【手続補正書】
【提出日】平成30年10月31日(2018.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板上に形成された第１、第２の光変調器と、
光が入力される光入力部と、
前記光入力部に入力された光を前記第１、第２の光変調器のそれぞれに分岐させる分岐カプラと、
を備え、
前記第１、第２の光変調器のそれぞれは、
一組のマッハツェンダ型導波路と、
前記分岐カプラからの光を前記一組のマッハツェンダ型導波路のそれぞれに分岐させる第１の光カプラと、
前記一組のマッハツェンダ型導波路のそれぞれを通過した光を合成する第２の光カプラと、
を備え、
前記第１、第２の光変調器において、前記第１の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、前記第２の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とが、互いに角度をつけて配置されている、
光変調器素子。
【請求項２】
前記第１の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、前記第２の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とが、１８０°異なる、
請求項１に記載の光変調器素子。
【請求項３】
前記第１の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路に沿って配置された第１の高周波電極と、
前記第２の光変調器の前記一組のマッハツェンダ型導波路に沿って配置された第２の高周波電極と、
前記第１の高周波電極と接続する第１の高周波伝送路と、
前記第２の高周波電極と接続する第２の高周波伝送路と、
をさらに備え、
前記第１、第２の光変調器は前記光入力部に対して対称に配置され、
前記第１、第２の高周波電極は前記光入力部に対して対称に配置され、
前記第１、第２の高周波伝送路は前記光入力部に対して対称に配置される、
請求項２に記載の光変調器素子。
【請求項４】
平面視で輪郭を形成する辺を備え、
前記光入力部、前記第１の光変調器の光出力部、前記第２の光変調器の光出力部が、同じ前記辺側に設けられる、
請求項２又は請求項３に記載の光変調器素子。
【請求項５】
偏波多重直交位相変調方式で光変調を行う、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光変調器素子。
【請求項６】
請求項３に記載の光変調器素子と、
前記第１の高周波伝送路に対応した複数の信号入力端と、
前記第２の高周波伝送路に対応した複数の信号入力端と、
をさらに備え、
前記光変調器素子は、平面視で輪郭を形成する辺を備え、
前記第１の高周波伝送路に対応した前記複数の信号入力端および前記第２の高周波伝送路に対応した前記複数の信号入力端は、前記光変調器素子の第１の辺側に設けられ、
前記第１の高周波伝送路に対応した前記複数の信号入力端および前記第２の高周波伝送路に対応した前記複数の信号入力端は、等間隔に配置される、
光変調モジュール。
【請求項７】
前記光入力部の前段に配置された第１の集光レンズと、
前記第１の集光レンズの前段に配置された第１のコリメートレンズと、
前記第１の光変調器に備わる前記第２の光カプラの後段に配置された第２のコリメートレンズと、
前記第２の光変調器に備わる前記第２の光カプラの後段に配置された第３のコリメートレンズと、
前記第２のコリメートレンズの後段に配置され、光の偏光方向を９０°回転させるローテータと、
前記ローテータと前記第３のコリメートレンズの後段に配置され、光を合成するビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタの後段に配置された第２の集光レンズと、
をさらに備え、
前記第１、第２の集光レンズ、第１、第２、第３のコリメートレンズ、前記ローテータおよび前記ビームスプリッタは、前記光変調器素子の前記第１の辺と対向する第２の辺側に配置される、
請求項６に記載の光変調モジュール。
【請求項８】
請求項４に記載の光変調器素子の製造方法であって、
（ａ）少なくとも一組の前記光変調器素子を同一の半導体基板に同時に形成する工程と、
（ｂ）切断線に沿って前記半導体基板を切断して、前記半導体基板に形成された前記少なくとも一組の前記光変調器素子を互いに分離する工程と、
を備え、
前記工程（ａ）において、前記少なくとも一組の前記光変調器素子は、前記光入力部を対称点として互いに１８０°回転対称の配置で前記半導体基板に形成される２つの前記光変調器素子であり、前記少なくとも一組の前記光変調器素子において、互いの前記光入力部が接続され、かつ、互いの前記第１の光変調器の前記光出力部と前記第２の光変調器の前記光出力部とが接続され、
前記工程（ｂ）において、前記切断線は、少なくとも一組の前記光変調器素子の互いの前記光入力部の接続点と、互いの前記光出力部の接続点を通る直線である、
光変調器素子の製造方法。
【請求項９】
前記少なくとも一組の前記光変調器素子は複数組であって、
前記工程（ａ）において、前記複数組の前記光変調器素子のそれぞれの組の前記切断線が１本の直線になる配置で、前記複数組の前記光変調器素子が前記半導体基板に同時に形成される、
請求項８に記載の光変調器素子の製造方法。
【請求項１０】
（ｃ）前記工程（ｂ）の後、前記切断線に沿って切断された前記半導体基板の切断面に無反射コーティングを施す工程と、
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記切断線に沿って前記切断された半導体基板に配置されている複数の前記光変調器素子を、前記切断された半導体基板をさらに切断して互いに分離する工程と、
をさらに備える、
請求項９に記載の光変調器素子の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図１１に示すように、第２の光変調器１６２における一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄにおいて、各導波路に沿って第２の高周波電極１１２が配置される。第２の高周波電極１１２には、第２の高周波伝送路２４２が電気的に接続されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
第１の光変調器１６１における一組のマッハツェンダ型導波路１５ａ，１５ｂの光の進行方向を図１１中の矢印Ａ１で表す。また、第２の光変調器１６２における一組のマッハツェンダ型導波路１５ｃ，１５ｄの光の進行方向を図１１中の矢印Ａ２で表す。前提技術において、矢印Ａ１の方向と矢印Ａ２の方向は平行である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
光変調モジュール６０において、入力ファイバ４１から入射した光は、第１のコリメートレンズ１７１により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９１，１９２で反射されて進行方向を変えた後、第１の集光レンズ１８１により光変調器素子５０の光入力部２に集光される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
光変調器素子５０の光出力部３１からの出力光は第２のコリメートレンズ１７２により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９３で反射されてＰＢＳ２０に入射する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
光変調器素子５０の光出力部３２からの出力光は第３のコリメートレンズ１７３により平行光として空間を伝搬し、ローテータ２１により９０°偏光方向を回転させた後、ＰＢＳ２０に入射する。ＰＢＳ２０において合成された出力光は、第２の集光レンズ１８２を通過して出力ファイバ４２に集光される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
従って、本実施の形態１では、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とを、互いに角度をつけて配置することにより、分岐カプラ４と第１、第２の光変調器１６１，１６２のそれぞれを接続するカーブ導波路５のカーブが緩和される。つまり、カーブ導波路５の距離をより短くすることが可能となる。これにより、２つの光出力部３１，３２の間隔をコリメートレンズ１７２，１７３の配置に必要な距離に維持したまま、光変調器素子１００の辺１ｃ（辺１ｄ）の長さをより短縮することが可能となる。よって、光変調器素子１００のチップサイズをより小さくすることが可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
同様に、第２の光変調器１６２の出力光はカーブ導波路により９０°進行方向が曲げられた後、辺１ｂに設けられた光出力部３２から出力される。ここで、カーブ導波路は、導波路ロスの許容される最小の曲げ半径である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
なお、第１、第２の高周波電極１１１，１１２、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２、位相調整部１２は、第１、第２の光変調器１６１，１６２の上部に、絶縁層を介して設けられる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
光変調モジュール２１０において、入力ファイバ４１から入射した光は、第１のコリメートレンズ１７１により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９１，１９２で反射されて進行方向を変えた後、第１の集光レンズ１８１により光変調器素子２００の光入力部２に集光される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
光変調器素子２００の光出力部３１からの出力光は第２のコリメートレンズ１７２により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９３，１９４で反射されてＰＢＳ２０に入射する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
光変調器素子２００の光出力部３２からの出力光は第３のコリメートレンズ１７３により平行光として空間を伝搬し、ローテータ２１により９０°偏光方向を回転させた後、ミラー１９５で反射してＰＢＳ２０に入射する。ＰＢＳ２０において合成された出力光は、第２の集光レンズ１８２を通過して出力ファイバ４２に集光される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
従って、第１の光変調器１６１の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向と、第２の光変調器１６２の一組のマッハツェンダ型導波路の光の進行方向とを、１８０°異ならせるように配置することにより、前提技術（図１１）のように第１、第２の光変調器１６１，１６２を隣接させて平行に配置した場合と比較して、光変調器素子２００のチップの面積を縮小することが可能である。また、本実施の形態４では、第１、第２の光変調器１６１，１６２が互いに離れて配置されるため、高周波信号のクロストークを抑制することが可能である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
光変調モジュール３１０において、入力ファイバ４１から入射した光は、第１のコリメートレンズ１７１により平行光として空間を伝搬し、第１の集光レンズ１８１により光変調器素子３００の光入力部２に集光される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
光変調器素子３００の光出力部３１からの出力光は第２のコリメートレンズ１７２により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９３，１９４で反射されてＰＢＳ２０に入射する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
光変調器素子３００の光出力部３２からの出力光は第３のコリメートレンズ１７３により平行光として空間を伝搬し、ローテータ２１により９０°偏光方向を回転させた後、ミラー１９５で反射してＰＢＳ２０に入射する。ＰＢＳ２０において合成された出力光は、第２の集光レンズ１８２を通過して出力ファイバ４２に集光される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
光変調器素子３００においては、図４に示すように、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２が辺１ａに面して配置されている。よって、光変調器素子３００の辺１ａと、高周波信号入力部２２とを対向させるように光変調モジュール３１０に対して光変調器素子３００を配置することにより、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の長さをより短縮することが可能である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
また、本実施の形態５における光変調モジュール３１０は、光入力部２の前段に配置された第１の集光レンズ１８１と、第１の集光レンズ１８１の前段に配置された第１のコリメートレンズ１７１と、第１の光変調器１６１に備わる第２の光カプラ９の後段に配置された第２のコリメートレンズ１７２と、第２の光変調器１６２に備わる第２の光カプラ９の後段に配置された第３のコリメートレンズ１７３と、第３のコリメートレンズ１７３の後段に配置され、光の偏光方向を９０°回転させるローテータ２１と、ローテータ２１と第３のコリメートレンズ１７３の後段に配置され、光を合成するビームスプリッタ（即ち偏光ビームスプリッタ２０）と、ビームスプリッタの後段に配置された第２の集光レンズ１８２と、をさらに備え、第１、第２の集光レンズ１８１，１８２、第１、第２、第３のコリメートレンズ１７１，１７２，１７３、ローテータ２１およびビームスプリッタは、光変調器素子３００の第１の辺（即ち辺１ａ）と対向する第２の辺（即ち辺１ｂ）側に配置される。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
従って、本実施の形態５における光変調モジュール３１０においては、光変調器素子３００の第１の辺（即ち辺１ａ）側に高周波信号入力部２２および第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を配置し、第１の辺と対向する第２の辺（即ち辺１ｂ）側に光学部材を配置する。これにより、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２と伝搬光の光路が干渉しないため、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２を迂回させる必要がない。よって、第１、第２の高周波伝送路２４１，２４２の設置スペースを削減し、光変調モジュール３１０を小型化することが可能である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１１】
光変調モジュール３２０において、入力ファイバ４１から入射した光は、第１のコリメートレンズ１７１により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９１において反射した後、第１の集光レンズ１８１により光変調器素子３００の光入力部２に集光される。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
光変調器素子３００の光出力部３１からの出力光は第２のコリメートレンズ１７２により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９３，１９４で反射されてＰＢＳ２０に入射する。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
光変調器素子３００の光出力部３２からの出力光は第３のコリメートレンズ１７３により平行光として空間を伝搬し、ミラー１９５で反射した後、ローテータ２１により９０°偏光方向を回転して、ＰＢＳ２０に入射する。ＰＢＳ２０において合成された出力光は、第２の集光レンズ１８２を通過して出力ファイバ４２に集光される。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
＜効果＞
本実施の形態７における光変調器素子の製造方法は、実施の形態４の光変調器素子３００の製造方法であって、（ａ）少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐを同一の半導体基板１に同時に形成する工程と、（ｂ）切断線１１に沿って半導体基板１を切断して、半導体基板１に形成された少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐを互いに分離する工程と、を備え、工程（ａ）において、少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐは、光入力部２を対称点として互いに１８０°回転対称の配置で半導体基板１に形成される２つの光変調器素子３００であり、少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐにおいて、互いの光入力部２が接続され、かつ、互いの第１の光変調器１６１の光出力部３１と第２の光変調器１６２の光出力部３２とが接続され、工程（ｂ）において、切断線１１は、少なくとも一組の光変調器素子３００Ｐの互いの光入力部２の接続点と、互いの光出力部３１，３２の接続点を通る直線である。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
上記の配置で一組の光変調器素子３００Ｐを半導体基板１に形成することにより、切断線１１に沿って半導体基板１を切断すると、切断面において各光変調器素子３００の光入力部２の導波路および光出力部３１，３２の導波路が必ず露出する。これは、一組の光変調器素子３００Ｐにおいて、互いの光入力部２が接続され、かつ、互いの第１の光変調器１６１の光出力部３１と第２の光変調器１６２の光出力部３２とが接続されているからである。従って、半導体基板１を切断する時に機械的誤差等により、理想的な切断線１１と実際の切断線がずれた場合であっても、切断面において必ず導波路を露出させることが可能である。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
なお、実施の形態１〜７で説明した光変調器素子は、偏波多重直交位相変調方式で光変調を行うとしたが、変調方式はこれに限定されるものではなく、例えば、ＤＰ−１６ＱＡＭ（Ｄｕａｌ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で変調を行ってもよい。