CN114174901A - 光调制器以及使用此光调制器的光发送装置 - Google Patents
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Abstract
光调制器中,抑制从设有电气电路元件的中继基板部分产生的泄漏微波的影响而实现良好的光调制特性。一种光调制器,包括:中继基板,具有将信号输入端子与光调制元件的信号电极予以连接的信号导体图案以及接地导体图案;以及框体,信号导体图案具有包含电气电路元件的零件搭载部,夹着信号导体图案的两个接地导体图案其俯视形状在以零件搭载部为中心的俯视正方形的零件搭载范围内,关于沿着所述零件搭载部中的信号导体图案的延伸方向延伸的直线而不对称地形成,俯视正方形即所述零件搭载范围是将零件搭载部中的信号导体图案的延伸方向作为一边的方向,且将从零件搭载部的中心直至相对于所述中心为最近的邻接的信号导体图案上的部分为止的距离作为一边的长度。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括中继基板的光调制器以及使用所述光调制器的光发送装置,所述中继基板对信号输入端子与光调制元件的信号电极之间的电信号的传播进行中继。
背景技术
在高速/大容量光纤通信系统中,多使用装入有波导型光调制元件的光调制器。其中,将具有电光效应的LiNbO3(以下也称作LN)用于基板的光调制元件可实现光损失少且宽频带的光调制特性,因此被广泛用于高速/大容量光纤通信系统。
使用所述LN基板的光调制元件中,设有马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型光波导、以及用于对所述光波导施加作为调制信号的高频电信号的信号电极。并且,设于光调制元件的这些信号电极经由设在收容所述光调制元件的光调制器的框体内的中继基板,而与设于所述框体的作为信号输入端子的引线接脚(lead pin)或连接器连接。由此,通过将作为所述信号输入端子的引线接脚或连接器连接于搭载有用于使光调制器进行调制动作的电子电路的电路基板,从而将从所述电子电路输出的电信号经由所述中继基板而施加至所述光调制元件的信号电极。
光纤通信系统中的调制方式受到近年的传输容量的增大化的潮流,正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)或双极化正交相移键控(Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying,DP-QPSK)等多值调制、或者在多值调制中导入了偏振复用的传输格式成为主流,除了用于主干光传输网络以外,还被逐渐导入都会网络。
进行QPSK调制的光调制器(QPSK光调制器)或进行DP-QPSK调制的光调制器(DP-QPSK光调制器)包括呈被称作所谓的巢(nest)型的嵌套结构的多个马赫-曾德尔型光波导,其分别包括至少一个信号电极。因此,这些光调制器将包括多个信号电极,对这些信号电极给予的高频电信号协作地进行所述DP-QPSK调制动作。
此种光调制器中,可能存在下述情况,即,在形成于中继基板上的信号线路上,安装用于改善高频特性的电滤波器等电气电路元件(专利文献1、2)。
图15是表示包括搭载有此种电气电路元件的中继基板的、以往的光调制器的结构的一例的平面图。光调制器2200例如包括:作为DP-QPSK调制器的光调制元件2202,形成在LN基板上;以及框体2204,收容所述光调制元件2202。此处,框体2204包含壳体2214a与罩2214b。光调制器2200还具有输入光纤2208以及输出光纤2210,所述输入光纤2208以及输出光纤2210被固定于壳体2214a,进行光朝所述光调制元件2202的输入/输出。
在框体2204的壳体2214a,进而设有用于从外部的电子电路输入对光调制元件2202进行驱动的高频电信号的四个信号输入端子2224a、2224b、2224c、2224d(以下,也总称为信号输入端子2224)。具体而言,信号输入端子2224例如是作为高频同轴连接器的电连接器2216a、2216b、2216c、2216d(以下,也总称为电连接器2216)的中心电极。从各个信号输入端子2224输入的高频电信号经由被收容在框体2204内的中继基板2218而分别输入至设于光调制元件2202的四个信号电极2212a、2212b、2212c、2212d(以下,也总称为信号电极2212)的一端,且由设在信号电极2212另一端的、具有规定阻抗的终端器2220所终结。
光调制元件2202从两个输出光波导2226a、2226b输出两个调制光,所述输出的两个光由包含极化合成棱镜等的极化合成部2228合波为一个射束。所述合波的光经由输出光纤2210而输出至框体2204的外部。
图16是表示图15所示的光调制器2200中的中继基板2218及其周边的图。在光调制元件2202中,设有接地电极2222a、2222b、2222c、2222d、2222e,以使信号电极2212分别构成共面线路(Coplanar Waveguide,CPW)。
而且,在中继基板2218上,形成将四个信号输入端子2224与光调制元件2202的四个信号电极2212分别连接的信号导体图案2230a、2230b、2230c、2230d(以下,总称为信号导体图案2230)。这些信号导体图案2230与在中继基板2218上以在基板面方向上夹着所述信号导体图案2230的方式而配置的接地导体图案2240a、2240b、2240c、2240d、2240e一同构成高频信号线路。
在中继基板2218的四个信号导体图案2230,分别设有搭载有例如用于改善高频特性的电滤波器的零件搭载部2250a、2250b、2250c、2250d(以下,也总称为零件搭载部2250)。图17以及图18是图16所示的中继基板2218的J部的局部详细图以及图16中的XVIII-XVIII剖面箭头图。这些图中,作为零件搭载部2250的一例,表示了零件搭载部2250b的结构,其他零件搭载部2250a、2250c、2250d也可具有同样的结构。
零件搭载部2250b例如具有与专利文献1所记载的电滤波器同样的结构。即,零件搭载部2250b包含:薄膜电阻2252b(图示交叉影线(cross-hatching)部分),在信号导体图案2230b的一部分作为电气电路元件而形成;以及电容器2254b,被搭载于信号导体图案2230b上。而且,零件搭载部2250b的信号导体图案2230b例如较其他部分形成为宽幅。
薄膜电阻2252b是以信号导体图案2230b的一部分具有所期望的电阻值的方式而将所述部分形成为所期望的厚度,例如形成为比其他部分的厚度薄而构成。而且,电容器2254b例如为单片电容器,其下表面电极部分例如通过焊料而固定在与薄膜电阻2252b的其中一个端部连接的信号导体图案2230b的宽幅部分上。另一方面,电容器2254b的上表面电极例如通过使用导线2270的引线接合,而连接在与薄膜电阻2252b的另一个端部连接的信号导体图案2230b的宽幅部分上。由此,零件搭载部2250b构成将薄膜电阻2252b与电容器2254b并联连接而成的电滤波器。
此外,如上所述的DP-QPSK光调制器在当前多以100Gb/s的传输速率来使用,但也正在推进用于将其传输速率扩大至400Gb/s的开发。伴随此种调制器动作的高频化,作为搭载于此种零件搭载部2250的电气电路元件(电容器2254b等),要选择高频特性优异的零件,或者使零件搭载部2250的阻抗匹配于信号导体图案2230的线路阻抗等。
但是,所述的零件搭载部2250例如有可能因电气电路元件与信号导体图案2230的物理形状的差异、或者所述电气电路元件的安装位置偏离等,而对于在信号导体图案2230中传播的高频(微波)电信号而言成为不连续点。其结果,所述微波电信号的一部分可能从零件搭载部2250泄漏而成为泄漏微波2290(图16),并作为噪声而作用至邻接的信号导体图案2230或光调制元件2202上的信号电极2212。
尤其,在像光调制器2200这样,由对多个信号电极2212给予的高频电信号协作地进行DP-QPSK调制的光调制器中,期望所有的高频电信号不受噪声等的影响而输入至光调制元件2202的信号电极2212,如上所述的噪声的产生可能对光调制元件2202的动作造成不良影响。
而且,对于光调制器2200的小型化的要求不变,且伴随光调制器2200的框体2204的小型化,正推进中继基板2218的小型化。其结果,在狭窄的中继基板2218中,多个不同的高频信号将靠近集中地传播,因如上所述的泄漏微波引起的信号导体图案2230等高频信号线路间的电气串扰逐渐变得无法忽略。
即,要求在以往的光调制器中,减轻因从设于中继基板上的零件搭载部可能产生的泄漏微波引起的高频电信号间的串扰,而实现良好的调制特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2009-244325号公报
专利文献2:日本专利特开2018-54929号公报
发明内容
发明所要解决的问题
基于所述背景,要求在光调制器中,在将光调制元件的各个信号电极与各个信号输入端子予以电连接的中继基板中,有效地抑制从设有构成电滤波器等的电气电路元件的部分可能产生的泄漏微波的影响,以实现良好的光调制特性。
解决问题的技术手段
本发明的一个方案是一种光调制器,包括:光调制元件,包括多个信号电极;多个信号输入端子,输入对所述信号电极分别施加的电信号;中继基板,形成有将所述信号输入端子与所述信号电极电连接的多个信号导体图案以及多个接地导体图案;以及框体,收容所述光调制元件以及所述中继基板,其中,至少一个所述信号导体图案具有包含电气电路元件的至少一个零件搭载部,在所述中继基板上夹着所述至少一个信号导体图案的两个所述接地导体图案,其俯视形状在以所述零件搭载部为中心的俯视正方形的零件搭载范围内,关于沿着所述零件搭载部中的所述至少一个所述信号导体图案的延伸方向延伸的直线而彼此不对称地形成,所述俯视正方形的范围即所述零件搭载范围是将所述零件搭载部中的所述至少一个信号导体图案的延伸方向作为一边的方向,且将从所述零件搭载部的中心直至相对于所述中心为最近的邻接的所述信号导体图案上的部分为止的距离作为一边的长度。
本发明的另一方案是一种光调制器,包括:光调制元件,包括多个信号电极;多个信号输入端子,输入对所述信号电极分别施加的电信号;中继基板,形成有将所述信号输入端子与所述信号电极电连接的多个信号导体图案以及多个接地导体图案;以及框体,收容所述光调制元件以及所述中继基板,其中,至少一个所述信号导体图案具有包含电气电路元件的至少一个零件搭载部,在所述中继基板上夹着所述至少一个信号导体图案的两个所述接地导体图案是在以所述零件搭载部为中心的俯视正方形的零件搭载范围内,通过通孔的有无、通孔直径或通孔的数量互不相同而不对称地形成,所述零件搭载范围是将所述零件搭载部中的所述至少一个信号导体图案的延伸方向作为一边的方向,且将从所述至少一个信号导体图案直至最近的邻接的所述信号导体图案为止的距离作为一边的长度的俯视正方形的范围。
根据本发明的另一方案,所述两个所述接地导体图案形成为,具有从所述两个所述接地导体图案各自的边缘直至所述至少一个所述信号导体图案的相向的边缘为止的距离在所述零件搭载范围内具有互不相同的部分。
根据本发明的另一方案,所述两个所述接地导体图案的其中一个所述接地导体图案在所述零件搭载范围内包含下述部分,所述部分在与所述至少一个所述信号导体图案的延伸方向正交的方向上测得的宽度比所述两个所述接地导体图案的另一个所述接地导体图案的宽度窄。
根据本发明的另一方案,所述两个所述接地导体图案中的其中一个所述接地导体图案在所述零件搭载范围内具有阻断的区间,另一个所述接地导体图案在所述零件搭载范围内不具有阻断的区间。
根据本发明的另一方案,所述两个所述接地导体图案的所述另一个接地导体图案具有下述部分,所述部分形成为,直至构成所述零件搭载部的所述信号导体图案的部分为止的隔开距离,比直至对应的零件搭载范围内的所述信号导体图案的其他部分为止的隔开距离长。
根据本发明的另一方案,所述光调制元件构成为,生成分别根据一对所述电信号而经调制的两个调制光,所述中继基板构成为,通过邻接的一对所述信号导体图案来传播所述一对所述电信号。
本发明的另一方案是一种光发送装置,包括:所述的任一个光调制器;以及电子电路,输出用于使所述光调制器进行调制动作的电信号。
发明的效果
根据本发明,能够有效地抑制从中继基板中的设有电气电路元件的零件搭载部可能产生的泄漏微波的影响,以实现良好的光调制特性。
另外,本说明书包含2019年8月8日申请的日本专利申请特愿2019-146242号的全部内容。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的光调制器的平面图。
图2是图1所示的光调制器的侧面图。
图3是图1所示的光调制器的A部详细图。
图4是表示零件搭载部的另一例的图。
图5是表示第一实施方式的光调制器的第一变形例的中继基板的结构的图。
图6是表示第一实施方式的光调制器的第二变形例的中继基板的结构的图。
图7是表示第一实施方式的光调制器的第三变形例的中继基板的结构的图。
图8是表示第一实施方式的光调制器的第四变形例的中继基板的结构的图。
图9是表示第一实施方式的光调制器的第五变形例的中继基板的结构的图。
图10是表示第一实施方式的光调制器的第六变形例的中继基板的结构的图。
图11是表示第一实施方式的光调制器的第七变形例的中继基板的结构的图。
图12是表示第一实施方式的光调制器的第八变形例的中继基板的结构的图。
图13是表示第一实施方式的光调制器的第九变形例的中继基板的结构的图。
图14是表示本发明的第二实施方式的光发送装置的结构的图。
图15是表示以往的光调制器的结构的一例。
图16是表示以往的光调制器中的中继基板周边的局部详细图。
图17是表示图16所示的J部的详细的局部详细图。
图18是图17所示的局部详细图的XVIII-XVIII剖面箭头图。
具体实施方式
本发明通过将夹着所述零件搭载部的周边的电极结构设为不对称,来使中继基板的零件搭载部可能泄漏的微波的方向发生变化,以降低对自身的信号电极或邻接的信号电极等的影响。具体而言,以下所示的实施方式以及其变形例所示的光调制器包括:光调制元件;以及中继基板,设有包含电气电路元件的零件搭载部。并且,这些光调制器中,为了解决所述的问题,在设有零件搭载部的至少一个信号导体图案的规定的零件搭载范围内,夹着所述至少一个信号导体图案的两个接地导体图案关于所述信号导体图案的延伸方向而不对称地形成。具体而言,在所述零件搭载范围内,所述信号导体图案与邻接的两个接地导体图案的隔开距离彼此不对称,或者所述两个接地导体图案的宽度彼此不对称,或者所述两个接地导体图案中的通孔的有无、通孔的直径和/或通孔的数量互不相同。由此,所述光调制器中,从零件搭载部产生而朝向邻接的信号导体图案的泄漏微波的强度得以降低,与邻接的信号导体图案的串扰得以降低。
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
首先,对本发明的第一实施方式进行说明。图1是表示本发明的第一实施方式的光调制器100的结构的平面图,图2是光调制器100的侧面图,图3是图1中的A部的局部详细图。
光调制器100包括:光调制元件102;框体104,收容光调制元件102;输入光纤108,用于使光入射至光调制元件102;以及输出光纤110,用于将从光调制元件102输出的光导向框体104的外部。
光调制元件102例如是进行400Gb/s的光调制的DP-QPSK调制器,例如包括设在LN基板上的四个马赫-曾德尔型光波导。在四个马赫-曾德尔型光波导,设有对在所述马赫-曾德尔型光波导中传播的光波分别进行调制的四个信号电极112a、112b、112c、112d(以下,也总称为信号电极112)。而且,像作为以往技术所知的那样,在光调制元件102的LN基板的表面,例如设有接地电极122a、122b、122c、122d、122e(参照图3,图1中未图示),以使所述四个信号电极112a、112b、112c、112d分别构成共面线路(Coplanar Waveguide,CPW)。
具体而言,所述接地电极122a、122b、122c、122d、122e(以下,也总称为接地电极122)在LN基板表面的面内以分别夹着信号电极112a、112b、112c、112d的方式而配设,与四个信号电极112a、112b、112c、112d一同构成在规定的动作频率中具有规定的特性阻抗的共面线路。
对于四个信号电极112,分别输入四个高频电信号(调制信号)。这些高频电信号协作地控制所述四个马赫-曾德尔型光波导中的光波的传播,从而作为整体来进行400Gb/s的DP-QPSK调制的动作。
具体而言,对于四个信号电极112,施加一对包含两个高频电信号的两对高频电信号。光调制元件102构成为,生成根据各自的一对电信号而经调制的两个调制光。所生成的两个调制光从构成光调制元件102的一部分的两个输出光波导126a、126b分别输出。本实施方式中,构成其中一对的两个高频电信号被施加至信号电极112a、112b,生成从输出光波导126a输出的调制光,构成另一对的另外两个高频电信号被施加至信号电极112c、112d,生成从输出光波导126b输出的调制光。这两个调制光由包含极化合成棱镜等的极化合成部128合波为一个射束后,经由输出光纤110而输出至框体104的外部。
框体104包含固定光调制元件102的壳体114a与罩114b。另外,为了便于理解框体104内部的结构,在图1中,仅将罩114b的一部分示于图示左方,但实际上,罩114b是以覆盖箱状的壳体114a整体的方式而配设,而对框体104的内部进行气密密封。壳体114a包含金属或者例如经镀金的陶瓷等,作为电性导电体发挥功能。而且,在框体104,通常可能设置直流(Direct Current,DC)控制用等的多个接脚,但在本附图中予以省略。
壳体114a设有作为同轴连接器的电连接器116a、116b、116c、116d(以下,也总称为电连接器116),所述电连接器116a、116b、116c、116d包括输入对光调制元件102的信号电极112a、112b、112c、112d分别施加的高频的电信号的信号输入端子124a、124b、124c、124d(以下,也总称为信号输入端子124)。
电连接器116各自例如为推动(push on)型的同轴连接器的插座,包含圆筒状的接地导体,信号输入端子124包含沿着所述圆筒状的接地导体的中心线而延伸的中心导体(芯线)。所述圆筒状的接地导体各自电连接于壳体114a且被固定。因此,壳体114a构成供给接地电位的接地线的一部分。而且,信号输入端子124各自经由中继基板118而电连接于光调制元件102的信号电极112各自的一端。
光调制元件102的信号电极112的另一端通过具有规定阻抗的终端器120而终结。由此,向信号电极112各自的一端输入的电信号作为行波而分别在信号电极112内传播。
图3表示中继基板118及其周围的结构。在中继基板118,形成有信号导体图案330a、330b、330c、330d(以下,也总称为信号导体图案330)与接地导体图案340a、340b、340c、340d、340e、340f(以下,也总称为接地导体图案340)。
中继基板118在与表面(形成有信号导体图案330以及接地导体图案340的图3所示的面)相向的背面的例如整个面,形成有背面接地导体(未图示)。背面接地导体例如通过焊料、焊材或者导电性粘合剂等而固定于框体104的壳体114a。由此,背面接地导体成为接地线构成元件。接地导体图案340各自经由适当的通孔(未图示)与背面接地导体连接而连接于接地线。
接地导体图案340a、340b、340c、340d、340e、340f分别以在中继基板118的表面的面内夹着信号导体图案330a、330b、330c、330d的方式而设。由此,信号导体图案330分别与接地导体图案340一同构成共面线路。
信号导体图案330在本实施方式中沿图示上下方向延伸,在中继基板118的边中的图示下侧的边中,其一端与信号输入端子124连接。此处,将中继基板118的边中的、连接信号导体图案330与信号输入端子124的一侧的边称作信号输入边318a。
光调制元件102的信号电极112分别在中继基板118的边中的图示上侧的边中,例如通过使用导线326的引线接合而与中继基板118的信号导体图案330的另一端电连接。导线326例如可采用金线。此处,将中继基板118的边中的、连接信号导体图案330与光调制元件102的信号电极112的一侧的边称作信号输出边318b。本实施方式中,信号输入边318a与信号输出边318b构成俯视时中继基板118的相对向的两边。将图3的中继基板118的边中的除了信号输入边318a、信号输出边318b以外的另外的相向的两边称作侧缘(侧边)318c、318d。
在光调制元件102中与信号电极112一同构成共面线路的接地电极122分别与所述同样,例如通过使用导线326的引线接合,而在中继基板118的信号输出边318b与接地导体图案340各自的一端电连接。另外,使用所述导线326的引线接合为一例,并不限于此。也可取代导线326的引线接合,而采用例如使用金条带(ribbon)等导体条带的条带接合。
信号导体图案330a、330b、330c、330d各自具有例如设有构成电滤波器的电气电路元件的部分(图示的标注有黑影的部分)即零件搭载部350a、350b、350c、350d(以下,也总称为零件搭载部350)。此处,所谓电气电路元件,是指作为构成电路的功能元件的主动元件和/或被动元件,不包含专为电连接而设的配线图案或焊盘(焊垫)。
零件搭载部350例如可与图17、19所示的零件搭载部2250同样地,通过在比其他部分宽幅地设置的信号导体图案330的部分,搭载电容器等电气电路元件,和/或形成薄膜电阻等电气电路元件而构成。即,例如可与图17、19所示的信号导体图案2230b同样地,在信号导体图案330形成宽幅部分,并搭载与电容器2254b同样的电容器,并且在信号导体图案330的所述宽幅部的一部分,形成与薄膜电阻2252b同样的薄膜电阻,从而构成零件搭载部350。
本实施方式中,尤其,在中继基板118上夹着信号导体图案330a的两个接地导体图案340a、340b在以零件搭载部350a为中心的俯视正方形的零件搭载范围360a内,形成为关于沿着零件搭载部350a中的信号导体图案330a的延伸方向延伸的直线而彼此不对称的俯视形状。
而且,零件搭载范围360a被规定为如下所述的俯视正方形的范围,所述俯视正方形是将零件搭载部350a中的信号导体图案330a的延伸方向作为一边的方向,且将从零件搭载部350a的中心直至相对于所述中心为最近的邻接的信号导体图案330b上的部分(例如,所述部分的信号导体图案330b的宽度方向中心)为止的距离(间距)W11作为一边的长度。
此处,零件搭载部350的中心可设为所述零件搭载部350所包含的任一个电气电路元件的中心、或包含构成零件搭载部350的电气电路元件的外切矩形(后述)的中心。另外,图3中,为了进行说明,零件搭载部350的宽度方向的边界线(图示左右的边界线)表示对应的信号导体图案330在所述零件搭载部350中的宽度方向的边缘位置。而且,图3中,信号导体图案330中的零件搭载部350的部分的宽度较其他部分为宽幅,但并不限于此。信号导体图案330中的零件搭载部350的部分的宽度也可为与其他部分相同的宽度,还可具有比其他部分窄的宽度。
本实施方式中,接地导体图案340a具有缺口部342a(图示斜线部分),由此,接地导体图案340a、340b形成为,从所述接地导体图案340a、340b各自的边缘直至信号导体图案330a的相向的边缘为止的隔开距离(间隙)在零件搭载范围360a具有互不相同的部分(即不对称的部分)。而且,本实施方式中,信号导体图案330是与侧缘318d平行且呈直线状地形成,因此,零件搭载范围360a的一边的长度w11等于信号导体图案330a的宽度方向中心线与信号导体图案330b的宽度方向中心线之间的距离(间距)w21。即,w11=w21。
另外,信号导体图案330a与接地导体图案340a、340b可形成为,通过调整这些导体图案间的间隔(隔开距离)或信号导体图案330a的形成宽度等,从而在例如零件搭载部350a的内外,信号导体图案330a的特性阻抗成为规定的值。
一般而言,在包含信号导体和接地导体的高频信号线路中,信号导体与接地导体的距离越小,则高频信号在信号导体中的封入越强。
在中继基板118中,在零件搭载范围360a内,存在从信号导体图案330a直至接地导体图案340a以及340b为止的隔开距离不同的部分。因此,从零件搭载部350a产生的泄漏微波将以下述方式而放出,即,偏向与邻接的接地导体图案的隔开距离大的方向即接地导体图案340a的方向(例如在图3中,为从零件搭载部350a延伸的两条一点链线的箭头所夹着的方向范围内),而具备比其他方向大的强度。
另一方面,信号导体图案330a可构成为,在零件搭载范围360a内外,例如具备相同的特性阻抗,因此从所述零件搭载部350a产生的泄漏微波的总量与接地导体图案340a、340b对称地形成的情况大致等同。
其结果,所述一点链线箭头所夹着的方向范围以外的方向的泄漏微波的强度将相对降低,因从零件搭载部350a产生的泄漏微波引起的、从信号导体图案330a朝向330b的串扰得以降低。
同样,本实施方式中,接地导体图案340e、340f构成为,接地导体图案340f具有缺口部342d(图示斜线部分),由此,从接地导体图案340e、340f各自的边缘直至信号导体图案330d的相向的边缘为止的隔开距离(间隙)在零件搭载范围360d内具有互不相同的部分。
此处,零件搭载范围360d被规定为如下所述的俯视正方形的范围,所述俯视正方形是将零件搭载部350d中的信号导体图案330d的延伸方向作为一边的方向,且将从零件搭载部350d的中心直至相对于所述中心为最近的邻接的信号导体图案330c上的部分(例如,所述部分的信号导体图案330c的宽度方向中心)为止的距离(间距)W12作为一边的长度。另外,本实施方式中,信号导体图案330是与侧缘318d平行且呈直线状地形成,因此,零件搭载范围360d的一边的长度w12等于信号导体图案330d的宽度方向中心线与信号导体图案330c的宽度方向中心线之间的距离(间距)w22。即,w12=w22。
由此,接地导体图案340e、340f在零件搭载范围360d内,形成为关于沿着零件搭载部350d中的信号导体图案330d的延伸方向延伸的直线而彼此不对称的俯视形状,因此从零件搭载部350d产生的泄漏微波在例如在图3中从零件搭载部350d延伸的两条一点链线的箭头所夹着的方向范围内,具有比其他方向大的强度。其结果,因从零件搭载部350d产生的泄漏微波引起的、从信号导体图案330d朝向330c的串扰得以降低。
尤其,在像进行DP-QPSK调制的光调制器100那样,生成分别根据一对高频电信号而经调制的两个调制光的光调制器中,成对的两个高频电信号多在彼此之间的相位差也搭乘有信息。因此,成对的两个高频电信号间的串扰除了强度噪声以外,还会产生相位噪声,相较于不成对的高频电信号之间的串扰,可能对光调制器100的调制特性造成更大的影响。
所述成对的高频电信号一般在中继基板上使用邻接的两个信号导体图案来中继,因此抑制此种邻接的两个信号导体图案间的串扰极为重要。
本实施方式的光调制器100中,构成为,通过邻接的信号导体图案330a、330b,分别对两对高频电信号中的其中一对成对的两个高频电信号进行传播,而通过另一邻接的信号导体图案330c、330d,对另一对成对的两个高频电信号进行传播。并且,借助所述结构,从信号导体图案330a朝向信号导体图案330b的串扰,即,从构成其中一对的两个高频电信号中的其中一者朝向另一者的串扰得以降低。而且,借助所述结构,从信号导体图案330d朝向信号导体图案330c的串扰,即,从构成另一对的两个高频电信号中的其中一者朝向另一者的串扰也得以降低。其结果,光调制器100中,能够有效地降低泄漏微波的影响,从而实现良好的光调制特性。
另外,本实施方式中,零件搭载部350具有与图17、图18所示的零件搭载部2250b同样的结构,但并不限于此。零件搭载部350例如也可如图4所示,包含将信号导体图案330a切断而插入的、彼此沿中继基板的面方向并联连接的两个芯片零件即电气电路元件352a、352b。此时,零件搭载部350的范围可设为包含构成所述零件搭载部350的电气电路元件352a、352b的外切矩形(图示一点链线的矩形)的范围。
此时,零件搭载部350a的中心可设为表示零件搭载部350a的范围的一点链线的矩形的中心。而且,或者,也可将构成零件搭载部350a的所述多个电气电路元件352a、352b中的任一者的形状的中心(例如,图4中以正(plus)号所示的电气电路元件352a的形状中心362a)设为零件搭载部350a的中心。
而且,像这样,在零件搭载部350中信号导体图案330具有切断部时的、所述零件搭载部350中的信号导体图案330的延伸方向,可设为关于零件搭载部350中所含的任一个电气电路元件的、从信号导体图案330流入的高频信号的传播方向、或者向信号导体图案330流出的高频信号的传播方向。另外,图4中,作为一例,关于电气电路元件352a的、从信号导体图案流入的高频信号的传播方向362b被描绘为零件搭载部350a中的信号导体图案330a的延伸方向。
另外,本实施方式中,关于对两个信号导体图案330a、330d所定义的两个零件搭载范围360a、360d,信号导体图案330与两个接地导体图案340的隔开距离是彼此不对称地形成,但并不限于此。而且,也可在一个信号导体图案330设置多个零件搭载部350以及零件搭载范围360,还可像图3那样在四个信号导体图案分别设置零件搭载部350以及零件搭载范围360。因此,可根据中继基板118上的泄漏微波的发生状况,而在至少一个信号导体图案330的至少一个零件搭载范围360内,使所述隔开距离彼此不对称地构成。
另外,之所以如上述那样,将零件搭载范围360设为“将零件搭载部350中的信号导体图案330的延伸方向作为一边的方向,将从所述零件搭载部350的中心直至相对于所述中心为最近的邻接的信号导体图案330上的部分为止的距离作为一边的长度的、俯视正方形的范围”,是因为:由于微波的实效电场分布在此范围内,因此通过在此部分将电极结构设为不对称,从而能够有效地对微波的实效电场分布给予影响,结果,能够有效地调整泄漏微波的方向。
接下来,对被用于光调制器100的中继基板的变形例进行说明。
<第一变形例>
图5是表示第一变形例的中继基板518的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板518能够在图1所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图5中,对于与图3所示的中继基板118的构成元件相同的构成元件,使用与图3中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图3的说明。
中继基板518具有与中继基板118同样的结构,但在关于信号导体图案330b以及330c的零件搭载部350b、350c的零件搭载范围360b、360c中,夹着信号导体图案330b以及330c的各两个接地导体图案也是关于沿着零件搭载部350b、350c中的所述信号导体图案330b以及330c的延伸方向延伸的直线而不对称地构成。
此处,零件搭载范围360b是与零件搭载范围360a同样地,被规定为俯视正方形的范围,所述俯视正方形是将零件搭载部350b中的信号导体图案330b的延伸方向作为一边的方向,且将从零件搭载部350b的中心直至相对于所述中心为最近的邻接的信号导体图案330a上的部分(例如,所述部分中的信号导体图案330a的宽度方向中心)为止的距离(间距)w13作为一边的长度。另外,本实施方式中,信号导体图案330是与侧缘318d平行且呈直线状地形成,因此零件搭载范围360b的一边的长度w13等于信号导体图案330b的宽度方向中心线与信号导体图案330a的宽度方向中心线之间的距离(间距)w21。即,w13=w21。
而且,零件搭载范围360c是与零件搭载范围360d同样地,被规定为俯视正方形的范围,所述俯视正方形是将零件搭载部350c中的信号导体图案330c的延伸方向作为一边的方向,且将从零件搭载部350c的中心直至相对于所述中心为最近的邻接的信号导体图案330d上的部分(例如,所述部分中的信号导体图案330d的宽度方向中心)为止的距离(间距)w14作为一边的长度。另外,本实施方式中,信号导体图案330是与侧缘318d平行且呈直线状地形成,因此零件搭载范围360c的一边的长度w14等于信号导体图案330c的宽度方向中心线与信号导体图案330d的宽度方向中心线之间的距离(间距)w22。即,w14=w22。
更具体而言,中继基板518具有与中继基板118同样的结构,但不同之处在于,取代接地导体图案340c、340d而包括接地导体图案540c、540d。接地导体图案540c具有与接地导体图案340c同样的结构,但不同之处在于,在零件搭载范围360b内具有缺口部342b(图示斜线部分)。由此,接地导体图案340b、540c形成为,从所述接地导体图案340b、540c各自的边缘直至信号导体图案330b的相向的边缘为止的隔开距离(间隙)在零件搭载范围360b内具有互不相同的部分。
因此,与零件搭载部350a同样地,从零件搭载部350b产生的泄漏微波朝向因缺口部342b的存在而高频信号的封入变弱的接地导体图案540c,例如在图5中从零件搭载部350b延伸的两条一点链线的箭头所夹着的方向范围内,具有比其他方向大的强度。其结果,因从零件搭载部350b产生的泄漏微波引起的、从信号导体图案330b朝向信号导体图案330a的串扰得以降低。
因此,中继基板518中,分别传播其中一对成对的两个高频电信号的信号导体图案330a、330b彼此的串扰得到有效抑制。
同样地,接地导体图案540d具有与接地导体图案340d同样的结构,但不同之处在于,在零件搭载范围360c内具有缺口部342c(图示斜线部分)。由此,接地导体图案540d、340e形成为,从所述接地导体图案540d、340e各自的边缘直至信号导体图案330c的相向的边缘为止的隔开距离(间隙)在零件搭载范围360c内具有互不相同的部分。
其结果,从零件搭载部350c产生的泄漏微波在因缺口部342c的存在而高频信号的封入变弱的接地导体图案540d的方向,例如在图5中从零件搭载部350c延伸的两条一点链线的箭头所夹着的方向范围内,具有比其他方向大的强度。其结果,因从零件搭载部350c产生的泄漏微波引起的、从信号导体图案330c朝向信号导体图案330d的串扰得以降低。
因此,中继基板518中,分别传播另一对成对的两个高频电信号的信号导体图案330c、330d彼此的串扰也得到有效抑制。
其结果,中继基板518中,可实现比使用中继基板118的情况更良好的光调制特性。
另外,第一实施方式以及第一变形例中,信号导体图案330是呈直线状形成,但并不限于此。以下所示的其他变形例以及实施方式中,也同样地,信号导体图案330可根据所要求的电气特性、信号输入端子124的配置和/或光调制元件102的信号电极112的配置等,而由包含曲线或弯曲的任意形状构成。
此处,在具有使用LN基板的光调制元件的光调制器中,典型的是,中继基板的外形尺寸例如为数mm×十数mm。此尺寸的中继基板中,为俯视正方形的零件搭载范围360的一边的长度例如为数百μm左右,在所述零件搭载范围内,一般而言,信号导体图案330可视为直线。
<第二变形例>
图6是表示第二变形例的中继基板718的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板718可在图1所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图6中,对于与图3所示的中继基板118的构成元件相同的构成元件,使用与图3中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图3的说明。
中继基板718在与中继基板118相同的位置形成有信号导体图案330,这些信号导体图案330与中继基板118同样地,分别具有零件搭载部350。因此,中继基板718中,对于信号导体图案330的各个零件搭载部350,与中继基板118同样地定义零件搭载范围360a、360d。
中继基板718具有与中继基板118同样的结构,但不同之处在于,取代接地导体图案340a、340f而包括接地导体图案740a、740f。接地导体图案740a具有与图3所示的中继基板118的接地导体图案340a同样的结构,但与接地导体图案340a的不同之处在于,在零件搭载范围360a中具有阻断的(即未设有导体的)区间742a。
因此,中继基板718中,与使用接地导体图案340a的情况相比,零件搭载范围360a中的信号导体图案330a的、接地导体图案740a侧的高频信号的封入效果变得更弱。因而,在零件搭载范围360a内产生的泄漏微波与图3所示的中继基板118相比,更容易偏向接地导体图案740a侧。其结果,在中继基板718中,与中继基板118相比,从信号导体图案330a朝向330b的因所述泄漏微波引起的串扰进一步降低。
同样地,接地导体图案740f具有与图3所示的中继基板118的接地导体图案340f同样的结构,但与接地导体图案340f的不同之处在于,在零件搭载范围360d内具有阻断的区间742d。因此,在零件搭载范围360d中产生的泄漏微波与图3所示的中继基板118相比,更容易偏向接地导体图案740f侧。其结果,在中继基板718中,与中继基板118相比,从信号导体图案330d朝向330c的因所述泄漏微波引起的串扰进一步降低。
尤其,像图6那样在接地导体图案740a、740f中设置阻断的区间742a、742d的结构与图3所示的设置缺口部342a、342d的结构相比,能够使接地导体图案740a、740f的接地强度相对于接地导体图案340b、340e而大幅减弱(即,能够使接地导体图案740a、740f相对于接地线的阻抗比接地导体图案340b、340e相对于接地线的阻抗高)。因此,本变形例的中继基板718是在使零件搭载范围360中的两个接地导体图案340的不对称部分的长度尽可能缩短的状态下想要使从零件搭载部350产生的泄漏微波的传播方向发生偏颇的情况下有效的结构。
<第三变形例>
图7是表示第三变形例的中继基板818的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板818可在图1所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图7中,对于与图3、图5、图6所示的中继基板118、518、718的构成元件相同的构成元件,使用与图3、图5、图6中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图3、图5、图6的说明。
中继基板818具有与图5所示的第一变形例的中继基板518同样的结构,但取代接地导体图案340a、340f而包括与图6所示的第二变形例的中继基板718同样的接地导体图案740a、740f,且取代接地导体图案540c、540d而包括接地导体图案840c、840d。
接地导体图案840c、840d具有与图5所示的中继基板518的接地导体图案540c、540d同样的结构,但与接地导体图案540c、540d的不同之处在于,在零件搭载范围360b、360c内,分别具有阻断的区间842b、842c。
具有所述结构的中继基板818包括接地导体图案740a、740f,因此与图6所示的第二变形例的中继基板718同样地,与图3所示的中继基板118相比,从信号导体图案330a朝向330b的串扰以及从信号导体图案330d朝向330c的串扰进一步降低。
而且,中继基板818在接地导体图案840c、840d分别具有未形成导体的区间842b、842c,因此在零件搭载范围360b、360c内产生的泄漏微波与图5所示的中继基板518相比,更容易偏向接地导体图案840c、840d侧。其结果,在中继基板818中,与中继基板518相比,从信号导体图案330b朝向330a、以及从330c朝向330d的因泄漏微波引起的串扰进一步降低。
<第四变形例>
图8是表示第四变形例的中继基板918的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板918与图7所示的第三变形例的中继基板818同样地,可在图1所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图8中,对于与图3、图7所示的中继基板118、818的构成元件相同的构成元件,使用与图3、图7中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图3、图7的说明。
中继基板918具有与图7所示的第三变形例的中继基板818同样的结构,与中继基板818同样地,与图5所示的第一变形例的中继基板518相比,信号导体图案330a-330b间以及330c-330d间的因泄漏微波引起的串扰进一步降低。
如上所述,中继基板918具有与图7所示的第三变形例的中继基板818同样的结构,但与图7所示的第三变形例的中继基板818的不同之处在于,取代接地导体图案340b、340e而具有接地导体图案940b、940e。接地导体图案940b具有与图7所示的第三变形例的中继基板818的接地导体图案340b同样的结构,但不同之处在于,在零件搭载范围360a、360b内,分别在与零件搭载部350a、350b相向的边缘设有凹部942a、942b。
即,中继基板918中,与具有未设有导体的区间742a的其中一个接地导体图案740a相向的另一个接地导体图案940b具有凹部942a,所述凹部942a形成为,直至构成零件搭载部350a的信号导体图案330a的部分为止的隔开距离,比直至对应的零件搭载范围360a内的信号导体图案330a的其他部分为止的隔开距离长。
通常,在零件搭载部350a中,在将电气电路元件安装于信号导体图案330a上的情况下,因制造偏差等,所述电气电路元件的安装位置可能发生变动。例如在图7所示的中继基板818中,朝向与信号导体图案330a的隔开距离比接地导体图案740a窄的接地导体图案340b的方向发生了此种安装位置的偏离的情况下,可能使信号导体图案330a的特性阻抗发生变动。
中继基板918中,取代接地导体图案340b而包括具有凹部942a的接地导体图案940b,因此即便在零件搭载部350a中的电气电路元件的安装位置朝接地导体图案940b侧偏离的情况下,所述安装位置的偏离量相对于零件搭载部350a与接地导体图案940b的隔开距离之比也比未设凹部942a的中继基板818的情况小。
因此,中继基板918中,在零件搭载范围360a内,可使因所述安装位置的偏离引起的信号导体图案330a的特性阻抗的变动比中继基板818缓和(小)。
同样地,中继基板918中,与具有未设导体的区间842b的其中一个接地导体图案840c相向的另一个接地导体图案940b具有凹部942b,所述凹部942b形成为,直至构成零件搭载部350b的信号导体图案330b的部分为止的隔开距离,比直至对应的零件搭载范围360b内的信号导体图案330b的其他部分为止的隔开距离长。因此,中继基板918中,在零件搭载范围360b内,可使因零件搭载部350b中的电气电路元件的安装位置的偏离引起的信号导体图案330b的特性阻抗的变动比中继基板818缓和(小)。
而且,同样地,中继基板918的接地导体图案940e具有与图7所示的第三变形例的中继基板818的接地导体图案340e同样的结构,但不同之处在于,在零件搭载范围360c、360d内,分别在与信号导体图案330c、330d相向的边缘设有凹部942c、942d。
即,中继基板918中,与具有未设导体的区间842c的其中一个接地导体图案840d相向的另一个接地导体图案940e具有凹部942c,所述凹部942c形成为,直至构成零件搭载部350c的信号导体图案330c的部分为止的隔开距离,比直至对应的零件搭载范围360c内的信号导体图案330c的其他部分为止的隔开距离长。而且,中继基板918中,与具有未设导体的区间742d的其中一个接地导体图案740f相向的另一个接地导体图案940e具有凹部942d,所述凹部942d形成为,直至构成零件搭载部350d的信号导体图案330d的部分为止的隔开距离,比直至对应的零件搭载范围360d内的信号导体图案330d的其他部分为止的隔开距离长。
由此,中继基板918中,在零件搭载范围360c、360d内,可使分别因零件搭载部350c、350d中的电气电路元件的安装位置的偏离引起的信号导体图案330c、330d的特性阻抗的变动比中继基板818缓和(小)。
另外,图8中,凹部942a、942b、942c、942d(以下,也总称为凹部942)是沿着对应的信号导体图案330的延伸方向而构成为比零件搭载部350的长度长,但并不限于此。凹部942也可沿着对应的信号导体图案330的延伸方向而构成为比零件搭载部350的长度短。
<第五变形例>
图9是表示第五变形例的中继基板1018的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板1018可在图3所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图9中,对于与图3所示的中继基板118的构成元件相同的构成元件,使用与图3中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图3的说明。
中继基板1018在与图3所示的第一实施方式的中继基板118相同的位置形成有信号导体图案330,在各个信号导体图案330,与中继基板118同样地设有零件搭载部350。因此,中继基板1018中,对于各个零件搭载部350,定义与中继基板118相同的零件搭载范围360。
所述的第一实施方式以及第一至第四变形例的、图3、图5、图6、图7所示的中继基板118、518、818、918中,构成为,在零件搭载范围360内夹着信号导体图案330的两个接地导体图案1040具有彼此不对称的轮廓形状。与此相对,本变形例的中继基板1018中,在零件搭载范围360内,夹着信号导体图案330的两个接地导体图案中,设于这两个接地导体图案的通孔的直径以及数量不同,由此,关于通孔的形成形态而彼此不对称地构成。
具体而言,本变形例的中继基板1018具有与图3所示的中继基板118同样的结构,但与中继基板118的不同之处在于,取代接地导体图案340a、340b、340c、340d、340e、340f,而包括接地导体图案1040a、1040b、1040c、1040d、1040e、1040f(也总称为接地导体图案1040)。
接地导体图案1040a、1040b、1040c、1040d、1040e、1040f分别具有与接地导体图案340a、340b、340c、340d、340e、340f同样的结构。
但是,接地导体图案1040a、1040f与图3所示的中继基板118的接地导体图案340a、340f不同,不具有缺口部342a、342d。而且,接地导体图案1040a、1040b、1040c、1040d、1040e、1040f分别具有例如具有彼此相同的直径的多个通孔1070。另外,图9中,为了避免冗长的记载,对于各个接地导体图案1040,仅对一个通孔标注了符号1070,但应理解为,与标注有所述符号1070的圆为相同直径的其他圆也同样为通孔1070。
并且,尤其,在中继基板1018中,夹着信号导体图案330的两个接地导体图案1040构成为,在零件搭载范围360内,设于这些接地导体图案的通孔的直径以及数量互不相同。具体而言,在零件搭载范围360a内,在接地导体图案1040b中设有六个通孔1070,与此相对,在接地导体图案1040a中设有四个通孔1070与直径比通孔1070小的一个通孔1072。
一般而言,在包含信号导体与接地导体的高频信号线路中,从接地导体直至接地线为止的阻抗越小(即,所谓的接地强化越充分),则高频信号在信号导体中的封入越强。
在中继基板1018的零件搭载范围360a内,在接地导体图案1040a、1040b中以所述的结构设有通孔,因此接地导体图案1040a相对于设在中继基板1018背面的构成接地线的背面接地导体(未图示)的阻抗比接地导体图案1040b相对于所述背面接地导体的阻抗高。即,在零件搭载范围360a内,信号导体图案330a中的高频的封入效果在接地导体图案1040a侧比接地导体图案1040b侧低。
因此,零件搭载部350a中产生的泄漏微波以偏向接地导体图案1040a的方向(例如在图9中,从零件搭载部350a延伸的两条一点链线的箭头所夹着的方向范围内)而具备比其他方向大的强度的方式来传播。
其结果,所述一点链线箭头所夹着的方向范围以外的方向范围内的泄漏微波的强度将相对降低,因从零件搭载部350a产生的泄漏微波引起的、从信号导体图案330a朝向330b的串扰得以降低。
同样地,在中继基板1018的零件搭载范围360b内,在接地导体图案1040b中设有六个通孔1070,与此相对,在接地导体图案1040c中,设有四个通孔1070与直径比通孔1070小的一个通孔1072。因此,与所述同样地,接地导体图案1040c相对于背面接地导体的阻抗比接地导体图案1040b相对于所述背面接地导体的阻抗高,因从零件搭载部350b产生的泄漏微波引起的、从信号导体图案330b朝向330a的串扰得以降低。
进而,关于零件搭载范围360c、360d也同样。即,在零件搭载范围360c、360d内,在接地导体图案1040d上的对应的部分分别设有六个通孔1070,与此相对,在接地导体图案1040d、1040f中,设有四个通孔1070与直径比通孔1070小的一个通孔1072。
因此,零件搭载部350c、350d中产生的泄漏微波将分别偏向接地导体图案1040d、1040f的方向。其结果,从信号导体图案330c朝向330d、从信号导体图案330d朝向330c、从信号导体图案330d朝向330c的、因泄漏微波引起的串扰分别得以降低。
另外,本变形例中,设为下述情况进行了说明,即,构成为,在夹着信号导体图案的两个接地导体图案中,通孔的直径以及数量互不相同,但并不限定于此。例如也可为,通孔的直径在所述两个接地导体图案中分别相同而仅数量互不相同,而且还可为,通孔的数量在所述两个接地导体图案中分别相同,但至少一部分通孔的直径与其他通孔的直径不同。
<第六变形例>
图10是表示第六变形例的中继基板1118的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板1118可在图1所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图10中,对于与图3、图9所示的中继基板118、1080的构成元件相同的构成元件,使用与图3、图9中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图3、图9的说明。
中继基板1118中,在零件搭载范围360内,在夹着信号导体图案330的两个接地导体图案中,设有互不相同的数量的通孔。而且,所述两个接地导体图案形成为,在零件搭载范围360内,包含在与信号导体图案330的延伸方向正交的方向上测得的宽度互不相同的部分。
具体而言,中继基板1118具有与图9所示的第五变形例的中继基板1018同样的结构,但不同之处在于,取代接地导体图案1040a、1040c、1040d、1040f而具有接地导体图案1140a、1140c、1140d、1140f。
接地导体图案1140a具有与图9所示的第五变形例的中继基板1018的接地导体图案1040a同样的结构,但取代通孔1072而在所述通孔1072的位置包括通孔1070。即,中继基板1118在零件搭载范围360a内,在接地导体图案1140a以及1040b中,以互不相同的数量而设有具备相同直径的通孔1070。
而且,接地导体图案1140a在零件搭载范围360a内具有窄幅部1174a(图示斜线部分)。所述窄幅部1174a形成为,在与信号导体图案330a的延伸方向正交的方向上测得的宽度,比在零件搭载范围360a内延伸的接地导体图案1040b的部分的宽度方向长度短。
由此,中继基板1118中,在零件搭载范围360a内,接地导体图案1140a包含窄幅部1174a作为相对于接地线(例如背面接地导体)的阻抗比接地导体图案1040b高的部分。
因此,零件搭载范围360a中,信号导体图案330a中的高频信号的封入效果在具有窄幅部1174a的接地导体图案1140a侧,较接地导体图案1040b侧下降。
因此,零件搭载部350a中产生的泄漏微波以偏向接地导体图案1140a的方向(例如在图10中,从零件搭载部350a延伸的两条一点链线的箭头所夹着的方向范围内),具备比其他方向大的强度的方式而放出。
其结果,所述一点链线箭头所夹着的方向范围以外的方向范围内的泄漏微波的强度将相对降低,从信号导体图案330a朝向330b的、因所述泄漏微波引起的串扰得以降低。
同样地,接地导体图案1140c在零件搭载范围360b内具有窄幅部1174b(图示斜线部分)。所述窄幅部1174b形成为,在与信号导体图案330b的延伸方向正交的方向上测得的宽度,比延伸至零件搭载范围360b内的接地导体图案1040b的部分的宽度方向长度短。
因此,零件搭载部350b中产生的泄漏微波将偏向接地导体图案1140c的方向而放出,从信号导体图案330b朝向330a的因所述泄漏微波引起的串扰得以降低。
而且,同样地,中继基板1118中,接地导体图案1140d、1140f分别在各个零件搭载范围360c、360d内,具有与接地导体图案1040e不同数量的通孔1070。而且,中继基板1118中,接地导体图案1140d、1140f分别在零件搭载范围360c、360d内具有窄幅部1174c、1174d。窄幅部1174c、1174d分别形成为,在与信号导体图案330c、330d的延伸方向正交的方向上测得的宽度比分别延伸至零件搭载范围360c、360d内的接地导体图案1040c的部分的宽度方向长度短。
因此,零件搭载部350c、350d中产生的泄漏微波将分别偏向接地导体图案1140d、1140f的方向而传播。其结果,从信号导体图案330b朝向330a、从330c朝向330d、以及从330d朝向330c的因所述泄漏微波引起的串扰得以降低。
另外,图10所示的中继基板1118中,窄幅部1174a等形成为比通孔1070的直径宽的宽度,但并不限于此。窄幅部1174a等也可形成为比通孔1070的直径窄的宽度。
<第七变形例>
图11是表示第七变形例的中继基板1218的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板1218与图10所示的第六变形例的中继基板1118同样地,可在图1所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图11中,对于与图10所示的中继基板1118的构成元件相同的构成元件,使用与图10中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图10的说明。
中继基板1218具有与图10所示的第六变形例的中继基板1118同样的结构,但不同之处在于,取代接地导体图案1140a、1040b、1040c、1140d、1140e、1040f而包括接地导体图案1240a、1240b、1240c、1240d、1240e、1240f。
接地导体图案1240a、1240c、1240d、1240f具有与图10所示的第六变形例的中继基板1118的接地导体图案1140a、1140c、1140d、1140f同样的结构,但不同之处在于,在零件搭载范围360a、360b、360c、360d内,分别包括窄幅部1274a、1274b、1274c、1274d,所述窄幅部1274a、1274b、1274c、1274d与图10所示的第六变形例的窄幅部1174a、1174b、1174c、1174d同样且具有比通孔1070的直径窄的宽度。
即,窄幅部1274a、1274b分别形成为,在与信号导体图案330a、330b的延伸方向正交的方向上测得的宽度比分别延伸至零件搭载范围360a、360b内的接地导体图案1240b的部分的宽度方向长度短,且比通孔1070的直径窄。而且,窄幅部1274c、1274d分别形成为,在与信号导体图案330c、330d的延伸方向正交的方向上测得的宽度比分别延伸至零件搭载范围360c、360d内的接地导体图案1240e的部分的宽度方向长度短,且比通孔1070的直径窄。
由此,接地导体图案1240a、1240c、1240d、1240f具有与接地线之间的阻抗比图10所示的第六变形例的中继基板1118的窄幅部1174a、1174b、1174c、1174d更高的窄幅部1274a、1274b、1274c、1274d,信号导体图案330a与330b之间、以及330c与330d之间的因泄漏微波引起的串扰得以降低。
而且,中继基板1218的接地导体图案1240b、1240e具有与图10所示的第六变形例的中继基板1118的接地导体图案1040b、1040e同样的结构,但与图10所示的第六变形例的中继基板1118的不同之处在于,分别在零件搭载范围360a、360b、360c、360d内,包括与图8所示的第四变形例的中继基板914的凹部942a、942b、942c、942d同样的凹部1276a、1276b、1276c、1276d(以下,也总称为凹部1276)。
即,中继基板1218中,接地导体图案1240b具有凹部1276a、1276b,所述凹部1276a、1276b形成为,直至构成零件搭载部350a、350b的信号导体图案330a、330b的部分为止的隔开距离分别比直至对应的零件搭载范围360a、360b内的信号导体图案330a、330b的其他部分为止的隔开距离长。而且,接地导体图案1240e具有凹部1276d、1276d,所述凹部1276d、1276d形成为,直至构成零件搭载部350c、350d的信号导体图案330c、330d的部分为止的隔开距离分别比直至对应的零件搭载范围360c、360d内的信号导体图案330c、330d的其他部分为止的隔开距离长。
其结果,中继基板1218中,与图8所示的第四变形例的中继基板914同样地,在将构成零件搭载部350a、350b、350c、350d的电气电路元件安装于信号导体图案330a、330b、330c、330d时,即便在所述电气电路元件的安装位置朝向邻接的接地导体图案1240b、1240e的方向偏离的情况下,也能够比中继基板1118缓和因所述安装位置的偏离引起的信号导体图案330a、330b、330c、330d的特性阻抗的变动。
另外,图10以及图11中,在窄幅部1174a、1274等设有通孔,但并不限于此。在窄幅部1174a、1274等未设通孔的结构也能够起到与所述同样的效果。
而且,本变形例的中继基板1218以及图10所示的第七变形例的中继基板1118中,在零件搭载范围360内,两个接地导体图案形成为包含下述部分,所述部分具有互不相同的数量的通孔,且在与信号导体图案330的延伸方向正交的方向上测得的宽度互不相同,但并不限于此。例如,在零件搭载范围360内,两个接地导体图案形成为包含在与信号导体图案330的延伸方向正交的方向上测得的宽度互不相同的部分,但也可具有彼此相同数量的通孔或者完全不具有通孔。像这样构成,也能够使所述两个接地导体图案与接地线的阻抗互不相同,从而起到与所述效果同样的效果。
<第八变形例>
图12是表示第八变形例的中继基板1318的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板1318可在图1所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图12中,对于与图3所示的中继基板118的构成元件相同的构成元件,使用与图3中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图3的说明。
中继基板1318具有与图3所示的中继基板118同样的结构,但不同之处在于,取代接地导体图案340a、340b、340c、340d、340e、340f而包括接地导体图案1340a、1340b、1340c、1340d、1340e、1340f。
接地导体图案1340a、1340f具有与图3所示的中继基板118的接地导体图案340a、340f同样的结构,但不同之处在于,不包括缺口部342a、342d。而且,本变形例中,接地导体图案1340a、1340c、1340d、1340f在零件搭载范围360a、360b、360c、360d内不具有通孔。但是,这些接地导体图案1340a、1340c、1340d、1340f也可在零件搭载范围360a、360b、360c、360d的外侧具有未图示的通孔。
接地导体图案1340b、1340e在零件搭载范围360a、360b、360c、360d内分别具有两个通孔1370。此处,接地导体图案1340b、1340e也可在零件搭载范围360a、360b、360c、360d之外分别具有未图示的通孔。
即,中继基板1318中,在零件搭载范围360a、360b、360c、360d内,分别仅在接地导体图案1340b、1340e存在通孔1370,而在接地导体图案1340a、1340c、1340d、1340f不存在通孔。
由此,中继基板1318中,在零件搭载范围360a、360b、360c、360d内,各个接地导体图案1340b、1340e与接地线之间的阻抗比接地导体图案1340a、1340c、1340d、1340f下降。
因此,中继基板1318中,在零件搭载范围360a、360b、360c、360d内,信号导体图案330a、330b、330c、330d中的高频信号的封入效果分别在接地导体图案1340a、1340c、1340d、1340f侧比接地导体图案1340b、1340e侧相对下降。
其结果,零件搭载部350a、350b、350c、350d中产生的泄漏微波将分别偏向接地导体图案1340a、1340c、1340d、1340f的方向而放出。
因此,信号导体图案330a与330b之间、330c与330d之间的因所述泄漏微波引起的串扰得以降低。
<第九变形例>
图13是表示第九变形例的中继基板1418的结构的图,是相当于图3所示的第一实施方式的局部详细图的图。所述中继基板1418与图5、图12所示的第一变形例以及第八变形例的中继基板518、1318同样地,可在图1所示的光调制器100中取代中继基板118而使用。另外,图13中,对于与图3、图5、图12所示的中继基板118、518、1318的构成元件相同的构成元件,使用与图3、图5、图12中的符号相同的符号来表示,并引用关于所述图3、图5、图12的说明。
中继基板1318具有与图3所示的中继基板118同样的结构,但取代接地导体图案340b、340e而包括图12所示的第八变形例的中继基板1318的接地导体图案1340b、1340e,而且,取代接地导体图案340c、340d而包括图5所示的第一变形例的中继基板518的接地导体图案540c、540d。
由此,中继基板1418中,与图12所示的中继基板1318同样地,在零件搭载范围360内,仅在其中一个接地导体图案设有通孔1370,由此,具有信号导体图案330间的串扰降低效果。而且,中继基板1418中,也形成有图5所示的中继基板518中的缺口342a、342b、342c、342d,因此,可发挥比图12所示的中继基板1318更高的串扰降低效果。
[第二实施方式]
接下来说明本发明的第二实施方式。本实施方式是搭载有第一实施方式的光调制器100、与使用其变形例的中继基板518、718、818、918、1018、1118、1218、1318、1418的光调制器100中的任一光调制器的光发送装置。
图14是表示本实施方式的光发送装置的结构的图。所述光发送装置2100具有光调制器2102、使光入射至光调制器2102的光源2104、调制信号生成部2106以及调制数据生成部2108。
光调制器2102可设为所述的第一实施方式的光调制器100、与使用其变形例的中继基板518、718、818、918、1018、1118、1218、1318、1418的光调制器100中的任一光调制器。此处,为了避免冗长的记载而便于理解,以下,设光调制器2102为第一实施方式的光调制器100。
调制数据生成部2108接收从外部给予的发送数据,生成用于发送所述发送数据的调制数据(例如,将发送数据转换或加工为规定的数据格式的数据),并将所述生成的调制数据输出至调制信号生成部2106。
调制信号生成部2106是输出用于使光调制器2102进行调制动作的电信号的电子电路(驱动电路),基于调制数据生成部2108所输出的调制数据,生成用于使光调制器2102进行依据所述调制数据的光调制动作的高频信号即调制信号,并输入至光调制器2102。所述调制信号包含与光调制器2102所包括的光调制元件102的四个信号电极112a、112b、112c、112d对应的四个高频电信号。此处,对信号电极112a、112b输入的高频电信号构成其中一对,对从光调制元件102的其中一个输出光波导126a输出的输出光进行调制。而且,对信号电极112c、112d输入的高频电信号构成另一对,对从光调制元件102的另一个输出光波导126b输出的输出光进行调制。
所述四个高频电信号从光调制器2102的电连接器116a、116b、116c、116d各自的信号输入端子124a、124b、124c、124d向中继基板118的信号导体图案330a、330b、330c、330d输入,并经由这些信号导体图案330a等而输入至光调制元件102的信号电极112a、112b、112c、112d。
由此,从光源2104输出的光由光调制器2102进行例如DP-QPSK调制,成为调制光而从光发送装置2100输出。
尤其,光发送装置2100中,作为光调制器2102,使用第一实施方式的光调制器100、与使用其变形例的中继基板518、718、818、918、1018、1118、1218、1318、1418的光调制器100中的任一光调制器。因此,光发送装置2100中,能够有效地降低因所述空间泄漏微波引起的、驱动光调制元件102的高频电信号间的串扰增加,尤其是传播成对的两个高频电信号的信号线路间的空间泄漏微波所引起的串扰。因此,光发送装置2100中,能够确保稳定且良好的光调制特性,从而实现稳定且良好的传输特性。
另外,本发明并不限于所述实施方式及其变形例的结构,而可在不脱离其主旨的范围内以各种形态来实施。
例如,所述的中继基板118、518、718、818、918、1018、1118、1218、1318、1418中,对于两个以上的信号导体图案330的零件搭载范围360,两个接地导体图案340包含彼此不对称地形成的部分,但并不限于此。中继基板118、518、718、818、918、1018、1118、1218、1318、1418的任一结构中,也可根据中继基板118等中的泄漏微波的产生状况,而对于至少一个信号导体图案330的零件搭载范围360,两个接地导体图案340包含彼此不对称地形成的部分。
而且,所述的第一实施方式及其变形例中,在所有的信号导体图案330分别设有一个零件搭载部350,但并不限于此。零件搭载部350只要设于至少一个信号导体图案330即可,而且,也可针对一个信号导体图案330而设有多个。即,可在至少一个信号导体图案330设有至少一个零件搭载部350。
而且,在图9、图10、图11、图12、图13所示的中继基板1018、1118、1218、1318、1418的接地导体图案中所形成的通孔的数量为一例,并不限于此。只要不超过关于图9、图10、图11、图12、图13而上述的特征结构的主旨,便能以任意的形态来设置任意的数量以及尺寸的通孔。例如,图9所示的第五变形例的中继基板1018中,只要在零件搭载范围360内设于两个接地导体图案的通孔的数量以及直径互不相同,则能够在这两个接地导体图案中以任意的形态来设置任意的数量以及尺寸的通孔。
而且,所述的第一实施方式及其变形例的中继基板118、518等的特征结构可将它们任意组合而构成一个中继基板。例如,可将图9所示的通过通孔的不对称性来使泄漏微波的传播方向偏向的特征结构与图3所示的结构加以组合而构成一个中继基板。而且,也可将图8所示的第四变形例的中继基板918的凹部942或图11所示的第七变形例的中继基板1218的凹部1276适用于其他变形例的中继基板,而降低因零件搭载部350中的电气电路元件的安装位置偏离造成的信号导体图案330的阻抗变动。
而且,所述的实施方式中,光调制元件102是使用LN基板而构成的DP-QPSK调制器,但并不限于此。例如,光调制元件102也可为使用半导体基板而构成的任意的光调制元件。
而且,所述的实施方式中,在框体104内收容光调制元件102以及中继基板118等,但除了它们以外,还可将用于使光调制元件102运行的电子电路元件(驱动器元件)也收容至框体104内。
如以上所说明的那样,所述的实施方式的光调制器100包括:光调制元件102,包括多个信号电极112;多个信号输入端子124,输入对信号电极112分别施加的电信号;中继基板118;以及框体104,收容光调制元件102以及中继基板118。中继基板118形成有将信号输入端子124与信号电极112电连接的多个信号导体图案330以及多个接地导体图案340。并且,至少一个信号导体图案330具有包含电气电路元件的至少一个零件搭载部350。在中继基板118上夹着所述至少一个信号导体图案330的两个接地导体图案340在以零件搭载部350为中心的俯视正方形的零件搭载范围360内,俯视形状关于所述至少一个信号导体图案330而彼此不对称地形成。此处,所述零件搭载范围360是将零件搭载部350中的所述至少一个信号导体图案330的延伸方向作为一边的方向,且将从所述至少一个信号导体图案330直至最近的邻接的信号导体图案330为止的距离作为一边的长度的、俯视正方形的范围。
而且,如在中继基板1018、1318等中表示了一例那样,夹着至少一个信号导体图案330的两个接地导体图案(例如1040a、1040b或者1340a、1340b)在以零件搭载部350为中心的俯视正方形的零件搭载范围360内,通过通孔的有无、通孔直径或通孔的数量互不相同而不对称地形成。
根据这些结构,能够使从中继基板118中的设有电气电路元件的零件搭载部350可能产生的泄漏微波的传播方向偏向,而抑制信号导体图案330间的串扰,从而实现良好的光调制特性。
而且,如作为中继基板118、518等中的缺口部342a等而表示了一例那样,夹着至少一个信号导体图案330的两个接地导体图案形成为,具有从所述两个接地导体图案各自的边缘直至所述至少一个信号导体图案330的相向的边缘为止的距离在零件搭载范围360内互不相同的部分。
根据此结构,只要变更接地导体图案的形状,便能够使从零件搭载部350产生的泄漏微波的传播方向容易地偏向,而抑制信号导体图案330间的串扰,从而实现良好的光调制特性。
而且,如作为中继基板1118等中的窄幅部1174a等而表示了一例那样,夹着至少一个信号导体图案330的两个接地导体图案的其中一者在零件搭载范围360内包含窄幅部,所述窄幅部在与所述至少一个信号导体图案330的延伸方向正交的方向上测得的宽度比所述两个接地导体图案的另一者窄。
根据此结构,能够加强从零件搭载部350产生的泄漏微波的传播方向的偏向,抑制信号导体图案330间的串扰,从而实现良好的光调制特性。
而且,如作为中继基板818等中的区间742a等而表示了一例那样,夹着至少一个信号导体图案330的两个接地导体图案中的其中一个接地导体图案在零件搭载范围360内具有阻断的区间。
根据此结构,能够进一步加强从零件搭载部350产生的泄漏微波的传播方向的偏向,抑制信号导体图案330间的串扰,从而实现更良好的光调制特性。
而且,如作为中继基板918、1218中的凹部942a、1276a等而表示了一例那样,夹着至少一个信号导体图案330的两个接地导体图案中的、不包含所述窄幅部或所述阻断的区间的另一个接地导体图案形成为,直至零件搭载部350中的信号导体图案330为止的隔开距离,比直至所述零件搭载部350以外的部分中的所述信号导体图案330为止的隔开距离长。
根据此结构,能够抑制信号导体图案330的特性阻抗相对于零件搭载部350中的电气电路元件的安装位置偏离的变化,而降低制造偏差,且能够抑制信号导体图案330间的串扰而实现良好的光调制特性。
而且,光调制器100能够使用以生成分别根据一对电信号而经调制的两个调制光的方式构成的、例如进行DP-QPSK调制的光调制元件102,中继基板118等可构成为,通过邻接的一对信号导体图案例如信号导体图案330a、330b来传播所述一对电信号。
根据此结构,能够有效地降低通过邻接的信号导体图案330而传播的、成对的两个高频电信号间的串扰,从而实现良好的光调制特性。
而且,所述的第二实施方式的光发送装置包括:使用第一实施方式或其变形例中所示的任一个中继基板的光调制器100、以及输出用于使所述光调制器100进行调制动作的电信号的电子电路即调制信号生成部2106等。根据此结构,例如能够抑制伴随传输速率的高速化而变得显著的泄漏微波的传播,有效地降低驱动光调制元件102的多个高频电信号间的串扰等,从而实现稳定且良好的传输特性。
符号的说明
100、2102、2200:光调制器
102、2202:光调制元件
104、1604、2204:框体
108、2208:输入光纤
110、2210:输出光纤
112、112a、112b、112c、112d、2212、2212a、2212b、2212c、2212d:信号电极
114a、2214a:壳体
114b、2214b:罩
116、116a、116b、116c、116d、2216、2216a、2216b、2216c、2216d:电连接器
118、518、618、718、818、918、1018、1118、1218、1318、1418、2218:中继基板
120、2220:终端器
122、122a、122b、122c、122d、122e、2222a、2222b、2222c、2222d、2222e:接地电极124、124a、124b、124c、124d、2224、2224a、2224b、2224c、2224d:信号输入端子
126a、126b:输出光波导
318a:信号输入边
318b:信号输出边
318c、318d:侧缘
326、2270:导线
330、330a、330b、330c、330d、2230、2230a、2230b、2230c、2230d:信号导体图案
340、340a、340b、340c、340d、340e、340f、540c、540d、740a、740f、840c、840d、940b、940e、1040a、1040b、1040c、1040d、1040e、1040f、1140a、1140c、1140d、1140f、1240a、1240b、1240c、1240d、1240e、1240f、1340a、1340b、1340c、1340d、1340e、1340f、2240a、2240b、2240c、2240d、2240e:接地导体图案
342a、342b、342c、342d:缺口部
350a、350b、350c、350d、2250a、2250b、2250c、2250d:零件搭载部
352a、352b:电气电路元件
360a、360b、360c、360d、2260a、2260b、2260c、2260d:零件搭载范围
362a:形状中心
362b:传播方向
742a、742d、842b、842c:区间
942、942a、942b、942c、942d、1276、1276a、1276b、1276c、1276d:凹部
1070、1072、1370:通孔
1174a、1174b、1174c、1174d、1274a、1274b、1274c、1274d:窄幅部
2100:光发送装置
2104:光源
2106:调制信号生成部
2108:调制数据生成部
2252b:薄膜电阻
2254b:电容器
2290:泄漏微波
Claims (8)
1.一种光调制器,其特征在于,包括:
光调制元件,包括多个信号电极;
多个信号输入端子,输入对所述信号电极分别施加的电信号;
中继基板,形成有将所述信号输入端子与所述信号电极电连接的多个信号导体图案以及多个接地导体图案;以及
框体,收容所述光调制元件以及所述中继基板,其中
至少一个所述信号导体图案具有包含电气电路元件的至少一个零件搭载部,
在所述中继基板上夹着所述至少一个信号导体图案的两个所述接地导体图案,其俯视形状在以所述零件搭载部为中心的俯视正方形的零件搭载范围内,关于沿着所述零件搭载部中的所述至少一个所述信号导体图案的延伸方向延伸的直线而彼此不对称地形成,
所述俯视正方形的范围即所述零件搭载范围是将所述零件搭载部中的所述至少一个信号导体图案的延伸方向作为一边的方向,且将从所述零件搭载部的中心直至相对于所述中心为最近的邻接的所述信号导体图案上的部分为止的距离作为一边的长度。
2.一种光调制器,其特征在于,包括:
光调制元件,包括多个信号电极;
多个信号输入端子,输入对所述信号电极分别施加的电信号;
中继基板,形成有将所述信号输入端子与所述信号电极电连接的多个信号导体图案以及多个接地导体图案;以及
框体,收容所述光调制元件以及所述中继基板,其中
至少一个所述信号导体图案具有包含电气电路元件的至少一个零件搭载部,
在所述中继基板上夹着所述至少一个信号导体图案的两个所述接地导体图案是在以所述零件搭载部为中心的俯视正方形的零件搭载范围内,通过通孔的有无、通孔直径或通孔的数量互不相同而不对称地形成,
所述零件搭载范围是将所述零件搭载部中的所述至少一个信号导体图案的延伸方向作为一边的方向,且将从所述至少一个信号导体图案直至最近的邻接的所述信号导体图案为止的距离作为一边的长度的俯视正方形的范围。
3.根据权利要求1或2所述的光调制器,其特征在于,
所述两个所述接地导体图案形成为,具有从所述两个所述接地导体图案各自的边缘直至所述至少一个所述信号导体图案的相向的边缘为止的距离在所述零件搭载范围内互不相同的部分。
4.根据权利要求1或2所述的光调制器,其特征在于,
所述两个所述接地导体图案的其中一个所述接地导体图案在所述零件搭载范围内包含下述部分,所述部分在与所述至少一个所述信号导体图案的延伸方向正交的方向上测得的宽度比所述两个所述接地导体图案的另一个所述接地导体图案的宽度窄。
5.根据权利要求1或2所述的光调制器,其特征在于,
所述两个所述接地导体图案中的其中一个所述接地导体图案在所述零件搭载范围内具有阻断的区间,另一个所述接地导体图案在所述零件搭载范围内不具有阻断的区间。
6.根据权利要求4或5所述的光调制器,其特征在于,
所述两个所述接地导体图案的所述另一个接地导体图案具有下述部分,所述部分形成为,直至构成所述零件搭载部的所述信号导体图案的部分为止的隔开距离,比直至对应的零件搭载范围内的所述信号导体图案的其他部分为止的隔开距离长。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光调制器,其特征在于,
所述光调制元件构成为,生成分别根据一对所述电信号而经调制的两个调制光,
所述中继基板构成为,通过邻接的一对所述信号导体图案来传播所述一对所述电信号。
8.一种光发送装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至7中任一项所述的光调制器;以及
电子电路,输出用于使所述光调制器进行调制动作的电信号。
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