波路１３２の信号導波路２４１０との相互作用部を設けることで、基板１１０を小型化（図の横方向に短く）しても必要な相互作用部の長さを確保することができ、光変調器の小型化を図ることができる。また、光導波路１３０の相互作用部を長く形成することができるため、必要なクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。
【０１５８】
このように、実施の形態７にかかる光変調器１００によれば、実施の形態１にかかる光変調器１００の効果を奏するとともに、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部に加えて、導波路１３２の信号導波路２４１０との相互作用部を設けることで、基板１１０を小型化（図の横方向に短く）しても必要な相互作用部の長さを確保することができる。このため、光変調器の小型化を図ることができる。
【０１５９】
また、必要な相互作用部の長さを確保することができる。このため、必要なクロック電気信号の電圧を低くして光変調器の省エネルギー化を図ることができる。また、導波路１３１の信号電極１４０との相互作用部における位相のシフト方向に対して、導波路１３２の信号電極２４１０との相互作用部における位相のシフト方向を反転させることで、分岐光Ａと分岐光Ｂとを連動して逆方向に位相シフトさせ、光カプラ１２０から出力される光信号の波長チャープを低減することができる（図２４，図２５，図２７）。
【０１６０】
（実施の形態８）
図２８は、実施の形態８にかかる光変調器の構成を示す平面図である。図２８に示すように、実施の形態８にかかる光変調器１００の信号電極１４０は共振型電極である。たとえば、信号電極１４０の端部を開放または短絡にすることで、信号電極１４０を共振型電極にすることができる。信号電極１２０へ入力されたクロック電気信号は、信号電極１４０の端部で反射しながら、光導波路１３０の信号電極１４０との相互作用部に対して電界を印加する。
【０１６１】
信号電極１４０を共振型電極にすることで、信号電極１４０へ入力するクロック電気信号の電圧を低くすることができる。なお、ここでは、信号電極１４０を、光導波路１３０の導波路１３１、折り返し部１３３および導波路１３２に沿って連続して設けているが、信号電極１４０は、たとえば導波路１３１に沿って設けられている部分のみで構成されてもよい。
【０１６２】
このように、実施の形態８にかかる光変調器１００によれば、実施の形態１にかかる光変調器１００の効果を奏するとともに、信号電極１４０を共振型電極にすることで、信号電極１４０へ入力するクロック電気信号の電圧を低くすることができる。このため、光変調器の省エネルギー化を図ることができる。
【０１６３】
（実施の形態９）
図２９は、実施の形態９にかかる光変調器の構成を示す平面図である。上述の各実施の形態で説明したように、変調信号をクロック電気信号とすることで位相変調器をクロック変調器として用いる場合は、光変調器１００の光カプラ１２０へ入力される入力光または光カプラ１２０から出力される光信号をデータ変調するデータ変調部を設けることで、ＲＺ化されたデータ光信号を生成することができる。
【０１６４】
図２９に示すように、実施の形態９にかかる光変調器１００は、図２５に示した光変調器１００の構成に加えて、ＬＤ１７１０と、光アイソレータ１７２０と、光カプラ１２０の前段に設けられた位相変調部２９００および折り返し導波路２９３０と、を備えている。位相変調部２９００は、光導波路２９１０（第２データ変調導波路）と、信号電極２９２０（第２データ変調電極）と、データ信号入力部２９２２と、終端器２９２４と、から構成されている。
【０１６５】
光導波路２９１０は、基板１１０に設けられ、光カプラ１２０へ入力される入力光を通過させる。具体的には、光導波路２９１０は、ＬＤ１７１０から光アイソレータ１７２０を介して出力されたＣＷ光を通過させて折り返し導波路２９３０へ出力する。信号電極２９２０は、光導波路２９１０に沿って基板１１０に設けられている。
【０１６６】
信号電極２９２０には、光導波路２９１０を通過する光をデータ変調するためのデータ電気信号が入力される。信号電極２９２０のＬＤ１７１０側の端部２９２１には、信号電極２９２０へデータ電気信号を入力するデータ信号入力部２９２２が接続されている。信号電極２９２０の折り返し導波路２９３０側の端部２９２３には終端器２９２４が接続されている。
【０１６７】
信号電極１４０の両端（１４１，１４２）および信号電極２４１０の両端（２４１１，２４１２）と、信号電極２９２０の端部２９２１と、はともに基板１１０の一辺から導出されている。これにより、各信号電極の電気信号の入力部を光変調器１００の一辺に設けることができ、光変調器１００への入力配線を単純化することができる。
【０１６８】
データ電気信号が信号電極２４１０へ入力されることで、光導波路２９１０の屈折率が変化する。これにより、光導波路２９１０を通過する光がデータ電気信号に応じて位相変調される。また、ここでは、信号電極２４１０の端部２４１２を信号電極１４０の端部１４２と並べて導出しつつ、信号電極２４１０の相互作用部の長さを信号電極１４０の相互作用部の長さと揃えるために、信号電極２４１０に迂回路２４１３が設けられている。
【０１６９】
折り返し導波路２９３０は、位相変調部２９００から出力されたデータ光信号を折り返して光カプラ１２０へ入力する。具体的には、折り返し導波路２９３０は、折り返したデータ光信号を、図２に示した光カプラ１２０の入力部１２１へ入力する。また、入力部１２１へ入力されたデータ光信号は、光カプラ１２０、光導波路１３０および信号電極１４０，２４１０によってＲＺ化されて光カプラ１２０から出力される。
【０１７０】
また、折り返し導波路２９３０は、基板１１０に設けられた曲がり導波路である。ここで、折り返し導波路２９３０の外周部分に沿って基板１１０に溝１１３を設けてもよい。これにより、曲がり導波路である折り返し導波路２９３０の曲率が小さい場合の折り返し導波路２９３０における光損失を低減することができる。
【０１７１】
図３０は、実施の形態９にかかる光変調器の構成の変形例１を示す平面図である。図３０に示すように、実施の形態９にかかる光変調器１００は、図２９に示した光変調器１００の位相変調部２９００に代えて強度変調部３０００を備えていてもよい。強度変調部３０００は、光導波路３０１０（第３データ変調導波路）と、信号電極３０２０および信号電極３０３０（第３データ変調電極）と、データ信号入力部３０２２およびデータ信号入力部３０３２と、終端器３０２４および終端器３０３４と、を備えている。
【０１７２】
光導波路３０１０は、基板１１０に設けられ、光カプラ１２０へ入力される入力光を通過させる。光導波路３０１０は、分岐部３０１１、平行導波路３０１２、平行導波路３０１３および結合部３０１４を有するマッハツェンダ型の導波路である。ＬＤ１７１０から光アイソレータ１７２０を介して出力されたＣＷ光は、分岐部３０１１によって分岐される。
【０１７３】
分岐部３０１１によって分岐された各分岐光はそれぞれ平行導波路３０１２および平行導波路３０１３を通過して結合部３０１４へ入力される。結合部３０１４へ入力された各分岐光は結合部３０１４によって結合される。結合部３０１４によって結合された光は折り返し導波路２９３０へ出力される。
【０１７４】
信号電極３０２０および信号電極３０３０は、それぞれ光導波路３０１０の平行導波路３０１２および３０１３に沿って基板１１０に設けられている。信号電極３０２０および信号電極３０３０には、光導波路３０１０の平行導波路３０１２を通過する光をデータ変調するためのデータ電気信号がそれぞれ入力される。信号電極３０２０および信号電極３０３０へ入力される各データ電気信号は、互いに反転した相補信号である。
【０１７５】
信号電極３０２０のＬＤ１７１０側の端部３０２１には、信号電極３０２０へデータ電気信号を入力するデータ信号入力部３０２２が接続されている。信号電極３０２０の折り返し導波路２９３０側の端部３０２３には終端器３０２４が接続されている。信号電極３０３０のＬＤ１７１０側の端部３０３１には、信号電極３０３０へデータ電気信号を入力するデータ信号入力部３０３２が接続されている。信号電極３０３０の折り返し導波路２９３０側の端部３０３３には終端器３０３４が接続されている。
【０１７６】
信号電極１４０の両端（１４１，１４２）および信号電極２４１０の両端（２４１１，２４１２）と、信号電極３０２０および信号電極３０３０のＬＤ１７１０側の端部（３０２１，３０３１）は、ともに基板１１０の一辺から導出されている。これにより、各信号電極の電気信号の入力部を光変調器１００の一辺に設けることができ、光変調器１００への入力配線を単純化することができる。
【０１７７】
データ電気信号が信号電極３０２０へ入力されることで、平行導波路３０１２の屈折率が変化する。これにより、平行導波路３０１２を通過する光がデータ電気信号に応じて位相変調される。また、データ電気信号が信号電極３０３０へ入力されることで、平行導波路３０１３の屈折率が変化する。これにより、平行導波路３０１２を通過する光がデータ電気信号に応じて位相変調される。
【０１７８】
結合部３０１４から出力される光は、平行導波路３０１２および平行導波路３０１３を通過した各光の位相差に応じて強度変調される。したがって、結合部３０１４から出力される光は、信号電極３０２０および信号電極３０３０へ入力される各データ電気信号に応じて強度変調される。
【０１７９】
図３１は、実施の形態９にかかる光変調器の構成の変形例２を示す平面図である。図３１に示すように、実施の形態９にかかる光変調器１００は、図２９に示した光変調器１００の位相変調部２９００に代えて差動位相変調部３１００を備えていてもよい。差動位相変調部３１００は、光導波路３１１０（データ変調導波路）と、信号電極３１２１〜３１２４（データ変調電極）と、４つのデータ信号入力部３１２５と、４つの終端器３１２６と、バイアス電極３１３０と、を備えている。
【０１８０】
光導波路３１１０は、基板１１０に設けられ、光カプラ１２０へ入力される入力光を通過させる。光導波路３１１０は、ＬＤ１７１０から光アイソレータ１７２０を介して出力されたＣＷ光を通過させて折り返し導波路２９３０へ出力する。光導波路３１１０は、分岐部３１１１と、マッハツェンダ型の光導波路３１１２および３１１３と、結合部３１１４と、から構成されている。
【０１８１】
マッハツェンダ型の光導波路３１１２および３１１３は平行に接続されており、分岐部３１１１で分岐された各分岐光がそれぞれ入力される。マッハツェンダ型の光導波路３１１２および３１１３へ入力された各分岐光は、それぞれマッハツェンダ型の光導波路３１１２および３１１３を通過する。マッハツェンダ型の光導波路３１１２および３１１３の動作は、図３０のマッハツェンダ型の光導波路３０１０の動作と同様である。
【０１８２】
信号電極３１２１および３１２２は、マッハツェンダ型の光導波路３１１２の平行導波路のそれぞれに沿って基板１１０に設けられている。信号電極３１２１および３１２２へ入力される各データ電気信号は、互いに反転した相補信号である。信号電極３１２３および３１２４は、マッハツェンダ型の光導波路３１１３の平行導波路のそれぞれに沿って基板１１０に設けられている。
【０１８３】
信号電極３１２３および３１２４へ入力される各データ電気信号は、互いに反転した相補信号である。信号電極３１２１〜３１２４のＬＤ１７１０側の各端部には、信号電極３１２１〜３１２４のそれぞれへデータ電気信号を入力する４つのデータ信号入力部３１２５が接続されている。また、信号電極３１２１〜３１２４の折り返し導波路２９３０側の各端部には４つの終端器３１２６が接続されている。
【０１８４】
信号電極１４０の両端（１４１，１４２）および信号電極２４１０の両端（２４１１，２４１２）と、信号電極３１２１〜３１２４のＬＤ１７１０側の各端部は、ともに基板１１０の一辺から導出されている。これにより、信号電極３１２１〜３１２４の電気信号の入力部を光変調器１００の一辺に設けることができ、光変調器１００への入力配線を単純化することができる。
【０１８５】
バイアス電極３１３０は、マッハツェンダ型の光導波路３１１２と結合部３１１４との間の導波路に沿って基板１１０に設けられている。バイアス電極３１３０には、マッハツェンダ型の光導波路３１１２を通過した光の位相を、マッハツェンダ型の光導波路３１１３を通過した光の位相に対してπ／２ずらすためのバイアスが入力される。
【０１８６】
マッハツェンダ型の光導波路３１１２を通過してバイアス電極３１３０によって位相がπ／２ずれた光と、マッハツェンダ型の光導波路３１１３を通過した光と、はともに結合部３１１４へ入力され、結合部３１１４によって結合される。結合部３１１４によって結合された光は折り返し導波路２９３０へ出力される。
【０１８７】
信号電極３１２１および信号電極３１２２へデータ電気信号を入力することで、マッハツェンダ型の光導波路３１１２の平行導波路を通過する各光がデータ電気信号に応じて位相変調される。また、信号電極３１２３および信号電極３１２４へデータ電気信号を入力することで、マッハツェンダ型の光導波路３１１３の平行導波路を通過する各光がデータ電気信号に応じて位相変調される。
【０１８８】
また、バイアス電極３１３０へバイアスを入力することで、マッハツェンダ型の光導波路３１１２を通過した光の位相が、マッハツェンダ型の光導波路３１１３を通過した光の位相に対してπ／２ずれる。これにより、差動位相変調部３１００から出力される光が、信号電極３１２１〜３１２４へ入力される各データ電気信号に応じて４値で差動位相変調（ＤＱＰＳＫ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）される。
【０１８９】
このように、実施の形態９にかかる光変調器１００によれば、実施の形態７にかかる光変調器１００の効果を奏するとともに、光変調器１００の光カプラ１２０へ入力される入力光または光カプラ１２０から出力される光信号をデータ変調するデータ変調部を設けることで、ＲＺ化されたデータ光信号を生成することができる。
【０１９０】
また、クロック変調器を構成する部分とデータ変調部とを折り返し導波路２９３０によって折り返して接続することで、基板１１０を小型化（図の横方向に短く）しても、クロック変調器を構成する部分とデータ変調部とを直列に接続することができる。このため、光変調器の小型化を図ることができる。
【０１９１】
なお、図２９〜図３１においては、データ変調部として位相変調部２９００、強度変調部３０００および差動位相変調部３１００を設ける場合について説明したが、データ変調部はこれらの構成に限らない。また、図２９〜図３１においては、図２５に示した光変調器１００によってクロック変調器を構成する場合について説明したが、クロック変調器を構成する光変調器には上述した各実施の形態の光変調器１００を適用することができる。
【０１９２】
たとえば、クロック変調器を構成する光変調器に図１８で示した光変調器１００を適用し、光サーキュレータ１８１０によって取り出した光信号の変調のタイミングを監視する。そして、監視した光信号の変調のタイミングに合わせてデータ変調部にデータ電気信号を入力することで、クロック変調とデータ変調とを同期させることができる。
【０１９３】
また、データ変調部を光カプラ１２０の前段に設け、光カプラ１２０（図２の入力部１２１）へ入力される入力光をデータ変調部によってデータ変調する構成について説明したが、データ変調部を光カプラ１２０の後段に設け、光カプラ１２０（図２の出力部１２４）から出力されるクロック変調された光信号をデータ変調部によってデータ変調する構成としてもよい。
【０１９４】
（実施の形態１０）
図３２は、実施の形態１０にかかる光送信器の構成を示す平面図である。図３２に示すように、実施の形態１０にかかる光送信器３２００は、図３１に示した光変調器１００と、ＬＤドライバ３２１１と、ＤＱＰＳＫドライバ３２１２と、送信部３２２０と、を備えている。光変調器１００は、変調した光信号を送信部３２２０へ出力する。ＬＤドライバ３２１１は、光変調器１００のＬＤ１７１０に電源を供給してＬＤ１７１０を駆動する。
【０１９５】
ＤＱＰＳＫドライバ３２１２は、光変調器１００の４つのデータ信号入力部３１２５を介してデータ電気信号を供給して光変調器１００を駆動する。送信部３２２０は、光変調器１００から出力された光信号を送信する。送信部３２２０は、たとえば、光ファイバや、他の装置の光コネクタと接続可能な接続ポートである。
【０１９６】
このように、実施の形態１０にかかる光送信器３２００によれば、実施の形態９にかかる光変調器１００を適用することにより、光信号の変調特性を向上させつつ光送信器の小型化および低コスト化を図ることができる。なお、図３２においては、図３１に示した光変調器１００を光送信器３２００に適用する場合について説明したが、光送信器３２００には上述した各実施の形態の光変調器１００を適用することができる。
【０１９７】
以上説明したように、この発明にかかる光変調器および光送信器によれば、光カプラで分岐した分岐光を変調して再度光カプラへ入力して結合する構成とすることで、動作点ドリフトを補正するための補正回路が不要となり、変調特性を向上させつつ簡単な構成で光変調器の小型化および低コスト化を図ることができる。
【０１９８】
なお、上述した実施の形態１〜８においては、各信号電極に印加される変調信号がクロック電気信号であり、光変調器１００をクロック変調器として構成する場合について説明したが、各信号電極に印加する変調信号をデータ電気信号とすることで、光変調器１００をデータ変調器として構成することもできる。
【０１９９】
実施の形態１〜８にかかる光変調器１００をデータ変調器として構成する場合は、たとえば、各信号電極に印加されるデータ電気信号のデータを、一定時間毎のマーク率が一定のデータにするとよい。マーク率とは、データ列に含まれる「０」と「１」との割合である。これにより、図３に示したように、分岐光Ｂに印加される電界の方向がプラスおよびマイナスに均等に変化し、分岐光Ｂの位相のシフト量をうち消すことができる。
【０２００】
また、上述した各実施の形態においては、光導波路１３０の折り返し部１３３が基板１１０に形成された曲がり導波路であるとして説明したが、折り返し部１３３は基板１１０に形成された曲がり導波路に限られない。たとえば、折り返し部１３３を折り返しミラーによって構成することができる。
【０２０１】
図３３は、光導波路の折り返し部の変形例を示す平面図である。図３３に示すように、光導波路１３０の折り返し部１３３は、導波路１３１から出力される分岐光Ａを反射させて導波路１３２へ入力し、導波路１３２から出力される分岐光Ｂを反射させて導波路１３１へ入力する折り返しミラーであってもよい。具体的には、導波路１３１の光カプラ１２０とは反対側の端部１３１ａと、導波路１３２の光カプラ１２０とは反対側の端部１３２ａと、は基板１１０の端部まで導出されている。
【０２０２】
基板１１０の外部には、折り返し部１３３としてのミラー３３１０およびミラー３３２０が設けられている。また、図示しないが、導波路１３１の端部１３１ａおよび導波路１３２の端部１３２ａには、導波路１３１および導波路１３２からミラー３３１０およびミラー３３２０へ出力する光をコリメートするコリメータが設ける。
【０２０３】
ミラー３３１０は、導波路１３１から出力される分岐光Ａを直角に反射させてミラー３３２０へ出力する。また、ミラー３３１０は、ミラー３３２０から出力された分岐光Ｂを直角に反射させて導波路１３１へ入力する。ミラー３３２０は、導波路１３２から出力される分岐光Ｂを直角に反射させてミラー３３１０へ出力する。また、ミラー３３２０は、ミラー３３１０から出力された分岐光Ａを直角に反射させて導波路１３２へ入力する。
【０２０４】
（付記１）光カプラで分岐した分岐光を変調して前記光カプラで結合する光変調器であって、
電気光学効果を有する基板に形成され、入力光を分岐する光カプラと、
前記基板に形成され、折り返し部を有し、前記光カプラによって分岐された各分岐光がそれぞれ両端から入力される一本の光導波路と、
前記光導波路に沿って前記基板に設けられ、前記光導波路を通過する光を変調するための変調信号が入力される信号電極と、
を備えることを特徴とする光変調器。
【０２０５】
（付記２）前記光カプラは、
前記入力光が入力される入力部と、
前記各分岐光の一方の分岐光を前記光導波路の一端へ出力する第１入出力部と、
前記各分岐光の他方の分岐光を前記光導波路の他端へ出力する第２入出力部と、
前記入力部へ入力された入力光を前記各分岐光に分岐するとともに、前記光導波路で折り返して前記第２入出力部へ入力される前記一方の分岐光と、前記光導波路で折り返して前記第１入出力部へ入力される前記他方の分岐光と、を結合する分岐結合部と、
前記分岐結合部によって前記各分岐光を結合して生成される光信号を出力する出力部と、
を備える２×２光カプラであることを特徴とする付記１に記載の光変調器。
【０２０６】
（付記３）前記入力部へ入力される前記入力光を通過させ、前記入力部から出力される前記光信号を遮断する光アイソレータをさらに備えることを特徴とする付記２に記載の光変調器。
【０２０７】
（付記４）前記入力部へ入力される前記入力光を通過させ、前記入力部から出力される前記光信号を取り出す光サーキュレータをさらに備えることを特徴とする付記２に記載の光変調器。
【０２０８】
（付記５）前記光導波路の前記信号電極との相互作用部の長さは、前記変調信号の波長の半分以上であることを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の光変調器。
【０２０９】
（付記６）前記一本の光導波路は、
前記光カプラから出力される各分岐光のうちの一方の分岐光が入力される第１導波路と、
前記各分岐光のうちの他方の分岐光が入力される第２導波路と、
前記第１導波路および前記第２導波路の前記光カプラ側の端部とは反対側の端部同士を光学的に接続する前記折り返し部と、
から構成されることを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の光変調器。
【０２１０】
（付記７）前記折り返し部は、前記第１導波路から出力される前記一方の分岐光を通過させて前記第２導波路へ入力し、前記第２導波路から出力される前記他方の分岐光を通過させて前記第１導波路へ入力する前記基板に形成された曲がり導波路であることを特徴とする付記６に記載の光変調器。
【０２１１】
（付記８）前記折り返し部は、前記第１導波路から出力される前記一方の分岐光を反射させて前記第２導波路へ入力し、前記第２導波路から出力される前記他方の分岐光を反射させて前記第１導波路へ入力する折り返しミラーであることを特徴とする付記６に記載の光変調器。
【０２１２】
（付記９）前記信号電極は、前記第１導波路に沿って設けられ、
前記信号電極と所定の間隔を有して前記基板に設けられた接地電極の前記信号電極側の縁の部分は、前記第２導波路に沿って設けられることを特徴とする付記６に記載の光変調器。
【０２１３】
（付記１０）前記信号電極は、前記光導波路の前記第１導波路、前記折り返し部および前記第２導波路に沿って連続して設けられることを特徴とする付記６に記載の光変調器。
【０２１４】
（付記１１）前記基板は、前記光導波路と前記信号電極との相互作用部が形成される部分において、分極非反転領域と、前記分極非反転領域に対して分極方向が反転した分極反転領域と、を有し、
前記信号電極は、前記分極非反転領域においては前記第１導波路に沿って設けられ、前記分極反転領域においては前記第２導波路に沿って設けられることを特徴とする付記６に記載の光変調器。
【０２１５】
（付記１２）前記信号電極は、
前記第１導波路に沿って設けられて前記第１導波路との相互作用部を形成する部分と、
前記第２導波路に沿って設けられて前記第２導波路との相互作用部を形成する部分と、
前記第１導波路および前記第２導波路のうちの、相互作用部を形成する導波路が入れ替わる入れ替わり部と、を備え、
前記入れ替わり部には、前記入れ替わり部を通過する前記変調信号を遅延させる迂回路が設けられることを特徴とする付記６に記載の光変調器。
【０２１６】
（付記１３）前記迂回路の長さは、前記信号電極の前記入れ替わり部の長さと、前記入れ替わり部を前記変調信号が通過する間に前記各分岐光が前記光導波路を通過する距離と、の差が前記変調信号の波長の半分になる長さであることを特徴とする付記１２に記載の光変調器。
【０２１７】
（付記１４）前記第２導波路に沿って前記基板に設けられ、前記第２導波路を通過する光を変調するための第２変調信号が入力される第２信号電極をさらに備え、
前記信号電極は、前記第１導波路に沿って設けられ、前記第１導波路を通過する光を変調するための変調信号が入力されることを特徴とする付記６に記載の光変調器。
【０２１８】
（付記１５）前記変調信号は、前記各分岐光のうちの一方の分岐光が前記第１導波路を通過する方向と同方向に前記信号電極を通過し、
前記第２変調信号は、前記一方の分岐光が前記第２導波路を通過する方向と逆方向に前記第２信号電極を通過し、
前記信号電極の前記第１導波路との相互作用部を通過する前記変調信号と、前記第２信号電極の前記第２導波路との相互作用部を通過する前記第２変調信号と、は互いに反転した相補信号であることを特徴とする付記１４に記載の光変調器。
【０２１９】
（付記１６）前記変調信号は、前記各分岐光のうちの一方の分岐光が前記第１導波路を通過する方向と同方向に前記信号電極を通過し、
前記第２変調信号は、前記一方の分岐光が前記第２導波路を通過する方向と同方向に前記第２信号電極を通過し、
前記信号電極の前記第１導波路との相互作用部を通過する前記変調信号と、前記第２信号電極の前記第２導波路との相互作用部を通過する前記第２変調信号と、は位相が揃った同位相信号であることを特徴とする付記１４に記載の光変調器。
【０２２０】
（付記１７）前記第２信号電極の前記第２変調信号が入力される端部は、前記信号電極の前記変調信号が入力される端部が導出される前記基板の一辺と同じ辺から導出されることを特徴とする付記１５または付記１６に記載の光変調器。
【０２２１】
（付記１８）前記第１導波路における、前記光カプラから前記信号電極との相互作用部へ達するまでの第１経路の光学長をＬｏ１、
前記第１導波路における前記第１経路の屈折率をｎｏ１、
前記第２導波路における、前記光カプラから前記第２信号電極との相互作用部へ達するまでの第２経路の光学長をＬｏ２、
前記第２導波路における前記第２経路の屈折率をｎｏ２、
前記信号電極における、前記変調信号が入力される端部から前記第１導波路との相互作用部へ達するまでの第３経路の長さをＬｅ１、
前記信号電極における前記第３経路の屈折率をｎｅ１、
前記第２信号電極における、前記第２変調信号が入力される端部から前記第２導波路との相互作用部へ達するまでの第４経路の長さをＬｅ２、
前記第２信号電極における前記第４経路の屈折率をｎｅ２、
前記変調信号の波長をλｓとすると、
ｎｏ２×Ｌｏ２−ｎｏ１×Ｌｏ１＋ｎｅ１×Ｌｅ１−ｎｅ２×Ｌｅ２＝Ｎ×λｓ（Ｎは整数）であり、
前記信号電極へ入力される前記変調信号と、前記第２信号電極へ入力される前記第２変調信号と、は互いに位相が反転した相補信号であることを特徴とする付記１７に記載の光変調器。
【０２２２】
（付記１９）前記第１導波路における、前記光カプラから前記信号電極との相互作用部へ達するまでの第１経路の光学長をＬｏ１、
前記第１導波路における前記第１経路の屈折率をｎｏ１、
前記第２導波路における、前記光カプラから前記第２信号電極との相互作用部へ達するまでの第２経路の光学長をＬｏ２、
前記第２導波路における前記第２経路の屈折率をｎｏ２、
前記信号電極における、前記変調信号が入力される端部から前記第１導波路との相互作用部へ達するまでの第３経路の長さをＬｅ１、
前記信号電極における前記第３経路の屈折率をｎｅ１、
前記第２信号電極における、前記第２変調信号が入力される端部から前記第２導波路との相互作用部へ達するまでの第４経路の長さをＬｅ２、
前記第２信号電極における前記第４経路の屈折率をｎｅ２、
前記変調信号の波長をλｓとすると、
ｎｏ２×Ｌｏ２−ｎｏ１×Ｌｏ１＋ｎｅ１×Ｌｅ１−ｎｅ２×Ｌｅ２＝（Ｎ＋１／２）×λｓ（Ｎは整数）であり、
前記信号電極へ入力される前記変調信号と、前記第２信号電極へ入力される前記第２変調信号と、は位相が揃った同位相信号であることを特徴とする付記１７に記載の光変調器。
【０２２３】
（付記２０）前記信号電極は、進行波型電極であることを特徴とする付記１〜１９のいずれか一つに記載の光変調器。
【０２２４】
（付記２１）前記信号電極は、共振波型電極であることを特徴とする付記１〜１９のいずれか一つに記載の光変調器。
【０２２５】
（付記２２）前記変調信号はクロック電気信号であり、
前記光カプラへ入力される入力光または前記光カプラから出力される光信号をデータ変調するデータ変調部をさらに備えることを特徴とする付記１〜２１のいずれか一つに記載の光変調器。
【０２２６】
（付記２３）前記光カプラと前記データ変調部とを折り返して接続し、前記入力光または前記光信号を通過させる折り返し導波路をさらに備えることを特徴とする付記２２に記載の光変調器。
【０２２７】
（付記２４）前記データ変調部は、
前記基板に設けられ、前記入力光または前記光信号を通過させる光導波路であり、分岐部、平行導波路および結合部を有するマッハツェンダ型の光導波路が２つ平行に接続されたデータ変調導波路と、
前記平行導波路に沿って前記基板に設けられ、前記平行導波路を通過する光をデータ変調するためのデータ電気信号が入力されるデータ変調電極と、
を備える差動位相変調器であることを特徴とする付記２２または２３に記載の光変調器。
【０２２８】
（付記２５）前記データ変調部は、
前記基板に設けられ、前記入力光または前記光信号を通過させる第２データ変調導波路と、
前記第２データ変調導波路に沿って前記基板に設けられ、前記第２データ変調導波路を通過する光をデータ変調するためのデータ電気信号が入力される第２データ変調電極と、
を備える位相変調部であることを特徴とする付記２２または２３に記載の光変調器。
【０２２９】
（付記２６）前記データ変調部は、
前記基板に設けられ、前記入力光または前記光信号を通過させる光導波路であり、分岐部、平行導波路および結合部を有するマッハツェンダ型の第３データ変調導波路と、
前記平行導波路に沿って前記基板に設けられ、前記平行導波路を通過する光をデータ変調するためのデータ電気信号が入力される第３データ変調電極と、
を備える強度変調器であることを特徴とする付記２２または２３に記載の光変調器。
【０２３０】
（付記２７）付記１〜２６のいずれか一つに記載の光変調器と、
前記信号電極に前記変調信号を供給して前記光変調器を駆動する駆動手段と、
前記光変調器によって変調された光信号を送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする光送信器。
【産業上の利用可能性】
【０２３１】
以上のように、この発明にかかる光変調器および光送信器は、光を変調する光変調器および光送信器に有用であり、特に、高速の通信に用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【０２３２】
【図１】実施の形態１にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態１にかかる光変調器の光カプラの構成を示す平面図である。
【図３】分岐光Ａおよび分岐光Ｂに対して印加される電界の変化を示すグラフである。
【図４】分岐光Ａに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフである。
【図５】分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフである。
【図６】入力されるクロック電気信号および出力される光信号を示す波形図である。
【図７】分岐光Ａに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ１）である。
【図８】分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ１）である。
【図９】分岐光Ａ、分岐光Ｂおよび光信号の位相および強度を示す図（時刻ｔ１）である。
【図１０】分岐光Ａに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ２）である。
【図１１】分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ２）である。
【図１２】分岐光Ａ、分岐光Ｂおよび光信号の位相および強度を示す図（時刻ｔ２）である。
【図１３】分岐光Ａに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ３）である。
【図１４】分岐光Ｂに対する相互作用部の屈折率変化を示すグラフ（時刻ｔ３）である。
【図１５】分岐光Ａ、分岐光Ｂおよび光信号の位相および強度を示す図（時刻ｔ３）である。
【図１６】光導波路の信号電極との相互作用部の長さを示す平面図である。
【図１７】実施の形態２にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図１８】実施の形態２にかかる光変調器の構成の変形例を示す平面図である。
【図１９】実施の形態３にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図２０】図１９のＡＡ’断面図である。
【図２１】実施の形態４にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図２２】実施の形態５にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図２３】実施の形態６にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図２４】実施の形態７にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図２５】実施の形態７にかかる光変調器の構成の変形例１を示す平面図である。
【図２６】実施の形態７にかかる光変調器の構成の変形例２を示す平面図である。
【図２７】実施の形態７にかかる光変調器の構成の変形例３を示す平面図である。
【図２８】実施の形態８にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図２９】実施の形態９にかかる光変調器の構成を示す平面図である。
【図３０】実施の形態９にかかる光変調器の構成の変形例１を示す平面図である。
【図３１】実施の形態９にかかる光変調器の構成の変形例２を示す平面図である。
【図３２】実施の形態１０にかかる光送信器の構成を示す平面図である。
【図３３】光導波路の折り返し部の変形例を示す平面図である。
【図３４】従来の光変調器の構成を示す平面図である。
【図３５】動作点ドリフトを補正する光変調器の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【０２３３】
１００  光変調器
１１０  基板
１１１  バッファ層
１１２，１１３  溝
１２０  光カプラ
１２０ａ  分岐結合部
１２１  入力部
１２２，１２３  入出力部
１２４  出力部
１３０，２９１０，３０１０，３１１２，３１１３  光導波路
１３１，１３２  導波路
１３３  折り返し部
１４０，２４１０，２９２０，３０２０，３０３０，３１２１〜３１２４  信号電極
１４６  入れ替わり部
１４６ａ  迂回路
１５０  接地電極
１６０，２４２０  クロック信号発振器
１７２０  光アイソレータ
１８１０  光サーキュレータ
２２１０  分極反転領域
２９００  位相変調部
２９２２，３０２２，３０３２，３１２５  データ信号入力部
２９３０  折り返し導波路
３０００  強度変調部
３１００  差動位相変調部
３１３０  バイアス電極
３２００  光送信器
３３１０，３３２０  ミラー
【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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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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