CN104467980B - 光模块和光发送器 - Google Patents

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Abstract

光模块和光发送器。一种光模块，包括：波导基板，包括光波导和向光波导施加电信号的多个电极；中继基板，与波导基板相邻地布置；终端基板，与波导基板相邻地并且隔着波导基板与中继基板相反地布置；载体基板，所述波导基板、所述中继基板、所述终端基板安装在所述载体基板上。所述多个电极具有从所述中继基板经由所述波导基板向所述终端基板的第一互连单元和从所述第一互连单元并且在所述终端基板上分支的多个第二互连单元。在所述第二互连单元中，第一互连分支包括电容器和终端电阻器；第二互连分支经由偏置电阻器连接至所述载体基板的互连部，在所述波导基板下面通过，至所述中继基板上用于偏置调整的DC电极。

Description

光模块和光发送器
技术领域
本文讨论的实施方式涉及光传输中使用的光模块和光发送器。
背景技术
例如使用电光晶体基板(诸如LiNbO3(LN)基板和LiTaO2基板)或半导体基板(诸如GaAs基板和InP基板)的光波导器件被认为是光模块。该光波导器件是通过在基板的一部分上形成由钛(Ti)制成的金属膜并且使膜热扩散、或者通过在图案化处理之后执行安息香酸中的质子交换而形成的。然后在光波导附近形成电极以构造光模块，例如光调制器。
当以高速驱动这种光调制器时，假设信号电极的端子经由电阻连接到接地电极的端子，从而形成行波电极，并且从输入侧向RF端子施加高速微波信号(电信号)。此时，电场使一对平行波导A、B的折射率分别变化+Δ、–Δ，结果使平行波导A、B之间的相差变化。以此方式，穿过马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉仪的信号从出射波导输出，作为强度调制信号光。
通过使光速和高速微波信号(电信号)的速度匹配，能实现高速光应答特性。在行进通过光调制器后，电信号行进通过电容器，终止于终端电阻器。在电容器之前，电极分支为延伸通过偏置电阻器以连接至DC端子的一部分和终止于终端电阻器的另一部分。具有该构造的光调制器用于偏置。通过向DC端子施加电压，能控制马赫-曾德单元的偏置点和驱动电压。
这种光调制器包括马赫-曾德调制器单元和用于驱动马赫-曾德调制器单元的电信号输入至的中继基板。作为与中继基板相关的技术，例如，已知一种技术，根据该技术，马赫-曾德调制器单元布置在信号输入基板和具有终端电阻器的信号终端用基板之间，等等(例如参见日本特开专利公开No.2007-139987和2003-015096)。还已知另一种技术，根据该技术，信号输入基板和信号终端用基板布置在调制器的一侧(例如参见日本特开专利公开No.2003-295139)。还已知又一种技术，根据该技术，中继基板设置为与光调制器单元分离的单元，并且扩宽中继基板上的RF端子之间的电极间隔(例如参见日本特开专利公开No.2010-185979)。
近年来，伴随着旨在大容量光通信的多值处理和光偏分复用的技术的发展，调制器的构造变得更为复杂。例如，采用调制方法用于调制器，使得设置两组马赫-曾德调制器单元，每组具有一对平行波导，独立信号输入至这两组马赫-曾德调制器单元以生成通过光偏分复用的多值信号。
然而，根据包括两组马赫-曾德调制器单元的构造，在具有马赫-曾德调制器单元的基板上，电信号的信号路径数量加倍，这引起对于排列信号路径的空间的需求。相应地，中继基板上的RF端子、DC端子、电容器、偏置电阻器、终端电阻器的数量也加倍。这引起中继基板的大小(例如，沿马赫-曾德调制器单元的平行波导的长度)增大并且容纳马赫-曾德调制器单元的模块的大小也增大的问题。
发明内容
实施方式的一个方面的目的是至少解决常规技术中的上述问题。
根据实施方式的一方面，一种光模块，包括：波导基板，其包括光波导和向所述光波导施加电信号的多个电极；中继基板，其与所述波导基板相邻地布置；终端基板，其与所述波导基板相邻地并且隔着所述波导基板与所述中继基板相反地布置；以及载体基板，所述波导基板、所述中继基板、所述终端基板安装在所述载体基板上。所述多个电极具有从所述中继基板经由所述波导基板向所述终端基板延伸的第一互连单元和从所述第一互连单元延伸并且在所述终端基板上分支的多个第二互连单元。所述第二互连单元中的第一互连分支包括电容器和终端电阻器，所述第二互连单元中的第二互连分支经由偏置电阻器连接至所述载体基板的互连部，在所述波导基板下面通过，延伸至所述中继基板上用于偏置调整的DC电极。
附图说明
图1是根据第一实施方式的光模块的顶视图；
图2是根据第一实施方式的光模块的侧断面图；
图3是根据第二实施方式的光模块的顶视图；
图4是根据第二实施方式的光模块的侧断面图；
图5是根据第三实施方式的光模块的顶视图；
图6是第三实施方式的另一光模块的顶视图；
图7是根据第四实施方式的光模块的顶视图；
图8是根据第四实施方式的光模块的侧断面图；
图9是根据第五实施方式的光模块的顶视图；
图10是根据第五实施方式的光模块的侧断面图；
图11是根据第六实施方式的光模块的顶视图；
图12是根据第七实施方式的光发送器的构造示例的框图；
图13是用于与实施方式的光模块进行比较的另一光模块的构造示例的顶视图。
具体实施方式
将参照附图详细说明光模块和光发送器的实施方式。
图1是根据第一实施方式的光模块的顶视图，图2是根据第一实施方式的光模块的侧断面图。该光模块100是QPSK光调制器的构造示例，包括马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101，电极基板102，容纳马赫-曾德调制器单元101和电极基板102的外壳(封装)103，输入/输出光纤104(104a、104b)，载体(基板)105。多个端子(RF端子和DC端子，将稍后描述)形成在电极基板102上。
在外壳103中的载体105上，布置马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的波导基板111。在载体105上，中继基板102a安装在一侧，终端基板102b隔着波导基板111安装在另一侧。
马赫-曾德调制器单元101包括形成在波导基板111上的电极121和光波导112，波导基板111由电光晶体基板(诸如LiNbO3(LN)基板和LiTaO2基板)或半导体基板(诸如GaAs基板和InP基板)制成。
光波导112包括更靠近光纤104a形成的入射波导112a、沿电极121形成的平行波导112b(马赫-曾德干涉单元A、B)、输出波导112c。
来自光纤104a的入射光被入射波导112a的分支单元113分支为入射在一对马赫-曾德干涉单元A、B(平行波导112A、112B)上的分支光束。
该对马赫-曾德干涉单元A、B(平行波导112A、112B)的每个分支为一对平行波导112b。电极121平行于平行波导112b布置，使得通过调制处理将电极121上的数据变换为光信号上的数据。平行波导112b下游的出射波导112c配备有复用单元115，(通过光偏分)复用来自该对马赫-曾德干涉单元A、B的光信号的调制分量并将复用信号输出到光纤104b。
光耦合器可用作分支单元113和复用单元115。波导基板111端部的光波导112在空间上传播通过诸如透镜(未示出)的光学元件的光，并且光学连接到输入侧光纤104a和输出侧光纤104b。
电极121形成为沿光波导112的马赫-曾德干涉单元A、B(平行波导112A、112B)的电极。在对应于马赫-曾德干涉单元A、B(平行波导112A、112B)的电极121的两端，接地电极(未示出)形成为共面电极。
在图1所示的示例中，一个马赫-曾德干涉单元A具有两个平行波导112A，沿这两个平行波导112A布置有两个电极121。因此，对应于该对马赫-曾德干涉单元A、B，沿平行波导对112A、112B总共布置四个电极121。在图1所示的示例中，一个马赫-曾德干涉单元A和一对电极121形成一组，而另一个马赫-曾德干涉单元B和另一对电极121形成另一组，因此形成两组马赫-曾德干涉单元和电极。沿马赫-曾德干涉单元A、B的电极121具有相同长度(作用长度)L1，彼此平行设置。
图1所示的电极基板102由两个基板(即，隔着马赫-曾德调制器单元101的波导基板111布置的中继基板102a和终端基板102b)形成。
设置中继基板102a，以将电极121的端部导向外壳(封装)103。电极121包括四个RF电极121a、四个偏置(第一)DC电极121b、四个相位调整(第二)DC电极121c、两个相位调整(第三)DC电极121d。
在这四个RF电极121a和四个DC电极121b中，两个RF电极121a和两个(偏置)DC电极121b被分配给一个马赫-曾德干涉单元A(平行波导对112A)。
将从输入侧顺序描述电极121的连接构造。RF电极121a的端部连接到外壳103的RF端子。高速电信号(微波信号)形式的传输数据输入到RF端子。给定传输数据输入至对应于由一对平行波导构造的一个马赫-曾德干涉单元A的一对RF电极121a。其它数据分离地输入至对应于由另一对平行波导构造的另一个马赫-曾德干涉单元B的一对RF电极121a。
RF电极121a通过中继基板102a连接至马赫-曾德调制器单元101，在马赫-曾德调制器单元101上，通过光波导112的用作马赫-曾德干涉单元A、B(平行波导112A、112B)的部分将电信号转换(调制)为光信号。
从马赫-曾德调制器单元101延伸的RF电极121a连接至终端基板102b(第一互连单元)。在终端基板102b上，每个电极121分支为两个(第二互连单元)。
在第二互连单元中，电极121分支中的一个(第一互连分支121 Aaa)经由电容器131连接至终端电阻器(50Ω)132，终止于终端电阻器132。
电极121分支中的另一个(第二互连分支121 Aab)经由具有高电阻值(几百Ω至几kΩ)的偏置电阻器133连接至DC电极121b。该DC电极121b经由终端基板102b、载体105、中继基板102a连接至外壳103的DC端子。通过向此DC端子施加给定电压并且使施加电压变化，能控制马赫-曾德调制器单元101的偏置点。
在构成该对马赫-曾德干涉单元A、B(两对平行波导112A、112B)的四个平行波导112b的后部，相位调整DC电极121c平行于四个波导112b布置，并且导向中继基板102a。通过向相位调整DC电极121c施加电压，能相位控制马赫-曾德调制器单元101(马赫-曾德干涉单元A、B)的截止点(off-point)(动作点)。
以此方式，因为相位调整DC电极121c设置为与以上RF电极121a独立的电极，所以能调整马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的截止点(动作点)。此外，能省略从外部连接至RF电极121a的偏置T(在不影响RF信号的情况下施加相位调整电压的器件)。
平行于平行波导112b(两对平行波导，即，构成马赫-曾德干涉单元A、B的四个平行波导)，布置四个截止点调整DC电极121c，其导向中继基板102a。在出射波导112c上，相位调整(第三)DC电极121d平行于两个波导布置，并且导向中继基板102a。通过向相位调整DC电极121c施加电压，能相位控制马赫-曾德调制器单元101(马赫-曾德干涉单元A、B)的截止点(动作点)。通过向相位调整DC电极121d施加电压，能控制出射波导112c的一对波导的相位，使得相位设置为彼此正交。
将描述图1中示出的终端基板102b上的多个电极121的布线布局。构成一个马赫-曾德干涉单元A的两个电极121A(由电极121Aa、121Ab构造的第一组)在终端基板102b上沿光信号的行进方向在第一方向(图1中的X1方向)上弯曲为L形。
将沿信号路径描述一个电极121Aa的分支和设置。从电极121Aa分支的一个电极121Aaa上的电容器131和终端电阻器(50Ω)132设置在X1方向上。从电极121Aa分支的另一个电极121Aab上的偏置电阻器133布置在与电容器131和终端电阻器(50Ω)132设置的方向相同的X1方向上。沿外壳103的宽度(Y)方向，偏置电阻器133与电容器131和终端电阻器132平行布置。构成另一个电极121Aab的电容器131、终端电阻器132、偏置电阻器133也按与电极121Aa的情况相同的方式设置在X1方向和Y方向上。
同时，构成另一个马赫-曾德干涉单元B的两个电极121B(由电极121Ba、121Bb构造的第二组)在与电极121A(第一组)的弯曲方向(X1)相反的第二方向(图1中的X2方向)上弯曲为L形。构成电极121Ba、121Bb的电容器131、终端电阻器132、偏置电阻器133也设置在X2方向上。
以此方式，在终端基板102b上，多个(四个)电极121的布线模式分为两组，即，一组电极121A和一组电极121B。一组电极121A(由电极121Aa、121Ab构造的第一组)的布线模式和另一组电极121B(由电极121Ba、121Bb构造的第二组)的布线模式沿长度方向(X轴)设置在彼此相反的方向(X1、X2方向)上。
在图1所示的示例中，在沿长度方向(X轴)的角度看来，一组电极121A(第一组)设置在电极121A与马赫-曾德干涉单元A、B的作用长度L1重叠的位置处。在以上描述的此电极布局中，在各个划分的电极组上在彼此相反的方向上设置需要给定区域的偏置电阻器133是重要的。因为偏置电阻器133具有高电阻值(几百Ω至几kΩ)，所以必须在终端基板102b上为偏置电阻器133建立给定区域。为此，偏置电阻器133设置在分布区域中。
以此方式，通过将四个电极121的布线模式以分布式设置划分为沿外壳103的长度方向(X1、X2)的两组，能抑制终端基板102b的大小(沿X轴方向)增大。因此，能减少终端基板102b的长度L2。因此，能减少容纳终端基板102b的外壳103的长度，从而减小外壳103的大小。
如图2所示，在光模块100中，热电冷却器(TEC)201和载体105从外壳(封装)103的内底面以升序安装。
在载体105上，安装马赫-曾德调制器单元101的波导基板111。在载体105上，中继基板102a安装在一侧，终端基板102b隔着马赫-曾德调制器单元101的波导基板111安装在另一侧。
在中继基板102a、马赫-曾德调制器单元101的波导基板111、终端基板102b的表面上，RF电极121(121a)以相同高度延伸，中继基板102a与波导基板111之间的电连接和波导基板111与终端基板102b之间的电连接通过引线键合204等形成。
热电冷却器201包括温度调整构件(诸如散热片和珀尔帖元件)、温度检测元件和控制电路，控制温度使得安装在光模块的上表面上的载体105、中继基板102、终端基板102b、马赫-曾德调制器单元101的波导基板111具有恒温。
中继基板102a的电极121(RF电极121a和DC电极121b)经由输入IF基板203导向外壳103的外部端子(未示出)。
将描述将偏置DC电极121b从终端基板102b导向DC端子的路线。在终端基板102b上，DC电极121b经由终端基板102b的端部(侧面)从偏置电阻器133的其它端导向载体105的表面。然后DC电极121b延伸为载体105的表面上的电极105b，导致DC电极121b在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101下面(与调制器芯片101的表面相反的背面)和中继基板102a下面通过。然后DC电极121b经由DC端子(更具体地，经由图2中示出的IF输入基板203)导出光模块。
以此方式，DC电极121b不在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的表面上通过，而是沿载体105通过，布置在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101下面(的背面)，导向DC端子。
因此不必在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101和中继基板102a的表面上形成DC电极121b，从而消除了对于在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101上创建使DC电极121b通过的空间的需求。因此，实现了沿马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的X轴方向沿长度X2的缩短。无需形成DC电极121b还使得对于使DC电极121b沿马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101通过而言引线键合连接等是不必要的，从而避免了制造工艺中的麻烦。
因为形成在载体105的表面上的电极105b用作DC电极121b，所以不对建立在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101上设置DC电极121b的区域施加布局限制.载体105的表面上的电极105b能无限制地用任何给定布线模式自由铺设。
在图1所示的示例中，载体105的表面上的电极105b(DC电极121b)铺设为弯曲形状，使得DC电极121b的DC端子的位置与RF电极121a的RF端子的位置分离。在图1所示的示例中，四个RF电极121a的RF端子(组)统一设置在一个位置。四个偏置DC电极121b(以及四个相位调整DC电极121c和两个相位调整DC电极121d)的DC端子(组)统一设置在与RF端子的位置分离的一个位置。
四个相位调整DC电极121c以及两个相位调整DC电极121d形成在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的表面上，通过引线键合等在中继基板120a上延伸，到达DC端子。
必须使用大连接器(例如同轴连接器)提供RF端子，使得确保RF端子的规定间隔以减少串扰。另一方面，能利用小连接器提供DC端子，使得DC端子的间隔能够窄。如上所述，能自由地执行DC电极121b的设置。这允许容易地调整RF端子和DC端子的间隔。
因此，根据第一实施方式，能缩短沿马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的X轴方向的长度L2，这允许减小光模块的大小和成本。该大小减小导致马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的损失减少，从单模生产的波导基板111的数量增大，马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的产量提高。
图3是根据第二实施方式的光模块的顶视图，图4是根据第二实施方式的光模块的侧断面图。在第二实施方式中，与第一实施方式中描述的相同的组件单元用第一实施方式中使用的相同的附图标记表示。第二实施方式与第一实施方式的不同在于引导偏置DC电极121b的方法(互连设置)。
针对一个马赫-曾德干涉单元A的电极121Aa描述引导偏置DC电极121b的方法。在终端基板102b上，DC电极121b从偏置电阻器133的其它端延伸，经由终端基板102b的端部(侧面)135连接到载体105的表面上的电极105b。
载体105由层叠基板构造，在层叠基板上，表面电极105b通过通孔301连接到内层互连部105c(在图3中用虚线指示)。这些内层互连部105c在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101和中继基板102a下面通过，连接到DC端子(更具体地，图4中示出的输入IF基板203)，导出光模块。
根据以上构造，不必在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的表面上建立DC电极121b通过的空间。因此，马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101不受建立设置DC电极121b的区域的布局限制，因此，能缩短沿X轴方向的长度L2。在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101上延伸DC电极121b的引线键合连接等也变得不必要，从而避免制造工艺中的麻烦。
DC电极121b的布局自由度使得能够在一个位置统一设置四个偏置DC电极121b和相位调整DC电极121c、121d。统一设置在一个位置的DC电极121b、121c、121d能与统一设置在另一个位置的RF端子分离。
根据第二实施方式，使用载体105的内层互连部105c，DC电极121b在马赫-曾德调制器单元101下面通过并且导出光模块。因此，即使在马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的背面金属化为接地电极的构造中，DC电极121b也能在不引起马赫-曾德调制器单元101处的短路的情况下导出。
图5是根据第三实施方式的光模块的顶视图。第三实施方式与第二实施方式的不同在于引导偏置DC电极121b的方法(互连设置)。在第二实施方式中，载体105的内层互连部用于DC电极中的(偏置)DC电极121b。然而，在第三实施方式中，载体105的内层互连部用于所有DC电极121b、121c、121d。
如图5所示，按与第二实施方式相同的方式，偏置DC电极121b顺序连接到偏置电阻器133的其它端、终端基板102b的端部(侧面)135、载体105的表面上的电极105b、通孔301、内层互连部105c和DC端子，并且导出光模块。
相位(截止点)调整DC电极121c从一对马赫-曾德干涉单元A、B(平行波导112A、112B)的四个波导引导到载体105的通孔501。然后从载体105的通孔501经由载体105的内层互连部105d将相位调整DC电极引导到DC端子。
按类似的方式，相位(正交)调整DC电极121d从构成出射波导112c的两个波导引导到载体105的通孔502。然后从载体105的通孔502经由载体105的内层互连部105e将相位调整DC电极引导到DC端子。
根据第三实施方式，使用载体105的内层连接部105c、105d、105e，所有DC电极121b、121c、121d导向DC端子。以此方式，使用内层连接部105c、105d、105e，除RF电极121a之外的DC电极能以布线设置自由铺设。
DC电极121b的布局自由度使得能够在一个位置统一设置四个偏置DC电极121b和相位调整DC电极121c、121d。统一设置在一个位置的DC电极121b、121c、121d能与统一设置在另一个位置的RF端子分离。
图6是第三实施方式的另一光模块的顶视图。图6的光模块与图5的光模块的不同在于RF电极121a的间隔扩宽。以此方式，因为DC电极121b、121c、121d能在一个位置一起成组铺设，所以能扩大RF电极121a的设置空间。结果，如图6所示，能扩宽RF电极121a的间隔。因此，能以额外空间设置使用大连接器的RF端子。
图7是根据第四实施方式的光模块的顶视图，图8是根据第四实施方式的光模块的侧断面图。根据第四实施方式，使用由层叠基板形成的载体105的不同层的内层互连部，导出多个偏置DC电极121b。
将描述一个马赫-曾德干涉单元A的两个电极121A(第一组)的示例。两个DC电极121b的通孔301(301a、301b)在沿长度(X轴)方向的角度看来设置在同一位置，但在沿宽度(Y轴)方向的角度看来设置在不同位置。
如图8所示，通孔301a连接至载体105的内层互连部105ca，而通孔301b连接至与上面形成载体105的内层互连部105ca的层不同的层的内层互连部105cb，并导向DC端子。如图7所示，内层互连部105ca、105cb在沿长度(X轴)方向的角度看来形成在同一位置，但在沿载体105的高度(厚度)方向的角度看来形成在不同位置。
按与第一组的情况相同的方式，另一马赫-曾德干涉单元B的两个电极121B(第二组)也使用在沿载体105的长度(X轴)方向的角度看来形成在同一位置、但在沿载体105的高度(厚度)方向的角度看来形成在不同位置的层的内层互连部导向DC端子。
根据第四实施方式，对于载体105，能减少用于引导(设置)偏置DC电极121b所需的沿长度(X轴)方向的空间。结果，载体105的长度L3能减少至短于第一实施方式至第三实施方式的长度L3。
图9是根据第五实施方式的光模块的顶视图，图10是根据第五实施方式的光模块的侧断面图。第五实施方式是第四实施方式的变型，涉及其中第四实施方式中描述的终端基板102b和载体105成为一体的构造。除此方面之外，第五实施方式与第四实施方式相同，实现了其中使用由层叠基板形成的载体105的不同层的内层互连部导出多个偏置DC电极121b的构造。
如图10所示，与中继基板102a和马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的波导基板111的高度一样深的凹部(凹槽)1002a形成在载体105的表面上，中继基板102a和马赫-曾德调制器单元(调制器芯片)101的波导基板111置于凹部1002a中。结果，置于凹部(凹槽)1002a中的波导基板111的表面(电极位置)和置于凹部(凹槽)1002a中的载体105的表面(电极位置)能设置为彼此齐平。
根据第五实施方式，因为终端基板和载体105集成在一起，所以减少了组件数量，提高了封装精度，实现了更容易的管理。提高的封装精度导致提高的调制特性。
图11是根据第六实施方式的光模块的顶视图。第六实施方式的该光模块100是不同于第一实施方式至第五实施方式的QPSK调制器的DP-DPSK光调制器的构造示例。根据第六实施方式，构成出射波导112c的一个波导配备有偏振旋转单元1101，旋转偏振方向，以将偏振设置为与出射波导112c的另一波导的偏振方向垂直。复用单元115配备有偏振波合成单元1102。在第一实施方式至第六实施方式的每个中，出射波导112c可选择性地设置有第一实施方式至第五实施方式的相位调整机制或第六实施方式的偏振调整机制，以用于采用选择的调制方法。
图12是根据第七实施方式的光发送器的构造示例的框图。光发送器1200包括以上实施方式的光模块100、数据生成单元1201、激光二极管(LD)光源1210。数据生成单元1201可例如由数字信号处理器(DSP)构造。数据生成单元1201向光模块100的RF电极121a输出高速微波信号(电信号)形式的入射发送/接收数据(两个分离的数据)。生成单元1201还经由光模块100的偏置DC电极121b控制马赫-曾德干涉单元A的偏置点。在QPSK调制器的构造示例中，生成单元1201经由DC电极121c控制截止点，经由DC电极121d执行正交相位控制。
在DP-DPSK调制器的构造示例中，偏置控制电路1202对偏振旋转单元1101和偏振波合成单元1102执行偏振控制，使得平行波导对112A处的光的偏振方向和平行波导对112B处的光的偏振方向变得彼此正交。温度控制单元1203响应环境温度变化等，控制温度调整冷却器301，使得光模块100维持恒温。
来自LD光源1210的光输入至光模块100，光模块100用上述调制方法(QPSK、DP-DPSK等)复用通过一对马赫-曾德干涉单元A、B的两个分离的数据，从光纤140b输出复用信号。
在第二实施方式至第五实施方式中的每个中，当采用使用载体105的内层互连部引导DC电极121b的构造时，偏置电阻器133可布置在内层互连部上。由于偏置电阻器133具有高电阻值(几百Ω至几kΩ)，所以需要用于布置偏置电阻器133的足够空间。如果给定长度的偏置电阻器133布置在载体105的内层互连部105c上，则能减少用于在载体105上安装偏置电阻器133的空间。因此，沿载体105的宽度(Y轴)方向的大小能减少与未布置在载体105上的偏置电阻器133相等的部分。
终端电阻器132具有小电阻值并且紧凑，因此占用较少空间。在载体105的内层互连部105c上布置电容器131很困难。
偏置电阻器133可布置在终端基板102b或载体105的背面。在终端基板102b或载体105上形成通孔也是可能的，使得偏置电阻器133能布置在终端基板102b或载体105的背面。在这些情况下，能减少用于在载体105上安装偏置电阻器133的空间。
在第一实施方式至第五实施方式的每个中，偏置电阻器133设置为使得偏置电阻器133沿Y轴方向移位，以不与电容器131和终端电阻器132重叠。相比之下，如果偏置电阻器133布置在内层互连部上或者载体105或终端基板102b的背面，则在载体105或终端基板102b的表面上的安装空间的大小能沿Y轴方向减少与偏置电阻器133(以及DC电极121Aab)相等的部分。因此，能减少沿载体105的宽度(Y轴)方向的大小。
即使DC电极121b布置在载体105或终端基板102b上，这种构造也不影响用于高频信号的(RF)电极121a，并且使得能够保持高速微波信号的高频特性。
图13是用于与实施方式的光模块进行比较的另一光模块的构造示例的顶视图。图13示出其中一对马赫-曾德干涉单元A、B(作用长度L1)彼此相邻地布置在调制器芯片1302上并且以上电极端子和电组件(电容器1311、终端电阻器1312、偏置电阻器1313)布置在中继基板1301上的构造。
图13所示的光模块1300具有其中多个电极上的电组件(电容器1311、终端电阻器1312、偏置电阻器1313)简单地沿X轴方向平行设置的构造。为了实现电组件(电容器1311、终端电阻器1312、偏置电阻器1313)的这种设置，偏置DC电极1321必须具有长度L11。
以此方式，当所有电极布置在调制器芯片1302的表面上时，调制器芯片1302的长度L13必须是作用长度L1、RF电极1320的长度L10、DC电极1321的长度L11、DC电极1322和1323的长度12的总和。因此调制器芯片1302的长度大小增大，这进而增大了外壳1303的长度大小。
在图13所示的构造中，马赫-曾德干涉单元A、B上的电极的长度(作用长度L1)彼此不同。因此在实际应用中有必要将在光波导上彼此平行布置的多个电极的长度确定为相同，并且在与光波导偏离的位置布置作用长度L1或更大的电极。
根据以上实施方式的光模块100，如图1等所示，DC电极121b(以及图5、7的DC电极121c、121d)不在调制器芯片101(波导基板111)的表面上通过，而是使用载体基板105上的互连部在调制器芯片101下面通过。这消除了对于建立DC电极121b通过的空间的需求，因此使得沿调制器芯片101的长度的减少能够达到与图13的长度L11相等的部分。
在终端基板102b上，多个电极121沿长度(X轴)方向分布(即，分为彼此相反设置的两组)。沿长度方向分布的电极121位于电极121沿长度方向与马赫-曾德干涉单元A、B所需的作用长度L1重叠的位置处。结果，在终端基板102b上，能沿长度方向缩短设置要安装的电组件(电容器131、终端电阻器132、偏置电阻器133)所需的电极121。
如果载体105的内层互连部用于从电极121Aa分支的其它电极121 Aab并且偏置电阻器133布置在内层互连部上，则能有效率地配置要布置在其它电极121 Aab上的偏置电阻器133的设置空间。结果，能减少终端基板102b的宽度，这导致进一步减小光模块的大小。
尽管在以上各个实施方式中将光调制器描述为光模块的示例，但光模块也可应用于具有与光模块的构造相同的构造并且通过施加到电极121的电压的反转执行开关操作的光开关。
根据实施方式，能减小光模块的大小。
这里提供的所有示例和条件性语言旨在帮助读者理解本发明和发明人为扩展现有技术而贡献的概念的教学目的，不被解释为对这些具体引用示例和条件的限制，这种示例在说明书中的组织也不涉及显示本发明的优势和劣势。尽管详细描述了本发明的一个或多个实施方式，但应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能进行各种改变、替换和代替。

Claims (10)

1.一种光模块，所述光模块包括：
波导基板，其包括光波导和向所述光波导施加电信号的多个电极；
中继基板，其与所述波导基板相邻地布置；
终端基板，其与所述波导基板相邻并且隔着所述波导基板与所述中继基板相对地布置；以及
载体基板，所述波导基板、所述中继基板、所述终端基板安装在所述载体基板上，其中：
所述多个电极具有从所述中继基板经由所述波导基板向所述终端基板延伸的第一互连单元和从所述第一互连单元延伸并且在所述终端基板上分支的多个第二互连单元，
所述第二互连单元中的第一互连分支包括电容器和终端电阻器，并且
所述第二互连单元中的第二互连分支经由偏置电阻器连接至所述载体基板的互连部，在所述波导基板下面通过，延伸至所述中继基板上用于偏置调整的DC电极，其中：
向所述光波导施加电信号的所述多个电极包括多个RF电极和多个所述DC电极，所述多个RF电极施加用于调制的高频电信号，
所述多个RF电极在所述中继基板上统一设置为RF端子组，与所述DC电极的DC端子组分离，
所述波导基板包括沿所述光波导布置的相位调整DC电极，并且
所述相位调整DC电极经由所述载体基板的互连部从所述波导基板延伸至所述中继基板，直接布置在所述波导基板下面。
2.根据权利要求1所述的光模块，其中：
所述载体基板的互连部布置在所述载体基板的表面上。
3.根据权利要求1所述的光模块，其中：
所述载体基板是层叠基板，并且
对于所述载体基板的互连部使用了所述载体基板的内层互连部。
4.根据权利要求2或3所述的光模块，其中：
对于所述第二互连分支使用了所述载体基板的不同层的对应于所述多个电极的内层互连部。
5.根据权利要求4所述的光模块，其中：
对于所述第二互连分支使用了所述载体基板的不同层中的相同位置处的内层互连部。
6.根据权利要求1所述的光模块，其中：
所述终端基板和所述载体基板成为一体。
7.根据权利要求6所述的光模块，其中：
在所述载体基板的表面上形成有凹部，所述波导基板和所述中继基板布置在所述凹部中。
8.根据权利要求1所述的光模块，其中：
所述第二互连单元分为在沿着所述光波导的第一方向上延伸的第一组和在与所述第一方向相反的方向上延伸的第二组。
9.根据权利要求1所述的光模块，其中：
所述RF端子组设置为具有比所述DC端子组的间隔宽的间隔，并且所述第二互连分支被设置为与所述DC端子组的间隔对应的布局。
10.一种光发送器，所述光发送器包括：
光模块，所述光模块配置为包括：
波导基板，其包括光波导和向所述光波导施加电信号的多个电极；
中继基板，其与所述波导基板相邻地布置；
终端基板，其与所述波导基板相邻并且隔着所述波导基板与所述中继基板相对地布置；以及
载体基板，所述波导基板、所述中继基板、所述终端基板安装在所述载体基板上，其中：
所述多个电极具有从所述中继基板经由所述波导基板向所述终端基板延伸的第一互连单元和从所述第一互连单元延伸并且在所述终端基板上分支的多个第二互连单元，
所述第二互连单元中的第一互连分支包括电容器和终端电阻器，并且所述第二互连单元中的第二互连分支经由偏置电阻器连接至所述载体基板的互连部，在所述波导基板下面通过，延伸至所述中继基板上用于偏置调整的DC电极；
数据生成单元，其配置为向所述多个电极提供单独的发送数据作为所述电信号，并且提供通过所述光波导的用于调制的驱动信号；以及
偏置控制电路，其执行控制，使得所述光波导处的光的偏振方向变得彼此正交，
其中：
向所述光波导施加电信号的所述多个电极包括多个RF电极和多个所述DC电极，所述多个RF电极施加用于调制的高频电信号，
所述多个RF电极在所述中继基板上统一设置为RF端子组，与所述DC电极的DC端子组分离，
所述波导基板包括沿所述光波导布置的相位调整DC电极，并且
所述相位调整DC电极经由所述载体基板的互连部从所述波导基板延伸至所述中继基板，直接布置在所述波导基板下面。
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