(57)【要約】【課題】位相変調光の受信感度を向上させる。【解決手段】２本の入力導波路の組１７Ａ，１７Ｂを少なくとも２組そなえるとともに、該２組の入力導波路に一端が接続されたスラブ導波路１８と、スラブ導波路１８の他端に接続された４本の出力導波路１９ａ〜１９ｄと、をそなえ、かつ、該２組以上の入力導波路のうちで隣り合う２組の入力導波路間の間隔は、各組をなす入力導波路間の間隔のほぼ４倍である。【選択図】図７
2009206757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の入力導波路の組を少なくとも２組そなえるとともに、
該２組以上の入力導波路に一端が接続されたスラブ導波路と、
該スラブ導波路の他端に接続された４本の出力導波路と、をそなえ、
かつ、該２組以上の入力導波路のうちで隣り合う２組の入力導波路間の間隔は、各組をなす入力導波路間の間隔のほぼ４倍であることを特徴とする、光回路。
【請求項２】
各組の入力導波路は、位相変調された光として、概ね前記位相変調における１シンボル相当で、かつ光波長の整数倍の遅延差を有する２つの光をそれぞれ導入するとともに、
該４本の出力導波路は、該２組の入力導波路からそれぞれ導入された光が該スラブ導波路で干渉した結果の光を、前記位相変調に応じた強度変調光として出力すべく構成されたことを特徴とする、請求項１記載の光回路。
【請求項３】
各組の入力導波路は、前記導入される２つの光として、更に光波長の４分の１相当だけ前記遅延差を多くまたは少なくする遅延量調整がなされた２つの光を導入するように構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光回路。
【請求項４】
該２組の入力導波路のうちの一方の組をなす入力導波路には、前記導入される２つの入力光として、他方の組をなす入力導波路に導入される光に対して、当該光波長のほぼ１／２だけ更に遅延させる遅延量調整がなされた光を導入するように構成されたことを特徴とする、請求項２記載の光回路。
【請求項５】
入力される位相変調された光から、前記位相変調における１シンボル相当の遅延差を有する２つの光を１組とした２組の位相変調光組を生成し、それぞれ、前記各組の入力導波路へ導入する２つの光として出力する遅延分岐回路を更にそなえたことを特徴とする、請求項２記載の光回路。
【請求項６】
該遅延分岐回路は、前記２組の位相変調光組について、光波長の４分の１相当だけ前記遅延差を多くまたは少なくする遅延量調整を行なうことを特徴とする、請求項５記載の光回路。
【請求項７】
該遅延分岐回路は、
前記２組の位相変調光組のうちの一方の組をなす位相変調光組について、他方の組をなす位相変調光組に対して当該光波長のほぼ１／２相当だけ遅延させる遅延量調整を行なうことを特徴とする、請求項５記載の光回路。
【請求項８】
該遅延分岐回路は、
位相変調された入力光を２分岐する第１分岐部と、
該第１分岐部で分岐された一方の光を他方よりも１シンボル分遅延させる第１遅延部と、
該第１分岐部で分岐された他方の光を更に２分岐する第２分岐部と、
該第１遅延部で遅延された光を更に２分岐する第３分岐部と、をそなえ、
該第２分岐部で分岐された一方の光および該第３分岐部で分岐された一方の光を、１組の前記位相変調光組とするとともに、該第２分岐部で分岐された他方の光および該第３分岐部で分岐された他方の光を、もう１組の前記位相変調光組として、それぞれ対応する組の入力導波路へ出力することを特徴とする、請求項５記載の光回路。
【請求項９】
該第１遅延部は、該第１分岐部で分岐された一方の光に対する遅延差として、前記１シンボル分よりも光波長の４分の１相当だけ多くまたは少なくする遅延量調整を行なうことを特徴とする、請求項８記載の光回路。
【請求項１０】
前記２組の位相変調光組のうちの一方の組をなす位相変調光組について、他方の組をなす位相変調光組に対して当該光波長のほぼ１／２相当だけ更に遅延させる遅延量調整を行なう第２遅延部をそなえたことを特徴とする、請求項８記載の光回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信において用いて好適の光回路に関する。特に、差動位相偏移変調光の受信フロントエンドにおいて用いて好適の、光回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
４０ギガビット毎秒（Ｇｂｉｔ／ｓ）以上の超高速光伝送システムを実現するために、ＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying）等の差動位相偏移変調方式の光送受信器が開発されている。ＤＱＰＳＫ変調方式は、１シンボル前の光位相との位相差を４種類の位相差のいずれかを与えることによって、１シンボルに２ビットの情報を変調する方式である。
【０００３】
このような位相変調された光を受信するにあたっては、強度変調光のようにそのままフォトダイオード等で受光したとしても、直流信号が得られるにすぎず、入力されるＤＰＱＳＫ変調光から直接的には変調成分をなす光位相情報を得ることはできない。このため、従来においては、位相変調光における光位相情報を抽出するために遅延干渉計が導入されている。
【０００４】
すなわち、受信フロントエンドの光回路としての遅延干渉計を、基準になる光との重なり具合に応じて強度が変化するような干渉光を出力するように構成する。そして、この干渉光出力の強度変化をフォトダイオードで検出することにより、光位相情報を光強度変化として取り出すようになっている。尚、このような位相変調光をなす位相の重なり具合を比較する回路部をデモジュレータという場合がある。
【０００５】
下記の特許文献１，２および非特許文献１においては、上述のごとき干渉光を得るための光回路の構成例について記載されている。特許文献１は、ＤＰＳＫ変調光の遅延干渉光回路について記載されているが、ＤＱＰＳＫ変調光を受信するためには、光を干渉させるための回路構成を２つ並列構成することを要することが想定される。特許文献２および非特許文献１においては、ＤＰＱＳＫ変調光の受信を１つの光干渉素子で実現するものである。
【特許文献１】特開２００６−０３９０３７号公報
【特許文献２】特開２００３−０４６４４６号公報
【非特許文献１】Christopher R. Doerr, et al., “Monolithic Demodulator for 40-Gb/s DQPSK Using a Star Coupler”, IEEE JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, VOL.24, NO.1, JANUARY 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の各特許文献１，２および非特許文献１に記載された技術等に鑑み、干渉光が出力される光導波路等の光経路への干渉光の結合効率の改善や、出力光導波路へ結合しない迷光を小さくすることが、位相変調光の受信感度の向上に向けた課題となっている。
そこで、位相変調光の受信感度を向上させる光回路を提供することを目的の一つとすることができる。
【０００７】
なお、上記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成又は作用により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、この光回路は、少なくとも２本の入力導波路の組を少なくとも２組そなえるとともに、該２組以上の入力導波路に一端が接続されたスラブ導波路と、該スラブ導波路の他端に接続された４本の出力導波路と、をそなえ、かつ、該２組以上の入力導波路のうちで隣り合う２組の入力導波路間の間隔は、各組をなす入力導波路間の間隔のほぼ４倍であることを要件としている。
【発明の効果】
【０００９】
このように、この光回路によれば、差動位相偏移変調光の受信感度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照することにより本発明の実施の形態を説明する。
〔ａ〕第１実施形態の説明
〔ａ１〕構成
図１は本発明の第１実施形態における光回路をなすデモジュレータが適用される光通信システムを示す図である。この図１に示す光通信システム１においては、送信側装置２および受信側装置４が光伝送路３を介して接続され、ＤＱＰＳＫ変調された複数系列の光について波長多重通信を行なう。
【００１１】
このため、送信側装置２においては波長の異なる複数の光源２ａと、各光源２ａからの光について対応する系列のデータをそれぞれＤＰＱＳＫ変調するための複数の位相変調器２ｂと、各位相変調器２ｂからのＤＱＰＳＫ変調光を波長多重する波長合波器２ｃと、をそなえる。更に、受信側装置４においては、送信側装置２からの波長多重光を波長分離する波長分波器４ａと、波長分波器４ａで分波された各系列のＤＱＰＳＫ変調光についてそれぞれ遅延干渉させる複数のデモジュレータ４ｂと、各デモジュレータ４ｂから出力された遅延干渉光についてバランスド受信する複数のバランスドレシーバ４ｃと、をそなえる。
【００１２】
図２は各位相変調器２ｂにおいてＤＱＰＳＫ変調されるＤＱＰＳＫ変調光の一例を示す図である。この図２に例示するように、ＤＱＰＳＫにおいては、１シンボル前の光位相に対する（当該シンボルの）位相シフト量に応じた２ビットの情報が変調される。例えば、位相シフト量π／２の場合にはビット情報（０，１）が、位相シフト量０の場合にはビット情報（０，０）が、位相シフト量３π／２の場合にはビット情報（１，０）が、位相シフト量πの場合にはビット情報（１，１）が、それぞれ変調されるようになっている。
【００１３】
受信側装置４のデモジュレータ４ｂは、波長分波器４ａから入力されるＤＱＰＳＫ変調光について遅延干渉させることにより、上述のごとき１シンボル前の光位相に対する位相シフト量に応じた強度変調光（ＯＯＫ：On Off Keying）を出力するものであり、図３に示すように、Ｉチャンネルの正相および逆相出力とともに、Ｑチャンネルの正相および逆相の４出力として出力されるようになっている。
【００１４】
たとえば、図４に示すように、デモジュレータ４ｂからの４つの出力信号の強度パターンと、ＤＱＰＳＫ変調光に変調されている４種類の位相シフト量と、を対応付けることができる。この場合においては、Ｉチャンネルの正相および逆相出力ならびにＱチャンネルの正相および逆相の各出力が、それぞれ、「小、大、小、大」の場合には位相シフト量０とすることができる。同様に、「小、大、大、小」の場合には位相シフト量π／２とし、「大、小、大、小」の場合には位相シフト量πとし、「大、小、小、大」の場合には位相シフト量３π／２とすることができる。
【００１５】
図５は上述の図１に示す光通信システム１における受信側装置４のデモジュレータ４ｂとして適用される光回路１０を示す図である。この図５に示す光回路１０は、３ｄＢカプラ１１，遅延導波路１２，Ｙ分岐導波路１３，１４，ミラー部材１５および干渉導波路部１６をそなえている。
３ｄＢカプラ１１は、波長分波器４ａからの差動位相偏移変調された入力光を２分岐する第１分岐部であり、この３ｄＢカプラ１１で分岐された一方の光は遅延導波路１２に導かれ、他方の光についてはＹ分岐導波路１４に導かれるようになっている。遅延導波路１２は、３ｄＢカプラ１１で分岐された一方の光を他方の光よりも（１シンボル−λ／４）分遅延させる遅延部であり、この遅延導波路１２を伝搬した光はＹ分岐導波路１４に導かれるようになっている。尚、λは光波長を示す。
【００１６】
すなわち、この遅延導波路１２では、後段の干渉導波路部１６において、入力光に対する光位相の比較基準となる位相を有する光として、１シンボルだけ遅延された光を生成するようになっている。尚、本実施形態においては１シンボル距離よりもλ／４だけ短い遅延距離が遅延調整により与えられるようになっているが、このような遅延距離の調整によって、後述するようにデモジュレータ４ｂとしての４出力のうちで２出力の光を強度を比較的大きくする一方、他の２出力の光については強度を比較的小さくすることができる。同様の効果は１シンボル距離よりもλ／４だけ長い遅延距離を遅延調整により与えることでも実現できる。
【００１７】
Ｙ分岐導波路１３は、３ｄＢカプラ１１で２分岐した他方の光について更に２分岐する第２分岐部であり、このＹ分岐導波路１３で分岐された（遅延の与えられていない）差動位相偏移変調光については、後段の干渉導波路部１６をなす入力導波路１７ｂ，１７ｄにそれぞれ導かれるようになっている。又、Ｙ分岐導波路１４は、遅延導波路１２で遅延された光について更に２分岐する第３分岐部であり、このＹ分岐導波路１４で２分岐された（遅延の与えられた）差動位相偏移変調光については、ミラー部材１５での反射を介して、後段の干渉導波路部１６をなす入力導波路１７ａ，１７ｃにそれぞれ導かれるようになっている。
【００１８】
なお、後述するように、干渉導波路部１６をなす入力導波路１７ａ〜１７ｄは、各々角度および間隔が規定されたものである。Ｙ分岐導波路１４で分岐された光はミラー部材１５で反射されることにより伝搬方向が偏向されて、入力導波路１７ａ，１７ｃの形成方向に整合するようになっている。これにより、Ｙ分岐導波路１４で分岐された光は、Ｙ分岐導波路１３から入力導波路１７ｂ，１７ｄへ導かれる光とともに、低損失で入力導波路１７ａ，１７ｃに導かれるようになる。又、ミラー部材１５は、例えばポリイミドフィルム１５ａに光反射膜をなすＡｕ膜１５ｂを形成したものであって、Ｙ分岐導波路１４からの分岐光は、このＡｕ膜１５ｂで反射してそれぞれ偏向されるようになっている。
【００１９】
また、入力導波路１７ａ〜１７ｄのうちで、入力導波路１７ａ，１７ｂは１組の入力導波路としての導波路組１７Ａを構成し、入力導波路１７ｃ，１７ｄは他の１組の入力導波路としての導波路組１７Ｂを構成する。そして、各導波路組１７Ａ，１７Ｂは、位相変調された入力光と（１シンボル−λ／４）遅延された入力光とをそれぞれ導入するようになっている。
【００２０】
すなわち、図６に示すように、入力導波路１７ｂは、Ｙ分岐導波路１３からの一の（遅延の無い）差動位相偏移変調光を導入するとともに、入力導波路１７ａは、Ｙ分岐導波路１４からミラー部材１５を介して伝搬する、遅延された一の差動位相偏移変調光を導入する。同様に、入力導波路１７ｄは、Ｙ分岐導波路１３からの他の（遅延の無い）差動位相偏移変調光を導入するとともに、入力導波路１７ｃは、Ｙ分岐導波路１４からミラー部材１５を介して伝搬する、遅延された他の差動位相偏移変調光を導入する。
【００２１】
したがって、上述の３ｄＢカプラ１１，遅延導波路１２，Ｙ分岐導波路１３，１４およびミラー部材１５により、入力される位相変調された光について、当該位相変調光の遅延光を生成するとともに、２組の導波路組１７Ａ，１７Ｂへ導入される光として、当該位相変調光と前記１シンボル前の光と、についてそれぞれ２つに分岐出力とする遅延分岐回路を構成する。
【００２２】
干渉導波路部１６は、上述の遅延分岐回路をなすＹ分岐導波路１３およびミラー部材１５からの光について干渉を生じさせて、当該差動偏移変調により変調したデータに対応した強度変調信号を出力するものであり、上述の導波路組１７Ａ，１７Ｂをなす入力導波路１７ａ〜１７ｄ，スラブ導波路１８および出力導波路１９ａ〜１９ｄをそなえている。
ここで、スラブ導波路１８は、入力導波路１７ａ〜１７ｄを通じて入力される光を干渉させるものであり、一端部１８ａは、上述の２組の導波路組１７Ａ，１７Ｂをなす入力導波路１７ａ〜１７ｄに接続されるとともに、他端部１８ｂは４本の出力導波路１９ａ〜１９ｄに接続される。
【００２３】
また、出力導波路１９ａ〜１９ｄは、２組の導波路組１７Ａ，１７Ｂをなす入力導波路１７ａ〜１７ｄからそれぞれ導入された光がスラブ導波路１８で干渉した結果の光を、位相変調に応じた強度変調光として出力すべく構成されている。この場合においては、出力導波路１９ａ〜１９ｄを、それぞれ、Ｉチャンネルの正相出力、Ｑチャンネルの逆相出力、Ｉチャンネルの逆相出力、Ｑチャンネルの正相出力とすることができる。
【００２４】
したがって、前述のバランスドレシーバ４ｃ（図１参照）においては、出力導波路１９ａ，１９ｃからのＩチャンネルの正相および逆相出力についてバランスド受信してＩ出力とする一方、出力導波路１９ｄ，１９ｂからのＱチャンネルの正相および逆相出力についてバランスド受信してＱ出力とすることができる。
図６および図７は、干渉導波路部１６の構成に着目して示す図である。図７に示すように、スラブ導波路１８の一端部１８ａの輪郭は、実質的に他端部１８ｂの中点Ｃ１を中心に置いた円弧をなし、他端部１８ｂの輪郭は、実質的にスラブ導波路１８の長手方向の中点Ｃ２を中心に置いた円弧をなす。又、上述の入力導波路１７ａ〜１７ｄは、いずれも上述のＣ１からの延長線に沿った方向で形成される一方、出力導波路１９ａ〜１９ｄについては、上述のＣ２からの延長線に沿った方向で形成されるようになっている。
【００２５】
ところで、導波路組１７Ａをなす入力導波路１７ａ，１７ｂの間隔、および導波路組１７Ｂをなす入力導波路１７ｃ，１７ｄの間隔は、ともに実質的に同等の間隔ｄでスラブ導波路１８の一端部１８ａに接続されているが、これら２組の導波路組１７Ａ，１７Ｂについては、その間隔Ｄが、上述の各組をなす入力導波路間の間隔ｄのほぼ４倍（＝４ｄ）となるように形成されている。
【００２６】
そして、導波路組１７Ａ，１７Ｂの間隔が上述のごとく設定されるようになっているので、差動偏移変調における前シンボルに対する位相シフト量によらず、入力導波路１７ａ〜１７ｄに導入された光が干渉してスラブ導波路１８の他端部１８ｂで結像される際の結像面での電界強度分布（光パワー分布）を高次モード形状にすることができる。
たとえば、図８（ａ）〜図８（ｄ）にそれぞれ示すように、位相シフト量（０，π／２，π，３π／２）に応じて、干渉波形の結像面位置（他端部１８ｂの位置）に応じた電界強度分布はＢ１〜Ｂ４のようになる。このとき、各電界強度分布Ｂ１〜Ｂ４は中央４つにピークが見られるが、このピーク位置については、それぞれの位相シフト量によらず実質的に同等の結像面位置に得られるようになる。尚、図８（ａ）〜図８（ｄ）において、電界強度分布Ｂ２のピーク位置に、スラブ導波路１８における他端部１８ｂの中点Ｃ１が対応するようになっている。
【００２７】
そして、この図８（ａ）〜図８（ｄ）の出力導波路モード形状Ａ（Ａａ〜Ａｄ）に示すように、上述のごとき電界強度分布のピークに対応する４つの位置に出力導波路１９ａ〜１９ｄを形成することとすれば、各ピーク位置となる位置で結像される光がそれぞれ対応する出力導波路１９ａ〜１９ｄに光学的に結合するので、干渉光の出力導波路１９ａ〜１９ｄへの結合効率を従来技術の場合に比べて大幅に向上させることができるようになる。尚、図８（ａ）〜図８（ｄ）において、Ａａ〜Ａｄはそれぞれ出力導波路１９ａ〜１９ｄに光学的結合される光のモード形状の例である。
【００２８】
以上、入力導波路の組１７ａ、１７ｂが２組の場合で説明してきたが、この入力導波路の組の数は２より大きくてもよい。組数を増やすと図８（ａ）〜図８（ｄ）における干渉波形Ｂ１〜Ｂ４の間隔が保持されたまま各ピークの幅が狭くなっていく。入力導波路の組を４組にした場合の干渉波形Ｂ５を出力導波路モード形状Ａとともに図８（ｅ）に示す。
〔ａ２〕干渉により結像される光の電界強度分布が複数のピークに分割されることについて
図９は上述のごとく入力導波路１７ａ〜１７ｄを構成することにより、干渉により結像される光の電界強度分布が複数のピークに分割されることについて説明するための図である。尚、図９中においては、特にシンボル間での差動位相偏移変調にかかる位相シフト量φが０である場合に着目して説明しているが、位相シフト量φとして０以外の量をとる場合においても、複数のピークに分割されることについては同様に説明することが可能である。又、説明の単純化のため、ここでは遅延導波路１２での遅延量の調整要素である−λ／４については考慮から外している。
【００２９】
ここで、この図９に示すように、入力導波路１７ａ〜１７ｄから導入される光が他端部１８ｂでの結像面位置に形成する波動関数をそれぞれψ１，ψ１′，ψ２，ψ２′として導入すると、結像面位置での干渉波形の波動関数ψは、式（１）に示すようにあらわすことができる。尚、ψｘにおけるｘ＝１は、導波路組１７Ａをなす光導波路１７ａ，１７ｂからの光に由来する波動関数であることを示し、ｘ＝２は、導波路組１７Ｂをなす光導波路１７ｃ，１７ｄからの光に由来する波動関数であることを示している。そして、１シンボルの遅延を有しない光に由来する波動関数については「′」が付されている。
【００３０】
ψ＝ψ１＋ψ１′＋ψ２＋ψ２′
＝（ψ１＋ψ２）＋（ψ１′＋ψ２′）                              …（１）
ここで、ψ１，ψ１′，ψ２，ψ２′における結像面位置での電界強度分布（それぞれの絶対値）は、結像面位置を横軸座標に展開すると、図９のＡ１〜Ａ４に示すように、他端部１８ｂでの中点位置Ｃ１（図７参照）にピークを有する、いずれも実質的に同様のガウシアン分布を構成する。一方、ψ１，ψ１′，ψ２，ψ２′における結像面位置での位相分布については、それぞれスラブ導波路１８への入射位置から他端部１８ｂへの距離が結像面位置に応じて変化するので、Ｂ１〜Ｂ４に示すような傾斜特性を有する。
【００３１】
すなわち、入力導波路１７ａから入力される光に由来するψ１の位相分布（∠ψ１）は、Ｂ１に示すように、出力導波路１９ａが形成される結像面位置から出力導波路１９ｄが形成される結像面位置に向かう方向に位相状態が、隣接する出力導波路間で５π／４相当だけ増大する傾斜を有している。又、入力導波路１７ｄから入力される光に由来するψ２′の位相分布（∠ψ２）は、Ｂ４に示すように、ψ１の場合とは逆の傾斜であり隣接する出力導波路間での位相量変化は５π／４だけ減少する傾斜を有している。
【００３２】
さらに、入力導波路１７ｂは外側の入力導波路１７ａよりも内側に形成されるので、この入力導波路１７ｂから入力される光に由来するψ１′の位相分布（∠ψ１′）は、Ｂ３に示すように、ψ１の場合よりも緩やかな傾斜を有し、隣接する出力導波路間で３π／４相当だけ増加する傾斜を有している。又、入力導波路１７ｃから入力される光に由来するψ２の位相分布（∠ψ２′）については、Ｂ２に示すように、ψ２′の場合よりも緩やかな傾斜を有し、隣接する出力導波路間で３π／４相当だけ減少する傾斜を有している。尚、上述の位相変位Ｂ１〜Ｂ４においては、結像面位置における中点Ｃ１（図７参照）ではいずれも位相は０である。
【００３３】
ここで、上述のψについての式（１）に従って、ψ１とψ２とを結像面位置に対応して位相平面上でベクトル加算すると、ψ１＋ψ２の電界強度分布については、図９のＥ１のようになるとともに、位相分布（∠ψ１＋ψ２）についてはＥ２に示すようになる。Ａ１，Ａ２に示すように、加算要素となるψ１およびψ２の電界強度分布自体は同等である。しかしながら、互いに位相分布の異なるψ１の光とψ２の光との干渉によって、ψ１＋ψ２の電界強度分布については、Ｅ１に示すように包絡線が分割されて複数のピークを有する電界強度分布となる。又、位相分布（∠ψ１＋ψ２）については、Ｅ２に示すように、中点Ｃ１において位相量０となる一方、出力導波路１９ａから出力導波路１９ｄに相当する位置に向かうに従い位相量が増大（隣接出力導波路間では位相量がπ／４だけ増大）するようになっている。
【００３４】
たとえば、Ｅ１に示すように、結像面位置が図７のＣ１に相当する位置ｅ１１においては、ψ１およびψ２の位相はともに０であり、互いの光波が強めあう結果光強度のピークとなる（Ｅ１１参照）。また、結像面位置ｅ１２は、ψ１およびψ２の位相が実質的にπずれる箇所であり、互いの光波が弱めあう結果光強度が実質的に極小となる（Ｅ１２参照）。更に、結像面位置ｅ１３は、ψ１およびψ２の位相が再び実質的に揃う箇所であり、互いの光波が強めあう結果光強度のピークとなる（Ｅ１３参照）。
【００３５】
また、ψ１′とψ２′とを結像面位置に対応して位相平面上でベクトル加算すると、ψ１′＋ψ２′の電界強度分布については、図９のＦ１のようになるとともに、位相分布についてはＦ２に示すようになる。この場合においても、ψ１′＋ψ２′の電界強度分布については、Ｆ１に示すように、互いに位相分布の異なるψ１′の光とψ２′の光との干渉によって、包絡線が分割されてＥ１と同様の複数のピークを有する電界強度分布となる（結像面位置ｆ１１〜ｆ１３における位相関係Ｆ１１〜Ｆ１３を参照）。一方で、ψ１′＋ψ２′の位相分布（∠ψ１′＋ψ２′）については、互いに傾斜が逆であるが隣接出力導波路間での変位は同等（π／４）となる。尚、上述の位相変位Ｅ２，Ｆ２においてはも、結像面位置における中点Ｃ１（図７参照）ではいずれも位相は０である。
【００３６】
そして、上述の式（１）に従って、（ψ１＋ψ２）と（ψ１′＋ψ２′）とを足し合わせることにより、ψの電界強度分布についてはＧ１のようになり、位相分布についてはＧ２のようになる。この場合においても、位相が実質的に揃う位置Ｃ１において互いの光波が強めあう結果光強度のピークとなる（Ｇ２１参照）。尚、位相シフト量φが０よりも大きい場合には、その位相シフト量に応じて位相が揃う位置もＧ２上移動することになる。このため、位相シフト量によらず電界強度分布のピークとなる結像面位置の箇所自体は同等の位置となるが、各ピークの大きさ自体は位相シフト量に応じて変動するようになる。
【００３７】
〔ａ３〕出力導波路１９ａ〜１９ｄのうちの２本に比較的大きな強度の光が結合されるとともに、残りの２本には比較的小さな強度の光が結合されることについて
第１実施形態における光回路１０では、遅延導波路１２において、１シンボル距離よりもλ／４だけ短い遅延距離が遅延調整により与えられるようになっているが、このような遅延距離の調整によって、出力導波路１９ａ〜１９ｄから４出力される光のうちで２出力の光を比較的大きい強度とする一方、他の２出力の光については比較的小さい強度とすることができる。
【００３８】
図１０は、上述の遅延調整による出力強度分布が得られることを説明するための図である。尚、図１０中においても、特にシンボル間での差動位相偏移変調にかかる位相シフト量φが０である場合に着目して説明しているが、位相シフト量φとして０以外の量をとる場合においても同様に説明することが可能である。
ここで、遅延導波路１２において、１シンボル距離よりもλ／４だけ短い遅延距離が遅延調整により与えられた場合においても、前述の式（１）で示したψ１，ψ１′，ψ２，ψ２′における結像面位置での電界強度分布（それぞれの絶対値）は、図１０のＡ５〜Ａ８に示すように、他端部１８ｂでの中点位置Ｃ１（図７参照）にピークを有する、いずれも実質的に同様のガウシアン分布を構成する。この点は、前述の図９の場合と同様である。
【００３９】
一方、結像面位置での位相分布については、遅延導波路１２での遅延が与えられていないψ１′，ψ２′においては、図１０のＢ７，Ｂ８に示すように、前述の図９に示すもの（Ｂ３，Ｂ４参照）と同様であるが、ψ１，ψ２については、Ｂ５，Ｂ６に示すように、遅延調整分の−π／４に対応して傾斜特性をなす切片が下がるようになっている。
ここで、上述のψについての式（１）に従って、ψ１とψ２とを結像面位置に対応して位相平面上でベクトル加算すると、ψ１＋ψ２の電界強度分布については、図１０のＥ３に示すように、電界強度分布自体は遅延調整量がない図９の場合と同様である（図９のＥ１参照）。一方、位相分布（∠ψ１＋ψ２）についてはＥ４に示すように、前述のＢ５，Ｂ６に示す切片変動分に対応して、中点Ｃ１から出力導波路１９ｄ側に向けてπ／４移動した点において位相量０を有し、出力導波路１９ａから出力導波路１９ｄに相当する位置に向かうに従い位相量が増大（隣接出力導波路間では位相量がπ／４だけ増大）するようになっている。
【００４０】
また、ψ１′とψ２′とを結像面位置に対応して位相平面上でベクトル加算すると、ψ１′＋ψ２′の電界強度分布および位相分布については、図１０のＦ３，Ｆ４にそれぞれ示すように、前述の図９に示すもの（Ｆ１，Ｆ２参照）と同様になる。
このような電界強度分布および位相量分布を有する（ψ１＋ψ２）と（ψ１′＋ψ２′）と上述の式（１）に従って足し合わせると、ψの電界強度分布についてはＧ３のようになる。即ち、（ψ１＋ψ２）と（ψ１′＋ψ２′）との位相が揃う位置としては、位相分布Ｅ４と位相分布Ｆ４とが交差する位置Ｈ４となる。
【００４１】
ここで、遅延調整量を与えていない場合には、前述の図９に示すように中点Ｃ１で位相が揃うので、電界強度は当該位置Ｃ１ではＥ１，Ｆ１のピークが強めあう結果、中点Ｃ１においてピークを有する分布を形成することになる。これに対し、遅延調整量（−π／４）を与えている場合には、図１０のＧ４に示すように、中点Ｃ１からずれた位置Ｇ１４で位相が揃うことになるとともに、当該位置では（ψ１＋ψ２）および（ψ１′＋ψ２′）の電界強度Ｅ３，Ｆ３は０であるため、加算されたψにおける電界強度についても０となる。
【００４２】
そして、Ｇ３に示すように、位相が揃う位置Ｈ４に最も近接して（ψ１＋ψ２）と（ψ１′＋ψ２′）の強度ピークに相当する位置において比較的大きな出力となる一方、外側の強度ピークに相当する位置において比較的小さな出力とすることができる。即ち、上述の位置Ｈ４の左右それぞれ２つのピークに相当する位置に４本の出力導波路１９ａ〜１９ｄを形成することにより、後段にそなえられるバランスドレシーバ４ｃ（図１参照）に入力される光の大小レベルの強度相対差を大きくすることができるので、バランスド受信での精度を向上させることができるようになる。
【００４３】
なお、位相シフト量φが０よりも大きい場合には、その位相シフト量に応じて位相が揃う位置も移動する。このため、位相シフト量によらず電界強度分布のピークとなる結像面位置の箇所自体は同等の位置となるが、各ピークの大きさ自体は位相シフト量に応じて変動するようになる。
図１１は、位相シフト量に応じた干渉波形ψの電界強度分布および位相量分布を出力導波路１９ａ〜１９ｄの形成位置とともに示す図である。
【００４４】
ここで、位相シフト量φ＝０の場合においては、電界強度分布は図１１（ａ）のＧ３のようになり、（ψ１＋ψ２）と（ψ１′＋ψ２′）との位相一致点Ｈ４は、出力導波路１９ｂの形成箇所に相当する中点Ｃ１からずれて、中央２本の出力導波路１９ｂ，１９ｃの形成箇所の間となる。この場合においては、出力導波路１９ｂ，１９ｃにおいて比較的強度の大きい干渉光が結合する一方、出力導波路１９ａ，１９ｄにおいては比較的強度の小さい干渉光が結合する（図１０参照）。
【００４５】
これにより、後段にそなえられるバランスドレシーバ４ｃに入力される光としては、図１１（ｂ）のＩ１に示すように、出力導波路１９ａからのＩチャンネル正相を小レベルとする一方、出力導波路１９ｃからのＩチャンネル逆相を大レベルすることができ、出力導波路１９ｄからのＱチャンネル正相を小レベルとする一方、出力導波路１９ｂからのＱチャンネル逆相を大レベルすることができる。このようにして、ＩチャンネルおよびＱチャンネルの各相への入力レベルの大小差を大きくすることができるようになる。
【００４６】
同様に、位相シフト量φ＝π／２の場合においては、電界強度分布はＧ１３のようになり、位相一致点Ｈ１４は２本の出力導波路１９ｃ，１９ｄの形成箇所の間となる。この場合においては、出力導波路１９ｃ，１９ｄにおいて比較的強度の大きい干渉光が結合する一方、出力導波路１９ａ，１９ｂにおいては比較的強度の小さい干渉光が結合する。これにより、図１１（ｂ）のＩ２に示すように、ＩチャンネルおよびＱチャンネルの各相への入力レベルの大小差を大きくすることができるようになる。
【００４７】
さらに、位相シフト量φ＝πの場合においては、電界強度分布はＧ２３のようになり、位相一致点については出力導波路１９ａの形成箇所の外側Ｈ２４１と出力導波路１９ｄの形成箇所の外側Ｈ２４２となる。この場合においては、出力導波路１９ａ，１９ｄにおいて比較的強度の大きい干渉光が結合する一方、出力導波路１９ｂ，１９ｃにおいては比較的強度の小さい干渉光が結合する。この場合においても、図１１（ｂ）のＩ３に示すように、ＩチャンネルおよびＱチャンネルの各相への入力レベルの大小差を大きくすることができるようになる。
【００４８】
同様に、位相シフト量φ＝３π／２の場合においては、電界強度分布はＧ３３のようになり、位相一致点Ｈ３４は２本の出力導波路１９ａ，１９ｂの形成箇所の間となる。この場合においては、出力導波路１９ａ，１９ｂにおいて比較的強度の大きい干渉光が結合する一方、出力導波路１９ｃ，１９ｄにおいては比較的強度の小さい干渉光が結合する。この場合においても、図１１（ｂ）のＩ４に示すように、ＩチャンネルおよびＱチャンネルの各相への入力レベルの大小差を大きくすることができるようになる。
【００４９】
なお、第１実施形態における光回路１０では、遅延導波路１２において上述の遅延調整量を与えるようになっているが、本発明によれば、第２分岐部１３の２出力（ψ１，ψ２）に対して＋π／４の遅延調整量を与えることとしてもよい。
〔ａ４〕作用効果
上述のごとく構成された第１実施形態における光回路１０は、図１に示す光通信システム１における受信側装置４のデモジュレータ４ｂとして適用することができる。この場合には、波長分波器４ａから入力されるＤＱＰＳＫ変調光について遅延干渉させることにより、１シンボル前の光位相に対する位相シフト量に応じた強度変調光（ＯＯＫ：On Off Keying）をＩチャンネルの正相および逆相出力により出力するとともに、Ｑチャンネルの正相および逆相出力により出力する。
【００５０】
これにより、バランスドレシーバ４ｃにおいては、各Ｉ，Ｑチャンネルの光をバランスド受信することにより、後段の電気信号処理により、データ復調処理を行なうことができるようになる。
ここで、デモジュレータ４ｂをなす光回路１０の出力導波路１９ａ〜１９ｄは、前述したように、スラブ導波路１８における他端部１８ｂにおいて、干渉によって複数に分離された光強度のピークをなす箇所においてそれぞれ形成されるようになっている。これにより、スラブ導波路１８から出力導波路１９ａ〜１９ｄへの光結合効率を向上させることができ、又、出力導波路１９ａ〜１９ｄに結合されない結像面位置の光パワーについては電界強度分布の谷の箇所とすることができるので、迷光の量についても低減させることができるようになる。
【００５１】
第１実施形態における光回路１０の光結合効率の向上および迷光の低減という作用効果を説明するため、図１２に対比構成例として例示するＤＱＰＳＫデモジュレータとしての光回路１００を示す。この図１２に示す光回路１００は、遅延分岐回路１０１および干渉導波路部１０２をそなえており、実質的には前述の非特許文献１に記載されているデモジュレータに相当するものである。
【００５２】
ここで、遅延分岐回路１０１は、入力される例えばＤＱＰＳＫ変調光について２分岐する３ｄＢカプラ１０１ａと、３ｄＢカプラ１０１ａで分岐した２つの光について１シンボル時間相当の遅延時間差を与える遅延差生成部１０１ｂをそなえる。又、干渉導波路部１０２は、遅延差生成部１０１ｂで生成された１シンボル時間相当の遅延時間差を有する２つの光について対応して導入する１対の入力導波路１０３ａ，１０３ｂをそなえるとともに、図５に示すものと同様のスラブ導波路１０４および４本の出力導波路１０５ａ〜１０５ｄをそなえている。
【００５３】
したがって、上述の光回路１００の遅延分岐回路１０１は、第１実施形態にかかる光回路１０の遅延分岐回路（符号１１〜１５）とは異なり、１シンボル時間相当の遅延時間差を有する２つの位相変調光を２組でなく１組出力するようになっており、又、干渉導波路部１０２における入力導波路１０３ａ，１０３ｂについては、間隔ｄを有する２本の入力導波路１０３ａ，１０３ｂとして組をなす１組が形成されるようになっている。
【００５４】
このように構成される光回路１００においては、２つの入力導波路１０３ａ，１０３ｂからの光はスラブ導波路１０４で干渉して、出力導波路１０５ａ〜１０５ｄが形成される他端部において結像する。このとき、ＤＱＰＳＫ変調をなす位相シフト量をそれぞれ０，π／２，π，３π／２とした場合においては、スラブ導波路１０４の結像面上の位置を横軸とした干渉光の電界強度分布は、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）のＢ２１〜Ｂ１０４のようになる。
【００５５】
この図１３（ａ）〜図１３（ｄ）において、Ａａ〜Ａｄはそれぞれ出力導波路１０５ａ〜１０５ｄに光学的結合される光のモード形状例について示している。ＤＱＰＳＫ変調光についてのデモジュレータとして用いる場合には、変調されている２ビットの情報を干渉光の光強度の変化として受光素子で高感度に検出するため、干渉光出力としては４出力が求められる。
【００５６】
しかしながら、上述の図１３（ａ）〜図１３（ｄ）に示すような干渉光の電界強度分布においては、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すものに比べ、強度分布が分散された幅広のガウシアン分布を有している。即ち、４つの出力導波路１０５ａ〜１０５ｄを、変調光におけるシンボル間の位相シフト量によらず干渉光の強度分布が集中する結像面の中心付近の領域に配置することとしても、当該各出力導波路１０５ａ〜１０５ｄに光学的に結合される干渉光の強度を十分に得られるものではない。
【００５７】
すなわち、各出力導波路１０５ａ〜１０５ｄに光学的に結合される干渉光は、干渉光の電界強度分布Ｂ２１〜Ｂ２４のうちで、各出力導波路１０５ａ〜１０５ｄのモード形状Ａａ〜Ａｄに収まる強度を有する。従って、特に図１３（ａ）における結像面位置範囲Ｃ１１で結像される光のように、ある程度の電界強度がありながらも出力導波路１０５ａ〜１０５ｄに結合する光としては切り取られてしまう迷光Ｍの量が多くなる。このように、図１２に示す構成においては、干渉光の電界強度分布が出力導波路１０５ａ〜１０５ｄのモード形状に符合する成分が比較的少なく、出力導波路１０５ａ〜１０５ｄへの光結合効率を向上させる際の支障となるのである。
【００５８】
これに対し、第１実施形態における光回路１０においては、図７に示すように、干渉させる対象となる光を導入する光導波路として、スラブ導波路１８の他端部１８ｂの中心Ｃ１からの直線軌道上に、２本の入力導波路を組とする２組の導波路組１７Ａ，１７Ｂをそなえるとともに、これらの導波路組１７Ａ，１７Ｂの間隔を各組の入力導波路間隔の実質的に４倍とすることにより、干渉光のピークを、出力導波路１９ａ〜１９ｄに対応づけて４つに分割させることができるので、干渉光の出力導波路１９ａ〜１９ｄへの結合効率、および迷光の抑制効果を図１２の構成と対比しても大幅に向上させることができるようになる。
【００５９】
図１４は、第１実施形態にかかる光回路１０の場合（濃色の棒グラフ）と図１２に示す対比構成の場合（淡色の棒グラフ）とにおける、出力導波路への結合効率および迷光の大きさを、入力される差動位相変調光の位相シフト量φに応じて対比する図である。図１４（ａ）は位相シフト量φ＝０の場合であり、図１４（ｂ）は位相シフト量φ＝π／２の場合であり、図１４（ｃ）は位相シフト量φ＝πの場合であり、図１４（ｄ）は位相シフト量φ＝３π／２の場合である。
【００６０】
この図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示すように、位相シフト量φにかかわらず、第１実施形態における出力導波路１９ａ〜１９ｄへの干渉光の結合効率は、対比構成における出力導波路１０５ａ〜１０５ｄへの干渉光の結合効率よりも良好な特性を有する一方、迷光の発生量を抑制させることができる。
このように、第１実施形態によれば、位相変調光の受信感度を向上させる光回路を提供することができる。
【００６１】
〔ｂ〕第２実施形態の説明
図１５は第２実施形態にかかる光回路２０を示す図である。この図１５に示す光回路２０は、前述の第１実施形態におけるものに比して、遅延分岐回路の構成として、導波路組１７Ａ，１７Ｂのうちの一方の組１７Ａに導入される２つの光に対して当該光波長のほぼ１／２相当だけ更に遅延させるπ遅延部２１をそなえている点とともに、干渉導波路部１６′をなす出力導波路１９ａ′〜１９ｄ′の配置が異なっているが、これ以外の構成については第１実施形態の光回路１０と基本的に同様である。尚、図１５中において、図５と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００６２】
すなわち、π遅延部２１は、第２，第３分岐部１３，１４において分岐され導波路組１７Ａ，１７Ｂにそれぞれ導入される２組の位相変調光組のうちの一方の組をなす位相変調光組について、他方の組をなす位相変調光組に対して当該光波長のほぼ１／２相当だけ更に遅延させる遅延量調整を行なう第２遅延部である。このπ遅延部２１での光遅延によって、スラブ導波路１８における他端部１８ｂにおいて結像される光の強度分布をなすピーク配置をずらすことができるようになっている。
【００６３】
たとえば、第１実施形態に示すものにおいては、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すように、結像面位置におけるピーク分布の一つＢ２が結像面位置における中点Ｃ１の箇所に実質的に一致するようになっている。これに対し、第２実施形態における光回路２０においては、図１６のＡ又はＢに示すように、π遅延部２１による遅延処理によって、回折効率が良好となる他端部１８ｂの中央付近に干渉波形が移動することで低損失化を図ることができるようになる。
【００６４】
また、結像面位置におけるピーク分布を、中点Ｃ１の位置からずらすとともに、４つのピーク分布をＣ１について実質的に対称となる位置に配置させることができるようになり、出力導波路１９ａ′〜１９ｄ′としては、中点Ｃ１について対称となるように形成することができる。尚、図１６のＣは、このように形成される出力導波路１９ａ′〜１９ｄ′のモード形状を示すものである。
【００６５】
図１７は、上述の遅延量調整による出力強度分布が得られることを説明するための図である。尚、図１７中においても、特にシンボル間での差動位相偏移変調にかかる位相シフト量φが０である場合に着目して説明しているが、位相シフト量φとして０以外の量をとる場合においても同様に説明することが可能である。
ここで、π遅延部２１において、導波路組１７Ａに導入される光に光波長の１／２に相当する遅延量（π）を与えた場合においても、前述の式（１）で示したψ１，ψ１′，ψ２，ψ２′における結像面位置での電界強度分布（それぞれの絶対値）は、図１０のＡ２１〜Ａ２４に示すように、他端部１８ｂでの中点位置Ｃ１（図７参照）にピークを有する、いずれも実質的に同様のガウシアン分布を構成する。この点は、前述の図９の場合と同様である。
【００６６】
一方、結像面位置での位相分布については、π遅延部２１での遅延が与えられていないψ２，ψ２′においては、図１７のＢ２２，Ｂ２４に示すように、前述の図９に示すもの（Ｂ２，Ｂ４参照）と同様であるが、ψ１，ψ１′については、Ｂ２１，Ｂ２３に示すように、遅延調整分の−πに対応して傾斜特性をなす切片が下がるようになっている。即ち、中点Ｃ１においてはψ１，ψ１′の位相量はともに−πとなる。
【００６７】
ここで、上述のψについての式（１）に従って、ψ１とψ２とを結像面位置に対応して位相平面上でベクトル加算すると、ψ１＋ψ２の電界強度分布については、図１７のＥ２３に示すように、中点Ｃ１について両側に２つのピークが対称となるように配置されるようになる。又、位相分布（∠ψ１＋ψ２）についてはＥ２４に示すように、前述のＢ２１に示す切片変動分に対応して、中点Ｃ１において位相量０であったのが位相量−π／２となり、出力導波路１９ａから出力導波路１９ｄに相当する位置に向かうに従い位相量が増大（隣接出力導波路間では位相量がπ／４だけ増大）するようになっている。
【００６８】
すなわち、中点Ｃ１に相当する結像面位置ｅ２１においては、ψ１の位相量は０である一方ψ２は−πであり、互いに反対方向の向きの位相ベクトルを有している（Ｐ２１）。このため、当該結像面位置ｅ１においては、ψ１とψ２とは干渉により打ち消しあう結果、電界強度は実質的に極小（０）となる。一方、結像面位置が図１７のｅ２２においては、ψ１およびψ２の位相はともに同相であり（Ｐ２２）、互いの光波が強めあう結果光強度のピークとなる。更に、結像面位置ｅ１３は、ψ１およびψ２の位相が実質的にπずれる箇所であり（Ｐ２３）、互いの光波が弱めあう結果光強度が実質的に極小（０）となる。
【００６９】
また、ψ１′とψ２′とを結像面位置に対応して位相平面上でベクトル加算すると、ψ１′＋ψ２′の電界強度分布および位相分布については、図１７のＦ２３およびＦ２４にそれぞれ示すようになる。即ち、電界強度分布については、上述のψ１＋ψ２と同様に、中点Ｃ１について両側に２つのピークが対称となるように配置されるようになる。
また、位相分布（∠ψ１＋ψ２）についてはＦ２４に示すように、前述のＢ２３に示す切片変動分に対応して、中点Ｃ１において位相量０であったのが位相量−π／２となり、出力導波路１９ａから出力導波路１９ｄに相当する位置に向かうに従い位相量が減少（隣接出力導波路間では位相量がπ／４だけ減少）するようになっている。
【００７０】
このような電界強度分布および位相量分布を有する（ψ１＋ψ２）と（ψ１′＋ψ２′）と上述の式（１）に従って足し合わせると、ψの電界強度分布についてはＧ２３のようになる。又、（ψ１＋ψ２）と（ψ１′＋ψ２′）との位相が揃う位置としては、位相分布Ｅ２４と位相分布Ｆ２４とが交差する、中点Ｃ１に相当する位置となる。このとき、ψの電界強度分布は、Ｇ２３に示すように、中点Ｃ１に対応する位置においては極小（０）となる一方、中点Ｃ１の両側には２つの強度分布のピークがＣ１について対称となるように形成されるようになる。
【００７１】
このように、第２実施形態においては、π遅延部２１による遅延処理によって、回折効率が良好となる他端部１８ｂの中央付近に干渉波形が移動することで低損失化を図ることができるという利点がある。
また、結像面位置におけるピーク分布を、中点Ｃ１の位置からずらすとともに、４つのピーク分布をＣ１について実質的に対称となる位置に配置させることができるようになるので、出力導波路１９ａ′〜１９ｄ′としては、中点Ｃ１について対称となるように形成することができ、干渉導波路部１６′としての設計を容易にすることができる。
【００７２】
〔ｃ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、種々変形して実施することが可能である。
たとえば、遅延分岐回路としての構成（符号１１〜１５，２１）については、上述した実施形態以外に限定されず、他の構成とすることとしてもよい。
〔ｄ〕付記
（付記１）
２本の入力導波路の組を少なくとも２組そなえるとともに、
該２組以上の入力導波路に一端が接続されたスラブ導波路と、
該スラブ導波路の他端に接続された４本の出力導波路と、をそなえ、
かつ、該２組以上の入力導波路のうちで隣り合う２組の入力導波路間の間隔は、各組をなす入力導波路間の間隔のほぼ４倍であることを特徴とする、光回路。
【００７３】
（付記２）
各組の入力導波路は、位相変調された光として、概ね前記位相変調における１シンボル相当で、かつ光波長の整数倍の遅延差を有する２つの光をそれぞれ導入するとともに、
該４本の出力導波路は、該２組の入力導波路からそれぞれ導入された光が該スラブ導波路で干渉した結果の光を、前記位相変調に応じた強度変調光として出力すべく構成されたことを特徴とする、付記１記載の光回路。
【００７４】
（付記３）
各組の入力導波路は、前記導入される２つの光として、更に光波長の４分の１相当だけ前記遅延差を多くまたは少なくする遅延量調整がなされた２つの光を導入するように構成されたことを特徴とする、付記２記載の光回路。
（付記４）
該２組の入力導波路のうちの一方の組をなす入力導波路には、前記導入される２つの入力光として、他方の組をなす入力導波路に導入される光に対して、当該光波長のほぼ１／２だけ更に遅延させる遅延量調整がなされた光を導入するように構成されたことを特徴とする、付記２記載の光回路。
【００７５】
（付記５）
入力される位相変調された光から、前記位相変調における１シンボル相当の遅延差を有する２つの光を１組とした２組の位相変調光組を生成し、それぞれ、前記各組の入力導波路へ導入する２つの光として出力する遅延分岐回路を更にそなえたことを特徴とする、付記２記載の光回路。
【００７６】
（付記６）
該遅延分岐回路は、前記２組の位相変調光組について、光波長の４分の１相当だけ前記遅延差を多くまたは少なくする遅延量調整を行なうことを特徴とする、付記５記載の光回路。
（付記７）
該遅延分岐回路は、
前記２組の位相変調光組のうちの一方の組をなす位相変調光組について、他方の組をなす位相変調光組に対して当該光波長のほぼ１／２相当だけ遅延させる遅延量調整を行なうことを特徴とする、付記５記載の光回路。
【００７７】
（付記８）
該遅延分岐回路は、
位相変調された入力光を２分岐する第１分岐部と、
該第１分岐部で分岐された一方の光を他方よりも１シンボル分遅延させる第１遅延部と、
該第１分岐部で分岐された他方の光を更に２分岐する第２分岐部と、
該第１遅延部で遅延された光を更に２分岐する第３分岐部と、をそなえ、
該第２分岐部で分岐された一方の光および該第３分岐部で分岐された一方の光を、１組の前記位相変調光組とするとともに、該第２分岐部で分岐された他方の光および該第３分岐部で分岐された他方の光を、もう１組の前記位相変調光組として、それぞれ対応する組の入力導波路へ出力することを特徴とする、付記５記載の光回路。
【００７８】
（付記９）
該第１遅延部は、該第１分岐部で分岐された一方の光に対する遅延差として、前記１シンボル分よりも光波長の４分の１相当だけ多くまたは少なくする遅延量調整を行なうことを特徴とする、付記８記載の光回路。
（付記１０）
前記２組の位相変調光組のうちの一方の組をなす位相変調光組について、他方の組をなす位相変調光組に対して当該光波長のほぼ１／２相当だけ更に遅延させる遅延量調整を行なう第２遅延部をそなえたことを特徴とする、付記８記載の光回路。
【００７９】
（付記１１）
前記位相変調された入力光は、差動４位相偏移変調された入力光であり、該４本の出力導波路は、前記差動４位相偏移変調にかかる２ビット信号を差動出力することを特徴とする、付記２記載の光回路。
（付記１２）
該４本の出力導波路のうちの２本に比較的大きな強度の光が結合されるとともに、残りの２本には比較的小さな強度の光が結合されることを特徴とする、付記１１記載の光回路。
【００８０】
（付記１３）
該スラブ導波路のスラブ長ｆ、前記光波長λ、および前記各組をなす入力導波路間の間隔ｄとの関係で、前記４本の出力導波路の隣接する間隔ａは、実質的に
ａ＝（λ／４）・ｆ／ｄ
として設定されていることを特徴とする、付記１１記載の光回路。
【００８１】
（付記１４）
該４本の出力導波路は、該スラブ導波路における、該２組の入力導波路からの光の干渉により結像された光の強度ピークに実質的に整合する位置に接続されたことを特徴とする、付記１〜１３のいずれか１項記載の光回路。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態における光回路をなすデモジュレータが適用される光通信システムを示す図である。
【図２】各位相変調器においてＤＱＰＳＫ変調されるＤＱＰＳＫ変調光の一例を示す図である。
【図３】デモジュレータの機能を説明するための図である。
【図４】デモジュレータの機能を説明するための図である。
【図５】第１実施形態における光回路を示す図である。
【図６】第１実施形態における干渉導波路部を示す図である。
【図７】第１実施形態における干渉導波路部を示す図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、第１実施形態の光回路における位相シフト量に応じた干渉波形の電界強度分布を示す図である。
【図９】干渉により結像される光の電界強度分布が複数のピークに分割されることについて説明するための図である。
【図１０】遅延調整により得られる出力強度分布を説明するための図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は位相シフト量に応じた出力強度分布を説明するための図である。
【図１２】対比構成例としての光回路を示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は、図１２に示す光回路の場合における位相シフト量に応じた干渉波形の電界強度分布を説明するための図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態の構成に対する図１２の構成との作用効果の対比を示す図である。
【図１５】第２実施形態における光回路を示す図である。
【図１６】第２実施形態の作用効果について説明するための図である。
【図１７】第２実施形態の作用効果について説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１    光通信システム
２    送信側装置
２ａ    光源
２ｂ    位相変調器
２ｃ    波長合波器
３    光伝送路
４    受信側装置
４ａ    波長分波器
４ｂ    デモジュレータ
４ｃ    バランスドレシーバ
１０，２０，１００    光回路
１１    ３ｄＢカプラ
１２    遅延導波路
１３，１４    Ｙ分岐導波路
１５    ミラー部材
１５ａ    ポリイミドフィルム
１５ｂ    Ａｕ薄膜
１６，１６′    干渉導波路部
１７ａ〜１７ｄ    入力導波路
１７Ａ，１７Ｂ    導波路組
１８    スラブ導波路
１９ａ〜１９ｄ，１９ａ′〜１９ｄ′    出力導波路
２１    π遅延部
１０１    遅延分岐回路
１０２    干渉導波路部
１０３ａ，１０３ｂ    入力導波路
１０４    スラブ導波路
１０５ａ〜１０５ｄ    出力導波路
【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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