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技術 光デバイス、光送受信モジュール、および光デバイスの製造方法

出願人 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社
発明者 杉山昌樹
出願日 2018年8月3日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2018-146610
公開日 2020年2月6日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-021015
状態 未査定
技術分野 光集積回路
主要キーワード 閾値間隔 デジタル信号処理器 偏波回転器 回折放射 偏波ビーム 度光ハイブリッド 合波導波路 局発光
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

ウエハから各光ICチップ切り出す前にウエハ上で光デバイスの特性を精度よく測定できる光デバイスを提供する。

解決手段

光デバイスは、光ICチップ1上に、光デバイス回路10、20と、光デバイス回路に結合される第1の光導波路11、22と、第1のグレーティングカプラ61、65と、第2のグレーティングカプラ62、64と、第1のグレーティングカプラに結合される偏波回転器66、69と、偏波回転器および第2のグレーティングカプラに結合される、偏波ビームコンバイナ67または偏波ビームスプリッタ68と、偏波ビームコンバイナまたはビームスプリッタに結合される第2の光導波路12、24と、を備える。第1の光導波路および第2の光導波路は、それぞれ、光ICチップの端部まで形成されている。

概要

背景

図1は、光デバイス試験方法の一例を示す。この例では、光デバイス1は、光受信器10および光変調器20を備える。光受信器10および光変調器20は、光ICチップ上に実装される。なお、光導波路11は、入力光信号を光受信器10に導く。光導波路21は、入力CW光を光変調器20に導く。光導波路22は、光変調器20により生成される変調光信号伝搬する。

光受信器10の試験においては、光源31は、光信号を出力する。偏波コントローラ32は、光源31から出力される光信号の偏波を制御する。例えば、TE偏波測定では、偏波コントローラ32は、光受信器10にTE波が入力されるように、光源31から出力される光信号の偏波を制御する。TM偏波測定では、偏波コントローラ32は、光受信器10にTM波が入力されるように、光源31から出力される光信号の偏波を制御する。偏波コントローラ32から出力される光信号は、光ファイバ33を介して光導波路11に入射される。光変調器10は、入力光信号を表す電気信号RF_outを生成する。そして、電気信号RF_outに基づいて、偏波ごとに品質(例えば、受光感度消光比など)が測定される。

光変調器20の試験においては、光源41は、CW光を出力する。偏波コントローラ42は、光源41から出力されるCW光から単一偏波CW光(たとえば、TE波)を生成する。偏波コントローラ42から出力される単一偏波CW光は、光ファイバ43を介して光導波路21に入射される。光変調器20は、電気信号RF_inで単一偏波CW光を変調して変調光信号を生成する。変調光信号は、光導波路22および光ファイバ44を介して偏波ビームスプリッタPBS)45に導かれる。偏波ビームスプリッタ45は、変調光信号をTE波成分およびTM波成分に分離する。光パワーメータ46、47は、TE波成分およびTM波成分を測定する。この構成により、偏波ごとに品質(例えば、挿入損失、消光比など)が測定される。

図1に示す試験方法は、ウエハから光ICチップを切り出した後、各光ICチップについて行われる。このとき、光ICチップ上に形成されている光導波路11、21、22の端面にそれぞれ光ファイバ33、43、44を調心しなければならない。よって、光デバイスの試験に要する時間が長くなってしまう。

図2は、光デバイスの試験方法の他の例を示す。図2に示す試験方法は、ウエハから各光ICチップを切り出す前にウエハ上で行われる。ここで、ウエハ上で光デバイスの試験を行うためには、ウエハの表面に光を照射することでその光を光受信器10および光変調器20に導く構成、および光変調器20により生成される変調光信号をウエハの表面から取得する構成が必要である。このため、ウエハ上において、光デバイスの近傍にグレーティングカプラが形成される。

図2に示す例では、光デバイスを形成するためのデバイス領域の隣に、グレーティングカプラ51、52、53を形成するためのGC領域が設けられている。光導波路11、21、22は、それぞれダイシングラインを越えてGC領域まで形成され、グレーティングカプラ51、52、53に結合される。

光源31により生成される光信号は、光ファイバ33を介してグレーティングカプラ51に入射されると、光導波路11を介して光受信器10に導かれる。同様に、光源41により生成されるCW光は、光ファイバ43を介してグレーティングカプラ52に入射されると、光導波路21を介して光変調器20に導かれる。また、光変調器20により生成される変調光信号は、光導波路22およびグレーティングカプラ53を介して出射されるので、グレーティングカプラ53の近傍に光ファイバ44を配置することで、変調光信号は光パワーメータ46、47に導かれる。よって、ウエハから各光ICチップを切り出す前に、ウエハ上で光デバイスを試験することが可能である。

尚、グレーティングカプラまたは光ファイバと光導波路とを結合する構成については、例えば、特許文献1〜2に記載されている。

概要

ウエハから各光ICチップを切り出す前にウエハ上で光デバイスの特性を精度よく測定できる光デバイスを提供する。光デバイスは、光ICチップ1上に、光デバイス回路10、20と、光デバイス回路に結合される第1の光導波路11、22と、第1のグレーティングカプラ61、65と、第2のグレーティングカプラ62、64と、第1のグレーティングカプラに結合される偏波回転器66、69と、偏波回転器および第2のグレーティングカプラに結合される、偏波ビームコンバイナ67または偏波ビームスプリッタ68と、偏波ビームコンバイナまたはビームスプリッタに結合される第2の光導波路12、24と、を備える。第1の光導波路および第2の光導波路は、それぞれ、光ICチップの端部まで形成されている。

目的

本発明の1つの側面に係わる目的は、ウエハから各光ICチップを切り出す前にウエハ上で光デバイスの特性を精度よく測定することである

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

光ICチップ上に、光デバイス回路と、前記光デバイス回路に結合される第1の光導波路と、第1のグレーティングカプラと、第2のグレーティングカプラと、前記第1のグレーティングカプラに結合される偏波回転器と、前記偏波回転器および前記第2のグレーティングカプラに結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第2の光導波路と、を備え、前記第1の光導波路および前記第2の光導波路は、それぞれ、前記光ICチップの端部まで形成されていることを特徴とする光デバイス。

請求項2

前記第1の光導波路は、前記光ICチップの第1の端部まで形成されており、前記第2の光導波路は、前記第1の端部とは異なる前記光ICチップの第2の端部まで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光デバイス。

請求項3

前記第1の光導波路および前記第2の光導波路は、前記光ICチップの第1の端部まで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光デバイス。

請求項4

光ICチップ上に、光受信器と、前記光受信器に結合される第1の光導波路と、光変調器と、前記光変調器に結合される第2の光導波路と、前記光変調器に結合される第3の光導波路と、第1のグレーティングカプラと、第2のグレーティングカプラと、第3のグレーティングカプラと、第4のグレーティングカプラと、第5のグレーティングカプラと、前記第1のグレーティングカプラに結合される第1の偏波回転器と、前記第1の偏波回転器および前記第2のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、前記第5のグレーティングカプラに結合される第2の偏波回転器と、前記第2の偏波回転器および前記第4のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、前記偏波ビームコンバイナに結合される第4の光導波路と、前記第3のグレーティングカプラに結合される第5の光導波路と、前記偏波ビームスプリッタに結合される第6の光導波路と、を備え、前記第1〜第6の光導波路は、前記光ICチップの端部まで形成されていることを特徴とする光デバイス。

請求項5

前記第1〜第5のグレーティングカプラは、直線上に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項4に記載の光デバイス。

請求項6

光デバイスと、光源と、前記光デバイスにおいて変調光信号を生成するためのデータ信号を生成し、前記光デバイスの受信光信号を表す電気信号を処理するデジタル信号処理器と、を備え、前記光デバイスは、光ICチップ上に、光受信器と、前記光受信器に結合される第1の光導波路と、光変調器と、前記光変調器に結合される第2の光導波路と、前記光変調器に結合される第3の光導波路と、第1のグレーティングカプラと、第2のグレーティングカプラと、第3のグレーティングカプラと、第4のグレーティングカプラと、第5のグレーティングカプラと、前記第1のグレーティングカプラに結合される第1の偏波回転器と、前記第1の偏波回転器および前記第2のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、前記第5のグレーティングカプラに結合される第2の偏波回転器と、前記第2の偏波回転器および前記第4のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、前記偏波ビームコンバイナに結合される第4の光導波路と、前記第3のグレーティングカプラに結合される第5の光導波路と、前記偏波ビームスプリッタに結合される第6の光導波路と、を備え、前記第1〜第6の光導波路は、前記光ICチップの端部まで形成されており、前記光デバイスの受信光信号は、前記第1の光導波路に入力され、前記光源により生成される連続光は、前記第2の光導波路に導かれ、前記光変調器により生成される変調光信号は、前記第3の光導波路を介して出力されることを特徴とする光送受信モジュール

請求項7

ウエア上に、光デバイス回路と、前記光デバイス回路に結合される光導波路と、前記光導波路に結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される偏波回転器と、前記偏波回転器に結合される第1のグレーティングカプラと、前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第2のグレーティングカプラと、を含む光回路を形成し、ダイシングにより前記ウエハから前記光回路を含む光デバイスを切り出すときに前記光導波路を切断することを特徴とする光デバイスの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、光デバイス光送受信モジュール、および光デバイスの製造方法に係わる。

背景技術

0002

図1は、光デバイスの試験方法の一例を示す。この例では、光デバイス1は、光受信器10および光変調器20を備える。光受信器10および光変調器20は、光ICチップ上に実装される。なお、光導波路11は、入力光信号を光受信器10に導く。光導波路21は、入力CW光を光変調器20に導く。光導波路22は、光変調器20により生成される変調光信号伝搬する。

0003

光受信器10の試験においては、光源31は、光信号を出力する。偏波コントローラ32は、光源31から出力される光信号の偏波を制御する。例えば、TE偏波測定では、偏波コントローラ32は、光受信器10にTE波が入力されるように、光源31から出力される光信号の偏波を制御する。TM偏波測定では、偏波コントローラ32は、光受信器10にTM波が入力されるように、光源31から出力される光信号の偏波を制御する。偏波コントローラ32から出力される光信号は、光ファイバ33を介して光導波路11に入射される。光変調器10は、入力光信号を表す電気信号RF_outを生成する。そして、電気信号RF_outに基づいて、偏波ごとに品質(例えば、受光感度消光比など)が測定される。

0004

光変調器20の試験においては、光源41は、CW光を出力する。偏波コントローラ42は、光源41から出力されるCW光から単一偏波CW光(たとえば、TE波)を生成する。偏波コントローラ42から出力される単一偏波CW光は、光ファイバ43を介して光導波路21に入射される。光変調器20は、電気信号RF_inで単一偏波CW光を変調して変調光信号を生成する。変調光信号は、光導波路22および光ファイバ44を介して偏波ビームスプリッタPBS)45に導かれる。偏波ビームスプリッタ45は、変調光信号をTE波成分およびTM波成分に分離する。光パワーメータ46、47は、TE波成分およびTM波成分を測定する。この構成により、偏波ごとに品質(例えば、挿入損失、消光比など)が測定される。

0005

図1に示す試験方法は、ウエハから光ICチップを切り出した後、各光ICチップについて行われる。このとき、光ICチップ上に形成されている光導波路11、21、22の端面にそれぞれ光ファイバ33、43、44を調心しなければならない。よって、光デバイスの試験に要する時間が長くなってしまう。

0006

図2は、光デバイスの試験方法の他の例を示す。図2に示す試験方法は、ウエハから各光ICチップを切り出す前にウエハ上で行われる。ここで、ウエハ上で光デバイスの試験を行うためには、ウエハの表面に光を照射することでその光を光受信器10および光変調器20に導く構成、および光変調器20により生成される変調光信号をウエハの表面から取得する構成が必要である。このため、ウエハ上において、光デバイスの近傍にグレーティングカプラが形成される。

0007

図2に示す例では、光デバイスを形成するためのデバイス領域の隣に、グレーティングカプラ51、52、53を形成するためのGC領域が設けられている。光導波路11、21、22は、それぞれダイシングラインを越えてGC領域まで形成され、グレーティングカプラ51、52、53に結合される。

0008

光源31により生成される光信号は、光ファイバ33を介してグレーティングカプラ51に入射されると、光導波路11を介して光受信器10に導かれる。同様に、光源41により生成されるCW光は、光ファイバ43を介してグレーティングカプラ52に入射されると、光導波路21を介して光変調器20に導かれる。また、光変調器20により生成される変調光信号は、光導波路22およびグレーティングカプラ53を介して出射されるので、グレーティングカプラ53の近傍に光ファイバ44を配置することで、変調光信号は光パワーメータ46、47に導かれる。よって、ウエハから各光ICチップを切り出す前に、ウエハ上で光デバイスを試験することが可能である。

0009

尚、グレーティングカプラまたは光ファイバと光導波路とを結合する構成については、例えば、特許文献1〜2に記載されている。

先行技術

0010

米国特許出願公開2003/0235370
米国特許出願公開2016/0091664

発明が解決しようとする課題

0011

上述したように、光デバイスの近傍にグレーティングカプラを形成すれば、ウエハから各光ICチップを切り出す前に、ウエハ上で光デバイスの試験を行うことが可能である。しかし、グレーティングカプラにおいてTM波の損失が大きい。このため、図2に示す構成では、ウエハ毎あるいは光ICチップ毎のばらつきが大きくなり、測定結果信頼性が低くなるおそれがある。

0012

本発明の1つの側面に係わる目的は、ウエハから各光ICチップを切り出す前にウエハ上で光デバイスの特性を精度よく測定することである。

課題を解決するための手段

0013

本発明の1つの態様の光デバイスは、光ICチップ上に、光デバイス回路と、前記光デバイス回路に結合される第1の光導波路と、第1のグレーティングカプラと、第2のグレーティングカプラと、前記第1のグレーティングカプラに結合される偏波回転器と、前記偏波回転器および前記第2のグレーティングカプラに結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第2の光導波路と、を備える。前記第1の光導波路および前記第2の光導波路は、それぞれ、前記光ICチップの端部まで形成されている。

発明の効果

0014

上述の態様によれば、ウエハから各光ICチップを切り出す前にウエハ上で光デバイスの特性を精度よく測定できる。

図面の簡単な説明

0015

光デバイスの試験方法の一例を示す図である。
光デバイスの試験方法の他の例を示す図である。
複数の光ICチップが形成されるウエハの一例を示す図である。
第1の実施形態に係わる光ICチップの一例を示す。
グレーティングカプラによる放射の一例を示す図である。
第2の実施形態に係わる光ICチップの一例を示す図である。
第2の実施形態に係わる光ICチップの変形例を示す図である。
第2の実施形態に係わる光ICチップの他の変形例を示す図である。
第3の実施形態に係わる光ICチップの一例を示す図である。
第4の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す図である。
第5の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す図である。
第6の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す図である。
光モジュールの一例を示す図である。

実施例

0016

図3は、複数の光ICチップが形成されるウエハの一例を示す。ウエハ100の表面領域には、複数の光ICチップが形成される。図3に示す例では、ウエハ100上に24個の光ICチップが形成されている。

0017

各光ICチップは、この実施例では、光受信器および光変調器を含む光デバイス(すなわち、光トランシーバ)を構成する。したがって、ダイシングによりウエハ100から複数の光デバイスを得ることができる。ただし、各光デバイスの試験は、ウエハ100から各光ICチップを切り出す前にウエハ100上で行われる。

0018

<第1の実施形態>
図4は、本発明の第1の実施形態に係わる光ICチップの一例を示す。この実施例においては、光ICチップ1は、図4に示すように、光デバイスが形成されるデバイス領域およびグレーティングカプラ等が形成されるGC領域を備える。ここで、デバイス領域とGC領域との間にダイシングラインが設定されている。すなわち、光デバイスの試験が終了した後、GC領域は、デバイス領域から切り離される。

0019

以下の記載する実施例では、光デバイスは、光受信器10および光変調器20を備えるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、光デバイスは、光受信器10または光変調器20の一方を備える構成であってもよい。なお、光受信器10および光変調器20は、それぞれ光ICチップ上に形成される光デバイス回路の一例である。

0020

デバイス領域には、光受信器10、光変調器20、光導波路11、21、22が形成される。光導波路11は、光受信器10の光入力ポートに結合される。光導波路21は、光変調器20の光入力ポートに結合される。光導波路22は、光変調器20の光出力ポートに結合される。

0021

GC領域には、グレーティングカプラ61〜65、偏波回転器66、偏波ビームコンバイナ67、偏波ビームスプリッタ68、偏波回転器69を備える。なお、Gはグレーティングカプラを表し、PRは偏波回転器を表し、PBCは偏波ビームコンバイナを表し、PBSは偏波ビームスプリッタを表す。

0022

グレーティングカプラは、例えば、導波路面にグレーティングを設けることにより形成される。そして、図5に示すように、光導波路を介して伝搬する導波光がグレーティングカプラを通過するとき、その導波光の一部が基板に対して所定の方向に放射される。以下の記載では、導波光の一部がグレーティングカプラにより放射される方向を「回折放射方向」と呼ぶことがある。

0023

したがって、グレーティングカプラの近傍に光ファイバの端面を配置すれば、光導波路を介して伝搬する光を取得することができる。また、グレーティングカプラの近傍に光ファイバの端面を配置すれば、その光ファイバを介して光導波路に光を入射することができる。すなわち、グレーティングカプラは、光ICチップの表面で光ファイバと光導波路とを光学的に結合することができる。

0024

グレーティングカプラ61〜65は、直線上に等間隔で配置されることが好ましい。また、グレーティングカプラ61〜65は、回折放射方向が互いに同じになるよう形成されることが好ましい。

0025

偏波回転器66は、グレーティングカプラ61に光学的に結合される。例えば、グレーティングカプラ61と偏波回転器66との間は、光導波路で結合される。また、偏波回転器66は、入力光の偏波を90度だけ回転させる。したがって、偏波回転器66にTE波が入力されるときは、偏波回転器66からTM波が出力される。

0026

偏波ビームコンバイナ67は、偏波回転器66およびグレーティングカプラ62に光学的に結合される。例えば、偏波回転器66と偏波ビームコンバイナ67との間は、光導波路で結合される。グレーティングカプラ62と偏波ビームコンバイナ67との間は、光導波路で結合される。さらに、偏波ビームコンバイナ67は、光導波路11に光学的に結合される。すなわち、光導波路11は、デバイス領域からダイシングラインを越えてGC領域まで形成されている。

0027

グレーティングカプラ63は、光導波路21に光学的に結合される。すなわち、光導波路21は、デバイス領域からダイシングラインを越えてGC領域まで形成されている。

0028

偏波ビームスプリッタ68は、光導波路22に光学的に結合される。すなわち、光導波路22は、デバイス領域からダイシングラインを越えてGC領域まで形成されている。また、偏波ビームスプリッタ68は、グレーティングカプラ64および偏波回転器69に光学的に結合される。例えば、偏波ビームスプリッタ68とグレーティングカプラ64との間は、光導波路で結合される。偏波ビームスプリッタ68と偏波回転器69との間は、光導波路で結合される。なお、偏波ビームスプリッタ68は、入力光を互いに直交する1組の偏波(すなわち、TE波およびTM波)に分離する。この実施例では、偏波ビームスプリッタ68から出力されるTE波およびTM波は、それぞれグレーティングカプラ64および偏波回転器69に導かれる。

0029

偏波回転器69は、グレーティングカプラ65に光学的に結合される。例えば、偏波回転器69とグレーティングカプラ65との間は、光導波路で結合される。また、偏波回転器69は、入力光の偏波を90度だけ回転させる。したがって、偏波回転器69にTM波が入力されるときは、偏波回転器69からTE波が出力される。

0030

なお、偏波ビームコンバイナ67および偏波ビームスプリッタ68は、互いに同じ構成であり、同一製造プロセスで形成されることが好ましい。この場合、製造コストの上昇が抑制される。また、光受信器20がコヒーレント受信を行う構成においては、光導波路21は、光変調器20だけでなく光受信器10にも結合されるようにしてもよい。

0031

光受信器10の試験においては、光ファイバ33a、33bの端面がそれぞれグレーティングカプラ61、62の近傍に配置される。このとき、光ファイバ33a、33bは、グレーティングカプラ61、62に対して回折放射方向に配置される。

0032

光源31は、光信号を出力する。なお、光源31により生成される光信号は、CW光であってもよい。偏波コントローラ32は、光源31から出力される光信号の偏波を制御する。この実施例では、偏波コントローラ32は、光源31から出力される光信号の偏波を制御してTE波光信号を生成する。

0033

光スイッチ34は、偏波コントローラ32の出力光を光ファイバ33aまたは33bに導く。具体的には、光受信器10のTE特性の測定においては、光スイッチ34は、偏波コントローラ32から出力されるTE波光信号を光ファイバ33bに導く。この場合、TE波光信号は、光ファイバ33b、グレーティングカプラ62、偏波ビームコンバイナ67、光導波路11を介して光受信器10に導かれる。一方、光受信器10のTM特性の測定においては、光スイッチ34は、偏波コントローラ32から出力されるTE波光信号を光ファイバ33aに導く。この場合、TE波光信号は、光ファイバ33a、グレーティングカプラ61を介して偏波回転器66に導かれ、TM波光信号に変換される。そして、このTM波光信号が、偏波ビームコンバイナ67、光導波路11を介して光受信器10に導かれる。

0034

光受信器10は、入力光信号を表す電気信号RF_outを生成する。そして、電気信号RF_outに基づいて、TE波およびTM波のそれぞれについて光受信器10の特性(例えば、受光感度、消光比など)が測定される。

0035

光変調器20の試験においては、光ファイバ43、44a、44bの端面がそれぞれグレーティングカプラ63、64、65の近傍に配置される。このとき、光ファイバ43、44a、44bは、グレーティングカプラ63、64、65に対して回折放射方向に配置される。

0036

光源41は、CW光を出力する。偏波コントローラ42は、光源41から出力されるCW光の偏波を制御する。この例では、偏波コントローラ42は、光源31から出力されるCW光の偏波を制御してTE波CW光を生成する。TE波CW光は、光ファイバ43、グレーティングカプラ63、光導波路21を介して光変調器20に導かれる。

0037

光変調器20は、電気信号RF_inでTE波CW光を変調して変調光信号を生成する。変調光信号は、光導波路22を介して偏波ビームスプリッタ68に導かれる。偏波ビームスプリッタ68は、変調光信号をTE波成分およびTM波成分に分離する。

0038

変調光信号のTE波成分は、グレーティングカプラ64に導かれる。よって、変調光信号のTE波成分は、光ファイバ44aを介して光パワーメータ46に導かれる。一方、変調光信号のTM波成分は、偏波回転器69に導かれる。よって、偏波回転器69において変調光信号のTE波成分が得られる。そして、偏波回転器69から出力される変調光信号のTE波成分は、光ファイバ44bを介して光パワーメータ47に導かれる。よって、TE波およびTM波のそれぞれについて光変調器20の特性(例えば、挿入損失、消光比など)が測定される。

0039

このように、第1の実施形態においては、グレーティングカプラ61〜65を通過する光の偏波は、いずれもTE波である。したがって、グレーティングカプラを使用して光ファイバと光ICチップ上の光導波路とを結合する構成であっても、偏波多重光信号を送信および受信する光デバイスの特性を精度よく測定することができる。また、グレーティングカプラ61〜65が直線上に等間隔で配置される構成であれば、光ファイバ33a、33b、43、44a、44bを収容する光ファイバアレイを利用して光デバイスの試験を行うことが可能である。即ち、光ファイバ33a、33b、43、44a、44bの位置あわせを個々に行う必要はないので、光デバイスの試験に要する時間が削減される。さらに、光デバイスの試験の終了後にデバイス領域からGC領域が切り離されるので、光デバイスが実際に使用されるときには、グレーティングカプラでの反射に起因する雑音が発生することはない。

0040

<第2の実施形態>
図4に示す構成では、光デバイスを形成するためのデバイス領域に他に、グレーティングカプラ等を形成するためのGC領域が必要である。このため、1枚のウエハ上に作成できる光ICチップの数が少なくなるおそれがある。第2の実施形態は、この課題を解決または緩和する。

0041

図6は、本発明の第2の実施形態に係わる光ICチップの一例を示す。なお、図6においては、ウエハ上に形成される多数の光ICチップ1のうち、連続して配置されている3個の光ICチップ1a〜1cが描かれている。

0042

各光ICチップ1(1a〜1c)の構成は、互いに実質的に同じである。即ち、各光ICチップ1は、光受信器10、光変調器20、光導波路11、21、22、グレーティングカプラ61〜65、偏波回転器66、69、偏波ビームコンバイナ67、偏波ビームスプリッタ68を備える。図6において、光受信器10に接続される破線は、RF_out信号を伝搬する配線パターンを表し、光変調器20に接続される破線は、RF_in信号を伝搬する配線パターンを表す。なお、以下の記載では、グレーティングカプラ61〜65、偏波回転器66、69、偏波ビームコンバイナ67、偏波ビームスプリッタ68を含む光回路を「グレーティングカプラ回路」と呼ぶことがある。

0043

第2の実施形態では、各光ICチップ1内に形成されるグレーティングカプラ回路は、隣接する光ICチップ1に形成される光受信器10および光変調器20に結合される。図6に示す例では、光ICチップ1bに形成されるグレーティングカプラ回路は、光ICチップ1aに形成される光受信器10および光変調器20に結合され、光ICチップ1cに形成されるグレーティングカプラ回路は、光ICチップ1bに形成される光受信器10および光変調器20に結合される。

0044

上述の結合を実現するため、光導波路11、21、22は、それぞれ、ダイシングラインを跨いで互いに隣接する2つの光ICチップに渡って形成される。すなわち、光導波路11a、21a、22aは、それぞれ、光ICチップ1aおよび光ICチップ1bに渡って形成される。また、光導波路11b、21b、22bは、それぞれ、光ICチップ1bおよび光ICチップ1cに渡って形成される。

0045

具体的には、光導波路11aは、光ICチップ1aの光受信器10と光ICチップ1bの偏波ビームコンバイナ67とを結合する。光導波路21aは、光ICチップ1aの光変調器20と光ICチップ1bのグレーティングカプラ63とを結合する。光導波路22aは、光ICチップ1aの光変調器20と光ICチップ1bの偏波ビームコンバイナ68とを結合する。同様に、光導波路11bは、光ICチップ1bの光受信器10と光ICチップ1cの偏波ビームコンバイナ67とを結合する。光導波路21bは、光ICチップ1bの光変調器20と光ICチップ1cのグレーティングカプラ63とを結合する。光導波路22bは、光ICチップ1bの光変調器20と光ICチップ1cの偏波ビームコンバイナ68とを結合する。

0046

各光ICチップの試験は、第1の実施形態と同様に、ウエハから各光ICチップ1を切り出す前にウエハ上で行われる。ただし、各光ICチップ1の試験は、隣接する光ICチップ1内に形成されるグレーティングカプラ回路を利用して行われる。例えば、光ICチップ1aに形成される光受信器10および光変調器20の試験を行うときは、光ICチップ1bに形成されるグレーティングカプラ61〜63を介してTE波光信号およびTE波CW光が入力され、また、光ICチップ1bに形成されるグレーティングカプラ64〜65を介して変調光信号が出力される。

0047

このように、第2の実施形態では、各光ICチップの試験のためのグレーティングカプラ回路は、他の光ICチップ内に形成される。すなわち、グレーティングカプラ回路を形成するための専用の領域を設ける必要はない。よって、第1の実施形態と比較すると、第2の実施形態によれば、1枚のウエハ上に作成できる光ICチップの数を多くできる。

0048

なお、光ICチップ上に光受信器および光変調器が実装される光デバイスにおいては、多くのケースにおいて、クロストークを抑制するために、光受信器と光変調器との間の間隔が所定の閾値間隔より大きく設計される。このため、このような光デバイスを構成する光ICチップにおいては、空きスペースが存在する。よって、この空きスペースを利用してグレーティングカプラ回路を配置すれば、各光ICチップのサイズを大きくすることなく、各光ICチップ内に隣接チップのためのグレーティングカプラ回路を形成できる。

0049

各光ICチップの試験が終了した後、ダイシングによって各光ICチップが切り出される。よって、各光デバイスは、光受信器10、光変調器20、および隣接チップのためのグレーティングカプラ回路を備える。例えば、光ICチップ1bにより実現される光デバイスは、光受信器10、光変調器20、光導波路11b、21b、22b、グレーティングカプラ61〜65、偏波回転器66、69、偏波ビームコンバイナ67、偏波ビームスプリッタ68、光導波路11a、21a、22aを備える。ここで、ダイシングにより切り出された光ICチップ1bにおいて、光導波路11b、21b、22bは、光ICチップ1bの端部(ダイシング前に光ICチップ1cと接していたチップ端)まで形成されている。また、ダイシングにより切り出された光ICチップ1bにおいて、光導波路11a、21a、22aは、光ICチップ1bの他の端部(ダイシング前に光ICチップ1aと接していたチップ端)まで形成されている。

0050

図7は、第2の実施形態に係わる光ICチップの変形例を示す。図6に示す例では、各光ICチップの試験のためのグレーティングカプラ回路は、他の光ICチップ内に形成される。これに対して、図7に示す例では、光デバイス回路(光受信器10および光変調器20)およびその光デバイス回路のためのグレーティングカプラ回路は、同じ光ICチップ内に形成される。ただし、光受信器10に結合される光導波路11は、導波路領域を通過して偏波ビームコンバイナ67まで形成される。光変調器20に結合される光導波路21は、導波路領域を通過してグレーティングカプラ63まで形成される。光変調器20に結合される光導波路22は、導波路領域を通過して偏波ビームスプリッタ68まで形成される。

0051

光デバイスの試験の終了後、ダイシングにより、デバイス領域から導波路領域が切り離さられる。したがって、ダイシング後の光ICチップにおいては、光受信器10に結合される光導波路11、および光変調器20に結合される光導波路21、22は、それぞれチップの端部まで形成されている。また、偏波ビームコンバイナ67に結合される光導波路11、グレーティングカプラ63に結合される光導波路21、偏波ビームスプリッタ68に結合される光導波路22も、それぞれチップの端部まで形成されている。

0052

図8は、第2の実施形態に係わる光ICチップの他の変形例を示す。図8に示す構成においても、図7に示す構成と同様に、光デバイス回路(光受信器10および光変調器20)およびその光デバイス回路のためのグレーティングカプラ回路は、同じ光ICチップ内に形成される。ただし、光受信器10に結合される光導波路11は、隣接チップが形成される領域を通過して偏波ビームコンバイナ67まで形成される。光変調器20に結合される光導波路21は、隣接チップが形成される領域を通過してグレーティングカプラ63まで形成される。光変調器20に結合される光導波路22は、隣接チップが形成される領域を通過して偏波ビームスプリッタ68まで形成される。

0053

光デバイスの試験の終了後、ダイシングにより、各光ICチップが互いに分離される。したがって、ダイシング後の光ICチップにおいては、光受信器10に結合される光導波路11、および光変調器20に結合される光導波路21、22は、それぞれチップの端部まで形成されている。また、偏波ビームコンバイナ67に結合される光導波路11、グレーティングカプラ63に結合される光導波路21、偏波ビームスプリッタ68に結合される光導波路22も、それぞれチップの端部まで形成されている。

0054

<第3の実施形態>
図9は、第3の実施形態に係わる光ICチップの一例を示す。なお、図9に示す光ICチップ1は、第1の実施形態と同様に、デバイス領域およびGC領域を有するが、第3の実施形態はこの構成に限定されるものではない。すなわち、第3の実施形態に係わる光ICチップは、第2の実施形態と同様に、GC領域を備えることなくグレーティングカプラ回路が形成される構成であってもよい。

0055

デバイス領域には、光受信器10および光変調器20に加えて、分岐カプラ101が形成される。分岐カプラ101は、光受信器10および光変調器20に光学的に結合されている。そして、偏波コントローラ42から出力されるTE波CW光が光ファイバアレイ102を介して光ICチップ1に与えられるときに、分岐カプラ101は、そのTE波CW光を分岐して光受信器10および光変調器20に導く。なお、光受信器10は、このCW光を、コヒーレント受信のための局発光LOとして使用する。

0056

光受信器10は、図9に示すように、偏波ビームスプリッタ(PBS)10a、偏波回転器(PR)10b、90度光ハイブリッド回路10c、10d、受光器PD_XI、PD_XQ、PD_YI、PD_YQを備える。そして、偏波コントローラ32から出力されるTE波光信号が光ファイバアレイ102を介して光ICチップ1に与えられると、PBS10aに光信号が入力される。

0057

偏波ビームスプリッタ10aは、入力光信号をTE波成分光信号およびTM波成分光信号に分離する。偏波ビームスプリッタ10aにより得られるTE波成分光信号は、90度光ハイブリッド回路10cに導かれる。90度光ハイブリッド回路10cは、分岐カプラ101を介して与えられるCW光を利用して、入力光信号のI(In-Phase)成分およびQ(Quadrature)成分を抽出する。受光器PD_XIおよび受光器PD_XQは、TE波成分光信号のI成分およびQ成分を表す電気信号を生成する。

0058

偏波ビームスプリッタ10aにより得られるTM波成分光信号は、偏波回転器10bにおいて偏波が調整された後、90度光ハイブリッド回路10dに導かれる。90度光ハイブリッド回路10dは、分岐カプラ101を介して与えられるCW光を利用して、入力光信号のI成分およびQ成分を抽出する。受光器PD_YIおよび受光器PD_YQは、TM波成分光信号のI成分およびQ成分を表す電気信号を生成する。そして、受光器PD_XI、PD_XQ、PD_YI、PD_YQにより生成される電気信号RF_outは、不図示の測定器に導かれる。

0059

光変調器20は、図9に示すように、変調器XI、XQ、YI、YQ、偏波回転器(PR)20a、偏波ビームコンバイナ(PBC)20bを備える。そして、分岐カプラ101から光変調器20に与えられるCW光は、変調器XI、XQ、YI、YQに導かれる。

0060

変調器XI、XQ、YI、YQは、それぞれ対応する電気信号RF_inでCW光を変調して変調光信号を生成する。変調器XI、XQの出力光信号は、偏波ビームコンバイナ20bに導かれる。変調器YI、YQの出力光信号は、偏波回転器20aにおいて偏波が調整された後、偏波ビームコンバイナ20bに導かれる。なお、光変調器20は、変調光信号のパワーを調整する可変光減衰器を備えていてもよい。

0061

上記構成の光ICチップ1において、偏波回転器10b、20a、66、69は、互いに同じ構成であり、同一製造プロセスで形成されることが好ましい。また、偏波ビームコンバイナ20b、67は、互いに同じ構成であり、同一製造プロセスで形成されることが好ましい。さらに、偏波ビームスプリッタ10a、68は、互いに同じ構成であり、同一製造プロセスで形成されることが好ましい。この場合、光デバイスを製造するプロセスを変えることなく、グレーティングカプラ回路内の偏波回転器、偏波ビームコンバイナ、偏波ビームスプリッタを形成することが可能である。

0062

<第4の実施形態>
第1〜第3の実施形態では、光デバイスへの入力光は、グレーティングカプラ回路内のグレーティングカプラ、偏波ビームコンバイナ、偏波回転器を通過する。また、光デバイスから出力される変調光信号は、グレーティングカプラ回路内の偏波ビームスプリッタ、偏波回転器、グレーティングカプラを通過する。このため、光デバイスに入力される光および光デバイスから出力される光のパワーを精度よく見積もるためには、グレーティングカプラ回路における損失を推定できることが好ましい。

0063

図10は、第4の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す。なお、第4の実施形態のグレーティングカプラ回路4は、第1の実施形態および第2の実施形態の双方に適用可能である。すなわち、第4の実施形態のグレーティングカプラ回路4は、図4に示すGC領域に形成されるようにしてもよいし、図6に示すように、各光ICチップ内に形成されるようにしてもよい。

0064

グレーティングカプラ回路4は、第1または第2の実施形態のグレーティングカプラ回路に加えて、タップ導波路71、73、グレーティングカプラ72、76、77、偏波ビームスプリッタ74、偏波回転器75を備える。なお、タップ導波路71、73は、例えば、MMIカプラまたは方向性結合器により実現される。

0065

タップ導波路71は、グレーティングカプラ63を介して光導波路21に入力されるCW光を分岐して参照光R_CWをグレーティングカプラ72に導く。そして、グレーティングカプラ72から放射される参照光R_CWは、光ファイバアレイ102を介して光スイッチ111に導かれる。

0066

タップ導波路73は、偏波ビームコンバイナ67から光導波路11に出力される光信号を分岐して偏波ビームスプリッタ74に導く。偏波ビームスプリッタ74は、入力光信号をTE波成分およびTM波成分に分離する。偏波ビームスプリッタ74から出力されるTE波成分は、参照光R_TEとしてグレーティングカプラ76を介して放射される。偏波ビームスプリッタ74から出力されるTM波成分は、偏波回転器75によりTE波成分に変換された後、参照光R_TMとしてグレーティングカプラ77を介して放射される。グレーティングカプラ76、77から放射される光(R_TE、R_TM)は、光ファイバアレイ102を介して光スイッチ111に導かれる。

0067

光スイッチ111は、グレーティングカプラ72、76、77から放射される光を選択してパワーメータ112に導く。パワーメータ112は、光スイッチ111により選択された光のパワーを測定する。

0068

上記構成のグレーティングカプラ回路4が形成された光ICチップの試験が行われるときは、図4または図9に示すように、光変調器20は、光源41により生成されるCW光から変調光信号を生成する。したがって、光変調器20の試験の1つとして、「光デバイスに入力されるCW光のパワー」と「光デバイスから出力される変調光信号のパワー」との比を検出することが好ましい。ところが、グレーティングカプラ61〜65を有する構成では、上述のパワー比を直接的に検出することは困難である。

0069

たとえば、パワーメータ46を用いて変調光信号のTE波成分のパワーを測定するときは、光変調器20とパワーメータ46との間に設けられる偏波ビームスプリッタ68およびグレーティングカプラ64における損失(以下、TEパス損失)を考慮することが好ましい。また、パワーメータ47を用いて変調光信号のTM波成分のパワーを測定するときは、光変調器20とパワーメータ47との間に設けられる偏波ビームスプリッタ68、偏波回転器69、およびグレーティングカプラ65における損失(以下、TMパス損失)を考慮することが好ましい。そこで、第4の実施形態では、グレーティングカプラ回路4の損失が推定される。このとき、TEパス損失およびTMパス損失がそれぞれ推定される。

0070

なお、各グレーティングカプラ61〜65、72、76〜77の損失は実質的に同じであるものとする。また、偏波ビームコンバイナにおける損失および偏波ビームスプリッタによる損失は実質的に同じであるものとする。以下では、偏波ビームコンバイナおよび偏波ビームスプリッタを「PBC/PBS」と呼ぶことがある。

0071

TEパス損失を推定する際には、光源31および偏波コントローラ32により生成されるTE波光信号が光ファイバアレイ102を介してグレーティングカプラ62に入力される。このTE波光信号は、偏波ビームコンバイナ67を通過した後、タップ導波路73により分岐されて偏波ビームスプリッタ74に導かれる。偏波ビームスプリッタ74は、このTE波光信号をグレーティングカプラ76に導く。よって、このTE波光信号(すなわち、参照光R_TE)は、光ファイバアレイ102、光スイッチ111を介してパワーメータ112に導かれる。そして、パワーメータ112は、参照光R_TEのパワーを測定する。

0072

ここで、偏波コントローラ32からグレーティングカプラ回路4に入力されるTE波光信号の入力パワー既知であるものとする。また、タップ導波路73の分岐比は既知である。そうすると、TE波光信号の入力パワーおよびパワーメータ112により測定された参照光R_TEのパワーに基づいて、偏波コントローラ32からパワーメータ112に至る経路のTE波のためのパスの損失が計算される。

0073

この経路上には、グレーティングカプラ62、偏波ビームコンバイナ67、偏波ビームスプリッタ74、およびグレーティングカプラ76が存在する。即ち、この経路上には、2個のグレーティングカプラおよび2個のPBC/PBSが存在する。よって、上述した損失を「2」で割算することでTEパス損失が推定される。

0074

TMパス損失を推定する際には、光源31および偏波コントローラ32により生成されるTE波光信号が光ファイバアレイ102を介してグレーティングカプラ61に入力される。このTE波光信号は、偏波回転器66においてTM波光信号に変換される。このTM波光信号は、偏波ビームコンバイナ67を通過した後、タップ導波路73により分岐されて偏波ビームスプリッタ74に導かれる。偏波ビームスプリッタ74は、このTM波光信号を偏波回転器75に導く。このTM波光信号は、偏波回転器75によりTE波光信号に変換された後、グレーティングカプラ77に導かれる。よって、このTE波光信号(すなわち、参照光R_TM)は、光ファイバアレイ102、光スイッチ111を介してパワーメータ112に導かれる。そして、パワーメータ112は、参照光R_TMのパワーを測定する。

0075

ここで、上述したように、TE波光信号の入力パワーが既知であるものとする。また、タップ導波路73の分岐比は既知である。そうすると、TE波光信号の入力パワーおよびパワーメータ112により測定された参照光R_TMのパワーに基づいて、偏波コントローラ32からパワーメータ112に至る経路のTM波のためのパスの損失が計算される。

0076

この経路上には、グレーティングカプラ61、偏波回転器66、偏波ビームコンバイナ67、偏波ビームスプリッタ74、偏波回転器75、およびグレーティングカプラ76が存在する。即ち、この経路上には、2個のグレーティングカプラ、2個の偏波回転器、および2個のPBC/PBSが存在する。よって、上述した損失を「2」で割算することでTMパス損失が推定される。

0077

光デバイスに入力されるCW光のパワーは、タップ導波路71により分岐されるCW光を利用して推定される。具体的には、偏波コントローラ42からグレーティングカプラ回路4に入力されるCW光の入力パワーが既知であるものとする。また、タップ導波路71の分岐比は既知である。そうすると、パワーメータ112を用いて参照光R_CWのパワーを測定することにより、光デバイスに入力されるCW光のパワーが推定される。

0078

光デバイスにより生成される変調光信号のTE波成分のパワーは、パワーメータ46により測定されるパワーに、上述したTEパス損失を加えることで算出される。よって、光デバイスに入力されるCW光のパワーと光デバイスにより生成される変調光信号のTE波成分のパワーとの比を計算することで、TE波についての光変調器20の特性を検出することができる。

0079

同様に、光デバイスにより生成される変調光信号のTM波成分のパワーは、パワーメータ47により測定されるパワーに、上述したTMパス損失を加えることで算出される。よって、光デバイスに入力されるCW光のパワーと光デバイスにより生成される変調光信号のTM波成分のパワーとの比を計算することで、TM波についての光変調器20の特性を検出することができる。

0080

このように、第4の実施形態によれば、グレーティングカプラ、PBC/PBS、偏波回転器の損失を推定できるので、光デバイスの特性が精度よく測定される。

0081

<第5の実施形態>
第4の実施形態のグレーティングカプラ回路においては、グレーティングカプラの個数が多くなり、グレーティングカプラ回路を形成するための面積が大きくなる。また、光ファイバアレイのファイバ数も多くなってしまう。第5の実施形態では、これらの課題が緩和される。

0082

図11は、第5の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す。なお、第4の実施形態と同様に、第5の実施形態のグレーティングカプラ回路5も、第1の実施形態および第2の実施形態の双方に適用可能である。

0083

第5の実施形態のグレーティングカプラ回路5は、図10に示すタップ導波路73、偏波ビームスプリッタ74、偏波回転器75、グレーティングカプラ76、77の代わりに、タップ導波路81および合波導波路82を備える。タップ導波路81は、図10に示すタップ導波路73と同様に、偏波ビームコンバイナ67の出力光を分岐する。ここで、タップ導波路81は、光導波路を介して合波導波路82に結合されている。また、合波導波路82は、偏波ビームスプリッタ68に結合されている。よって、タップ導波路81により光導波路11から分岐された光は、偏波ビームスプリッタ68に導かれる。なお、タップ導波路81および合波導波路82は、それぞれMMIカプラまたは方向性結合器により実現される。

0084

図11に示す構成においてグレーティングカプラ回路5の損失を推定するときには、光変調器20からグレーティングカプラ回路5に変調光信号が入力されないものとする。また、タップ導波路71、グレーティングカプラ72、パワーメータ112を用いてCW光のパワーを測定する構成は、第4および第5の実施形態で実質的に同じである。

0085

光源31および偏波コントローラ32により生成されるTE波光信号がグレーティングカプラ62に入力されると、このTE波光信号は、偏波ビームコンバイナ67、タップ導波路81、合波導波路82、偏波ビームスプリッタ68、グレーティングカプラ64を介してパワーメータ46に導かれる。すなわち、第4の実施形態と同様に、光信号は、2個のグレーティングカプラおよび2個のPBC/PBSを通過する。よって、第4の実施形態と同様にTEパス損失が算出される。

0086

光源31および偏波コントローラ32により生成されるTE波光信号がグレーティングカプラ61に入力されると、このTE波光信号は、偏波回転器66、偏波ビームコンバイナ67、タップ導波路81、合波導波路82、偏波ビームスプリッタ68、偏波回転器69、グレーティングカプラ65を介してパワーメータ47に導かれる。すなわち、第4の実施形態と同様に、光信号は、2個のグレーティングカプラ、2個の偏波回転器、2個のPBC/PBSを通過する。したがって、第4の実施形態と同様にTMパス損失が算出される。

0087

このように、第5の実施形態においては、変調光信号のパワーを測定するためのパワーメータ46、47を利用して参照光(R_TE、R_TM)のパワーが測定される。このため、図10に示す第4の実施形態と比較すると、グレーティングカプラの個数が少なくなり、グレーティングカプラ回路を形成するための面積が小さくなる。また、光ファイバアレイのファイバ数も少なくなる。

0088

<第6の実施形態>
第5の実施形態では、合波導波路82における損失が大きい。第6の実施形態では、この問題が緩和される。

0089

図12は、第6の実施形態に係わるグレーティングカプラ回路の一例を示す。なお、第4の実施形態と同様に、第6の実施形態のグレーティングカプラ回路6も、第1の実施形態および第2の実施形態の双方に適用可能である。

0090

第6の実施形態のグレーティングカプラ回路6は、図11に示すタップ導波路81および合波導波路82の代わりに、2×2カプラ91を備える。2×2カプラ91は、第1の入力ポート、第2の入力ポート、第1の出力ポート、第2の出力ポートを備える。第1の入力ポートは、光導波路10を介して偏波ビームコンバイナ67に結合される。第2の入力ポートは、光導波路22を介して光変調器20に結合される。第1の出力ポートは、光導波路11を介して光受信器10に結合される。第2の出力ポートは、光導波路22を介して偏波ビームスプリッタ68に結合される。なお、2×2カプラ91は、MMIカプラまたは方向性結合器により実現される。また、グレーティングカプラ回路の損失を推定する方法は、第5および第6の実施形態において実質的に同じである。

0091

<光モジュール>
図13は、本発明の実施形態に係わる光モジュールの一例を示す。光モジュール200は、光デバイス201、光源202、デジタル信号処理器(DSP)203を備える。

0092

光デバイス201は、図4および図6図8に示す光ICチップ1により実現される。すなわち、光デバイス201は、光受信器10、光変調器20、および光導波路11、21、22を備える。光源202は、CW光を生成する。このCW光は、光導波路21に導かれる。光デバイス201の受信光信号(Rx_In)は、光導波路11に入力される。光変調器20により生成される変調光信号(Tx_Out)は、光導波路22を介して出力される。デジタル信号処理器203は、光デバイス201において変調光信号を生成するためのデータ信号を生成する。また、デジタル信号処理器203は、光デバイス201の受信光信号を表す電気信号を処理する。

0093

上述の実施例を含む実施形態に関し、さらに下記の付記を開示する。
(付記1)
光ICチップ上に、
光デバイス回路と、
前記光デバイス回路に結合される第1の光導波路と、
第1のグレーティングカプラと、
第2のグレーティングカプラと、
前記第1のグレーティングカプラに結合される偏波回転器と、
前記偏波回転器および前記第2のグレーティングカプラに結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第2の光導波路と、を備え、
前記第1の光導波路および前記第2の光導波路は、それぞれ、前記光ICチップの端部まで形成されている
ことを特徴とする光デバイス。
(付記2)
前記第1の光導波路は、前記光ICチップの第1の端部まで形成されており、
前記第2の光導波路は、前記第1の端部とは異なる前記光ICチップの第2の端部まで形成されている
ことを特徴とする付記1に記載の光デバイス。
(付記3)
前記第1の光導波路および前記第2の光導波路は、前記光ICチップの第1の端部まで形成されている
ことを特徴とする付記1に記載の光デバイス。
(付記4)
光ICチップ上に、
光受信器と、
前記光受信器に結合される第1の光導波路と、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第2の光導波路と、
前記光変調器に結合される第3の光導波路と、
第1のグレーティングカプラと、
第2のグレーティングカプラと、
第3のグレーティングカプラと、
第4のグレーティングカプラと、
第5のグレーティングカプラと、
前記第1のグレーティングカプラに結合される第1の偏波回転器と、
前記第1の偏波回転器および前記第2のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
前記第5のグレーティングカプラに結合される第2の偏波回転器と、
前記第2の偏波回転器および前記第4のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第4の光導波路と、
前記第3のグレーティングカプラに結合される第5の光導波路と、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第6の光導波路と、を備え、
前記第1〜第6の光導波路は、前記光ICチップの端部まで形成されている
ことを特徴とする光デバイス。
(付記5)
前記第1〜第5のグレーティングカプラは、直線上に等間隔で配置されている
ことを特徴とする付記4に記載の光デバイス。
(付記6)
前記第1〜第5のグレーティングカプラの回折放射方向は互いに同じである
ことを特徴とする付記5に記載の光デバイス。
(付記7)
第1の領域および第2の領域を含む光ICチップであって、
光受信器と、
前記光受信器に結合される第1の光導波路と、
前記第1の光導波路に結合される偏波ビームコンバイナと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第1の偏波回転器と、
前記第1の偏波回転器に結合される第1のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第2のグレーティングカプラと、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第2の光導波路と、
前記第2の光導波路に結合される第3のグレーティングカプラと、
前記光変調器に結合される第3の光導波路と、
前記第3の光導波路に結合される偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第4のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第2の偏波回転器と、
前記第2の偏波回転器に結合される第5のグレーティングカプラと、を備え、
前記光受信器および前記光変調器は、前記第1の領域に形成され、
前記第1〜第5のグレーティングカプラ、前記第1および第2の偏波回転器、前記偏波ビームコンバイナ、および前記偏波ビームスプリッタは、前記第2の領域に形成され、
前記第1の領域と前記第2の領域との間にダイシングラインが設定されている
ことを特徴とする光ICチップ。
(付記8)
光受信器と、
前記光受信器に結合される第1の光導波路と、
前記第1の光導波路に結合される偏波ビームコンバイナと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第1の偏波回転器と、
前記第1の偏波回転器に結合される第1のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第2のグレーティングカプラと、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第2の光導波路と、
前記第2の光導波路に結合される第3のグレーティングカプラと、
前記光変調器に結合される第3の光導波路と、
前記第3の光導波路に結合される偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第4のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第2の偏波回転器と、
前記第2の偏波回転器に結合される第5のグレーティングカプラと、
前記第2の光導波路を介して伝搬する光を分岐するタップ導波路と、
前記タップ導波路に結合される第6のグレーティングカプラと、を備える
ことを特徴とする光ICチップ。
(付記9)
前記第1の光導波路を介して伝搬する光を分岐する第2のタップ導波路と、
前記第2のタップ導波路に結合する第2の偏波ビームスプリッタと、
前記第2の偏波ビームスプリッタに結合する第7のグレーティングカプラと、
前記第2の偏波ビームスプリッタに結合する第3の偏波回転器と、
前記偏波回転器に結合する第8のグレーティングカプラと、をさらに備える
ことを特徴とする付記8に記載の光ICチップ。
(付記10)
前記第1の光導波路を介して伝搬する光を分岐する第2のタップ導波路と、
前記第2のタップ導波路により分岐された光を前記第3の光導波路に合波する合波導波路と、をさらに備える
ことを特徴とする付記8に記載の光ICチップ。
(付記11)
第1の入力ポート、第2の入力ポート、第1の出力ポート、および第2の出力ポートを有する2×2カプラをさらに備え、
前記第1の入力ポートは、前記第1の光導波路を介して前記偏波ビームコンバイナに結合され、
前記第2の入力ポートは、前記第3の光導波路を介して前記光変調器に結合され、
前記第1の出力ポートは、前記第1の光導波路を介して前記光受信器に結合され、
前記第2の出力ポートは、前記第3の光導波路を介して前記偏波ビームスプリッタに結合される
ことを特徴とする付記8に記載の光ICチップ。
(付記12)
複数の光ICチップが形成されるウエハであって、
各光ICチップは、
光受信器と、
前記光受信器に結合される第1の光導波路と、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第2の光導波路と、
前記光変調器に結合される第3の光導波路と、
第1のグレーティングカプラと、
第2のグレーティングカプラと、
第3のグレーティングカプラと、
第4のグレーティングカプラと、
第5のグレーティングカプラと、
前記第1のグレーティングカプラに結合される第1の偏波回転器と、
前記第1の偏波回転器および前記第2のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
前記第5のグレーティングカプラに結合される第2の偏波回転器と、
前記第2の偏波回転器および前記第4のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、を備え、
前記複数の光ICチップの中の第1の光ICチップに形成される前記第1の光導波路、前記第2の光導波路、および前記第3の光導波路は、それぞれ、前記第1の光ICチップに隣接する第2の光ICチップに形成される前記偏波ビームコンバイナ、前記第3のグレーティングカプラ、および前記偏波ビームスプリッタに結合され、
前記第1の光ICチップに形成される前記偏波ビームコンバイナ、前記第3のグレーティングカプラ、および前記偏波ビームスプリッタは、それぞれ、前記第1の光ICチップに隣接する第3の光ICチップに形成される前記第1の光導波路、前記第2の光導波路、および前記第3の光導波路に結合される
ことを特徴とするウエハ。
(付記13)
光デバイスと、
光源と、
前記光デバイスにおいて変調光信号を生成するためのデータ信号を生成し、前記光デバイスの受信光信号を表す電気信号を処理するデジタル信号処理器と、を備え、
前記光デバイスは、光ICチップ上に、
光受信器と、
前記光受信器に結合される第1の光導波路と、
光変調器と、
前記光変調器に結合される第2の光導波路と、
前記光変調器に結合される第3の光導波路と、
第1のグレーティングカプラと、
第2のグレーティングカプラと、
第3のグレーティングカプラと、
第4のグレーティングカプラと、
第5のグレーティングカプラと、
前記第1のグレーティングカプラに結合される第1の偏波回転器と、
前記第1の偏波回転器および前記第2のグレーティングカプラに結合される偏波ビームコンバイナと、
前記第5のグレーティングカプラに結合される第2の偏波回転器と、
前記第2の偏波回転器および前記第4のグレーティングカプラに結合される偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームコンバイナに結合される第4の光導波路と、
前記第3のグレーティングカプラに結合される第5の光導波路と、
前記偏波ビームスプリッタに結合される第6の光導波路と、を備え、
前記第1〜第6の光導波路は、前記光ICチップの端部まで形成されており、
前記光デバイスの受信光信号は、前記第1の光導波路に入力され、
前記光源により生成される連続光は、前記第2の光導波路に導かれ、
前記光変調器により生成される変調光信号は、前記第3の光導波路を介して出力される
ことを特徴とする光送受信モジュール。
(付記14)
ウエア上に、
光デバイス回路と、
前記光デバイス回路に結合される光導波路と、
前記光導波路に結合される、偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタと、
前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される偏波回転器と、
前記偏波回転器に結合される第1のグレーティングカプラと、
前記偏波ビームコンバイナまたは偏波ビームスプリッタに結合される第2のグレーティングカプラと、
を含む光回路を形成し、
ダイシングにより前記ウエハから前記光回路を含む光デバイスを切り出すときに前記光導波路を切断する
ことを特徴とする光デバイスの製造方法。

0094

1(1a〜1c)光ICチップ
10光受信器
11(11a、11b)光導波路
20光変調器
21(21a、21b) 光導波路
22(22a、22b) 光導波路
33a、33b、43、44a、44b光ファイバ
61〜65グレーティングカプラ(G)
66、69偏波回転器(PR)
67偏波ビームコンバイナ(PBC)
68偏波ビームスプリッタ(PBS)
100ウエハ
200光モジュール
201光デバイス
202光源
203デジタル信号処理器(DSP)

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