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この縦横テーパSSC集積EADFBレーザチップを用いて、2.0 %-のPLC導波路との直接光 結合実験を行った。測定方法は、前述した図 3-8(b)と同様である。図 3-10 の実線に縦横テーパ SSC の直接光結合トレランスを示す。比較のため、横テーパ SSC の直接光結合トレランスを再掲 する。光軸ずれのない位置(x=y=0 µm, z=5 µm)において、計算値1.8 dBに近い光結合損失2.0 dBが得られることが確認できた。このことから、縦横テーパSSCにすることで、横テーパSSCに対 して、さらに1 dB程の光結合損失改善を見込むことができる。
このように、EADFBレーザに縦方法と横方向にテーパ構造を有するSSCを集積することによっ て、SSCを有しないEADFBレーザに比して、3 dBの光結合損失改善ができることが確認できた。
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µmの間隙があり硬化した光学接着剤で満たされている。PLCの出力導波路端には、第1レンズ
(コリメータレンズ)をアクティブ調芯して取り付けた。このようにして作製した、PLC サブブロックを図
3-11(a)に示す。また、図3-11(b)には、EADFBレーザが実装されているキャリアを、PLCの入力光
導波路端面に取り付けて、横方向から拡大観察した様子を示す。最後は、この PLC サブブロック を、図3-21に示すTOSA同様に組み上げた。
図3-12に、DFBレーザの注入電流Ifに対する光出力パワーPfの関係（I-L特性）を示す。この
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時、EA 変調器へのバイアス電圧 Vbの印加状態はオープンである。以降の測定は、単一レーン TOSA に内蔵したペルチエ素子で、チップ温度 Topを55 ℃一定に制御した状態で行っている。
EADFBレーザをPLC端面に直接取り付ける前後おいて、I-L特性にキンクはみられず、またレー
ザ発振閾値は約17 mAであり、特段の変化は観測されなかった。注入電流Ifが70 mAで3 mW 以上の光出力が得られている。EADFBレーザとPLC光導波路との間の光結合損失を見積もると
3.0 dBであり、図3-8(a)で示した光学結合実験結果である2.9 dBを、TOSA組み立てにおいても
達成できることがわかった。図3-13に、DFBレーザへの注入電流Ifが90 mAの時の発振波長ス ペクトルを示す。サイドモード抑圧比SMSRが、50 dB以上確保できていることがわかる。以上の、
静特性からも分かるように、EADFBレーザをPLC端面に直接取り付けるTOSAの光学構成にお
いても、EADFBの発振動作に関して特段に劣化要因がないことがわかった。
次に、動特性について評価した。図3-14は、DFBレーザへの注入電流Ifを70 mA、EA変調 器のバイアス電圧Vbを-2.15 Vに設定し、パルスパターンジェネレータPPGから出力されるビット
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レートが25.78125 Gbit/s、PRBSが231-1のNRZ信号を、変調電圧振幅Vppを2 Vもしくは1.5 V にして、EA変調器に重畳して駆動して得られた光出力アイパターンを示す。アイパターンは、4次 ベッセルフィルタを介して観測したものである。良好なアイ開口が得られていることがわかる。この ように動特性からも、本構成により、100GBASE-ER4に準拠する4波長レーンを有するTOSAに、
適用可能であることが確認できた。
表2-1に示した100GBASE-ER4における仕様では、動的消光比DERが8 dB以上、光変調
振幅OMAが0.1 dBm以上要求される。また、式(2-1)から、動的消光比DERと光変調振幅OMA
から平均光出力パワーPavgとしては、-1.5 dB以上が必要である。ここで、4レーンTOSAを作製す るための光学損失要因として、AWG合波器に許容できる透過損失マージンを見積もってみること にする。平均光出力パワーPavgが厳しくなる、EA変調器の変調電圧振幅Vppが小さい方の1.5 V で駆動した場合を基準に考えてみると、AWGを有しない単一レーンTOSAの場合の平均光出力 パワーが、図 3-14より2.1 dBm であった。このことから、AWGに許容できる透過損失マージンの 目安としては、最大でも 3.6 dB (=2.1-(-1.5) dB) 程度に抑える必要があることがわかる。AWG の 設計と作製については、3.6節で詳述する。