JP6656140B2 - 光変調器素子、それを備える光変調モジュールおよび光変調器素子の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の前提となる技術について説明する。図11は前提技術における光変調器素子50の平面図である。また、図12は、前提技術における光変調器素子50を備える光変調モジュール60の平面図である。
図1は、本実施の形態1における光変調器素子100の平面図である。本実施の形態1において光変調器素子100は、例えば偏波多重直交位相変調方式(DP−QPSK方式とも呼ばれる)で光変調を行うとする。図1に示すように、光変調器素子100は、第1、第2の光変調器161,162と、光入力部2と、分岐カプラ4とを備える。
本実施の形態1における光変調器素子100は、半導体基板1上に形成された第1、第2の光変調器161,162と、光が入力される光入力部2と、光入力部2に入力された光を第1、第2の光変調器161,162のそれぞれに分岐させる分岐カプラ4と、を備え、第1、第2の光変調器161,162のそれぞれは、一組のマッハツェンダ型導波路と、分岐カプラ4からの光を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8と、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9と、を備え、第1、第2の光変調器161,162において、第1の光変調器161の一組のマッハツェンダ型導波路15a,15b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15c,15d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。
図2は、本実施の形態2における光変調器素子200の平面図である。本実施の形態2においては、第1の光変調器161の一組のマッハツェンダ型導波路15a,15bの光の進行方向(図2中の矢印C1で示す方向)と、第2の光変調器162の一組のマッハツェンダ型導波路15c,15dの光の進行方向(図2中の矢印C2で示す方向)とが、180°異なる。
本実施の形態2における光変調器素子200において、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が、180°異なる。
図3は、本実施の形態3における光変調モジュール210の平面図である。図3に示すように、光変調モジュール210の基板25上には、実施の形態2(図2)で説明した光変調器素子200が配置される。
図4は、本実施の形態4における光変調器素子300の平面図である。本実施の形態4においては、第1の光変調器161の一組のマッハツェンダ型導波路15a,15bの光の進行方向(図4中の矢印D1で示す方向)と、第2の光変調器162の一組のマッハツェンダ型導波路15c,15dの光の進行方向(図4中の矢印D2で示す方向)とが、180°異なる。
本実施の形態4における光変調器素子300において、第1の光変調器161の一組のマッハツェンダ型導波路15a,15b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15c,15dの光の進行方向とが、180°異なる。
図5は、本実施の形態5における光変調モジュール310の平面図である。図5に示すように、光変調モジュール310の基板25上には、実施の形態4(図4)で説明した光変調器素子300が配置される。
本実施の形態5における光変調モジュール310は、光変調器素子300と、第1の高周波伝送路241に対応した複数の信号入力端22a,22bと、第2の高周波伝送路242に対応した複数の信号入力端22c,22dと、をさらに備え、光変調器素子300は、平面視で輪郭を形成する辺を備え、第1の高周波伝送路241に対応した複数の信号入力端22a,22bおよび第2の高周波伝送路242に対応した複数の信号入力端22c,22dは、光変調器素子300の第1の辺(即ち辺1a)側に設けられ、第1の高周波伝送路241に対応した複数の信号入力端22a,22bおよび第2の高周波伝送路242に対応した複数の信号入力端22c,22dは、等間隔に配置される。
図6は、本実施の形態6における光変調モジュール320の平面図である。図6に示すように、光変調モジュール320の基板25上には、実施の形態4(図4)で説明した光変調器素子300が配置される。
本実施の形態7において、実施の形態4の光変調器素子300の製造方法を説明する。本実施の形態7における光変調器素子300の製造方法は、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、半導体基板1を切断して、半導体基板1に形成された一組の光変調器素子300Pを互いに分離する工程を備える。
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。
Claims (9)
- 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、
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、
光変調器素子。 - 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1に記載の光変調器素子。 - 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1又は請求項2に記載の光変調器素子。 - 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3のいずれか一項に記載の光変調器素子。 - 請求項2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。 - 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5に記載の光変調モジュール。 - 請求項3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。 - 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7に記載の光変調器素子の製造方法。 - (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8に記載の光変調器素子の製造方法。
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