特許 6361176 光送信装置

(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】6361176

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】光送信装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/32 20060101AFI20180712BHJP

   G02F 1/015 20060101ALI20180712BHJP

   G02F 1/025 20060101ALI20180712BHJP

   G02B 6/12 20060101ALI20180712BHJP

   G02B 6/30 20060101ALI20180712BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/32

   G02F1/015 505

   G02F1/025

   G02B6/12 363

   G02B6/30

   G02B6/42

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-44603(P2014-44603)

(22)【出願日】2014年3月7日

(65)【公開番号】特開2015-169795(P2015-169795A)

(43)【公開日】2015年9月28日

【審査請求日】2016年11月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】309015134

【氏名又は名称】富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】丸山 眞示

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 誠美

(72)【発明者】

【氏名】柴田 康平

(72)【発明者】

【氏名】久保 輝洋

(72)【発明者】

【氏名】竹内 信太郎

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大織

(72)【発明者】

【氏名】田中 剛人

【審査官】 野口 晃一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１９９３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１０９４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８２００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００５６００２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／１２−６／１４

６／２６−６／２７

６／３０−６／３４

６／４２−６／４３

Ｇ０２Ｆ １／００−１／１２５

１／２１−７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板の幅方向に沿って該基板に並列に設けられ、光を変調する複数の光変調器と、
前記基板上に形成され、前記複数の光変調器により前記光が変調されて得られる複数の変調光のうち少なくとも一つの変調光である信号光を導波する複数の第１の導波路と、
前記基板上に形成され、前記信号光以外の他の変調光であるモニタ光を導波する複数の第２の導波路と、
前記複数の第１の導波路から出射される前記信号光及び前記複数の第２の導波路から出射される前記モニタ光をコリメートする複数のレンズと、
前記複数の第１の導波路の各々の光軸から前記複数のレンズのうち前記信号光をコリメートする複数のレンズの各々の光軸が前記基板の幅方向又は厚み方向に沿った軸の正方向にずれ、かつ、前記複数の第２の導波路の各々の光軸から前記複数のレンズのうち前記モニタ光をコリメートする複数のレンズの各々の光軸が前記基板の幅方向又は厚み方向に沿った軸の負方向にずれた状態で該複数のレンズを保持することにより、該複数のレンズから前記信号光と前記モニタ光とを異方向に出射させる保持部材と
を備えたことを特徴とする光送信装置。

【請求項2】

基板と、
前記基板の幅方向に沿って該基板に並列に設けられ、光を変調する複数の光変調器と、
前記基板上に形成され、前記複数の光変調器により前記光が変調されて得られる複数の変調光のうち少なくとも一つの変調光である信号光と、前記信号光以外の他の変調光であるモニタ光とを導波する複数の導波路と、
前記複数の導波路から出射される前記信号光及び前記モニタ光をコリメートする複数のレンズと、
前記複数の導波路のうち少なくとも一つの導波路の光軸から前記複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズの光軸が所定方向にずれた状態で該複数のレンズを保持することにより、該複数のレンズから前記信号光と前記モニタ光とを異方向に出射させる保持部材と、
前記複数のレンズのうち前記信号光をコリメートする複数のレンズの各々から出射される前記信号光を偏波合成する偏波合成素子と、
前記複数のレンズのうち前記モニタ光をコリメートする複数のレンズの各々から前記信号光とは異なる方向に出射される前記モニタ光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、
前記所定方向に沿った前記偏波合成素子の一側面側の位置に前記複数の受光素子を配置させる配置部材と
をさらに備えたことを特徴とする光送信装置。

【請求項3】

前記受光素子によって受光される前記モニタ光は、前記基板の厚み方向から見て前記複数のレンズと前記受光素子との間で互いに交差することを特徴とする請求項２に記載の光送信装置。

【請求項4】

基板と、
前記基板の幅方向に沿って該基板に並列に設けられ、光を変調する複数の光変調器と、
前記基板上に形成され、前記複数の光変調器により前記光が変調されて得られる複数の変調光のうち少なくとも一つの変調光である信号光と、前記信号光以外の他の変調光であるモニタ光とを導波する複数の導波路と、
前記複数の導波路から出射される前記信号光及び前記モニタ光をコリメートする複数のレンズと、
前記複数の導波路のうち少なくとも一つの導波路の光軸から前記複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズの光軸が所定方向にずれた状態で該複数のレンズを保持することにより、該複数のレンズから前記信号光と前記モニタ光とを異方向に出射させる保持部材と
を備え、
前記所定方向は、前記基板の厚み方向であることを特徴とする光送信装置。

【請求項5】

前記複数の第１の導波路及び前記複数の第２の導波路は、前記複数の第１の導波路の各々の光軸及び前記複数の第２の導波路の各々の光軸を前記複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズの光軸に対して傾斜させた状態で、前記基板上に形成され、
前記保持部材は、さらに、前記複数の第１の導波路の各々の光軸及び前記複数の第２の導波路の各々の光軸を前記少なくとも一つのレンズの光軸に対して傾斜させた状態で前記複数のレンズを保持することを特徴とする請求項１に記載の光送信装置。

【請求項6】

前記保持部材は、前記複数のレンズを前記基板の幅方向に沿ってアレイ状に保持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光送信装置。

【請求項7】

前記保持部材と、前記複数のレンズとは、シリコンにより形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の光送信装置。

【請求項8】

前記複数のレンズの曲率は、同一であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の光送信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光送信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、光通信システムでは、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を用いた光変調器（以下「ＬＮ光変調器」という）に代えて、例えばインジウムリン（ＩｎＰ）等の半導体を用いた光変調器（以下「半導体光変調器」という）の開発が進められている。半導体変調器は、ＬＮ変調器と比較して、電界印加効率を大きくすることが可能であることから、低駆動電圧化、小型化が容易である。

【0003】

ただし、半導体は、光の閉じ込めがニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）と比較して、強いため、その導波モードプロファイルは非常に小さくなる。このため、半導体光変調器から出力される変調光が導波路から空間中に出射される場合に、変調光の拡がり角が、ＬＮ光変調器から出力される変調光の拡がり角と比較して、大きくなる。ここで、半導体光変調器から出力される変調光には、信号光と、信号光を監視するためのモニタ光とが含まれる。変調光の拡がり角の増大は、信号光どうしの干渉やモニタ光どうしの干渉を発生させる恐れがあり、好ましくない。

【0004】

これに対して、拡がり角の増大を抑えるために、信号光とモニタ光とを導波する複数の導波路の後段側に、複数のコリメートレンズを設けた光送信装置が知られている。この光送信装置では、複数の導波路の各々の光軸と、複数のコリメートレンズの各々の光軸とが一致した状態で複数のコリメートレンズが保持部材により保持される。そして、導波路から空間中に出射される信号光とモニタ光とは、複数のコリメートレンズによりコリメートされる。複数のコリメートレンズによりコリメートされた信号光とモニタ光とは、複数のコリメートレンズから同一の出射方向に出射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−６９５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した従来の技術では、信号光又はモニタ光の出射方向に沿った部品の位置関係に起因して装置が大型化するという問題がある。

【0007】

この点について説明する。上述した従来の技術では、信号光とモニタ光とが、複数のコリメートレンズから同一の出射方向に出射されるので、複数のコリメートレンズよりも後段側における部品の配置が制限される。例えば、信号光を偏波合成する偏波合成素子と、モニタ光を受光する受光素子とを複数のコリメートレンズよりも後段側に配置する場合を想定する。この場合、複数のコリメートレンズからの信号光とモニタ光との出射方向によって、偏波合成素子と受光素子との位置関係が制限される。結果として、信号光又はモニタ光の出射方向に沿った偏波合成素子と受光素子との位置関係に応じて、装置が大型化する恐れがある。

【0008】

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、信号光又はモニタ光の出射方向に沿った部品の位置関係に起因する装置の大型化を抑えることができる光送信装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本願の開示する光送信装置は、一つの態様において、基板と、複数の光変調器と、複数の導波路と、複数のレンズと、保持部材とを備えた。複数の光変調器は、前記基板の幅方向に沿って該基板に並列に設けられ、光を変調する。複数の導波路は、前記基板上に形成され、前記複数の光変調器により前記光が変調されて得られる複数の変調光のうち少なくとも一つの変調光である信号光と、前記信号光と同相または逆相の変調光であるモニタ光とを導波する。複数のレンズは、前記複数の導波路から出射される前記信号光及び前記モニタ光をコリメートする。保持部材は、前記複数の導波路のうち少なくとも一つの導波路の光軸から前記複数のレンズのうち少なくとも一つのレンズの光軸が所定方向にずれた状態で該複数のレンズを保持する。これにより、保持部材は、該複数のレンズから前記信号光と前記モニタ光とを異方向に出射させる。

【発明の効果】

【0010】

本願の開示する光送信装置の一つの態様によれば、信号光又はモニタ光の出射方向に沿った部品の位置関係に起因する装置の大型化を抑えることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施例１の前提となる光通信装置の構成例を示す図である。

【図2】図２は、実施例１に係る光送信装置の構成例を示す図である。

【図3】図３は、実施例１における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施例１における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の他の例を示す図である。

【図5】図５は、実施例２における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施例３における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施例３における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の一例を示す図である。

【図8】図８は、実施例４におけるモニタ光の光路を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本願の開示する光送信装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。

【実施例1】

【0013】

まず、実施例１に係る光通信装置の構成例を説明する前に、その前提となる光送信装置の構成例について説明する。図１は、実施例１の前提となる光通信装置の構成例を示す図である。

【0014】

図１に示す光送信装置１１０は、光ファイバ１１１と、レンズ１１２と、基板１１３と、光分岐路１１４と、光変調器１１５−１，１１５−２と、導波路１１６−１〜１１６−４とを有する。また、光送信装置１１０は、コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４と、保持部材１１８とを有する。また、光送信装置１１０は、波長板１１９と、ＰＢＣ（Polarization Beam Combiner）１２０と、レンズ１２１と、光ファイバ１２２とを有する。また、光送信装置１１０は、ＰＤ（Photodiode）１２３と、配置部材１２４と、ＰＤ１２５と、配置部材１２６とを有する。

【0015】

なお、図１において、基板１１３の長手方向に沿ってｘ軸が定義され、基板１１３の幅方向に沿ってｙ軸が定義され、基板１１３の厚み方向にそってｚ軸が定義されるものとする。また、基板１１３の長手方向に沿ってコリメートレンズ１１７−１〜１１７−４とは反対側がｘ軸の正方向であるものとする。また、基板１１３の幅方向に沿って光変調器１１５−２とは反対側がｙ軸の正方向であるものとする。また、基板１１３の厚み方向に沿って、光分岐路１１４、光変調器１１５−１，１１５−２及び導波路１１６−１〜１１６−４が設けられる基板１１３の表面側がｚ軸の正方向であるものとする。

【0016】

光ファイバ１１１は、図示しない光源が発する光をレンズ１１２へ向けて出力する。レンズ１１２は、光ファイバ１１１から出力される光を集光する。基板１１３は、光分岐路１１４と、光変調器１１５−１，１１５−２と、導波路１１６−１〜１１６−４とが設けられる基板である。

【0017】

光分岐路１１４は、レンズ１１２により集光される光をカプラ等を用いて２つの光に分岐し、分岐により得られた２つの光のうち一方の光を光変調器１１５−１へ出力し、他方の光を光変調器１１５−２へ出力する。

【0018】

光変調器１１５−１，１１５−２は、基板１１３の幅方向、すなわち、ｙ軸方向に沿って並列に設けられる。光変調器１１５−１，１１５−２は、例えば、マッハツェンダ型の光変調器である。このうち、光変調器１１５−１は、光分岐路１１４から入力される一方の光を電気信号を用いて変調する。光変調器１１５−１により光が変調されることによって、２つの変調光が得られる。２つの変調光のうち一方の変調光が信号光であり、他方の変調光が信号光を監視するためのモニタ光である。光変調器１１５−１は、信号光を導波路１１６−１へ出力し、モニタ光を導波路１１６−２へ出力する。

【0019】

光変調器１１５−２は、光分岐路１１４から入力される他方の光を電気信号を用いて変調する。光変調器１１５−２により光が変調されることによって、２つの変調光が得られる。２つの変調光のうち一方の変調光が信号光であり、他方の変調光が信号光を監視するためのモニタ光である。光変調器１１５−２は、信号光を導波路１１６−３へ出力し、モニタ光を導波路１１６−４へ出力する。

【0020】

導波路１１６−１〜１１６−４は、基板１１３上に形成され、信号光と、モニタ光とを導波する。具体的には、導波路１１６−１〜１１６−４は、信号光を導波する導波路１１６−１，１１６−３が、モニタ光を導波する導波路１１６−２，１１６−４によりｙ軸方向に沿って挟まれるように、基板１１３上に形成される。そして、導波路１１６−１は、光変調器１１５−１から入力される信号光をｘ軸の負方向へ導波する。また、導波路１１６−２は、光変調器１１５−１から入力されるモニタ光をｘ軸の負方向へ導波する。また、導波路１１６−３は、光変調器１１５−２から入力される信号光をｘ軸の負方向へ導波する。また、導波路１１６−４は、光変調器１１５−２から入力されるモニタ光をｘ軸の負方向へ導波する。

【0021】

コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４は、例えばシリコンにより形成され、曲率が同一であるコリメートレンズである。コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４は、導波路１１６−１〜１１６−４から出射される信号光及びモニタ光をコリメートする。具体的には、コリメートレンズ１１７−１は、導波路１１６−１から出射される信号光をコリメートする。コリメートレンズ１１７−２は、導波路１１６−２から出射されるモニタ光をコリメートする。コリメートレンズ１１７−３は、導波路１１６−３から出射される信号光をコリメートする。コリメートレンズ１１７−４は、導波路１１６−４から出射されるモニタ光をコリメートする。

【0022】

保持部材１１８は、例えばシリコンにより形成され、コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４をｙ軸方向に沿ってアレイ状に保持する。具体的には、保持部材１１８は、導波路１１６−１〜１１６−４の各々の光軸と、コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４の各々の光軸とが一致した状態で、コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４を保持する。これにより、保持部材１１８は、コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４から信号光とモニタ光とを同一の出射方向、すなわち、ｘ軸の負方向へ出射させる。

【0023】

波長板１１９は、コリメートレンズ１１７−３から出射される信号光の偏波に対して、コリメートレンズ１１７−１から出射される信号光の偏波を９０度回転する。ＰＢＣ１２０は、偏波合成素子であり、波長板１１９により偏波が回転された信号光と、コリメートレンズ１１７−３から出射される信号光とを偏波合成し、信号光が偏波合成されて得られる偏波多重信号光をレンズ１２１へ出射する。レンズ１２１は、ＰＢＣ１２０から出射される偏波多重信号光を集光する。光ファイバ１２２は、レンズ１２１により集光される偏波多重信号光を後段側へ伝送する。ＰＤ１２３は、受光素子であり、コリメートレンズ１１７−２から出射されるモニタ光を受光する。配置部材１２４は、ｙ軸方向に沿ったＰＢＣ１２０の一側面側の位置にＰＤ１２３を配置する。ＰＤ１２５は、受光素子であり、コリメートレンズ１１７−４から出射されるモニタ光を受光する。配置部材１２６は、ｙ軸方向に沿ったＰＢＣ１２０の他側面側の位置にＰＤ１２５を配置する。

【0024】

ここで、図１に示した光送信装置１１０における問題点について説明する。光送信装置１１０では、信号光とモニタ光とが、コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４から同一の出射方向であるｘ軸の負方向へ出射される。このため、コリメートレンズ１１７−１〜１１７−４よりも後段側に存在するＰＢＣ１２０、ＰＤ１２３及びＰＤ１２５の配置位置が、ｘ軸方向に沿った位置に制限される。例えば、配置部材１２４は、ｙ軸方向に沿ったＰＢＣ１２０の一側面側の位置であり、かつ、ｘ軸方向に沿った位置にＰＤ１２３を配置することとなる。また、配置部材１２６は、ｙ軸方向に沿ったＰＢＣ１２０の他側面側の位置であり、かつ、ｘ軸方向に沿った位置にＰＤ１２３を配置することとなる。

【0025】

しかしながら、ＰＢＣ１２０、ＰＤ１２３及びＰＤ１２５の配置位置が、ｘ軸方向に沿った位置に制限されると、光送信装置１１０が、ｙ軸方向に沿って、配置部材１２４及び配置部材１２６の分だけ大型化する可能性がある。すなわち、光送信装置１１０では、信号光又はモニタ光の出射方向に沿った、ＰＢＣ１２０とＰＤ１２３及びＰＤ１２５との位置関係に起因して、装置が大型化する可能性がある。そこで、実施例１に係る光送信装置では、信号光又はモニタ光の出射方向に沿ったＰＢＣとＰＤとの位置関係に起因した装置の大型化を抑制することを目的として、信号光及びモニタ光を出射する複数のコリメートレンズの保持態様を工夫した。

【0026】

次に、図２を用いて、実施例１に係る光送信装置１０の構成例について説明する。図２は、実施例１に係る光送信装置の構成例を示す図である。

【0027】

図２に示す光送信装置１０は、光ファイバ１１と、レンズ１２と、基板１３と、光分岐路１４と、光変調器１５−１，１５−２と、導波路１６−１〜１６−４とを有する。また、光送信装置１０は、コリメートレンズ１７−１〜１７−４と、保持部材１８とを有する。また、光送信装置１０は、波長板１９と、ＰＢＣ２０と、レンズ２１と、光ファイバ２２とを有する。また、光送信装置１０は、ＰＤ２３−１，２３−２と、配置部材２４とを有する。

【0028】

なお、図１において、基板１３の長手方向に沿ってｘ軸が定義され、基板１３の幅方向に沿ってｙ軸が定義され、基板１３の厚み方向にそってｚ軸が定義されるものとする。また、基板１３の長手方向に沿ってコリメートレンズ１７−１〜１７−４とは反対側がｘ軸の正方向であるものとする。また、基板１３の幅方向に沿って光変調器１５−２とは反対側がｙ軸の正方向であるものとする。また、基板１３の厚み方向に沿って、光分岐路１４、光変調器１５−１，１５−２及び導波路１６−１〜１６−４が設けられる基板１３の表面側がｚ軸の正方向であるものとする。

【0029】

光ファイバ１１は、図示しない光源が発する光をレンズ１２へ向けて出力する。レンズ１２は、光ファイバ１１から出力される光を集光する。基板１３は、光分岐路１４と、光変調器１５−１，１５−２と、導波路１６−１〜１６−４とが設けられる基板である。

【0030】

光分岐路１４は、レンズ１２により集光される光をカプラ等を用いて２つの光に分岐し、分岐により得られた２つの光のうち一方の光を光変調器１５−１へ出力し、他方の光を光変調器１５−２へ出力する。

【0031】

光変調器１５−１，１５−２は、基板１３の幅方向、すなわち、ｙ軸方向に沿って並列に設けられる。光変調器１５−１，１５−２は、例えば、マッハツェンダ型の光変調器である。このうち、光変調器１５−１は、光分岐路１４から入力される一方の光を電気信号を用いて変調する。光変調器１５−１により光が変調されることによって、２つの変調光が得られる。２つの変調光のうち一方の変調光が信号光であり、他方の変調光が信号光を監視するためのモニタ光である。光変調器１５−１は、信号光を導波路１６−１へ出力し、モニタ光を導波路１６−２へ出力する。

【0032】

光変調器１５−２は、光分岐路１４から入力される他方の光を電気信号を用いて変調する。光変調器１５−２により光が変調されることによって、２つの変調光が得られる。２つの変調光のうち一方の変調光が信号光であり、他方の変調光が信号光を監視するためのモニタ光である。光変調器１５−２は、信号光を導波路１６−３へ出力し、モニタ光を導波路１６−４へ出力する。なお、光変調器１５−１により光が変調されることによって得られる２つの変調光と、光変調器１５−２により光が変調されることによって得られる２つの変調光とは、複数の光変調器により光が変調されて得られる複数の変調光の一例である。また、光変調器１５−１から導波路１６−１へ出力される信号光と、光変調器１５−２から導波路１６−３へ出力される信号光とは、複数の変調光のうち少なくとも一つの変調光である信号光の一例である。また、光変調器１５−１から導波路１６−２へ出力されるモニタ光と、光変調器１５−２から導波路１６−４へ出力されるモニタ光とは、信号光以外の他の変調光であるモニタ光の一例である。

【0033】

導波路１６−１〜１６−４は、基板１３上に形成され、信号光とモニタ光とを導波する。具体的には、導波路１６−１〜１６−４は、信号光を導波する導波路１６−１，１６−３が、モニタ光を導波する導波路１６−２，１６−４によりｙ軸方向に沿って挟まれるように、基板１３上に形成される。そして、導波路１６−１は、光変調器１５−１から入力される信号光をｘ軸の負方向へ導波する。また、導波路１６−２は、光変調器１５−１から入力されるモニタ光をｘ軸の負方向へ導波する。また、導波路１６−３は、光変調器１５−２から入力される信号光をｘ軸の負方向へ導波する。また、導波路１６−４は、光変調器１５−２から入力されるモニタ光をｘ軸の負方向へ導波する。導波路１６−１〜１６−４は、基板上に形成され、信号光と、モニタ光とを導波する複数の導波路の一例である。

【0034】

コリメートレンズ１７−１〜１７−４は、例えばシリコンにより形成され、曲率が同一であるコリメートレンズである。コリメートレンズ１７−１〜１７−４は、導波路１６−１〜１６−４から出射される信号光及びモニタ光をコリメートする。具体的には、コリメートレンズ１７−１は、導波路１６−１から出射される信号光をコリメートする。コリメートレンズ１７−２は、導波路１６−２から出射されるモニタ光をコリメートする。コリメートレンズ１７−３は、導波路１６−３から出射される信号光をコリメートする。コリメートレンズ１７−４は、導波路１１６−４から出射されるモニタ光をコリメートする。

【0035】

保持部材１８は、例えば、シリコンにより形成され、コリメートレンズ１７−１〜１７−４をｙ軸方向に沿ってアレイ状に保持する。具体的には、保持部材１８は、導波路１６−１〜１６−４のうち少なくとも一つの導波路の光軸からコリメートレンズ１７−１〜１７−４のうち少なくとも一つのコリメートレンズの光軸が所定方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−１〜１７−４を保持する。本実施例１において、所定方向は、基板１３の幅方向、すなわち、ｙ軸方向である。保持部材１８は、少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸がｙ軸方向にずれた状態で複数のコリメートレンズを保持することにより、コリメートレンズ１７−１〜１７−４から信号光とモニタ光とを異方向に出射させる。例えば、ｙ軸方向に沿ったＰＢＣ２０の一側面側の位置にＰＤ２３−１，２３−２が配置される場合を想定する。この場合、保持部材１８は、複数のコリメートレンズを保持することにより、コリメートレンズ１７−１及びコリメートレンズ１７−３の各々から信号光をＰＢＣ２０に向けて出射する。また、保持部材１８は、複数のコリメートレンズを保持することにより、コリメートレンズ１７−２及びコリメートレンズ１７−４の各々からモニタ光をＰＤ２３−１，２３−２に向けて出射する。なお、保持部材１８によるコリメートレンズ１７−１〜１７−４の保持態様の一例については、後述する。

【0036】

波長板１９は、コリメートレンズ１７−３から出射される信号光の偏波に対して、コリメートレンズ１７−１から出射される信号光の偏波を９０度回転する。ＰＢＣ２０は、偏波合成素子であり、波長板１９により偏波が回転された信号光と、コリメートレンズ１７−３から出射される信号光とを偏波合成し、信号光が偏波合成されて得られる偏波多重信号光をレンズ２１へ出射する。レンズ２１は、ＰＢＣ２０から出射される偏波多重信号光を集光する。光ファイバ２２は、レンズ２１により集光される偏波多重信号光を後段側へ伝送する。

【0037】

ＰＤ２３−１，２３−２は、受光素子であり、コリメートレンズ１７−２及びコリメートレンズ１７−４の各々から出射されるモニタ光をそれぞれ受光する。配置部材２４は、ｙ軸方向に沿ったＰＢＣ２０の一側面側の位置にＰＤ２３−１，２３−２を配置する。

【0038】

ここで、保持部材１８によるコリメートレンズ１７−１〜１７−４の保持態様の一例について説明する。図３は、実施例１における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の一例を示す図である。図３に示す例では、導波路１６−１と導波路１６−２との間隔と、導波路１６−３と導波路１６−４との間隔とが異なるものとする。また、図３において、一点鎖線は、導波路１６−１〜１６−４の各々の光軸及びコリメートレンズ１７−１〜１７−４の各々の光軸を示す。

【0039】

図３に示すように、保持部材１８は、信号光用の導波路の光軸からコリメートレンズの光軸がｙ軸の正方向にずれ、かつ、モニタ光用の導波路の光軸からコリメートレンズの光軸がｙ軸の負方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−１〜１７−４を保持する。詳細には、保持部材１８は、信号光を導波する導波路１６−１の光軸からコリメートレンズ１７−１の光軸がｙ軸の正方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−１を保持する。また、保持部材１８は、信号光を導波する導波路１６−３の光軸からコリメートレンズ１７−３の光軸がｙ軸の正方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−３を保持する。これに対して、保持部材１８は、モニタ光を導波する導波路１６−２の光軸からコリメートレンズ１７−２の光軸がｙ軸の負方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−２を保持する。また、保持部材１８は、モニタ光を導波する導波路１６−４の光軸からコリメートレンズ１７−４の光軸がｙ軸の負方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−４を保持する。このような保持態様によって、コリメートレンズ１７−１，１７−３の各々から信号光がＰＢＣ２０に向けて出射され、かつ、コリメートレンズ１７−２，１７−４の各々からモニタ光がＰＤ２３−１，２３−２に向けて出射される。つまり、保持部材１８は、少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸がｙ軸方向にずれた状態で複数のコリメートレンズを保持することにより、コリメートレンズ１７−１〜１７−４から信号光とモニタ光とを異方向に出射させる。

【0040】

なお、図３に示す例では、導波路１６−１と導波路１６−２との間隔と、導波路１６−３と導波路１６−４との間隔とが異なる場合を説明したが、開示の技術は、これには限られない。例えば、導波路１６−１と導波路１６−２との間隔と、導波路１６−３と導波路１６−４との間隔とが同一であっても良い。図４は、実施例１における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の他の例を示す図である。図４に示す例では、導波路１６−１と導波路１６−２との間隔と、導波路１６−３と導波路１６−４との間隔とが同一である。この場合であっても、保持部材１８は、少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸がｙ軸方向にずれた状態で複数のコリメートレンズを保持する。これにより、保持部材１８は、コリメートレンズ１７−１〜１７−４から信号光とモニタ光とを異方向に出射させる。

【0041】

上述したように、実施例１の光送信装置１０において、コリメートレンズ１７−１〜１７−４は、導波路１６−１〜１６−４から出射される信号光及びモニタ光をコリメートする。保持部材１８は、導波路１６−１〜１６−４のうち少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸がｙ軸方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−１〜１７−４を保持することにより、信号光とモニタ光とを異方向に出射させる。このため、実施例１によれば、信号光とモニタ光とが複数のコリメートレンズから同一の出射方向であるｘ軸方向へ出射される従来の技術と比較して、コリメートレンズ１７−１〜１７−４よりも後段側に存在する光学部品の配置位置の自由度を向上することができる。例えば、従来の技術と異なり、実施例１では、コリメートレンズ１７−１〜１７−４よりも後段側に存在するＰＢＣ２０やＰＤ２３−１，２３−２の配置位置が、ｘ軸方向に沿った位置に制限されない。結果として、実施例１によれば、信号光又はモニタ光の出射方向に沿ったＰＢＣとＰＤとの位置関係に起因した装置の大型化を抑制することができる。

【0042】

また、実施例１の光送信装置１０において、配置部材２４は、ｙ軸方向に沿ったＰＢＣ２０の一側面側にＰＤ２３−１，２３−２を配置する。このため、実施例１によれば、ｙ軸方向に沿った装置の大型化を抑制することができる。

【0043】

また、実施例１の光送信装置１０において、保持部材１８は、コリメートレンズ１７−１〜１７−４をｙ軸方向に沿ってアレイ状に保持する。このため、実施例１によれば、複数のコリメートレンズをｙ軸方向に沿って個別に保持する構造と比較して、ｙ軸方向に沿った装置の大型化を抑制することができる。

【0044】

また、実施例１の光送信装置１０において、保持部材１８と、コリメートレンズ１７−１〜１７−４とは、シリコンにより形成される。このため、実施例１によれば、エッチング等を用いて、保持部材１８と、コリメートレンズ１７−１〜１７−４とを一体的に形成することができるとともに、コリメートレンズ１７−１〜１７−４を薄肉化することができる。

【0045】

また、実施例１の光送信装置１０において、コリメートレンズ１７−１〜１７−４の曲率は、同一である。このため、実施例１によれば、曲率が同一であるコリメートレンズ１７−１〜１７−４が用いられる場合であっても、信号光又はモニタ光の出射方向に沿ったＰＢＣとＰＤとの位置関係に起因した装置の大型化を抑制することができる。

【実施例2】

【0046】

次に、実施例２に係る光送信装置について説明する。実施例２に係る光送信装置は、導波路１６−１〜１６−４の形状と、コリメートレンズ１７−１〜１７−４の保持態様とが実施例１と異なるだけであり、その他の構成は実施例１と同様である。したがって、以下では、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0047】

図５は、実施例２における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の一例を示す図である。図５において、一点鎖線は、導波路１６−１〜１６−４の各々の光軸及びコリメートレンズ１７−１〜１７−４の各々の光軸を示す。また、実線の矢印は、信号光の光路を示し、破線の光路は、モニタ光の光路を示す。

【0048】

図５に示すように、実施例２に係る光送信装置では、導波路１６−１〜１６−４は、少なくとも一つの導波路の光軸をコリメートレンズ１７−１〜１７−４のうち少なくとも一つのコリメートレンズの光軸に対して傾斜させた状態で、基板１３上に形成される。図５に示す例では、信号光を導波する導波路１６−１の光軸が、コリメートレンズ１７−１の光軸に対して時計回りに傾斜している。また、信号光を導波する導波路１６−３の光軸が、コリメートレンズ１７−３の光軸に対して時計回りに傾斜している。これに対して、モニタ光を導波する導波路１６−２の光軸が、コリメートレンズ１７−２の光軸に対して反時計回りに傾斜している。また、モニタ光を導波する導波路１６−４の光軸が、コリメートレンズ１７−４の光軸に対して反時計回りに傾斜している。

【0049】

また、実施例２に係る光送信装置では、保持部材１８は、少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸がｙ軸方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−１〜１７−４を保持する。保持部材１８は、さらに、少なくとも一つの導波路の光軸を少なくとも一つのコリメートレンズの光軸に対して傾斜させた状態で、コリメートレンズ１７−１〜１７−４を保持する。このような保持態様によって、コリメートレンズ１７−１，１７−３の各々から信号光がＰＢＣ２０に向けて出射され、かつ、コリメートレンズ１７−２，１７−４の各々からモニタ光がＰＤ２３−１，２３−２に向けて出射される。

【0050】

上述したように、実施例２の光送信装置において、保持部材１８は、少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸がｙ軸方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−１〜１７−４を保持する。さらに、保持部材１８は、少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸がｙ軸方向にずれた状態で複数のコリメートレンズを保持する。これにより、コリメートレンズ１７−１〜１７−４から信号光とモニタ光とが異なる方向に出射される。このため、実施例２によれば、コリメートレンズ１７−１〜１７−４よりも後段側に存在する光学部品の配置位置の自由度をさらに向上することができる。

【実施例3】

【0051】

次に、実施例３に係る光送信装置について説明する。実施例３に係る光送信装置は、コリメートレンズ１７−１〜１７−４の保持態様が実施例１と異なるだけであり、その他の構成は実施例１と同様である。したがって、以下では、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0052】

図６及び図７は、実施例３における保持部材によるコリメートレンズの保持態様の一例を示す図である。なお、図６に示す保持態様は、ｘ軸の負方向から見た保持態様を示し、図７に示す保持態様は、ｙ軸の負方向から見た保持態様を示す。また、図６及び図７において、一点鎖線は、導波路１６−１〜１６−４の各々の光軸及びコリメートレンズ１７−１〜１７−４の各々の光軸を示す。また、実線の矢印は、信号光の光路を示し、破線の光路は、モニタ光の光路を示す。

【0053】

図６及び図７に示すように、実施例３に係る光送信装置では、保持部材１８は、少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸が基板１３の厚み方向、すなわちｚ軸方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−１〜１７−４を保持する。図６及び図７に示す例では、保持部材１８は、信号光を導波する導波路１６−１の光軸とコリメートレンズ１７−１の光軸とが一致する状態でコリメートレンズ１７−１を保持する。また、保持部材１８は、信号光を導波する導波路１６−３の光軸とコリメートレンズ１７−３の光軸とが一致する状態でコリメートレンズ１７−３を保持する。これに対して、保持部材１８は、モニタ光を導波する導波路１６−２の光軸からコリメートレンズ１７−２の光軸がｚ軸の負方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−２を保持する。また、保持部材１８は、モニタ光を導波する導波路１６−４の光軸からコリメートレンズ１７−４の光軸がｚ軸の負方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−４を保持する。このような保持態様によって、コリメートレンズ１７−１，１７−３の各々から信号光がＰＢＣ２０に向けて出射され、かつ、コリメートレンズ１７−２，１７−４の各々からモニタ光がＰＤ２３−１，２３−２に向けて出射される。

【0054】

上述したように、実施例３の光送信装置において、保持部材１８は、少なくとも一つの導波路の光軸から少なくとも一つのコリメートレンズの光軸がｚ軸方向にずれた状態でコリメートレンズ１７−１〜１７−４を保持する。これにより、コリメートレンズ１７−１〜１７−４から信号光とモニタ光とが異なる方向に出射される。このため、実施例３によれば、コリメートレンズ１７−１〜１７−４よりも後段側に存在する光学部品の、基板１３の厚みに沿った配置位置の自由度をさらに向上することができる。

【実施例4】

【0055】

次に、実施例４に係る光送信装置について説明する。実施例４に係る光送信装置は、ＰＤ２３−１，２３−２によって受光されるモニタ光どうしが基板１３の厚み方向から見て交差する点が実施例１と異なるだけであり、その他の構成は実施例１と同様である。したがって、以下では、実施例１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0056】

図８は、実施例４におけるモニタ光の光路を説明するための図である。図８に示すように、実施例４に係る光送信装置では、ＰＤ２３−１，２３−２は、コリメートレンズ１７−４及びコリメートレンズ１７−２の各々から出射されるモニタ光をそれぞれ受光する。ここで、ＰＤ２３−１，２３−２によって受光されるモニタ光は、基板１３の厚み方向、すなわち、ｚ軸方向から見て、コリメートレンズ１７−１〜１７−４とＰＤ２３−１，２３−２との間で互いに交差する。

【0057】

上述したように、実施例４の光送信装置１０において、ＰＤ２３−１，２３−２によって受光されるモニタ光は、基板１３の厚み方向、すなわち、ｚ軸方向から見て、コリメートレンズ１７−１〜１７−４とＰＤ２３−１，２３−２との間で互いに交差する。このため、実施例４によれば、コリメートレンズ１７−１〜１７−４とＰＤ２３−１，２３−２との間隔を狭めることができるので、ｘ軸方向に沿った装置の大型化を抑制することができる。

【符号の説明】

【0058】

１０ 光送信装置
１１ 光ファイバ
１２ レンズ
１３ 基板
１４ 光分岐路
１５−１、１５−２ 光変調器
１６−１〜１６−４ 導波路
１７−１〜１７−４ コリメートレンズ
１８ 保持部材
１９ 波長板
２０ ＰＢＣ
２１ レンズ
２２ 光ファイバ
２４ 配置部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】