本發(fā)明涉及控制光調(diào)制器的技術(shù)，特別涉及能夠應(yīng)用于馬赫－曾德?tīng)?machzehnder)型光調(diào)制器的技術(shù)。

背景技術(shù)：

近年，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)通信量的急劇的增大，光通信系統(tǒng)的大容量化正在發(fā)展。作為光通信系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，半導(dǎo)體激光器被廣泛利用，根據(jù)光信號(hào)的傳送距離進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制或者相位調(diào)制。在城域網(wǎng)(市內(nèi)通信)或者ftth(fibertothehome，光纖到戶)網(wǎng)絡(luò)等100km以下的中、短距離光傳送系統(tǒng)中要求小型的設(shè)備，強(qiáng)度調(diào)制激光器被廣泛利用。另一方面，在核心網(wǎng)(城市間通信)等100km以上的長(zhǎng)距離光傳送系統(tǒng)中，開(kāi)始利用同時(shí)實(shí)現(xiàn)高速動(dòng)作和長(zhǎng)距離傳送的相位調(diào)制激光器。

作為相位調(diào)制激光器，馬赫－曾德?tīng)栃凸庹{(diào)制器(mach－zehndermodulator，以下稱為“mzm”)被廣泛利用。相位調(diào)制mzm是將電的數(shù)字信號(hào)變換為光的數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，通過(guò)根據(jù)電信號(hào)使量子阱(multi－quantumwell)的折射率變化，對(duì)來(lái)自半導(dǎo)體激光器的連續(xù)(cw)光的輸出進(jìn)行相位調(diào)制。

為了在mzm中得到良好的光特性，優(yōu)選減小輸入到y(tǒng)分支后的兩條光波導(dǎo)路支路的電信號(hào)的振幅差。這是因?yàn)樵谡穹畲蟮那闆r下，光輸出的下降、消光比的下降以及噪聲的增大成為問(wèn)題。另外，通過(guò)還減小分別輸入到光波導(dǎo)路支路的電信號(hào)的相位差，能夠降低傳送后的信號(hào)判定誤差。

但是，在元件的芯片布局的制約上，電信號(hào)從信號(hào)電極的輸入端輸入到光波導(dǎo)路支路為止的電極圖案針對(duì)每個(gè)光波導(dǎo)路支路而不同。因此，引起輸入到光波導(dǎo)路支路的電信號(hào)的振幅以及相位針對(duì)每個(gè)光波導(dǎo)路支路而不同的事態(tài)。

關(guān)于電信號(hào)的相位差，能夠通過(guò)在安裝mzm元件的模塊基板調(diào)整電長(zhǎng)度而容易地減小。但另一方面，關(guān)于電信號(hào)的振幅差，難以基于所述模塊基板的圖案變更來(lái)進(jìn)行調(diào)整。這是因?yàn)闉榱藴p小電信號(hào)的損耗，低損耗的模塊基板被廣泛利用。因此，在mzm元件中，為了使電信號(hào)的振幅差變小，需要研究元件的結(jié)構(gòu)。

因此，為了減小電信號(hào)的振幅差，在例如專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中，設(shè)置輸入信號(hào)調(diào)整區(qū)域，以使分別輸入到兩條光波導(dǎo)路支路的電信號(hào)的振幅相等的方式進(jìn)行調(diào)整。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2014－178480號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

但是，在專利文獻(xiàn)1中，未公開(kāi)輸入信號(hào)調(diào)整區(qū)域的具體的構(gòu)造以及調(diào)整方法。

因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠利用簡(jiǎn)易的電路結(jié)構(gòu)減小分別輸入到光波導(dǎo)路支路的電信號(hào)的振幅差的技術(shù)。

本發(fā)明的光調(diào)制器是馬赫－曾德?tīng)栃偷墓庹{(diào)制器，針對(duì)從半導(dǎo)體激光器入射的連續(xù)光，通過(guò)根據(jù)電信號(hào)使第1以及第2光波導(dǎo)路支路的量子阱的折射率變化而進(jìn)行相位調(diào)制，所述光調(diào)制器具備：光分波器，使所入射的所述連續(xù)光分波；所述第1以及第2光波導(dǎo)路支路，被分波的所述連續(xù)光在所述第1以及第2光波導(dǎo)路支路傳播；光移相器，配置在所述第1以及第2光波導(dǎo)路支路上的至少一方，對(duì)被分波的所述連續(xù)光附加π的相位差；光合波器，配置在所述第1以及第2光波導(dǎo)路支路的后級(jí)，使在所述第1以及第2光波導(dǎo)路支路傳播的連續(xù)光合波；第1以及第2信號(hào)電極，將電信號(hào)分別輸入到所述第1以及第2光波導(dǎo)路支路；結(jié)電容，并聯(lián)地連接于所述第1以及第2信號(hào)電極中的至少一方；以及直流電壓源，對(duì)所述結(jié)電容施加直流電壓。

根據(jù)本發(fā)明，直流電壓源對(duì)結(jié)電容施加直流電壓并控制結(jié)電容的值，從而控制輸入到第1光波導(dǎo)路支路以及第2光波導(dǎo)路支路中的至少一方的電信號(hào)的振幅值，所以能夠利用簡(jiǎn)易的電路結(jié)構(gòu)減小分別輸入到第1以及第2光波導(dǎo)路支路的電信號(hào)的振幅差。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施方式1的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1的a－a’線剖視圖。

圖3是圖1的b－b’線剖視圖。

圖4是出射光的輸出與相位的關(guān)系圖。

圖5是結(jié)電容的值與逆偏置的關(guān)系圖。

圖6是結(jié)電容的剖視圖。

圖7是輸入到兩條光波導(dǎo)路支路的電信號(hào)的振幅差ac與頻率的關(guān)系圖。

圖8是輸入到兩條光波導(dǎo)路支路的電信號(hào)的相位差θc與頻率的關(guān)系圖。

圖9是示出實(shí)施方式1的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖10是示出實(shí)施方式1的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖11是示出結(jié)電容的其它結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖12是示出結(jié)電容的其它結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖13是實(shí)施方式2的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖。

圖14是示出實(shí)施方式2的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖15是示出實(shí)施方式2的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖16是示出實(shí)施方式2的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖17是實(shí)施方式3的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖。

圖18是示出實(shí)施方式3的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖19是示出實(shí)施方式3的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖20是示出實(shí)施方式3的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

符號(hào)說(shuō)明

100、110：光波導(dǎo)路支路；120：光分波器；130：光合波器；140、141、142：π光移相器；150、160、171、181：信號(hào)電極；190、190a、190b、190c、190d：結(jié)電容；191：p型半導(dǎo)體層；192：i型活性層；193：n型半導(dǎo)體層；200、200a、200b、200c、200d：直流電壓源；201、201a、201b：電感器；202、202a、202b：高電阻。

具體實(shí)施方式

<實(shí)施方式1>

以下使用附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1。圖1是實(shí)施方式1的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，實(shí)施方式1的光調(diào)制器是馬赫－曾德?tīng)栃凸庹{(diào)制器(mzm)，具備入射端子170、光分波器120、光波導(dǎo)路支路100、110、π光移相器140、光合波器130、出射端子180、信號(hào)電極150、160、結(jié)電容190以及直流電壓源200。

入射端子170被入射來(lái)自半導(dǎo)體激光器的連續(xù)光。光分波器120使從半導(dǎo)體激光器入射的連續(xù)光分波。被光分波器120分波的連續(xù)光在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110傳播。π光移相器140(光移相器)配置在光波導(dǎo)路支路100(第2光波導(dǎo)路支路)上的末端側(cè)，通過(guò)對(duì)被分波的連續(xù)光附加π的相位差而使光的相位反轉(zhuǎn)π。光合波器130配置在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的后級(jí)、更具體而言π光移相器140的后級(jí)，使在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110(第1光波導(dǎo)路支路)傳播的連續(xù)光合波。出射端子180射出由光合波器130合波的連續(xù)光。

信號(hào)電極150(第2信號(hào)電極)以及信號(hào)電極160(第1信號(hào)電極)分別對(duì)光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110輸入電信號(hào)。結(jié)電容190相對(duì)信號(hào)電極160并聯(lián)地(inshunt)連接。直流電壓源200對(duì)結(jié)電容190施加直流電壓，控制結(jié)電容190的值。另外，π光移相器140也可以不配置在光波導(dǎo)路支路100上的末端側(cè)，而配置在光波導(dǎo)路支路110上的末端側(cè)。

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式1的光調(diào)制器的動(dòng)作。光調(diào)制器針對(duì)從半導(dǎo)體激光器入射的連續(xù)光，通過(guò)根據(jù)電信號(hào)使光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的量子阱的折射率變化而進(jìn)行相位調(diào)制。

以下，詳細(xì)地說(shuō)明光調(diào)制器的動(dòng)作。從半導(dǎo)體激光器入射到入射端子170的連續(xù)光由光分波器120以相同的相被2分波，分別在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110傳播。圖2是圖1的a－a’線剖視圖、即是示出端面a－a’的剖視構(gòu)造的圖。如圖2所示，在半絕緣性基板105上依次層疊n型半導(dǎo)體層103、活性層102以及p型半導(dǎo)體層101，以覆蓋它們的方式形成有絕緣膜104。光波導(dǎo)路支路100是p型半導(dǎo)體層101、活性層102以及n型半導(dǎo)體層103這3層構(gòu)造。光波導(dǎo)路支路110是p型半導(dǎo)體層111、活性層112以及n型半導(dǎo)體層103這3層構(gòu)造。在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110傳播的光分別在活性層102以及活性層112中傳播。

對(duì)信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160輸入差動(dòng)的電信號(hào)，以與信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160的特性阻抗相同的電阻值結(jié)束。信號(hào)電極150包括指令(signal)電極151和接地(gnd)電極152，信號(hào)電極160包括指令(signal)電極161和接地電極162。

在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110傳播的光在圖1所示的端面b－b’至端面c－c’之間基于電信號(hào)而被調(diào)制。圖3是圖1的b－b’線剖視圖、即是示出端面b－b’的剖視構(gòu)造的圖。如圖3所示，光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110與信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160僅在從端面b－b’至端面c－c’之間連接。另外，基于電信號(hào)，使形成在活性層102以及活性層112內(nèi)的量子阱的折射率變化，從而使光的相位變化。另外，從端面b－b’至端面c－c’的剖視構(gòu)造與圖3所示的剖視構(gòu)造相同。

具體而言，在調(diào)制前的端面b－b’處的光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110傳播的光的相位是相同的相，但控制成調(diào)制后的端面c－c’處的光的相位成為相反的相。此時(shí)，端面c－c’處的光波導(dǎo)路支路100中的光的相位成為(0、π)，光波導(dǎo)路支路110中的光的相位成為(π、0)。

進(jìn)而，通過(guò)π光移相器140使在光波導(dǎo)路支路100傳播的光的相位反轉(zhuǎn)π。然后，通過(guò)利用光合波器130對(duì)分別在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110傳播的光進(jìn)行合波，從而相位被調(diào)制為(0、π)的光從出射端子180射出。這樣，電信號(hào)作為從mzm射出的光的相位而出現(xiàn)，從而進(jìn)行電－光變換。

當(dāng)在分別輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)、即端面b－b’處的電信號(hào)中沒(méi)有振幅差的情況下，在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110傳播的光的相位在調(diào)制后的端面c－c’成為相反的相(相位差π)。但是，當(dāng)在電信號(hào)中有振幅差的情況下，光的相位差成為π－δ(δ為正)，不會(huì)成為相反的相關(guān)系。其結(jié)果，無(wú)法在光合波器130中以相同的相進(jìn)行合波，出射光的輸出下降與光的相位差δ相當(dāng)?shù)牧俊?/p>

圖4是出射光的輸出與相位的關(guān)系圖。如圖4所示，在沒(méi)有電信號(hào)的振幅差的情況下，在相位(0、π)下出射光的輸出成為最大。但是，當(dāng)在電信號(hào)中有振幅差的情況下，圖1所示的端面c－c’處的光的相位差成為π－δ，所以出射光的相位成為(δ/2、π－δ/2)，光輸出下降。進(jìn)而，伴隨光輸出的下降，消光比也下降。另外，光輸出的變化量相對(duì)光相位的變化量小時(shí)，噪聲的影響小，根據(jù)圖4，在光相位為(0、π)時(shí)成為最小。因此，當(dāng)在電信號(hào)中有振幅差的情況下，噪聲的影響也變大。以上，根據(jù)(1)光輸出、(2)消光比以及(3)噪聲抗性的觀點(diǎn)，重要的是減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的、即圖1所示的端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差。

但是，如圖1所示，在元件的芯片布局的制約上，電信號(hào)從信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160的輸入端輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110為止的電極圖案針對(duì)每個(gè)光波導(dǎo)路支路而不同。因此，在分別輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)中產(chǎn)生振幅差。

因此，如圖1所示，根據(jù)從直流電壓源200供給的電壓的大小，使相對(duì)輸入側(cè)的信號(hào)電極160并聯(lián)地連接的結(jié)電容190的值變化(控制)，從而控制輸入到光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅。

圖5是結(jié)電容190的值與逆偏置的關(guān)系圖。如圖5所示，結(jié)電容190的值相對(duì)逆偏置以非線性變化。因此，基于從直流電壓源200供給的電壓的值，控制輸入到光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅，從而能夠減小分別輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差。

接下來(lái)，說(shuō)明結(jié)電容190的構(gòu)造。圖6是結(jié)電容190的剖視圖。如圖6所示，結(jié)電容190具備半絕緣性基板105、p型半導(dǎo)體層191、n型半導(dǎo)體層193、絕緣膜194以及dc電極195，是包括p型半導(dǎo)體層191與n型半導(dǎo)體層193的p－n結(jié)的構(gòu)造。

說(shuō)明結(jié)電容190的動(dòng)作。通過(guò)利用直流電壓源200對(duì)結(jié)電容190施加逆偏置，從而使p－n結(jié)界面的耗盡層區(qū)域變化，由此結(jié)電容190的值變化(被控制)。因此，能夠基于從直流電壓源200供給的電壓的大小，控制結(jié)電容190的值，所以能夠減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的、即圖1所示的端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差。

圖7是輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差ac與頻率的關(guān)系圖。此處，將振幅差ac定義為振幅值a110(輸入到光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅值)－振幅值a100(輸入到光波導(dǎo)路支路100的電信號(hào)的振幅值)。在圖中，實(shí)線表示實(shí)施方式1的光調(diào)制器中的ac，虛線表示以往的光調(diào)制器中的ac。

如圖7所示，在以往的光調(diào)制器中為a110>a100，所以在實(shí)施方式1的光調(diào)制器中，通過(guò)相對(duì)信號(hào)電極160并聯(lián)地連接的結(jié)電容190控制電信號(hào)的損耗量。其結(jié)果，通過(guò)將從直流電壓源200供給的電壓的值設(shè)定為最佳，在實(shí)施方式1的光調(diào)制器中，確認(rèn)了分別輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差改善。

圖8是輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的相位差θc與頻率的關(guān)系圖。此處，將相位差θc定義為相位θ110(輸入到光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的相位)－相位θ100(輸入到光波導(dǎo)路支路100的電信號(hào)的相位)。在圖中，實(shí)線表示實(shí)施方式1的光調(diào)制器中的θc，虛線表示以往的光調(diào)制器中的θc。

如圖8所示，在a110>a100且θ110>θ100的情況下，由于相對(duì)信號(hào)電極160并聯(lián)地連接的結(jié)電容190而相位θ110滯后，所以確認(rèn)了與以往的光調(diào)制器相比，在實(shí)施方式1的光調(diào)制器中，輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的相位差改善。

另外，關(guān)于電信號(hào)的相位差θc，能夠通過(guò)在安裝mzm元件的模塊基板處調(diào)整電長(zhǎng)度而容易地減小。但是，通過(guò)預(yù)先減小元件中的相位差θc，能夠降低模塊基板處的電長(zhǎng)度的調(diào)整量，其結(jié)果，具有能夠減小模塊基板的尺寸這樣的優(yōu)點(diǎn)。

另外，在電信號(hào)的振幅的控制中使用結(jié)電容190，所以具有施加逆偏置時(shí)的反方向電流小，能夠抑制消耗電力的增大這樣的優(yōu)點(diǎn)。

如以上那樣，在實(shí)施方式1的光調(diào)制器中，直流電壓源200對(duì)結(jié)電容190施加直流電壓，控制結(jié)電容190的值，從而控制輸入到光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅值，所以能夠利用簡(jiǎn)易的電路結(jié)構(gòu)減小分別輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差。另外，在電信號(hào)的振幅的控制中使用結(jié)電容190，所以施加逆偏置時(shí)的反方向電流小，能夠抑制消耗電力的增大。

結(jié)電容190是包括p型半導(dǎo)體層191與n型半導(dǎo)體層193的p－n結(jié)的構(gòu)造，通過(guò)施加逆偏置而控制結(jié)電容190的值，所以能夠減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差。

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式1的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)。圖9是示出實(shí)施方式1的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖9所示，在結(jié)電容190與直流電壓源200之間配置有在高頻下具有開(kāi)路的阻抗的電路部件。更具體而言，在結(jié)電容190與直流電壓源200之間串聯(lián)地連接有作為所述電路部件的電感器201。由此，直流電壓源200側(cè)的阻抗在高頻下成為開(kāi)路，所以能夠減小直流電壓源200的電路對(duì)高頻特性造成的影響，能夠抑制高頻特性的劣化。

圖10是示出實(shí)施方式1的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖10所示，在結(jié)電容190與直流電壓源200之間串聯(lián)地連接有作為所述電路部件的1kω以上的高電阻202。由此，直流電壓源200側(cè)的阻抗在高頻下成為開(kāi)路，所以能夠減小直流電壓源200的電路對(duì)高頻特性造成的影響，能夠抑制高頻特性的劣化。進(jìn)而，通過(guò)使用高電阻202來(lái)代替電感器201，能夠減小光調(diào)制器模塊的尺寸。

在結(jié)電容190與直流電壓源200之間，配置有在高頻下具有開(kāi)路的阻抗的電路部件，所以能夠減小直流電壓源的電路對(duì)高頻特性造成的影響，能夠抑制高頻特性的劣化。

接下來(lái)，說(shuō)明結(jié)電容190的其它結(jié)構(gòu)。圖11是示出結(jié)電容190的其它結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖11所示，結(jié)電容190具備半絕緣性基板105、n型半導(dǎo)體層193、絕緣膜194以及dc電極195，是包括作為信號(hào)電極的指令電極161以及作為信號(hào)電極的接地電極162與n型半導(dǎo)體層193的肖特基結(jié)的構(gòu)造。

通過(guò)利用直流電壓源200對(duì)結(jié)電容190施加逆偏置，從而使肖特基結(jié)界面的耗盡層區(qū)域變化，由此結(jié)電容190的值變化。因此，能夠根據(jù)從直流電壓源200供給的電壓的大小，控制結(jié)電容190的值，所以能夠減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的、即圖1所示的端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差。

如以上那樣，結(jié)電容190是包括指令電極161以及接地電極162與n型半導(dǎo)體層193的肖特基結(jié)的構(gòu)造，通過(guò)施加逆偏置而控制結(jié)電容的值，所以能夠減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差。

圖12是示出結(jié)電容190的其它結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖12所示，結(jié)電容190具備半絕緣性基板105、p型半導(dǎo)體層191、i型活性層192、n型半導(dǎo)體層193、絕緣膜194以及dc電極195，是包括p型半導(dǎo)體層191、i型活性層192以及n型半導(dǎo)體層193的p－i－n結(jié)的構(gòu)造。通過(guò)利用直流電壓源200對(duì)結(jié)電容190施加逆偏置，從而使p－i－n結(jié)界面的耗盡層區(qū)域變化，由此結(jié)電容190的值變化。因此，能夠基于從直流電壓源200供給的電壓的大小，控制結(jié)電容190的值，所以能夠減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的、即圖1所示的端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差。

另外，通過(guò)將結(jié)電容190做成與光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的外延構(gòu)造相同的構(gòu)造，能夠抑制元件的制造工序的增大。

如以上那樣，結(jié)電容190是包括p型半導(dǎo)體層191、i型活性層192以及n型半導(dǎo)體層193的p－i－n結(jié)的構(gòu)造，通過(guò)施加逆偏置而控制結(jié)電容190的值，所以能夠減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差。

另外，結(jié)電容190包括p型半導(dǎo)體層191、i型活性層192以及n型半導(dǎo)體層193的p－i－n結(jié)，且是與光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的外延構(gòu)造相同的構(gòu)造，通過(guò)施加逆偏置而控制結(jié)電容190的值，所以能夠抑制元件的制造工序的增大。

<實(shí)施方式2>

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式2的光調(diào)制器。圖13是實(shí)施方式2的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖。另外，在實(shí)施方式2中，關(guān)于與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)要素附加相同符號(hào)而省略說(shuō)明。

實(shí)施方式1的光調(diào)制器具備一個(gè)結(jié)電容190以及一個(gè)直流電壓源200，但實(shí)施方式2的光調(diào)制器具備兩個(gè)結(jié)電容以及兩個(gè)直流電壓源。具體而言，如圖13所示，實(shí)施方式2的光調(diào)制器具備結(jié)電容190a(第1結(jié)電容)以及結(jié)電容190b(第2結(jié)電容)和直流電壓源200a(第1直流電壓源)以及直流電壓源200b(第2直流電壓源)。結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b包括分別相對(duì)信號(hào)電極160以及信號(hào)電極150并聯(lián)地連接的1個(gè)結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b。直流電壓源200a以及直流電壓源200b包括分別對(duì)結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b施加直流電壓并分別控制結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b的值的1個(gè)直流電壓源200a以及直流電壓源200b。

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式2的光調(diào)制器的動(dòng)作。通過(guò)根據(jù)從直流電壓源200a供給的電壓的大小來(lái)使結(jié)電容190a的值變化，從而控制輸入到光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅，通過(guò)根據(jù)從直流電壓源200b供給的電壓的大小來(lái)使結(jié)電容190b的值變化，從而控制輸入到光波導(dǎo)路支路100的電信號(hào)的振幅。在實(shí)施方式1的光調(diào)制器中，如圖1所示，僅通過(guò)相對(duì)信號(hào)電極160并聯(lián)地連接的結(jié)電容190減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的、即端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差，所以與電信號(hào)的振幅差相關(guān)的調(diào)整參數(shù)為1個(gè)。

相對(duì)于此，在實(shí)施方式2的光調(diào)制器中，如圖13所示，通過(guò)相對(duì)信號(hào)電極160并聯(lián)地連接的結(jié)電容190a和相對(duì)信號(hào)電極150并聯(lián)地連接的結(jié)電容190b減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的、即端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差，所以與電信號(hào)的振幅差相關(guān)的調(diào)整參數(shù)為兩個(gè)。

因此，在實(shí)施方式2的光調(diào)制器中，與電信號(hào)的振幅差相關(guān)的調(diào)整參數(shù)多，所以與實(shí)施方式1的光調(diào)制器相比，能夠進(jìn)一步減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的、即端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差。

如以上那樣，在實(shí)施方式2的光調(diào)制器中，直流電壓源200a以及直流電壓源200b分別對(duì)結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b施加直流電壓，控制結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b的值，從而控制分別輸入到光波導(dǎo)路支路110以及光波導(dǎo)路支路100的電信號(hào)的振幅值，所以能夠利用簡(jiǎn)易的電路結(jié)構(gòu)減小分別輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差。另外，在電信號(hào)的振幅的控制中使用結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b，所以施加逆偏置時(shí)的反方向電流小，能夠抑制消耗電力的增大。

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式2的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)。圖14是示出實(shí)施方式2的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖14所示，結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b包括分別相對(duì)信號(hào)電極160以及信號(hào)電極150并聯(lián)地連接的多個(gè)(例如兩個(gè))結(jié)電容190a、190c以及結(jié)電容190b、190d。直流電壓源200a以及直流電壓源200b包括分別控制結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b的值的多個(gè)(例如兩個(gè))直流電壓源200a、200c以及直流電壓源200b、200d。這樣，與圖13的情況相比，與電信號(hào)的振幅差相關(guān)的調(diào)整參數(shù)增加，從而能夠進(jìn)一步減小電信號(hào)的振幅差。

圖15是示出實(shí)施方式2的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖15所示，在結(jié)電容190a與直流電壓源200a之間串聯(lián)地連接有電感器201a，在結(jié)電容190b與直流電壓源200b之間串聯(lián)地連接有電感器201b。另外，電感器201a、201b是在高頻下具有開(kāi)路的阻抗的電路部件。由此，直流電壓源200a以及直流電壓源200b側(cè)的阻抗在高頻下成為開(kāi)路，所以能夠減小直流電壓源200a以及直流電壓源200b的電路對(duì)高頻特性造成的影響，能夠抑制高頻特性的劣化。

圖16是示出實(shí)施方式2的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖16所示，在結(jié)電容190a與直流電壓源200a之間串聯(lián)地連接有1kω以上的高電阻202a，在結(jié)電容190b與直流電壓源200b之間串聯(lián)地連接有1kω以上的高電阻202b。另外，高電阻202a、202b是在高頻下具有開(kāi)路的阻抗的電路部件。由此，直流電壓源200a以及直流電壓源200b側(cè)的阻抗在高頻下成為開(kāi)路，所以能夠減小直流電壓源200a以及直流電壓源200b的電路對(duì)高頻特性造成的影響，能夠抑制高頻特性的劣化。進(jìn)而，通過(guò)使用高電阻202a以及高電阻202b來(lái)代替電感器201a以及電感器201b，能夠減小光調(diào)制器模塊的尺寸。

另外，結(jié)電容190a、190b的構(gòu)造與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的圖6、圖11或者圖12的構(gòu)造相同，所以省略說(shuō)明，但在實(shí)施方式2中，也能夠得到與圖6、圖11或者圖12的情況同樣的效果。

<實(shí)施方式3>

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式3的光調(diào)制器。圖17是實(shí)施方式3的光調(diào)制器的結(jié)構(gòu)圖。另外，在實(shí)施方式3中，關(guān)于與在實(shí)施方式2中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)要素，附加相同的符號(hào)而省略說(shuō)明。

在實(shí)施方式2的光調(diào)制器中，π光移相器140配置在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110中的至少一方的后級(jí)，但在實(shí)施方式3的光調(diào)制器中，π光移相器141以及π光移相器142分別配置在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的前級(jí)。

實(shí)施方式3的光調(diào)制器與實(shí)施方式2的情況同樣地具備兩個(gè)結(jié)電容以及兩個(gè)直流電壓源。具體而言，如圖17所示，實(shí)施方式3的光調(diào)制器具備結(jié)電容190a(第1結(jié)電容)以及結(jié)電容190b(第2結(jié)電容)、直流電壓源200a(第1直流電壓源)以及直流電壓源200b(第2直流電壓源)。結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b包括分別相對(duì)信號(hào)電極160以及信號(hào)電極150并聯(lián)地連接的1個(gè)結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b。直流電壓源200a以及直流電壓源200b包括分別對(duì)結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b施加直流電壓并分別控制結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b的值的1個(gè)直流電壓源200a以及直流電壓源200b。

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式3的光調(diào)制器的動(dòng)作。通過(guò)根據(jù)從直流電壓源200a供給的電壓的大小來(lái)使結(jié)電容190a的值變化，從而控制輸入到光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅。通過(guò)根據(jù)從直流電壓源200b供給的電壓的大小來(lái)使結(jié)電容190b的值變化，從而控制輸入到光波導(dǎo)路支路100的電信號(hào)的振幅。在實(shí)施方式1的光調(diào)制器中，如圖1所示，僅通過(guò)相對(duì)信號(hào)電極160并聯(lián)地連接的結(jié)電容190減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差、即端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差，所以與電信號(hào)的振幅差相關(guān)的調(diào)整參數(shù)為1個(gè)。

相對(duì)于此，在實(shí)施方式3的光調(diào)制器中，如圖17所示，通過(guò)相對(duì)信號(hào)電極160并聯(lián)地連接的結(jié)電容190a、相對(duì)信號(hào)電極150并聯(lián)地連接的結(jié)電容190b減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差、即端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差，所以與電信號(hào)的振幅差相關(guān)的調(diào)整參數(shù)為兩個(gè)。

因此，在實(shí)施方式3的光調(diào)制器中，與電信號(hào)的振幅差相關(guān)的調(diào)整參數(shù)多，所以與實(shí)施方式1的光調(diào)制器相比，能夠進(jìn)一步減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差、即端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差。

如以上那樣，在實(shí)施方式3的光調(diào)制器中，直流電壓源200a以及直流電壓源200b分別對(duì)結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b施加直流電壓并分別控制結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b的值，從而控制分別輸入到光波導(dǎo)路支路110以及光波導(dǎo)路支路100的電信號(hào)的振幅值。因此，能夠利用簡(jiǎn)易的電路結(jié)構(gòu)減小分別輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差。另外，在電信號(hào)的振幅的控制中使用結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b，所以施加逆偏置時(shí)的反方向電流小，能夠抑制消耗電力的增大。

接下來(lái)，說(shuō)明對(duì)結(jié)電容施加的直流電壓的調(diào)整方法的例子。考慮除了包括元件所固有的電信號(hào)的振幅差，還包括來(lái)源于安裝為光發(fā)送模塊時(shí)的制造偏差的電信號(hào)的振幅差而進(jìn)行調(diào)整。難以在安裝為光發(fā)送模塊之后監(jiān)視電信號(hào)的振幅差。在這樣的情況下，接收調(diào)制后的光輸出，對(duì)結(jié)電容施加相位調(diào)制信號(hào)的星座圖為最佳的直流電壓或者傳送時(shí)的誤碼率為最良的直流電壓，從而能夠進(jìn)行調(diào)整。

另外，結(jié)電容190a以及結(jié)電容190b的構(gòu)造與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的圖6、圖11或者圖12的構(gòu)造相同，所以省略說(shuō)明，但在實(shí)施方式3中，也能夠得到與圖6、圖11或者圖12的情況同樣的效果。

另外，在實(shí)施方式3中，能夠?qū)⒔Y(jié)電容如實(shí)施方式1的情況那樣僅設(shè)為第1以及第2結(jié)電容中的單方。

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式3的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)。圖18是實(shí)施方式3的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)(以下，還稱為“結(jié)構(gòu)2”)的結(jié)構(gòu)圖。

在圖17所示的實(shí)施方式3的光調(diào)制器(以下，還稱為“結(jié)構(gòu)1”)中，結(jié)電容190a(第1結(jié)電容)以及結(jié)電容190b(第2結(jié)電容)、直流電壓源200a(第1直流電壓源)以及直流電壓源200b(第2直流電壓源)分別配置在信號(hào)電極160以及信號(hào)電極150的輸入側(cè)。

在結(jié)構(gòu)2中，除了結(jié)構(gòu)1之外，還對(duì)信號(hào)電極160以及信號(hào)電極150的末端側(cè)即信號(hào)電極181以及信號(hào)電極171分別配置有結(jié)電容190d(第3結(jié)電容)以及結(jié)電容190c(第4結(jié)電容)、直流電壓源200d(第3直流電壓源)以及直流電壓源200c(第4直流電壓源)。

具體而言，如圖18所示，在結(jié)構(gòu)2中，結(jié)電容190c以及結(jié)電容190d包括分別相對(duì)信號(hào)電極171(第4信號(hào)電極)以及信號(hào)電極181(第3信號(hào)電極)并聯(lián)地連接的1個(gè)結(jié)電容190c以及結(jié)電容190d。直流電壓源200c以及直流電壓源200d包括分別對(duì)結(jié)電容190c以及結(jié)電容190d施加直流電壓并分別控制結(jié)電容190c以及結(jié)電容190d的值的1個(gè)直流電壓源200c以及直流電壓源200d。信號(hào)電極171以及信號(hào)電極181分別對(duì)光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110輸入電信號(hào)。

接下來(lái)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)2的動(dòng)作。在圖17所示的結(jié)構(gòu)1中，通過(guò)根據(jù)從直流電壓源200a供給的電壓的大小來(lái)使結(jié)電容190a的值變化，從而控制輸入到光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅。通過(guò)根據(jù)從直流電壓源200b供給的電壓的大小來(lái)使結(jié)電容190b的值變化，從而控制輸入到光波導(dǎo)路支路100的電信號(hào)的振幅。

如圖17所示，通過(guò)相對(duì)信號(hào)電極160并聯(lián)地連接的結(jié)電容190a、相對(duì)信號(hào)電極150并聯(lián)地連接的結(jié)電容190b減小輸入到光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110的電信號(hào)的振幅差、即端面b－b’處的電信號(hào)的振幅差。

如圖18所示，在結(jié)構(gòu)2中，除了示出了分別設(shè)置于信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160的末端側(cè)、即信號(hào)電極171以及信號(hào)電極181的結(jié)電容190c以及結(jié)電容190d之外，為了進(jìn)行說(shuō)明，還示出了末端電阻211以及末端電阻212。通常，各末端電阻的大小為50ω。另外，在其它實(shí)施方式中也實(shí)際配置有末端電阻211以及末端電阻212，但對(duì)高頻信號(hào)線設(shè)置末端電阻是公知的，所以除了圖18以外省略了圖示。

如圖17所示，在結(jié)構(gòu)1中，在信號(hào)電極150與信號(hào)電極160之間，在從設(shè)置在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110上的部分至末端側(cè)的部分，信號(hào)線的圖案不同。因此，從信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160觀察末端電阻的情況下的阻抗在信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160的指令電極之間不同。由此，信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160的指令電極的高頻特性不同，變?yōu)槭Ш狻?/p>

如圖18所示，在結(jié)構(gòu)2中，在信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160的末端側(cè)設(shè)置有結(jié)電容190c以及結(jié)電容190d。因此，能夠以使從信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160觀察末端電阻的情況下的阻抗的大小的差變小的方式，通過(guò)施加直流電壓而進(jìn)行調(diào)整，所以能夠降低信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160的指令電極的高頻特性的差。

另外，結(jié)電容190c以及結(jié)電容190d的構(gòu)造與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的圖6、圖11或者圖12的構(gòu)造相同，所以省略說(shuō)明，但在實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)2中，也能夠得到與圖6、圖11或者圖12的情況同樣的效果。

另外，如圖19所示，信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160、信號(hào)電極171以及信號(hào)電極181還能夠配置在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110處的相同側(cè)的側(cè)方。圖19是示出實(shí)施方式3的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。在該情況下，也能夠得到與圖18所示的結(jié)構(gòu)2的情況同樣的效果。另外，如圖20所示，即使在信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160的末端側(cè)不設(shè)置結(jié)電容的情況下，信號(hào)電極150以及信號(hào)電極160和它們的末端側(cè)仍能夠配置在光波導(dǎo)路支路100以及光波導(dǎo)路支路110處的相同側(cè)的側(cè)方。圖20是示出實(shí)施方式3的光調(diào)制器的其它結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。在該情況下，也能夠得到與圖19所示的結(jié)構(gòu)的情況同樣的效果。

另外，本發(fā)明能夠在其發(fā)明的范圍內(nèi)，將各實(shí)施方式自由地組合或者對(duì)各實(shí)施方式適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形、省略。