CN102511016A - 光波导元件模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种光波导元件模块，即使在光波导元件的调制电极所具有的阻抗与从外部输入调制信号的传送线路的阻抗不同的情况下，也抑制调制信号的反射和衰减，并且即使在向光波导元件的调制电极输入调制信号的线路上配置包括电容器在内的滤波器电路的情况下，也能够在数十GHz的宽频带上使光响应频率特性平坦化。该光波导元件模块具有：光波导元件，具有在基板(1)上形成的光波导(2)及调制电极(3)；连接器(8)，连接有外部信号线；以及中继线路，连接该连接器和该调制电极并且形成在中继基板(7)上，所述光波导元件模块的特征在于，该中继线路是共平面型线路，构成为该中继线路的阻抗阶段性或连续性地变化并抑制该调制信号的反射，在该中继线路的中途配置有包括电容器在内的滤波器电路。

Description

光波导元件模块
技术领域
本发明涉及光波导元件模块，特别是涉及具有连接器和中继基板的光波导元件模块，所述连接器连接有向光波导元件的调制电极输入调制信号的外部信号线，所述中继基板将该连接器和该光波导元件的调制电极连接，且在该中继基板上具备中继线路和滤波器电路。
背景技术
目前，在光通信领域和光计测领域中，作为控制光波的单元，大多使用光调制器等在基板上形成有光波导的光波导元件。
这些光波导元件中，设有对在光波导传送的光波进行调制的调制电极，通过外部信号线所连接的连接器向该调制电极输入调制信号。因此，为了从外部信号线向调制电极高效地输入调制信号，需要在外部信号线和调制电极之间实现阻抗匹配，防止传送线路中的调制信号的反射。
图1表示光波导元件模块的一例。光波导元件在由具有电光效应的材料等构成的基板1上形成光波导2，由对在该光波导2传送的光波进行调制的调制电极3(在调制电极中存在信号电极和接地电极，但图1中为了简化仅图示了信号电极的配置。)等构成。光波导元件上，连接有用于输入光波的输入用光纤4和用于输出调制后的光波的输出用光纤5。光波导元件以气密封状态容纳在壳体9内，构成光波导元件模块。从在光波导元件模块的外部设置的驱动用驱动器6经由连接器8向光波导元件的调制电极3施加调制信号。
从驱动用驱动器6到连接器8的阻抗通常设定为50Ω，如果在光波导元件的调制电极的阻抗为40Ω的情况下，如上所述，由于传送线路的阻抗的不匹配，在连接器8和调制电极3之间发生调制信号的反射。为了消除这种不良情况，在连接器8和光波导元件之间设置中继基板7，如图2所示在该中继基板7上配置电阻11(该情况下为10Ω电阻器)，若从连接器8来看光波导元件侧的阻抗的话，则被设定为50Ω。
这种阻抗调整方法虽然对于抑制作为调制信号的微波的反射具有一定的效果，但存在如下问题：因电阻11而产生微波的衰减，调制信号难以有效地施加于光波导元件。
另一方面，近年来，在评价光波导元件时，表示驱动光波导元件时得到的光信号的时间波动而称为“抖动”的特性受到关注。所谓抖动，是表示光信号的时间波动的指标，累计光眼图波形，定义作为信号交叉的部位的宽度。
为了改善驱动光波导元件时所产生的光信号的抖动，对于光波导元件及对该光波导元件进行驱动控制的驱动用驱动器，需要改善以下的特性。
(1)驱动用驱动器
设定从低频域到高频域为平直的频率特性，以使输入的电信号不劣化而放大。
(2)光波导元件
设定电/光变换响应的频率从低频域到高频域为平直的频率特性，以使输入的电信号不劣化而变换为光信号。
如上所述，驱动用驱动器和光波导元件的频率特性无限平直(没有频率依赖性的状态)的情况下，不发生上述的抖动，但实际上，驱动用驱动器和光调制器的低频域的频率特性都不是平直的，或高频域的频率特性具有右肩下降地劣化的倾向，因此发生抖动。特别是在传送速度为GHz级的光波导元件中，该抖动的发生成为重要的问题。
作为使施加于光波导元件的电信号和从该光波导元件输出的光波的响应特性平坦化的方法，如图3所示，进行在将驱动用驱动器106的调制信号施加于光波导元件的调制电极103时经由滤波器电路等中继基板107施加的方法和在调制电极103的终端部连接终端电阻等终端电路108。图3中的光波导元件是在具有电光效应的材料等的基板101上形成光波导102，形成用于对在该光波导102传送的光波进行调制的调制电极103(调制电极中存在信号电极和接地电极，但图3中为了简化仅图示了信号电极的配置)。另外，在光波导元件连接有输入用光纤104及输出用光纤105，承担光波向光波导元件的入射及光波从光波导元件的出射。
光波导元件与中继基板107、终端电路108等一起，容纳于一个壳体109内。
作为使用了终端电路的方案，存在如专利文献1所示，通过调整光调制器的调制用电极的终端部的阻抗，来改善光调制器的频率特性的方案。
但是，仅利用终端电路直到能够传送数十Gbps的高频区域使频率特性平直是困难的，仅通过专利文献1所公开的终端部的阻抗的调整，在行进波型光调制器的电/光变换响应的频率特性内变更应调整的频率也是困难的。
作为使用了具有滤波器电路的中继基板的方案，已被专利文献2或3公开。为了使电/光响应的频率特性平坦化，作为滤波器电路的基本构成，利用将图4所示的电容器110和电阻111并联连接的高通滤波器。图4的标号112及113是中继基板的电气线路，标号107表示包括滤波器电路在内的中继基板。
特别是在专利文献2中，公开了通过电气线路上的多个薄膜来构成在中继基板上构成滤波器电路的电容器及电阻。
使用了这种薄膜的电路构成，一方面有助于滤波器电路的小型化，但另一方面，制造工序复杂化，特别是在利用薄膜构成电容器时需要多次薄膜的形成/除去等工序。另外，需要对应于光波导元件的频率特性而调整电容器及电阻的值，但相对于电阻的情况下仅通过修整薄膜的一部分就能够容易地进行调整，在电容器的情况下若进行修整，则电极间可能发生短路，调整困难。
本发明人对于电容器，尝试通过利用层叠陶瓷电容器而解决该问题。
具体而言，如图5所示，在中继基板主体114上形成电气线路112及113，以连接两个电气线路的方式配置片型的层叠陶瓷电容器110。层叠陶瓷电容器具有如纵0.3mm×横0.6mm×高0.3mm(0603尺寸)那样极小且能够廉价地获得的优点。
层叠陶瓷电容器如图6(表示电容器的剖面图)所示以隔着陶瓷材料124的方式电极122、123形成为梳齿状，在两端各电极与端子120、121连接。
但是，在使用了层叠陶瓷电容器的情况下，如图7所示，发现光响应的频率特性130产生共振现象(共振频率f0)。因此，作为与光波导元件连接的滤波器电路的构成部件，层叠陶瓷电容器可认为是不适宜的。
另外，本发明人对使用单板电容器作为电容器也进行了研究。
具体而言，如图8所示，在中继基板主体214上形成电气线路212及213，在一方的电气线路212上配置单板电容器210。将单板电容器配置于电气线路时，以单板电容器的下表面的电极与电气线路212电连接的方式配置，在单板电容器的上表面的电极上，以与电气线路213电连接的方式利用金线等导电线220连接。
单板电容器如图9(表示电容器的立体图)所示，以隔着电介质216的方式形成电极215、217。设电介质的相对介电常数为εr、真空的介电常数为ε0、电极(215、217)的面积为S以及电极(215、217)的间隔为d时，静电电容C由下式表现。
静电电容C＝εr·ε0·S/d
一般而言单板电容器与层叠陶瓷电容器相比，高频特性良好，因此在高频特性重要的器件中，使用单板电容器较好。
但是，为了使尺寸相同的单板电容器的静电电容改变，需要改变其厚度(电极间隔d)，因此在电容器的厚度引起的特性变化中需要加以注意。
特别是在上述的滤波器电路的情况下，发现电容器的厚度变厚时，与层叠陶瓷电容器同样，图7所示的电/光响应的频率特性130中发生的共振现象(共振频率f0)在特定的频率范围内发生，导致高频特性劣化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3088988号公报
专利文献2：日本特开2007-10942号公报
专利文献3：日本特开2008-83449号公报
专利文献4：日本特开平6-289341号公报
发明内容
本发明要解决的课题是为了解决上述的问题，提供一种光波导元件模块，该光波导元件模块即使在光波导元件的调制电极所具有的阻抗与从光波导元件的外部输入调制信号的传送线路的阻抗不同的情况下，也抑制调制信号的反射且抑制调制信号的衰减，并且即使在向光波导元件的调制电极输入调制信号的线路上配置包括电容器在内的滤波器电路的情况下，也能够在数十GHz的宽频带上使光响应频率特性平坦化。
为了解决上述课题，技术方案1的发明中，提供一种光波导元件模块，具有：光波导元件，具有在基板上形成的光波导及对在该光波导传送的光波进行调制的调制电极；连接器，连接有向该调制电极输入调制信号的外部信号线；以及中继线路，连接该连接器和该调制电极并且在形成中继基板上，所述光波导元件模块的特征在于，该中继线路是用接地电极夹着信号电极的共平面型线路，构成为该中继线路的阻抗阶段性或连续性地变化且抑制该光波导元件模块内的该调制信号的反射，在该中继线路的中途配置有包括电容器在内的滤波器电路。
本发明中的“光波导元件模块”是指中继线路与光波导元件连接而成的模块，不限于如图1(或图3)所示容纳于一个壳体9(或109)内的情况。另外，“中继线路”不限于仅传送调制信号的单纯的信号线路，也包括具有调整滤波器电路等的调制信号的电路的线路。
技术方案2的发明基于技术方案1记载的光波导元件模块，其特征在于，该中继线路的长度不是作为调制信号的微波波长的四分之一的整数倍的长度。
技术方案3的发明基于技术方案1或2记载的光波导元件模块，其特征在于，该中继线路的长度小于作为调制信号的微波波长的二分之一。
技术方案4的发明基于技术方案1～3中任一项记载的光波导元件模块，其特征在于，该中继线路的阻抗阶段性地变化，构成各阶段的块中的中继线路的长度小于作为调制信号的微波波长的四分之一。
技术方案5的发明基于技术方案1～4中任一项记载的光波导元件模块，其特征在于，该中继线路中，该信号电极和该接地电极的间隙以从连接器侧朝向光波导元件侧变窄的方式被调整。
技术方案6的发明基于技术方案1～5中任一项记载的光波导元件模块，其特征在于，在该中继线路的周围配置的一部分的材料的介电常数以从连接器侧朝向光波导元件侧变大的方式被调整。
技术方案7的发明基于技术方案1～6中任一项记载的光波导元件模块，其特征在于，该电容器将多个层叠陶瓷电容器在滤波器电路基板上层叠配置，并且每一个该层叠陶瓷电容器的静电电容为3pF以下。
技术方案8的发明基于技术方案7记载的光波导元件模块，其特征在于，该滤波器电路具有由在该中继基板上形成的膜体构成的电阻，并与该电阻重叠而配置层叠陶瓷电容器。
技术方案9的发明基于技术方案1～6中任一项记载的光波导元件模块，其特征在于，该电容器为单板电容器，该电容器内的电极间的距离为0.05mm以下，且该电极间内的电介质的相对介电常数为1000以下，该滤波器电路产生的共振频率高于20GHz。
技术方案10的发明基于技术方案9记载的光波导元件模块，其特征在于，该滤波器电路中，以该单板电容器的下表面的电极接触在该中继基板上形成的多个电气线路中的一个电气线路的方式配置该单板电容器，利用导电线将该单板电容器的上表面的电极及其他电气线路连接。
技术方案11的发明基于技术方案1～10中任一项记载的光波导元件模块，其特征在于，该滤波器电路包括由在该中继基板上形成的膜体构成的电阻。
技术方案12的发明基于技术方案1～11中任一项记载的光波导元件模块，其特征在于，将终端电路连接于该调制电极的终端部。
发明效果
根据技术方案1的发明，提供一种光波导元件模块，具有：光波导元件，具有在基板上形成的光波导及对在该光波导传送的光波进行调制的调制电极；连接器，连接有向该调制电极输入调制信号的外部信号线；以及中继线路，连接该连接器和该调制电极并且形成在中继基板上，所述光波导元件模块中，该中继线路是用接地电极夹着信号电极的共平面型线路，构成为该中继线路的阻抗阶段性或连续性地变化且抑制该光波导元件模块内的该调制信号的反射，在该中继线路的中途配置有包括电容器在内的滤波器电路，因此能够高效地将调制信号施加于调制电极，且还能够抑制具有滤波器电路的中继线路中的调制信号的衰减。
另外，根据本发明，中继线路为用接地电极夹着信号电极的共平面型线路，因此能够通过例如信号电极和接地电极的电极间隔的调整等容易地进行中继线路的阻抗调整，不会使光波导元件模块的部件数量增加，另外，也不会使制造工艺复杂化。
根据技术方案2的发明，中继线路的长度不是作为调制信号的微波波长的四分之一的整数倍的长度，因此能够抑制在中继线路内产生微波的驻波，从而抑制调制信号的反射。
根据技术方案3的发明，中继线路的长度小于作为调制信号的微波波长的二分之一，因此能够抑制在中继线路内产生微波的驻波，从而抑制调制信号的反射。
根据技术方案4的发明，中继线路的阻抗阶段性地变化，构成各阶段的块中的中继线路的长度小于作为调制信号的微波波长的四分之一，因此能够抑制在构成各阶段的块的内部产生微波的驻波，从而抑制调制信号的反射。
根据技术方案5的发明，中继线路中，信号电极和接地电极的间隙以从连接器侧朝向光波导元件侧变窄的方式被调整，因此在阻抗的调整时，不会使光波导元件模块的部件数量增加，也不会使制造工艺复杂化。
根据技术方案6的发明，在中继线路的周围配置的一部分的材料的介电常数以从连接器侧朝向光波导元件侧变大的方式被调整，因此不变更或不大幅变更例如信号电极及接地电极的形状/配置，也能够使阻抗阶段性或连续性地变化。
根据技术方案7的发明，电容器将多个层叠陶瓷电容器在滤波器电路基板上层叠配置，并且每一个该层叠陶瓷电容器的静电电容为3pF以下，因此即使在滤波器电路上使用层叠陶瓷电容器的情况下，也能够在超过20GHz的宽频带上使电/光响应的频率特性平坦化。而且，在使用多个层叠陶瓷电容器的情况下，由于在滤波器电路基板上将层叠陶瓷电容器层叠配置，因此不使滤波器电路基板大型化就能够容易地实现电容器的并联电路，在需要大于3pF的静电电容的情况下也能够应对。
根据技术方案8的发明，滤波器电路具有由在中继基板上形成的膜体构成的电阻，并与该电阻重叠而配置层叠陶瓷电容器，因此能够进一步使滤波器电路小型化。
根据技术方案9的发明，电容器为单板电容器，该电容器内的电极间的距离为0.05mm以下，且该电极间内的电介质的相对介电常数为1000以下，滤波器电路产生的共振频率高于20GHz，因此即使在滤波器电路上使用单板电容器的情况下，相对介电常数也较低，因此能够抑制电容器的电极间隔d的增加，并实现更低的静电电容。由此，能够提供一种光波导元件模块，其能够抑制滤波器电路上的电信号的劣化及使用的频率范围内的共振现象，在超过数十GHz的宽频带上使电/光响应频率特性平坦化。
根据技术方案10的发明，滤波器电路中，以该单板电容器的下表面的电极接触在中继基板上形成的多个电气线路中的一个电气线路的方式配置该单板电容器，利用导电线将该单板电容器的上表面的电极及其他电气线路连接，因此，能够容易地将单板电容器的上表面的电极和电气线路电连接，并且本发明中利用的单板电容器能够使高度较低，因此能够防止导电线变长，进而也能够抑制电/光响应频率特性中的使用的频率范围内的共振现象。
根据技术方案11的发明，滤波器电路包括由在中继基板上形成的膜体构成的电阻，因此能够使滤波器电路的电阻小型化，并且还能够通过修整等容易地调整电阻值。因此，更换层叠陶瓷电容器或单板电容器等电容器，或者在层叠陶瓷电容器的情况下利用多个电容器，来应对电容器的电容调整，电阻的电阻值的调整通过修整等来进行，由此能够简便地调整适于各光波导元件的滤波器电路。
根据技术方案12的发明，由于将终端电路连接于调制电极的终端部，因此能够将滤波器电路和终端电路这两者组合来进行电/光响应频率的平坦化，因此对于更多种类的光波导元件也能够进行平坦化调整。另外，也能够改善终端电路产生的光波导元件的反射特性(S11特性)。
附图说明
图1是用于说明光波导元件模块的概略图。
图2是表示在中继基板上配置了电阻器的例子的图。
图3是用于说明光波导元件模块的其他例子的概略图。
图4是表示滤波器电路的一例的图。
图5是在滤波器电路上配置了层叠陶瓷电容器的图。
图6是层叠陶瓷电容器的剖面图。
图7是表示在滤波器电路使用了层叠陶瓷电容器时的电/光响应频率特性的图。
图8是在滤波器电路上配置了单板电容器的图。
图9是表示单板电容器的立体图。
图10是表示中继线路及其前后的阻抗的变化的情况的图。
图11是表示本发明的中继基板的第1实施例的图。
图12是表示本发明的中继基板的第2实施例的图。
图13是表示本发明的中继基板的第3实施例的图。
图14是表示本发明的中继基板的第4实施例的图。
图15是表示层叠配置层叠陶瓷电容器的情况的图。
图16是表示将层叠陶瓷电容器配置于膜体的电阻的上侧的情况的图。
图17是表示使用了单板电容器和膜体的电阻的滤波器电路的情况的图。
具体实施方式
以下使用优选例详细说明本发明。
本发明提供一种光波导元件模块，具有：光波导元件，具有在基板上形成的光波导及对在该光波导传送的光波进行调制的调制电极；连接器，连接有向该调制电极输入调制信号的外部信号线；以及中继线路，连接该连接器和该调制电极并且形成在中继基板上，所述光波导元件模块的特征在于，该中继线路为用接地电极夹着信号电极的共平面型线路，该中继线路的阻抗阶段性或连续性地变化，抑制该光波导元件模块内的该调制信号的反射，在该中继线路的中途配置有包括电容器在内的滤波器电路。
本发明的光波导元件模块中的阻抗调整通过在中继基板形成的中继线路的阻抗的调整而进行。因此，不用大幅改变现有的光波导元件模块的制造工序，就能够抑制调制信号的反射及衰减，高效地对调制电极施加调制信号。而且，能够提供如下的光波导元件模块：即使在中继基板上形成包括电容器在内的滤波器电路，也能够抑制调制信号的反射，进一步改善光响应频率特性。
本发明的基本的构成除了中继基板的构造以外与图1或图3的构成相同，因此适宜使用图1等说明本发明。另外，以下作为光波导元件的例子，以使用了铌酸锂的光调制器为中心进行说明，但适用于本发明的光波导元件不限于上述光调制器。只要是例如使用了半导体的光调制器那样被调制信号驱动的光波导元件，就能够适用本发明。
对适用本发明的光波导元件进行说明。
基板1可对应于光波导元件的种类而利用具有电光效应的基板或半导体基板等各种基板。作为具有电光效应的基板，例如由铌酸锂、钽酸锂、PLZT(锆钛酸铅镧)及石英系的材料构成，具体而言，由这些单结晶材料的X切板、Y切板及Z切板构成，特别是从容易构成作为光波导器件且各向异性大的理由出发，优选使用铌酸锂(LN)。
光波导2是所谓的马赫-曾德尔型光波导，能够通过在基板1上例如利用热扩散法或质子交换法等使钛(Ti)等在基板表面扩散而形成。另外，作为其他方法，以可以如专利文献4所示在与光波导对应的部分形成山脊构造，构成光波导。而且还能够同时使用利用上述的Ti等的方法和山脊构造。
为了对在光波导2传送的光波进行调制，在光波导2的上侧及附近根据需要配置调制电极。
调制电极能够通过Ti/Au的电极图形的形成及镀金方法等而在基板1的表面或背面等形成。另外，调制电极由传送调制信号(AC信号或DC信号)的信号电极3和在该信号电极的周围配置的接地电极构成。
另外，虽然并未特别图示，但也能够在基板1与上述的调制电极之间形成SiO2等缓冲层。由此，能够有效地防止在光波导传送的光波通过调制电极被吸收或被散射。另外，也有助于从调制电极施加的调制信号和在光波导内导波的光波的速度匹配。
本发明的光波导元件模块中，对在中继基板形成的中继线路的阻抗如图10所示连续性地或阶段性进行调整，抑制外部信号线的阻抗I0和调制电极的阻抗I1的不匹配引起的调制信号的反射。此外，外部信号线是指从图1中的连接器8到驱动用驱动器6侧的传送线路，中继线路是指在图1的中继基板7上形成的传送线路。
作为中继线路的阻抗的调整方法，存在如下方法：如图11～13所示，由利用信号电极21和接地电极22形成的共平面电极构成中继线路，使信号电极21和接地电极22的电极间隔连续性地或阶段性地变化。此外，在由各图的标号FC表示的椭圆状的虚线部分中配置有包括电容器在内的滤波器电路。对于滤波器电路的构成如后所述。
图11中，将信号电极21的输入侧的宽度W0和输出侧的宽度W1设定成相同宽度，将输出侧的电极间隔G1设定成比输入侧的电极间隔G0窄。此外，箭头A表示调制信号的传送方向。
图12中，将两个接地电极22的间隔保持为一定，并设定成输出侧的宽度W1大于信号电极21的输入侧的宽度W0。其结果是，输出侧的电极间隔G1变得比输入侧的电极间隔G0窄。还能够构成为，将图11及图12组合，使得如图11所示，两个接地电极22的间隔逐渐变窄，且如图12所示，信号电极21的宽度逐渐变大。
若在中继线路内作为调制信号的微波形成驻波，则在中继线路内微波反射的机会增加。为了避免该情况，通过使中继线路的长度L不是作为调制信号的微波波长的四分之一的整数倍的长度、或小于微波波长的二分之一的长度，而能够抑制在中继线路内产生微波的驻波的情况。
接着，也能够如图13所示，使中继线路的阻抗阶段性地变化。在图13中，将信号电极21的输入侧的宽度W0和输出侧的宽度W1设定为相同宽度，使信号电极21和接地电极22的电极间隔(g1～g3)从输入侧朝向输出侧阶段性地减少。图13中，将信号电极的宽度设定为一定，但也能够采用如图12所示信号电极的宽度连续性地变化的形状或阶段性地增加的形状等。
如图13所示阻抗阶段性地变化的情况下，通过使构成各阶段的块中的中继线路的长度(I1～I3)为小于作为调制信号的微波波长的四分之一的长度，能够抑制在构成各阶段的块的中继线路内部产生微波的驻波的情况，并且抑制调制信号的反射。
另外，作为使中继线路的阻抗变化的方法，也能够如图14(a)所示进行如下调整：使信号电极21的宽度(W0、W1)和信号电极21和接地电极22的间隔(G0、G1)为一定，使在中继线路的周围配置的一部分的材料的介电常数从连接器侧朝向光波导元件侧变大。具体而言，也能够构成为，如作为图14(a)的箭头B中的剖面图的图14(b)所示，利用使中继基板的基底板23的材质阶段性地变化等方法使介电常数变化，或虽然未图示，但在信号电极21和接地电极之间还以覆盖信号电极21和接地电极的一部分的形状配置电介质，沿信号电极阶段性地形成介电常数不同的膜等而进行调整。
图10～图14中，示出使中继线路的阻抗朝向光波导元件侧阶段性地或连续性地降低的情况，但在光波导元件的调制电极的阻抗高于外部信号线的阻抗的情况下，中继线路的阻抗以朝向光波导元件侧反而会加的方式变化，这是不言而喻的。
另外，在图11～14所示的实施例中，以调整中继线路的阻抗的方法为中心进行了说明，但在由各图的标号FC表示的椭圆状的虚线部分中配置有包括电容器在内的滤波器电路。
接着，对在滤波器电路使用的电容器进行说明。
本发明的光波导元件模块中，能够如图5所示配置层叠陶瓷电容器110作为电容器。以在中继基板主体114上形成电气线路112、113并将两者电连接的方式，配置层叠陶瓷电容器的片。作为电气线路112、113的一例，能够利用将在图11～图14中说明的信号电极21在中途切断后的电气线路。
本发明人反复努力研究后，发现引起共振现象的原因是由如图6所示的梳齿状的电极所引起，而且发现具有图7的共振频率f0对应于电容器的静电电容而变化，特别是随着静电电容增加而f0降低的倾向，从而完成了本发明。
因此，需要使在滤波器电路配置的层叠陶瓷电容器为3pF以下的电容器。已确认，通过使用具有这种静电电容的层叠陶瓷电容器，使图7所示的电/光响应频率特性中的共振频率的产生转变直至f0＝25GHz。
另外，在要确保大于3pF的静电电容的情况下，优选使用多个层叠陶瓷电容器而应对。该情况下，如图15所示，通过在中继基板114上重叠配置层叠陶瓷电容器110，不使滤波器电路基板大型化，就能够容易地实现电容器的并联电路。
而且，通过将层叠陶瓷电容器层叠，能够使共振频率向更高频率侧转变，能够改善高频特性。例如，在安装1个2pF的电容器的情况下，共振频率为30GHz，但在重叠两个1pF的电容器的情况下，共振频率向1pF的共振频率即45GHz转变。
在滤波器电路上构成电阻时，也能够与电容器同样地利用片型的电阻，但也能够如专利文献2所示利用由在基板114上形成的Ti2N等的膜体构成的电阻。这种膜体的电阻能够使滤波器电路的电阻小型化，并且还能够通过修整等容易地调整电阻值。
而且，如图16所示，还能够通过与膜体的电阻111重叠而配置层叠陶瓷电容器110，使滤波器电路进一步小型化。
接着，关于与本发明的光波导元件模块有关的、电/光变换响应的频率特性的变化，说明实验例。
作为光波导元件使用LN调制器(住友大阪水泥公司制、T.MXH1.5-10)，在输入接口与调制电极之间设置了图4所示的高通滤波器。
高通滤波器的电容器使用层叠陶瓷电容器(松下电器公司制、ECD系列0603尺寸)的静电电容1、2及3pF，电阻利用Ti2N的薄膜在电气线路之间形成，电阻值约为10Ω。
通过光成分分析仪(Agilent公司制，86030A)，测定电/光变换响应的频率特性，并测定共振频率f0后，在3pF的情况下f0为25GHz，在2pF的情况下f0为30GHz，进而在1pF的情况下f0为45GHz。
由此容易理解到，在使用层叠陶瓷电容器的情况下，通过利用3pF以下的层叠陶瓷电容器，能够使电/光响应频率特性的平坦化扩大直至20GHz以上。
接着，如图8所示配置单板电容器210作为电容器。在中继基板主体214上形成电气线路212、213，以单板电容器210的下表面的电极与电气线路212电连接的方式配置，在单板电容器210的上表面的电极上，以与电气线路213电连接的方式利用金线等导电线220进行连接。作为电气线路212、213的一例，能够利用将图11～图14中说明的信号电极21在中途切断后的电气线路。
对于在滤波器电路配置的单板电容器，通过选择使电容器内的电介质的相对介电常数为1000以下的单板电容器，在电极面积S为0.04～0.2mm2程度的情况下，能够将电极间的距离d抑制为0.05mm以下，因此也能够抑制在20GHz以下产生共振频率。而且，能够实现3pF以下的静电电容C。通过使用这种单板电容器，能够实现约25GHz以上的信号频率也有效地通过的高通滤波器。
在滤波器电路上构成电阻时，虽然也能够利用片型的电阻，但也能够如专利文献2所示利用由在基板214上形成的Ti2N等的膜体构成的电阻。这种膜体的电阻能够使滤波器电路的电阻小型化，并且还能够通过修整等容易地调整电阻值。
而且，也可以如图17所示，在膜体电阻的厚度比电气线路的厚度薄的情况下，使单板电容器210向电阻211侧突出而配置，使将单板电容器的上表面的电极与电气线路213连接的导电线的长度进一步缩短。此外，在没有图3的膜体电阻的情况下，也能够同样地使单板电容器从电气线路212突出而配置。
另外，本发明的光波导元件模块中，除了包括电容器在内的滤波器电路以外，还可以如图3所示，将终端电路108连接于调制电极的终端部。由此，能够如专利文献1～3所记载的那样，同时期待终端电路的电/光响应频率的平坦化效果及光波导元件的反射特性(S11特性)的改善效果。特别是也能够期待与本发明的滤波器电路的组合产生的叠加效果。
产业上的利用可能性
如以上所说明，根据本发明，能够提供一种光波导元件模块，即使在光波导元件的调制电极所具有的阻抗与从光波导元件的外部输入调制信号的传送线路的阻抗不同的情况下，也可抑制调制信号的反射且抑制调制信号的衰减，并且即使在向光波导元件的调制电极输入调制信号的线路上配置包括电容器在内的滤波器电路的情况下，也能够在数十GHz的宽频带上使光响应频率特性平坦化。
标号说明
1、101基板
2、102光波导
3、103信号电极
4、104输入用光纤
5、105输出用光纤
6、106驱动用驱动器
7、107中继基板
8连接器
9、109壳体
11、13电阻器
12电容器
11电阻(膜体电阻)
21信号电极
22接地电极
23基底板
108终端电路
110电容器(层叠陶瓷电容器)
111、211电阻(膜体电阻)
112、113、212、213电气线路
114、214中继基板主体(滤波器电路基板)
120、121端子
122、123电极
130电/光响应频率特性
210电容器(单板电容器)
215、217电极
216电介质
220导电线

Claims (12)

1.一种光波导元件模块，具有：
光波导元件，具有在基板上形成的光波导及对在该光波导传送的光波进行调制的调制电极；
连接器，连接有向该调制电极输入调制信号的外部信号线；以及
中继线路，连接该连接器和该调制电极并且形成在中继基板上，
所述光波导元件模块的特征在于，
该中继线路是用接地电极夹着信号电极的共平面型线路，构成为该中继线路的阻抗阶段性或连续性地变化且抑制该光波导元件模块内的该调制信号的反射，
在该中继线路的中途配置有包括电容器在内的滤波器电路。
2.根据权利要求1所述的光波导元件模块，其特征在于，
该中继线路的长度不是作为调制信号的微波波长的四分之一的整数倍的长度。
3.根据权利要求1或2所述的光波导元件模块，其特征在于，
该中继线路的长度小于作为调制信号的微波波长的二分之一。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的光波导元件模块，其特征在于，
该中继线路的阻抗阶段性地变化，构成各阶段的块中的中继线路的长度小于作为调制信号的微波波长的四分之一。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光波导元件模块，其特征在于，
该中继线路中，该信号电极和该接地电极的间隙以从连接器侧朝向光波导元件侧变窄的方式被调整。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的光波导元件模块，其特征在于，
在该中继线路的周围配置的一部分的材料的介电常数以从连接器侧朝向光波导元件侧变大的方式被调整。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的光波导元件模块，其特征在于，
该电容器将多个层叠陶瓷电容器在滤波器电路基板上层叠配置，并且每一个该层叠陶瓷电容器的静电电容为3pF以下。
8.根据权利要求7所述的光波导元件模块，其特征在于，
该滤波器电路具有由在该中继基板上形成的膜体构成的电阻，并与该电阻重叠而配置层叠陶瓷电容器。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的光波导元件模块，其特征在于，
该电容器为单板电容器，该电容器内的电极间的距离为0.05mm以下，且该电极间内的电介质的相对介电常数为1000以下，该滤波器电路产生的共振频率高于20GHz。
10.根据权利要求9所述的光波导元件模块，其特征在于，
该滤波器电路中，以该单板电容器的下表面的电极接触在该中继基板上形成的多个电气线路中的一个电气线路的方式配置该单板电容器，利用导电线将该单板电容器的上表面的电极及其他电气线路连接。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的光波导元件模块，其特征在于，
该滤波器电路包括由在该中继基板上形成的膜体构成的电阻。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的光波导元件模块，其特征在于，
将终端电路连接于该调制电极的终端部。
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