特許 6266311 光共振装置、光送信機及び光共振器の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6266311

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】光共振装置、光送信機及び光共振器の制御方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/015 20060101AFI20180115BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/015 502

【請求項の数】10

【全頁数】49

(21)【出願番号】特願2013-232373(P2013-232373)

(22)【出願日】2013年11月8日

(65)【公開番号】特開2015-94781(P2015-94781A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2016年7月27日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２５年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「超低消費電力型光エレクトロニクス実装システム技術開発」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】513065077

【氏名又は名称】技術研究組合光電子融合基盤技術研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(74)【代理人】

【識別番号】100112678

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 雅久

(72)【発明者】

【氏名】早川 明憲

【審査官】 林 祥恵

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１０８６１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−３２３３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８１４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３７２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００５７８６６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／００−１／１２５

Ｇ０２Ｂ ６／１２−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１光導波路と、第２光導波路と、前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、前記リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、前記複数のリング光共振器が縦列接続されており、前記複数のリング光共振器の前記リング光導波路が互いに異なる周回長を有し、前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部と、
前記複数のリング光共振器に複数の異なる波長の入力光が入射された状態で、前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、前記複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする光共振装置。

【請求項2】

前記複数のリング光共振器は、前記リング光導波路の前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、
前記制御部は、前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御において、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を長波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることを特徴とする、請求項１に記載の光共振装置。

【請求項3】

前記共振波長調整用電極は、前記リング光共振器の共振波長を調整するために電流が供給され、前記リング光導波路を加熱するヒータ電極であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の光共振装置。

【請求項4】

前記複数のリング光共振器は、前記リング光導波路の前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっており、
前記制御部は、前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御において、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を短波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることを特徴とする、請求項１に記載の光共振装置。

【請求項5】

前記共振波長調整用電極は、前記リング光共振器の共振波長を調整するために電流が供給され、前記リング光導波路にキャリアを注入するキャリア注入電極であることを特徴とする、請求項１又は４に記載の光共振装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なった前記リング光共振器の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、前記インターチャンネルが発生していると判定することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光共振装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記共振波長調整制御において前記リング光共振器の共振波長を前記入力光波長に合わせたときに前記リング光共振器の順番と前記入力光波長の順番とが合っていない場合に、又は、前記共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なった前記リング光共振器の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、前記インターチャンネルが発生していると判定することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光共振装置。

【請求項8】

前記複数のリング光共振器のそれぞれの前記第１光導波路又は前記第２光導波路に接続された光検出器を備え、
前記制御部は、前記光検出器によって検出された情報に基づいて前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御を行なうことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光共振装置。

【請求項9】

互いに異なる波長の光を出力する光源と、
前記光源に接続された光合波部と、
前記光合波部に接続され、第１光導波路と、第２光導波路と、前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、前記リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、前記複数のリング光共振器が縦列接続されており、前記複数のリング光共振器の前記リング光導波路が互いに異なる周回長を有し、前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部と、
前記複数のリング光共振器に複数の異なる波長の入力光が入射された状態で、前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、前記複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする光送信機。

【請求項10】

第１光導波路と、第２光導波路と、前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、前記リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、前記複数のリング光共振器が縦列接続されており、前記複数のリング光共振器の前記リング光導波路が互いに異なる周回長を有し、前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部に備えられる前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、制御部が、前記複数のリング光共振器に複数の異なる波長の入力光が入射された状態で、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、
前記制御部が、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、前記複数のリング光共振器に複数の異なる波長の入力光が入射された状態で、前記複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なうことを特徴とする光共振器の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光共振装置、光送信機及び光共振器の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、安価で大規模集積が可能なシリコン電子回路製造技術を利用したシリコン基板上の光機能素子が注目を集めている。
また、高性能サーバやスーパーコンピュータ等では、要求される演算能力の増大に対し、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のマルチコア化等により高性能化が図られている。一方、チップ間、ボード間の通信においては、高速化する演算能力に対して、電気信号での通信は物理的な距離の問題から限界を迎えつつある。

【0003】

低損失かつ小型なシリコン細線導波路をベースとした大規模なシリコン基板上の光通信素子、所謂シリコンフォトニクスは、このような高速化する情報処理機器の通信容量不足の問題を解決する技術として期待されている。
シリコンフォトニクスは、シリコンベースの光導波路、発光素子、受光素子、光変調器、光分岐器、光分波器等の光機能素子からなる。

【0004】

例えば、シリコンフォトニクスにおける光変調器としては、例えば数１０μｍ^２〜１００μｍ^２程度の超小型、低容量なリング光変調器が、消費電力、高速応答性の面から有望であると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−０６６２５３号公報

【特許文献2】特開２００５−０５５８８２号公報

【特許文献3】米国特許出願公開第２０１０／０３２９６８５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、リング光共振器を用いた光変調器であって、シリコン導波路コア層を用いたリング光変調器は、動作波長帯域が非常に狭いため、入力光の波長に対してリング光変調器の共振波長を作製時に合わせこむことが非常に困難である。
例えば、リング光変調器の共振波長は、これを構成するリング光導波路の光学的な円周長（周回長）によって決定される。しかしながら、光導波路のシリコン導波路コア層の厚さのウェハ間偏差やロット間偏差等によって等価屈折率にばらつきが生じてしまうため、結果として、リング光変調器の共振波長は、ウェハ間やロット間で最低でも約±１０ｎｍ程度のズレが生じてしまう。

【0007】

このようなリング光変調器の共振波長のズレに対しては、ヒータによる加熱又はキャリア注入などによって、リング光変調器の共振波長を調整することが考えられる。
しかしながら、ヒータによる加熱によってリング光変調器の共振波長を調整する場合、リング光変調器の共振波長を長波側にしかシフトさせることができない。一方、キャリア注入によってリング光変調器の共振波長を調整する場合、リング光変調器の共振波長を短波側にしかシフトさせることができない。

【0008】

このため、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な波長調整量は、最大で、リング光変調器のフリースペクトルレンジ（ＦＳＲ：Free Spectral Range）分となる。
ここで、このＦＳＲを小さくするには、リング光変調器を構成するリング光導波路の半径を大きくする必要がある。一方、リング光変調器の小型、高速、低消費電力という利点を得るためには、リング光変調器を構成するリング光導波路の半径を小さくするのが望ましい。

【0009】

そして、リング光変調器の小型・高速・低消費電力といった利点が得られるように、リング光変調器を構成するリング光導波路の半径を小さくすると、ＦＳＲが大きくなってしまい、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な波長調整量が大きくなってしまう。
このように、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な波長調整量が大きいと、ヒータによる加熱及びキャリア注入のいずれの場合も、共振波長の調整に用いる電極に供給する電流量、即ち、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な電流量が大きくなってしまう。このため、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な波長調整量が大きいと、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な消費電力が大きくなってしまう。

【0010】

この場合、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光変調器に入力し、複数のリング光変調器の共振波長を、それぞれ、最も近い波長の入力光の波長に合わせることで、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な電流量（消費電力）を低減することも考えられる。
しかしながら、複数の異なる波長の入力光のスペクトル、即ち、入力光のそれぞれの波長と、複数のリング光変調器の共振波長のスペクトル、即ち、複数のリング光変調器のそれぞれの共振波長とは、理想的な関係になるとは限らない。つまり、理想的には、複数の異なる波長の入力光のそれぞれの間に複数のリング光変調器の共振波長が一つずつ入れば良いが、このような理想的な関係になるとは限らない。このため、一の波長の入力光とこれに隣接する他の波長の入力光との間に２つのリング光変調器の共振波長が入ってしまう場合、即ち、インターチャンネルという現象が発生してしまう場合がある。この場合、最も光入力側に設けられたリング光変調器から順番に、リング光変調器の共振波長を長波長側又は短波長側へ調整して入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なうと、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器の共振波長調整制御に必要な電流量、即ち、必要な消費電力が他のリング光変調器よりも大きくなってしまう。

【0011】

なお、ここでは、シリコン導波路コア層を用いたリング光変調器の課題として説明しているが、例えばシリコンゲルマニウム、ＩｎＰ、ＧａＡｓ及びこれらの混晶などの他の半導体材料を導波路コア層に用いたリング光変調器においても同様の課題がある。また、ここでは、リング光変調器の課題として説明しているが、例えば光分波装置などを含む光共振装置に備えられるリング光共振器においても同様の課題がある。

【0012】

そこで、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光共振器に入力して、必要な電流量を低減する場合に、最後に共振波長調整制御を行なったリング光共振器の共振波長調整制御に必要な電流量が他のリング光共振器よりも大きくなってしまうのを抑制したい。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本光共振装置は、第１光導波路と、第２光導波路と、第１光導波路と第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、複数のリング光共振器が縦列接続されており、複数のリング光共振器のリング光導波路が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部と、複数のリング光共振器に複数の異なる波長の入力光が入射された状態で、複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう制御部とを備えることを要件とする。

【0014】

本光送信機は、互いに異なる波長の光を出力する光源と、光源に接続された光合波部と、光合波部に接続され、第１光導波路と、第２光導波路と、第１光導波路と第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、複数のリング光共振器が縦列接続されており、複数のリング光共振器のリング光導波路が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部と、複数のリング光共振器に複数の異なる波長の入力光が入射された状態で、複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう制御部とを備えることを要件とする。

【0015】

本光共振器の制御方法は、第１光導波路と、第２光導波路と、第１光導波路と第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、複数のリング光共振器が縦列接続されており、複数のリング光共振器のリング光導波路が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部に備えられる複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、制御部が、複数のリング光共振器に複数の異なる波長の入力光が入射された状態で、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、制御部が、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光共振器に複数の異なる波長の入力光が入射された状態で、複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なうことを要件とする。

【発明の効果】

【0016】

したがって、本光共振装置、光送信機及び光共振器の制御方法によれば、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光共振器に入力して、必要な電流量を低減する場合に、最後に共振波長調整制御を行なったリング光共振器の共振波長調整制御に必要な電流量が他のリング光共振器よりも大きくなってしまうのを抑制することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）及び光送信機の構成を示す模式図である。

【図2】第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）に備えられる光共振部（光変調部）の構成を説明するための模式図である。

【図3】（Ａ）、（Ｂ）は、第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）及び光送信機に備えられる光共振部（光変調部）の構成を説明するための模式図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ′線に沿う断面図である。

【図4】ヒータを有しない１つのリング光変調器の構成を示す模式図である。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）は、ヒータを有しない１つのリング光変調器の動作を説明するための模式図である。

【図6】ヒータを有しない１つのリング光変調器の透過スペクトル（入力ポートからスルーポートへの透過率）を示す図であって、その動作を説明するための図である。

【図7】（Ａ）〜（Ｃ）は、ヒータを有しない１つのリング光変調器による光強度変調について説明するための図である。

【図8】ヒータを有する１つのリング光変調器の構成を示す模式図である。

【図9】ヒータを有する１つのリング光変調器の透過スペクトル（入力ポートからスルーポートへの透過率）を示す図であって、その共振波長の調整について説明するための図である。

【図10】（Ａ）〜（Ｃ）は、ＷＤＭ光送信機の構成及び課題を説明するための図である。

【図11】（Ａ）〜（Ｄ）は、２つのリング光共振器（リング光変調器）に２つの異なる波長の入力光を入力する場合の共振波長調整制御（共振スペクトル調整）について説明するための図であって、（Ａ）はその構成図を示しており、（Ｂ）は（Ａ）のＡ点でのスペクトルを示しており、（Ｃ）は（Ａ）のＢ点でのスペクトルを示しており、（Ｄ）は入力光波長とリング光共振器の共振波長との関係を示しており、共振波長調整制御を行なう前の状態を説明するためのものである。

【図12】（Ａ）〜（Ｄ）は、２つのリング光共振器（リング光変調器）に２つの異なる波長の入力光を入力する場合の共振波長調整制御（共振スペクトル調整）について説明するための図であって、（Ａ）はその構成図を示しており、（Ｂ）は（Ａ）のＡ点でのスペクトルを示しており、（Ｃ）は（Ａ）のＢ点でのスペクトルを示しており、（Ｄ）は入力光波長とリング光共振器の共振波長との関係を示しており、光入力側から１番目に設けられたリング光共振器に対して共振波長調整制御を行なった後の状態を説明するためのものである。

【図13】（Ａ）〜（Ｄ）は、２つのリング光共振器（リング光変調器）に２つの異なる波長の入力光を入力する場合の共振波長調整制御（共振スペクトル調整）について説明するための図であって、（Ａ）はその構成図を示しており、（Ｂ）は（Ａ）のＡ点でのスペクトルを示しており、（Ｃ）は（Ａ）のＢ点でのスペクトルを示しており、（Ｄ）は入力光波長とリング光共振器の共振波長との関係を示しており、光入力側から１番目及び２番目に設けられたリング光共振器に対して共振波長調整制御を行なった後の状態を説明するためのものである。

【図14】第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）における共振波長調整制御について、６つのリング光共振器（リング光変調器）に６つの異なる波長の入力光を入力する場合の共振波長調整制御（共振スペクトル調整）を例に挙げて説明するための図であって、インターチャンネルが発生していない場合を示している。

【図15】（Ａ）〜（Ｎ）は、第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）における共振波長調整制御の手順について、６つのリング光共振器（リング光変調器）に６つの異なる波長の入力光を入力する場合の共振波長調整制御（共振スペクトル調整）の手順を例に挙げて説明するための図であって、インターチャンネルが発生していない場合を示している。

【図16】第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）における共振波長調整制御について、６つのリング光共振器（リング光変調器）に６つの異なる波長の入力光を入力する場合の共振波長調整制御（共振スペクトル調整）を例に挙げて説明するための図であって、インターチャンネルが発生している場合を示している。

【図17】（Ａ）〜（Ｎ）は、第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）における共振波長調整制御の手順について、６つのリング光共振器（リング光変調器）に６つの異なる波長の入力光を入力する場合の共振波長調整制御（共振スペクトル調整）の手順を例に挙げて説明するための図であって、インターチャンネルが発生している場合を示している。

【図18】第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）における再共振波長調整制御について、６つのリング光共振器（リング光変調器）に６つの異なる波長の入力光を入力する場合の再共振波長調整制御（再共振スペクトル調整）を例に挙げて説明するための図である。

【図19】（Ａ）〜（Ｎ）は、第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）における再共振波長調整制御の手順について、６つのリング光共振器（リング光変調器）に６つの異なる波長の入力光を入力する場合の再共振波長調整制御（再共振スペクトル調整）の手順を例に挙げて説明するための図である。

【図20】第１実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）及び光送信機における制御（光共振器の制御方法；光変調器の制御方法）について説明するためのフローチャートである。

【図21】第２実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）及び光送信機における制御（光共振器の制御方法；光変調器の制御方法）について説明するためのフローチャートである。

【図22】第２実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）における共振波長調整制御について、６つのリング光共振器（リング光変調器）に６つの異なる波長の入力光を入力する場合の共振波長調整制御（共振スペクトル調整）を例に挙げて説明するための図であって、インターチャンネルの発生を、リング光共振器と入力光波長との対応関係から判定できない場合について説明するための図である。

【図23】第３実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）及び光送信機の構成を示す模式図である。

【図24】（Ａ）、（Ｂ）は、第３実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）及び光送信機に備えられる光共振部（光変調部）の構成を説明するための模式図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ′線に沿う断面図である。

【図25】第３実施形態にかかる光共振装置（光変調装置）に備えられる光共振部（光変調部）の構成を説明するための模式図である。

【図26】第４実施形態にかかる光共振装置（光分波装置）の構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる光共振装置、光送信機及び光共振器の制御方法について説明する。
［第１実施形態］
まず、第１実施形態にかかる光共振装置、光送信機及び光共振器の制御方法について、図１〜図２０を参照しながら説明する。

【0019】

本実施形態では、光共振装置として光変調装置を、光共振装置を含む光送信機として光変調装置を含む光送信機を、光共振器の制御方法として光変調器の制御方法を例に挙げて説明する。
本実施形態にかかる光送信機は、図１に示すように、光源１と、光合波部２２と、光変調部（光共振部）２と、制御部３とを備える。このうち、光変調部２と制御部３とによって、本実施形態にかかる光変調装置（光共振装置）が構成される。なお、本実施形態では、光源１及び光合波部２２を含む光送信機として構成する場合を例に挙げて説明するが、光源１及び光合波部２２を含まない光変調装置として構成することもでき、この場合には、光変調装置に、別に設けられた光源及び光合波部を接続すれば良い。

【0020】

ここで、光源１は、互いに異なる波長の光を出力する光源である。ここでは、この光源１は、例えば分布帰還型（Distributed Feedback：ＤＦＢ）レーザや分布ブラッグ反射型（Distributed Bragg Reflector：ＤＢＲ）レーザなどのレーザ光源を複数備え、各レーザ光源が互いに異なる波長のレーザ光を出力するレーザアレイ光源である。なお、レーザアレイ光源１に含まれる各レーザを、それぞれ、ＬＤ（１）、ＬＤ（２）、ＬＤ（３）、・・・、ＬＤ（Ｎ）とし、各レーザが出力するレーザ光の波長を、それぞれ、λ１、λ２、λ３、・・・、λＮとし、これらの波長間隔をΔλとする。

【0021】

光合波部２２は、光源１に接続されており、光源１から出力された異なる波長の光を合波する。ここでは、レーザアレイ光源１から出力された異なる波長λ１〜λＮのレーザ光を合波する光合波器（Multiplexer：Ｍｕｘ）である。この光合波器２２としては、例えば遅延マッハツェンダ干渉計（Delayed Mach-Zehnder Interferometer：ＤＭＺＩ）やアレイ導波路回折格子（Arrayed Waveguide Grating：ＡＷＧ）等が用いられる。

【0022】

光変調部２は、光合波部２２に接続されており、光合波部２２から出力された、複数の異なる波長の光が合波された入力光が入力される。ここでは、レーザアレイ光源１から出力された異なる波長λ１〜λＮのレーザ光（連続光）を合波し、波長分割多重化したＣＷ（Continuous Wave）−ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexer）入力光が入力される。なお、ＷＤＭ入力光をＷＤＭ信号光ともいう。

【0023】

ここでは、光変調部２は、図１に示すように、第１光導波路４と、第２光導波路５と、第１光導波路４と第２光導波路５との間に光学的に接続されたリング光導波路６と、リング光導波路６に設けられ、変調電気信号（変調信号）が供給される変調電極７と、リング光導波路６に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極８とを備えるリング光変調器（リング光共振器）９を複数備える。ここで、リング光変調器９の数は、複数の異なる波長の入力光の数、即ち、ＷＤＭ入力光の波長数に応じた数とする。つまり、複数の異なる波長の入力光の数、即ち、ＷＤＭ入力光の波長数がＮである場合、Ｎ個のリング光変調器を設ける。この場合、複数のリング光変調器９を、それぞれ、Ｒｉｎｇ（１）、Ｒｉｎｇ（２）、Ｒｉｎｇ（３）、・・・、Ｒｉｎｇ（Ｎ）とする。そして、各リング光変調器９の変調電極７には、それぞれ、変調信号源２０が接続されている。また、各リング光変調器９の共振波長調整用電極８には、それぞれ、図示しないヒータ電源が接続されている。

【0024】

また、これらの複数のリング光変調器９は第１光導波路４に対して光学的に縦列接続されている。また、複数のリング光変調器９のリング光導波路６は、互いに異なる周回長（円周長）を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっている（即ち、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している）。つまり、複数のリング光変調器９のそれぞれを構成する第１光導波路４同士が互いに接続されて一本の第１光導波路となり、これらの第１光導波路４に沿って、互いに異なる周回長を有する複数のリング光導波路６が、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなるように、直列に設けられ、それぞれのリング光導波路６に変調電極７及び共振波長調整用電極８が設けられている。このように、各リング光変調器９のリング光導波路６は、周回長が光入力側ほど小さく、光出力側ほど大きくなっている。ここでは、各リング光変調器９のリング光導波路６は、円形のリング形状であるため、互いに異なるリング半径を有し、リング半径が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっている。つまり、各リング光変調器９のリング光導波路６は、リング半径が光入力側ほど小さく、光出力側ほど大きくなっている。なお、光入力側は、第１光導波路４（バス光導波路）の光入力側でもあり、光出力側は、第１光導波路４（バス光導波路）の光出力側でもある。

【0025】

このように各リング光変調器９のリング光導波路６が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっている場合、各リング光変調器９の共振波長は互いに異なるものとなり、共振波長が光入力側から光出力側へ向けて順に長波長になる。つまり、変調電極７に変調電気信号が供給されておらず、かつ、共振波長調整用電極８に電流を供給していない状態で、各リング光変調器９の共振波長は互いに異なるものとなり、共振波長が光入力側から光出力側へ向けて順に長波長になる。なお、共振の次数は同じである。ここでは、各リング光変調器９のリング光導波路６の周回長（リング半径）は、複数のリング光変調器９の共振波長間隔がレーザアレイ光源１から出力される複数の異なる波長の入力光の波長間隔と同程度になるように、互いに異なるように設定されている。そして、最も光入力側の位置に、最も周回長が小さい（最もリング半径が小さい）リング光導波路６を有するリング光変調器９を配置し、光出力側へ向けて順番に、周回長が大きい（リング半径が大きい）リング光導波路６を有するリング光変調器９を配置している。例えば、１５５０ｎｍ帯で、光導波路の等価屈折率を約３．３９２とすると、図２に示すように、光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）のリング半径をＲ（ここでは約８．０μｍ）とし、２番目〜Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）のリング半径を、それぞれ、Ｒ＋ΔＲ（ここでは約８．０１６５μｍ）、Ｒ＋２ΔＲ（ここでは約８．０３３０μｍ）、・・・、Ｒ＋（Ｎ−１）ΔＲというように、ΔＲ（ここでは約０．０１６５μｍ）ずつ大きくすると、各リング光変調器９のある次数での共振波長は、それぞれ、約３．２ｎｍずつ長波長側にシフトする。なお、リング光変調器９のある次数での共振波長の絶対値を精度良く作製することは難しいが、近接したリング光変調器間の相対的な共振波長差は、その共振波長間隔の偏差σ_ｒｉｎｇ＝約０．１ｎｍ〜約０．５ｎｍ程度の精度で作製することが可能である。また、後述するように、各リング光変調器９は小型のヒータ機構を有しており、各リング光変調器９の共振波長を個別に調整することができる。

【0026】

なお、カスケード状に縦列接続された複数のリング光変調器９を、リング光変調器群ともいう。また、第１光導波路４の光源１側を入力ポートといい、光源１の反対側をスルーポートといい、第２光導波路５の光検出器２１側をドロップポートという。また、第１光導波路４をバス光導波路ともいう。また、第２光導波路５をドロップポート用光導波路又はモニタ用光導波路ともいう。

【0027】

本実施形態では、光変調部２は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、基板１０上に、下部クラッド層１１、コア層１２、上部クラッド層１３を積層した構造を備える光変調素子（光半導体素子；光素子）１４として構成されている。そして、この光変調素子１４が形成されている基板１０上にレーザアレイ光源１が集積されている。なお、これを光集積素子ともいう。ここでは、レーザアレイ光源１は、例えばフリップチップボンディングでの結合やウェハ貼り合せ技術を利用したエバネッセント結合などを用いて第１光導波路４と光結合されている。

【0028】

具体的には、光変調部２は、シリコン基板１０上に形成されたシリコン光変調素子１４として構成されている。
この光変調部２としてのシリコン光変調素子１４は、シリコン基板１０上に、ＳｉＯ_２下部クラッド層１１、シリコンコア層１２、ＳｉＯ_２上部クラッド層１３によって構成されるシリコン光導波路１５を備える。例えば、基板１０やコア層１２を構成するシリコンは結晶シリコンである。

【0029】

そして、シリコンコア層１２を直線状又はリング状にパターニングすることによって、第１光導波路４、第２光導波路５及び各リング光導波路６のそれぞれの導波路コア層として、直線状導波路コア層１２Ａ、直線状導波路コア層１２Ｂ及び各リング状導波路コア層１２Ｃが、互いに光学的に接続されるように形成されている。なお、第１光導波路４は、直線状のシリコン導波路コア層１２Ａを含む第１シリコン光導波路ともいう。また、第２光導波路５は、直線状のシリコン導波路コア層１２Ｂを含む第２シリコン光導波路ともいう。また、リング光導波路６は、リング状のシリコン導波路コア層１２Ｃを含むシリコンリング光導波路ともいう。

【0030】

ここでは、各リング光導波路６を構成するリング状導波路コア層１２Ｃ（リング状シリコンコア層）は、リブ部１２Ｘとスラブ部１２Ｙとを有するリブ導波路構造（リブ導波路形状）となっている。
そして、各リング状導波路コア層１２Ｃの幅方向の一方の側（図３（Ｂ）中、右側）がｎ型にドーピングされたｎ型ドーピング領域１２Ｎとなっており、他方の側（図３（Ｂ）中、左側）がｐ型にドーピングされたｐ型ドーピング領域１２Ｐとなっており、幅方向中央位置又はその近傍でｎ型ドーピング領域１２Ｎとｐ型ドーピング領域１２Ｐとが接合されてｐｎ接合部１２ＰＮが形成されている。これを横方向ｐｎ構造ともいう。なお、このような構成のリング状導波路コア層１２Ｃを用いる場合、逆バイアス時のキャリア密度変化を利用したリング光変調器となる。

【0031】

ここでは、各リング状導波路コア層１２Ｃのｎ型ドーピング領域１２Ｎのうち、リブ部１２Ｘ及びその近傍の領域は、ｎ型不純物が低濃度にドーピングされた低濃度ドーピング領域１２ＮＬとなっており、残りの領域、即ち、スラブ部１２Ｙの一方の外側領域は、この低濃度ドーピング領域１２ＮＬよりもｎ型不純物が高濃度にドーピングされた高濃度ドーピング領域１２ＮＨとなっている。また、各リング状導波路コア層１２Ｃのｐ型ドーピング領域１２Ｐのうち、リブ部１２Ｘ及びその近傍の領域は、ｐ型不純物が低濃度にドーピングされた低濃度ドーピング領域１２ＰＬとなっており、残りの領域、即ち、スラブ部１２Ｙの他方の外側領域は、この低濃度ドーピング領域１２ＰＬよりもｐ型不純物が高濃度にドーピングされた高濃度ドーピング領域１２ＰＨとなっている。

【0032】

そして、各リング状導波路コア層１２Ｃのｎ型ドーピング領域１２Ｎの高濃度ドーピング領域１２ＮＨ上、即ち、スラブ部１２Ｙの一方の外側領域上に、リブ部１２Ｘに沿って、変調電極７を構成するｎ側電極７Ａが設けられている。また、各リング状導波路コア層１２Ｃのｐ型ドーピング領域１２Ｐの高濃度ドーピング領域１２ＰＨ上、即ち、スラブ部１２Ｙの他方の外側領域上に、リブ部１２Ｘに沿って、変調電極７を構成するｐ側電極７Ｂが設けられている。つまり、各リング状導波路コア層１２Ｃのリブ部１２Ｘを挟んで両側（外側及び内側）に、リブ部１２Ｘに沿って、変調電極７を構成するｎ側電極７Ａ及びｐ側電極７Ｂが設けられている。ここでは、各リング状導波路コア層１２Ｃを構成するリング状のリブ部１２Ｘの内側にその全周にわたってリング状にｐ側電極７Ｂが設けられており、リング状のリブ部１２Ｘの外側に部分的にｎ側電極７Ａが設けられている。

【0033】

このように各リング光導波路６を構成するリング状導波路コア層１２Ｃに設けられた変調電極７に、変調電気信号を印加することで、入力された波長の光（レーザ光；入力光；連続光）の強度変調、即ち、リング光変調器９による強度変調を行なうことができるようになっている。このため、変調電極７を強度変調用電極ともいう。
また、各リング状導波路コア層１２Ｃの上方に、共振波長調整用電極８としてのヒータ電極８Ｘが設けられている。つまり、各リング状導波路コア層１２Ｃのリブ部１２Ｘの上方の上部クラッド層１３上に、リブ部１２Ｘに沿って、即ち、リング状のリブ部１２Ｘのほぼ全周にわたって、リング光導波路６、即ち、リング状導波路コア層１２Ｃを加熱するヒータ電極８Ｘが設けられている。このヒータ電極８Ｘは、抵抗体（例えば金属）からなり、電流が供給されると発熱する。このため、ヒータ電極８Ｘに電流を供給することで、リング光導波路６、即ち、リング状導波路コア層１２Ｃを加熱し、その屈折率を変化させることができ、これにより、リング光変調器９の共振波長を調整することができる。ここでは、ヒータ電極８Ｘに電流を供給すると、リング光導波路６、即ち、リング状導波路コア層１２Ｃが加熱され、その屈折率が変化し、リング光変調器９の共振波長が長波長側へシフトするようになっている。なお、ヒータ電極８Ｘを、マイクロヒータ又は小型のヒータ機構ともいう。

【0034】

ここでは、図１、図２に示すように、複数（ここではＮ個）のリング光変調器９のリング光導波路６を構成するリング状導波路コア層１２Ｃは、互いに異なる周回長（円周長）を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、それぞれが第１光導波路４を構成する直線状導波路コア層１２Ａと第２光導波路５を構成する直線状導波路コア層１２Ｂとの間にこれらに光学的に接続されるように、第１光導波路４を構成する直線状導波路コア層１２Ａに沿って直列に並べて配置される。

【0035】

本実施形態では、各リング光変調器９において、第１光導波路４に対してリング光導波路６を挟んで対向する側に設けられた第２光導波路５に、それぞれ、光検出器（Photo Detector：ＰＤ）２１が接続されている。つまり、第２光導波路５に入力された光の出力（パワー；光強度；光強度情報）を検出する光検出器２１が、第２光導波路５に接続されている。ここでは、光検出器２１の数は、複数の異なる波長の入力光の数、即ち、ＷＤＭ入力光の波長数に応じた数とする。つまり、複数の異なる波長の入力光の数、即ち、ＷＤＭ入力光の波長数がＮである場合、Ｎ個の光検出器を設ける。なお、各リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）、Ｒｉｎｇ（２）、Ｒｉｎｇ（３）、・・・、Ｒｉｎｇ（Ｎ）に接続された各ＰＤを、それぞれ、ＰＤ（１）、ＰＤ（２）、ＰＤ（３）、・・・、ＰＤ（Ｎ）とする。そして、後述するように、制御部３は、各光検出器２１によって検出された情報に基づいて各リング光変調器９に対する共振波長調整制御を行なうようになっている。つまり、各リング光変調器９には、それぞれ、ＰＤ２１が接続されており、ＰＤ２１によって、入力光（レーザ光）に対して各リング光変調器９がどのような透過特性を持っているかを検出することができる。このため、ＰＤ２１を制御部３に電気的に接続し、ＰＤ２１によって検出された情報（モニタ情報）を制御部３へ送ることで、制御部３は、それに基づいて各リング光変調器９に対する共振波長調整制御を行なうことができる。ここで、ＰＤ２１には、例えばＩｎＧａＡｓ吸収層やＧｅ吸収層のｐｉｎ型のＰＤを用いれば良い。この場合、各ＰＤ２１に光が入力されるとその強度に応じた光電流が発生することになる。そして、シリコン光変調素子１４が形成されているシリコン基板１０上にＰＤ２１を集積すれば良い。この場合、光変調部２はＰＤ２１を備えることになる。なお、ＰＤ２１はシリコン光変調素子１４が形成されているシリコン基板１０上に集積しなくても良く、光変調部２（ここでは第２光導波路５）に接続されていれば良い。なお、光検出器２１を受光器ともいう。

【0036】

制御部３は、共振波長調整制御及び変調駆動制御を行なうものである。本実施形態では、制御部３は、共振波長調整制御を行なうためにヒータ電源（又はこれを含むヒータ駆動回路）に対する制御を行なうとともに、変調駆動制御を行なうために変調信号源２０（又はこれを含むドライバ回路）に対する制御を行なうようになっている。このほか、制御部３は、レーザアレイ光源１に対する制御も行なうようになっている。ここでは、制御部３は、例えば、ヒータ電源（又はこれを含むヒータ駆動回路）のＯＮ，ＯＦＦを切り替える制御及び投入電力の制御、レーザアレイ光源１に含まれる各レーザのＯＮ，ＯＦＦを切り替える制御などを行ない、さらに、光検出器２１からの光強度情報（ＰＤ２１から出力される光電流）を管理するようになっている。この制御部３は、例えばＣＰＵ、メモリ、記憶装置等を備えるコンピュータ（コントローラ；制御回路）である。なお、各ＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）に入力された光強度に応じて出力され、制御部３に入力されるモニタ値を、Ｐ_ｍｏｎ（１）〜Ｐ_ｍｏｎ（Ｎ）とする。

【0037】

ここでは、制御部３は、複数のリング光変調器９のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）から順番に、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長を調整して（ここでは長波長側へ調整して）複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なう。そして、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光変調器９のうち光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を調整して（ここでは長波長側へ調整して）２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長を調整して（ここでは長波長側へ調整して）１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光変調器９のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）から順番に、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長を調整して（ここでは長波長側へ調整して）複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なうようになっている。

【0038】

本実施形態では、制御部３は、共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、インターチャンネルが発生していると判定するようになっている。
ここでは、制御部３は、レーザアレイ光源１を駆動させ、光変調部２の第１光導波路４に複数の異なる波長のレーザ光を合波したＷＤＭ入力光を入力し、各ＰＤ２１の値をモニタしながら、最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）から順番に、ヒータ電源（又はこれを含むヒータ駆動回路）に対する制御を行なって、各リング光変調器９の共振波長を長波長側へ調整して各レーザ光の波長に合わせる共振波長調整制御を行なう。そして、制御部３は、上述の共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電流量を取得する。ここでは、さらに、この電流量に基づいて消費電力を取得する。また、制御部３は、この消費電力（電流量）がある消費電力（ある電流量）よりも小さいか否かを判定し、ある消費電力（ある電流量）以上であると判定した場合に、インターチャンネルが発生していると判定する。そして、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を長波長側へ調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長を長波長側へ調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）から順番に、各リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長を長波長側へ調整して各レーザ光の波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう。このような制御は、例えば光送信機３０の起動時（電源オン時）にその都度行なわれる。なお、ここでは、消費電力を用いて、インターチャンネルが発生しているか否かを判定するようにしているが、これに限られるものではなく、電流量を用いて、インターチャンネルが発生しているか否かを判定するようにしても良い。なお、各ＰＤ（１）〜ＰＤ（Ｎ）のモニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）〜Ｐ_ｍｏｎ（Ｎ）を最大化するのに要した制御電力（共振波長調整制御に要した消費電力；電力値）を、Ｐ_ｔｕｎｅ（１）〜Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）とする。

【0039】

さらに、制御部３は、各リング光変調器９の変調電極７に変調電気信号を供給するための変調駆動制御を行なうようになっている。つまり、制御部３は、上述の共振波長調整制御及び再共振波長調整制御を行なった後、変調信号源２０（又はこれを含むドライバ回路）に対する制御を行なって、各リング光変調器９の変調電極７に変調電気信号を供給するための変調駆動制御を行なうようになっている。この制御部３による変調駆動制御によって、変調信号源２０から各リング光変調器９の変調電極７に変調電気信号が供給されることになる。この変調駆動制御は、変調電極７に供給される変調電気信号に基づいて、リング光変調器９の透過スペクトルを高速で変化させることで、出力ポートから出力される光の強度を高速で変調するものである。

【0040】

なお、本実施形態では、共振波長調整用電極８としてのヒータ電極８Ｘ、ヒータ電源（又はこれを含むヒータ駆動回路）、制御部３の共振波長調整制御及び再共振波長調整制御を行なう機能は、リング光変調器９の共振波長を調整するための機構であるため、これらをまとめて共振波長調整機構、共振波長調整部、又は、共振波長制御回路ともいう。
ところで、上述のように、光変調部２を、複数のリング光変調器９を縦列接続し、これらのリング光導波路６が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっている構成にし、制御部３によって、上述の共振波長調整制御を行なった結果、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、上述の再共振波長調整制御を行なうようにしているのは、以下の理由による。

【0041】

まず、図４に示すようなヒータを有しない１つのリング光変調器のみを備える場合のリング光変調器の動作原理について、図４〜図７を参照しながら説明する。
図４に示すようなリング光変調器では、変調電極に変調電気信号が供給されていない状態で、入力ポートから入力された入力光の波長がリング光変調器（リング光共振器）の共振条件（共振波長）を満たす場合、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６に示すように、入力光はドロップポートへと伝搬し、入力光の波長が共振波長からずれた場合、入力光はスルーポートへと伝搬する。

【0042】

このリング光変調器の共振波長は、リング光変調器を構成するリング光導波路の光学的な円周長で決定されるため、例えば電気信号による電気光学効果によって屈折率を変化させ、この光学的な円周長を変化させることで、リング光変調器の共振波長を変化させることができる。これは、入力ポートから見たドロップポート及びスルーポートへの透過率が変化するということであり、結果として、ドロップポート及びスルーポートに現れる光強度が変化することになる。このため、リング光変調器の変調電極に変調電気信号を印加し、屈折率を変調することで、光強度変調動作が得られることになる。

【0043】

例えば、リング光変調器の変調電極への印加電圧Ｖが０Ｖのときに共振条件を満たす場合、即ち、印加電圧Ｖが０Ｖのときにリング光変調器の共振波長が入力光の波長に合う場合、図５（Ａ）に示すように、リング光変調器の変調電極に印加する電圧Ｖを０Ｖにすると、入力ポートから入力された入力光はドロップポートへと伝搬する。一方、図５（Ｂ）に示すように、リング光変調器の変調電極に印加する電圧Ｖを−Ｖｏｎにすると、リング光変調器の共振波長が入力光の波長からずれて、入力ポートから入力された入力光はスルーポートへと伝搬する。

【0044】

この場合、リング光変調器の透過特性、即ち、入力ポートから見たスルーポートへの透過率は、図６に示すようになり、リング光変調器の変調電極への印加電圧Ｖが０Ｖのときに最小になり、印加電圧Ｖが−Ｖｏｎのときに最大になる。なお、ここでは、印加電圧Ｖが−Ｖｏｎのときに透過率が最大になるようにしているが、これに限られるものではなく、例えば印加できる電圧振幅に制限がある場合などには、印加電圧Ｖが−Ｖｏｎのときに透過率が最大にならなくても良い。

【0045】

このため、例えば図７（Ａ）に示すような変調電気信号（入力電気信号）をリング光変調器の変調電極に入力すると、ドロップポートから出力される光のパワー（光強度）は、図７（Ｂ）に示すようになり、スルーポートから出力される光のパワーは、図７（Ｃ）に示すようになる。つまり、スルーポートには変調電気信号（ここでは変調電圧信号）とは反転した反転信号（光強度変調信号）が現れ、ドロップポートには変調電気信号と同じ正信号（光強度変調信号）が現れる。この場合、ドロップポートを出力ポートとして用いても良いし、スルーポートに現れる反転信号を信号処理することで、スルーポートを出力ポートとして用いても良い。

【0046】

なお、ここでは、リング光変調器の変調電極への印加電圧Ｖを０Ｖ、−Ｖｏｎとし、リング光変調器９の変調電極７への印加電圧Ｖが０Ｖのときに共振条件を満たす、即ち、印加電圧Ｖが０Ｖのときにリング光変調器の共振波長が入力光の波長に合うようにした場合を例に挙げて説明しているため、スルーポートに反転信号が現れ、ドロップポートに正信号が現れているが、これに限られるものではない。例えば、リング光変調器の変調電極への印加電圧Ｖを０Ｖ、−Ｖｏｎとし、リング光変調器９の変調電極７への印加電圧Ｖが−Ｖｏｎのときに共振条件を満たす、即ち、印加電圧Ｖが−Ｖｏｎのときにリング光変調器の共振波長が入力光の波長に合うようにした場合、又は、リング光変調器の変調電極への印加電圧Ｖを０Ｖ、＋Ｖｏｎとし、リング光変調器９の変調電極７への印加電圧Ｖが０Ｖのときに共振条件を満たす、即ち、印加電圧Ｖが０Ｖのときにリング光変調器の共振波長が入力光の波長に合うようにした場合、スルーポートに正信号が現れ、ドロップポートに反転信号が現れることになる。この場合、スルーポートを出力ポートとして用いても良いし、ドロップポートに現れる反転信号を信号処理することで、ドロップポートを出力ポートとして用いても良い。

【0047】

このように、入力光の波長、リング光変調器の共振波長、信号処理などによって、ドロップポート及びスルーポートのいずれか一方を出力ポートとして用いることができる。
このようなリング光変調器を、光導波路がシリコン導波路コア層を含むシリコン光導波路によって構成されたシリコンリング光変調器とすると、小型、高速、低消費電力といった利点が得られるが、一方で動作波長帯域が非常に狭く、入力光の波長に対してリング光変調器の共振波長を作製時に合わせこむことが非常に困難である。

【0048】

例えば、リング光変調器の共振波長は、これを構成するリング光導波路の光学的な円周長（周回長）によって決定されるが、光導波路のシリコン導波路コア層の厚さのウェハ間偏差やロット間偏差等によって等価屈折率にばらつきが生じてしまうため、結果として、リング光変調器の共振波長は、ウェハ間やロット間で最低でも約±１０ｎｍ程度のズレが生じてしまう。

【0049】

このようなリング光変調器の共振波長のズレに対しては、リング光変調器にヒータ（マイクロヒータ）を設けて熱制御によって屈折率を調整する方法、あるいは、キャリア注入によるキャリアプラズマ効果によって屈折率を調整する方法によって、リング光変調器の共振波長を調整することが考えられる。なお、ヒータを設けたリング光変調器を、ヒータ装荷型リング光変調器又はマイクロヒータ装荷型リング光変調器ともいう。

【0050】

しかしながら、ヒータによる熱制御によってリング光変調器の共振波長を調整する場合（図８参照）、リング光変調器の共振波長を長波側にしかシフトさせることができない。一方、キャリア注入によってリング光変調器の共振波長を調整する場合、リング光変調器の共振波長を短波側にしかシフトさせることができない。このため、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な波長調整量は、最大で、リング光変調器のＦＳＲ分となる（図９参照）。

【0051】

ここで、このＦＳＲを小さくするには、リング光変調器を構成するリング光導波路（リング状導波路コア層）の半径を大きくする必要がある。一方、リング光変調器の小型、高速、低消費電力という利点を得るためには、リング光変調器を構成するリング光導波路の半径を小さくするのが望ましい。
そして、リング光変調器の小型・高速・低消費電力といった利点が得られるように、リング光変調器を構成するリング光導波路（リング状導波路コア層）の半径を小さくすると、ＦＳＲが大きくなってしまい、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な波長調整量が大きくなってしまう。

【0052】

このように、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な波長調整量が大きいと、ヒータによる加熱及びキャリア注入のいずれの場合も、共振波長の調整に用いる電極に供給する電流量、即ち、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な電流量が大きくなってしまう。このため、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な波長調整量が大きいと、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な消費電力が大きくなってしまう。

【0053】

例えば、図８に示すようなマイクロヒータ装荷型リング光変調器では、リング光変調器の小型、高速、低消費電力といった利点が得られるように、リング光変調器の特性を重視して、リング光変調器を構成するリング光導波路（リング状導波路コア層）の半径（リング半径）を数μｍ程度、最大でも約１０μｍ程度に抑えることが望ましい。このため、リング半径を約１０μｍ程度にすると、ＦＳＲは約１１ｎｍ程度と大きくなってしまう。

【0054】

ここで、シリコン導波路コアの屈折率の温度依存性からリング光変調器の共振波長の温度依存性は約０．０７ｎｍ／Ｋであるため、約１０μｍのリング半径のリング光変調器においてＦＳＲ分の波長シフトを発生させるためには、ヒータによる加熱によってリング光変調器の温度を約１６０度上げることが必要になる。一般にシリコン導波路コアに形成したｐｎ接合は最大動作温度が約１５０度程度と言われており、それ以上の温度では漏れ電流が大きくなり正常な動作が期待できなくなる。また、信頼性の観点からもこのような高温でリング光変調器を動作させることは極めて望ましくない。また、リング光変調器の共振波長をＦＳＲ分シフトさせるのに要する消費電力は数１０ｍＷ程度と無視できない大きさである。

【0055】

この場合、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光変調器に入力し、複数のリング光変調器の共振波長を、それぞれ、最も近い波長の入力光の波長に合わせることで、入力光の波長にリング光変調器の共振波長を合わせるのに必要な消費電力を低減することも考えられる。しかしながら、複数の異なる波長の入力光のそれぞれの波長と、複数のリング光変調器のそれぞれの共振波長とは、理想的な関係になるとは限らない。このため、一の波長の入力光とこれに隣接する他の波長の入力光との間に２つのリング光変調器の共振波長が入ってしまう、インターチャンネルが発生してしまう場合がある。

【0056】

例えば、図１０（Ａ）に示すように、複数の異なる波長の入力光（連続光；レーザ光）を合波したＣＷ−ＷＤＭ入力光を、複数のリング光変調器が縦列に接続されたＷＤＭバス導波路に入力し、このＣＷ−ＷＤＭ入力光に含まれるそれぞれの波長の入力光をそれぞれ別個にそれぞれのリング光変調器で変調して、ＷＤＭ信号光として出力するようにＷＤＭ光送信機を構成することも考えられる。そして、このようなＷＤＭ光送信機において、図１０（Ｂ）中、矢印で示すように、複数のリング光変調器の共振波長を、それぞれ、最も近い波長の入力光の波長に合わせることで、これに必要な消費電力を低減することも考えられる。しかしながら、複数のリング光変調器の共振波長の間隔（チャンネル間隔）及びＷＤＭ入力光に含まれる複数のレーザ光の波長の間隔（チャンネル間隔）は必ずしも一定ではなく、ある程度の偏差を持ってばらついている。このため、複数の異なる波長のレーザ光のそれぞれの波長と、複数のリング光変調器のそれぞれの共振波長とが、例えば図１０（Ｂ）に示すような理想的な関係になっていれば良いが、これらの関係がずれて、例えば図１０（Ｃ）中、符号Ｘで示すように、一の波長の入力光とこれに隣接する他の波長の入力光との間に２つのリング光変調器の共振波長が入ってしまう、インターチャンネルが発生してしまう場合がある。

【0057】

このようなインターチャンネルは、複数の異なる波長の入力光の数（波長数）、これらの波長間隔及び偏差、複数のリング光変調器の共振波長間隔の偏差によって決まるある確率で発生する。
そして、インターチャンネルが発生してしまった場合、最も光入力側に設けられたリング光変調器から順番に、リング光変調器の共振波長を調整して入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なうと、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器の共振波長調整制御に必要な電流量、即ち、必要な消費電力が他のリング光変調器よりも大きくなってしまう。

【0058】

そこで、上述したように、図１、図２に示すように、光変調部２を、複数のリング光変調器９を縦列接続し、これらのリング光導波路６が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっている構成にし、制御部３によって、上述の共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、上述の再共振波長調整制御を行なうようにしている。これにより、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光変調器９に入力して、必要な電流量（消費電力）を低減する場合に、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器の共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光変調器９よりも大きくなってしまうのを抑制することができる。

【0059】

以下、より詳細に説明する。
まず、光変調部２を、複数のリング光変調器９を縦列接続し、これらのリング光導波路６が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっている構成にし、制御部３によって、最も光入力側に設けられたリング光変調器９から順番に、リング光変調器９の共振波長を調整して入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なう場合、最も短波長の共振波長を持つリング光変調器、１チャンネル分長波長の共振波長を持つリング光変調器、さらに１チャンネル分長波長の共振波長を持つリング光共振器という順番で、共振波長調整制御が行なわれることになる。この場合、あるリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせると、その入力光はリング光変調器９のドロップポート側に伝搬していくことになるため、それよりも光出力側に位置するリング光変調器９には伝搬しなくなる。

【0060】

これについて、説明を簡略化するために、２つの異なる共振波長を持つリング光変調器Ｒｉｎｇ１，Ｒｉｎｇ２に２つの異なる波長λ１，λ２の入力光を入力する場合を例に挙げて、図１１〜図１３を参照しながら説明する。
ここで、図１１はリング光変調器Ｒｉｎｇ１，Ｒｉｎｇ２の共振波長を調整する前の状態を示しており、図１２は光入力側に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長を調整した後の状態を示しており、図１３はリング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長を調整した後の状態を示している。図１１〜図１３において、（Ａ）は構成図、（Ｂ）は（Ａ）中、Ａ点で観測されるスペクトルイメージ、（Ｃ）は（Ａ）中、Ｂ点で観測されるスペクトルイメージ、（Ｄ）は２つの入力光波長λ１，λ２と２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１，Ｒｉｎｇ２の共振波長の関係を示している。

【0061】

まず、図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）に示すように、リング光変調器Ｒｉｎｇ１，Ｒｉｎｇ２の共振波長を調整する前の状態では、２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１，Ｒｉｎｇ２の共振波長と２つの入力光波長λ１，λ２がマッチしていないため、２つの入力光はＡ点、Ｂ点で観測され、スルーポートから出力される。
次に、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）に示すように、光入力側に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長を調整する。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ１のドロップポートに現れる光強度が最大になるようにリング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長を調整する。これにより、リング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長は波長λ１の入力光に合わせられることになる。この結果、波長λ１の入力光はリング光変調器Ｒｉｎｇ１のドロップポート側に伝搬していくことになる。これにより、リング光変調器Ｒｉｎｇ１よりも光出力側（即ち、スルーポート側）に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ２には波長λ１の入力光は伝搬しなくなる。このため、Ａ点で観測された波長λ１の入力光は、Ｂ点では観測されなくなる。そして、波長λ２の入力光のみがスルーポートから出力されることになる。

【0062】

さらに、図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）に示すように、リング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長を調整する。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ２のドロップポートに現れる光強度が最大になるようにリング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長を調整する。このようにリング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長を調整すると、上述のように、波長λ１の入力光は既にリング光変調器Ｒｉｎｇ１のドロップポート側へ伝搬しているため、リング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長は、波長λ１の入力光に相当する波長を通過し、波長λ２の入力光に合わせられることになる。この結果、波長λ２の入力光はリング光変調器Ｒｉｎｇ２のドロップポート側に伝搬していくことになる。これにより、波長λ１の入力光だけでなく、波長λ２の入力光もスルーポートから出力されなくなる。なお、Ａ点では波長λ１、λ２の入力光が観測され、Ｂ点では波長λ２の入力光が観測される。

【0063】

このように、光入力側に位置するリング光変調器９から順番に共振波長の調整を行なっていく場合、あるリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせると、その入力光はリング光変調器９のドロップポート側に伝搬していくことになるため、それよりも光出力側に位置するリング光変調器９には伝搬しなくなる。
ところで、上述のようにして共振波長調整制御を行なう場合、インターチャンネルが発生していないと、以下のようにして共振波長調整制御が行なわれることになる。

【0064】

ここでは、６つの異なる共振波長を持つリング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６に、レーザアレイ光源１に含まれる６つのレーザＬＤ１〜ＬＤ６から出力される６つの異なる波長λ１〜λ６の入力光を含むＷＤＭ入力光を入力する場合（ＷＤＭ入力光の波長数が６の場合）を例に挙げて、図１４、図１５を参照しながら説明する。
インターチャンネルが発生していない場合、６つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６の共振波長のスペクトルと、６つの異なる波長の入力光のスペクトルとは、例えば図１４に示すような関係になる。

【0065】

この場合、図１４、図１５（Ａ）〜図１５（Ｎ）に示すように、６つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ１から順番に、リング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なうことで、各リング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６の共振波長を、それぞれ、直近かつ長波長側の入力光波長に合わせることができる。

【0066】

つまり、図１５（Ａ）に示すように、６つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６が光入力側から順番に配置されており、インターチャンネルが発生していない場合、ＷＤＭ入力光のスペクトルとリング光変調器のスペクトルとの関係は、図１５（Ｂ）に示すようになる。これは共振波長調整前の状態を示している。
これに対し、まず、図１５（Ｃ）、図１５（Ｄ）に示すように、光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ１（Ｒ１）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ４から出力された波長λ４の入力光に合わせられることになる。次いで、図１５（Ｅ）、図１５（Ｆ）に示すように、光入力側から２番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ２（Ｒ２）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ５から出力された波長λ５の入力光に合わせられることになる。次いで、図１５（Ｇ）、図１５（Ｈ）に示すように、光入力側から３番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ３（Ｒ３）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ６から出力された波長λ６の入力光に合わせられることになる。次いで、図１５（Ｉ）、図１５（Ｊ）に示すように、光入力側から４番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ４（Ｒ４）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ１から出力された波長λ１の入力光に合わせられることになる。次いで、図１５（Ｋ）、図１５（Ｌ）に示すように、光入力側から５番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ５（Ｒ５）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ２から出力された波長λ２の入力光に合わせられることになる。最後に、図１５（Ｍ）、図１５（Ｎ）に示すように、光入力側から６番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ６（Ｒ６）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ３から出力された波長λ３の入力光に合わせられることになる。

【0067】

これにより、各リング光共振器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６の共振波長調整制御に要する消費電力はＰ_ＦＳＲ／Ｎ（ここでは波長数Ｎ＝６）以下とすることができる。このように、インターチャンネルが発生していない場合には、各リング光共振器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６の共振波長調整制御に要する消費電力を十分小さくすることができる。このため、再共振波長調整制御を行なわなくても良い。

【0068】

このように、インターチャンネルが発生していない場合、リング光変調器９の共振波長をＦＳＲ分シフトさせるのに要する消費電力をＰ_ＦＳＲ、複数の異なる波長の入力光の数をＮ（ＷＤＭ入力光の波長数がＮ）とすると、各リング光変調器９の共振波長調整制御に要する消費電力の期待値はＰ_ＦＳＲ／２Ｎとなり、各リング光変調器９の共振波長調整制御に要する消費電力を大幅に削減することができる。例えばＰ_ＦＳＲが約３０ｍＷ、Ｎが１６の場合、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長調整制御に要する消費電力の期待値は約０．９４ｍＷとなる。

【0069】

なお、このようにインターチャンネルが発生していない場合、最も光入力側に設けられたリング光変調器９から順番に共振波長調整制御を行なうと、最も短波長の共振波長をある入力光波長に合わせ、それ以降、１チャンネル分長波長側の共振波長を１チャンネル分ずれた入力光波長に順番に合わせていくことになる。
これに対し、インターチャンネルが発生していると、以下のようにして共振波長調整制御が行なわれることになる。

【0070】

ここでは、図１６に示すように、レーザＬＤ１から出力される波長λ１の入力光とこれに隣接するレーザＬＤ２から出力される波長λ２の入力光との間に２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ４，Ｒｉｎｇ５の共振波長が入ってしまい、インターチャンネルが発生している場合を例に挙げて説明する。
このようなインターチャンネルが発生している場合、上述のインターチャンネルが発生していない場合と同様に、図１７（Ａ）〜図１７（Ｎ）に示すように、６つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ１から順番に、リング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なっても、各リング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６の共振波長を、それぞれ、直近かつ長波長側の入力光波長に合わせることができない。

【0071】

つまり、図１７（Ａ）に示すように、６つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６が光入力側から順番に配置されており、インターチャンネルが発生している場合、ＷＤＭ入力光のスペクトルとリング光変調器のスペクトルとの関係は、図１７（Ｂ）に示すようになる。これは共振波長調整前の状態を示している。
これに対し、まず、図１７（Ｃ）、図１７（Ｄ）に示すように、光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ１（Ｒ１）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ４から出力された波長λ４の入力光に合わせられることになる。次いで、図１７（Ｅ）、図１７（Ｆ）に示すように、光入力側から２番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ２（Ｒ２）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ５から出力された波長λ５の入力光に合わせられることになる。次いで、図１７（Ｇ）、図１７（Ｈ）に示すように、光入力側から３番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ３（Ｒ３）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ６から出力された波長λ６の入力光に合わせられることになる。次いで、図１７（Ｉ）、図１７（Ｊ）に示すように、光入力側から４番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ４（Ｒ４）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ２から出力された波長λ２の入力光に合わせられることになる。次いで、図１７（Ｋ）、図１７（Ｌ）に示すように、光入力側から５番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ５（Ｒ５）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ３から出力された波長λ３の入力光に合わせられることになる。最後に、図１７（Ｍ）、図１７（Ｎ）に示すように、光入力側から６番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ６（Ｒ６）の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせると、レーザＬＤ１から出力された波長λ１の入力光に合わせられることになる。

【0072】

このように、リング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長はレーザＬＤ４から出力される入力光波長λ４に、リング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長はレーザＬＤ５から出力される入力光波長λ５に、リング光変調器Ｒｉｎｇ３の共振波長はレーザＬＤ６から出力される入力光波長λ６に、それぞれ合わせられ、直近かつ長波長側の入力光波長に合わせることができる。しかしながら、リング光変調器Ｒｉｎｇ４の共振波長は、レーザＬＤ１から出力される入力光波長λ１に合わせられずに、レーザＬＤ２から出力される入力光波長λ２に合わせられる。この結果、リング光変調器Ｒｉｎｇ５の共振波長は、レーザＬＤ２から出力される入力光波長λ２に合わせられずに、レーザＬＤ３から出力される入力光波長λ３に合わせられる。そして、リング光変調器Ｒｉｎｇ６の共振波長は、レーザＬＤ３から出力される入力光波長λ３に合わせられずに、レーザＬＤ１から出力される入力光波長λ１に合わせられる。

【0073】

つまり、図１６に示すように、レーザＬＤ１から出力される波長λ１の入力光とレーザＬＤ２から出力される波長λ２の入力光との間に２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ４，Ｒｉｎｇ５の共振波長が入ってしまい、インターチャンネルが発生していると、リング光変調器Ｒｉｎｇ３の共振波長もリング光変調器Ｒｉｎｇ４の共振波長も、レーザＬＤ１から出力される入力光波長λ１に合わせられない。この結果、リング光変調器Ｒｉｎｇ６の共振波長が、レーザＬＤ１から出力される入力光波長λ１に合わせられることになる。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ６では、最初にドロップポートに現れる光強度が最大になるように共振波長を調整すると、リング光変調器Ｒｉｎｇ６の共振波長は、レーザＬＤ１から出力される入力光波長λ１に合わせられることになる。

【0074】

この場合、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器Ｒｉｎｇ６の共振波長調整制御に必要な電流量、即ち、必要な消費電力が他のリング光変調器よりも大きくなってしまう。例えば、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器Ｒｉｎｇ６の共振波長調整制御に必要な消費電力は、４×Ｐ_ＦＳＲ／６となり、他のリング光変調器よりも大きくなってしまう。

【0075】

このようにインターチャンネルが発生していると、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９にしわ寄せがきてしまい、１チャンネルだけ非常に大きな消費電力を要することとなる。この場合、そのリング光変調器９だけ集中的に加熱されることになるため、系全体の信頼性を著しく悪化させることとなる。
そこで、インターチャンネルが発生しているか否かを判定し、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、上述の再共振波長調整制御を行なうようにしている。

【0076】

まず、本実施形態では、上述のように、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９にしわ寄せがきて、その調整制御に要する消費電力が他のチャンネルよりも大きくなるため、ある閾値（例えばＰ_ＦＳＲ／Ｎ×１．５等）を設定して、それ以上であるか否かを判定することで、インターチャンネルが発生しているか否かを判定するようにしている。つまり、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に要した消費電力（電流量）がある消費電力（ある電流量）よりも小さいか否かを判定し、ある消費電力（ある電流量）以上であると判定した場合に、インターチャンネルが発生していると判定するようにしている。

【0077】

そして、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光変調器９のうち光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を長波長側へ調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長を長波長側へ調整して１番目に一致した入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なうようになっている。

【0078】

ここで、例えば、６つの異なる共振波長を持つリング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６に、レーザアレイ光源１に含まれる６つのレーザＬＤ１〜ＬＤ６から出力される６つの異なる波長λ１〜λ６の入力光を含むＷＤＭ入力光を入力する場合であって、レーザＬＤ１から出力される波長λ１の入力光とレーザＬＤ２から出力される波長λ２の入力光との間に２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ４，Ｒｉｎｇ５の共振波長が入ってしまい、インターチャンネルが発生している場合を例に挙げて、図１８、図１９を参照しながら説明する。

【0079】

この場合、図１９（Ａ）に示すように、６つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１〜Ｒｉｎｇ６が光入力側から順番に配置されており、インターチャンネルが発生して、ＷＤＭ入力光のスペクトルとリング光変調器のスペクトルとの関係は、図１９（Ｂ）に示すようになる。これは共振波長調整前の状態を示している。
これに対し、まず、図１９（Ｃ）、図１９（Ｄ）に示すように、光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ１（Ｒ１）の共振波長を長波長側へ調整して２番目に一致した入力光波長に合わせると、レーザＬＤ５から出力された波長λ５の入力光に合わせられることになる。

【0080】

次いで、図１９（Ｅ）、図１９（Ｆ）に示すように、光入力側から２番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ２（Ｒ２）の共振波長を長波長側へ調整して１番目に一致した入力光波長に合わせると、レーザＬＤ６から出力された波長λ６の入力光に合わせられることになる。次いで、図１９（Ｇ）、図１９（Ｈ）に示すように、光入力側から３番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ３（Ｒ３）の共振波長を長波長側へ調整して１番目に一致した入力光波長に合わせると、レーザＬＤ１から出力された波長λ１の入力光に合わせられることになる。次いで、図１９（Ｉ）、図１９（Ｊ）に示すように、光入力側から４番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ４（Ｒ４）の共振波長を長波長側へ調整して１番目に一致した入力光波長に合わせると、レーザＬＤ２から出力された波長λ２の入力光に合わせられることになる。次いで、図１９（Ｋ）、図１９（Ｌ）に示すように、光入力側から５番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ５（Ｒ５）の共振波長を長波長側へ調整して１番目に一致した入力光波長に合わせると、レーザＬＤ３から出力された波長λ３の入力光に合わせられることになる。最後に、図１９（Ｍ）、図１９（Ｎ）に示すように、光入力側から６番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ６（Ｒ６）の共振波長を長波長側へ調整して１番目に一致した入力光波長に合わせると、レーザＬＤ４から出力された波長λ４の入力光に合わせられることになる。

【0081】

このように、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、図１８に示すように、まず、光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長を長波長側へ調整し、光検出器２１でモニタされる光強度のピークで２番目に現れるものに合わせこむ。これにより、リング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長が、レーザＬＤ４から出力される入力光波長λ４ではなく、レーザＬＤ５から出力される入力光波長λ５に合わせこまれることになる。

【0082】

その後、光入力側から２番目以降のリング光変調器Ｒｉｎｇ２〜Ｒｉｎｇ６の共振波長を順番に長波長側へ調整し、光検出器２１でモニタされる光強度のピークで１番目に現れるものに合わせこむ。これにより、リング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長がレーザＬＤ６から出力される入力光波長λ６に、リング光変調器Ｒｉｎｇ３の共振波長がレーザＬＤ１から出力される入力光波長λ１に、リング光変調器Ｒｉｎｇ４の共振波長がレーザＬＤ２から出力される入力光波長λ２に、リング光変調器Ｒｉｎｇ５の共振波長がレーザＬＤ３から出力される入力光波長λ３に、リング光変調器Ｒｉｎｇ６の共振波長がレーザＬＤ４から出力される入力光波長λ４に合わせこまれることになる。

【0083】

このように、光入力側から２番目以降のリング光変調器Ｒｉｎｇ２〜Ｒｉｎｇ６については、単純に１番目に現れるピークに合わせこむことで、光入力側から２番目以降のリング光変調器Ｒｉｎｇ２〜Ｒｉｎｇ６の共振波長を入力光波長に合わせこむことができる。これは、光入力側に設けられたリング光変調器から順番に、リング光変調器の共振波長を入力光波長に合わせると、その入力光はリング光変調器のドロップポート側に伝搬していくことになるため、それよりも光出力側に位置するリング光変調器には伝搬しなくなるためである。

【0084】

例えば、複数の異なる波長の入力光の数が１６（ＷＤＭ入力光の波長数が１６）で、その波長間隔が約３．２ｎｍで、その偏差σ_ＬＤが約０．１ｎｍで、複数のリング光変調器９の共振波長間隔の偏差σ_ｒｉｎｇが約０．１ｎｍである場合、約１５％の確率でインターチャンネルが発生する。このような高確率でインターチャンネルが発生したとしても、上述の再共振波長調整制御を行なうことで、全てのリング光変調器９の共振波長を各入力光波長（ＷＤＭ入力光チャンネル）に適切に割り当てることができる。そして、各リング光変調器９を各入力光波長に割り当てたときに、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長調整制御に要する消費電力の期待値は約１．０８ｍＷであり、上述のインターチャンネルが発生していない場合の消費電力の期待値である約０．９４ｍＷと比較しても約１５％程度の増分であり、共振波長調整制御に要する消費電力を十分に低く保つことができる。

【0085】

このように、インターチャンネルが発生していると判定した場合に再共振波長調整制御を行なうことで、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御の波長制御量、即ち、共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光変調器９よりも大きくなってしまうのを抑制することができる。
次に、本実施形態にかかる光送信機（光変調装置；光共振装置）に備えられる制御部３による制御（光変調器の制御方法；光共振器の制御方法）について説明する。

【0086】

本実施形態では、制御部３は、共振波長調整制御を行なった後、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、再共振波長調整制御を行なうようになっている。
つまり、制御部３は、まず、上述のように構成される光送信機３０（光変調装置；光共振装置）の光変調部（光共振部）２に備えられる複数のリング光変調器９のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器９から順番に、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なう。

【0087】

そして、制御部３は、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光変調器９のうち光入力側から１番目のリング光変調器９の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光変調器９の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光変調器９のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器９から順番に、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう。

【0088】

特に、制御部３は、共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に要した電流量（消費電力）がある電流量（ある消費電力）以上である場合に、インターチャンネルが発生していると判定するのが好ましい。
また、複数のリング光共振器９は、リング光導波路６の周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、制御部３は、共振波長調整制御及び再共振波長調整制御において、複数のリング光共振器９のそれぞれの共振波長を長波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることが好ましい。

【0089】

以下、図２０を参照しながら具体的に説明する。
なお、この制御は、例えば光送信機の起動時（電源オン時）にその都度行なわれ、光送信機（光変調装置）が初期化される。
まず、制御部３は、最も光入力側に設けられたリング光変調器９から順番に共振波長調整制御を行なっていくシーケンス（図２０中、符号Ｘで示す）を実行する。

【0090】

つまり、制御部３は、まず、レーザアレイ光源１に含まれる全てのレーザＬＤ（１）〜ＬＤ（Ｎ）を、所定の電流値にて、ＯＮにする（ステップＳ１０）。
次に、制御部３は、ｘ＝１とし（ステップＳ２０）、ヒータ電源に電力を投入して、ヒータ電源から、最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整用電極８（ヒータ電極８Ｘ）に、電流を供給して、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を調整する（ステップＳ３０）。ここで、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に接続されている光検出器ＰＤ（１）は、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長の変化に応じてモニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）を制御部３へ出力する。このため、制御部３は、このモニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が最大になるようにリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に供給する電流量（電力；ヒータ電力）を調整する。ここでは、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に供給する電流量（ヒータ電力）を徐々に大きくしていき、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を徐々に長波長側へシフトさせ、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が最大になったら、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整制御を完了し、ロックする。この場合、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長は、光検出器ＰＤ（１）でモニタされる光強度のピークで１番目に現れるものに合わせこまれることになる。

【0091】

その後、ｘ＝Ｎであるかを判定し（ステップＳ４０）、ｘ＝Ｎでない場合はｘ＝ｘ＋１とし（ステップＳ５０）、ステップＳ３０へ戻り、ｘ＝Ｎであると判定するまで、同様の処理を繰り返す。つまり、上述の最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整制御と同様に、光入力側から２番目〜Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御を順番に行なう。

【0092】

そして、ｘ＝Ｎであると判定したら、即ち、最後のリング光変調器であるＮ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御が完了したら、このシーケンス（図２０中、符号Ｘで示す）を終了し、次のシーケンス（図２０中、符号Ｙで示す）へ進む。
次に、制御部３は、インターチャンネル判定シーケンス（図２０中、符号Ｙで示す）を実行する。つまり、制御部３は、縦列接続された全てのリング光変調器９の共振波長が、各入力光波長に対して、適切に対応しているかどうか、即ち、インターチャンネルが発生しているかどうかをチェックするシーケンスを実行する。

【0093】

つまり、上述のステップＳ４０でｘ＝Ｎであると判定したら、制御部３は、最後に共振波長調整制御を行なったＮ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が閾値Ｐ_{ｔｕｎｅ−ｔｈ}（例えばＰ_ＦＳＲ／Ｎ×１．５等）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６０）。
この判定の結果、Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が閾値Ｐ_{ｔｕｎｅ−ｔｈ}よりも小さいと判定した場合は、インターチャンネルが発生していないと判定し、制御を終了する。この場合、上述のようにして、最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）から順番に、リング光変調器の共振波長を長波長側へ調整して入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なうことで、全てのリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長が、それぞれ、直近かつ長波長側の入力光波長に合わせこまれることになる。これにより、各リング光共振器Ｒｉｎｇ（１）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要する消費電力を十分小さくすることができるため、後述の再共振波長調整制御は行なわずに、制御を終了する。

【0094】

一方、Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が閾値Ｐ_{ｔｕｎｅ−ｔｈ}以上であると判定した場合は、インターチャンネルが発生していると判定し、このシーケンス（図２０中、符号Ｙで示す）を終了し、次の再共振波長調整制御を行なうシーケンス（図２０中、符号Ｚで示す）へ進む。
そして、上述のインターチャンネル判定シーケンス（図２０中、符号Ｙで示す）を実行した結果、インターチャンネルが発生していると判定した場合、制御部３は、再共振波長調整制御を行なうシーケンス（図２０中、符号Ｚで示す）を実行する。

【0095】

つまり、上述のステップＳ６０で、Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が閾値Ｐ_{ｔｕｎｅ−ｔｈ}以上であると判定した場合、制御部３は、再共振波長調整制御を行なうシーケンス（図２０中、符号Ｚで示す）を実行する。
ここでは、制御部３は、まず、全てのリング光変調器９の制御状態をオフにする（ステップＳ７０）。つまり、各リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）は、共振波長調整制御が行なわれ、電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（１）〜Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が供給された状態でロックされているため、これらをオフにして、リセットする。

【0096】

次に、制御部３は、ｘ＝１とし（ステップＳ８０）、ヒータ電源に電力を投入して、ヒータ電源から、最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整用電極（ヒータ電極）に、電流を供給して、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を調整する（ステップＳ９０）。ここでは、制御部３は、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が２度最大になるまでリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に供給する電流量（ヒータ電力）を調整する。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に供給する電流量（ヒータ電力）を徐々に大きくしていき、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を徐々に長波長側へシフトさせ、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が、一度目の最大値（ピーク）を過ぎ、二度目の最大値（ピーク）になったら、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整制御を完了し、ロックする。この場合、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長は、光検出器ＰＤ（１）でモニタされる光強度のピークで２番目に現れるものに合わせこまれることになる。

【0097】

次に、制御部３は、ｘ＝ｘ＋１とし（ステップＳ１００）、ヒータ電源に電力を投入して、ヒータ電源から、光入力側から２番目に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整用電極（ヒータ電極）に、電流を供給して、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長を調整する（ステップＳ１１０）。ここでは、制御部３は、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が最大になるようにリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）に供給する電流量（電力；ヒータ電力）を調整する。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）に供給する電流量（ヒータ電力）を徐々に大きくしていき、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長を徐々に長波長側へシフトさせ、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が最大になったら、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整制御を完了し、ロックする。この場合、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長は、光検出器ＰＤ（２）でモニタされる光強度のピークで１番目に現れるものに合わせこまれることになる。

【0098】

その後、ｘ＝Ｎであるかを判定し（ステップＳ１２０）、ｘ＝Ｎでない場合はｘ＝ｘ＋１とし（ステップＳ１３０）、ステップ１１０へ戻り、ｘ＝Ｎであると判定するまで、同様の処理を繰り返す。つまり、上述の光入力側から２番目に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整制御と同様に、光入力側から３番目〜Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（３）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御を順番に行なう。

【0099】

そして、ｘ＝Ｎであると判定したら、即ち、最後のリング光変調器であるＮ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御が完了したら、このシーケンス（図２０中、符号Ｚで示す）を終了し、制御を終了する。
このような制御を行なうことで、インターチャンネルが発生しているか否かを判定でき、さらに、インターチャンネルが発生している場合に上述の再共振波長調整制御を行なうことで、全てのリング光変調器９の共振波長を、低い消費電力で、各入力光波長（ＷＤＭ入力光チャンネル）に適切に割り当てることが可能となる。このように、インターチャンネルが発生していると判定した場合に再共振波長調整制御を行なうことで、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光変調器よりも大きくなってしまうのを抑制することができる。

【0100】

したがって、本実施形態にかかる光変調装置（光共振装置）、光送信機及び光変調器（光共振器）の制御方法によれば、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光変調器（リング光共振器）に入力して、必要な電流量（消費電力）を低減する場合に、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器（リング光共振器）の共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光変調器（リング光共振器）よりも大きくなってしまうのを抑制することができるという利点がある。
［第２実施形態］
第２実施形態にかかる光共振装置、光送信機及び光共振器の制御方法について、図２１、図２２を参照しながら説明する。

【0101】

本実施形態では、光共振装置として光変調装置を、光共振装置を含む光送信機として光変調装置を含む光送信機を、光共振器の制御方法として光変調器の制御方法を例に挙げて説明する。
本実施形態にかかる光変調装置、光送信機及び光変調器の制御方法は、上述の第１実施形態のものに対し、インターチャンネルが発生しているか否かの判定方法が異なる。

【0102】

つまり、上述の第１実施形態では、制御部３は、共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器の共振波長調整制御に要した電流量（消費電力）がある電流量（ある消費電力）以上である場合に、インターチャンネルが発生していると判定するようになっている。
これに対し、本実施形態では、制御部３は、共振波長調整制御においてリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせたときにリング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っていない場合に、又は、共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に要した電流量（消費電力）がある電流量（ある消費電力）以上である場合に、インターチャンネルが発生していると判定するようになっている。

【0103】

本実施形態において、このようにしているのは、以下の理由による。
つまり、上述の第１実施形態のように、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に要する電流量（消費電力）がある電流量（ある消費電力）以上であると判定した場合にインターチャンネルが発生していると判定するたけでは、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に要する電流量（消費電力）が、複数のリング光変調器９の共振波長間隔の分散、複数の異なる波長の入力光の波長間隔（ＷＤＭ入力光の波長間隔）の分散に依存するため、分散が大きい製造環境や分散が正しく推定できない状態では正しく判定できないおそれがあり、歩留まりや品質に影響を及ぼすおそれがある。

【0104】

ここで、インターチャンネルが発生していない場合（図１４参照）、各リング光変調器９の共振波長は各入力光波長に順番に合わせられていくことになる。例えば、図１４に示すように、光入力側から１番目に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長が、レーザＬＤ４から出力される入力光波長λ４に合わせられると、２番目に位置する１チャンネル分長波長側のリング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長は、１チャンネル分長波長側のレーザＬＤ５から出力される入力光波長λ５に合わせられる。また、３番目に位置する１チャンネル分長波長側のリング光変調器Ｒｉｎｇ３の共振波長は、１チャンネル分長波長側の最も長波長のレーザＬＤ６から出力される入力光波長λ６に合わせられる。また、４番目に位置する１チャンネル分長波長側のリング光変調器Ｒｉｎｇ４の共振波長は、最も短波長のレーザＬＤ１から出力される入力光波長λ１に合わせられる。また、５番目に位置する１チャンネル分長波長側のリング光変調器Ｒｉｎｇ５の共振波長は、１チャンネル分長波長側のレーザＬＤ２から出力される入力光波長λ２に合わせられる。そして、６番目に位置する１チャンネル分長波長側のリング光変調器Ｒｉｎｇ６の共振波長は、１チャンネル分長波長側のレーザＬＤ３から出力される入力光波長λ３に合わせられる。このように、共振波長調整制御においてリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせたときにリング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合うことになる。

【0105】

このため、共振波長調整制御においてリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせたときにリング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っていない場合、インターチャンネルが発生していることになる。
そこで、本実施形態では、上述の第１実施形態のインターチャンネルが発生しているか否かの判定に加え、共振波長調整制御においてリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせたときにリング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っていないと判定した場合にも、インターチャンネルが発生していると判定するようにしている。これにより、より厳密にインターチャンネルが発生しているか否かを判定することが可能となる。なお、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っているか否かは、リング光変調器９の次数と入力光波長の次数が合っているか否かである。

【0106】

以下、図２１を参照しながら具体的に説明する。
なお、本実施形態では、最も光入力側に設けられたリング光変調器から順番に共振波長調整制御を行なっていくシーケンス（図２１中、符号Ｘで示す）に、インターチャンネル判定シーケンス（図２１中、符号Ｙで示す）に含まれる追加のインターチャンネル判定シーケンスが組み込まれることになる。

【0107】

まず、制御部３は、最も光入力側に設けられたリング光変調器９から順番に共振波長調整制御を行なっていくシーケンス、及び、追加のインターチャンネル判定シーケンスを実行する（図２１中、符号Ｘで示す）。
つまり、制御部３は、まず、レーザアレイ光源１に含まれる全てのレーザＬＤ（１）〜ＬＤ（Ｎ）を、所定の電流値にて、ＯＮにする（ステップＡ１０）。

【0108】

次に、制御部３は、ｘ＝１とし（ステップＡ２０）、ヒータ電源に電力を投入して、ヒータ電源から、最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整用電極（ヒータ電極）に、電流を供給して、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を調整する（ステップＡ３０）。ここで、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に接続されている光検出器ＰＤ（１）は、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長の変化に応じてモニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）を制御部３へ出力する。このため、制御部３は、このモニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が最大になるようにリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に供給する電流量（電力；ヒータ電力）を調整する。ここでは、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に供給する電流量（ヒータ電力）を徐々に大きくしていき、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を徐々に長波長側へシフトさせ、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が最大になったら、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整制御を完了し、ロックする。この場合、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長は、光検出器ＰＤ（１）でモニタされる光強度のピークで１番目に現れるものに合わせこまれることになる。

【0109】

次に、制御部３は、ｙ＝１とし（ステップＡ４０）、レーザＬＤ（１）をオフにし（ステップＡ５０）、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}（例えば暗電流の値＋α程度の値）よりも小さくなったか否かを判定する（ステップＡ６０）。
ここで、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長がレーザＬＤ（１）からの入力光の波長に合わせこまれていると、レーザＬＤ（１）からの入力光は、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に引き込まれ、光検出器ＰＤ（１）に入力されることになる。このため、レーザＬＤ（１）をオフにした場合に、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなれば、即ち、暗電流程度の値まで減少すれば、レーザＬＤ（１）からの入力光が、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に引き込まれ、光検出器ＰＤ（１）に入力されていることになる。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長は、レーザＬＤ（１）からの入力光の波長に合わせこまれていることになる。

【0110】

この判定の結果、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなっていないと判定した場合は、ｙ＝ｙ＋１とし（ステップＡ７０）、ステップＡ５０へ戻り、レーザＬＤ（２）をオフにし、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}（例えば暗電流の値＋α程度の値）よりも小さくなったか否かを判定する（ステップＡ６０）。以降、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなっていると判定するまで、同様の処理を繰り返す。

【0111】

そして、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなっていると判定した場合、そのときにオフにしたレーザＬＤ（ｙ）からの入力光が、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に引き込まれ、光検出器ＰＤ（１）に入力されていることになる。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長は、そのときにオフにしたレーザＬＤ（ｙ）からの入力光の波長に合わせこまれていることになる。

【0112】

このように、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長が合わせこまれている入力光波長、即ち、その波長の入力光を出力しているレーザ（入力光波長又はレーザの次数）を特定することができる。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）とレーザとの対応関係を特定することができる。
例えば、図１６に示すように、レーザＬＤ１から出力される波長λ１の入力光とレーザＬＤ２から出力される波長λ２の入力光との間に２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ４，Ｒｉｎｇ５の共振波長が入ってしまい、インターチャンネルが発生している場合、光入力側から１番目に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長は、レーザＬＤ４から出力される入力光波長λ４に合わせこまれ、リング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長が合わせこまれている入力光波長は、レーザＬＤ４から出力される入力光波長λ４であると特定されることになる。

【0113】

次に、ステップＡ６０で、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなっていると判定した場合、ｘ＝ｘ＋１（この段階ではｘ＝２）とし（ステップＡ８０）、ヒータ電源に電力を投入して、ヒータ電源から、光入力側から２番目に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整用電極（ヒータ電極）に、電流を供給して、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長を調整する（ステップＡ９０）。ここで、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）に接続されている光検出器ＰＤ（２）は、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長の変化に応じてモニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）を制御部３へ出力する。このため、制御部３は、このモニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が最大になるようにリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）に供給する電流量（電力；ヒータ電力）を調整する。ここでは、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）に供給する電流量（ヒータ電力）を徐々に大きくしていき、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長を徐々に長波長側へシフトさせ、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が最大になったら、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整制御を完了し、ロックする。この場合、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長は、光検出器ＰＤ（２）でモニタされる光強度のピークで１番目に現れるものに合わせこまれることになる。

【0114】

例えば、図１６に示すように、レーザＬＤ１から出力される波長λ１の入力光とレーザＬＤ２から出力される波長λ２の入力光との間に２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ４，Ｒｉｎｇ５の共振波長が入ってしまい、インターチャンネルが発生している場合、光入力側から２番目に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長は、レーザＬＤ５から出力される入力光波長λ５に合わせこまれることになる。

【0115】

次に、制御部３は、ｙ＝ｙ＋１とし（ステップＡ１００）、ｙがＮよりも大きいかを判定し（ステップＡ１１０）、ｙがＮよりも大きいと判定した場合には、ｙ＝ｙ−Ｎとして（ステップＡ１２０）、ステップＡ１３０へ進む。一方、ｙがＮ以下であると判定した場合には、そのまま、ステップＡ１３０へ進む。そして、ステップＡ１３０で、制御部３は、レーザＬＤ（ｙ）をオフにする。

【0116】

例えば、図１６に示すように、レーザＬＤ１から出力される波長λ１の入力光とレーザＬＤ２から出力される波長λ２の入力光との間に２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ４，Ｒｉｎｇ５の共振波長が入ってしまい、インターチャンネルが発生している場合であって、上述のように、リング光変調器Ｒｉｎｇ１の共振波長が合わせこまれている入力光波長は、レーザＬＤ４から出力される入力光波長λ４であると特定された場合、ｙ＝４になっているため、ステップＡ１００で、ｙ＝５とする。また、この場合、Ｎは６であるため、ステップＡ１１０で、ｙがＮよりも大きくないと判定され、レーザＬＤ５をオフにする。

【0117】

次に、制御部３は、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}（例えば暗電流の値＋α程度の値）よりも小さくなったか否かを判定する（ステップＡ１４０）。
この判定の結果、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなったと判定した場合は、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っており、インターチャンネルが発生していないと判定し、さらに、ｘ＝Ｎであるかを判定し（ステップＡ１５０）、ｘ＝Ｎでない場合は、ステップＡ８０へ戻り、ｘ＝ｘ＋１とし、ｘ＝Ｎであると判定されるまで、同様の処理を繰り返す。つまり、上述の光入力側から２番目に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整制御及び追加のインターチャンネル発生判定と同様に、光入力側から３番目〜Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（３）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御及び追加のインターチャンネル発生判定を順番に行なう。

【0118】

一方、上述の判定の結果、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなっていないと判定した場合は、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っておらず、インターチャンネルが発生していると判定し、このシーケンス（図２１中、符号Ｘで示す）を終了し、次の再共振波長調整制御を行なうシーケンス（図２１中、符号Ｚで示す）へ進む。

【0119】

例えば、図１６に示すように、レーザＬＤ１から出力される波長λ１の入力光とレーザＬＤ２から出力される波長λ２の入力光との間に２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ４，Ｒｉｎｇ５の共振波長が入ってしまい、インターチャンネルが発生している場合、光入力側から２番目に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ２の共振波長が、レーザＬＤ５から出力される入力光波長λ５に合わせこまれていると、ステップＡ１４０で、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなったと判定し、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っており、インターチャンネルが発生していないと判定する。そして、この段階ではｘは２である。また、この場合Ｎは６であるため、ステップＡ１５０で、ｘ＝Ｎでないとし、ステップＡ８０へ戻り、ｘ＝３とし、リング光変調器Ｒｉｎｇ３の共振波長を調整する（ステップＡ９０）。この結果、光入力側から３番目に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ３の共振波長は、レーザＬＤ６から出力される入力光波長λ６に合わせこまれることになる。このため、ステップＡ１４０で、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（３）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなったと判定し、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っており、インターチャンネルが発生していないと判定する。そして、この段階ではｘは３である。また、この場合Ｎは６であるため、ステップＡ１５０で、ｘ＝Ｎでないとし、ステップＡ８０へ戻り、ｘ＝４とし、リング光変調器Ｒｉｎｇ４の共振波長を調整する（ステップＡ９０）。この結果、光入力側から４番目に位置するリング光変調器Ｒｉｎｇ４の共振波長は、レーザＬＤ２から出力される入力光波長λ２に合わせこまれることになる。この段階では、ステップＡ１００で、ｙ＝７となり、Ｎは６であるため、ステップＡ１１０で、ｙがＮよりも大きいと判定され、ステップＡ１２０で、ｙ＝ｙ−Ｎによってｙ＝１とし、リング光変調器９の順番に合っている順番の入力光波長を出力するレーザＬＤ１をオフにする。この場合、ステップＡ１４０で、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（４）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなっていないと判定し、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っておらず、インターチャンネルが発生していると判定し、このシーケンス（図２１中、符号Ｘで示す）を終了し、次の再共振波長調整制御を行なうシーケンス（図２１中、符号Ｚで示す）へ進む。つまり、共振波長調整制御においてリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせたときにリング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っていないと判定したら、インターチャンネルが発生していると判定し、次の再共振波長調整制御を行なうシーケンス（図２１中、符号Ｚで示す）へ進む。このように、各リング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせるたびにレーザをオン／オフして、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っているか（即ち、リング光変調器９と入力光波長との対応関係が合っているか崩れているか）を確認することで、より厳密にインターチャンネルが発生しているか否かを判定することが可能となる。

【0120】

ところで、上述のように、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っているか否かによってインターチャンネルが発生しているか否かを判定する場合、最後に共振波長調整制御を行なうリング光変調器９の共振波長がずれて、インターチャンネルが発生している場合であっても、インターチャンネルが発生していないと判定されることになる。
例えば図２２に示すように、最後に共振波長調整制御を行なうリング光変調器９の共振波長がずれて、インターチャンネルが発生している場合、共振波長調整制御においてリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせたときにリング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っていないと判定されず、インターチャンネルが発生していないと判定されることになる。

【0121】

つまり、例えば図２２に示すように、レーザＬＤ３から出力される波長λ３の入力光とレーザＬＤ４から出力される波長λ４の入力光との間に２つのリング光変調器Ｒｉｎｇ１，Ｒｉｎｇ６の共振波長が入ってしまい、インターチャンネルが発生している場合、光入力側から２番目以降のリング光変調器Ｒｉｎｇ２〜Ｒｉｎｇ６の共振波長は、それぞれの順番に対応するレーザＬＤ５〜ＬＤ３から出力される入力光波長に合わせこまれるため、全てのリング光変調器Ｒｉｎｇ２〜Ｒｉｎｇ６において、ステップＡ１４０で、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（ｘ）が閾値Ｐ_{ｍｏｎ−ｔｈ}よりも小さくなったと判定し、リング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っており、インターチャンネルが発生していないと判定することになる。この結果、ステップＡ１５０でｘ＝Ｎであると判定することになる。

【0122】

この場合、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光変調器９よりも大きくなってしまう。
そこで、本実施形態では、上述の第１実施形態の場合と同様に、上述のステップＡ１５０でｘ＝Ｎであると判定したら、制御部３は、最後に共振波長調整制御を行なったＮ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が閾値Ｐ_{ｔｕｎｅ−ｔｈ}（例えば（Ｎ−１）×Ｐ_ＦＳＲ／Ｎ等）よりも小さいか否かを判定するようにしている（ステップＡ１６０）。なお、本実施形態の場合、上述の第１実施形態の場合と異なる閾値Ｐ_{ｔｕｎｅ−ｔｈ}を用いることができる。例えば、（Ｎ−１）×Ｐ_ＦＳＲ／Ｎという非常に大きな値を用いることもできる。これは、例えば図２２で示すような場合にインターチャンネルが発生しているか否かを判定できれば良いからである。このように非常に大きな値を閾値として用いることで、環境に左右されずに高い判定精度が得られることになる。

【0123】

この判定の結果、Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が閾値Ｐ_{ｔｕｎｅ−ｔｈ}よりも小さいと判定した場合は、インターチャンネルが発生していないと判定し、制御を終了する。
一方、Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御に要した電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が閾値Ｐ_{ｔｕｎｅ−ｔｈ}以上であると判定した場合は、インターチャンネルが発生していると判定し、このシーケンス（図２１中、符号Ｙで示す）を終了し、次の再共振波長調整制御を行なうシーケンス（図２１中、符号Ｚで示す）へ進む。

【0124】

このように、本実施形態では、インターチャンネルが発生しているか否かを、基本的には、リング光変調器９の共振波長と入力光波長との対応関係から判定し、さらに、最後に共振波長調整制御を行なうリング光変調器９の共振波長がずれて、インターチャンネルが発生しているか否かも判定するようにしている。つまり、上述の第１実施形態のインターチャンネルが発生しているか否かの判定に加え、共振波長調整制御においてリング光変調器９の共振波長を入力光波長に合わせたときにリング光変調器９の順番と入力光波長の順番とが合っていないと判定した場合にも、インターチャンネルが発生していると判定するようにしている。

【0125】

そして、上述のステップＡ１４０又はＡ１６０での判定の結果、インターチャンネルが発生していると判定した場合、制御部３は、上述の第１実施形態の場合と同様に、再共振波長調整制御を行なうシーケンスを実行する。
つまり、制御部３は、まず、全てのリング光変調器９の制御状態をオフにする（ステップＡ１７０）。つまり、各リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）は、共振波長調整制御が行なわれ、電力値Ｐ_ｔｕｎｅ（１）〜Ｐ_ｔｕｎｅ（Ｎ）が供給された状態でロックされているため、これらをオフにして、リセットする。

【0126】

次に、制御部３は、ｘ＝１とし（ステップＡ１８０）、ヒータ電源に電力を投入して、ヒータ電源から、最も光入力側に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整用電極（ヒータ電極）に、電流を供給して、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を調整する（ステップＡ１９０）。ここでは、制御部３は、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が２度最大になるまでリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に供給する電流量（ヒータ電力）を調整する。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）に供給する電流量（ヒータ電力）を徐々に大きくしていき、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長を徐々に長波長側へシフトさせ、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（１）が、一度目の最大値（ピーク）を過ぎ、二度目の最大値（ピーク）になったら、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長調整制御を完了し、ロックする。この場合、リング光変調器Ｒｉｎｇ（１）の共振波長は、光検出器ＰＤ（１）でモニタされる光強度のピークで２番目に現れるものに合わせこまれることになる。

【0127】

次に、制御部３は、ｘ＝ｘ＋１とし（ステップＡ２００）、ヒータ電源に電力を投入して、ヒータ電源から、光入力側から２番目に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整用電極（ヒータ電極）に、電流を供給して、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長を調整する（ステップＡ２１０）。ここでは、制御部３は、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が最大になるようにリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）に供給する電流量（電力；ヒータ電力）を調整する。つまり、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）に供給する電流量（ヒータ電力）を徐々に大きくしていき、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長を徐々に長波長側へシフトさせ、モニタ値Ｐ_ｍｏｎ（２）が最大になったら、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整制御を完了し、ロックする。この場合、リング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長は、光検出器ＰＤ（２）でモニタされる光強度のピークで１番目に現れるものに合わせこまれることになる。

【0128】

その後、ｘ＝Ｎであるかを判定し（ステップＡ２２０）、ｘ＝Ｎでない場合はｘ＝ｘ＋１とし（ステップＡ２３０）、ステップＡ２１０へ戻り、ｘ＝Ｎであると判定するまで、同様の処理を繰り返す。つまり、上述の光入力側から２番目に設けられたリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）の共振波長調整制御と同様に、光入力側から３番目〜Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（３）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御を順番に行なう。

【0129】

そして、ｘ＝Ｎであると判定したら、即ち、最後のリング光変調器であるＮ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（Ｎ）の共振波長調整制御が完了したら、このシーケンス（図２１中、符号Ｚで示す）を終了し、制御を終了する。
このような制御を行なうことで、より厳密にインターチャンネルが発生しているか否かを判定でき、さらに、インターチャンネルが発生している場合に上述の再共振波長調整制御を行なうことで、全てのリング光変調器９の共振波長を、低い消費電力で、各入力光波長（ＷＤＭ入力光チャンネル）に適切に割り当てることが可能となる。このように、インターチャンネルが発生していると判定した場合に再共振波長調整制御を行なうことで、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光変調器９よりも大きくなってしまうのを抑制することができる。

【0130】

したがって、本実施形態にかかる光変調装置（光共振装置）、光送信機及び光変調器（光共振器）の制御方法によれば、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光変調器（リング光共振器）に入力して、必要な電流量（消費電力）を低減する場合に、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器（リング光共振器）の共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光変調器（リング光共振器）よりも大きくなってしまうのを抑制することができるという利点がある。
［第３実施形態］
まず、第３実施形態にかかる光共振装置、光送信機及び光共振器の制御方法について、図２３〜図２５を参照しながら説明する。

【0131】

本実施形態では、光共振装置として光変調装置を、光共振装置を含む光送信機として光変調装置を含む光送信機を、光共振器の制御方法として光変調器の制御方法を例に挙げて説明する。
本実施形態にかかる光変調装置、光送信機及び光変調器の制御方法は、上述の第１実施形態のものに対し、リング光変調器９の共振波長の調整方法が異なる。つまり、上述の第１実施形態のものは、ヒータによる加熱によってリング光変調器９の共振波長を調整するのに対し、本実施形態のものは、キャリア注入によってリング光変調器９の共振波長を調整する点が異なる。

【0132】

この場合、上述の第１実施形態と本実施形態とでは、複数のリング光共振器９は、リング光導波路の周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化しており、制御部は、共振波長調整制御及び再共振波長調整制御において、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる点で共通する一方、上述の第１実施形態では、複数のリング光共振器９は、リング光導波路の周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、制御部は、共振波長調整制御及び再共振波長調整制御において、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を長波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせるのに対し、本実施形態では、複数のリング光共振器は、リング光導波路の周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっており、制御部は、共振波長調整制御及び再共振波長調整制御において、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を短波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる点で異なる。

【0133】

このため、上述の第１実施形態では、共振波長調整用電極８として、リング光導波路６を加熱するヒータ電極８Ｘを設けているのに対し、本実施形態では、図２３〜図２５に示すように、共振波長調整用電極８として、リング光変調器９の共振波長を調整するために電流が供給され、リング光導波路６にキャリアを注入するキャリア注入電極８Ｙを設けている。

【0134】

そして、キャリア注入電極８Ｙに電流を供給することで、リング光導波路６の内部に形成された異なる導電型の接合部１２ＰＮにキャリアを注入し、その屈折率を変化させることができ、これにより、リング光変調器９の共振波長を調整することができる。ここでは、キャリア注入電極８Ｙに電流を供給すると、リング光導波路６の内部に形成されたｐｎ接合部１２ＰＮにキャリアが注入され、キャリアプラズマ効果によって、その屈折率が変化し、リング光変調器９の共振波長が短波長側へシフトするようになっている。なお、キャリア注入はｐｎ接合部１２ＰＮに対して順方向へバイアスすることによって行なわれる。

【0135】

このようなキャリア注入による屈折率変化は、ヒータによる屈折率変化に比べ、電力効率に優れるため、入力光の波長とリング光変調器９の共振波長との整合に要する電力を更に低減する効果が期待できる。一方、キャリア注入に伴う光損失の増加があるため、入力光の受ける損失が増加する。また、リング光変調器９の変調領域の一部をキャリア注入による共振波長調整用領域として用いるため、変調領域が小さくなり、変調効率としては低下する。このため、上述の第１実施形態のものと比較すると、同等な変調信号振幅に対して動的消光比は低くなる。

【0136】

上述の第１実施形態のような構成と本第３実施形態のような構成のどちらの構成がより好ましいかは、レーザ光源１の性能、求められるシステムの消費電力、送信系の光リンク内のロス、受信系の構成や特性等によって異なるため、使用環境、要求性能等を勘案し、より有利な方式を選択することが望ましい。
この場合、図２４（Ａ）、図２４（Ｂ）に示すように、変調電極７を構成するｐ側電極７Ｂ及びｎ側電極７Ａを、上述の第１実施形態のものよりも短くし、これらに隣接して、キャリア注入電極８Ｙを構成するｐ側電極８Ｂ及びｎ側電極８Ａを設ければ良い。つまり、上述の第１実施形態のものにおいて変調電極７が設けられていた変調領域の一部を、キャリア注入電極８Ｙを設けた共振波長調整用領域（共振波長制御用領域）として用いれば良い。なお、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）のＢ−Ｂ′線に沿う断面図であり、図２４（Ａ）のＡ−Ａ′線に沿う断面図は、図３（Ｂ）においてヒータ電極８Ｘを備えない構造となっている。

【0137】

ここでは、各リング状導波路コア層１２Ｃのｎ型ドーピング領域１２Ｎの高濃度ドーピング領域１２ＮＨ上、即ち、スラブ部１２Ｙの一方の外側領域上に、リブ部１２Ｘに沿って、変調電極７を構成するｎ側電極７Ａを設けるとともに、キャリア注入電極８Ｙを構成するｎ側電極８Ａを設けている。また、各リング状導波路コア層１２Ｃのｐ型ドーピング領域１２Ｐの高濃度ドーピング領域１２ＰＨ上、即ち、スラブ部１２Ｙの他方の外側領域上に、リブ部１２Ｘに沿って、変調電極７を構成するｐ側電極７Ｂを設けるとともに、キャリア注入電極８Ｙを構成するｐ側電極８Ｂを設けている。つまり、各リング状導波路コア層１２Ｃのリブ部１２Ｘを挟んで両側（外側及び内側）に、リブ部１２Ｘに沿って、変調電極７を構成するｎ側電極７Ａ及びｐ側電極７Ｂを設けるとともに、キャリア注入電極８Ｙを構成するｎ側電極８Ａ及びｐ側電極８Ｂを設けている。ここでは、各リング状導波路コア層１２Ｃを構成するリング状のリブ部１２Ｘの内側に部分的に変調電極７を構成するｐ側電極７Ｂ及びキャリア注入電極８Ｙを構成するｐ側電極８Ｂを設け、リング状のリブ部１２Ｘの外側に部分的に変調電極７を構成するｎ側電極７Ａ及びキャリア注入電極８Ｙを構成するｎ側電極８Ａを設けている。

【0138】

また、制御部３は、共振波長調整制御を行なうためにキャリア注入用電源（又はこれを含むキャリア注入用回路）に対する制御を行なうとともに、変調駆動制御を行なうために変調信号源２０（又はこれを含むドライバ回路）に対する制御を行なうようにすれば良い。
特に、本実施形態では、キャリア注入によってリング光変調器９の共振波長を調整するため、リング光変調器９の共振波長を調整して（ここでは短波長側へ調整して）入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なうことになる。

【0139】

このため、光変調部（光共振部）２に備えられる複数のリング光変調器（リング光共振器）９のリング光導波路６は、互いに異なる周回長（円周長）を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっている（即ち、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している）。つまり、第１光導波路４に沿って、互いに異なる周回長を有する複数のリング光導波路６が、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなるように、直列に設けられ、それぞれのリング光導波路６に変調電極７及び共振波長調整用電極８が設けられている。このように、各リング光変調器９のリング光導波路６は、周回長が光入力側ほど大きく、光出力側ほど小さくなっている。ここでは、各リング光変調器９のリング光導波路６は、円形のリング形状であるため、互いに異なるリング半径を有し、リング半径が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっている。つまり、各リング光変調器９のリング光導波路６は、リング半径が光入力側ほど大きく、光出力側ほど小さくなっている。

【0140】

このように各リング光変調器９のリング光導波路６が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっている場合、各リング光変調器９の共振波長は互いに異なるものとなり、共振波長が光入力側から光出力側へ向けて順に短波長になる。つまり、変調電極７に変調電気信号が供給されておらず、かつ、共振波長調整用電極８に電流を供給していない状態で、各リング光変調器９の共振波長は互いに異なるものとなり、共振波長が光入力側から光出力側へ向けて順に短波長になる。なお、共振の次数は同じである。ここでは、各リング光変調器９のリング光導波路６の周回長（リング半径）は、複数のリング光変調器９の共振波長間隔がレーザアレイ光源１から出力される複数の異なる波長の入力光の波長間隔と同程度になるように、互いに異なるように設定されている。そして、最も光入力側の位置に、最も周回長が大きい（最もリング半径が大きい）リング光導波路６を有するリング光変調器９を配置し、光出力側へ向けて順番に、周回長が小さい（リング半径が小さい）リング光導波路６を有するリング光変調器９を配置している。例えば、図２５に示すように、光入力側から１番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（１）のリング半径をＲとし、２番目〜Ｎ番目のリング光変調器Ｒｉｎｇ（２）〜Ｒｉｎｇ（Ｎ）のリング半径を、それぞれ、Ｒ−ΔＲ、Ｒ−２ΔＲ、・・・、Ｒ−（Ｎ−１）ΔＲというように、ΔＲずつ小さくすると、各リング光変調器９のある次数での共振波長は、それぞれ、ある波長分ずつ短波長側にシフトする。

【0141】

また、制御部３は、複数のリング光変調器９のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器９から順番に、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長を調整して（ここでは短波長側へ調整して）複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光変調器９のうち光入力側から１番目のリング光変調器９の共振波長を調整して（ここでは短波長側へ調整して）２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光変調器９の共振波長を調整して（ここでは短波長側へ調整して）１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光変調器９のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器から順番に、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長を調整して（ここでは短波長側へ調整して）複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なうようにする。

【0142】

次に、本実施形態にかかる光送信機（光変調装置；光共振装置）に備えられる制御部３による制御（光共振器の制御方法；光変調器の制御方法）について説明する。
本実施形態では、制御部３は、共振波長調整制御を行なった後、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、再共振波長調整制御を行なうようになっている。
つまり、制御部３は、まず、上述のように構成される光送信機（光変調装置；光共振装置）の光変調部（光共振部）２に備えられる複数のリング光変調器（リング光共振器）９のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器９から順番に、複数のリング光変調器９のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なう。

【0143】

そして、制御部３は、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光変調器のうち光入力側から１番目のリング光変調器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光変調器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光変調器のうち最も光入力側に設けられたリング光変調器から順番に、複数のリング光変調器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう。

【0144】

特に、制御部３は、共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器９の共振波長調整制御に要した電流量（消費電力）がある電流量（ある消費電力）以上である場合に、インターチャンネルが発生していると判定するのが好ましい。
また、複数のリング光共振器９は、リング光導波路６の周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっており、制御部３は、共振波長調整制御及び再共振波長調整制御において、複数のリング光共振器９のそれぞれの共振波長を短波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることが好ましい。

【0145】

なお、本実施形態では、上述の第１実施形態のものに対し、波長制御方向が反転しているが、バス光導波路４に対するリング光変調器９の配置も反転させているため、実質的に制御アルゴリズムは上述の第１実施形態のものと等しい。
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態の場合と同様である。
したがって、本実施形態にかかる光変調装置（光共振装置）、光送信機及び光変調器（光共振器）の制御方法によれば、上述の第１実施形態の場合と同様に、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光変調器（リング光共振器）に入力して、必要な電流量（消費電力）を低減する場合に、最後に共振波長調整制御を行なったリング光変調器（リング光共振器）の共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光変調器（リング光共振器）よりも大きくなってしまうのを抑制することができるという利点がある。

【0146】

なお、本実施形態では、上述の第１実施形態の変形例として構成しているが、これに限られるものではなく、上述の第２実施形態の変形例として構成することもできる。つまり、上述の第２実施形態のものに、本実施形態のものを適用することもできる。
［第４実施形態］
まず、第４実施形態にかかる光共振装置及び光共振器の制御方法について、図２６を参照しながら説明する。

【0147】

本実施形態では、光共振装置として光分波装置を、光共振器の制御方法として光分波器の制御方法を例に挙げて説明する。
上述の第１実施形態では、本発明を、光変調装置、光送信機及び光変調器の制御方法に適用しているのに対し、本実施形態では、本発明を、光分波装置及び光分波器の制御方法に適用している点が異なる。

【0148】

この場合、上述の第１実施形態におけるリング光変調器をリング光共振器に読み替え、光変調部を光分波部と読み替え、光変調装置を光分波装置と読み替え、光変調器の制御方法を光分波器の制御方法と読み替えれば良い。
また、図２６に示すように、光分波装置１００として用いる場合、変調電極や変調信号源などは不要となる。また、光分波装置１００として用いる場合、この光分波装置１００に入力されたＷＤＭ入力光（ＷＤＭ信号光；複数の異なる波長の入力光）は、各リング光共振器９０で各波長の光に分波され、それぞれ、第２光導波路５０（ドロップポート用光導波路）を導波して出力されることになる。このため、各第２光導波路５０を出力側まで延ばし、それぞれの第２光導波路５０に、例えば方向性結合器７０などを介して、分波された光の一部が導波する光導波路７１（モニタ用光導波路）を接続し、この光導波路７１に光検出器２１０（ＰＤ）を接続すれば良い。そして、各光検出器２１０からの情報に基づいて、上述の第１実施形態の場合と同様に、各リング光共振器９０の共振波長をＷＤＭ入力光に含まれる複数の異なる波長の入力光波長に合わせる共振波長調整制御や再共振波長調整制御を行なうようにすれば良い。これにより、インターチャンネルが発生している場合に再共振波長調整制御を行なうことで、全てのリング光共振器９０の共振波長を、低い消費電力で、各入力光波長（ＷＤＭ入力光チャンネル）に適切に割り当てることが可能となる。

【0149】

このため、本実施形態にかかる光分波装置１００は、第１光導波路４０と、第２光導波路５０と、第１光導波路４０と第２光導波路５０との間に光学的に接続されたリング光導波路６０と、リング光導波路６０に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極８０（ここではヒータ電極８０Ｘ）とを備えるリング光共振器９０を複数備え、複数のリング光共振器９０が縦列接続されており、複数のリング光共振器９０のリング光導波路６０が互いに異なる周回長を有し、周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光分波部（光共振部）２００を備える。

【0150】

また、本光分波装置１００は、複数のリング光共振器９０のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器９０から順番に、複数のリング光共振器９０のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光共振器９０のうち光入力側から１番目のリング光共振器９０の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器９０の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光共振器９０のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器９０から順番に、複数のリング光共振器９０のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう制御部３００と備える。

【0151】

特に、複数のリング光共振器９０は、リング光導波路６０の周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、制御部３００は、共振波長調整制御及び再共振波長調整制御において、複数のリング光共振器９０のそれぞれの共振波長を長波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることが好ましい。
また、共振波長調整用電極８０は、リング光共振器９０の共振波長を調整するために電流が供給され、リング光導波路６０を加熱するヒータ電極８０Ｘであることが好ましい。

【0152】

また、制御部３００は、共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光共振器９０の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、インターチャンネルが発生していると判定するのが好ましい。
また、複数のリング光共振器９０のそれぞれの第１光導波路又は第２光導波路に接続された光検出器２１０を備えるものとし、制御部３００が、光検出器２１０によって検出された情報に基づいて共振波長調整制御及び再共振波長調整制御を行なうようにするのが好ましい。

【0153】

次に、本実施形態にかかる光分波装置（光共振装置）に備えられる制御部３による制御（光分波器の制御方法；光共振器の制御方法）について説明する。
本実施形態では、制御部３００は、共振波長調整制御を行なった後、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、再共振波長調整制御を行なうようになっている。
つまり、制御部３００は、まず、上述のように構成される光分波装置（光共振装置）１００の光分波部（光共振部）２００に備えられる複数のリング光共振器９０のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器９０から順番に、複数のリング光共振器９０のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行なう。

【0154】

そして、制御部３００は、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、複数のリング光共振器９０のうち光入力側から１番目のリング光共振器９０の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器９０の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、複数のリング光共振器９０のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器９０から順番に、複数のリング光共振器９０のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう。

【0155】

特に、制御部３００は、共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光共振器９０の共振波長調整制御に要した電流量（消費電力）がある電流量（ある消費電力）以上である場合に、インターチャンネルが発生していると判定するのが好ましい。
また、複数のリング光共振器９０は、リング光導波路の周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、制御部３００は、共振波長調整制御及び再共振波長調整制御において、複数のリング光共振器９０のそれぞれの共振波長を長波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることが好ましい。

【0156】

なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態の場合と同様である。
したがって、本実施形態にかかる光分波装置（光共振装置）及び光分波器（光共振器）の制御方法によれば、複数の異なる波長の入力光を、縦列に接続された複数のリング光共振器に入力して、必要な電流量（消費電力）を低減する場合に、最後に共振波長調整制御を行なったリング光共振器の共振波長調整制御に必要な電流量（消費電力）が他のリング光共振器よりも大きくなってしまうのを抑制することができるという利点がある。

【0157】

なお、本実施形態では、上述の第１実施形態のものを、光分波装置及び光分波器の制御方法として用いる場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではなく、上述の第２実施形態及び第３実施形態のものを、光分波装置及び光分波器の制御方法として用いることもできる。この場合も、上述の第２実施形態及び第３実施形態におけるリング光変調器をリング光共振器に読み替え、光変調部を光分波部と読み替え、光変調装置を光分波装置と読み替え、光変調器の制御方法を光分波器の制御方法と読み替えれば良い。

【0158】

例えば、上述の第３実施形態のものを光分波装置として用いる場合、光分波装置（光共振装置）は、複数のリング光共振器は、リング光導波路の周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっており、制御部は、共振波長調整制御及び再共振波長調整制御において、複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を短波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることになる。この場合、共振波長調整用電極は、リング光共振器の共振波長を調整するために電流が供給され、リング光導波路にキャリアを注入するキャリア注入電極であることが好ましい。なお、その他の詳細の上述の第３実施形態のものと同様である。

【0159】

また、例えば、上述の第２実施形態のものを光分波装置として用いる場合、制御部は、共振波長調整制御においてリング光共振器の共振波長を入力光波長に合わせたときにリング光共振器の順番と入力光波長の順番とが合っていない場合に、又は、共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なったリング光共振器の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、インターチャンネルが発生していると判定することになる。なお、その他の詳細は上述の第２実施形態のものと同様である。
［その他］
なお、本発明は、上述した各実施形態及び変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

【0160】

例えば、上述の各実施形態では、光共振部に備えられる光導波路を構成する導波路コア層の材料としてシリコンを用い、クラッド層の材料としてＳｉＯ_２を用いているが、これに限られるものではなく、例えば、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ＩｎＰ、ＧａＡｓ及びこれらの混晶などの他の半導体材料、即ち、通信波長帯の信号光に対して透明な他の半導体材料を用いても良く、この場合も上述の各実施形態の場合と同様の効果が得られる。

【0161】

また、上述の各実施形態では、基板１０にシリコン基板（Ｓｉ基板）を用いているが、これに限られるものではなく、例えば、石英、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどの他の基板であっても良く、この場合も上述の各実施形態の場合と同様の効果が得られる。
また、上述の各実施形態では、リング光共振器を、横方向ｐｎ構造を有するものとし、逆バイアス時のキャリア密度変化を用いているが、これに限られるものではなく、例えば、横方向ｐｉｎ構造を有するものとし、順バイアス時のキャリア密度変化を利用しても良く、この場合も上述の各実施形態の場合と同様の効果が得られる。

【0162】

また、上述の各実施形態では、リング光共振器のリング光導波路を、円形のリング型としているが、これに限られるものではなく、第１光導波路及び第２光導波路（入出力導波路）との結合部が直線状になっているレーストラック型としても良く、この場合も上述の各実施形態の場合と同様の効果が得られる。
また、上述の各実施形態では、導波路構造をリブ導波路構造としているが、これに限られるものではなく、例えば、導波路の一部又は全部をスラブ部のないチャンネル型導波路構造としても良く、この場合も上述の各実施形態の場合と同様の効果が得られる。

【0163】

また、各リング光変調器の周回長（リング半径）や共振波長間隔、入力光波長の数（ＷＤＭ入力光に含まれる波長数）や波長間隔などは、上述の各実施形態のものに限られるものではなく、適宜設定すれば良い。
また、上述の各実施形態では、光検出器を、ＩｎＧａＡｓ吸収層やＧｅ吸収層のｐｉｎ型光検出器としているが、これに限られるものではない。例えば、吸収層は、信号波長を吸収するものであれば良く、これらの材料以外にも、例えばＩｎＧａＡｓＰ等の他の材料を用いることができ、この場合も上述の各実施形態の場合と同様の効果が得られる。また、例えば、光検出器の構造についても、ｐｉｎ型以外の構造であっても良く、例えばＡＰＤ（Avalanche PhotoDiode）やＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）型などの他の構造のものであっても良く、この場合も上述の各実施形態の場合と同様の効果が得られる。

【0164】

以下、上述の各実施形態及び各変形例に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
第１光導波路と、第２光導波路と、前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、前記リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、前記複数のリング光共振器が縦列接続されており、前記複数のリング光共振器の前記リング光導波路が互いに異なる周回長を有し、前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部と、
前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、前記複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする光共振装置。

【0165】

（付記２）
前記複数のリング光共振器は、前記リング光導波路の前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、
前記制御部は、前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御において、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を長波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることを特徴とする、付記１に記載の光共振装置。

【0166】

（付記３）
前記共振波長調整用電極は、前記リング光共振器の共振波長を調整するために電流が供給され、前記リング光導波路を加熱するヒータ電極であることを特徴とする、付記１又は２に記載の光共振装置。
（付記４）
前記複数のリング光共振器は、前記リング光導波路の前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっており、
前記制御部は、前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御において、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を短波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることを特徴とする、付記１に記載の光共振装置。

【0167】

（付記５）
前記共振波長調整用電極は、前記リング光共振器の共振波長を調整するために電流が供給され、前記リング光導波路にキャリアを注入するキャリア注入電極であることを特徴とする、付記１又は４に記載の光共振装置。
（付記６）
前記制御部は、前記共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なった前記リング光共振器の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、前記インターチャンネルが発生していると判定することを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の光共振装置。

【0168】

（付記７）
前記制御部は、前記共振波長調整制御において前記リング光共振器の共振波長を前記入力光波長に合わせたときに前記リング光共振器の順番と前記入力光波長の順番とが合っていない場合に、又は、前記共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なった前記リング光共振器の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、前記インターチャンネルが発生していると判定することを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の光共振装置。

【0169】

（付記８）
前記複数のリング光共振器のそれぞれの前記第１光導波路又は前記第２光導波路に接続された光検出器を備え、
前記制御部は、前記光検出器によって検出された情報に基づいて前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御を行なうことを特徴とする、付記１〜７のいずれか１項に記載の光共振装置。

【0170】

（付記９）
互いに異なる波長の光を出力する光源と、
前記光源に接続された光合波部と、
前記光合波部に接続され、第１光導波路と、第２光導波路と、前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、前記リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、前記複数のリング光共振器が縦列接続されており、前記複数のリング光共振器の前記リング光導波路が互いに異なる周回長を有し、前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部と、
前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、前記複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なう制御部とを備えることを特徴とする光送信機。

【0171】

（付記１０）
前記複数のリング光共振器は、前記リング光導波路の前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、
前記制御部は、前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御において、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を長波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることを特徴とする、付記９に記載の光送信機。

【0172】

（付記１１）
前記共振波長調整用電極は、前記リング光共振器の共振波長を調整するために電流が供給され、前記リング光導波路を加熱するヒータ電極であることを特徴とする、付記９又は１０に記載の光送信機。
（付記１２）
前記複数のリング光共振器は、前記リング光導波路の前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっており、
前記制御部は、前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御において、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を短波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることを特徴とする、付記９に記載の光送信機。

【0173】

（付記１３）
前記共振波長調整用電極は、前記リング光共振器の共振波長を調整するために電流が供給され、前記リング光導波路にキャリアを注入するキャリア注入電極であることを特徴とする、付記９又は１２に記載の光送信機。
（付記１４）
前記制御部は、前記共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なった前記リング光共振器の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、前記インターチャンネルが発生していると判定することを特徴とする、付記９〜１３のいずれか１項に記載の光送信機。

【0174】

（付記１５）
前記制御部は、前記共振波長調整制御において前記リング光共振器の共振波長を前記入力光波長に合わせたときに前記リング光共振器の順番と前記入力光波長の順番とが合っていない場合に、又は、前記共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なった前記リング光共振器の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、前記インターチャンネルが発生していると判定することを特徴とする、付記９〜１３のいずれか１項に記載の光送信機。

【0175】

（付記１６）
前記複数のリング光共振器のそれぞれの前記第１光導波路又は前記第２光導波路に接続された光検出器を備え、
前記制御部は、前記光検出器によって検出された情報に基づいて前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御を行なうことを特徴とする、付記９〜１５のいずれか１項に記載の光送信機。

【0176】

（付記１７）
第１光導波路と、第２光導波路と、前記第１光導波路と前記第２光導波路との間に光学的に接続されたリング光導波路と、前記リング光導波路に設けられ、共振波長を調整するための共振波長調整用電極とを備えるリング光共振器を複数備え、前記複数のリング光共振器が縦列接続されており、前記複数のリング光共振器の前記リング光導波路が互いに異なる周回長を有し、前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に変化している光共振部に備えられる前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、制御部が、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる共振波長調整制御を行ない、
前記制御部が、インターチャンネルが発生していると判定した場合に、前記複数のリング光共振器のうち光入力側から１番目のリング光共振器の共振波長を調整して２番目に一致した入力光波長に合わせ、光入力側から２番目以降のリング光共振器の共振波長を調整して１番目に一致した入力光波長に合わせることによって、前記複数のリング光共振器のうち最も光入力側に設けられたリング光共振器から順番に、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせる再共振波長調整制御を行なうことを特徴とする光共振器の制御方法。

【0177】

（付記１８）
前記複数のリング光共振器は、前記リング光導波路の前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に大きくなっており、
前記制御部は、前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御において、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を長波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることを特徴とする、付記１７に記載の光共振器の制御方法。

【0178】

（付記１９）
前記複数のリング光共振器は、前記リング光導波路の前記周回長が光入力側から光出力側へ向けて順に小さくなっており、
前記制御部は、前記共振波長調整制御及び前記再共振波長調整制御において、前記複数のリング光共振器のそれぞれの共振波長を短波長側へ調整して複数の異なる波長の入力光のそれぞれの入力光波長に合わせることを特徴とする、付記１７に記載の光共振器の制御方法。

【0179】

（付記２０）
前記制御部は、前記共振波長調整制御において最後に共振波長調整制御を行なった前記リング光共振器の共振波長調整制御に要した電流量がある電流量以上である場合に、前記インターチャンネルが発生していると判定することを特徴とする、付記１７〜１９のいずれか１項に記載の光共振器の制御方法。

【符号の説明】

【0180】

１ 光源（レーザアレイ光源）
２ 光変調部（光共振部）
３ 制御部
４ 第１光導波路
５ 第２光導波路
６ リング光導波路
７ 変調電極
７Ａ ｎ側電極
７Ｂ ｐ側電極
８ 共振波長調整用電極
８Ｘ ヒータ電極
８Ｙ キャリア注入電極
８Ａ ｎ側電極
８Ｂ ｐ側電極
９ リング光変調器（リング光共振器）
１０ 基板
１１ 下部クラッド層
１２ コア層（シリコンコア層）
１２Ａ 直線状導波路コア層
１２Ｂ 直線状導波路コア層
１２Ｃ リング状導波路コア層
１２Ｘ リブ部
１２Ｙ スラブ部
１２Ｎ ｎ型ドーピング領域
１２ＮＬ 低濃度ドーピング領域
１２ＮＨ 高濃度ドーピング領域
１２Ｐ ｐ型ドーピング領域
１２ＰＬ 低濃度ドーピング領域
１２ＰＨ 高濃度ドーピング領域
１２ＰＮ ｐｎ接合部
１３ 上部クラッド層
１４ 光変調素子（光半導体素子）
１５ シリコン光導波路
２０ 変調信号源
２１ 光検出器（ＰＤ）
２２ 光合波器（光合波部）
３０ 光送信機
４０ 第１光導波路
５０ 第２光導波路
６０ リング光導波路
７０ 方向性結合器
７１ 光導波路
８０ 共振波長調整用電極
８０Ｘ ヒータ電極
９０ リング光共振器
１００ 光分波装置（光共振装置）
２００ 光分波部（光共振部）
２１０ 光検出器（ＰＤ）
３００ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】