光调制器的制造方法、试验方法、存储介质及光发送装置与流程

1.本公开涉及光调制器的制造方法、试验方法、存储介质以及光发送装置。


背景技术：

2.开发了由半导体层形成并对光进行调制的马赫-曾德尔调制器(专利文献1以及专利文献2)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2014-164243号公报
6.专利文献2：日本特开2016-111398号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的问题
8.光在马赫-曾德尔调制器的支路波导中传播。通过对马赫-曾德尔调制器施加电压，能够对光的相位进行调整。为了将相位调整为所期望的大小，重要的是将由电压的施加引起的相位的变化量的范围(相位调整范围)设为预定大小。
9.相位的变化相对于电压的比例(相位调整效率)在每个马赫-曾德尔调制器中存在偏差。在对多个马赫-曾德尔调制器施加相同的电压的情况下，有的马赫-曾德尔调制器中的相位变化量较大，其他马赫-曾德尔调制器中的相位变化量较小。即使在相位调整效率较小的马赫-曾德尔调制器中，为了使相位调整范围成为预定大小，只要使电压增加即可。但是，相位调整效率与光的吸收损失之间存在正相关。通过使电压增加，光的吸收损失也增大。因此，本发明的目的在于提供能够抑制光的吸收损失的增加的光调制器的制造方法、试验方法、存储介质以及光发送装置。
10.用于解决问题的手段
11.本公开所涉及的制造方法是光调制器的制造方法，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述制造方法包括：准备工序，在该准备工序中，准备所述马赫-曾德尔调制器；关系获取工序，在该关系获取工序中，基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；电压获取工序，在该电压获取工序中，基于所述关系，获取使得所述马赫-曾德尔调制器中的光的相位的变化量的范围成为预定大小的电压；以及存储工序，在该存储工序中，将所述电压存储于存储部。
12.本公开所涉及的试验方法是光调制器的试验方法，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述试验方法具有：关系获取工序，在该关系获取工序中，基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及电压获取工序，在该电压获取工序中，基于所述关系，获取使得所述马赫-曾德尔调
制器中的光的相位的变化量的范围成为预定大小的电压。
13.本公开所涉及的存储介质是对光调制器的试验程序进行存储的存储介质，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述试验程序使计算机执行如下处理：基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及基于所述关系，获取使得所述马赫-曾德尔调制器中的光的相位的变化量的范围成为预定大小的电压。
14.本公开所涉及的光发送装置具备存储部和多个马赫-曾德尔调制器，所述多个马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述存储部针对所述多个马赫-曾德尔调制器中的每一个，对使得光的相位的变化量的范围成为预定大小的电压进行存储。
15.发明效果
16.根据本公开，能够抑制光的吸收损失的增加。
附图说明
17.图1a是举例示出第一实施方式所涉及的光发送装置的框图。
18.图1b是表示控制部的硬件结构的框图。
19.图2a是举例示出光调制器的俯视图。
20.图2b是沿着图2a的线a-a的剖视图。
21.图3是举例示出子马赫-曾德尔调制器中的差动电压与相位变化量之间的关系的图。
22.图4a是举例示出电压与相位变化量之间的关系的图。
23.图4b是举例示出电压与相位变化量之间的关系的图。
24.图5a是举例示出差动电压与相位变化量之间的关系的图。
25.图5b是举例示出差动电压与相位变化量之间的关系的图。
26.图6a是举例示出电压与光的吸收损失的变化量之间的关系的图。
27.图6b是举例示出电压与光的吸收损失的变化量之间的关系的图。
28.图7a是举例示出差动电压与相位变化量之间的关系的图。
29.图7b是举例示出差动电压与相位变化量之间的关系的图。
30.图8是举例示出光调制器的制造方法的流程图。
31.图9是举例示出试验的流程图。
32.图10a是举例示出计算出的相位变化量的图。
33.图10b是举例示出计算出的吸收损失的变化量的图。
34.图11a是举例示出计算出的透射率的图。
35.图11b是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。
36.图12a是举例示出最优化后的相位变化量的图。
37.图12b是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。
38.图13是举例示出中心电压与相位调整范围之间的关系的图。
39.图14是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。
40.图15a是举例示出最优化后的相位变化量的图。
41.图15b是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。
42.图16是举例示出中心电压与相位调整范围之间的关系的图。
43.图17是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。
44.图18a是举例示出最优化后的相位变化量的图。
45.图18b是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。
46.图19是举例示出中心电压与相位调整范围之间的关系的图。
47.图20a是举例示出吸收损失量的图。
48.图20b是举例示出消光比的图。
49.图21a是举例示出吸收损失量的图。
50.图21b是举例示出消光比的图。
51.图22a是举例示出吸收损失量的图。
52.图22b是举例示出消光比的图。
53.图23a是举例示出吸收损失量的图。
54.图23b是举例示出消光比的图。
55.图24a是举例示出吸收损失量的图。
56.图24b是举例示出消光比的图。
57.图25a是举例示出吸收损失量的图。
58.图25b是举例示出消光比的图。
59.图26是举例示出光调制器的俯视图。
具体实施方式
60.[本公开的实施方式的说明]
[0061]
首先，列举本公开的实施方式的内容进行说明。
[0062]
本公开的一个方式是(1)一种光调制器的制造方法，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述制造方法具有：准备工序，在该准备工序中，准备所述马赫-曾德尔调制器；关系获取工序，在该关系获取工序中，基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；电压获取工序，在该电压获取工序中，基于所述关系，获取使得所述马赫-曾德尔调制器中的光的相位的变化量的范围成为预定大小的电压；以及存储工序，在该存储工序中，将所述电压存储于存储部。通过对马赫-曾德尔调制器施加所获取的电压，能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0063]
(2)也可以是，准备所述马赫-曾德尔调制器的工序是准备多个所述马赫-曾德尔调制器的工序，对多个所述马赫-曾德尔调制器分别进行获取所述电压与所述相位的变化量之间的关系的工序和获取所述电压的工序。针对多个马赫-曾德尔调制器中的每一个，对电压进行最优化。通过对马赫-曾德尔调制器施加最优化后的电压，能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0064]
(3)也可以是，准备所述马赫-曾德尔调制器的工序包含准备母马赫-曾德尔调制
器的工序和准备子马赫-曾德尔调制器的工序，对所述母马赫-曾德尔调制器以及所述子马赫-曾德尔调制器分别进行获取所述电压与所述相位的变化量之间的关系的工序和获取所述电压的工序。能够将母马赫-曾德尔调制器以及子马赫-曾德尔的相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0065]
(4)也可以是，准备所述马赫-曾德尔调制器的工序包含准备具有第一支路波导、第二支路波导、第一电极以及第二电极的所述马赫-曾德尔调制器的工序，所述第一电极设置于所述第一支路波导，所述第二电极设置于所述第二支路波导，获取所述电压与所述相位的变化量之间的关系的工序包含获取施加于所述第一电极的电压与在所述第一支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系的工序、以及获取施加于所述第二电极的电压与在所述第二支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系的工序，所述马赫-曾德尔调制器中的光的相位的变化量的范围是所述第一支路波导中的相位的变化量与所述第二支路波导中的相位的变化量之差的范围，获取所述电压的工序是获取使得所述相位的变化量的范围成为所述预定大小那样的、施加于所述第一电极的电压以及施加于所述第二电极的电压的工序。能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0066]
(5)也可以是，施加于所述第一电极的电压是第一电压与第二电压之和，施加于所述第二电极的电压是所述第一电压与所述第二电压之差，获取所述电压的工序是获取使得所述相位的变化量的范围成为所述预定大小的所述第一电压的工序。将第一电压作为中心电压，将第二电压作为差动电压，对马赫-曾德尔调制器进行差动驱动。能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0067]
(6)也可以是，所述光调制器的制造方法还具有：对第一透射率进行测定的工序，所述第一透射率是所述支路波导中的光的透射率；以及对第二透射率进行计算的工序，所述第二透射率是所述支路波导中的光的透射率，在对所述第二透射率进行计算的工序中，通过将所述第二透射率表示为在所述支路波导中传播的光的相位的变化量的函数，并且将在所述支路波导中传播的光的相位的变化量表示为施加于所述电极的电压的函数，由此计算出所述第二透射率，在获取所述电压与所述相位的变化量之间的关系的工序中，通过以接近所述第一透射率的方式对所述第二透射率进行调整，由此获取到所述电压与所述相位的变化量之间的关系。通过使第二透射率接近第一透射率，能够得到准确性较高的电压与相位的变化量之间的关系。能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0068]
(7)也可以是，准备所述马赫-曾德尔调制器的工序包含形成所述马赫-曾德尔调制器的工序，形成所述马赫-曾德尔调制器的工序包含形成具有第一半导体层、芯层和第二半导体层的所述支路波导的工序，所述第一半导体层、所述芯层以及所述第二半导体层依次层叠，所述第一半导体层具有第一导电类型，所述第二半导体层具有第二导电类型。在第一半导体层以及第二半导体层中添加掺杂剂。由于掺杂剂的热扩散量的偏差，马赫-曾德尔调制器的相位调整效率也产生偏差。通过对马赫-曾德尔调制器施加所获取的电压，能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0069]
(8)一种光调制器的试验方法，其中，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述试验方法具有：关系获取工序，在该关系获取工序中，基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于
所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及电压获取工序，在该电压获取工序中，基于所述关系，获取使得所述马赫-曾德尔调制器中的光的相位的变化量的范围成为预定大小的电压。通过对马赫-曾德尔调制器施加所获取的电压，能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0070]
(9)一种存储介质，其对光调制器的试验程序进行存储，其中，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述试验程序使计算机执行如下处理：基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及基于所述关系，获取使得所述马赫-曾德尔调制器中的光的相位的变化量的范围成为预定大小的电压。通过对马赫-曾德尔调制器施加所获取的电压，能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0071]
(10)一种光发送装置，其中，所述光发送装置具备存储部和多个马赫-曾德尔调制器，所述多个马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述存储部针对所述多个马赫-曾德尔调制器中的每一个，对使得光的相位的变化量的范围成为预定大小的电压进行存储。通过对马赫-曾德尔调制器施加所存储的电压，能够将相位的变化量的范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0072]
[本公开的实施方式的详细内容]
[0073]
以下，参照附图对本公开的实施方式所涉及的光调制器的制造方法、试验方法、试验程序以及光发送装置的具体例进行说明。需要说明的是，本公开并不限定于这些示例，而是由技术方案示出，意图包含与技术方案等同的意思以及范围内的全部变更。
[0074]
《第一实施方式》
[0075]
(光发送装置)
[0076]
图1a是举例示出第一实施方式所涉及的光发送装置100的框图。如图1a所示，光发送装置100具备控制部10、波长可变激光元件22、自动偏置控制(abc)电路24、驱动器ic(integrated circuit，集成电路)26以及光调制器40。
[0077]
波长可变激光元件22例如是包含半导体激光元件等的发光元件。abc电路24对光调制器40施加用于相位调整的电压，进行自动偏置控制。驱动器ic26向光调制器40输入调制信号。光调制器40对从波长可变激光元件22射入的光进行调制，并射出调制光。控制部10例如包含个人计算机(pc：personnel computer)等计算机。
[0078]
图1b是表示控制部10的硬件结构的框图。如图1b所示，控制部10具备cpu(central processing unit，中央运算处理装置)30、ram(random access memory，随机存取存储器)32、存储装置34(存储部)、接口36。cpu30、ram32、存储装置34以及接口36通过总线等相互连接。ram32是暂时存储程序以及数据等的易失性存储器。存储装置34例如是rom(read only memory，只读存储器)、闪存等固态驱动器(ssd：solid state drive)、硬盘驱动器(hhd：hard disc drive：硬盘驱动器)等。存储装置34对用于执行后述的处理的程序以及通过处理而得到的电压等进行存储。
[0079]
通过由cpu30执行存储于ram32的程序，在控制部10中实现图1a所示的相位控制部12、激光控制部14、计算部15、调制控制部16以及存储控制部18。相位控制部12对abc电路24进行控制，对abc电路24施加于光调制器40的电压进行调整。激光控制部14对波长可变激光
元件22进行控制。计算部15如后述那样对透射率、相位变化量以及相位调整范围等进行计算。调制控制部16对驱动器ic26进行控制。存储控制部18对图1b所示的ram32以及存储装置34进行控制，使它们存储数据。控制部10的各部也可以是电路等硬件。
[0080]
(调制器)
[0081]
图2a是举例示出光调制器40a的俯视图。在第一实施方式中，使用光调制器40a作为图1a的光调制器40。光调制器40a是iq(in-phase quadrature modulator，同相正交调制器)调制器，具有衬底41、子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b、以及母马赫-曾德尔调制器44a。衬底41例如是由陶瓷等形成的绝缘衬底。也可以通过在衬底41设置图1a的abc电路24、驱动器ic26以及未图示的透镜等，来形成包含光调制器40a的模块。
[0082]
在衬底41的上表面搭载有半导体衬底80、终端元件78a以及终端元件78b。终端元件78a以及终端元件78b例如包含终端电阻以及电容器等。子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b、母马赫-曾德尔调制器44a、输入波导50以及输出波导56形成于半导体衬底80。半导体衬底80具有端面80a、端面80b、端面80c以及端面80d这四个端面。端面80a与端面80b相互对置。端面80c与端面80d相互对置。
[0083]
输入波导50的第一端部位于半导体衬底80的四个端面中的端面80a。输入波导50的第二端部与耦合器58连接。输出波导56的第一端部与耦合器64连接。输出波导56的第二端部位于半导体衬底80的四个端面中的端面80b。耦合器58是1输入2输出(1
×
2)的多模干涉(mmi：multi mode interference)耦合器。耦合器64是2输入1输出(2
×
1)的mmi耦合器。在耦合器58与耦合器64之间并联地配置有子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b这两者。在子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b这两者与耦合器64之间配置有母马赫-曾德尔调制器44a。
[0084]
(子马赫-曾德尔调制器)
[0085]
子马赫-曾德尔调制器42a例如是ich侧的调制器。子马赫-曾德尔调制器42b例如是qch侧的调制器。子马赫-曾德尔调制器42a具有支路波导52a、支路波导54a以及支路波导54b、调制电极66a以及调制电极66b、相位调整电极68a以及相位调整电极68b、接地电极66c以及接地电极68c。支路波导54a例如是p侧的波导。支路波导54b例如是n侧的波导。
[0086]
支路波导52a的第一端部与耦合器58的两个输出端中的第一输出端连接。支路波导52a的第二端部与耦合器60a的输入端连接。支路波导54a(第一支路波导)的第一端部与耦合器60a的两个输出端中的第一输出端连接。支路波导54a的第二端部与耦合器62a的两个输入端中的第一输入端连接。支路波导54b(第二支路波导)的第一端部与耦合器60a的两个输出端中的第二输出端连接。支路波导54b的第二端部与耦合器62a的两个输入端中的第二输入端连接。
[0087]
支路波导52a在耦合器58侧弯曲。支路波导54a以及支路波导54b在耦合器60a侧弯曲，且在耦合器62a侧弯曲。在这些弯曲的部分以外，支路波导52a、支路波导54a以及支路波导54b相互平行，且与半导体衬底80的端面80c平行。
[0088]
调制电极66a以及相位调整电极68a设置在支路波导54a上。调制电极66a与相位调整电极68a(第一电极)相互分离，从耦合器60a侧朝向耦合器62a侧依次排列。调制电极66b以及相位调整电极68b设置在支路波导54b上。调制电极66b与相位调整电极68b(第二电极)相互分离，从耦合器60a侧朝向耦合器62a侧依次排列。
[0089]
在与支路波导54a以及支路波导54b的延伸方向交叉的方向上，调制电极66a与调制电极66b对置。接地电极66c位于调制电极66a与调制电极66b之间。相位调整电极68a与相位调整电极68b对置。接地电极68c位于相位调整电极68a与相位调整电极68b之间。调制电极66a以及调制电极66b、相位调整电极68a以及相位调整电极68b、接地电极66c以及接地电极68c在与支路波导54a以及支路波导54b相同的方向上延伸，并与半导体衬底80的端面80c平行。
[0090]
配线72a以及配线74a与调制电极66a电连接。配线72a从调制电极66a的第一端部起延伸至半导体衬底80的端面80a。配线74a从调制电极66a的第二端部起延伸至半导体衬底80的端面80c。配线72b以及配线74b与调制电极66b电连接。配线72b从调制电极66b的第一端部起延伸至端面80a。配线74b从调制电极66b的第二端部起延伸至端面80c。配线72c以及配线74c与接地电极66c电连接。配线72c从接地电极66c的第一端部起延伸至端面80a。配线74c从接地电极66c的第二端部起延伸至端面80c。
[0091]
调制电极66a经由配线72a与图1a所示的驱动器ic26电连接。调制电极66b经由配线72b与驱动器ic26电连接。接地电极66c经由配线72c与驱动器ic26电连接。配线74a、配线74b以及配线74c通过接合线而与终端元件78a电连接。
[0092]
配线75a与相位调整电极68a电连接。配线75b与相位调整电极68b电连接。配线75c与接地电极68c电连接。配线75a、配线75b以及配线75c延伸至端面80c。相位调整电极68a经由配线75a与abc电路24电连接。相位调整电极68b经由配线75b与abc电路24电连接。接地电极68c经由配线75c与abc电路24电连接。
[0093]
子马赫-曾德尔调制器42b具有支路波导52b、支路波导54c以及支路波导54d、调制电极66d以及调制电极66e、相位调整电极68d以及相位调整电极68e、接地电极66f以及接地电极68f。支路波导54c(第一支路波导)例如是p侧的波导。支路波导54d(第二支路波导)例如是n侧的波导。
[0094]
支路波导52b的第一端部与耦合器58的第二输出端连接。支路波导52b的第二端部与耦合器60b的输入端连接。支路波导54c以及支路波导54d与耦合器60b和耦合器62b连接。子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导的长度与子马赫-曾德尔调制器42a的对应的支路波导的长度相等。子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导的形状与子马赫-曾德尔调制器42a的对应的支路波导的形状相同。
[0095]
调制电极66d以及相位调整电极68d(第一电极)设置在支路波导54c上。调制电极66e以及相位调整电极68e(第二电极)设置在支路波导54d上。接地电极66f设置在调制电极66d与调制电极66e之间。接地电极68f设置在相位调整电极68d与相位调整电极68e之间。
[0096]
配线72d以及配线74d与调制电极66d电连接。配线72e以及配线74e与调制电极66e电连接。配线72f以及配线74f与接地电极66f电连接。配线72d、配线72e以及配线72f延伸至半导体衬底80的端面80a。调制电极66d经由配线72d与驱动器ic26电连接。调制电极66e经由配线72e与驱动器ic26电连接。接地电极66f经由配线72f与驱动器ic26电连接。配线74d、配线74e以及配线74f延伸至半导体衬底80的端面80d，并与终端元件78b电连接。
[0097]
配线75d与相位调整电极68d电连接。配线75e与相位调整电极68e电连接。配线75f与接地电极68f电连接。配线75d、配线75e以及配线75f延伸至端面80d。相位调整电极68d经由配线75d与abc电路24电连接。相位调整电极68e经由配线75e与abc电路24电连接。接地电
极68f经由配线75f与abc电路24电连接。
[0098]
调制电极66a、调制电极66b、调制电极66d以及调制电极66e的长度与接地电极66c以及接地电极66f的长度彼此相等。相位调整电极68a、相位调整电极68b、相位调整电极68d以及相位调整电极68e的长度彼此相等，且小于调制电极的长度。接地电极68c以及接地电极68f的长度彼此相等，且小于相位调整电极的长度。
[0099]
(母马赫-曾德尔调制器)
[0100]
母马赫-曾德尔调制器44a具有支路波导55a以及支路波导55b、相位调整电极70a以及相位调整电极70b、以及接地电极70c。支路波导55a(第一支路波导)的第一端部与耦合器62a的输出端连接。支路波导55b(第二支路波导)的第一端部与耦合器62b的输出端连接。支路波导55a以及支路波导55b各自的第二端部与耦合器64的输入端连接。支路波导55a以及支路波导55b在靠近子马赫-曾德尔调制器的一侧与半导体衬底80的端面80c平行，且在靠近耦合器64的一侧弯曲。
[0101]
相位调整电极70a(第一电极)设置在支路波导55a上。相位调整电极70b(第二电极)设置在支路波导55b上。接地电极70c设置在支路波导55a与支路波导55b之间。相位调整电极70a以及相位调整电极70b、接地电极70c在与支路波导相同的方向上延伸，且与端面80c平行。
[0102]
配线76a与相位调整电极70a的端部电连接，并延伸至端面80c。配线76b与相位调整电极70b的端部电连接，并延伸至端面80d。配线76c与接地电极70c的端部电连接，并延伸至端面80c。相位调整电极70a经由配线76a与abc电路24电连接。相位调整电极70b经由配线76b与abc电路24电连接。接地电极70c经由配线76c与abc电路24电连接。
[0103]
图2b是沿着图2a的线a-a的剖视图，图示出了子马赫-曾德尔调制器42a的剖面。子马赫-曾德尔调制器42b以及母马赫-曾德尔调制器44a也具有与子马赫-曾德尔调制器42a相同的结构。
[0104]
如图2b所示，在半导体衬底80的上表面设置有包覆层82(第一半导体层)。包覆层82在两个位置向与半导体衬底80相反的一侧(图中的上方)突出。在该突出部分依次层叠有芯层84、包覆层86以及接触层88。包覆层82、芯层84、包覆层86以及接触层88形成台面状的支路波导54a以及支路波导54b。包覆层86以及接触层88与第二半导体层对应。
[0105]
半导体衬底80例如由半绝缘性的磷化铟(inp)形成。包覆层82例如由厚度为800nm的n型inp(n-in p)形成。包覆层86例如由厚度为1300nm的p-inp形成。接触层88例如由厚度为200nm的p-ingaas形成。在n型的包覆层82中例如掺杂有硅(si)。在p型的包覆层86以及接触层88中例如掺杂有锌(zn)。
[0106]
芯层84例如具有多量子阱结构(mqw：multiple quantum well)。芯层84包含交替层叠的多个阱层和势垒层。阱层例如由铝镓铟砷(algainas)形成。势垒层例如由铝铟砷(alinas)形成。芯层84的厚度例如为500nm。
[0107]
半导体衬底80的上表面、包覆层82的表面、支路波导54a以及支路波导54b的侧面以及上表面被绝缘膜81覆盖。绝缘膜81例如由氧化硅(sio2)等绝缘体形成。树脂层85例如由苯并环丁烯(bcb：benzocyclobutene)等形成，将绝缘膜81的表面覆盖。绝缘膜81以及树脂层85在包覆层82的上表面中的支路波导之间的部分具有开口部，在支路波导54a以及支路波导54b之上具有开口部。
[0108]
调制电极66a设置在支路波导54a上。调制电极66b设置在支路波导54b上。调制电极66a以及调制电极66b与从绝缘膜81以及树脂层85的开口部露出的接触层88电连接。接地电极66c设置在包覆层82之上，与从绝缘膜81以及树脂层85露出的包覆层82电连接。图2a所示的相位调整电极68a以及相位调整电极68b也设置在接触层88的上表面。接地电极68c也设置在包覆层82的上表面。
[0109]
调制电极以及相位调整电极分别具有欧姆电极层以及配线层。欧姆电极层例如包含铂(pt)层、钛(ti)层、铂(pt)层以及金(au)层。这些层从接触层88侧依次层叠。配线层例如由au等形成，与欧姆电极层的上表面接触。接地电极例如具有合金层以及au层。合金层例如由au、锗(ge)以及镍(ni)的合金形成。au层与合金层的上表面接触。图2a所示的配线设置在图2b的树脂层85上，例如由au等金属形成。
[0110]
(光发送装置的动作)
[0111]
接着，对光发送装置100的动作进行说明。图1a所示的控制部10的激光控制部14使光向波长可变激光元件22射出。射入到图2a所示的光调制器40a的输入波导50的光在耦合器58中分支，并在支路波导52a以及支路波导52b中传播。在支路波导52a中传播的光在耦合器60a中分支，并在支路波导54a以及支路波导54b中传播。在支路波导52b中传播的光在耦合器60b中分支，并在支路波导54c以及支路波导54d中传播。
[0112]
图1a的控制部10的调制控制部16基于发送数据而生成调制信号，并输入到驱动器ic26。调制信号从驱动器ic26输入到子马赫-曾德尔调制器42a的调制电极66a以及调制电极66b。调制信号从驱动器ic26输入到子马赫-曾德尔调制器42b的调制电极66d以及调制电极66e。通过输入调制信号，改变支路波导的折射率而进行光的调制。
[0113]
在支路波导54a中传播的调制光和在支路波导54b中传播的调制光在耦合器62a中进行合波。合波后的调制光在母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55a中传播。在支路波导54c中传播的调制光和在支路波导54d中传播的调制光在耦合器62b中进行合波。合波后的调制光在母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55b中传播。在支路波导55a中传播的光和在支路波导55b中传播的光在耦合器64中进行合波，并在输出波导56中传播。调制光从输出波导56射出到光调制器40a之外。
[0114]
控制部10的相位控制部12使用abc电路24进行自动偏置控制，对光的相位进行调整。abc电路24通过对相位调整电极施加电压来改变支路波导的折射率，从而改变光路长度。通过改变光路长度，从而改变在支路波导中传播的光的相位。相位控制部12能够独立地对母马赫-曾德尔调制器44a中的光的相位和子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b各自中的光的相位进行控制。
[0115]
在子马赫-曾德尔调制器42a中未输入调制信号的状态下，在支路波导54a中传播的光与在支路波导54b中传播的光的相位差为π(rad)或π
±
2π
×
n(n为负或正的整数)。即，子马赫-曾德尔调制器42a被调整为消光点。子马赫-曾德尔调制器42b也被调整为消光点。被调整为消光点的状态是子马赫-曾德尔调制器的动作点。
[0116]
在母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55a中传播的调制光与在母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55b中传播的调制光的相位差为0.5π(rad)或与0.5π等价的值。与0.5π等价的值为0.5π
±
2π
×
n、1.5π
±
2π
×
n(n为负或正的整数)。在支路波导55a中传播的调制光与在支路波导55b中传播的调制光正交。
[0117]
如支路波导52a以及支路波导52b那样成对的两个支路波导之间的相位差如下式那样，表示为初始相位差与相位变化量之和。
[0118]
【数1】
[0119]
φ＝φ0 δφ
[0120]
初始相位差由光调制器40a的支路波导之间的光路长度之差等决定。支路波导内的光的波长λ例如为484nm(在真空中为1550nm)。子马赫-曾德尔调制器的支路波导54a、支路波导54b、支路波导54c以及支路波导54d各自的长度例如为6mm，为波长λ的1万倍以上。由于制造误差等，支路波导的光路长度产生偏差。两个支路波导之间的光路长度之差δp与两个支路波导之间的光的初始相位差之间的关系使用整数m由下式表示。
[0121]
【数2】
[0122]
φ0 2mπ＝2π
×
δp/λ
[0123]
如支路波导52a以及支路波导52b那样成对的两个支路波导之间的光路长度之差δp有时成为所设计的尺寸的一万分之一以上。在该情况下，光路长度之差δp成为光的波长λ以上。初始相位差分布在0(rad)以上且2π(rad)以下的范围内。
[0124]
在光发送装置100的动作中，初始相位差有时也会产生变化。这是因为支路波导的光路长度因施加于光调制器40a的应力以及温度变化等而变化。动作中的初始相位差的变化量例如为-2π至2π的范围。
[0125]
相位变化量是在支路波导中传播的光的相位的变化量。相位变化量通过从abc电路24向相位调整电极施加电压而使支路波导的光路长度变化来进行调整。相位控制部12根据初始相位差而改变从abc电路24向相位调整电极施加的电压(自动偏置控制)。自动偏置控制中的相位变化量是考虑到初始相位差以及动作中的相位变化而确定的。
[0126]
将在对施加于相位调整电极的电压进行扫描时相位变化量的可取值范围设为相位调整范围。为了将子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b的动作点调整为消光点，子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b各自的相位调整范围例如优选为-3π至3π的6π的范围。为了使母马赫-曾德尔调制器44a中的两个调制光的相位正交，母马赫-曾德尔调制器44a的相位调整范围例如优选为-2.5π至2.5π的5π的范围。
[0127]
(电压)
[0128]
对abc电路24施加于子马赫-曾德尔调制器42a的电压进行说明。对支路波导54a上的相位调整电极68a施加的电压vp使用中心电压vcc(第一电压)以及差动电压vdc(第二电压)表示如下。
[0129]
【数3】
[0130]
vp＝vcc vdc
[0131]
对支路波导54b上的相位调整电极68b施加的电压vn由下式表示。
[0132]
【数4】
[0133]
vn＝vcc-vdc
[0134]
电压vp与电压vn之差为2vdc。相位控制部12通过将中心电压vcc固定为恒定值并使差动电压vdc变化，由此使电压vp以及电压vn变化，从而对子马赫-曾德尔调制器42a的动作点进行调整。对子马赫-曾德尔调制器42b的相位调节电极68d施加电压vp，对相位调节电极68e施加电压vn。
[0135]
对abc电路24施加于母马赫-曾德尔调制器44a的电压进行说明。对支路波导55a上的相位调整电极70a施加的电压vi使用中心电压vcp(第一电压)以及差动电压vdp(第二电压)表示如下。
[0136]
【数5】
[0137]
vi＝vcp vdp
[0138]
对支路波导55b上的相位调整电极70b施加的电压vq由下式表示。
[0139]
【数6】
[0140]
vq＝vcp-vdp
[0141]
电压vi与电压vq之差为2vdp。相位控制部12通过将中心电压vcp固定为恒定值并使差动电压vdp变化，由此使电压vi以及vq变化，从而对母马赫-曾德尔调制器44a的动作点进行调整。
[0142]
以子马赫-曾德尔调制器的电压vp以及电压vn为例，对电压的大小进行说明。将电压vp以及电压vn的最小值设为vmin，将最大值设为vmax。差动电压vdc的调整范围越宽，相位调整范围也越宽。为了扩大差动电压vdc的调整范围，例如，如以下那样确定中心电压vcc以及差动电压vdc。
[0143]
vcc＝(vmin vmax)/2
[0144]
vdc的调整范围：-(vmax-vmin)/2至(vmax-vmin)/2的vmax-vmin的范围
[0145]
最小值vmin以及最大值vmax例如根据功耗以及光调制器40的耐压等来确定。在vmin＝0v、vmax＝20v的情况下，vcc＝10v。差动电压vdc的范围为-10v至10v(-vcc≤vdc≤vcc)。关于施加于子马赫-曾德尔调制器42b以及母马赫-曾德尔调制器44a的电压，也可以与上述相同。
[0146]
图3是举例示出子马赫-曾德尔调制器42a中的差动电压与相位变化量之间的关系的图。横轴表示差动电压vdc，纵轴表示相位变化量虚线表示支路波导54a中的相位变化量。虚线表示支路波导54b中的相位变化量。实线表示子马赫-曾德尔调制器42a的相位变化量。子马赫-曾德尔调制器42a的相位变化量是支路波导之间的相位差(支路波导54a中的相位变化量－支路波导54b中的相位变化量)。中心电压vcc＝10v，差动电压vdc的范围为-10v至10v。
[0147]
如图3所示，差动电压vdc向正侧变得越高，支路波导54a中的相位变化量向正侧变得越大。支路波导54b中的相位变化量越接近于0。实线所示的相位变化量(相位差)越向正侧增加。差动电压vdc向负侧变得越高，支路波导54b中的相位变化量向正侧变得越大。支路波导54a中的相位变化量越接近于0。相位差越向负侧增加。通过将差动电压vdc设为-10v至10v的范围，使相位差大致为-9π至9π的范围。
[0148]
在图3的情况下，子马赫-曾德尔调制器42a的相位变化量的范围(相位调整范围)大致为-9π至9π的范围，超过了子马赫-曾德尔调制器所要求的相位调整范围-3π至3π的6π。为了降低功耗，并且将相位调整范围设为预定大小，将中心电压vc设为比10v低的值，例如设为7v。差动电压vdc设为-7v至7v的范围等。
[0149]
在每个马赫-曾德尔调制器中，相位的变化相对于电压的比例(相位调整效率)有时会产生偏差。据认为，相位调整效率的差异起因于针对包覆层82以及包覆层86、接触层88
等的、掺杂剂的热扩散量的偏差。由于掺杂剂的热扩散量产生差异，因此在施加电压时在芯层84产生的电场的强度也产生差异。当电场强度存在差异时，折射率也产生差异，相位变化量也成为不同的大小。由于掺杂剂的热扩散量的偏差，带隙能量也产生偏差，因此相位变化量也发生变化。
[0150]
相位调整效率的偏差有时在一个光调制器40a内的子马赫-曾德尔调制器42a与子马赫-曾德尔调制器42b之间产生。另外，在多个光调制器40a之间，有时也会产生相位调整效率的偏差。
[0151]
以光调制器40a-1以及光调制器40a-2为例。光调制器40a-1以及光调制器40a-2分别具有图2a的结构。首先，对子马赫-曾德尔调制器之间的相位调整效率进行说明。图4a以及图4b是举例示出电压与相位变化量之间的关系的图。横轴是对子马赫-曾德尔调制器的相位调整电极施加的电压(vp以及vn)。纵轴是支路波导中的相位变化量。
[0152]
图4a表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a的支路波导中的相位变化量。实线表示p侧的支路波导(支路波导54a)的相位变化量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54b)的相位变化量。图4b表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导中的相位变化量。实线表示p侧的支路波导(支路波导54c)的相位变化量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54d)的相位变化量。由于相位调整效率的不同，在图4a以及图4b各自中，p侧的支路波导的相位变化量与n侧的支路波导的相位变化量稍微不同。子马赫-曾德尔调制器之间的相位变化量的差异比支路波导之间的相位变化量的差异大。
[0153]
当在图4a以及图4b中对施加了相同电压的情况进行比较时，图4a的相位变化量较小，图4b的相位变化量较大。例如在电压为10v的情况下，图4a的支路波导54a以及支路波导54b的相位变化量约为1.5π。在电压为10v的情况下，图4b的支路波导54c以及支路波导54d的相位变化量约为2.5π。图4b所示的子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整效率比图4a所示的子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整效率高。这样，在同一光调制器40a-1内，掺杂剂的热扩散量产生偏差，由此相位调整效率产生偏差。
[0154]
图5a以及图5b是举例示出差动电压与相位变化量之间的关系的图。横轴表示差动电压vdc。纵轴表示相位变化量中心电压vcc为7v。
[0155]
图5a表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a中的相位变化量。虚线表示p侧的支路波导(支路波导54a)的相位变化量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54b)的相位变化量。实线是子马赫-曾德尔调制器42a中的相位变化量(支路波导之间的相位差)。由于子马赫-曾德尔调制器42a被差动驱动，因此以vdc＝0为基准，相位变化量对称。在从-7v到7v对差动电压vdc进行扫描到的情况下，相位变化量为-3π以上且3π以下。
[0156]
图5b表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b中的相位变化量。虚线表示p侧的支路波导(支路波导54c)的相位变化量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54d)的相位变化量。实线表示子马赫-曾德尔调制器42b中的相位变化量。子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整效率比子马赫-曾德尔调制器42a高。因而，图5b中的相位变化量比图5a大，为-4π以上且4π以下。
[0157]
在相位调整效率较小的子马赫-曾德尔调制器42a中，为了将相位变化量的范围(相位调整范围)设为-3π以上且3π以下等预定大小，如图5a那样设为中心电压vcc＝7v，且
将差动电压vdc设为-7v至7v的范围即可。但是，如图5b所示，相位调整效率较高的子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整范围为-4π至4π的8π，超过了预定的范围6π。光的吸收损失增加。
[0158]
相位调整效率与支路波导中的光的吸收损失之间存在正相关。这是因为，在支路波导的折射率的变化与光吸收量之间，克拉莫-克若尼关系式成立。相位调整效率越小，吸收损失越小。相位调整效率越大，吸收损失越大。
[0159]
图6a以及图6b是举例示出电压与光的吸收损失的变化量之间的关系的图。横轴是对子马赫-曾德尔调制器的相位调整电极施加的电压(vp以及vn)。纵轴是光的吸收损失的变化量。
[0160]
图6a表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a的支路波导中的吸收损失的变化量。实线表示p侧的支路波导(支路波导54a)的吸收损失的变化量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54b)的吸收损失的变化量。
[0161]
图6b表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导中的吸收损失的变化量。实线表示p侧的支路波导(支路波导54c)的吸收损失的变化量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54d)的吸收损失的变化量。
[0162]
当在图6a以及图6b中对施加了相同的电压的情况进行比较时，图6a的吸收损失的变化量较小，图6b的吸收损失的变化量较大。例如在电压为15v的情况下，图6a的吸收损失的变化量小于1db。图6b的吸收损失的变化量超过3db。吸收损失相对于电压非线性地增加，电压越高，吸收损失越大。
[0163]
在相位调整效率较大的子马赫-曾德尔调制器42b以及相位调整效率较小的子马赫-曾德尔调制器42a的双方中，将相位调整范围例如设为-3π到3π的6π等预定大小。为此，对于子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b的双方，将中心电压vcc设为7v、且将差动电压vdc设为-7v至7v的范围即可。但是，如图5b所示，子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整范围超过预定的范围6π。图6b所示的子马赫-曾德尔调制器42b的吸收损失的变化量比子马赫-曾德尔调制器42a大。即，当根据相位调整效率较小的子马赫-曾德尔调制器42a来确定电压时，在相位调整效率较大的子马赫-曾德尔调制器42b中，相位调整范围变得过大，且吸收损失增加。光的插入损耗增大，如后所述消光比降低。
[0164]
在图4a至图6b中，对一个光调制器40a-1中的子马赫-曾德尔调制器42a和子马赫-曾德尔调制器42b这两者进行了说明。在多个光调制器之间，相位调整效率也不同。
[0165]
光调制器40a-2是与光调制器40a-1不同的调制器。光调制器40a-2的子马赫-曾德尔调制器42a具有与光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a相同程度的相位调整效率以及吸收损失(参照图4a、图5a以及图6a)。光调制器40a-2的子马赫-曾德尔调制器42b具有与光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b相同程度的相位调整效率以及吸收损失(参照图4b、图5b以及图6b)。光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a与光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a相比，具有较高的相位调整效率以及较大的吸收损失。
[0166]
图7a以及图7b是举例示出差动电压与相位变化量之间的关系的图。横轴表示差动电压vdp。纵轴表示相位变化量中心电压vcp为7.4v。
[0167]
图7a表示光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a中的相位变化量。虚线表示ich侧的支路波导(支路波导55a)的相位变化量。虚线表示qch侧的支路波导(支路波导55b)
的相位变化量。实线表示母马赫-曾德尔调制器44a中的相位变化量(支路波导55a的相位变化量－支路波导55b的相位变化量)。通过将差动电压vdc设为-7v至7.4v的范围，使相位变化量为-2.5π以上且2.5π以下的范围。
[0168]
图7b表示光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a中的相位变化量。光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的相位调整效率比光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a高。通过将差动电压vdc设为-5.5v至5.1v的范围，使相位变化量为-2.5π以上且2.5π以下的范围。图7b中的相位变化量比图7a中的相位变化量大。例如，在vdp＝4v的情况下，图7a中的相位变化量大致为π。图7b中的相位变化量大致为2π。
[0169]
如上所述，相位调整效率与支路波导中的光的吸收损失之间存在正相关。与光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a相比，光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a具有较高的相位调整效率，并且具有较大的吸收损失。当根据相位调整效率较小的光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a来确定电压时，在相位调整效率较大的光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a中，相位调整范围变得比预定的范围(5π)大，且吸收损失增加。
[0170]
在同一光调制器40a-1内，在子马赫-曾德尔调制器之间，相位调整效率存在差异。在光调制器40a-1与光调制器40a-2之间，相位调整效率也存在差异。为了将相位变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加，重要的是针对每个马赫-曾德尔调制器对施加于相位调整电极的电压进行最优化。
[0171]
(制造方法)
[0172]
图8是举例示出光调制器40a的制造方法的流程图，包含使电压最优化的工序。如图8所示，形成马赫-曾德尔调制器(步骤s1至步骤s3)。通过有机金属气相沉积法(mocvd：metal organic chemicalvapor deposition)等在晶片(半导体衬底80)的上表面外延生长出包覆层82、芯层84、包覆层86以及接触层88。通过在原料气体中添加掺杂剂而形成n型的包覆层82、p型的包覆层86以及接触层88(步骤s1)。当掺杂剂的热扩散量存在偏差时，如图4a以及图4b、图7a以及图7b所示那样，相位调整效率也产生偏差。
[0173]
通过干蚀刻等，形成如图2b所示那样的台面状的支路波导(步骤s2)。形成绝缘膜81以及树脂层85。通过干蚀刻等在绝缘膜81以及树脂层85形成开口部。通过真空蒸镀等形成电极(调制电极、相位调整电极以及接地电极)(步骤s3)。在半导体衬底80上形成子马赫-曾德尔调制器42a和子马赫-曾德尔调制器42b以及母马赫-曾德尔调制器44a。对晶片进行切割，形成多个光调制器40a。
[0174]
将多个光调制器40a分别配置于衬底41，并与abc电路24以及驱动器ic26电连接。对每个光调制器40a进行试验。具体而言，进行子马赫-曾德尔调制器42a的试验，使施加于相位调整电极68a以及相位调整电极68b的电压最优化(步骤s4)。进行子马赫-曾德尔调制器42b的试验，使施加于相位调整电极68d以及相位调整电极68e的电压最优化(步骤s5)。进行母马赫-曾德尔调制器44a的试验，使施加于相位调整电极70a以及相位调整电极70b的电压最优化(步骤s6)。通过以上的工序形成光调制器40a。
[0175]
(试验)
[0176]
图9是举例示出试验的流程图。图8的步骤s4、步骤s5以及步骤s6分别是进行图9所示的试验的工序。
[0177]
首先，对多个光调制器40a中的光调制器40a-1的试验进行说明。依次进行光调制
器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a的试验、子马赫-曾德尔调制器42b的试验以及母马赫-曾德尔调制器44a的试验。
[0178]
在进行子马赫-曾德尔调制器42a的试验(图8的步骤s4)时，控制部10的相位控制部12对子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整电极68b施加电压，将子马赫-曾德尔调制器42b调整为消光点。控制部10的激光控制部14对波长可变激光元件22进行驱动，从波长可变激光元件22向光调制器40a-1射入光。未图示的受光元件等接收子马赫-曾德尔调制器42a的射出光。控制部10通过对射入光的强度和射出光的强度进行比较，对支路波导中的光的透射率进行测定。
[0179]
控制部10一边对从abc电路24向子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极68a施加的电压进行扫描，一边对子马赫-曾德尔调制器42a的支路波导54a中的光的透射率(第一透射率)进行测定。控制部10一边对从abc电路24向相位调整电极68b施加的电压进行扫描，一边对子马赫-曾德尔调制器42a的支路波导54b中的光的透射率(第一透射率)进行测定(图9的步骤s10)。控制部10的计算部15对支路波导54a中的光的透射率(第二透射率)以及支路波导54b中的光的透射率(第二透射率)进行计算(步骤s12)。
[0180]
计算部15进行透射率的最优化，以使在步骤s12中计算出的透射率接近在步骤s10中测定出的透射率(步骤s14)。基于透射率的最优化，计算部15获取施加于相位调整电极的电压与支路波导中的相位变化量之间的关系(步骤s16)。存储控制部18基于电压与相位变化量之间的关系，获取使得子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整范围成为预定大小的电压，并将该电压例如存储于存储装置34中(步骤s18)。
[0181]
对试验进行具体说明。计算部15以吸收损失的变化量δl1、初始相位差以及相位变化量的函数，对透射率t进行计算。计算部15如下式那样，以针对相位调整电极的施加电压v的函数，对一个支路波导中的相位变化量进行计算。
[0182]
【数7】
[0183]
δφ＝k1
×
v k2
×v2
k3
×v3
k4
×v4
k5
×v5
k6
×v6
[0184]
以下示出系数的初始值的例子。
[0185]
k1＝3
×
10-1
(π/v)、k2＝3
×
10-2
(π/v2)、k3＝3
×
10-3
(π/v3)、k4＝1
×
10-4
(π/v4)、k5＝1
×
10-6
(π/v5)、k6＝1
×
10-8
(π/v6)
[0186]
图10a是举例示出计算出的相位变化量的图。横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极68a以及相位调整电极68b施加的电压。纵轴表示相位变化量实线表示p侧的支路波导(支路波导54a)的相位变化量以及n侧的支路波导(支路波导54b)的相位变化量。计算部15针对支路波导54a以及支路波导54b使用相同的函数(数7)以及相同的系数(初始值)进行计算，因此在支路波导之间相位变化量也相等。
[0187]
计算部15如下式那样，以针对相位调整电极的施加电压v的函数，对支路波导中的光的吸收损失的变化量δl1进行计算。
[0188]
【数8】
[0189]
δl1＝a1
×
(1-exp(-v/a2))
[0190]
以下示出系数a1以及系数a2的初始值。
[0191]
a1＝1
×
10-3
(db)、a2＝2(v)
[0192]
图10b是举例示出计算出的吸收损失的变化量的图。横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极68a以及相位调整电极68b施加的电压。纵轴表示吸收损失的变化量δl1。由于针对支路波导54a以及支路波导54b使用相同的函数(数8)以及相同的系数进行计算，因此吸收损失的变化量δl1也如实线所示那样相同。
[0193]
计算部15对透射率t进行计算(步骤s12)。如下式那样，各支路波导中的透射率t表示为吸收损失的变化量δl1、初始相位差以及相位变化量的函数。
[0194]
【数9】
[0195]
t＝(1 10^(δl1/10) 2
×
10^(δl1/20)
×
cos(φ0
±
δφ))/(1 10^(δl1/10))2[0196]
相位变化量由数7表示。吸收损失的变化量δl1由数8表示。数9的余弦函数(cos)内的符号对于p侧的支路波导为正，对于n侧的支路波导为负。初始相位差由下式表示。数10中的acos为反余弦函数。
[0197]
【数10】
[0198]
φ0＝
±
acos(t0
0.5
)
[0199]
t0是施加电压为0v时的透射率，在步骤s10中进行测定。在对针对相位调整电极68a的施加电压进行扫描时，在透射率中最初出现的极点为极小点的情况下，初始相位差的符号为正，在为极大点的情况下为负。在子马赫-曾德尔调制器42a的例子中，设为
[0200]
图11a是举例示出计算出的透射率的图。图11b是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。图11a以及图11b的横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极施加的电压。纵轴表示光的透射率。
[0201]
图11a的实线表示p侧的支路波导(支路波导54a)的透射率。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54b)的透射率。图11a所示的透射率是计算部15在图9的步骤s12中使用数9以及初始值计算出的透射率。图11b的实线表示支路波导54a的最优化后的透射率。虚线表示支路波导54b的最优化后的透射率。圆表示支路波导54a的透射率的测定结果。三角表示支路波导54b的透射率的测定结果。
[0202]
图9的步骤s14中的最优化是指，使在步骤s12中计算出的透射率接近在步骤s10中测定的透射率，减小两者的误差。图11b中实线所示的透射率从图11a中实线所示的透射率变化，接近图11b中的圆所示的测定出的透射率。图11b中虚线所示的透射率从图11a中虚线所示的透射率变化，接近图11b中的三角所示的测定出的透射率。
[0203]
通过使透射率最优化，透射率的式子(数9)所包含的初始相位差相位变化量以及吸收损失的变化量δl1也被最优化。相位变化量以及吸收损失的变化量δl1成为更准确地表示与电压之间的关系的函数(图9的步骤s16)。
[0204]
更详细而言，相位变化量的式子(数7)中的系数k1至系数k6、以及变化量δl1的式子(数8)中的系数a1以及系数a2相对于初始值改变。最优化后的系数如下所示。
[0205]
针对支路波导54a的系数
[0206]
k1＝1.32
×
10-1
(π/v)、k2＝1.90
×
10-2
(π/v2)、k3＝3.33
×
10-3
(π/v3)、k4＝1.43
×
10-4
(π/v4)、k5＝9.50
×
10-7
(π/v5)、k6＝9.50
×
10-8
(π/v6)、a1＝1
×
10-3
(db)、a2＝2.5(v)
[0207]
针对支路波导54b的系数
[0208]
k1＝1.40
×
10-1
(π/v)、k2＝2.00
×
10-2
(π/v2)、k3＝3.50
×
10-3
(π/v3)、k4＝1.50
×
10-4
(π/v4)、k5＝1.00
×
10-6
(π/v5)、k6＝1.00
×
10-7
(π/v6)、a1＝1.2
×
10-3
(db)、a2＝2.4(v)
[0209]
透射率的最优化后的初始相位差为0.25π。
[0210]
图12a是举例示出最优化后的相位变化量的图。横轴、纵轴、实线以及虚线分别与图4a的对应的内容相同。如图12a所示，将通过透射率的最优化而得到的系数代入数7进行计算，由此能够得到接近图4a的相位变化量。图12b是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。横轴、纵轴、实线以及虚线分别与图6a的对应的内容相同。如图12b所示，将通过透射率的最优化而得到的系数代入数8进行计算，由此能够得到接近图6a的吸收损失的变化量。
[0211]
图13是举例示出中心电压与相位调整范围之间的关系的图。横轴表示中心电压vcc，在该例子中，对0v到10v进行扫描。对于中心电压vcc的各值，差动电压vdc设为-vcc到vcc的范围。纵轴表示相位变化量的范围(相位调整范围)。计算部15将最优化后的系数k1至k6应用于数7，针对每个电压，计算出支路波导54a的相位变化量以及支路波导54b的相位变化量。计算部15计算出支路波导54a的相位变化量与支路波导54b的相位变化量之差，获取子马赫-曾德尔调制器42a中的相位调整范围。在子马赫-曾德尔调制器42a中，相位调整范围为6π(从-3π到3π)即可。求出使得相位调整范围为6π这样的中心电压vcc的最小值。如图13所示，为了将相位调整范围设为6π，中心电压vcc为7v即可。图1b所示的存储装置34将光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a的中心电压vc存储为7v。
[0212]
接着，进行子马赫-曾德尔调制器42b的试验(图8的步骤s5)。控制部10的相位控制部12对子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极施加电压，将子马赫-曾德尔调制器42a调整为消光点。控制部10一边对从abc电路24向子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整电极施加的电压进行扫描，一边对子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导54c以及支路波导54d中的光的透射率进行测定(图9的步骤s10)。控制部10的计算部15对支路波导54c中的光的透射率以及支路波导54d中的光的透射率进行计算(步骤s12)。
[0213]
计算部15进行最优化，以使在步骤s12中计算出的透射率接近在步骤s10中测定出的透射率(步骤s14)。计算部15获取施加于相位调整电极的电压与相位变化量之间的关系(步骤s16)。存储控制部18基于电压与相位变化量之间的关系，获取使得子马赫-曾德尔调制器42b的相位变化量的范围成为预定大小的电压，并将该电压存储于存储装置34(步骤s18)。
[0214]
图14是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整电极68d以及相位调整电极68e施加的电压。纵轴表示光的透射率。实线表示p侧的支路波导(支路波导54c)的最优化后的透射率。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54d)的最优化后的透射率。圆表示支路波导54c的透射率的测定结果。三角表示支路波导54d的透射率的测定结果。通过透射率的最优化，能够得到相位变化量以及吸收损失的变化量。
[0215]
图15a是举例示出最优化后的相位变化量的图。横轴、纵轴、实线以及虚线分别与图4b的对应的内容相同。如图15a所示，通过最优化而得到接近图4b的相位变化量。图15b是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。横轴、纵轴、实线以及虚线分别与图6b的对应的内容相同。如图15b所示，通过最优化而得到接近图6b的吸收损失的变化量。
[0216]
图16是举例示出中心电压与相位调整范围之间的关系的图。横轴是中心电压vcc。纵轴表示相位变化量的范围(相位调整范围)。计算部15将最优化后的系数k1至k6应用于数7，计算出每个电压的相位调整范围。如图16所示，在子马赫-曾德尔调制器42b中，为了将相位调整范围设为6π，中心电压vcc为5.7v即可。存储装置34将光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b的中心电压vcc存储为5.7v。
[0217]
接着，进行母马赫-曾德尔调制器44a的试验(图8的步骤s6)。控制部10的相位控制部12将子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b设定为最大透射点。控制部10一边对从abc电路24施加于母马赫-曾德尔调制器44a的相位调整电极70a的电压进行扫描，一边对母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55a中的光的透射率(第一透射率)进行测定。控制部10一边对施加于相位调整电极70b的电压进行扫描，一边对支路波导55b中的光的透射率(第一透射率)进行测定(图9的步骤s10)。控制部10的计算部15对支路波导55a中的光的透射率(第二透射率)以及支路波导55b中的光的透射率(第二透射率)进行计算(步骤s12)。
[0218]
计算部15进行最优化，以使在步骤s12中计算出的透射率接近在步骤s10中测定出的透射率(步骤s14)。计算部15获取施加于相位调整电极70a的电压与支路波导55a中的相位变化量之间的关系(步骤s16)。存储控制部18基于电压与相位变化量之间的关系，获取使得相位变化量的范围成为预定大小的电压，并将该电压存储于存储装置34(步骤s18)。
[0219]
母马赫-曾德尔调制器44a的相位调整范围例如为5π(-2.5π到2.5π)即可。在存储装置34中存储7v，作为使得光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a的相位调整范围成为5π的中心电压vcp。
[0220]
接着，针对与光调制器40a-1不同的光调制器40a-2进行试验。各马赫-曾德尔调制器中的试验的工序与光调制器40a-1的对应的试验的工序相同。作为光调制器40a-2的子马赫-曾德尔调制器42a的中心电压，得到与光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a相同的7v。作为光调制器40a-2的子马赫-曾德尔调制器42b的中心电压，得到与光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b相同的5.7v。
[0221]
针对光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a也进行试验。图17是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。横轴表示对母马赫-曾德尔调制器44a的相位调整电极70a以及相位调整电极70b施加的电压。纵轴表示光的透射率。实线表示ich侧的支路波导(支路波导55a)的最优化后的透射率。虚线表示qch侧的支路波导(支路波导55b)的最优化后的透射率。圆表示支路波导55a的透射率的测定结果。三角表示支路波导55b的透射率的测定结果。通过透射率的最优化，改变数7内的系数以及数8内的系数。
[0222]
图18a是举例示出最优化后的相位变化量的图。横轴表示对相位调整电极70a以及相位调整电极70b施加的电压。纵轴表示相位变化量。实线表示支路波导55a中的相位变化量。虚线表示支路波导55b中的相位变化量。图18b是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。横轴表示对相位调整电极70a以及相位调整电极70b施加的电压。纵轴表示吸收损失的变化量。实线表示支路波导55a的变化量。虚线表示支路波导55b的变化量。
[0223]
图19是举例示出中心电压与相位调整范围之间的关系的图。横轴是中心电压vcp。纵轴表示相位变化量的范围(相位调整范围)。计算部15获取每个电压的母马赫-曾德尔调制器44a中的相位调整范围。如图19所示，在光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a中，
为了将相位调整范围设为5π，中心电压vcp为5.7v即可。存储装置34将光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压vc存储为5.7v。
[0224]
表1是存储装置34所存储的数据表的例子。
[0225]
表1
[0226][0227]
表1所示的ich的vcc是子马赫-曾德尔调制器42a的中心电压。qch的vcc是子马赫-曾德尔调制器42b的中心电压。vcp是母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压。光调制器40a-1以及光调制器40a-2中的ich的vcc为7.0v，qch的vcc为5.7v。光调制器40a-1的vcp为7.4v。光调制器40a-2的vcp为5.7v。
[0228]
存储装置34对光调制器40a-1以及光调制器40a-2各自中的子马赫-曾德尔调制器42a的中心电压vcc、子马赫-曾德尔调制器42b的中心电压vcc、以及母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压vcp进行存储。子马赫-曾德尔调制器的差动电压vcd为-vcc以上且vcc以下。母马赫-曾德尔调制器的差动电压vdp为-vcp以上且vcp以下。通过图9的试验使电压最优化。在使用光调制器40a-1以及光调制器40a-2时，通过施加该电压，能够将相位调整范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0229]
(子马赫-曾德尔调制器的吸收损失量、消光比)
[0230]
参照图20a至图22b，对子马赫-曾德尔调制器的吸收损失量以及消光比进行说明。图20a至图21b是进行图9所示的试验，并如表1那样使电压最优化的例子，与第一实施方式对应。图22a以及图22b是未使电压最优化而对多个子马赫-曾德尔调制器施加相同的电压的例子。
[0231]
图20a、图21a以及图22a是举例示出吸收损失的变化量的图。横轴表示差动电压vdc。纵轴表示光的吸收损失量。虚线表示p侧的支路波导(支路波导54a或支路波导54c)的吸收损失量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54b或支路波导54d)的吸收损失量。实线表示支路波导之间的吸收损失量之差δl2(p侧支路波导的吸收损失量-n侧支路波导的吸收损失量)。
[0232]
图20b、图21b以及图22b是举例示出消光比的图。横轴表示差动电压vdc。纵轴表示消光比。消光比(er：extinction ratio)通过下式来进行计算。
[0233]
【数11】
[0234]
er＝20
×
log
10
((10^(δl2/20) 1)/(10^(δl2/20)-1))
[0235]
吸收损失量之差δl2越小，消光比er越大。差δl2越大，消光比er越小。差δl2越成为较大的值，则即使将两个支路波导的光以相反相位合波，光也无法完全抵消。其结果是，消光比er变小。
[0236]
图20a表示中心电压vcc＝7v的情况下的光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a的吸收损失量。差动电压vdc取-6.8v以上且7v以下的范围内的值。差动电压vdc越向负
侧变大，支路波导54b的吸收损失量越增加，支路波导54a的吸收损失量越接近于0。吸收损失量之差δl2越向负侧变大。差动电压vdc越向正侧变大，支路波导54a的吸收损失量越增加，支路波导54b的吸收损失量越接近于0。吸收损失量之差δl2越向正侧变大。吸收损失量之差δl2的绝对值的最大值为0.38db。
[0237]
图20b表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42a的消光比。图20b中的消光比er根据图20a的差δl2来进行计算。差动电压vdc越向正侧以及负侧变大，消光比er越低。消光比er的最小值为33.3db。
[0238]
图21a表示中心电压vcc＝5.7v的情况下的光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b的吸收损失量。差动电压vdc取-5.8v以上且5.5v以下的范围内的值。吸收损失量之差δl2的绝对值的最大值为0.50db。
[0239]
图21b表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b的消光比。图21b中的消光比er根据图21a的差δl2来进行计算。消光比er的最小值为30.8db。
[0240]
图22a表示中心电压vcc＝7v的情况下的光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b的吸收损失量。吸收损失量之差δl2的绝对值的最大值为0.88db。
[0241]
图22b表示光调制器40a-1的子马赫-曾德尔调制器42b的消光比。图22b中的消光比er根据图22a的差δl2来进行计算。消光比er的最小值为26.0db。
[0242]
如图22a以及图22b所示，当使子马赫-曾德尔调制器42b的中心电压与子马赫-曾德尔调制器42a的中心电压相等时，吸收损失量增加，消光比降低。
[0243]
如图21a以及图21b所示，根据第一实施方式，通过使子马赫-曾德尔调制器42b的中心电压最优化，能够降低光的吸收损失量，能够抑制消光比的降低。因而，在子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b的双方中，能够得到30db以上的消光比。
[0244]
(母马赫-曾德尔调制器的吸收损失量、消光比)
[0245]
参照图23a至图25b，对母马赫-曾德尔调制器的吸收损失量以及消光比进行说明。图23a至图24b是进行图9所示的试验，并如表1那样使电压最优化的例子。图25a以及图25b是未使电压最优化而对多个母马赫-曾德尔调制器施加相同的电压的例子。
[0246]
图23a、图24a以及图25a是举例示出吸收损失量的图。横轴表示差动电压vdp。纵轴表示光的吸收损失量。虚线表示ich侧的支路波导(支路波导55a)的吸收损失量。虚线表示qch侧的支路波导(支路波导55b)的吸收损失量。实线表示支路波导之间的吸收损失量之差δl2(ich侧支路波导的吸收损失量－qch侧支路波导的吸收损失量)。图23b、图24b以及图25b是举例示出消光比的图。横轴表示差动电压vdp。纵轴表示消光比。
[0247]
图23a表示中心电压vcp＝7.4v的情况下的光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a的吸收损失量。差动电压vdp取-7v以上且7.4v以下的范围内的值。吸收损失量之差δl2的绝对值的最大值为0.53db。
[0248]
图23b表示光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a的消光比。图23b中的消光比er根据图23a的差δl2来进行计算。消光比er的最小值为30.3db。
[0249]
图24a表示中心电压vcp＝5.7v的情况下的光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的吸收损失量。吸收损失量之差δl2的绝对值的最大值为0.44db。
[0250]
图24b表示光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的消光比。图24b中的消光比er根据图24a之差δl2来进行计算。消光比er的最小值为31.9db。
[0251]
图25a表示中心电压vcp＝7.4v的情况下的光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的吸收损失量。差动电压vdp取-5.5v以上且5.1v以下的范围内的值。吸收损失量之差δl2的绝对值的最大值为0.89db。
[0252]
图25b表示光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的消光比。图25b中的消光比er根据图25a的差δl2来进行计算。消光比er的最小值为25.8db。
[0253]
如图25a以及图25b所示，当使光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压与光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压相等时，吸收损失量增加，消光比降低。
[0254]
如图24a以及图24b所示，根据第一实施方式，通过使光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压最优化，能够降低光的吸收损失量，能够抑制消光比的降低。在光调制器40a-1以及光调制器40a-2这双方的母马赫-曾德尔调制器44a中，能够得到30db以上的消光比。
[0255]
根据第一实施方式，控制部10获取施加于相位调整电极的电压与相位变化量之间的关系，并获取使得相位调整范围成为预定大小的电压。以针对每个马赫-曾德尔调制器而最优化后的电压对马赫-曾德尔调制器中的光的相位进行调整。能够将相位调整范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0256]
如光调制器40a-1内的子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b那样，针对一个光调制器内的多个马赫-曾德尔调制器中的每一个，使电压最优化。在各马赫-曾德尔调制器中，能够将相位调整范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。例如，将子马赫-曾德尔调制器42a的中心电压vcc设为7v，将子马赫-曾德尔调制器42b的中心电压vcc设为5.7v。如图13以及图16所示，在子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b的双方中，能够将相位调整范围设为6π。如图20a至图21b所示，通过抑制吸收损失的增加，能够将消光比设为30db以上。
[0257]
如光调制器40a-1和光调制器40a-2那样，在多个光调制器中使电压最优化。将光调制器40a-1的母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压vcp设为7v，将光调制器40a-2的母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压vcp设为5.7v。在两个母马赫-曾德尔调制器44a中，能够将相位调整范围设为5π。如图23a至图24b所示，通过抑制吸收损失的增加，能够使消光比为30db以上。
[0258]
将子马赫-曾德尔调制器的相位调整范围例如设为从-3π到3π的6π的范围，但也可以为6π以上，还可以为6π以下。母马赫-曾德尔调制器的相位调整范围例如设为-2.5π至2.5π的5π，但也可以为5π以上，还可以为5π以下。相位调整范围例如根据初始相位差等而设为适当的大小即可。子马赫-曾德尔调制器的相位调整范围例如可以为5π，也可以为7π。母马赫-曾德尔调制器的相位调整范围例如可以为4π，也可以为6π。
[0259]
子马赫-曾德尔调制器42a具有成对的支路波导52a以及支路波导52b。相位调整电极68a设置于支路波导52a。相位调整电极68b设置于支路波导52b。控制部10获取施加于相位调整电极68a的电压与支路波导52a中的相位的变化量之间的关系、以及施加于相位调整电极68b的电压与支路波导52b中的相位的变化量之间的关系(图12a)。控制部10基于电压与相位变化量之间的关系，如图13所示那样，能够获取使得子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整范围成为6π的电压。控制部10在子马赫-曾德尔调制器42b、母马赫-曾德尔调制器
44a中，也获取施加于相位调整电极的电压与支路波导中的相位变化量之间的关系，并基于该关系获取使得相位调整范围成为所期望的大小的电压。
[0260]
马赫-曾德尔调制器被差动驱动。施加于子马赫-曾德尔调制器的电压vp为vcc vdc，电压vn为vcc－vdc。施加于母马赫-曾德尔调制器的电压vi为vcp vdp，电压vq为vcp－vdp。在图9的步骤s18中，控制部10获取中心电压vcc以及中心电压vcp。如图13、图16以及图19所示，通过获取最佳的中心电压，使得相位调整范围成为预定大小。如表1所示，存储装置34针对每个马赫-曾德尔调制器对最佳的中心电压vcc以及中心电压vcp进行存储。在对马赫-曾德尔调制器进行驱动时，控制部10获取存储于存储装置34的中心电压，并计算出中心电压与差动电压之和、以及中心电压与差动电压之差，由此获取电压vp、电压vn、电压vi以及电压vq。abc电路24对相位调整电极施加电压。在各马赫-曾德尔调制器中，能够得到预定的相位调整范围，并且能够抑制吸收损失的增加。在第一实施方式中，使差动驱动中的中心电压最优化。也可以通过差动驱动以外的方法对马赫-曾德尔调制器进行驱动。无论驱动方法如何，都能够以最佳的电压对马赫-曾德尔调制器的相位调整范围进行控制，并且能够抑制吸收损失的增加。
[0261]
子马赫-曾德尔调制器的差动电压vdc设为-vcc以上且vcc以下的值。母马赫-曾德尔调制器的差动电压vdp设为-vcp以上且vcp以下的值。差动电压也可以相对于上述的差动电压而进行变更。
[0262]
在图9的步骤s12中，以相位变化量的函数，对透射率进行计算(数9)。进行透射率的拟合，使计算出的透射率接近测定出的透射率。通过透射率的最优化，相位变化量也被最优化。数7所示的相位变化量是电压的函数。通过透射率的拟合，改变数7中的系数，使电压与相位变化量的关系精度更高。控制部10基于相位变化量，获取使得相位调整范围成为预定大小的电压。能够将相位调整范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。透射率、相位变化量以及吸收损失的变化量也可以根据上述的式子以外的式子来进行计算。
[0263]
如图2b所示，支路波导54a以及支路波导54b具有包覆层82、芯层84、包覆层86以及接触层88。其他支路波导也具有相同的结构。包覆层82是n型的半导体层。包覆层86以及接触层88是p型半导体层。为了得到n型以及p型的导电类型而添加掺杂剂。由于掺杂剂的热扩散量产生偏差，因此马赫-曾德尔调制器的相位调整效率也产生偏差。根据第一实施方式，针对每个马赫-曾德尔调制器，获取使得相位调整范围成为预定大小的电压。能够将相位调整范围设为预定大小，并且抑制吸收损失的增加。
[0264]
在图8以及图9的工序中，将图1a的光发送装置100用作光调制器40的试验装置。将一个光调制器40(例如光调制器40a-1)装入光发送装置100，进行试验。之后，将光调制器40a-1更换为光调制器40a-2，进行试验。存储装置34如表1那样对针对光调制器40a-1以及光调制器40a-2这双方的电压进行存储。在将光发送装置100用于通信时等，也可以进行光发送装置100所包含的一个光调制器40a的试验。存储装置34也可以仅对针对该一个光调制器40a的电压进行存储。
[0265]
《第二实施方式》
[0266]
第二实施方式是使用dp(dual polarization，双极化)-iq调制器作为光调制器40的例子。光发送装置100的结构与第一实施方式相同。
[0267]
图26是举例示出光调制器40b的俯视图。光调制器40b是dp-iq调制器，具有光调制
器43a以及光调制器43b这两者。
[0268]
在衬底41的上表面搭载有半导体衬底80、四个终端元件78a、78b、78c以及78d。终端元件78a、终端元件78b、终端元件78c以及终端元件78d例如包含终端电阻以及电容器等。终端元件78a以及终端元件78b与半导体衬底80的端面80c对置。终端元件78c以及终端元件78d与半导体衬底80的端面80d对置。输入波导51、光调制器43a以及光调制器43b形成在半导体衬底80上。
[0269]
输入波导51的第一端部位于半导体衬底80的端面80a。输入波导51的第二端部与耦合器59连接。在比耦合器59靠后段的位置并联配置有光调制器43a以及光调制器43b这两者。
[0270]
光调制器43a是iq调制器，与图2a的光调制器40a同样地，具有子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b、以及母马赫-曾德尔调制器44a。光调制器43b是iq调制器，具有子马赫-曾德尔调制器42c以及子马赫-曾德尔调制器42d、以及母马赫-曾德尔调制器44b。子马赫-曾德尔调制器42c以及子马赫-曾德尔调制器42d的结构与子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b相同。母马赫-曾德尔调制器44b的结构与母马赫-曾德尔调制器44a相同。
[0271]
光调制器43a生成x通道(x偏振波)的调制光。光调制器43b生成y通道(y偏振波)的调制光。x偏振波的偏振面与y偏振波的偏振面正交。使用未图示的偏振波旋转元件以及合波元件等，以偏振面正交的方式将两个调制光合波。
[0272]
光调制器40b的制造方法是与图8相同的工序。控制部10对光调制器40b内的马赫-曾德尔调制器分别进行图9的试验。在进行光调制器43a的子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b、以及母马赫-曾德尔调制器44a的试验时，将光调制器43b的子马赫-曾德尔调制器42c以及子马赫-曾德尔调制器42d调整为消光点。在进行光调制器43b的子马赫-曾德尔调制器42c以及子马赫-曾德尔调制器42d、以及母马赫-曾德尔调制器44b的试验时，将光调制器43a的子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b调整为消光点。
[0273]
表2是存储装置34所存储的数据表的例子。存储装置34对多个光调制器40b(在表2中为光调制器40b-1以及光调制器40b-2)各自的电压进行存储。
[0274]
表2
[0275][0276]
xi的vcc是光调制器40b的xch侧的光调制器43a的子马赫-曾德尔调制器42a的中
心电压。xq的vcc是光调制器43a的子马赫-曾德尔调制器42b的中心电压。yi的vcc是qch侧的光调制器43b的子马赫-曾德尔调制器42c的中心电压。yq的vcc是光调制器43b的子马赫-曾德尔调制器42d的中心电压。xch的vcp是母马赫-曾德尔调制器44a的中心电压。ych的vcp是母马赫-曾德尔调制器44b的中心电压。光调制器40b-1中的各电压例如为5.8v、6.2v、6.0v、6.1v、5.9v以及6.0v。省略光调制器40b-2的电压的具体值。
[0277]
根据第二实施方式，通过以针对每个马赫-曾德尔调制器进行最优化后的电压对马赫-曾德尔调制器进行驱动，能够将相位调整范围设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。
[0278]
作为光调制器40的例子，在第一实施方式中设为iq调制器，在第二实施方式中设为dp-iq调制器。也可以将本公开应用于上述以外的光调制器。
[0279]
以上，对本公开的实施方式进行了详细叙述，但本公开并不限定于该特定的实施方式，能够在技术方案所记载的本公开的主旨的范围内进行各种变形、变更。