光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法。一種光調(diào)制設(shè)備，包括光調(diào)制單元(2)和控制器(3)。光調(diào)制單元(2)包括多個環(huán)形光調(diào)制器(9)，多個環(huán)形光調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合并且其環(huán)形光波導(dǎo)具有彼此不同的往返長度。針對環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，控制器(3)執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長；執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長；以及針對所指定環(huán)形光調(diào)制器執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
【專利說明】光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所討論的實(shí)施例涉及光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在硅基底上的光學(xué)功能裝置被關(guān)注，對此利用了能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集成的娃電子電路制造技術(shù)。
[0003]同時，在高性能服務(wù)器、超級計(jì)算機(jī)等中，通過采用中央處理單元(CPU)的多核配置等來試圖增強(qiáng)性能，以滿足使計(jì)算能力增強(qiáng)的需求。另一方面，在芯片或電路板之間的通信中，通過電信號的通信以遞增的速度接近于來自物理距離相對于計(jì)算能力的問題的極限。
[0004]在基于低損耗的小尺寸硅線波導(dǎo)的大型硅基底上的光通信裝置即硅光裝置(silicon photonics)被期望作為解決如上所述的其速度正在遞增的信息處理設(shè)備的通信容量的不足問題的技術(shù)。
[0005]硅光裝置由基于硅的光學(xué)功能元件如光波導(dǎo)、發(fā)光裝置、光接收裝置(光檢測器)、光調(diào)制器、光分路器等配置而成。
[0006]可以預(yù)期的是，例如作為硅光裝置中的光調(diào)制器，環(huán)形光調(diào)制器具有非常小的尺寸例如約幾十ym2到100 μ m2，并且從功耗和高速響應(yīng)角度來看期望有較低的容量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]順便說一下，由于環(huán)形光調(diào)制器、即使用環(huán)形諧振器并且使用硅波導(dǎo)芯層的光調(diào)制器具有非常狹窄的工作波長帶，所以在制造時很難將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長。
[0008]例如，環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長是通過配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)的光學(xué)周長(往返長度(round-trip length))來確定的。然而，由于光波導(dǎo)的一定厚度的娃波導(dǎo)芯層的晶片面內(nèi)偏差、塊(lot)之間的偏差等，會出現(xiàn)等效折射率的可變性。作為結(jié)果，環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長在晶片或塊之間出現(xiàn)至少約±10nm的偏移。
[0009]針對如剛剛所描述的環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長的偏移，如下構(gòu)思是可行的:通過使用加熱器加熱或者通過載流子注入來調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長。
[0010]然而，在通過使用加熱器加熱來調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長的情況下，環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長可以僅向長波長側(cè)偏移。另一方面，在通過載流子注入來調(diào)節(jié)的環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長情況下，環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長可以僅向短波長側(cè)偏移。
[0011]因此，用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的波長調(diào)節(jié)量最大程度等于環(huán)形光調(diào)制器的自由譜范圍(FSR)。
[0012]這里，為了減小FSR，將配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)的半徑增大。另一方面，為了獲得環(huán)形光調(diào)制器的尺寸小、速度高和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，可取的是將配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)的半徑減小。
[0013]然而，如果配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)的半徑被減小以使得獲得環(huán)形光調(diào)制器的尺寸小、速度高和功耗低的優(yōu)點(diǎn)，則將FSR增大并且將用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的波長調(diào)節(jié)量增大。
[0014]這樣，在使用加熱器加熱和載流子注入這兩種情況下，如果用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的波長調(diào)節(jié)量增大，則待被提供給用于調(diào)節(jié)諧振波長的電極的電流量、即用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的電流量增大。因此，如果用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的波長調(diào)節(jié)量較大，則用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗較高。
[0015]這里，應(yīng)當(dāng)注意，雖然上面提到的主題被描述為使用硅波導(dǎo)芯層的環(huán)形光調(diào)制器的主題，但是在將諸如硅鍺、InP、GaAs、或它們的混合晶體等不同半導(dǎo)體材料用于波導(dǎo)芯層的環(huán)形光調(diào)制器中也存在類似的主題。
[0016]因此，期望的是將用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗抑制到較低水平。
[0017]根據(jù)實(shí)施例的一個方面，一種光調(diào)制設(shè)備包括光調(diào)制單元和控制器。光調(diào)制單元包括多個環(huán)形光調(diào)制器，多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)、第二光波導(dǎo)、在第一光波導(dǎo)與第二光波導(dǎo)之間光耦合的環(huán)形光波導(dǎo)、設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上并且被提供調(diào)制電信號的調(diào)制電極、以及設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上的用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極，多個環(huán)形光調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合，多個環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)具有彼此不同的往返長度。針對多個環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，控制器執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)至一個輸入光波長；執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從多個環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，以向所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長；以及通過向所指定環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極提供調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
[0018]根據(jù)實(shí)施例的另一個方面，一種光發(fā)射器包括:光源，輸出具有一個波長的光；光調(diào)制單元，光調(diào)制單元被耦合至光源并且包括多個環(huán)形光調(diào)制器，多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)、第二光波導(dǎo)、在第一光波導(dǎo)與第二光波導(dǎo)之間光耦合的環(huán)形光波導(dǎo)、設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上并且被提供調(diào)制電信號的調(diào)制電極、以及設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上的用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極，多個環(huán)形光調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合，多個環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)具有彼此不同的往返長度；以及控制器，針對多個環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，控制器執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為從光源輸入的一個輸入光波長，執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從多個環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，以向所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長，以及通過向所指定環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極提供調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
[0019]根據(jù)實(shí)施例的另一個方面，一種光發(fā)射器包括:多個光源，多個光源輸出具有彼此不同的波長的光；多個光調(diào)制單元，多個光調(diào)制單元被逐個耦合至多個光源并且各自包括多個環(huán)形光調(diào)制器，多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)、第二光波導(dǎo)、在第一光波導(dǎo)與第二光波導(dǎo)之間光耦合的環(huán)形光波導(dǎo)、設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上并且被提供調(diào)制電信號的調(diào)制電極、以及設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上的用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極，多個環(huán)形調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合，多個環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)具有彼此不同的往返長度；光復(fù)用器，光復(fù)用器被耦合至多個光調(diào)制單元；以及控制器，針對多個光調(diào)制單元中的每個光調(diào)制單元的多個環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，控制器執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為從光源中之一輸入的一個輸入光波長，執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從多個環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，以向所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長，以及通過向所指定環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極提供調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
[0020]根據(jù)實(shí)施例的另一個方面，一種用于光調(diào)制器的控制方法包括:針對光調(diào)制單元中包括的多個環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長，光調(diào)制單元包括多個環(huán)形光調(diào)制器，多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)、第二光波導(dǎo)、在第一光波導(dǎo)與第二光波導(dǎo)之間光率禹合的環(huán)形光波導(dǎo)、設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上并且被提供調(diào)制電信號的調(diào)制電極、以及設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上的用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極，多個環(huán)形光調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合，多個環(huán)形光調(diào)制器具有彼此不同的往返長度；執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從多個環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，以向所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長；以及通過向所指定環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極提供調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
[0021]因此，利用光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法，具有能夠?qū)⒂糜趯h(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗抑制到較低的優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是描繪根據(jù)第一實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器的配置的示意圖；
[0023]圖2是示出在根據(jù)第一實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器中設(shè)置的光調(diào)制單元的配置的示意圖；
[0024]圖3A和圖3B是示出在根據(jù)第一實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器中設(shè)置的光調(diào)制單元的配置的示意圖，其中圖3A是俯視圖，而圖3B是沿著圖3A的線A-A’截取的截面圖；
[0025]圖4是示出在根據(jù)第一實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器中設(shè)置的環(huán)形光調(diào)制器中的每個環(huán)形光調(diào)制器的透射譜(從輸入端口到直通端口的透射率)的視圖；
[0026]圖5是描繪不具有加熱器的一個環(huán)形光調(diào)制器的配置的示意圖；
[0027]圖6A和圖6B是示出不具有加熱器的一個環(huán)形光調(diào)制器的操作的示意圖；
[0028]圖7是描繪不具有加熱器的一個環(huán)形光調(diào)制器的透射譜(從輸入端口到直通端口的透射率)的視圖，并且是示出環(huán)形光調(diào)制器的操作的視圖；
[0029]圖8A至SC是示出通過不具有加熱器的一個環(huán)形光調(diào)制器執(zhí)行的光強(qiáng)度調(diào)制的視圖；
[0030]圖9是描繪具有加熱器的一個環(huán)形光調(diào)制器的配置的示意圖；
[0031]圖10是描繪具有加熱器的一個環(huán)形光調(diào)制器的透射譜(從輸入端口到直通端口的透射率)的視圖，并且是示出環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長的調(diào)節(jié)的視圖；
[0032]圖11是示出在根據(jù)第一實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器中的諧振波長調(diào)節(jié)控制(用于光調(diào)制器的控制方法)的流程圖；
[0033]圖12是描繪根據(jù)第二實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器的配置的示意圖；
[0034]圖13是示出在根據(jù)第二實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器中設(shè)置的光調(diào)制單元的配置的示意圖；
[0035]圖14A和圖14B是示出在根據(jù)第二實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器中設(shè)置的光調(diào)制單元的配置的示意圖，其中圖14A是俯視圖，而圖14B是沿著圖14A的線B-B’截取的截面圖；
[0036]圖15是描繪根據(jù)第三實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器的配置的示意圖；
[0037]圖16A至16C是示出比較例的WDM光發(fā)射器的配置和主題的視圖；以及
[0038]圖17是描繪根據(jù)實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器的變型的配置的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]在下文中，參照附圖來描述根據(jù)實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法。
[0040][第一實(shí)施例]
[0041]首先，參照圖1至圖11來描述根據(jù)第一實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備，光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法。
[0042]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的光發(fā)射器包括:光源1、光調(diào)制單元2以及控制器3。根據(jù)本實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備由光調(diào)制單元2和控制器3配置而成。應(yīng)當(dāng)注意，雖然采取其中光發(fā)射器被配置成包括光源I的情況作為示例來描述本實(shí)施例，但是光調(diào)制設(shè)備還可以被配置成不包括光源I的設(shè)備，并且在該情況下，可以將獨(dú)立設(shè)置的光源耦合至光調(diào)制設(shè)備。
[0043]這里，光源I輸出具有一個波長的光。例如，光源I為激光光源如分布式反饋(DFB)激光器。
[0044]如圖1和圖2中所描繪的，光調(diào)制單元2被耦合至光源1，并且包括多個環(huán)形光調(diào)制器9,所述多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)4、第二光波導(dǎo)5、光稱合在第一光波導(dǎo)4與第二光波導(dǎo)5之間的環(huán)形光波導(dǎo)6、設(shè)置在環(huán)形光波導(dǎo)上的并且被提供調(diào)制電信號(調(diào)制信號)的調(diào)制電極7、以及用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極8。多個環(huán)形光調(diào)制器9級聯(lián)耦合。另外，多個環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6具有彼此不同的往返長度(round-trip)(周長)。應(yīng)當(dāng)注意，采取其中設(shè)置有四個環(huán)形光調(diào)制器9的情況作為示例來描述本實(shí)施例。另外，為了清楚地表示光調(diào)制單元2中包括的每個環(huán)形光調(diào)制器9的配置，在圖2中選擇性地描繪了一個環(huán)形光調(diào)制器9。另外，第一光波導(dǎo)4的光源I側(cè)被稱為輸入端口，光源I的相對側(cè)被稱為直通端口(through port),第二光波導(dǎo)5的光檢測器側(cè)被稱為下降(drop)端口。
[0045]特別地，配置多個環(huán)形光調(diào)制器9的第一光波導(dǎo)4彼此耦合以配置一個第一光波導(dǎo)4，配置多個環(huán)形光調(diào)制器9的第二光波導(dǎo)5彼此耦合以配置一個第二光波導(dǎo)5。另外，具有彼此不同的往返長度的多個環(huán)形光波導(dǎo)6被設(shè)置成沿著第一光波導(dǎo)4和第二光波導(dǎo)5串聯(lián)。調(diào)制電極7和諧振波長調(diào)節(jié)電極8被設(shè)置在每個環(huán)形光波導(dǎo)6上。
[0046]在本實(shí)施例中，光調(diào)制單元2被配置成具有如圖3A和圖3B中所示的在基底10上粘附有下包覆層11、芯層12和上包覆層13的結(jié)構(gòu)的光調(diào)制裝置(光半導(dǎo)體裝置)14。激光源I被集成在光調(diào)制裝置14上。應(yīng)當(dāng)注意，這還被稱為光學(xué)集成裝置。這里，激光源I利用晶片鍵合技術(shù)等使用例如通過倒裝芯片接合、倏逝波稱合(evanescent coupling)實(shí)現(xiàn)的稱合與第一光波導(dǎo)4光f禹合。
[0047]特別地，光調(diào)制單元2被配置成在硅基底10上形成的硅光調(diào)制裝置14。
[0048]作為光調(diào)制單元2的硅光調(diào)制裝置14包括硅光波導(dǎo)15，所述硅光波導(dǎo)由形成在硅基底10上的S12下包覆層11、硅芯層12和S12上包覆層13配置而成。例如，配置基底10和芯層12的娃為晶體娃。
[0049]然后，通過以線形或環(huán)形來構(gòu)圖(patterning)硅芯層12，分別將線形波導(dǎo)芯層12A、線形波導(dǎo)芯層12B和環(huán)形波導(dǎo)芯層12C形成為第一光波導(dǎo)4、第二光波導(dǎo)5和環(huán)形光波導(dǎo)6的波導(dǎo)芯層，以便彼此光稱合。應(yīng)當(dāng)注意，第一光波導(dǎo)4還被稱為第一娃光波導(dǎo),其包括直線成形的硅波導(dǎo)芯層12A。另外，第二光波導(dǎo)5還被稱為第二硅光波導(dǎo)，其包括線形硅波導(dǎo)芯層12B。另外，環(huán)形光波導(dǎo)6還被稱為硅環(huán)形光波導(dǎo)，其包括環(huán)形硅波導(dǎo)芯層12C。
[0050]這里，配置每個環(huán)形光波導(dǎo)6的環(huán)形硅波導(dǎo)芯層12C (環(huán)形硅芯層)具有肋條波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(肋條波導(dǎo)形狀)，所述肋條波導(dǎo)結(jié)構(gòu)具有肋條區(qū)域12X和平板區(qū)域12Y。
[0051]每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的沿橫向方向的一側(cè)(圖3B中的右側(cè))被配置成以η型摻雜的η型摻雜區(qū)域12Ν，而另一側(cè)(圖3Β中的左側(cè))被配置成以P型摻雜的P型摻雜區(qū)域12Ρ，并且η型摻雜區(qū)域12Ν和ρ型摻雜區(qū)域12Ρ在中心位置或其鄰近處沿橫向方向接合在一起以形成ρη結(jié)部分12ΡΝ。這也被稱為水平ρη結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)注意，在使用具有剛剛描述的這樣的配置的環(huán)形硅波導(dǎo)芯層12C的情況下，環(huán)形光調(diào)制器被配置成利用在反向偏壓時的載流子密度變化。
[0052]這里，來自每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的η型摻雜區(qū)域12Ν內(nèi)的肋條區(qū)域12Χ和與肋條區(qū)域12Χ鄰近的區(qū)域用作以低密度摻雜η型雜質(zhì)的低摻雜區(qū)域12NL，而其余的區(qū)域即平板區(qū)域12Υ的外側(cè)區(qū)域中的一個區(qū)域用作以比低摻雜區(qū)域12NL的密度高的密度摻雜η型雜質(zhì)的高摻雜區(qū)域12ΝΗ。另外，來自環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的ρ型摻雜區(qū)域12Ρ內(nèi)的肋條區(qū)域12Χ和與肋條區(qū)域12Χ鄰近的區(qū)域用作以低密度摻雜ρ型雜質(zhì)的低摻雜區(qū)域12PL，而其余的區(qū)域即平板區(qū)域12Υ的外側(cè)區(qū)域中的另一個區(qū)域用作以比低摻雜區(qū)域12PL的密度高的密度摻雜P型雜質(zhì)的高摻雜區(qū)域12ΡΗ。
[0053]沿著肋條區(qū)域12Χ在每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的η型摻雜區(qū)域12Ν的高摻雜區(qū)域12ΝΗ上即在平板區(qū)域12Υ的外側(cè)區(qū)域中的一個區(qū)域上設(shè)置有配置調(diào)制電極7的η側(cè)電極7Α。另外，沿著肋條區(qū)域12Χ在環(huán)形硅波導(dǎo)芯層12C的ρ型摻雜區(qū)域12Ρ的高摻雜區(qū)域12ΡΗ上即在平板區(qū)域12Υ的外側(cè)區(qū)域中的另一個區(qū)域上設(shè)置有配置調(diào)制電極7的ρ側(cè)電極7Β。特別地，沿著肋條區(qū)域12Χ在跨每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的肋條區(qū)域12Χ的兩側(cè)(外側(cè)和內(nèi)側(cè))設(shè)置有配置調(diào)制電極7的η側(cè)電極7Α和ρ側(cè)電極7Β。這里，ρ側(cè)電極7Β被設(shè)置成以環(huán)形形狀沿著配置每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的環(huán)形肋條區(qū)域12Χ的內(nèi)側(cè)的整個圓周，并且η側(cè)電極7Α被部分地設(shè)置在環(huán)形肋條區(qū)域12Χ的外側(cè)。
[0054]這樣將調(diào)制電信號施加到設(shè)置在配置每個環(huán)形光波導(dǎo)6的環(huán)形波導(dǎo)芯層12C上的調(diào)制電極7，以使得可以對具有一個波長的輸入光(激光；輸入光:連續(xù)光)執(zhí)行強(qiáng)度調(diào)制，即通過環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行強(qiáng)度調(diào)制。因此，調(diào)制電極7還被稱為強(qiáng)度調(diào)制電極。
[0055]另外，在每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的上方設(shè)置有作為諧振波長調(diào)節(jié)電極8的加熱器電極8X。特別地，沿著肋條區(qū)域12X即沿著環(huán)形肋條區(qū)域12X的基本整個圓周在每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的肋條區(qū)域12X上方的上包覆層13上設(shè)置有用于加熱環(huán)形光波導(dǎo)6即環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的加熱器電極8X。加熱器電極8X由電阻器配置而成，并且如果加熱器電極8X被提供電流則產(chǎn)生熱。因此，通過向加熱器電極8X提供電流，可以加熱環(huán)形光波導(dǎo)6即環(huán)形波導(dǎo)芯層12C以改變其折射率，并且作為結(jié)果，可以調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長。這里，如果加熱器電極8X被提供電流，則環(huán)形光波導(dǎo)6即環(huán)形波導(dǎo)芯層12C被加熱并且其折射率發(fā)生變化，并且環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長向長波長側(cè)偏移。應(yīng)當(dāng)注意，加熱器電極8X還被稱為微型加熱器或小型加熱器機(jī)構(gòu)。
[0056]另外，多個(這里為四個)環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6具有彼此不同的往返長度(周長)，并且多個環(huán)形光調(diào)制器9級聯(lián)耦合。特別地，配置多個(這里為四個)環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6的環(huán)形波導(dǎo)芯層12C具有彼此不同的往返長度(周長)，并且被設(shè)置成沿著配置第一光波導(dǎo)4和第二光波導(dǎo)5的線形波導(dǎo)芯層12A和12B串聯(lián)的并置關(guān)系，使得環(huán)形波導(dǎo)芯層12C光耦合在配置第一光波導(dǎo)4的線形波導(dǎo)芯層12A與配置第二光波導(dǎo)5的線形波導(dǎo)芯層12B之間。這里，由于環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6各自具有圓環(huán)形狀，所以環(huán)形光波導(dǎo)6具有彼此不同的環(huán)半徑。
[0057]在環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6被這樣配置成具有彼此不同的往返長度的情況下，環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長彼此不同。特別地，在沒有向調(diào)制電極7提供調(diào)制電信號并且沒有向諧振波長調(diào)節(jié)電極8提供電流的狀態(tài)下，環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長彼此不同。
[0058]在本實(shí)施例中，在沒有向調(diào)制電極7提供調(diào)制電信號并且沒有向諧振波長調(diào)節(jié)電極8提供電流的狀態(tài)下，多個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長之間的距離基本上彼此相等。特別地，環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6的往返長度(或環(huán)半徑)被設(shè)置成使得多個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長之間的距離彼此相等。
[0059]這里，當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長相對于輸入光的波長(激光源I的振蕩波長；信號光波長)具有非常大的可變性時，多個環(huán)形光調(diào)制器9的相對諧振波長距離的精度較高。特別地，雖然針對一個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長沒有獲得足夠的精度并且在晶片或塊之間出現(xiàn)約±10nm的波長變化，但是在平面中在靠近范圍處獲得了例如約±0.2nm或更小的相對波長精度。因此，可以形成由多個環(huán)形光調(diào)制器9配置而成的環(huán)形光調(diào)制器組，其中諧振波長相對于特定環(huán)形光調(diào)制器9相對地偏移了所需量。所以，通過將N個環(huán)形光調(diào)制器9彼此級聯(lián)耦合并且使環(huán)形光調(diào)制器9的往返長度(或環(huán)半徑或環(huán)直徑)逐漸地彼此不同，可以實(shí)施如下配置:在環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長距離(FSR ;自由譜范圍；透明譜的峰間距離)基本上彼此相等的情況下，環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長彼此之間偏移FSR/N的距離，并且環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長被設(shè)置成處于彼此之間相距FSR/N的基本等間隔的關(guān)系。例如，特定環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6的往返長度(或環(huán)半徑)被確定成使得在設(shè)計(jì)中特定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長與輸入光的波長一致，并且配置其他環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6的往返長度(或環(huán)半徑)相對于所述特定一個環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6的往返長度偏移了固定值。因此，環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長可以彼此之間偏移FSR/N，并且被設(shè)置成處于彼此之間基本等間隔的關(guān)系。這里，“基本相等的距離”不僅包括完全相等的距離，而且還包括由于制造誤差等而偏移了一些量的距離。這樣，被級聯(lián)耦合的多個環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長之間的距離可以被設(shè)置為通過將特定環(huán)形光調(diào)制器的FSR除以級聯(lián)耦合的環(huán)形光調(diào)制器的數(shù)目所獲得的值。
[0060]這里，圖4描繪了環(huán)形光調(diào)制器9中的每個環(huán)形光調(diào)制器的透射譜(從第一光波導(dǎo)4的輸入端口到直通端口的透射率)，其中四個環(huán)形光調(diào)制器9被級聯(lián)耦合。應(yīng)當(dāng)注意，在圖4中，將附圖標(biāo)記A到D應(yīng)用于四個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長，換言之，將附圖標(biāo)記A到D應(yīng)用于透射譜的峰值。
[0061]如圖4所描繪的，環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長可以設(shè)置成處于彼此之間相距FSR/4的基本等間隔的關(guān)系。
[0062]響應(yīng)于輸入光的波長來選擇多個環(huán)形光調(diào)制器9中之一，并且使用環(huán)形光調(diào)制器9中的所選環(huán)形光調(diào)制器來執(zhí)行輸入光的強(qiáng)度調(diào)制。
[0063]因此，控制器3執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)以將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為從光源I輸入的具有一個波長(即，一個輸入光波長)的光。
[0064]為了通過控制器3來執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制，將與多個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)電極8逐個連接的諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)(第一開關(guān))16設(shè)置成如圖1和2中所描繪的那樣。可以通過諧振波長調(diào)節(jié)選擇開關(guān)16來選擇多個環(huán)形光調(diào)制器9中之一以執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)器，從而將環(huán)形光調(diào)制器9中的所選環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長。特別地，作為每個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的加熱器電極8X通過諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16被連接至加熱器驅(qū)動電路17。應(yīng)當(dāng)注意，加熱器驅(qū)動電路17可以被配置成包括加熱器電源，或者可以被配置成與獨(dú)立設(shè)置的加熱器電源連接?？梢酝ㄟ^接通諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16中之一并且關(guān)斷其余的諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16來選擇一個環(huán)形光調(diào)制器9，并且通過將電流通過加熱器驅(qū)動電路17提供給所選環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)電極8，可以分別執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制以將所選環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長。
[0065]這里，諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16由晶體管配置而成，使得通過來自控制器3的控制信號來執(zhí)行接通和關(guān)斷之間的切換控制。特別地，控制器3執(zhí)行控制來切換諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16，以選擇待被執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制的環(huán)形光調(diào)制器9。應(yīng)當(dāng)注意，諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16可以被集成在硅光調(diào)制裝置14上，或者可以被包括在控制器3中設(shè)置的控制電路中。特別地，諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16可以被包括在光調(diào)制單元2和控制器3之一中。另外，加熱器驅(qū)動電路17或加熱器電源可以被配置成被包括在光調(diào)制設(shè)備中，或者可以被配置成與光調(diào)制設(shè)備連接。
[0066]另外，在本實(shí)施例中，光檢測器(PD) 18被耦合至第二光波導(dǎo)5。特別地，用于檢測輸入到第二光波導(dǎo)5的光的輸出功率(功率；光強(qiáng)度)的光檢測器18被耦合至第二光波導(dǎo)5?；谕ㄟ^光檢測器18檢測到的信息，控制器3針對環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制。特別地，HH8通過第二光波導(dǎo)5被耦合至環(huán)形光調(diào)制器9，并且可以通過HH8檢測環(huán)形光調(diào)制器9相對于輸入光(激光)具有哪些傳輸特性。因此，基于所檢測的傳輸特性，控制器3針對環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制。這里，例如，可以將具有InGaAs吸收層或Ge吸收層的pin型H)用于PD18，并且可以將H)集成到硅光調(diào)制裝置14中。在該情況下，光調(diào)制單元2包括roi8。應(yīng)當(dāng)注意，PD18可以不被集成到硅光調(diào)制裝置14中，但是可以被耦合至光調(diào)制單元2 (這里，第二光波導(dǎo)5)。
[0067]此外，控制器3執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制和調(diào)制驅(qū)動控制。在本實(shí)施例中，控制器3針對諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16或加熱器驅(qū)動電路17執(zhí)行控制以執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制，并且針對調(diào)制驅(qū)動開關(guān)(第二開關(guān))19和驅(qū)動器電路20執(zhí)行控制以執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。控制器3為計(jì)算機(jī)(控制電路)，其包括例如CPU、存儲器、存儲設(shè)備等。
[0068]這里，控制器3從多個環(huán)形光調(diào)制器9中指定其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的電流量為最小的環(huán)形光調(diào)制器9，并且向所指定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)電極8提供電流以執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第二諧振波長調(diào)節(jié)控制)，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的一個波長。
[0069]這里，控制器3在監(jiān)測HH8的值時驅(qū)動激光源I以將激光輸入到光調(diào)制單元2的第一光波導(dǎo)4并且切換諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16以執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)，從而將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長逐個調(diào)節(jié)為輸入的激光的波長。因此，控制器3針對所有環(huán)形光調(diào)制器9獲取用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的電流量。這里，控制器3基于所獲取的電流量還獲取功耗。然后，控制器3指定所獲取的功耗(電流量)中的最小一個，并且從多個環(huán)形光調(diào)制器9中指定其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的功耗(電流量)為最小的環(huán)形光調(diào)制器9。然后，切換諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16以選擇所指定環(huán)形光調(diào)制器9，并且向所指定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)電極8提供電流，以針對所指定環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第二諧振波長調(diào)節(jié)控制)。因此，光發(fā)射器被初始化。特別地，例如每當(dāng)光發(fā)射器啟動(電源被接通)時，執(zhí)行如剛剛所描述的那樣的控制。應(yīng)當(dāng)注意，雖然利用功耗指定了具有最小功耗的環(huán)形光調(diào)制器9，但是本說明書并不限于此，并且可以使用電流量來指定具有最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器。
[0070]在當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的透射譜為如圖4中所示的那樣時執(zhí)行如上所述的這樣的諧振波長調(diào)節(jié)控制并且如上所述環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長被設(shè)置成處于彼此之間相距FSR/4的基本等間隔的關(guān)系的情況下，與其中僅設(shè)置一個環(huán)形光調(diào)制器9的情況相比，用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的電流量(功耗)被最大程度減小至1/4。特別地，在當(dāng)N個環(huán)形光調(diào)制器9級聯(lián)耦合時執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制并且環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長被設(shè)置成處于彼此之間相距FSR/N的基本相等間隔的關(guān)系，換言之，在選擇并使用其用于對輸入激光的波長進(jìn)行波長匹配所需的功耗(電流量)為最小值的環(huán)形光調(diào)制器9的情況下，用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的功耗(波長控制功率；諧振波長控制功率)可以最大程度減小至1/N。因此，可以使波長控制功率和環(huán)形光調(diào)制器9的操作溫度降低。
[0071]應(yīng)當(dāng)注意，即使環(huán)形光調(diào)制器9之間的相對波長差可以高精度地控制到某種程度，實(shí)際上也不能將誤差減小到0，并且實(shí)際上很難使環(huán)形光調(diào)制器9之間的諧振波長距離彼此完全相等。然而，同樣在該情況下，如果諧振波長被設(shè)置成處于彼此間隔開一定距離的關(guān)系使得諧振波長為彼此不同的波長，考慮以制造精度將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長偏移一定量，則可以預(yù)期用于波長匹配所需的功耗的降低效果。另外，這表示環(huán)形光調(diào)制器9之間的諧振波長距離可以僅是比環(huán)形光調(diào)制器9之間的諧振波長的相對精度高的距離。
[0072]另外，控制器3將調(diào)制電信號提供給所指定環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7以執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制?；谔峁┙o調(diào)制電極7的調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制以使得環(huán)形光調(diào)制器9的透射譜高速變化，以高速調(diào)制從輸出端口輸出的光的強(qiáng)度。
[0073]為了通過控制器3執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制，設(shè)置了與多個環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7逐個連接的調(diào)制驅(qū)動開關(guān)(第二開關(guān))19。通過調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19，可以從多個環(huán)形光調(diào)制器9中選擇所指定環(huán)形光調(diào)制器9，使得調(diào)制電信號被提供給所指定環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7以執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。特別地，環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7通過調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19被耦合至驅(qū)動器電路20。應(yīng)當(dāng)注意，驅(qū)動器電路20可以被配置成包括調(diào)制信號源，或者可以被配置成與獨(dú)立設(shè)置的調(diào)制信號源耦合。可以通過接通與所指定環(huán)形光調(diào)制器9連接的調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19而關(guān)斷其余的調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19來選擇所指定環(huán)形光調(diào)制器9，并且可以通過驅(qū)動器電路20將調(diào)制電信號提供給所指定環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7以執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。如此，可以通過調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19來選擇所指定環(huán)形光調(diào)制器9即待驅(qū)動以用于調(diào)制的環(huán)形光調(diào)制器9。
[0074]這里，調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19由晶體管配置而成，并且基于來自控制器3的控制信號來執(zhí)行其接通與關(guān)斷之間的切換控制。特別地，控制部3執(zhí)行控制以切換調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19，以選擇環(huán)形光調(diào)制器9來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。應(yīng)當(dāng)注意，調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19可以被集成到硅光調(diào)制裝置14上，或者可以被包括在設(shè)置于控制器3中的控制電路中。特別地，調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19可以被包括在光調(diào)制單元2與控制器3之一中。另外，驅(qū)動器電路20或調(diào)制信號源可以被配置成包括在光調(diào)制設(shè)備中，或者可以被配置成與光調(diào)制設(shè)備連接。
[0075]雖然光調(diào)制單元2被配置成使得多個環(huán)形光調(diào)制器9這樣級聯(lián)耦合，但是實(shí)際上只有所指定環(huán)形光調(diào)制器9被驅(qū)動用于調(diào)制。在該情況下，由于從光調(diào)制單元2的第一光波導(dǎo)4的光源I側(cè)(輸入端口)輸入的輸入光具有滿足所指定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振條件的波長(諧振波長)，所以當(dāng)強(qiáng)度調(diào)制信號光(光信號)從第一光波導(dǎo)4的相對側(cè)(直通端口 ；輸出端口)輸出至光源I側(cè)時，通過所指定環(huán)形光調(diào)制器9針對輸入光執(zhí)行強(qiáng)度調(diào)制。應(yīng)當(dāng)注意，所指定環(huán)形光調(diào)制器9的操作原理與在如下所述的設(shè)置僅一個環(huán)形光調(diào)制器的情況下的環(huán)形光調(diào)制器的操作原理相同。
[0076]順便說一下，為什么光調(diào)制單元2被配置成包括級聯(lián)耦合的多個環(huán)形光調(diào)制器9并且僅有作為諧振波長調(diào)節(jié)控制的結(jié)果被指定為具有最小功耗(電流量)的環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光調(diào)制器9被驅(qū)動用于調(diào)制的原因是如下這樣的。
[0077]首先，參照圖5至圖SC來描述其中僅設(shè)置了如圖5所示的這樣不具有加熱器的一個環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光調(diào)制器的操作原理。
[0078]在如圖5所示的這樣的環(huán)形光調(diào)制器中，在調(diào)制電信號沒有被提供給調(diào)制電極的狀態(tài)下從輸入端口輸入的輸入光的波長滿足環(huán)形光調(diào)制器(環(huán)形諧振器)的諧振條件(諧振波長)的情況下，輸入光傳播到如圖6A、圖6B和圖7中所示的下降端口，而在輸入光的波長從諧振波長偏移的情況下，輸入光傳播到直通端口。
[0079]由于環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長基于配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)的光學(xué)周長、例如通過利用電光效應(yīng)由電信號改變折射率以改變光學(xué)周長來確定，所以環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長可以被改變。這表示從輸入端口觀察的下降端口和直通端口的透射率不同，并且作為結(jié)果，在下降端口和直通端口處的光強(qiáng)度不同。因此，通過將調(diào)制電信號施加至環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極以調(diào)制折射率，獲得光強(qiáng)度調(diào)制操作。
[0080]例如，在當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極的施加電壓V為OV時諧振條件被滿足的情況下，換言之，在當(dāng)施加電壓V為OV時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致的情況下，如果待施加至環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極的電壓V被設(shè)置為0V，則從輸入端口輸入的輸入光傳播到下降端口，如圖6A所示。另一方面，如果待施加至環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極的電壓V被設(shè)置為-Von，則環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長偏移，并且從輸入端口輸入的輸入光傳播到直通端口，如圖6B所示。
[0081]在該情況下，環(huán)形光調(diào)制器的透射特性即當(dāng)從輸入端口觀察時到直通端口的透射率如圖7所示的那樣變化，并且當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極的施加電壓V為OV時變得最小，而當(dāng)施加電壓V為-Von時變得最大。應(yīng)當(dāng)注意，雖然當(dāng)施加電壓V為-Von時透射率最大，但是透射率并不限于此，并且例如在能夠被施加的電壓幅度有限的情況下，當(dāng)施加電壓V為-Von時透射率可能不是最大值。
[0082]因此，如果例如如圖8A所描繪的這樣的調(diào)制電信號(輸入電信號)被輸入到環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極，則從下降端口輸出的光的功率(光強(qiáng)度)如圖8B所示的那樣變化，并且從直通端口輸出的光的功率如圖8C所示的那樣變化。特別地，在直通端口處出現(xiàn)從調(diào)制電信號(這里，調(diào)制電壓信號)反相的反相信號(光強(qiáng)度調(diào)制信號)，并且在下降端口處出現(xiàn)與調(diào)制電信號相同的非反相信號(光強(qiáng)度調(diào)制信號)。在該情況下，通過對在直通端口處出現(xiàn)的反相信號執(zhí)行信號處理，下降端口可以被用作輸出端口或者直通端口可以被用作輸出端口。
[0083]應(yīng)當(dāng)注意，由于采取環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極的施加電壓V為OV和-Von并且當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為OV時諧振條件被滿足的情況、即當(dāng)施加電壓V為OV時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致的情況，同時在直通端口和下降端口處分別出現(xiàn)反相信號和非反相信號作為示例來描述本實(shí)施例，本發(fā)明中的處理方法并不限于此。例如，在環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極的施加電壓V為OV和-Von并且當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為-Von時諧振條件被滿足的情況下、即在當(dāng)施加電壓V為-Von時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致的情況下，或者在環(huán)形光調(diào)制器的調(diào)制電極的施加電壓V為OV和+Von并且當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為OV時諧振條件被滿足的情況下、即在當(dāng)施加電壓V為OV時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致的情況下，在直通端口和下降端口處分別出現(xiàn)非反相信號和反相信號。在該情況下，通過對在下降端口處出現(xiàn)的反相信號執(zhí)行信號處理，直通端口可以被用作輸出端口或者下降端口可以被用作輸出端口。
[0084]這樣，根據(jù)輸入光的波長、環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長、信號處理等，下降端口和直通端口中之一可以用作輸出端口。
[0085]在如上所述的這樣的環(huán)形光調(diào)制器被配置成硅環(huán)形光調(diào)制器一其光波導(dǎo)由包括硅波導(dǎo)芯層的硅光波導(dǎo)配置而成一一的情況下，獲得了環(huán)形光調(diào)制器的尺寸小、速度高和功耗低等優(yōu)點(diǎn)。然而，操作波長頻帶非常窄，并且在制造中很難將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長。
[0086]例如，當(dāng)基于配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)的光學(xué)周長(往返長度)來確定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長時，由于光波導(dǎo)的一定厚度的硅波導(dǎo)芯層的晶片(wafer)面內(nèi)(in-plane)差或塊間(inter-lot)差，會出現(xiàn)等效折射率的可變性。因此，作為結(jié)果，環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長在晶片或塊之間出現(xiàn)約±10nm的偏移。
[0087]對于如上所述的這樣的環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長的偏移，似乎如下構(gòu)思是可行的:通過在環(huán)形光調(diào)制器中設(shè)置加熱器(微型加熱器)的方法通過熱控制以調(diào)節(jié)折射率來調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長，或者通過載流子等離子體效應(yīng)通過載流子注入來調(diào)節(jié)折射率的另一方法來調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長。應(yīng)當(dāng)注意，其中設(shè)置有加熱器的環(huán)形光調(diào)制器還被稱為加熱器安裝型環(huán)形光調(diào)制器或微型加熱器安裝型環(huán)形光調(diào)制器。
[0088]然而，在利用加熱器通過熱控制來調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長的情況下(參照圖9)，環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長可以僅向長波長側(cè)偏移。另一方面，在通過載流子注入來調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長的情況下，環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長可以僅向短波長側(cè)偏移。因此，將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需要的波長調(diào)節(jié)量最大程度等于環(huán)形光調(diào)制器的FSR(參照圖10)。
[0089]這里，為了降低FSR，將配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)(環(huán)形波導(dǎo)芯層)的半徑設(shè)置得較大。另一方面，為了獲得環(huán)形光調(diào)制器的尺寸小、速度高和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，期望的是減小配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)的半徑。
[0090]如果使配置環(huán)形光調(diào)制器環(huán)形光波導(dǎo)(環(huán)形波導(dǎo)芯層)的半徑減小以使得獲得環(huán)形光調(diào)制器的尺寸小、速度高和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，則FSR增大并且用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的波長調(diào)節(jié)量增大。
[0091]這樣，在通過加熱器及載流子注入來加熱的兩種情況下，如果用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的波長調(diào)節(jié)量較大，則待被提供給用于調(diào)節(jié)諧振波長的電極的電流量、即用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的電流量較大。因此，如果用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的波長調(diào)節(jié)量變大，則用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗變大。
[0092]例如，在如圖9所示的這樣的微型加熱器安裝型環(huán)形光調(diào)制器中，為了實(shí)現(xiàn)環(huán)形光調(diào)制器的尺寸小、速度高和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，重視環(huán)形光調(diào)制器的特性，期望將配置環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光波導(dǎo)(環(huán)形波導(dǎo)芯層)的半徑(環(huán)半徑)最大程度抑制到數(shù)個微米或約10 μ m。因此,如果環(huán)半徑被設(shè)置為約10 μ m,則FSR被增大至約llnm。
[0093]這里，由于從硅波導(dǎo)芯的折射率的溫度依賴性得出的環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長的溫度依賴性為約0.07nm/K，為了使具有約10 μ m的環(huán)半徑的環(huán)形光調(diào)制器發(fā)生FSR的波長偏移，通過使用加熱器加熱使環(huán)形光調(diào)制器的溫度增加約160度。通常，據(jù)說在硅波導(dǎo)芯上形成的Pn結(jié)的最大操作溫度為約150度，并且在比最大操作溫度高的溫度下，漏電流增大并且不能預(yù)期正常操作。另外，還從可靠性的角度來看，非常不期望的是使環(huán)形光調(diào)制器在剛剛描述的這樣的高溫下進(jìn)行操作。另外，用于將環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長偏移FSR所需的功耗為約幾十mW，并且該功耗是如此之高從而不能被忽視。
[0094]因此，如上所述，如圖1和圖2中描繪的那樣，光調(diào)制單元2包括級聯(lián)耦合的多個環(huán)形光調(diào)制器9，作為諧振波長調(diào)節(jié)控制的結(jié)果，僅有被指定為具有最小功耗(電流量)的環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光調(diào)制器9被驅(qū)動用于調(diào)制。因此，可以降低用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗(波長控制功率)。例如，在N個環(huán)形光調(diào)制器9被級聯(lián)耦合并且環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長被設(shè)置成處于彼此之間相距FSR/N的基本等間隔的關(guān)系的情況下，如果選擇并使用用于針對輸入光的波長的波長匹配所需的功耗(電流量)較低的環(huán)形光調(diào)制器9，則用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗(波長控制功率)可以被最大程度降低至1/N。因此，可以降低環(huán)形光調(diào)制器9的操作溫度和波長控制功率。應(yīng)當(dāng)注意，同樣在晶片或塊之間出現(xiàn)約± 1nm的諧振波長偏移的情況下，可以通過較低功耗來調(diào)節(jié)諧振波長，并且還可以提高生產(chǎn)量。
[0095]應(yīng)當(dāng)注意，由于作為諧振波長調(diào)節(jié)電極8的加熱器電極8X、諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16、加熱器驅(qū)動電路17 (其可以包括加熱器電源)和用于執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制的控制器3的功能元件(諧振波長調(diào)節(jié)控制單元)被用作用于調(diào)節(jié)本實(shí)施例中的環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長的機(jī)構(gòu)，所以剛剛所描述的部件還被統(tǒng)稱為諧振波長調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或諧振波長控制電路。
[0096]現(xiàn)在，描述了通過根據(jù)本實(shí)施例的光發(fā)射器(或光調(diào)制設(shè)備)中包括的控制器3的控制(用于光調(diào)制器的控制方法)。
[0097]在本實(shí)施例中，控制器3首先執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制，然后執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
[0098]特別地，控制器3分別針對以如上所述方式配置的光發(fā)射器(或光調(diào)制設(shè)備)的光調(diào)制單元2中包括的多個環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)，以將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長(即，輸入光波長)。
[0099]然后，控制器3從多個環(huán)形光調(diào)制器9中指定其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長所需的電流量為最小的環(huán)形光調(diào)制器9，并且向所指定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)電極8提供電流以執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第二諧振波長調(diào)節(jié)控制)，來將所指定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光。
[0100]然后，控制器3向所指定環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7提供調(diào)制電信號以執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
[0101]下面參照圖11詳細(xì)地描述以上所述的諧振波長調(diào)節(jié)控制。
[0102]應(yīng)當(dāng)注意，諧振波長調(diào)節(jié)控制還被稱為初始化，并且例如每當(dāng)光發(fā)射器被啟動(電源被接通)時就執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制以初始化光發(fā)射器(或光調(diào)制設(shè)備)。
[0103]首先，控制器3確認(rèn)光檢測器(PD)IS的“O”的輸出(步驟S10)，并且驅(qū)動激光源I (步驟S20)。因此，激光源I操作將激光輸入到光調(diào)制單元2的第一光波導(dǎo)4。
[0104]然后，控制器3將表示針對多個環(huán)形光調(diào)制器9中的什么編號的一個環(huán)形光調(diào)制器要執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制的標(biāo)志i設(shè)置為“I”(步驟S30)。然后，為了針對第一環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制，控制器3將與第一環(huán)形光調(diào)制器9連接的諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)(第一開關(guān))16切換為接通狀態(tài)并且將與其余的環(huán)形光調(diào)制器9連接的諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)(第一開關(guān))16切換為關(guān)斷狀態(tài)(步驟S40)。
[0105]然后，控制器3執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)以將第一環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長(步驟S50)。特別地，當(dāng)通過光檢測器18檢測到的光輸出(光輸出；光功率；光學(xué)功率；光強(qiáng)度)被監(jiān)測時，控制器3控制加熱器驅(qū)動電路17 (其可以包括加熱器電源)來調(diào)節(jié)待被提供給第一環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量，從而執(zhí)行控制以將第一環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長。在本實(shí)施例中，由于在第一光波導(dǎo)4的光源I側(cè)的相對側(cè)處的直通端口被用作輸出端口并且第二光波導(dǎo)5的光檢測器18側(cè)被用作下降端口，所以待被提供給第一環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量被調(diào)節(jié)使得在調(diào)制電信號沒有被提供給第一環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極(7)的狀態(tài)下，通過與下降端口耦合的光檢測器18所檢測到的光輸出變得最大。這樣，獲取了用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為與第一環(huán)形光調(diào)制器9相關(guān)的輸入激光的波長所需的電流量(電流值)。
[0106]應(yīng)當(dāng)注意，例如，在環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V被設(shè)置為OV和-Von并且當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為OV時諧振條件被滿足的情況下，換言之，在當(dāng)施加電壓V為OV時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長被設(shè)置成與輸入光的波長一致的情況下，從用作光調(diào)制單元2的輸出端口的直通端口輸出通過將輸入的調(diào)制電信號反相而獲得的反相信號(光強(qiáng)度調(diào)制信號)[參照圖8A和圖SC]。因此，可以在接收系統(tǒng)(其中，在解碼等時將信號反相)中通過信號處理(例如，使信號通過反相器等)將信號反相以獲得非反相信號。或者，可以提前例如通過使信號通過逆變器等將調(diào)制電信號反相，使得經(jīng)反相的調(diào)制電信號被施加至環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7。例如，環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V可以被設(shè)置為OV和-Von，使得當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為-Von時諧振條件被滿足，換言之，使得當(dāng)施加電壓V為-Von時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致。在該情況下，從用作光調(diào)制單元2的輸出端口的直通端口輸出非反相信號。另外，例如，環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V可以被設(shè)置為OV和+Von，并且可以調(diào)節(jié)待被提供給環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量，使得在調(diào)制電信號沒有被提供給環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的狀態(tài)下，通過與下降端口耦合的光檢測器18檢測到的光輸出變得最大(使得當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為OV時諧振條件被滿足，換言之，使得當(dāng)施加電壓V為OV時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致)。在該情況下，從用作光調(diào)制單元2的輸出端口的直通端口輸出非反相信號。另外，在環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V被設(shè)置為OV和-Von的情況下，可以調(diào)節(jié)待被提供給環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量，使得在調(diào)制電信號沒有被提供給環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的狀態(tài)下，通過與下降端口耦合的光檢測器18檢測到的光輸出變得最大，此后，待被提供給諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量被補(bǔ)償(offset)。特別地，調(diào)節(jié)待被提供給諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量，使得當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為OV時光信號傳播到下降端口，而當(dāng)施加電壓V為-Von時光信號傳播到直通端口。此后，待被提供給諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量(通過加熱器的諧振波長控制量)被補(bǔ)償，使得當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為OV時光信號傳播到直通端口，而當(dāng)施加電壓V為-Von時光信號傳播到下降端口。
[0107]然后，控制器3基于以如上所描述的方式獲得的電流量來針對第一環(huán)形光調(diào)制器9獲取用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的功耗(功耗量)P1 (步驟 S60)。
[0108]然后，控制器3判定標(biāo)志i是否表示“N” (步驟S70)。由于在該級處標(biāo)志i不表示“N”，則處理前進(jìn)到步驟S80，在步驟S80處標(biāo)志i遞增，S卩，向標(biāo)記i的值加“1”，然后處理返回到步驟S40。
[0109]然后，為了針對第二環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制，控制器3針對第一環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行與諧振波長調(diào)節(jié)控制的處理類似的處理(參照步驟S40到S60)，并且針對第二環(huán)形光調(diào)制器9獲取用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的功耗P2。
[0110]然后，重復(fù)執(zhí)行類似的處理，直到在步驟S70處判定標(biāo)記i表示“N”為止，以針對所有的環(huán)形光調(diào)制器9、即針對第一至第N環(huán)形光調(diào)制器9獲取將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的功耗P1至PN。
[0111]然后，如果在步驟S70處判定標(biāo)志i表示“N”，則處理前進(jìn)到步驟S90，在步驟S90處控制器3針對所有的環(huán)形光調(diào)制器9、即針對第一至第N環(huán)形光調(diào)制器9來對以如剛剛所描述的方式獲取的功SP1至Pn的值彼此進(jìn)行比較，以指定功耗P1至Pn的值中的最小一個值，從而指定具有最小功耗的環(huán)形光調(diào)制器9 (步驟S100)。這里，假設(shè)被指定為具有最小功耗的環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光調(diào)制器9是第X個環(huán)形光調(diào)制器9。這里，應(yīng)當(dāng)注意，雖然利用功耗來指定具有最小功耗的環(huán)形光調(diào)制器9，但是本控制方法并不限于此，而是可以利用電流量來指定具有最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器9。
[0112]然后，控制器3再次以如上所述的方式針對第X個環(huán)形光調(diào)制器9—即被指定為具有最小功耗的環(huán)形光調(diào)制器的環(huán)形光調(diào)制器——執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第二諧振波長調(diào)節(jié)控制)。
[0113]特別地，控制器3將與第X個環(huán)形光調(diào)制器9連接的諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)(第一開關(guān))16切換為接通狀態(tài)，并且將與其余的環(huán)形光調(diào)制器9連接的諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)(第一開關(guān))16切換為關(guān)斷狀態(tài)(步驟SI 10)。
[0114]然后，控制器3執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第二諧振波長調(diào)節(jié)控制)以將第X個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長(步驟S120)。特別地，當(dāng)通過光檢測器18檢測到的光輸出被監(jiān)測時，控制器3控制加熱器驅(qū)動電路17 (其可以包括加熱器電源)，并且調(diào)節(jié)待被提供給第X個環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量，從而執(zhí)行控制以將第X個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長。在本實(shí)施例中，由于在第一光波導(dǎo)4的光源I側(cè)的相對側(cè)處的直通端口被用作輸出端口并且第二光波導(dǎo)5的光檢測器18側(cè)被用作下降端口，待被提供給第X個環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量被調(diào)節(jié)使得在調(diào)制電信號沒有被提供給第X個環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的狀態(tài)下通過與下降端口耦合的光檢測器18檢測到的光輸出變得最大。
[0115]這里，應(yīng)當(dāng)注意，雖然作為針對第X個環(huán)形光調(diào)制器9的第二諧振波長調(diào)節(jié)控制、對待被提供給第X個環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使得當(dāng)通過光檢測器18檢測到的光輸出被再次監(jiān)測時通過光檢測器18檢測到的光輸出變得最大，但是控制方法并不限于此。例如，由于如上所述針對第X個環(huán)形光調(diào)制器9獲取了用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的電流量，可以利用該電流量將電流提供給第X個環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8，以針對第X個環(huán)形光調(diào)制器9執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制。
[0116]這樣，從功耗角度來看，關(guān)于多個環(huán)形光調(diào)制器9中的哪一個被最優(yōu)地使用，可以通過將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長與激光的波長進(jìn)行匹配、同時通過光檢測器18監(jiān)測光輸出并且將用于所有的環(huán)形光調(diào)制器9的波長匹配所需的功耗(波長控制功率)彼此進(jìn)行比較來指定最優(yōu)環(huán)形光調(diào)制器9。
[0117]應(yīng)當(dāng)注意，雖然在本實(shí)施例中控制器3針對光調(diào)制單元2中設(shè)置的多個環(huán)形光調(diào)制器9分別執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)以將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長，并且從多個環(huán)形光調(diào)制器9中指定其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長所需的電流量為最小值的環(huán)形光調(diào)制器9，環(huán)形光調(diào)制器的規(guī)格并不限于此。例如，可以針對在光調(diào)制單元2中設(shè)置的多個環(huán)形光調(diào)制器9中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器來執(zhí)行用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長的諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)，使得從多個環(huán)形光調(diào)制器9中指定其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長所需的電流量為最小值的環(huán)形光調(diào)制器9。
[0118]例如，針對多個環(huán)形光調(diào)制器9中之一執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)，以將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長。因此，針對一個環(huán)形光調(diào)制器9，獲取了用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的電流量(電流值)。然后，基于所獲取的電流量，針對一個環(huán)形光調(diào)制器9獲取了用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入激光的波長所需的功耗。然后，可以利用所獲取的功耗從多個環(huán)形光調(diào)制器9中指定其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長所需的電流量為最小值的環(huán)形光調(diào)制器9。在該情況下，環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長之間的相互間隔是預(yù)先已知的，并且用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長偏移FSR所需的功耗是預(yù)先獲取的。因此，在裝置設(shè)計(jì)階段掌握用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長偏移FSR所需的功耗，或者實(shí)際上特定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長被連續(xù)地偏移直到其兩次穿過在偏移期間出現(xiàn)的峰為止，從而預(yù)先獲取用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長偏移FSR所需的功耗。然后，基于針對一個環(huán)形光調(diào)制器9所獲取的功耗從多個環(huán)形光調(diào)制器9中估計(jì)其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長的輸入光的波長所需的電流量為最小值的環(huán)形光調(diào)制器9。
[0119]因此，利用根據(jù)本實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法，具有可以將用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗抑制得較低的優(yōu)點(diǎn)。
[0120][第二實(shí)施例]
[0121]首先，參照圖12至圖14B來描述根據(jù)第二實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法。
[0122]在用于調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長的方法中，根據(jù)本實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法不同于以上描述的第一實(shí)施例的情況。特別地，根據(jù)本實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法與以上所述的第一實(shí)施例的情況的不同之處在于:在第一實(shí)施例中通過使用加熱器加熱來調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長，而在本實(shí)施例中通過載流子注入來調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長。
[0123]因此，在以上描述的第一實(shí)施例中將用于加熱環(huán)形光波導(dǎo)6的加熱器電極8X設(shè)置為諧振波長調(diào)節(jié)電極8，而在本實(shí)施例中，如圖12至圖14B中描繪的那樣的，將載流子注入電極8Y被設(shè)置為諧振波長調(diào)節(jié)電極8，該載流子注入電極被提供電流以用于調(diào)節(jié)環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長，并且將載流子注入到環(huán)形光波導(dǎo)6中。
[0124]另外，通過向載流子注入電極8Y提供電流，可以將載流子注入到在環(huán)形光波導(dǎo)6的內(nèi)部形成的不同導(dǎo)電類型的結(jié)部分12PN，從而改變結(jié)部分的折射率，并且作為結(jié)果，環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長可以被調(diào)節(jié)。這里，如果電流被提供給載流子注入電極8Y，則載流子被注入到在環(huán)形光波導(dǎo)6的內(nèi)部形成的ρη結(jié)部分12PN，并且結(jié)部分的折射率根據(jù)載流子等離子體效應(yīng)而變化以將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長向短波長側(cè)偏移。應(yīng)當(dāng)注意，載流子注入是通過在正向方向上偏置ρη結(jié)部分12ΡΝ來執(zhí)行的。
[0125]由于由如上所述的這樣的載流子注入引起的折射率變化與由加熱器引起的折射率變化相比在功率效率方面較優(yōu)越，可以預(yù)期用于對輸入光的波長與環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長進(jìn)行匹配所需的功率被進(jìn)一步降低的效果。另一方面，由于出現(xiàn)由載流子注入引起的光損耗的增加，所以輸入光從中遭受的損耗增大。另外，由于環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制區(qū)域的一部分由于載流子注入被用作諧振波長調(diào)節(jié)區(qū)域，所以調(diào)制區(qū)域減小并且調(diào)制效率下降。因此，與以上所述的第一實(shí)施例相比，針對等同的調(diào)制信號幅度，動態(tài)消光比(dynamicextinct1n rat1)減小。
[0126]由于根據(jù)如上所述的第一實(shí)施例的這樣的配置和根據(jù)如上所述的第二實(shí)施例的這樣的配置中的哪一個配置更優(yōu)選是依賴于激光源I的性能、系統(tǒng)的所需功耗、傳輸系統(tǒng)的光鏈路的損耗、接收系統(tǒng)的配置和特性等，所以期望的是檢查使用環(huán)境、所需性能等并且選擇比較有利的方法。
[0127]在該情況下，如圖14A和圖14B中所描繪的那樣，與上述第一實(shí)施例的情況相比，配置調(diào)制電極7的ρ側(cè)電極7B和η側(cè)電極7Α可以被配置得較短，并且配置載流子注入電極8Υ的ρ側(cè)電極SB和η側(cè)電極8Α可以被設(shè)置成處于與電極7Α和7Β相鄰的關(guān)系。特別地，調(diào)制區(qū)域的在上述第一實(shí)施例中設(shè)置有調(diào)制電極7的部分可以被用作其中設(shè)置有載流子注入電極8Υ的諧振波長調(diào)節(jié)區(qū)域(諧振波長控制區(qū)域)。應(yīng)當(dāng)注意，圖14Β是沿著圖14Α中的線Β-Β’截取的截面圖，并且沿著圖14Α的線Α-Α’截取的截面圖表示在圖3Β中不設(shè)置加熱器電極8Χ的結(jié)構(gòu)。
[0128]這里，沿著肋條區(qū)域12Χ在每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的η型摻雜區(qū)域12Ν的高摻雜區(qū)域12ΝΗ上、也就是在平板區(qū)域12Υ的外側(cè)區(qū)域中的一個區(qū)域中設(shè)置有配置調(diào)制電極7的η側(cè)電極7Α和配置載流子注入電極8Υ的η側(cè)電極8Α。另外，沿著肋條區(qū)域12Χ在每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的ρ型摻雜區(qū)域12Ρ的高摻雜區(qū)域12ΡΗ上、也就是在平板區(qū)域12Υ的外側(cè)區(qū)域中的另一個區(qū)域中設(shè)置有配置調(diào)制電極7的ρ側(cè)電極7Β和配置載流子注入電極8Υ的ρ側(cè)電極SB。特別地，沿著肋條部分12Υ在跨每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的肋條區(qū)域12Χ的兩側(cè)(外側(cè)和內(nèi)側(cè))設(shè)置有配置調(diào)制電極7的η側(cè)電極7Α和ρ側(cè)電極7Β與配置載流子注入電極8Υ的η側(cè)電極8Α和ρ側(cè)電極SB。這里，配置調(diào)制電極7的ρ側(cè)電極7Β和配置載流子注入電極8Υ的ρ側(cè)電極SB被部分地設(shè)置在配置每個環(huán)形波導(dǎo)芯層12C的環(huán)形肋條區(qū)域12Χ的內(nèi)側(cè)處，并且配置調(diào)制電極7的η側(cè)電極7Α和配置載流子注入電極8Υ的η側(cè)電極8Α被部分地設(shè)置在環(huán)形肋條區(qū)域12Χ的外側(cè)處。
[0129]作為每個環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的載流子注入電極8Υ可以通過諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16被連接至載流子注入電路21。應(yīng)當(dāng)注意，載流子注入電路21可以被配置成包括載流子注入電源或者可以被配置成與獨(dú)立設(shè)置的載流子注入電源連接?？梢酝ㄟ^接通諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16中之一并且關(guān)斷其余的諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16來選擇一個環(huán)形光調(diào)制器9。另外，可以借助于通過載流子注入電路21向所選擇的環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)電極8提供電流來執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制，以將所選擇的環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長。
[0130]此外，控制器3可以被配置成使得其針對諧振波長調(diào)節(jié)開關(guān)16或載流子注入電路21 (其可以包括載流子注入電源)執(zhí)行控制以執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制，并且針對調(diào)制驅(qū)動開關(guān)19或驅(qū)動器電路20 (其可以包括調(diào)制信號源)執(zhí)行控制以執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。另外，同樣如以上所述的第一實(shí)施例的那樣，控制器3可以被配置成使得其執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)以將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為具有一個波長并從光源I輸入的光的波長，以從多個環(huán)形光調(diào)制器9中指定其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的所述一個波長所需的電流量為最小值的環(huán)形光調(diào)制器9。另外，控制器3可以被配置成使得其執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第二諧振波長調(diào)節(jié)控制)以將所指定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的一個波長，以利用所指定環(huán)形光調(diào)制器9來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
[0131]應(yīng)當(dāng)注意，其它部件的配置、制造方法等類似于以上描述的第一實(shí)施例的配置、制造方法等。
[0132]因此，類似于以上描述的第一實(shí)施例中的情況，利用根據(jù)本實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法，具有可以將用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗抑制得較低的優(yōu)點(diǎn)。
[0133][第三實(shí)施例]
[0134]首先，參照圖15、圖16A至圖16C來描述根據(jù)第三實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法。
[0135]根據(jù)本實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備和光發(fā)射器的不同之處在于:具有彼此不同的多個波長的光被調(diào)制，并且經(jīng)調(diào)制的光信號被復(fù)用并輸出。因此，如圖15所描繪的，根據(jù)本實(shí)施例的光發(fā)射器是包括多個(這里為四個)上述第一實(shí)施例的光發(fā)射器30的波分復(fù)用(WDM)光發(fā)射器31。另外，根據(jù)本實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備是包括多個(這里為四個)上述第一實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備的波分復(fù)用光調(diào)制設(shè)備。此外，根據(jù)本實(shí)施例的用于光調(diào)制器的控制方法類似于以上描述的第一實(shí)施例。
[0136]在根據(jù)本實(shí)施例的WDM發(fā)射器31中設(shè)置的本實(shí)施例的上述光發(fā)射器30、即多個光發(fā)射器30包括多個光源I (這里為激光源)，多個光源I輸出具有彼此不同的波長(這里，λ I至λ 4)的光。另外，多個光發(fā)射器30中包括的光調(diào)制單元2被逐個耦合至多個光源I。另外，在多個光發(fā)射器30中各自包括的光調(diào)制單元2中，基于輸入光的波長、即基于從每個光發(fā)射器30中設(shè)置的光源I輸出的光的波長來確定在光調(diào)制單元2中設(shè)置的環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6的往返長度(或環(huán)半徑)。另外，控制器3針對多個光調(diào)制單元2中的每個光調(diào)制單元執(zhí)行諧振波長調(diào)節(jié)控制(第一諧振波長調(diào)節(jié)控制)以將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為從光源I輸入的一個輸入光波長，從而從多個環(huán)形光調(diào)制器9中指定其用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長所需的電流量為最小值的環(huán)形光調(diào)制器9。然后，控制器3執(zhí)行將所指定環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長的諧振波長調(diào)節(jié)控制(第二諧振波長調(diào)節(jié)控制)，以利用所指定環(huán)形光調(diào)制器9來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。因此，從多個光源I中的每個光源輸出的光被相應(yīng)光調(diào)制單元2利用所指定環(huán)形光調(diào)制器9來調(diào)制。
[0137]多個光發(fā)射器30(光調(diào)制設(shè)備)、即在光發(fā)射器30中設(shè)置的光調(diào)制單元2被耦合至光復(fù)用器(光復(fù)用單元)32，并且一個輸出光波導(dǎo)33被耦合至光復(fù)用器32。因此，從多個光發(fā)射器30(光調(diào)制設(shè)備)輸出的具有彼此不同波長的信號光(調(diào)制光)通過光復(fù)用器32被復(fù)用，并且從輸出光波導(dǎo)33被輸出作為WDM信號光。這里,光復(fù)用器32被I禹合至在多個發(fā)射器30中設(shè)置的第一光波導(dǎo)4的激光源I側(cè)的相對側(cè)。這里，作為光復(fù)用器32，可以使用例如環(huán)形諧振器、陣列波導(dǎo)型光柵、或延遲馬赫-澤德干涉儀的組合。
[0138]應(yīng)當(dāng)注意，其他部件的配置、制造方法等類似于以上描述的第一實(shí)施例的配置、制造方法等。
[0139]因此，類似于以上描述的第一實(shí)施例，利用根據(jù)本實(shí)施例的光調(diào)制設(shè)備、光發(fā)射器及用于光調(diào)制器的控制方法，具有可以將用于將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長所需的功耗抑制得較低的優(yōu)點(diǎn)。
[0140]特別地，在根據(jù)本實(shí)施例的WDM光發(fā)射器31中，還具有可以使用來自多個環(huán)形光調(diào)制器9中的所指定環(huán)形光調(diào)制器9以低功耗穩(wěn)定且確定地調(diào)制具有一個波長的輸入光的優(yōu)點(diǎn)。特別地，還具有例如即使輸入光的波長(即，從激光源I輸入的激光的波長)被偏移也可以使用來自多個環(huán)形光調(diào)制器9中的所指定環(huán)形光調(diào)制器9以低功耗穩(wěn)定且確定地執(zhí)行調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)。
[0141]另一方面，如下構(gòu)思是可行的:配置WDM光發(fā)射器使得例如預(yù)先通過復(fù)用具有多個彼此不同的波長的輸入光(連續(xù)光；激光)所獲得的連續(xù)波(CW)-WDM輸入光被輸入至WDM總線波導(dǎo)，其中，多個環(huán)形光調(diào)制器級聯(lián)耦合，并且具有CW-WDM輸入光中包括的波長的輸入光分別通過環(huán)形光調(diào)制器被調(diào)制并且被輸出作為WDM信號光，如圖16A所示。另外，如下構(gòu)思是可行的:在如剛剛描述的這樣的WDM光發(fā)射器中，如圖16B中的箭頭標(biāo)記示出的那樣，將多個環(huán)形光調(diào)制器中的每個環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為具有最接近波長的輸入光的波長，從而降低用于調(diào)節(jié)所需的功耗。然而，雖然如果具有彼此不同的多個波長、即輸入光的波長的激光的譜和多個環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長的譜、即多個環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長具有如圖16B中所描繪的這樣的理想關(guān)系則沒有問題，但是如果輸入光的波長例如如圖16C中所描繪的那樣發(fā)生偏移，則在如圖16C中的箭頭標(biāo)記所指示的那樣多個環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長被調(diào)節(jié)為輸入光的波長的情況下，用于調(diào)制具有特定波長的輸入光(被圖16C中的參考標(biāo)記X所示的圓圈包圍)的環(huán)形光調(diào)制器可能不再存在，或者具有一個波長的輸入光可以通過兩個環(huán)形光調(diào)制器來調(diào)制。在該情況下，難以穩(wěn)定且確定地執(zhí)行調(diào)制。
[0142]應(yīng)當(dāng)注意，雖然在上述實(shí)施例中應(yīng)用了設(shè)置有上述第一實(shí)施例的多個光發(fā)射器30的配置，但是配置并不限于此，而是例如還可以采用包括有上述第二實(shí)施例的多個光發(fā)射器的另外的配置。
[0143][其他]
[0144]應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不限于以上所述的實(shí)施例的配置和修改，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行改變和修改。
[0145]例如，雖然上述第一實(shí)施例中的光檢測器18被耦合至光調(diào)制單元2的下降端口，即被耦合至第二光波導(dǎo)5，但是本發(fā)明并不限于此。例如，光檢測器18可以被耦合至光調(diào)制單元2的直通端口，即被耦合至第一光波導(dǎo)4的光源I側(cè)的相對側(cè)，如圖17中所描繪的那樣。此外，在該情況下，獲得了與上述第一實(shí)施例的效果類似的效果。在該情況下，當(dāng)執(zhí)行將環(huán)形光調(diào)制器9的諧振波長調(diào)節(jié)為輸入光的波長的諧振波長調(diào)節(jié)控制時，由于通過環(huán)形光調(diào)制器9的光被輸入至光檢測器18，所以被提供給每個環(huán)形光調(diào)制器9中設(shè)置的諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量被調(diào)節(jié)使得通過光檢測器18檢測到的光輸出變得最小。應(yīng)當(dāng)注意，例如，在環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V被設(shè)置為OV和-Von并且當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為OV時諧振條件被滿足、即當(dāng)施加電壓V為OV時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致的情況下，從作為光調(diào)制單元2的輸出端口的下降端口輸出與輸入的調(diào)制電信號相關(guān)的非反相信號。另外，例如，在當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V被設(shè)置為OV和-Von并且當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為-Von時諧振條件被滿足、即當(dāng)施加電壓V為-Von時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致的情況下，或者在當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V被設(shè)置為OV和+Von并且當(dāng)環(huán)形光調(diào)制器9的調(diào)制電極7的施加電壓V為OV時諧振條件被滿足、即當(dāng)施加電壓V為OV時環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長與輸入光的波長一致的情況下，可以從作為光調(diào)制單元2的輸出端口的下降端口輸出通過將輸入的調(diào)制電信號反相所獲得的反相信號。類似于上述第一實(shí)施例中的情況，可以在接收系統(tǒng)中通過信號處理將信號反相，以獲得非反相信號，或者在被提供給諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量被調(diào)節(jié)之后，被提供給諧振波長調(diào)節(jié)電極8的電流量被補(bǔ)償。另外，雖然剛剛上面提到的配置作為上述第一實(shí)施例的變形來描述，但是還可以將變形應(yīng)用于上述的第二實(shí)施例或第三實(shí)施例。
[0146]另外，雖然在上述實(shí)施例中使用硅作為配置光調(diào)制單元2中設(shè)置的光波導(dǎo)的波導(dǎo)芯層的材料并使用Si02作為用于包覆層的材料，但是材料不限于這些。例如，還可以使用不同的半導(dǎo)體材料如硅鍺、InP、GaAs、材料的混合物等，即相對于通信波長帶的信號光透明的不同半導(dǎo)體材料，并且在該情況下，也實(shí)現(xiàn)了與上述實(shí)施例的效果類似的效果。
[0147]另外，雖然在上述實(shí)施例中硅基底(Si基底)被用于基底10，但是用于基底10的材料并不限于此。例如，不同的材料如石英、GaAs、InP等可以被用于基底，并且在該情況下，也實(shí)現(xiàn)了與上述實(shí)施例的效果類似的效果。
[0148]另外，雖然在上述實(shí)施例中環(huán)形光調(diào)制器9具有水平ρη結(jié)構(gòu)使得在反向偏壓時的載流子密度變化被利用，但是環(huán)形光調(diào)制器9并不限于此。例如，可以使用水平pin結(jié)構(gòu)使得在正向偏壓時的載流子密度變化被利用，并且在該情況下，也獲得了與上述實(shí)施例的效果類似的效果。
[0149]另外，雖然上述實(shí)施例中的環(huán)形光調(diào)制器9的環(huán)形光波導(dǎo)6被配置成具有圓環(huán)形狀，但是環(huán)形光波導(dǎo)6并不限于此。例如，可以應(yīng)用跑道型的環(huán)形光波導(dǎo)，其中第一光波導(dǎo)與第二光波導(dǎo)(輸入和輸出波導(dǎo))之間的耦合部分被形成為直線形，并且在該情況下，也實(shí)現(xiàn)了與上述實(shí)施例的效果類似的效果。
[0150]另外，雖然在上述實(shí)施例中應(yīng)用肋條波導(dǎo)結(jié)構(gòu)作為波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，但是波導(dǎo)結(jié)構(gòu)并不限于此。例如，波導(dǎo)的一部分或整體可以由不具有平板區(qū)域的溝道型光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)配置而成，并且在該情況下，也實(shí)現(xiàn)了與上述實(shí)施例的效果類似的效果。
[0151]另外，雖然上述實(shí)施例中的光檢測器18由具有InGaAs吸收層或Ge吸收層的pin型光檢測器配置而成，但是本發(fā)明并不限于此。例如，吸收層可以被配置成用于吸收信號波長的層，并且不僅可以使用剛剛描述的材料，而且可以使用諸如InGaAsP等不同材料，同樣在該情況下，也實(shí)現(xiàn)了與上述實(shí)施例的效果類似的效果。另外，還可以應(yīng)用與pin型結(jié)構(gòu)不同的結(jié)構(gòu)作為光檢測器18的結(jié)構(gòu)，并且還可以應(yīng)用諸如雪崩光電二極管(APD)型結(jié)構(gòu)或金屬-絕緣體-金屬(MM)型結(jié)構(gòu)等不同結(jié)構(gòu)，并且在該情況下，也實(shí)現(xiàn)了與上述實(shí)施例的效果類似的效果。
[0152]另外，雖然上面描述了采取將DFB激光器用作激光源I的情況作為示例的實(shí)施例，但是激光源并不限于此。例如，可以使用分布式布拉格反射器(DBR)激光器或外部諧振腔型激光器，并且在該情況下，也實(shí)現(xiàn)了與上述實(shí)施例的效果類似的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種光調(diào)制設(shè)備，包括: 光調(diào)制單元，所述光調(diào)制單元包括多個環(huán)形光調(diào)制器，所述多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)、第二光波導(dǎo)、在所述第一光波導(dǎo)與所述第二光波導(dǎo)之間光稱合的環(huán)形光波導(dǎo)、設(shè)置在所述環(huán)形光波導(dǎo)上并且被提供調(diào)制電信號的調(diào)制電極、以及設(shè)置在所述環(huán)形光波導(dǎo)上的用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極，所述多個環(huán)形光調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合，所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述環(huán)形光波導(dǎo)具有彼此不同的往返長度；和 控制器，針對所述多個環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，所述控制器執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長；執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從所述多個環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將所述環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為所述一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，以向所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為所述一個輸入光波長；以及通過向所指定環(huán)形光調(diào)制器的所述調(diào)制電極提供調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制設(shè)備，其中，所述諧振波長調(diào)節(jié)電極為加熱器電極，所述加熱器電極被提供電流以加熱所述環(huán)形光波導(dǎo)，來調(diào)節(jié)所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制設(shè)備，其中，所述諧振波長調(diào)節(jié)電極為載流子注入電極，所述載流子注入電極被提供電流以將載流子注入到所述環(huán)形光波導(dǎo)中，以調(diào)節(jié)所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光調(diào)制設(shè)備，其中，在沒有向所述調(diào)制電極提供所述調(diào)制電信號并且沒有向所述諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流的狀態(tài)下，所述多個環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長之間的相互間隔基本上彼此相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光調(diào)制設(shè)備，還包括: 第一開關(guān)，所述第一開關(guān)被逐個連接至所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述諧振波長調(diào)節(jié)電極；以及 第二開關(guān)，所述第二開關(guān)被逐個連接至所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述調(diào)制電極；其中 所述控制器執(zhí)行用于切換所述第一開關(guān)的控制以選擇待被執(zhí)行所述第一諧振波長調(diào)節(jié)控制和所述第二諧振波長調(diào)節(jié)控制的環(huán)形光調(diào)制器，并且執(zhí)行用于切換所述第二開關(guān)的控制以選擇待被執(zhí)行所述調(diào)制驅(qū)動控制的環(huán)形光調(diào)制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光調(diào)制設(shè)備，還包括與所述第一光波導(dǎo)或所述第二光波導(dǎo)耦合的光檢測器；其中 所述控制器基于通過所述光檢測器檢測到的信息來執(zhí)行所述第一諧振波長調(diào)節(jié)控制。
7.一種光發(fā)射器，包括: 光源，所述光源輸出具有一個波長的光； 光調(diào)制單元，所述光調(diào)制單元被耦合至所述光源并且包括多個環(huán)形光調(diào)制器，所述多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)、第二光波導(dǎo)、在所述第一光波導(dǎo)與所述第二光波導(dǎo)之間光耦合的環(huán)形光波導(dǎo)、設(shè)置在所述環(huán)形光波導(dǎo)上并且被提供調(diào)制電信號的調(diào)制電極、以及設(shè)置在所述環(huán)形光波導(dǎo)上的用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極，所述多個環(huán)形光調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合，所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述環(huán)形光波導(dǎo)具有彼此不同的往返長度；以及 控制器，針對所述多個環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，所述控制器執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為從所述光源輸入的一個輸入光波長；執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從所述多個環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將所述環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為所述一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，以向所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為所述一個輸入光波長；以及通過向所指定環(huán)形光調(diào)制器的所述調(diào)制電極提供調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
8.一種光發(fā)射器，包括: 多個光源，所述多個光源輸出具有彼此不同的波長的光； 多個光調(diào)制單元，所述多個光調(diào)制單元被逐個耦合至所述多個光源并且各自包括多個環(huán)形光調(diào)制器，所述多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)、第二光波導(dǎo)、在所述第一光波導(dǎo)與所述第二光波導(dǎo)之間光耦合的環(huán)形光波導(dǎo)、設(shè)置在所述環(huán)形光波導(dǎo)上并且被提供調(diào)制電信號的調(diào)制電極、以及設(shè)置在所述環(huán)形光波導(dǎo)上的用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極，所述多個環(huán)形調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合，所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述環(huán)形光波導(dǎo)具有彼此不同的往返長度； 光復(fù)用器，所述光復(fù)用器被耦合至所述多個光調(diào)制單元；以及 控制器，針對所述多個光調(diào)制單元中的每個光調(diào)制單元的所述多個環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，所述控制器執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為從所述光源中之一輸入的一個輸入光波長；執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從所述多個環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將所述環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為所述一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，以向所指定環(huán)形光調(diào)制器的所述諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為所述一個輸入光波長；以及通過向所指定環(huán)形光調(diào)制器的所述調(diào)制電極提供調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光發(fā)射器，其中，所述諧振波長調(diào)節(jié)電極為加熱器電極，所述加熱器電極被提供電流以調(diào)節(jié)所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長，來加熱所述環(huán)形光波導(dǎo)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光發(fā)射器，其中，所述諧振波長調(diào)節(jié)電極為載流子注入電極，所述載流子注入電極被提供電流以調(diào)節(jié)所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長，來將載流子注入到所述環(huán)形光波導(dǎo)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光發(fā)射器，其中，在沒有向所述調(diào)制電極提供所述調(diào)制電信號并且沒有向所述諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流的狀態(tài)下，所述多個環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長之間的相互間隔基本上彼此相等。
12.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光發(fā)射器，還包括: 第一開關(guān)，所述第一開關(guān)被逐個連接至所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述諧振波長調(diào)節(jié)電極；以及 第二開關(guān)，所述第二開關(guān)被逐個連接至所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述調(diào)制電極；其中 所述控制器執(zhí)行用于切換所述第一開關(guān)的控制以選擇待被執(zhí)行所述第一諧振波長調(diào)節(jié)控制和所述第二諧振波長調(diào)節(jié)的環(huán)形光調(diào)制器，并且執(zhí)行用于切換所述第二開關(guān)的控制以選擇待被執(zhí)行所述調(diào)制驅(qū)動控制的環(huán)形光調(diào)制器。
13.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的光發(fā)射器,還包括與所述第一光波導(dǎo)或所述第二光波導(dǎo)耦合的光檢測器；其中 所述控制器基于通過所述光檢測器檢測到的信息來執(zhí)行所述第一諧振波長調(diào)節(jié)控制。
14.一種用于光調(diào)制器的控制方法，包括: 針對光調(diào)制單元中包括的多個環(huán)形光調(diào)制器中的至少一個環(huán)形光調(diào)制器，執(zhí)行第一諧振波長調(diào)節(jié)控制以將所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為一個輸入光波長，所述光調(diào)制單元包括多個環(huán)形光調(diào)制器，所述多個環(huán)形光調(diào)制器各自包括第一光波導(dǎo)、第二光波導(dǎo)、在所述第一光波導(dǎo)與所述第二光波導(dǎo)之間光耦合的環(huán)形光波導(dǎo)、設(shè)置在所述環(huán)形光波導(dǎo)上并且被提供調(diào)制電信號的調(diào)制電極、以及在所述環(huán)形光波導(dǎo)上設(shè)置的用于調(diào)節(jié)諧振波長的諧振波長調(diào)節(jié)電極，所述多個環(huán)形光調(diào)制器彼此級聯(lián)耦合，所述多個環(huán)形光調(diào)制器具有彼此不同的往返長度； 執(zhí)行第二諧振波長調(diào)節(jié)控制以從所述多個環(huán)形光調(diào)制器中指定表現(xiàn)出將所述環(huán)形光波導(dǎo)的諧振波長調(diào)節(jié)為所述一個輸入光波長所需的最小電流量的環(huán)形光調(diào)制器，以向所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流，從而將所指定環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長調(diào)節(jié)為所述一個輸入光波長；以及 通過向所指定環(huán)形光調(diào)制器的所述調(diào)制電極提供調(diào)制電信號來執(zhí)行調(diào)制驅(qū)動控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于光調(diào)制器的控制方法，其中，所述諧振波長調(diào)節(jié)電極為加熱器電極，所述加熱器電極被提供電流以調(diào)節(jié)所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長，來加熱所述環(huán)形光波導(dǎo)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于光調(diào)制器的控制方法，其中，所述諧振波長調(diào)節(jié)電極為載流子注入電極，所述載流子注入電極被提供電流以調(diào)節(jié)所述環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長，來將載流子注入到所述環(huán)形光波導(dǎo)中。
17.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的用于光調(diào)制器的控制方法，其中，在沒有向所述調(diào)制電極提供所述調(diào)制電信號并且沒有向所述諧振波長調(diào)節(jié)電極提供電流的狀態(tài)下，所述多個環(huán)形光調(diào)制器的諧振波長之間的相互間隔基本上彼此相等。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的用于光調(diào)制器的控制方法，還包括: 執(zhí)行用于切換與所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述諧振波長調(diào)節(jié)電極逐個連接的第一開關(guān)的控制，以選擇待被執(zhí)行所述第一諧振波長調(diào)節(jié)控制和所述第二諧振波長調(diào)節(jié)控制的環(huán)形光調(diào)制器；以及 執(zhí)行用于切換與所述多個環(huán)形光調(diào)制器的所述調(diào)制電極逐個連接的第二開關(guān)的控制，以選擇待被執(zhí)行所述調(diào)制驅(qū)動控制的環(huán)形光調(diào)制器。
19.根據(jù)權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的用于光調(diào)制器的控制方法，還包括:基于通過與所述第一光波導(dǎo)或所述第二光波導(dǎo)耦合的光檢測器檢測到的信息來執(zhí)行所述第一諧振波長調(diào)節(jié)控制。
【文檔編號】G02F1/01GK104297947SQ201410339030
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】早川明憲 申請人:富士通株式會社