CN218848501U - 光调制器以及光发送装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种光调制器以及光发送装置，在使用具有多个输出的驱动电路的一部分输出来驱动光调制元件的光调制器中，既避免动作的不稳定化，又降低消耗电力或使其尺寸小型化。光调制器包括：光波导元件，包括形成于基板的光波导以及对在光波导中传播的光波进行控制的信号电极；驱动电路，输出两个高频信号；以及两个终端电阻，分别终结来自驱动电路的两个高频信号输出，驱动电路的其中一个高频信号的输出在光波导元件的信号电极中传播，并由其中一个终端电阻即第一终端电阻予以终结，驱动电路的另一个高频信号的输出由另一个终端电阻即第二终端电阻予以终结，第二终端电阻的电阻值大于第一终端电阻的电阻值。

Description

光调制器以及光发送装置
技术领域
本实用新型涉及一种光调制器以及光发送装置。
背景技术
在高速/大容量光纤通信系统中，多使用装入有作为光波导元件的光调制元件的光调制器，所述光波导元件包含形成于基板上的光波导与对在光波导中传播的光波进行控制的控制电极。作为进行光调制动作的光波导元件，使用InP基板等半导体基板的半导体光调制元件以及将LiNbO3(以下也称作LN)用于基板的LN光调制元件已实用化。
专利文献1中，公开了一种半导体光调制模块，其包括包含马赫曾德尔(Mach-Zehnder)光波导的半导体光调制元件。所述半导体光调制模块中，使用称作高带宽相干驱动调制器(High Bandwidth Coherent Driver Modulator，HB-CDM)的经标准化的小型框体，对在构成马赫曾德尔式光波导的两个平行波导上分别形成的电极，分别输入构成相位彼此反转的一对差动信号的两个高频电信号(以下，为高频信号)，由此来进行光调制动作。输出用于驱动此种半导体光调制元件的差动信号的驱动电路元件(高频驱动器)已以集成电路的形态经实用化且已有市售。
另一方面，LN光调制元件可实现光的损失比半导体光调制元件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，但用于驱动所述HB-CDM中所用的LN光调制元件的专用驱动电路元件由于其需求量少等，因而尚未商用化。因此，若在包括LN光调制元件的光调制器中也能使用为半导体光调制模块用而开发且已实用化的驱动电路元件，则较为方便。
但是，在尤其使用X切割基板来作为LN基板的LN光调制元件的情况下，如专利文献2所记载的那样，不需要差动信号，对于构成LN光调制元件的各马赫曾德尔式光波导的驱动，只要对形成在两个平行波导之间的一个信号电极输入一个高频电信号即可。
在此种不使用差动信号的光调制元件中，若要沿用如上所述的输出差动信号的驱动电路元件，则必须将构成差动信号的其中一个高频信号的输出端子连接于所述信号电极，将另一个高频信号的输出端子以适当的方式进行处置。
但是，根据所述另一个输出端子的处置方式，有可能因在连接于所述输出端子的电路零件中可能产生的高频信号的反射造成驱动电路元件的动作变得不稳定，或者因从所述输出端子输出而被消耗的多余的信号电力导致作为驱动电路元件整体的电力消耗变为低效率的状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-164243号公报
专利文献2：日本专利第6933287号公报
实用新型内容
实用新型所要解决的问题
基于所述背景，本实用新型的目的在于，在使用输出差动信号之类的多个信号的驱动电路的一部分信号输出来驱动光调制元件的光调制器中，既避免动作的不稳定化，又降低消耗电力或使其尺寸小型化。
解决问题的技术手段
本实用新型的一个实施例是一种光调制器，包括：光波导元件，包括形成于基板的光波导以及对在所述光波导中传播的光波进行控制的信号电极；驱动电路，输出两个高频信号；以及两个终端电阻，分别终结来自所述驱动电路的两个高频信号输出，其中，所述驱动电路的其中一个高频信号的输出在所述光波导元件的所述信号电极中传播，并由其中一个所述终端电阻即第一终端电阻予以终结，所述驱动电路的另一个高频信号的输出由另一个所述终端电阻即第二终端电阻予以终结，所述第二终端电阻的电阻值大于所述第一终端电阻的电阻值。
根据本实用新型的另一实施例，所述驱动电路所输出的所述两个高频信号是相位彼此反转的一对差动信号。
根据本实用新型的另一实施例，所述第一终端电阻的电阻值和所述第二终端电阻的电阻值之和，与所述驱动电路的、构成差动信号的两个高频信号的输出间的差动阻抗相等。
根据本实用新型的另一实施例，对驱动所述信号电极的所述其中一个高频信号的输出进行终结的第一终端电阻的电阻值R1相对于所述其中一个高频信号的输出的、与所述驱动电路中的接地电位之间的输出阻抗的值Zlin，而处于0.4×Zlin＜R1≤Zlin的范围。
根据本实用新型的另一实施例，所述输出阻抗的值Zlin为50Ω，所述第一终端电阻的电阻值R1为45Ω以下。
根据本实用新型的另一实施例，所述光波导元件的所述基板为X切割的LiNbO3基板。
根据本实用新型的另一实施例，所述其中一个高频信号的从所述驱动电路的输出直到所述第一终端电阻为止的高频传输路径的电长度L1与所述另一个高频信号的从所述驱动电路的输出直到所述第二终端电阻为止的高频传输路径的电长度L2互不相同。
根据本实用新型的另一实施例，所述电长度L1以及电长度L2相对于所述两个高频信号在所述高频传输路径中的平均波长λ而具有(L1-L2)＞λ/2的关系。
本实用新型的另一实施例是一种光发送装置，包括：所述任一个光调制器；以及电子电路，生成调制信号，所述调制信号是用于使所述光波导元件进行调制动作的高频信号。
实用新型的效果
根据本实用新型，在使用输出差动信号之类的多个信号的驱动电路的一部分信号输出来驱动光调制元件的光调制器中，既能避免动作的不稳定化，又能降低消耗电力或使其尺寸小型化。
附图说明
图1是表示本实用新型的第一实施方式的光调制器的结构的图。
图2是表示被用于图1所示的光调制器的光调制元件的结构的图。
图3是驱动电路元件、信号电极以及终端电阻所构成的电子电路的电路图。
图4是用于对第一实施方式的变形例进行说明的图。
图5是表示本实用新型的第二实施方式的光发送装置的结构的图。
图6是表示在驱动电路元件内设置终端电阻的示例的图。
符号的说明
1：光调制器
2：框体
3：光调制元件
4、5：信号管脚
6：输入光纤
7：输出光纤
8、9：支架
10、11、13：透镜
12：光学单元
14：中继基板
15、15a、15b、15c、15d、18、18a、18b、18c、18d：终端电阻16：终端器
17、17a、17b、17c、17d：驱动电路元件
30：基板
31：光波导
32a、32b、32c、32d：边
33：输入波导
34：分支波导
35、35a、35b：巢型马赫曾德尔式光波导
36a、36b：输出波导
37a、37b、38a、38b：马赫曾德尔式光波导37a1、37a2、37b1、37b2、38a1、38a2、38b1、38b2：平行波导40a、40b、40c：偏压电极
41、41a、41b、41c、41d：信号电极
42a、42b、42c、42d、43a、43b、43c、43d：焊垫50、50a、50b、50c、50d、51、51a、51b、51c、51d：输出端子
60：光发送装置
61：光源
62：调制信号生成部
具体实施方式
以下，参照附图来说明本实用新型的实施方式。
[1.第一实施方式]
首先，对本实用新型的第一实施方式进行说明。图1是表示本实用新型的第一实施方式的、使用作为光波导元件的光调制元件的光调制器1的结构的图。
光调制器1具有框体2与被收容在框体2内的光调制元件3。光调制元件3例如为双偏振正交相移键控(Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying，DP-QPSK)调制器结构。框体2例如遵循作为业界规格的HB-CDM规格(“高带宽相干驱动调制器执行协议(Implementation Agreement for the High Bandwidth Coherent Driver Modulator)(HB-CDM)OIF-HB-CDM-02.0”(July 15，2021，OIF发布))。另外，框体2最终在其开口部固定有作为板体的罩(未图示)，从而其内部受到气密密封。
在框体2，设有：信号管脚4，用以输入用于光调制元件3的调制的高频电信号；以及信号管脚5，用以输入用于光调制元件3的动作点的调整等的电信号。另外，以下，将阻抗以及电阻值分别称作被用于光调制元件3的调制的所述高频电信号的频率下的阻抗以及电阻值。
而且，光调制器1在框体2的同一面具有：输入光纤6，用于向框体2内输入光；以及输出光纤7，将经光调制元件3调制的光导向框体2的外部。
输入光纤6以及输出光纤7经由作为固定构件的支架8以及支架9而分别固定于框体2。从输入光纤6输入的光在经配设于支架8内的透镜10准直后，经由透镜11而输入至光调制元件3。但这是一例，光向光调制元件3的输入也能够通过下述操作来进行，即，依据以往技术，例如将输入光纤6经由支架8而导入至框体2内，并将所述导入的输入光纤6的端面连接至光调制元件3的基板30(后述)的端面。
而且，光调制器1具有光学单元12，所述光学单元12对从光调制元件3输出的两个经调制的光进行极化合成。从光学单元12输出的极化合成后的光经配设于支架9内的透镜13聚光而耦合至输出光纤7。
而且，在光调制器1的框体2内，配设有中继基板14与终端器16，所述终端器16包括具有规定阻抗的四个终端电阻15a、15b、15c、15d。以下，也将终端电阻15a、终端电阻15b、终端电阻15c、终端电阻15d总称为终端电阻15。
在中继基板14，搭载有对设于光调制元件3的四个马赫曾德尔式光波导的四个信号电极41(后述)分别进行驱动的四个驱动电路元件17a、17b、17c、17d。以下，也将驱动电路元件17a、驱动电路元件17b、驱动电路元件17c、驱动电路元件17d总称为驱动电路元件17。驱动电路元件17例如以集成电路的形态安装于中继基板14。
驱动电路元件17是分别对相位彼此反转(即，相位偏离了180度)的两个高频电信号(以下称作高频信号)即差动信号进行放大而输出两个经放大的差动信号的、双信号输入双信号输出型的放大电路。对四个驱动电路元件17分别输入的四个(即四对)差动信号例如是经由信号管脚4而从外部装置给予。构成所述差动信号的高频信号例如是微波段的电信号，是包含在电气与电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，IEEE)规格中规定的例如G波段的频率以上，具体而言为0.2GHz以上的信号成分的电信号。
而且，在中继基板14，安装有四个终端电阻18a、18b、18c、18d。以下，也将终端电阻18a、终端电阻18b、终端电阻18c、终端电阻18d总称为终端电阻18。
驱动电路元件17所输出的差动信号即两个高频信号中的其中一个高频信号被输入至光调制元件3的一个信号电极41，在所述信号电极41中进行了传播后，由一个终端电阻15予以终结。而且，驱动电路元件17所输出的差动信号即两个高频信号中的另一个高频信号由被安装于中继基板14上的一个终端电阻18予以终结。
光调制元件3与中继基板14以及终端器16之间的电连接例如是通过引线接合等来进行。
图2是表示作为DP-QPSK调制器的光调制元件3的结构的一例的图。图2中也示出了中继基板14的一部分与终端器16。
光调制元件3包含形成于基板30上的光波导31(图示的粗虚线整体)，例如进行200G的DP-QPSK调制。基板30例如是被加工成20μm以下(例如2μm)的厚度而经薄膜化的、具有电光效应的X切割的LN基板。而且，光波导31是被形成在经薄膜化的基板30的表面的、包含呈带状延伸的凸部的凸状光波导(例如凸肋(rib)型光波导或脊(ridge)型光波导)。此处，LN基板在施加有应力时，可能因弹光效应导致折射率局部变化，因此为了加强基板整体的机械强度，一般粘合于Si(硅)基板或玻璃基板、LN等的支撑板。
基板30例如为矩形，具有沿图示上下方向延伸而相向的图示左右的两个边32a、32b以及沿图示左右方向延伸而相向的图示上下的边32c、32d。
光波导31在基板30的图示右方的边32b的图示上侧包含：输入波导33，接收来自输入光纤6的输入光(朝向图示右方的箭头)；以及分支波导34，将所输入的光分支为具有相同光量的两个光。而且，光波导31包含对经分支波导34分支的各个光进行调制的两个调制部即所谓的巢型马赫曾德尔式光波导35a、35b。
巢型马赫曾德尔式光波导35a以及巢型马赫曾德尔式光波导35b在基板30的图示左部分将光的传播方向折返180度，由输出波导36a以及输出波导36b从基板30的边32b朝图示右方输出光。
巢型马赫曾德尔式光波导35a、巢型马赫曾德尔式光波导35b分别包含设于构成一对平行波导的两个波导部分的各两个马赫曾德尔式光波导37a、38a以及两个马赫曾德尔式光波导37b、38b。
马赫曾德尔式光波导37a包含两条平行波导37a1、37a2，马赫曾德尔式光波导38a包含两条平行波导38a1及38a2。而且，马赫曾德尔式光波导37b包含两条平行波导37b1及37b2，马赫曾德尔式光波导38b包含两条平行波导38b1及38b2。
在基板30上的图示左部分折返的巢型马赫曾德尔式光波导35a、巢型马赫曾德尔式光波导35b的图示上部分，设有偏压电极40a、偏压电极40b、偏压电极40c，所述偏压电极40a、偏压电极40b、偏压电极40c用于对巢型马赫曾德尔式光波导35a、巢型马赫曾德尔式光波导35b以及四个马赫曾德尔式光波导37a、38a、37b、38b各自的、因所谓的直流(DirectCurrent，DC)漂移(drift)造成的偏压点的变动进行补偿而调整动作点。这些偏压电极40a、40b、40c经由引线接合以及中继基板14的导体图案(未图示)连接于框体2的信号管脚5。
而且，在基板30上的图示下部分，设有用于使构成巢型马赫曾德尔式光波导35a、巢型马赫曾德尔式光波导35b的合计四个马赫曾德尔式光波导37a、38a、37b、38b分别进行调制动作的信号电极41a、信号电极41b、信号电极41c、信号电极41d。也将信号电极41a、信号电极41b、信号电极41c、信号电极41d总称为信号电极41。
信号电极41a、信号电极41b、信号电极41c、信号电极41d的图示左方延伸至基板30的图示左侧的边32a为止，且分别连接于焊垫42a、焊垫42b、焊垫42c、焊垫42d。而且，信号电极41a、信号电极41b、信号电极41c、信号电极41d的图示右方朝图示下方弯折而延伸至基板30的边32d为止，且连接于焊垫43a、焊垫43b、焊垫43c、焊垫43d。
另外，信号电极41a、信号电极41b、信号电极41c、信号电极41d是依据以往技术，与形成于基板30上的接地导体图案(未图示)一同构成例如具有规定的阻抗Zm的共面传输线路。接地导体图案例如是以未形成于光波导31上的方式而设，接地导体图案中的、由光波导31分割而形成的多个区域间例如可通过引线接合等而彼此连接。
信号电极41a、信号电极41b、信号电极41c、信号电极41d的图示左方的焊垫42a、焊垫42b、焊垫42c、焊垫42d经由接合于这些焊垫的引线以及中继基板14上的导体图案，而连接于驱动电路元件17a、驱动电路元件17b、驱动电路元件17c、驱动电路元件17d各自的构成差动信号的其中一个高频信号的输出端子50a、输出端子50b、输出端子50c、输出端子50d。而且，信号电极41a、信号电极41b、信号电极41c、信号电极41d的图示右下方的焊垫43a、焊垫43b、焊垫43c、焊垫43d经由接合线而连接于终端器16内的终端电阻15a、终端电阻15b、终端电阻15c、终端电阻15d的一端。终端电阻15a、终端电阻15b、终端电阻15c、终端电阻15d的另一端分别连接于例如构成终端器16的基板上所设的接地线(未图示)。
另一方面，驱动电路元件17a、驱动电路元件17b、驱动电路元件17c、驱动电路元件17d各自的构成差动信号的另一个高频信号的输出端子51a、输出端子51b、输出端子51c、输出端子51d分别经由中继基板14上的导体图案而连接于被安装在中继基板14上的终端电阻18a、终端电阻18b、终端电阻18c、终端电阻18d的一端。而且，终端电阻18a、终端电阻18b、终端电阻18c、终端电阻18d的另一端连接于设于中继基板14的接地图案(未图示)。
以下，也将驱动电路元件17a、驱动电路元件17b、驱动电路元件17c、驱动电路元件17d的输出端子50a、输出端子50b、输出端子50c、输出端子50d总称为输出端子50，也将输出端子51a、输出端子51b、输出端子51c、输出端子51d总称为输出端子51。
此处，驱动电路元件17中，例如在构成差动信号的两个高频信号的输出端子50以及输出端子51的各者与接地电位之间测出的输出阻抗即线阻抗具有彼此相等的值Zlin。所述线阻抗Zlin例如为50Ω。而且，驱动电路元件17的、在所述差动信号的输出端子50与输出端子51之间测出的输出阻抗即差动阻抗Zdif为100Ω。
具有所述结构的光调制器1中，从输出经放大的差动信号的驱动电路元件17的其中一个输出端子50输出的高频信号分别在对应的信号电极41中进行了传播后，由终端电阻15予以终结。而且，从驱动电路元件17的另一个输出端子51输出的高频信号分别由安装于中继基板14的对应的终端电阻18予以终结。此处，终端电阻15以及终端电阻18分别对应于本公开中的第一终端电阻以及第二终端电阻。
图3是通过电路符号来表示驱动电路元件17与作为其负载的信号电极41以及终端电阻15、终端电阻18的图。图3中，第一终端电阻即终端电阻15的电阻值为R1，第二终端电阻即终端电阻18的电阻值为R2，驱动电路元件17所输出的高频信号的信号频率下的信号电极41的阻抗为Zm。而且，图3中还使用线阻抗Zlin示出了驱动电路元件17的输出等效电路。另外，在输出端子50与输出端子51之间测出的驱动电路元件17的输出的差动阻抗Zdif为2×Zlin。
本实施方式中，尤其在光调制器1中，相对于第一终端电阻即终端电阻15的电阻值R1，第二终端电阻即终端电阻18的电阻值R2被设定为大的值。即，R1以及R2具有下式的关系。
R2＞R1   (1)
以往，驱动电路元件17之类的双输入双输出型的高频放大电路中，两个输出由具有与所述高频放大电路的输出阻抗大致相同且彼此相同的阻抗的负载予以终结，且以输出大致相同的电力的方式而使用。
与此相对，本实施方式中，与驱动电路元件17的两个高频信号输出分别连接的终端电阻15的电阻值R1以及终端电阻18的电阻值R2具有互不相同的值。
一般而言，电流或高频等的电能量具有容易通过电阻少的部分而难以通过电阻值高处的性质。因此，通过将与驱动电路元件17之类的双输出型的放大电路的两个输出分别连接的终端电阻的电阻值设为互不相同的值(即，通过设为非对称)，从而能够使放大电路的两个输出的输出电力非对称化。
本实施方式中，如上所述，驱动电路元件17的两个高频信号输出中的其中一个高频信号输出在光调制元件3的信号电极41中进行了传播后，由具有电阻值R1的终端电阻15予以终结，另一个高频信号输出由具有比R1大的电阻值R2的终端电阻18予以终结。由此，相对于驱动电路元件17的两个高频信号输出中的、在信号电极41中传播的其中一个高频信号输出的输出电力，能够降低另一个高频信号输出的输出电力，从而降低驱动电路元件17的消耗电力。而且，在信号电极41中传播的高频信号输出电力增加，相应地，也能够降低对驱动电路元件17供给的电力而实现低消耗电力化。并且，所述低消耗电力化只要改变与驱动电路元件17的差动信号输出连接的终端电阻15的电阻值R1、终端电阻18的电阻值R2便能够进行，因此不会伴随大的设计变更而能够非常简便地实现。
其结果，本实施方式的光调制器1中，与驱动电路元件17的两个高频信号输出由相同的电阻值予以终结的所述以往的结构相比，能够容易地降低作为光调制器1的整体的消耗电力。
而且，基于同样的理由，在以与以往结构相同的消耗电力对驱动电路元件17进行驱动的情况下，与以往相比，能够使输出至信号电极41的其中一个高频信号的电力大于另一个高频信号的电力，因此能够缩短信号电极41的长度，光调制器1的调制动作的宽频带化以及尺寸的小型化变得容易。
进而，在专利文献1所记载那样的、将从驱动电路元件输出的差动信号的两个高频信号用于调制动作的结构中，必须使各个高频信号输出的线阻抗与终端电阻匹配(即，确保两个终端电阻的电阻值的对称性)，并且使两个高频信号输出的差动阻抗与所述终端电阻的合成电阻值匹配，若它们的匹配不完全，则光调制元件的光调制动作可能变得不稳定。
与此相对，本实施方式的光调制器1中，仅将构成差动信号的两个高频信号中的其中一个高频信号用于调制动作，因此与所述以往结构相比，即便存在线阻抗与终端电阻的阻抗失配、或者两个终端电阻的电阻值的对称性的破坏，也难以造成所述光调制动作或放大动作中的不稳定性的发生。
另外，在对差动信号进行放大的驱动电路元件中，可能存在包括使构成差动信号输出的两个高频信号的输出电力等效(即，进行控制以使这些输出电力变得彼此相等)的等效电路者。但是，本实施方式的结构是在驱动电路元件17的差动信号输出间，将连接于这些输出的终端电阻的电阻值设为非对称而将输出电力的大小设为非对称的结构，因此作为驱动电路元件17，理想的是不包含如上所述的输出电力的等效电路。
以下，对关于本实施方式的光调制器1中的、与各个驱动电路元件17连接的终端电阻15的电阻值R1以及终端电阻18的电阻值R2的关系的若干个形态进行说明。另外，在光调制器1中，对于四个驱动电路元件17，既可共同地适用以下所示的任一个形态，也可适用互不相同的形态。
[1.1第一形态]
作为本实施方式的第一形态，终端电阻18的电阻值R2被设定为与驱动电路元件17的线阻抗Zlin相同的值，以可抑制终端电阻18中的高频信号的反射，且终端电阻15的电阻值R1被设定为小于终端电阻18的电阻值R2。即，R1、R2、Zlin被设定为具有下式的关系。
R2＝Zlin＞R1   (2)
具体而言，例如，驱动电路元件17的线阻抗Zlin、信号电极41的阻抗Zm以及终端电阻18的电阻值R2被设定为50Ω，终端电阻15的电阻值R1被设定为40Ω。
在表示所述第一形态的式(2)中，若使第一终端电阻即终端电阻15的电阻值R1更小，则伴随于此，从驱动电路元件17输出至信号电极41的高频信号的信号电力增加。因此，考虑到增加对信号电极41输出的信号电力的观点，例如在驱动电路元件17的线阻抗为50Ω的情况下，终端电阻15的电阻值R1理想的是小于50Ω，例如为45Ω以下，若为40Ω以下，则更有效果。
但是，在将终端电阻15的电阻值R1设定得比驱动电路元件17的线阻抗Zlin大幅降低的情况下，在终端电阻15中，有可能导致因阻抗失配造成的高频信号的反射增大。此时，在终端电阻15中经反射的高频信号(以下，为反射高频信号)也有可能到达驱动电路元件17的输出端子50，而导致驱动电路元件17的动作变得不稳定。因此，考虑到抑制终端电阻15中的高频信号的反射以确保驱动电路元件17的动作稳定性的观点，理想的是，驱动电路元件17的线阻抗Zlin与终端电阻15的电阻值R1具有下式的关系。
0.4Zlin＜R1＜Zlin   (3)
[1.2第二形态]
作为本实施方式的光调制器1中的终端电阻15的电阻值R1、终端电阻18的电阻值R2的第二形态，终端电阻15的电阻值R1被设定为与驱动电路元件17的线阻抗Zlin相同的值，以可抑制终端电阻15中的高频信号的反射，且终端电阻18的电阻值R2被设定为大于终端电阻15的电阻值R1。即，R1、R2、Zlin被设定为具有下式的关系。
R2＞R1＝Zlin   (4)
具体而言，例如驱动电路元件17的线阻抗Zlin、信号电极41的阻抗Zm以及终端电阻15的电阻值R1可被设定为50Ω，终端电阻18的电阻值R2可被设定为60Ω。
根据式(4)所示的形态，终端电阻15的电阻值R1与驱动电路元件17的线阻抗Zlin匹配，因此终端电阻15中的反射高频信号的产生得到抑制，因此，因所述反射高频信号导致光调制元件3的光调制动作变得不稳定的情况得到抑制。即，本形态适合于既想要抑制因阻抗失配对光调制动作造成不良影响的情况，又想要作为光调制器1而实现低电力化的情况等。
[1.3第三形态]
作为本实施方式的光调制器1中的终端电阻15的电阻值R1、终端电阻18的电阻值R2的第三形态，终端电阻15的电阻值R1以及终端电阻18的电阻值R2在它们的和为与驱动电路元件17的差动阻抗Zdif相同的值的范围中，电阻值R2被设定为大于驱动电路元件17的线阻抗Zlin，且电阻值R1被设定为小于驱动电路元件17的线阻抗Zlin。即，R1、R2、Zlin以及Zdif被设定为具有下式的关系。
R1+R2＝Zdif，且
R2＞Zlin＞R1   (5)
具体而言，例如，驱动电路元件17的差动阻抗Zdif以及线阻抗Zlin分别为100Ω以及50Ω，信号电极41的阻抗Zm为50Ω，终端电阻15的电阻值R1为40Ω，终端电阻18的电阻值R2为60Ω。
根据式(5)所示的形态，通过确保终端电阻15及终端电阻18的合成电阻值与驱动电路元件17的差动阻抗的匹配状态，可抑制驱动电路动作的不稳定化，因此可将电阻值R1与电阻值R2之差设定得更大。因此，本形态中，相对于从驱动电路元件17向信号电极41输出的高频信号的信号电力，能够进一步降低从驱动电路元件17向终端电阻18输出的高频信号的信号电力。
[1.4第四形态]
作为本实施方式的光调制器1中的终端电阻15的电阻值R1、终端电阻18的电阻值R2的第四形态，终端电阻15的电阻值R1以及终端电阻18的电阻值R2均小于驱动电路元件17的线阻抗Zlin，且被设定为满足所述式(1)。即，R1、R2以及Zlin被设定为具有下式的关系。
Zlin＞R2＞R1   (6)
具体而言，例如驱动电路元件17的线阻抗Zlin以及信号电极41的阻抗Zm为50Ω，终端电阻15的电阻值R1为30Ω，终端电阻18的电阻值R2为40Ω。
式(6)所示的形态中，终端电阻18的电阻值R2也被设定为比终端电阻15的电阻值R1大的值，因此与从驱动电路元件17向信号电极41输出的高频信号的信号电力相比，能够降低从驱动电路元件17向终端电阻18输出的高频信号的信号电力。但是，本形态中，终端电阻15的电阻值R1以及终端电阻18的电阻值R2均与驱动电路元件17的线阻抗不同，因此因终端电阻15以及终端电阻18中的高频信号的反射而产生的反射高频信号可能比其他形态大。因此，本形态可适用于驱动电路元件17对于从输出端子50以及输出端子51入射的反射高频信号具有耐受性的情况。
另外，线阻抗Zlin在本实施方式中是设为50Ω，但并不限定于所述值，例如也可为40Ω等的其他值。
[2.第一实施方式的变形例]
接下来，对本实施方式的光调制器1的变形例进行说明。
将差动信号放大输出的驱动电路元件17之类的双输入双输出型的放大电路中，若对两个输出端子分别入射的两个反射高频信号的相位或强度一致，则可能因反射高频信号彼此的干涉导致电路动作受到大的影响。
因此，一般而言，在使用输出差动信号的放大电路的情况下，无论是针对构成差动信号输出的两个高频信号输出各自的终端电阻的电阻值，还是直到这些终端电阻为止的两个传输路径的电长度，均被设计为彼此相同。
但是，若在如所述以往结构那样将两个传输路径的电长度设为彼此大致相同的长度的状态下，如本实施方式这样将两个终端电阻的电阻值设为不同的值，则在两个终端电阻中产生的反射高频信号会在两个传输路径中遍及相同的电长度进行反向传播，从而可能在放大电路的内部相互干涉而对放大动作造成不良影响。
为了避免此现象，本变形例中，如图4所示，使从驱动电路元件17的输出端子50直至终端电阻15为止的包含信号电极41的高频传输路径的电长度L1、与从输出端子51直到终端电阻18为止的在中继基板14上的高频传输路径的电长度L2互不相同。此结构在关于所述电阻值R1及电阻值R2的第一形态至第四形态中均能够适用。
由此，在终端电阻15及终端电阻18中可能产生的反射高频信号在到达驱动电路元件17时具有不同的相位以及不同的强度，因此能够抑制驱动电路元件17中的这些反射高频信号的干涉，从而能够有效地抑制反射高频信号(即，返回电信号)对电路动作造成的不良影响。
另外，光调制器1的结构中，在电长度L1中包含光调制元件3的信号电极41的电长度，因此优选的是，电长度L1以及电长度L2设定为L1＞L2的关系。
而且，考虑到进一步抑制反射高频信号的干涉的观点，更优选的是，电长度L1以及电长度L2具有下式的关系。
(L1-L2)＞λ/2   (7)
此处，λ是驱动电路元件17所输出的差动信号(高频信号)在高频传输路径中的波长。
作为一例，在差动高频信号的平均频率为20GHz的情况下，真空中的微波的波长为约15mm，因此若将各个高频传输路径的有效折射率设为2，则λ/2为3.75mm。因而，在此情况下，优选的是，将直至终端电阻15、终端电阻18为止的高频传输路径设计成，电长度之差(L1-L2)长于3.75mm。
[3.第二实施方式]
接下来，对本实用新型的第二实施方式进行说明。本实施方式是搭载了第一实施方式的光调制器1的光发送装置60。图5是表示本实施方式的光发送装置60的结构的图。所述光发送装置60具有光调制器1、光源61以及调制信号生成部62。调制信号生成部62是生成用于使光调制器1进行调制动作的高频信号(调制信号)的电子电路。调制信号生成部62例如基于从外部给予的发送数据，将与光调制器1所包括的光调制元件3的四个信号电极41对应的四个调制信号分别以差动信号的形式输入至光调制器1。由此，光调制器1对从输入光纤6入射的来自光源61的光进行调制，并经由输出光纤7而输出调制光。
所述结构的光发送装置60中，使用了所述的光调制器1，因此既能廉价地构成装置整体，又能降低其消耗电力或者使其尺寸小型化。
[4.其他实施方式]
另外，本实用新型并不限于所述实施方式的结构及其替代结构，可在不脱离其主旨的范围内以各种形态来实施。
例如，对驱动电路元件17所输出的差动信号中的、未被用于光调制元件3的驱动的高频信号进行终结的终端电阻18在所述的实施方式中被安装于中继基板14上，但也可如图6所示的驱动电路元件17-1那样配设在所述元件的内部。
而且，驱动电路元件17在所述的实施方式中输出包含相位彼此反转的两个高频信号的差动信号，但也可输出同相位的多个高频信号。在此情况下，当使用此种多个高频信号的一部分来驱动光调制元件3的情况下，如所述的实施方式那样，相对于用于光调制元件3的驱动的高频信号的终端电阻的电阻值，而加大未用于所述驱动的高频信号的终端电阻的电阻值，由此，也能够降低作为未被用于光调制元件3的驱动的高频信号而消耗的电力。由此，能够降低驱动电路元件17的消耗电力，或者能够使被用于驱动的信号的电力更大而缩短信号电极41的长度，因此能够降低作为光调制器1的消耗电力，或者使其尺寸小型化。
[5.由所述实施方式支持的结构]
所述的实施方式以及变形例支持以下的结构。
(结构1)一种光调制器，包括：光波导元件，包括形成于基板的光波导以及对在所述光波导中传播的光波进行控制的信号电极；驱动电路，输出两个高频信号；以及两个终端电阻，分别终结来自所述驱动电路的两个高频信号输出，其中，所述驱动电路的其中一个高频信号的输出在所述光波导元件的所述信号电极中传播，并由其中一个所述终端电阻即第一终端电阻予以终结，所述驱动电路的另一个高频信号的输出由另一个所述终端电阻即第二终端电阻予以终结，所述第二终端电阻的电阻值大于所述第一终端电阻的电阻值。
根据结构1的光调制器，在使用具有差动信号之类的多个信号输出的驱动电路的一部分信号输出来驱动光调制元件的情况下，能够降低未被用于光调制元件的驱动的信号输出的消耗电力。因此，既能使用可在市场中廉价地筹备的差动信号放大器之类的驱动电路来廉价地构成光调制器，又能降低其消耗电力或者使其尺寸小型化。
(结构2)根据结构1所述的光调制器，其中，所述驱动电路所输出的所述两个高频信号是相位彼此反转的一对差动信号。
根据结构2的光调制器，例如能够使用已商用化的廉价且高可靠的差动信号放大元件来构成光调制器，而不会导致消耗电力的增加。
(结构3)根据结构2所述的光调制器，其中，所述第一终端电阻的电阻值和所述第二终端电阻的电阻值之和，与所述驱动电路的、构成所述差动信号的两个高频信号输出的差动阻抗相等。
根据结构3的光调制器，构成为，驱动电路的输出的差动阻抗、与第一终端电阻和第二终端电阻的合成电阻值相匹配，因此能够抑制在第一终端电阻以及第二终端电阻中可能产生的反射高频信号对驱动电路动作的稳定性造成的不良影响。
(结构4)根据结构1至3中任一结构所述的光调制器，其中，对驱动所述信号电极的所述其中一个高频信号的输出进行终结的第一终端电阻的电阻值R1相对于所述其中一个高频信号的输出的、与所述驱动电路中的接地电位之间的输出阻抗的值Zlin，而处于0.4×Zlin＜R1≤Zlin的范围。
根据结构4的光调制器，能够抑制第一终端电阻中的高频信号的反射而避免驱动电路的动作变得不稳定。
(结构5)根据结构4所述的光调制器，其中，所述输出阻抗的值Zlin为50Ω，所述第一终端电阻的电阻值R1为45Ω以下。
根据结构5的光调制器，能够抑制第一终端电阻中的高频信号的反射而维持驱动电路的动作的稳定性。
(结构6)根据结构1至5中任一结构所述的光调制器，其中，所述光波导元件的所述基板为X切割的LiNbO3基板。
根据结构6的光调制器，在使用LN基板的光调制器中，即便在使用具有差动信号之类的多个高频信号的信号输出的驱动电路的一部分信号输出来驱动光调制元件的情况下，也能够降低作为光调制元件的消耗电力或者使其尺寸小型化。
(结构7)根据结构1至6中任一结构所述的光调制器，其中，所述其中一个高频信号的从所述驱动电路的输出直到所述第一终端电阻为止的高频传输路径的电长度L1与所述另一个高频信号的从所述驱动电路的输出直到所述第二终端电阻为止的高频传输路径的电长度L2互不相同。
根据结构7的光调制器，能够进一步避免因在第一终端电阻以及第二终端电阻中可能产生的两个反射高频信号彼此的干涉导致驱动电路的动作变得不稳定。
(结构8)根据结构7所述的光调制器，其中，所述电长度L1以及电长度L2相对于所述两个高频信号在所述高频传输路径中的平均波长λ而具有(L1-L2)＞λ/2的关系。
根据结构8的光调制器，能够更有效地避免因在第一终端电阻以及第二终端电阻中可能产生的两个反射高频信号彼此的干涉导致驱动电路的动作变得不稳定。
(结构9)一种光发送装置，包括：根据结构1至8中任一结构所述的光调制器；以及电子电路，生成调制信号，所述调制信号是用于使所述光波导元件进行调制动作的高频信号。
根据结构9的光发送装置，由于使用了结构1至8中任一结构所述的光调制器，因此既能廉价地构成光发送装置，又能降低其消耗电力或者使其尺寸小型化。

Claims (9)

1.一种光调制器，其特征在于，包括：
光波导元件，包括形成于基板的光波导以及对在所述光波导中传播的光波进行控制的信号电极；
驱动电路，输出两个高频信号；以及
两个终端电阻，分别终结来自所述驱动电路的两个高频信号输出，其中
所述驱动电路的其中一个高频信号的输出在所述光波导元件的所述信号电极中传播，并由其中一个所述终端电阻即第一终端电阻予以终结，
所述驱动电路的另一个高频信号的输出由另一个所述终端电阻即第二终端电阻予以终结，
所述第二终端电阻的电阻值大于所述第一终端电阻的电阻值。
2.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，
所述驱动电路所输出的所述两个高频信号是相位彼此反转的一对差动信号。
3.根据权利要求2所述的光调制器，其特征在于，
所述第一终端电阻的电阻值和所述第二终端电阻的电阻值之和，与所述驱动电路的、构成所述差动信号的两个高频信号输出的差动阻抗相等。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光调制器，其特征在于，
对驱动所述信号电极的所述其中一个高频信号的输出进行终结的第一终端电阻的电阻值R1相对于所述其中一个高频信号的输出的、与所述驱动电路中的接地电位之间的输出阻抗的值Zlin，而处于
0.4×Zlin＜R1≤Zlin的范围。
5.根据权利要求4所述的光调制器，其特征在于，
所述输出阻抗的值Zlin为50Ω，
所述第一终端电阻的电阻值R1为45Ω以下。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的光调制器，其特征在于，
所述光波导元件的所述基板为X切割的LiNbO3基板。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的光调制器，其特征在于，
所述其中一个高频信号的从所述驱动电路的输出直到所述第一终端电阻为止的高频传输路径的电长度L1与所述另一个高频信号的从所述驱动电路的输出直到所述第二终端电阻为止的高频传输路径的电长度L2互不相同。
8.根据权利要求7所述的光调制器，其特征在于，
所述电长度L1以及电长度L2相对于所述两个高频信号在所述高频传输路径中的平均波长λ而具有
(L1-L2)＞λ/2的关系。
9.一种光发送装置，其特征在于，包括：
如权利要求1至8中任一项所述的光调制器；以及
电子电路，生成调制信号，所述调制信号是用于使所述光波导元件进行调制动作的高频信号。
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