JP4728746B2 - マルチモード干渉カプラ、これを用いた光半導体素子およびマルチモード干渉カプラの設計方法 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態であるマルチモード干渉カプラを用いた光半導体素子の概要構成を示す平面図である。図1に示した光半導体素子は、半導体基板上に形成されたものであり、図12に示したMMIカプラ121とMMIカプラ201とを、2つの出力ポートP21,P22を有する1つの6×2のMMIカプラ1としている。このMMIカプラ1は、入力ポートP1〜P6の位置にかかわらず、各入力ポートP1〜P6から入力された光を各出力ポートP21,P22からほぼ等しい光出力で出力することができる。6つの各半導体レーザ111〜116は、それぞれ隣接した発振波長をもち、電極パッド11〜16への電流のオンオフによって選択的に発振させることによって、広帯域波長可変レーザを実現している。各半導体レーザ111〜116から出射された光は、それぞれの入力導波路を介して入力ポートP1〜P6に達し、マルチモード導波路10を介して2つの出力ポートP21,P22からほぼ等しい光出力として出力される。この分岐された各光出力はそれぞれ導波路を介して半導体MZ型干渉器型光変調器に入力され、それぞれのアーム202,203によって位相変調を受け、MMIカプラ204によって合波されて光出力される。
10 マルチモード導波路
11〜16 電極
111〜116 半導体レーザ
202,203 アーム
P1〜P6 入力ポート
P21,P22 出力ポート
PA1〜PA9 光集束点
PB1〜PB8 中間点
Claims (3)
- 3以上の入力ポートと2つの出力ポートとを有し、各出力ポートからの光出力をほぼ等しくすることができる半導体基板上に形成されたマルチモード干渉カプラであって、
前記3以上の入力ポートは、
入力ポート数がN(Nは3以上の自然数)のとき2N+1個の仮入力ポートを設定し、この仮入力ポートを当該マルチモード干渉カプラの入力側に入力導波路幅以上の幅で等間隔に仮配置するとともに、中央の入力ポートのポート番号を0に設定し、この中央の入力ポートから外側に離れるに従って順次1つずつ増加する自然数のポート番号を割り振り、
N+1の値が4n(nは自然数)のとき、2(n−1)以下の偶数値をもつ仮入力ポートと2n+1以上の奇数値をもつ仮入力ポートとをN個の入力ポートとして設定し、
N+1の値が4n+2のとき、2n以下の偶数値をもつ仮入力ポートと2n+3以上の奇数値をもつ仮入力ポートとをN個の入力ポートとして設定し、
N+1の値が4n+1または4n+3のとき、2n+2以上の偶数値をもつ仮入力ポートと2n−1以下の奇数値をもつ仮入力ポートとをN個の入力ポートとして設定し、
前記2つの出力ポートは、
当該マルチモード干渉カプラの入力側端面の中央から発した光の干渉によって生じる光集束点の幅方向の数がN+1となる長手方向位置であって、該光集束点と該光集束点間の中間に位置するN個の中間点とからなる2N+1の仮出力ポート位置点のうちの中央の仮出力ポート位置点に隣接する2つの仮出力ポート位置点に設けられることを特徴とするマルチモード干渉カプラ。 - 請求項1に記載のマルチモード干渉カプラと、
前記マルチモード干渉カプラの入力ポートに接続される3以上の半導体レーザと、
前記マルチモード干渉カプラの2つの出力ポートに接続されるマッハツェンダ干渉型光干渉器と、
を前記半導体基板上にモノリシック集積したことを特徴とする光半導体素子。 - 3以上の入力ポートと2つの出力ポートとを有し、各出力ポートからの光出力をほぼ等しくすることができる半導体基板上に形成されたマルチモード干渉カプラの設計方法であって、
入力ポート数がN(Nは3以上の自然数)のとき2N+1個の仮入力ポートを設定し、この仮入力ポートを当該マルチモード干渉カプラの入力側に入力導波路幅以上の幅で等間隔に仮配置し、当該マルチモードカプラの幅を設定する幅設定ステップと、
仮配置された中央の入力ポートのポート番号を0に設定し、この中央の入力ポートから外側に離れるに従って順次1つずつ増加する自然数のポート番号を割り振り、N+1の値が4n(nは自然数)のとき、2(n−1)以下の偶数値をもつ仮入力ポートと2n+1以上の奇数値をもつ仮入力ポートとをN個の入力ポートとして設定し、N+1の値が4n+2のとき、2n以下の偶数値をもつ仮入力ポートと2n+3以上の奇数値をもつ仮入力ポートとをN個の入力ポートとして設定し、N+1の値が4n+1または4n+3のとき、2n+2以上の偶数値をもつ仮入力ポートと2n−1以下の奇数値をもつ仮入力ポートとをN個の入力ポートとして設定する入力ポート設定ステップと、
当該マルチモード干渉カプラの入力側端面の中央から発した光の干渉によって生じる光集束点の幅方向の数がN+1となる位置を長手方向位置に設定する長さ設定ステップと、
N+1個の光集束点と該光集束点間の中間に位置するN個の中間点とからなる仮出力ポート位置点のうち、中央の仮出力ポート位置点に隣接する2つの中間点を前記2つの出力ポートの位置に設定する出力ポート設定ステップと、
を含むことを特徴とするマルチモード干渉カプラの設計方法。
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