光调制器的制造方法、试验方法、存储介质及光发送装置

技术领域

本公开涉及光调制器的制造方法、试验方法、存储介质以及光发送装置。

背景技术

开发了由半导体层形成并对光进行调制的马赫-曾德尔调制器(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-164243号公报

发明内容

发明所要解决的问题

光在马赫-曾德尔调制器的支路波导中传播。通过对马赫-曾德尔调制器施加电压，能够对光的相位进行调整。在调制时，例如为了提高输出光的强度，将相位的变化量设为预定大小。

相位的变化相对于电压的比例(相位调整效率)在每个马赫-曾德尔调制器中存在偏差。在对多个马赫-曾德尔调制器施加相同的电压的情况下，有的马赫-曾德尔调制器中的相位变化量较大，其他马赫-曾德尔调制器中的相位变化量较小。即使在相位调整效率较小的马赫-曾德尔调制器中，为了使相位变化量成为预定大小，只要使电压增加即可。相位调整效率与光的吸收损失之间存在正相关。通过使电压增加，光的吸收损失也增大。因此，本发明的目的在于提供能够抑制光的吸收损失的增加的光调制器的制造方法、试验方法、试验程序以及光发送装置。

用于解决问题的手段

本公开所涉及的制造方法是光调制器的制造方法，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述制造方法具有：准备工序，在该准备工序中，准备所述马赫-曾德尔调制器；关系获取工序，在该关系获取工序中，基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；电压获取工序，在该电压获取工序中，基于所述关系，获取在对所述支路波导中传播的光进行调制时使得所述光的相位的变化量成为预定大小的电压；以及存储工序，在该存储工序中，将在所述电压获取工序中获取到的电压存储于存储部。

本公开所涉及的试验方法是光调制器的试验方法，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述试验方法具有：关系获取工序，在该关系获取工序中，基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及电压获取工序，在该电压获取工序中，基于所述关系，获取在对所述支路波导中传播的光进行调制时使得所述光的相位的变化量成为预定大小的电压。

本公开所涉及的试验程序是光调制器的试验程序，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述试验程序使计算机执行如下处理：基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及基于施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系，获取在对所述支路波导中传播的光进行调制时使得所述光的相位的变化量成为预定大小的电压。

本公开所涉及的光发送装置具备存储部和多个马赫-曾德尔调制器，所述多个马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述存储部针对所述多个马赫-曾德尔调制器中的每一个，对在对所述支路波导中传播的光进行调制时的、使得所述光的相位的变化量成为预定大小的电压进行存储。

发明效果

根据本公开，能够抑制光的吸收损失的增加。

附图说明

图1A是举例示出第一实施方式所涉及的光发送装置的框图。

图1B是表示控制部的硬件结构的框图。

图2A是举例示出光调制器的俯视图。

图2B是沿着图2A的线A-A的剖视图。

图3是输出光的星座图的例子。

图4A是输出光的星座图的例子。

图4B是输出光的星座图的例子。

图5A是输出光的星座图的例子。

图5B是输出光的星座图的例子。

图6A是举例示出电压与相位变化量之间的关系的图。

图6B是举例示出电压与相位变化量之间的关系的图。

图7A是举例示出电压与光的吸收损失的变化量之间的关系的图。

图7B是举例示出电压与光的吸收损失的变化量之间的关系的图。

图8是举例示出光调制器的制造方法的流程图。

图9是举例示出试验的流程图。

图10A是举例示出计算出的相位变化量的图。

图10B是举例示出计算出的吸收损失的变化量的图。

图11A是举例示出计算出的透射率的图。

图11B是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。

图12A是举例示出最优化后的相位变化量的图。

图12B是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。

图13是举例示出偏置电压与相位变化量之差的关系的图。

图14是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。

图15A是举例示出最优化后的相位变化量的图。

图15B是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。

图16是举例示出偏置电压与相位变化量之差的关系的图。

图17是举例示出光调制器的俯视图。

具体实施方式

[本公开的实施方式的说明]

首先，列举本公开的实施方式的内容进行说明。

本公开的一个方式是(1)一种光调制器的制造方法，其中，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述制造方法具有：准备工序，在该准备工序中，准备所述马赫-曾德尔调制器；关系获取工序，在该关系获取工序中，基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；电压获取工序，在该电压获取工序中，基于所述关系，获取在对所述支路波导中传播的光进行调制时使得所述光的相位的变化量成为预定大小的电压；以及存储工序，在该存储工序中，将在所述电压获取工序中获取到的电压存储于存储部。通过对马赫-曾德尔调制器施加所获取的电压而对光进行调制，能够将调制时的相位的变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

(2)也可以是，准备所述马赫-曾德尔调制器的工序是准备多个所述马赫-曾德尔调制器的工序，对多个所述马赫-曾德尔调制器分别进行获取所述电压与所述相位的变化量之间的关系的工序和所述电压获取工序。能够针对每个马赫-曾德尔调制器将调制时的相位的变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

(3)也可以是，准备所述马赫-曾德尔调制器的工序包含准备具有第一支路波导、第二支路波导、第一电极以及第二电极的所述马赫-曾德尔调制器的工序，所述第一电极设置于所述第一支路波导，所述第二电极设置于所述第二支路波导，所述电压获取工序包含：获取使得所述第一支路波导中的相位的变化量成为预定大小那样的施加于所述第一电极的电压的工序；以及获取使得所述第二支路波导中的相位的变化量成为预定大小那样的施加于所述第二电极的电压的工序。在调制时，能够将第一支路波导中的相位的变化量以及第二支路波导中的相位的变化量设为预定大小。还能够抑制光的吸收损失的增加。

(4)也可以是，施加于所述第一电极的电压是第一电压与第二电压之和，施加于所述第二电极的电压是所述第一电压与所述第二电压之差，所述电压获取工序包含获取使得所述第二电压成为预定值以下那样的所述第一电压的工序。在调制时，能够将第一支路波导中的相位的变化量以及第二支路波导中的相位的变化量设为预定大小。通过将第二电压设为预定值以下，能够抑制功耗的增加。

(5)也可以是，准备所述马赫-曾德尔调制器的工序包含准备具有所述第一支路波导、所述第二支路波导、所述第一电极、所述第二电极、第三电极以及第四电极的所述马赫-曾德尔调制器的工序，所述第三电极设置于所述第一支路波导，所述第四电极设置于所述第二支路波导，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系的工序包含如下工序：基于施加于所述第三电极的电压与在所述第一支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系，获取施加于所述第一电极的电压与在所述第一支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及基于施加于所述第四电极的电压与在所述第二支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系，获取施加于所述第二电极的电压与在所述第二支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系。能够得到准确性较高的电压与相位的变化量之间的关系。能够将相位的变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

(6)也可以是，所述光调制器的制造方法还具有：对第一透射率进行测定的工序，所述第一透射率是所述支路波导中的光的透射率；以及对第二透射率进行计算的工序，所述第二透射率是所述支路波导中的光的透射率，在对所述第二透射率进行计算的工序中，通过将所述第一支路波导中的第二透射率表示为在所述第一支路波导中传播的光的相位的变化量的函数，并且将在所述第一支路波导中传播的光的相位的变化量表示为施加于所述第三电极的电压的函数，由此计算出所述第一支路波导中的第二透射率，通过将所述第二支路波导中的第二透射率表示为在所述第二支路波导中传播的光的相位的变化量的函数，并且将在所述第二支路波导中传播的光的相位的变化量表示为施加于所述第四电极的电压的函数，由此计算出所述第二支路波导中的第二透射率，获取施加于所述电极的电压与所述相位的变化量之间的关系的工序包含如下工序：通过将所述第一支路波导中的第二透射率调整为接近所述第一支路波导中的第一透射率，由此获取施加于所述第三电极的电压与在所述第一支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及通过将所述第二支路波导中的第二透射率调整为接近所述第二支路波导中的第一透射率，由此获取施加于所述第四电极的电压与在所述第二支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系。通过使第二透射率接近第一透射率，能够得到准确性较高的电压与相位的变化量之间的关系。能够将相位的变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

(7)也可以是，准备所述马赫-曾德尔调制器的工序包含形成所述马赫-曾德尔调制器的工序，形成所述马赫-曾德尔调制器的工序包含形成具有第一半导体层、芯层和第二半导体层的所述支路波导的工序，所述第一半导体层、所述芯层以及所述第二半导体层依次层叠，所述第一半导体层具有第一导电类型，所述第二半导体层具有第二导电类型。在第一半导体层以及第二半导体层中添加掺杂剂。由于掺杂剂的热扩散量的偏差，马赫-曾德尔调制器的相位调整效率也产生偏差。通过对马赫-曾德尔调制器施加所获取的电压，能够将相位的变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

(8)一种光调制器的试验方法，其中，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述试验方法具有：关系获取工序，在该关系获取工序中，基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及电压获取工序，在该电压获取工序中，基于所述关系，获取在对所述支路波导中传播的光进行调制时使得所述光的相位的变化量成为预定大小的电压。通过对马赫-曾德尔调制器施加所获取的电压而对光进行调制，能够将调制时的相位的变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

(9)一种存储介质，其对光调制器的试验程序进行保存，其中，所述光调制器具有马赫-曾德尔调制器，所述马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述试验程序使计算机执行如下处理：基于所述支路波导中的光的透射率，获取施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系；以及基于施加于所述电极的电压与在所述支路波导中传播的光的相位的变化量之间的关系，获取在对所述支路波导中传播的光进行调制时的、使得所述光的相位的变化量成为预定大小的电压。通过对马赫-曾德尔调制器施加所获取的电压而对光进行调制，能够将调制时的相位的变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

(10)一种光发送装置，其中，所述光发送装置具备存储部和多个马赫-曾德尔调制器，所述多个马赫-曾德尔调制器具有电极和支路波导，所述电极设置于所述支路波导，所述存储部针对所述多个马赫-曾德尔调制器中的每一个，对在对所述支路波导中传播的光进行调制时的、使得所述光的相位的变化量成为预定大小的电压进行存储。通过对马赫-曾德尔调制器施加所存储的电压而对光进行调制，能够将调制时的相位的变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

[本公开的实施方式的详细内容]

以下，参照附图对本公开的实施方式所涉及的光调制器的制造方法、试验方法、试验程序以及光发送装置的具体例进行说明。需要说明的是，本公开并不限定于这些示例，而是由技术方案示出，意图包含与技术方案等同的意思以及范围内的全部变更。

<第一实施方式>

(光发送装置)

图1A是举例示出第一实施方式所涉及的光发送装置100的框图。如图1A所示，光发送装置100具备控制部10、波长可变激光元件22、自动偏置控制(ABC：Automatic BiasControl)电路24、驱动器IC(Integrated Circuit，集成电路)26以及光调制器40。

波长可变激光元件22例如是包含半导体激光元件等的发光元件。ABC电路24对光调制器40施加用于相位调整的电压，进行自动偏置控制。驱动器IC26向光调制器40输入调制信号。光调制器40对从波长可变激光元件22射入的光进行调制，并射出调制光。控制部10例如包含个人计算机(PC：Personnel Computer)等计算机。

图1B是表示控制部10的硬件结构的框图。如图1B所示，控制部10具备CPU(CentralProcessing Unit，中央运算处理装置)30、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)32、存储装置34(存储部)、接口36。CPU30、RAM32、存储装置34以及接口36通过总线等相互连接。RAM32是暂时存储程序以及数据等的易失性存储器。存储装置34例如是ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)、闪存等固态驱动器(SSD：Solid State Drive)、硬盘驱动器(HHD：Hard Disc Drive：硬盘驱动器)等。存储装置34对用于执行后述的处理的程序以及通过处理而得到的电压等进行存储。

通过由CPU30执行存储于RAM32的程序，在控制部10中实现图1A所示的相位控制部12、激光控制部14、计算部15、调制控制部16以及存储控制部18。相位控制部12对ABC电路24进行控制，对ABC电路24施加于光调制器40的电压进行调整。激光控制部14对波长可变激光元件22进行控制。计算部15如后述那样对透射率、相位变化量等进行计算。调制控制部16对驱动器IC26进行控制。存储控制部18对图1B所示的RAM32以及存储装置34进行控制，使它们存储数据。控制部10的各部也可以是电路等硬件。

(光调制器)

图2A是举例示出光调制器40a的俯视图。在第一实施方式中，使用光调制器40a作为图1A的光调制器40。光调制器40a是IQ(In-phase Quadrature modulator，同相正交调制器)调制器，具有衬底41、子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b、以及母马赫-曾德尔调制器44a。衬底41例如是由陶瓷等形成的绝缘衬底。也可以通过在衬底41设置图1A的ABC电路24、驱动器IC26以及未图示的透镜等，来形成包含光调制器40a的模块。

在衬底41的上表面搭载有半导体衬底80、终端元件78a以及终端元件78b。终端元件78a以及终端元件78b例如包含终端电阻以及电容器等。子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b、母马赫-曾德尔调制器44a、输入波导50以及输出波导56形成于半导体衬底80。半导体衬底80具有端面80a、端面80b、端面80c以及端面80d这四个端面。端面80a与端面80b相互对置。端面80c与端面80d相互对置。

输入波导50的第一端部位于半导体衬底80的四个端面中的端面80a。输入波导50的第二端部与耦合器58连接。输出波导56的第一端部与耦合器64连接。输出波导56的第二端部位于半导体衬底80的四个端面中的端面80b。耦合器58是1输入2输出(1×2)的多模干涉(MMI：Multi mode interference)耦合器。耦合器64是2输入1输出(2×1)的MMI耦合器。在耦合器58与耦合器64之间并联地配置有子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b。在子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b这两者与耦合器64之间配置有母马赫-曾德尔调制器44a。

(子马赫-曾德尔调制器)

子马赫-曾德尔调制器42a例如是Ich侧的调制器。子马赫-曾德尔调制器42b例如是Qch侧的调制器。子马赫-曾德尔调制器42a具有支路波导52a、支路波导54a以及支路波导54b、调制电极66a以及调制电极66b、相位调整电极68a以及相位调整电极68b、接地电极66c以及接地电极68c。支路波导54a例如是p侧的波导。支路波导54b例如是n侧的波导。

支路波导52a的第一端部与耦合器58的两个输出端中的第一输出端连接。支路波导52a的第二端部与耦合器60a的输入端连接。支路波导54a(第一支路波导)的第一端部与耦合器60a的两个输出端中的第一输出端连接。支路波导54a的第二端部与耦合器62a的两个输入端中的第一输入端连接。支路波导54b(第二支路波导)的第一端部与耦合器60a的两个输出端中的第二输出端连接。支路波导54b的第二端部与耦合器62a的两个输入端中的第二输入端连接。

支路波导52a在耦合器58侧弯曲。支路波导54a以及支路波导54b在耦合器60a侧弯曲，且在耦合器62a侧弯曲。在这些弯曲的部分以外，支路波导52a、支路波导54a以及支路波导54b相互平行，且与半导体衬底80的端面80c平行。

调制电极66a(第一电极)以及相位调整电极68a(第三电极)设置在支路波导54a上。调制电极66a与相位调整电极68a相互分离，从耦合器60a侧朝向耦合器62a侧依次排列。调制电极66b(第二电极)以及相位调整电极68b(第四电极)设置在支路波导54b上。调制电极66b与相位调整电极68b相互分离，从耦合器60a侧朝向耦合器62a侧依次排列。

在与支路波导54a以及支路波导54b的延伸方向交叉的方向上，调制电极66a与调制电极66b对置。接地电极66c位于调制电极66a与调制电极66b之间。相位调整电极68a与相位调整电极68b对置。接地电极68c位于相位调整电极68a与相位调整电极68b之间。调制电极66a以及调制电极66b、相位调整电极68a以及相位调整电极68b、接地电极66c以及接地电极68c在与支路波导54a以及支路波导54b相同的方向上延伸，并与半导体衬底80的端面80c平行。

配线72a以及配线74a与调制电极66a电连接。配线72a从调制电极66a的第一端部起延伸至半导体衬底80的端面80a。配线74a从调制电极66a的第二端部起延伸至半导体衬底80的端面80c。配线72b以及配线74b与调制电极66b电连接。配线72b从调制电极66b的第一端部起延伸至端面80a。配线74b从调制电极66b的第二端部起延伸至端面80c。配线72c以及配线74c与接地电极66c电连接。配线72c从接地电极66c的第一端部起延伸至端面80a。配线74c从接地电极66c的第二端部起延伸至端面80c。

调制电极66a经由配线72a与图1A所示的驱动器IC26电连接。调制电极66b经由配线72b与驱动器IC26电连接。接地电极66c经由配线72c与驱动器IC26电连接。配线74a、配线74b以及配线74c通过接合线而与终端元件78a电连接。

配线75a与相位调整电极68a电连接。配线75b与相位调整电极68b电连接。配线75c与接地电极68c电连接。配线75a、配线75b以及配线75c延伸至端面80c。相位调整电极68a经由配线75a与ABC电路24电连接。相位调整电极68b经由配线75b与ABC电路24电连接。接地电极68c经由配线75c与ABC电路24电连接。

子马赫-曾德尔调制器42b具有支路波导52b、支路波导54c以及支路波导54d、调制电极66d以及调制电极66e、相位调整电极68d以及相位调整电极68e、接地电极66f以及接地电极68f。支路波导54c(第一支路波导)例如是p侧的波导。支路波导54d(第二支路波导)例如是n侧的波导。

支路波导52b的第一端部与耦合器58的第二输出端连接。支路波导52b的第二端部与耦合器60b的输入端连接。支路波导54c以及支路波导54d与耦合器60b和耦合器62b连接。子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导的长度与子马赫-曾德尔调制器42a的对应的支路波导的长度相等。子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导的形状与子马赫-曾德尔调制器42a的对应的支路波导的形状相同。

调制电极66d(第一电极)以及相位调整电极68d(第三电极)设置在支路波导54c上。调制电极66e(第二电极)以及相位调整电极68e(第四电极)设置在支路波导54d上。接地电极66f设置在调制电极66d与调制电极66e之间。接地电极68f设置在相位调整电极68d与相位调整电极68e之间。

配线72d以及配线74d与调制电极66d电连接。配线72e以及配线74e与调制电极66e电连接。配线72f以及配线74f与接地电极66f电连接。配线72d、配线72e以及配线72f延伸至半导体衬底80的端面80a。调制电极66d经由配线72d与驱动器IC26电连接。调制电极66e经由配线72e与驱动器IC26电连接。接地电极66f经由配线72f与驱动器IC26电连接。配线74d、配线74e以及配线74f延伸至半导体衬底80的端面80d，并与终端元件78b电连接。

配线75d与相位调整电极68d电连接。配线75e与相位调整电极68e电连接。配线75f与接地电极68f电连接。配线75d、配线75e以及配线75f延伸至端面80d。相位调整电极68d经由配线75d与ABC电路24电连接。相位调整电极68e经由配线75e与ABC电路24电连接。接地电极68f经由配线75f与ABC电路24电连接。

相位调整电极68a、相位调整电极68b、相位调整电极68d以及相位调整电极68e的长度彼此相等。调制电极66a、调制电极66b、调制电极66d以及调制电极66e的长度彼此相等，接地电极66c以及接地电极66f的长度彼此相等。一个调制电极的长度大于一个相位调整电极的长度，例如为相位调整电极的长度的2.5倍。接地电极68c以及接地电极68f的长度彼此相等，且小于相位调整电极的长度。

(母马赫-曾德尔调制器)

母马赫-曾德尔调制器44a具有支路波导55a以及支路波导55b、相位调整电极70a以及相位调整电极70b、以及接地电极70c。支路波导55a的第一端部与耦合器62a的输出端连接。支路波导55b的第一端部与耦合器62b的输出端连接。支路波导55a以及支路波导55b各自的第二端部与耦合器64的输入端连接。支路波导55a以及支路波导55b在靠近子马赫-曾德尔调制器的一侧与半导体衬底80的端面80c平行，且在靠近耦合器64的一侧弯曲。

相位调整电极70a设置在支路波导55a上。相位调整电极70b设置在支路波导55b上。接地电极70c设置在支路波导55a与支路波导55b之间。相位调整电极70a以及相位调整电极70b、接地电极70c在与支路波导相同的方向上延伸，且与端面80c平行。

配线76a与相位调整电极70a的端部电连接，并延伸至端面80c。配线76b与相位调整电极70b的端部电连接，并延伸至端面80d。配线76c与接地电极70c的端部电连接，并延伸至端面80c。相位调整电极70a经由配线76a与ABC电路24电连接。相位调整电极70b经由配线76b与ABC电路24电连接。接地电极70c经由配线76c与ABC电路24电连接。

图2B是沿着图2A的线A-A的剖视图，图示出了子马赫-曾德尔调制器42a的剖面。子马赫-曾德尔调制器42b以及母马赫-曾德尔调制器44a也具有与子马赫-曾德尔调制器42a相同的结构。

如图2B所示，在半导体衬底80的上表面设置有包覆层82(第一半导体层)。包覆层82在两个位置向与半导体衬底80相反的一侧(图中的上方)突出。在该突出部分依次层叠有芯层84、包覆层86以及接触层88。包覆层82、芯层84、包覆层86以及接触层88形成台面状的支路波导54a以及支路波导54b。包覆层86以及接触层88与第二半导体层对应。

半导体衬底80例如由半绝缘性的磷化铟(InP)形成。包覆层82例如由厚度为800nm的n型InP(n-InP)形成。包覆层86例如由厚度为1300nm的p-InP形成。接触层88例如由厚度为200nm的p-InGaAs形成。在n型的包覆层82中例如掺杂有硅(Si)。在p型的包覆层86以及接触层88中例如掺杂有锌(Zn)。

芯层84例如具有多量子阱结构(MQW：Multiple Quantum Well)。芯层84包含交替层叠的多个阱层和势垒层。阱层例如由铝镓铟砷(AlGaInAs)形成。势垒层例如由铝铟砷(AlInAs)形成。芯层84的厚度例如为500nm。

半导体衬底80的上表面、包覆层82的表面、支路波导54a以及支路波导54b的侧面以及上表面被绝缘膜81覆盖。绝缘膜81例如由氧化硅(SiO

调制电极66a设置在支路波导54a上。调制电极66b设置在支路波导54b上。调制电极66a以及调制电极66b与从绝缘膜81以及树脂层85的开口部露出的接触层88电连接。接地电极66c设置在包覆层82之上，与从绝缘膜81以及树脂层85露出的包覆层82电连接。图2A所示的相位调整电极68a以及相位调整电极68b也设置在接触层88的上表面。接地电极68c也设置在包覆层82的上表面。

调制电极以及相位调整电极分别具有欧姆电极层以及配线层。欧姆电极层例如包含铂(Pt)层、钛(Ti)层、铂(Pt)层以及金(Au)层。这些层从接触层88侧依次层叠。配线层例如由Au等形成，与欧姆电极层的上表面接触。接地电极例如具有合金层以及Au层。合金层例如由Au、锗(Ge)以及镍(Ni)的合金形成。Au层与合金层的上表面接触。图2A所示的配线设置在图2B的树脂层85上，例如由Au等金属形成。

(光发送装置的动作)

接着，对光发送装置100的动作进行说明。图1A所示的控制部10的激光控制部14使光向波长可变激光元件22射出。射入到图2A所示的光调制器40a的输入波导50的光在耦合器58中分支，并在支路波导52a以及支路波导52b中传播。在支路波导52a中传播的光在耦合器60a中分支，并在支路波导54a以及支路波导54b中传播。在支路波导52b中传播的光在耦合器60b中分支，并在支路波导54c以及支路波导54d中传播。

图1A的控制部10的调制控制部16基于发送数据而生成调制信号，并输入到驱动器IC26。调制信号从驱动器IC26输入到子马赫-曾德尔调制器42a的调制电极66a以及调制电极66b。调制信号从驱动器IC26输入到子马赫-曾德尔调制器42b的调制电极66d以及调制电极66e。通过输入调制信号，改变支路波导的折射率而进行光的调制。

在支路波导54a中传播的调制光和在支路波导54b中传播的调制光在耦合器62a中进行合波。合波后的调制光在母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55a中传播。在支路波导54c中传播的调制光和在支路波导54d中传播的调制光在耦合器62b中进行合波。合波后的调制光在母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55b中传播。在支路波导55a中传播的光和在支路波导55b中传播的光在耦合器64中进行合波，并在输出波导56中传播。调制光从输出波导56射出到光调制器40a之外。

控制部10的相位控制部12使用ABC电路24进行自动偏置控制，对光的相位进行调整。ABC电路24通过对相位调整电极施加电压来改变支路波导的折射率，从而改变光路长度。通过改变光路长度，从而改变在支路波导中传播的光的相位。相位控制部12能够独立地对母马赫-曾德尔调制器44a中的光的相位和子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b各自中的光的相位进行控制。

在子马赫-曾德尔调制器42a中未输入调制信号的状态下，在支路波导54a中传播的光与在支路波导54b中传播的光的相位差为π(rad)或π±2π×n(n为负或正的整数)。即，子马赫-曾德尔调制器42a被调整为消光点。子马赫-曾德尔调制器42b也被调整为消光点。被调整为消光点的状态是子马赫-曾德尔调制器的动作点。

在母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55a中传播的调制光与在母马赫-曾德尔调制器44a的支路波导55b中传播的调制光的相位差为0.5π(rad)或与0.5π等价的值。与0.5π等价的值为0.5π±2π×n、1.5π±2π×n(n为负或正的整数)。在支路波导55a中传播的调制光与在支路波导55b中传播的调制光正交。

作为在光调制器40a中使用的调制方式，例如有QPSK(Quadrature Phase ShiftKeying，正交相移键控)调制方式。在QPSK调制方式中，生成与调制信号的四值的符号代码00、01、10以及11分别对应的调制光。为了生成调制光，驱动器IC26对调制电极施加电压。

将施加于调制电极66a的电压设为VIp，将施加于调制电极66b的电压设为VIn。将施加于调制电极66d的电压设为VQp，将施加于调制电极66e的电压设为VQn。电压VIp、电压VIn、电压VQp以及电压VQn分别根据偏置电压Vb和振幅电压Vpp来进行计算。

数1表示与符号代码00对应的电压VIp、电压VIn、电压VQp以及电压VQn。

【数1】

VIp＝Vb+Vpp/2，VIn＝Vb-Vpp/2，VQp＝Vb+Vpp/2，VQn＝Vb-Vpp/2

数2表示与符号代码01对应的电压VIp、电压VIn、电压VQp以及电压VQn。

【数2】

VIp＝Vb-Vpp/2，VIn＝Vb+Vpp/2，VQp＝Vb+Vpp/2，VQn＝Vb-Vpp/2

数3表示与符号代码10对应的电压VIp、电压VIn、电压VQp以及电压VQn。

【数3】

VIp＝Vb+Vpp/2，VIn＝Vb-Vpp/2，VQp＝Vb-Vpp/2，VQn＝Vb+Vpp/2

数4表示与符号代码11对应的电压VIp、电压VIn、电压VQp以及电压VQn。

【数4】

VIp＝Vb-Vpp/2，VIn＝Vb+Vpp/2，VQp＝Vb-Vpp/2，VQn＝Vb+Vpp/2

图3至图5B是输出光的星座图的例子。各图中的Ip是Ich的子马赫-曾德尔调制器42a的p侧的支路波导54a的输出光。In是Ich的子马赫-曾德尔调制器42a的n侧的支路波导54b的输出光。Qp是Qch的子马赫-曾德尔调制器42b的p侧的支路波导54c的输出光。Qn是Qch的子马赫-曾德尔调制器42b的n侧的支路波导54d的输出光。

图3是未调制状态下的星座图。振幅电压Vpp为0V。对多个调制电极分别施加偏置电压Vb。子马赫-曾德尔调制器被调整为消光点。子马赫-曾德尔调制器42a的p侧的支路波导54a的输出光Ip的相位与n侧的支路波导54b的输出光In的相位相互反转。两个支路波导的输出光相互抵消。子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导54c的输出光Qp的相位与子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导54d的输出光Qn的相位相互反转。两个支路波导的输出光相互抵消。

图4A是符号代码00的星座图。对各调制电极施加数1所示的电压。通过对电极施加数1中的电压Vpp/2，使支路波导54a的输出光Ip与图3相比逆时针旋转约π/2。通过对电极施加电压-Vpp/2，使支路波导54b的输出光In与图3相比顺时针旋转约π/2。子马赫-曾德尔调制器42a的输出光是将输出光ID和输出光In合波而得到的，由I轴上的矢量表示。支路波导54c的输出光Qp与图3相比逆时针旋转约π/2。支路波导54d的输出光Qn与图3相比顺时针旋转约π/2。子马赫-曾德尔调制器42b的输出光是将输出光Qp和输出光Qn合波而得到的，由Q轴上的矢量表示。通过对子马赫-曾德尔调制器42a的输出光和子马赫-曾德尔调制器42b的输出光进行合波，得到与符号代码00对应的光调制器40a的输出光。输出光由位于第一象限的矢量表示。

图4B是符号代码01的星座图。对各调制电极施加数2所示的电压。支路波导54a的输出光Ip与图3相比顺时针旋转约π/2。支路波导54b的输出光In与图3相比逆时针旋转约π/2。子马赫-曾德尔调制器42a的输出光由I轴上的矢量表示。支路波导54c的输出光Qp与图3相比逆时针旋转约π/2。支路波导54d的输出光Qn与图3相比顺时针旋转约π/2。子马赫-曾德尔调制器42b的输出光由Q轴上的矢量表示。与符号代码01对应的光调制器40a的输出光由位于第二象限的矢量表示。

图5A是符号代码10的星座图。对各调制电极施加数3所示的电压。支路波导54a的输出光Ip与图3相比逆时针旋转约π/2。支路波导54b的输出光In与图3相比顺时针旋转约π/2。子马赫-曾德尔调制器42a的输出光由I轴上的矢量表示。支路波导54c的输出光Qp与图3相比顺时针旋转约π/2。支路波导54d的输出光Qn与图3相比逆时针旋转约π/2。子马赫-曾德尔调制器42b的输出光由Q轴上的矢量表示。与符号代码10对应的光调制器40a的输出光由位于第四象限的矢量表示。

图5B是符号代码11的星座图。对各调制电极施加数4所示的电压。支路波导54a的输出光Ip与图3相比顺时针旋转约π/2。支路波导54b的输出光In与图3相比逆时针旋转约π/2。子马赫-曾德尔调制器42a的输出光由I轴上的矢量表示。支路波导54c的输出光Qp与图3相比顺时针旋转约π/2。支路波导54d的输出光Qn与图3相比逆时针旋转约π/2。子马赫-曾德尔调制器42b的输出光由Q轴上的矢量表示。与符号代码11对应的光调制器40a的输出光由位于第三象限的矢量表示。

如图4A至图5B所示，通过使各支路波导的光的相位与未调制时相比顺时针或逆时针旋转约π/2，使调制光的强度变为最大。振幅电压Vpp只要与被定义为使信号的相位旋转π的电压的电压Vπ相等即可。作为电压Vπ的1/2倍的电压Vπ/2是使相位旋转π/2的电压。Vpp＝Vπ时，Vpp/2＝Vπ/2。数1至数4的电压±Vpp/2等于电压±Vπ/2，使光的相位旋转±π/2。

为了抑制驱动器IC26的功耗的增加，减小振幅电压Vpp是有效的。将振幅电压Vpp的上限设为例如1.7V。另一方面，如在图6A以及图6B中说明的那样，通过确定偏置电压Vb，也决定了与π/2的相位旋转对应的振幅电压Vpp。

图6A是举例示出电压与相位变化量之间的关系的图。横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42a的调制电极施加的电压。纵轴表示子马赫-曾德尔调制器42a的支路波导中的光的相位的变化量

图6A的虚线表示11.5V。在偏置电压Vb为11.5V的情况下，在虚线所示的电压中，以11.5V的电压为基准，相位变化量为±π/2。即，两个支路波导之间的相位变化量之差为π。具体而言，将施加于调制电极66a的电压设为Vb+Vpp/2＝12.35V。支路波导54a的输出光旋转π/2。将施加于调制电极66b的电压设为Vb-Vpp/2＝10.65V。支路波导54b的输出光旋转-π/2。能够进行图4A所示的调制。此时，Vπ/2＝Vpp/2＝0.85V。振幅电压Vpp为1.7V，与上限值相等。

如图6A所示，相位变化量

在每个马赫-曾德尔调制器中，相位的变化相对于电压的比例(相位调整效率)有时会产生偏差。据认为，相位调整效率的差异起因于针对包覆层82以及包覆层86、接触层88等的、掺杂剂的热扩散量的偏差。由于掺杂剂的热扩散量产生差异，因此在施加电压时在芯层84产生的电场的强度也产生差异。若电场强度存在差异，则折射率也产生差异，相位变化量也成为不同的大小。由于掺杂剂的热扩散量的偏差，带隙能量也产生偏差，因此相位变化量也发生变化。在此，与子马赫-曾德尔调制器42a相比，子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整效率较高。

图6B是举例示出电压与相位变化量之间的关系的图。横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42b的调制电极施加的电压。纵轴表示子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导中的光的相位的变化量

如图6A以及图6B所示，通过将偏置电压Vb例如设为11.5V，能够在相位调整效率较高的子马赫-曾德尔调制器42b和相位调整效率较低的子马赫-曾德尔调制器42a的双方中，将振幅电压Vpp设为1.7V以下。通过减小振幅电压Vpp，能够降低驱动器IC26的功耗。

相位调整效率与支路波导中的光的吸收损失之间存在正相关。这是因为，在支路波导的折射率的变化与光吸收量之间，成立克拉莫-克若尼关系式。相位调整效率越小，吸收损失越小。相位调整效率越大，吸收损失越大。

图7A以及图7B是举例示出电压与光的吸收损失的变化量之间的关系的图。横轴是对子马赫-曾德尔调制器的调制电极施加的电压。纵轴是支路波导中的光的吸收损失的变化量。

图7A表示子马赫-曾德尔调制器42a的例子。图7B表示子马赫-曾德尔调制器42b的例子。子马赫-曾德尔调制器42b中的吸收损失的变化量大于子马赫-曾德尔调制器42a中的吸收损失的变化量。例如在11.5V下，子马赫-曾德尔调制器42a的吸收损失的变化量为0.18dB。子马赫-曾德尔调制器42b的吸收损失的变化量为1.1dB。

为了降低驱动器IC26的功耗，在相位调整效率较大的子马赫-曾德尔调制器42b以及相位调整效率较小的子马赫-曾德尔调制器42a的双方中，使振幅电压Vpp变小。如图6A以及图6B所示，对于子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b的双方，将偏置电压Vb例如设为11.5V即可。但是，如图7B所示，子马赫-曾德尔调制器42b的吸收损失的变化量比子马赫-曾德尔调制器42a大。为了抑制光的吸收损失的增加，重要的是针对每个马赫-曾德尔调制器对施加于调制电极的电压进行最优化。

(制造方法)

图8是举例示出光调制器40a的制造方法的流程图，包含使电压最优化的工序。如图8所示，首先形成马赫-曾德尔调制器(步骤S1至步骤S3)。通过有机金属气相沉积法(MOCVD：Metal Organic Chemical Vapor Deposition)等在晶片(半导体衬底80)的上表面外延生长出包覆层82、芯层84、包覆层86以及接触层88。通过在原料气体中添加掺杂剂而形成n型的包覆层82、p型的包覆层86以及接触层88(步骤S1)。若掺杂剂的热扩散量存在偏差，则如图4A以及图4B、图7A以及图7B所示那样，相位调整效率也产生偏差。

通过干蚀刻等，形成如图2B所示那样的台面状的支路波导(步骤S2)。形成绝缘膜81以及树脂层85。通过干蚀刻等在绝缘膜81以及树脂层85形成开口部。通过真空蒸镀等形成电极(调制电极、相位调整电极以及接地电极)(步骤S3)。在半导体衬底80上形成子马赫-曾德尔调制器42a和子马赫-曾德尔调制器42b以及母马赫-曾德尔调制器44a。对晶片进行切割，形成多个光调制器40a。

将多个光调制器40a分别配置于衬底41，并与ABC电路24以及驱动器IC26电连接。对每个光调制器40a进行试验。具体而言，进行子马赫-曾德尔调制器42a的试验，使施加于调制电极66a以及调制电极66b的电压最优化(步骤S4)。进行子马赫-曾德尔调制器42b的试验，使施加于调制电极66d以及调制电极66e的电压最优化(步骤S5)。通过以上的工序形成光调制器40a。

(试验)

图9是举例示出试验的流程图。图8的步骤S4以及步骤S5分别是进行图9所示的试验的工序。

在进行子马赫-曾德尔调制器42a的试验(图8的步骤S4)时，控制部10的相位控制部12对子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整电极施加电压，将子马赫-曾德尔调制器42b调整为消光点。控制部10的激光控制部14对波长可变激光元件22进行驱动，从波长可变激光元件22向光调制器40a射入光。未图示的受光元件等接收子马赫-曾德尔调制器42a的射出光。控制部10通过对射入光的强度和射出光的强度进行比较，对支路波导中的光的透射率进行测定。

控制部10一边对从ABC电路24向子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极68a施加的电压进行扫描，一边对子马赫-曾德尔调制器42a的支路波导54a中的光的透射率(第一透射率)进行测定。控制部10一边对从ABC电路24向相位调整电极68b施加的电压进行扫描，一边对子马赫-曾德尔调制器42a的支路波导54b中的光的透射率(第一透射率)进行测定(图9的步骤S10)。控制部10的计算部15对支路波导54a中的光的透射率(第二透射率)以及支路波导54b中的光的透射率(第二透射率)进行计算(步骤S12)。

计算部15进行透射率的最优化，以使在步骤S12中计算出的透射率接近在步骤S10中测定出的透射率(步骤S14)。通过透射率的最优化，得到参数(系数)。基于相位调整电极的长度与调制电极的长度之比，对参数进行修正(步骤S15)。计算部15获取施加于调制电极的电压与支路波导中的相位变化量之间的关系(步骤S16)。存储控制部18基于电压与相位变化量之间的关系，获取使得相位变化量成为预定大小的电压，并将该电压例如存储于存储装置34中(步骤S18)。

对试验进行具体说明。计算部15以吸收损失的变化量ΔL1、初始相位差

【数5】

Δφ＝k1×V+k2×V

以下示出系数的初始值的例子。

k1＝1×10

图10A是举例示出计算出的相位变化量的图。横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极68a以及相位调整电极68b施加的电压。纵轴表示相位变化量

计算部15如下式那样，以针对相位调整电极的施加电压V的函数，对支路波导中的光的吸收损失的变化量ΔL1进行计算。

【数6】

ΔL1＝a1×(1-exp(-V/a2))

以下示出系数a1以及系数a2的初始值。

a1＝1×10

图10B是举例示出计算出的吸收损失的变化量的图。横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极68a以及相位调整电极68b施加的电压。纵轴表示吸收损失的变化量ΔL1。实线表示支路波导54a的变化量ΔL1以及支路波导54b的变化量ΔL1。由于针对支路波导54a以及支路波导54b使用相同的函数(数6)以及相同的系数进行计算，因此吸收损失的变化量ΔL1也相同。

计算部15对透射率T进行计算(步骤S12)。如下式那样，各支路波导中的透射率T表示为吸收损失的变化量ΔL1、初始相位差

【数7】

T＝(1+10^(ΔL1/10)+2×10^(ΔL1/20)×cos(φ0±Δφ))/(1+10^(ΔL1/10))

相位变化量

【数8】

φ0＝±acos(T0

T0是施加电压为0V时的透射率，在步骤S10中进行测定。在对针对相位调整电极68a的施加电压进行扫描时，在透射率中最初出现的极点为极小点的情况下，初始相位差

图11A是举例示出计算出的透射率的图。图11B是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。图11A以及图11B的横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极施加的电压。纵轴表示光的透射率。

图11A的实线表示p侧的支路波导(支路波导54a)的透射率。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54b)的透射率。图11A所示的透射率是计算部15在图9的步骤S12中使用数7以及初始值计算出的透射率。图11B的实线表示支路波导54a的最优化后的透射率。虚线表示支路波导54b的最优化后的透射率。圆表示支路波导54a的透射率的测定结果。三角表示支路波导54b的透射率的测定结果。

图9的步骤S14中的最优化是指，使在步骤S12中计算出的透射率接近在步骤S10中测定的透射率，减小两者的误差。图11B中实线所示的透射率从图11A中实线所示的透射率变化，接近图11B中的圆所示的测定出的透射率。图11B中虚线所示的透射率从图11A中虚线所示的透射率变化，接近图11B中的三角所示的测定出的透射率。

通过使透射率最优化，改变透射率的式子(数7)所包含的初始相位差

更详细而言，相位变化量

针对支路波导54a的系数

k1＝8.36×10

针对支路波导54b的系数

k1＝1.09×10

透射率的最优化后的初始相位差

这些系数表示施加于相位调整电极的电压与相位变化量之间的关系。为了获取施加于调制电极的电压与相位变化量之间的关系，对上述系数进行修正。

如图2A所示，调制电极和相位调整电极设置在支路波导上。据推测，对相位调整电极施加有电压时的相位调整电极的每单位长度的相位的变化量与对调制电极施加有电压时的调制电极的每单位长度的相位的变化量相等。调制电极的长度比相位调整电极的长度大，例如为相位调整电极的长度的2.5倍。据推测，对调制电极施加有电压时的相位变化量与对相位调整电极施加有电压时的相位变化量相比，以与长度之比相同程度的比例变化。

计算部15基于电极的长度之比，将上述系数中的k1至k6以及a1分别设为2.5倍，由此计算出以下的系数(图9的步骤S15)。

针对支路波导54a的系数

k1＝2.09×10

针对支路波导54b的系数

k1＝2.73×10

a2与k1等的修正前相同。计算部15将这些系数应用于数5以及数6，计算出对调制电极施加有电压时的相位变化量以及吸收损失的变化量。

图12A是举例示出最优化后的相位变化量的图。横轴表示针对子马赫-曾德尔调制器42a的调制电极66a以及调制电极66b的施加电压。纵轴表示相位变化量

图12B是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。横轴表示针对子马赫-曾德尔调制器42a的调制电极66a以及调制电极66b的施加电压。纵轴表示吸收损失的变化量。实线表示p侧的支路波导(支路波导54a)的吸收损失的变化量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54b)的吸收损失的变化量。如图12B所示，将通过透射率的最优化和修正而得到的系数代入数6进行计算，由此能够得到接近图7A的变化量。

图13是举例示出偏置电压与相位变化量之差的关系的图。横轴表示偏置电压Vb。纵轴表示对调制电极66a施加电压Vb+Vpp/2、对调制电极66b施加电压Vb-Vpp/2时的、支路波导54a中的相位变化量与支路波导54b中的相位变化量之差。为了抑制驱动器IC26的功耗的增加，设为Vpp＝1.7V。对图13的横轴的每个偏置电压Vb应用预定的振幅电压Vpp＝1.7V，求出相位变化量之差。只要支路波导54a与支路波导54b之间的相位变化量之差为π即可。如图13所示，在Vb＝11.5V的情况下，相位变化量之差为π。图1B所示的存储装置34将子马赫-曾德尔调制器42a的偏置电压Vb存储为11.5V。

接着，进行子马赫-曾德尔调制器42b的试验(图8的步骤S5)。控制部10的相位控制部12对子马赫-曾德尔调制器42a的相位调整电极施加电压，将子马赫-曾德尔调制器42a调整为消光点。控制部10一边对从ABC电路24向子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整电极施加的电压进行扫描，一边对子马赫-曾德尔调制器42b的支路波导54c以及支路波导54d中的光的透射率进行测定(图9的步骤S10)。控制部10的计算部15对支路波导54c中的光的透射率以及支路波导54d中的光的透射率进行计算(步骤S12)。

计算部15进行最优化，以使在步骤S12中计算出的透射率接近在步骤S10中测定出的透射率(步骤S14)。计算部15基于相位调整电极的长度与调制电极的长度之比，对参数进行修正(步骤S15)。计算部15获取施加于调制电极的电压与相位变化量之间的关系(步骤S16)。存储控制部18基于电压与相位变化量之间的关系，获取使得相位变化量成为预定大小的电压，并将该电压存储于存储装置34(步骤S18)。

图14是举例示出测定出的透射率和最优化后的透射率的图。横轴表示对子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整电极68d以及相位调整电极68e施加的电压。纵轴表示光的透射率。实线表示p侧的支路波导(支路波导54c)的最优化后的透射率。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54d)的最优化后的透射率。圆表示支路波导54c的透射率的测定结果。三角表示支路波导54d的透射率的测定结果。通过透射率的最优化，能够得到相位变化量以及吸收损失的变化量。

图15A是举例示出最优化后的相位变化量的图。横轴表示针对子马赫-曾德尔调制器42b的调制电极66d以及调制电极66e的施加电压。纵轴表示相位变化量

图15B是举例示出最优化后的吸收损失的变化量的图。横轴表示针对子马赫-曾德尔调制器42b的调制电极66d以及调制电极66e的施加电压。纵轴表示吸收损失的变化量。实线表示p侧的支路波导(支路波导54c)的吸收损失的变化量。虚线表示n侧的支路波导(支路波导54d)的吸收损失的变化量。如图15B所示，将通过透射率的最优化和修正而得到的系数代入数6进行计算，由此能够得到接近图7B的变化量。

图16是举例示出偏置电压与相位变化量之差的关系的图。横轴表示偏置电压Vb。纵轴表示对调制电极66d施加电压Vb+Vpp/2、对调制电极66e施加电压Vb-Vpp/2时的、支路波导54c中的相位变化量与支路波导54d中的相位变化量之差。对横轴的每个偏置电压Vb应用预定的振幅电压Vpp＝1.7V，求出相位变化量之差。只要相位变化量之差为π即可。如图16中以虚线所示那样，在Vb＝8.9V的情况下，相位变化量之差为π。图1B所示的存储装置34将子马赫-曾德尔调制器42b的偏置电压Vb存储为8.9V。

表1是存储装置34所存储的数据表的例子。

表1

Ich侧(子马赫-曾德尔调制器42a)的偏置电压Vb为11.5V。Qch侧(子马赫-曾德尔调制器42b)的偏置电压Vb为8.9V。

根据第一实施方式，控制部10获取施加于调制电极的电压与相位变化量之间的关系，获取使得调制时的相位变化量成为预定大小的电压。通过对马赫-曾德尔调制器施加优化后的电压而对光进行调制。能够将调制时的相位变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

光调制器40a具有子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b。子马赫-曾德尔调制器42b的相位调整效率比子马赫-曾德尔调制器42a高。若对子马赫-曾德尔调制器42b施加与子马赫-曾德尔调制器42a相同的偏置电压，则子马赫-曾德尔调制器42b中的光的吸收损失比子马赫-曾德尔调制器42a中的光的吸收损失大。如图15B所示，在将子马赫-曾德尔调制器42b的偏置电压Vb设为与子马赫-曾德尔调制器42a的偏置电压相等的11.5V时，吸收损失的变化量为1.1dB。

通过图9的试验，对每个子马赫-曾德尔调制器使电压最优化。如表1所示，将子马赫-曾德尔调制器42a的偏置电压Vb设为11.5V，将子马赫-曾德尔调制器42b的偏置电压Vb设为8.9V。能够将子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b的相位变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。通过将子马赫-曾德尔调制器42b的偏置电压Vb设为8.9V，能够将吸收损失的变化量降低至0.26dB。

如图13所示，控制部10获取在子马赫-曾德尔调制器42a的调制时使得支路波导54a中的相位变化量与支路波导54b中的相位变化量之差成为π的电压。如图16所示，控制部10在子马赫-曾德尔调制器42b中也获取使得相位变化量之差成为π的电压。如图4A至图5B所示，各支路波导的输出光旋转±π/2。例如在图4A中，与图3相比，支路波导54a的输出光Ip的相位以及支路波导54c的输出光Qp的相位旋转+π/2。支路波导54b的输出光In的相位以及支路波导54d的输出光Qn的相位旋转-π/2。在QPSK方式的调制中，调制光成为最大。

子马赫-曾德尔调制器被差动驱动。在未进行调制的情况下，Vpp＝0，对调制电极施加偏置电压Vb。如图3所示，成对的两个支路波导之间的相位差为π。例如在调制信号为符号代码00的情况下，对子马赫-曾德尔调制器42a的调制电极66a以及子马赫-曾德尔调制器42b的调制电极66d施加的电压为Vb+Vpp/2。通过电压Vpp/2，使光的相位旋转π/2。对调制电极66b以及调制电极66e施加的电压为Vb-Vpp/2。通过电压-Vpp/2，使光的相位旋转-π/2(图4A)。通过对上述光进行合成，使得调制时的输出光成为最大。

也可以通过差动驱动以外的方法对马赫-曾德尔调制器进行驱动。无论采用哪种驱动方法，都能够以最佳的电压对马赫-曾德尔调制器的相位变化量进行控制，并且抑制吸收损失的增加。

根据调制方式等，也可以将调制时的各支路波导的相位变化量设为±π/2以外的值。控制部10获取使得相位变化量成为预定大小的电压。调制方式除了QPSK以外，例如也可以是正交振幅调制(QAM：Quadrature Amplitude Modulation)方式等。在QAM调制方式中，对相位调制和振幅调制进行组合。

为了抑制驱动器IC26的功耗的增加，振幅电压Vpp例如优选为1.7V以下。如图13所示，在将振幅电压Vpp确定为1.7V等预定大小的情况下，获取两个支路波导之间的相位变化量之差为π的偏置电压Vb。通过将偏置电压Vb设为最佳的大小，能够将相位变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。由于振幅电压Vpp为1.7V，因此能够降低驱动器IC26的功耗。振幅电压Vpp的上限也可以是1.7V以外的值。

如图2A所示，调制电极66a和相位调整电极68a设置于支路波导54a。调制电极66b和相位调整电极68b设置于支路波导54b。调制电极66a以及调制电极66b与同一终端元件78a连接。因此，难以使施加于调制电极66a的直流电压与施加于调制电极66b的直流电压不同。也难以一边对针对调制电极的电压进行扫描一边对透射率进行测定。另一方面，能够使施加于相位调整电极68a的直流电压与施加于相位调整电极68b的直流电压不同。能够一边对针对相位调整电极的电压进行扫描，一边对透射率进行测定。

控制部10获取施加于相位调整电极的电压与相位变化量之间的关系(图9的步骤S14、数5)。控制部10基于调制电极的长度与相位调整电极的长度之比，对系数进行修正，获取施加于调制电极的电压与相位变化量之间的关系(步骤S15以及步骤S16)。控制部10获取使得各支路波导中的相位变化量例如成为π/2的电压(步骤S18)。能够将相位变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

具体而言，控制部10在图9的步骤S10中，一边对施加于相位调整电极的电压进行扫描一边对透射率进行测定，在步骤S12中，对透射率进行计算。如图11B以及图14所示，控制部10进行透射率的拟合，使计算出的透射率接近测定出的透射率。数7所示的透射率是相位变化量

如图2B所示，支路波导54a以及支路波导54b具有包覆层82、芯层84、包覆层86以及接触层88。其他支路波导也具有相同的结构。包覆层82是n型的半导体层。包覆层86以及接触层88是p型的半导体层。为了得到n型以及p型的导电型，添加掺杂剂。由于掺杂剂的热扩散量产生偏差，因此马赫-曾德尔调制器的相位调整效率也产生偏差。根据第一实施方式，针对每个马赫-曾德尔调制器获取使得相位变化量成为预定大小的电压。通过以与相位调整效率相应的电压对马赫-曾德尔调制器进行驱动，能够将调制时的光的相位设为预定大小，并且抑制吸收损失的增加。

在图13以及图16的例子中，控制部10例如使偏置电压Vb在6V以上、13V的范围内以每0.1V的刻度等进行变化，从而计算出相位变化量。控制部10也可以使用二分法以及牛顿法等算法而求出适当的偏置电压Vb。

根据光的波长，电压与相位变化量之间的关系、电压与吸收损失的变化量之间的关系有时会产生变化。波长可变激光元件22射入被推测为在光调制器40a的动作时使用的多个波长的光。控制部10对多个波长中的每一个波长进行图9的试验。存储装置34对多个波长中的每一个波长的偏置电压进行存储。控制部10也可以以波长范围中的例如最短的波长以及最长的波长进行试验来获取偏置电压。控制部10也可以以波长范围中的例如三个以上的波长进行试验来获取偏置电压。通过直线插值、多项式插值、样条插值等进行插值，还能够获取未实施试验的波长下的偏置电压。

在第一实施方式中，在一个光调制器40a的子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b中相位调整效率存在偏差，针对子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b的每一个而获取最佳的电压。还存在按每个光调制器40a而相位调整效率产生偏差的情况。控制部10对多个光调制器40a进行试验，获取每个光调制器40a的最佳的电压。在图8以及图9的工序中，将图1A的光发送装置100用作光调制器40的试验装置。将一个光调制器40a装入光发送装置100，进行试验。将光调制器40a更换为其他光调制器，进一步进行试验。存储装置34也可以对针对多个光调制器40a的电压进行存储。在将光发送装置100用于通信时等，也可以进行光发送装置100所包含的一个光调制器40a的试验。存储装置34也可以仅对针对该一个光调制器40a的电压进行存储。

<第二实施方式>

第二实施方式是使用DP(Dual Polarization，双极化)-IQ调制器作为光调制器40的例子。光发送装置100的结构与第一实施方式相同。

图17是举例示出光调制器40b的俯视图。光调制器40b是DP-IQ调制器，具有光调制器43a以及光调制器43b。

在衬底41的上表面搭载有半导体衬底80、四个终端元件78a、78b、78c以及78d。终端元件78a、终端元件78b、终端元件78c以及终端元件78d例如包含终端电阻以及电容器等。终端元件78a以及终端元件78b与半导体衬底80的端面80c对置。终端元件78c以及终端元件78d与半导体衬底80的端面80d对置。输入波导51、光调制器43a以及光调制器43b形成在半导体衬底80上。

输入波导51的第一端部位于半导体衬底80的端面80a。输入波导51的第二端部与耦合器59连接。在比耦合器59靠后段的位置并联配置有光调制器43a以及光调制器43b。

光调制器43a是IQ调制器，与图2A的光调制器40a同样地，具有子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b、以及母马赫-曾德尔调制器44a。光调制器43b是IQ调制器，具有子马赫-曾德尔调制器42c以及子马赫-曾德尔调制器42d、以及母马赫-曾德尔调制器44b。子马赫-曾德尔调制器42c以及子马赫-曾德尔调制器42d的结构与子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b相同。母马赫-曾德尔调制器44b的结构与母马赫-曾德尔调制器44a相同。

光调制器43a生成X通道(X偏振波)的调制光。光调制器43b生成Y通道(Y偏振波)的调制光。X偏振波的偏振面与Y偏振波的偏振面正交。使用未图示的偏振波旋转元件以及合波元件等，以偏振面正交的方式将两个调制光合波。

光调制器40b的制造方法是与图8相同的工序。控制部10对光调制器40b内的马赫-曾德尔调制器分别进行图9的试验。在进行光调制器43a的子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b、以及母马赫-曾德尔调制器44a的试验时，将光调制器43b的子马赫-曾德尔调制器42c以及子马赫-曾德尔调制器42d调整为消光点。在进行光调制器43b的子马赫-曾德尔调制器42c以及子马赫-曾德尔调制器42d、以及母马赫-曾德尔调制器44b的试验时，将光调制器43a的子马赫-曾德尔调制器42a以及子马赫-曾德尔调制器42b调整为消光点。

表2是存储装置34所存储的数据表的例子。存储装置34对光调制器40b的电压进行存储。

表2

Xch表示光调制器43a。在Xch中，Ich表示子马赫-曾德尔调制器42a。Qch表示子马赫-曾德尔调制器42b。Ych表示光调制器43b。在Ych中，Ich表示子马赫-曾德尔调制器42c。Qch表示子马赫-曾德尔调制器42d。子马赫-曾德尔调制器42a的偏置电压例如为8.9V。子马赫-曾德尔调制器42b的偏置电压例如为9.5V。子马赫-曾德尔调制器42c的偏置电压例如为9.4V。子马赫-曾德尔调制器42d的偏置电压例如为9.5V。

根据第二实施方式，通过以针对每个马赫-曾德尔调制器进行最优化后的电压对马赫-曾德尔调制器进行驱动，能够将调制时的相位变化量设为预定大小，并且抑制光的吸收损失的增加。

作为光调制器40的例子，在第一实施方式中设为IQ调制器，在第二实施方式中设为DP-IQ调制器。也可以将本公开应用于上述以外的光调制器。

以上，对本公开的实施方式进行了详细叙述，但本公开并不限定于该特定的实施方式，能够在技术方案所记载的本公开的主旨的范围内进行各种变形、变更。