JP2000010057A - 光送信モジュール及び光インターコネクションシステム - Google Patents

光送信モジュール及び光インターコネクションシステム

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JP2000010057A
JP2000010057A JP10175484A JP17548498A JP2000010057A JP 2000010057 A JP2000010057 A JP 2000010057A JP 10175484 A JP10175484 A JP 10175484A JP 17548498 A JP17548498 A JP 17548498A JP 2000010057 A JP2000010057 A JP 2000010057A
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JP
Japan
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modulator
optical
coupled
opening
transmission module
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JP10175484A
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English (en)
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Masahiko Yamamoto
雅彦 山本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変調器駆動ICの出力ハイレベルの調整を可
能とするための技術を提供することにある。 【解決手段】 光変調器と変調器駆動IC42とを結合
するためのストリップ線路方向性結合器48を設け、こ
のストリップ線路方向性結合器48によって、上記光変
調器と上記変調器駆動ICとを直流的に分離する。これ
により、ストリップ線路方向性結合器48の上記光変調
器44側に供給される直流バイアスを変化させても、上
記光変調器42に影響を与えないで、変調器駆動信号の
出力ハイレベルの調整が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光送信モジュール
に関し、例えば光インターコネクションシステムに適用
して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】電気的な配線が通信性能向上のボトルネ
ックになっている。装置間あるいはボード間での信号の
やり取りを光によって行う技術は光インターコネクショ
ンと称され、高速高密度配線を実現するキーテクノロジ
ーとして、研究開発が活発である。
【0003】光インターコネクション技術は、情報処理
装置の階層に応じて幅広い適用範囲を持ち、このため、
様々なシステム及びデバイス技術が必要である。近年で
は、光ファイバの広帯域、低損失、軽量、細径で耐EM
I性に優れ、接地フリーな配線に適した特性を利用し、
情報処理装置の高性能化、コンパクト化、スマート化を
図るため、固定接続、空間多重装置間・ボード間光イン
ターコネクトの研究開発が行われている。
【0004】尚、光インターコネクト技術について記載
された文献の例としては、電子通信学会、信学技報、ED
95-58,OPE95-30,LQE95-34(1995-07)がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】10Gbit(ギガ・
ビット)/毎秒の速度で光通信を可能とする光送信モジ
ュールが試作されている。このモジュールには、半導体
レーザダイオードから出力されたレーザ光(連続光)を
通過/遮断する光変調器、及びこの光変調器を、送信す
べきデータに基づいて上記光変調器を駆動するための変
調器駆動ICとが設けられる。この変調駆動ICには、
出力段を形成するための差動回路と、この差動回路を駆
動するためのアンプとが設けられる。上記差動回路やア
ンプに用いられる素子には、高速動作可能なGaAs・
MES・FET(metal semiconductor FET)が適用され
る。
【0006】ところで、ギガ・ビット帯用の光変調器を
駆動するための変調器駆動ICには、その出力信号を受
ける光変調器における論理スレッショルドとの関係で、
出力ハイレベルを、−0.1〜−0.6Vの範囲で調整
できることが要求される。
【0007】このレベル調整は、変調器駆動ICがパッ
ケージされた後に行われるから、ICの外部に配置され
た可変抵抗器によって行えるのが望ましい。
【0008】しかしながら、ギガ・ビット帯用の光変調
器と変調器駆動ICとの間は、所定の特性インピーダン
スで整合されており、そこに可変抵抗器を設け、抵抗値
を変化させることは上記特性インピーダンスの不整合を
招来するおそれがある。従って、単純に可変抵抗器を設
けることで、変調器駆動信号のレベル調整を行うことが
できない。
【0009】本発明の目的は、変調器駆動信号のハイレ
ベルの調整を可能とするための技術を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0011】すなわち、レーザ光を変調する光変調器
(44)と、上記光変調器を駆動するための変調器駆動
回路(42)とを含んで光インターコネクションシステ
ムが形成されるとき、上記光変調器と上記変調器駆動回
路とを結合するためのストリップ線路方向性結合器(4
8)を設ける。
【0012】上記した手段によれば、ストリップ線路方
向性結合器は、上記光変調器と上記変調器駆動回路とを
直流的に分離することができ、ストリップ線路方向性結
合器の上記光変調器側に供給される直流バイアスを変化
させても、上記光変調器に影響を与えない。このこと
が、変調器駆動回路の出力ハイレベルの調整を可能とす
る。
【0013】また、上記光変調器と上記変調器駆動回路
とを結合するためのストリップ線路方向性結合器(4
8)と、上記ストリップ線路方向性結合器の出力端子に
供給されるバイアス電圧を調整することにより論理信号
のハイレベルを調整可能なハイレベル調整回路(49)
とを含んで光送信モジュールを形成することができる。
【0014】上記ストリップ線路方向性結合器は、上記
変調器駆動回路に結合された第1線路(L1)と、上記
光変調器に結合された第2線路(L2)とが分布結合さ
れて成るものを適用することができる。
【0015】また、その場合において、上記第1線路の
一端を第1開口部(M1)、上記第1線路の他端を第2
開口部(M2)、上記第2線路における一端を第3開口
部(M3)、上記第2線路の他端を第4開口部(M4)
とするとき、上記第2開口部及び第3開口部にはそれぞ
れ所定の終端抵抗(18,19)を結合し、上記第1開
口部に上記変調器駆動回路を結合し、上記第4開口部に
上記光変調器及び上記レベル調整回路を結合することが
できる。
【0016】さらに、そのような光送信モジュールと、
当該モジュールから出力された光を伝達するための光フ
ァイバとを含んで光インターコネクションシステムを構
成することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】図4には本発明にかかる光インタ
コネクションシステムの主要構成が示される。
【0018】図4に示される光インタコネクションシス
テムは、特に制限されないが、多重化器41、変調器駆
動IC42、レーザダイオード43、変調器44、光増
幅器45を含んで成る光送信モジュール40と、この光
送信モジュール40から出力された光信号を図示されな
い受信モジュールにまで伝達するための光ファイバ46
を含む。
【0019】多重化器41は、特に制限されないが、
2.4Gb/毎秒の信号4チャンネル分のデータ多重化
処理を行う。この多重化器41で多重化された信号は、
後段の変調器駆動IC42に伝達される。変調器駆動I
C42の出力端子にはストリップ線路方向性結合器48
が設けられ、このストリップ線路方向性結合器48を介
して光変調器44が結合される。変調器駆動IC42
は、上記多重化器41から伝達された信号に基づいて上
記光変調器44を駆動する。光変調器44では、レーザ
ダイオード43から出力されたレーザ光を、変調器駆動
IC42の出力信号に基づいて変調する。変調されたレ
ーザ光は後段の光増幅器45で増幅されてから、光伝送
路である光ファイバ46に伝達される。図示されない
が、この光ファイバ46の他端側には光受信モジュール
が配置され、光ファイバ46を介して伝達された光信号
が、そこで復調されるようになっている。
【0020】上記ストリップ線路方向性結合器48に
は、ハイレベル調整回路49が結合され、このハイレベ
ル調整回路49において、変調器駆動IC42からの出
力ハイレベルを、−0.1〜−0.6Vの範囲で調整で
きるようになっている。
【0021】図1には上記変調器駆動IC42の構成例
が示される。
【0022】変調器駆動IC42は、特に制限されない
が、変調器44を駆動するための差動回路21と、この
差動回路21を駆動するためのアンプ11とを含む。
【0023】差動回路21は、差動結合されたGaAs
・MES・FET(「FET」と略記する)14,15
と、それの定電流源を形成する定電流源FET16と、
負荷抵抗12,13とを含んで成る。FET14,15
のドレイン電極は、それぞれ抵抗12,13を介してグ
ランドGNDに結合される。また、FET14,15の
ソース電極は、定電流源を形成するFET16に共通接
続され、さらにこのFET16を介して低電位側電源V
ssに結合される。FET16のゲート電極には、端子
T6を介して所定のバイアス電圧VBが供給される。F
ETQ3,FETQ4のドレイン電極から出力端子T
3,T4が引き出される。出力端子T4は変調器44を
駆動するためにストリップ線路方向性結合器48に結合
され、出力端子T3は変調器駆動信号のモニタ用とされ
る。
【0024】上記アンプ11は、反転出力端子T1及び
非反転出力端子T2を有し、入力端子T1,T2から入
力された信号に基づいて上記差動回路21を駆動する。
【0025】次に、ストリップ線路方向性結合器48に
ついて説明する。
【0026】ストリップ線路方向性結合器48は、図2
に拡大して示されるように、ボード上に形成された2本
のストリップ線路L1,L2がλ/4(λは波長)程度
の間隔にわたって分布結合することにより形成されてい
る。ストリップ線路L2の中央部が屈曲形成されて、ス
トリップ線L1と結合するためのλ/4程度の結合部が
形成される。開口部M1からマイクロ波が入射すると
き、結合線路の中央で電界が、紙面と直交する方向に最
大になっている瞬間を考える。磁界はこのとき、ストリ
ップ線路L1を取り巻いているので、ストリップ線路L
2の電界は、反対称となる。一方、ストリップ線路L1
の電界より直接静電誘導される電界は左右対称であるか
ら、結局、電磁波は開口部M4に現れて開口部M3へは
出力されない。開口部M1は端子T4を介して変調器駆
動IC42が結合される。開口部M2,M3は、それぞ
れ特性インピーダンス50Ωの抵抗器18,19によっ
て終端されている。開口部M4は端子T7を介してレベ
ル調整回路49に結合され、また、端子T5を介して光
変調器44に結合される。つまり、開口部M1に変調器
駆動IC42からのマイクロ波が与えられると、それに
応じて開口部M4に信号が誘起されて、それが、光変調
器44へ伝達される。変調器駆動IC42と光変調器4
4とは、ストリップ線路方向性結合器48により高周波
的には結合されているが、直流的には結合されない。こ
のため、マイクロ波の信号伝達は行い得るが、開口部M
4における直流的なレベルの変化は、開口部M1に何等
影響を与えない。
【0027】図3にはレベル調整回路49の構成例が示
される。
【0028】FET33とFET34とは、それらのソ
ース電極が定電流源用FET35を介して低電位側電源
Vssに結合されることで差動結合される。定電流源用
FET35のゲート電極には、端子T33を介して所定
のバイアス電圧が供給されるようになっている。
【0029】FET33のドレイン電極はグランドGN
Dに結合される。FET34のドレイン電極は端子T7
を介してストリップ線路方向性結合器48の開口部M4
に結合される。グランドGNDと低電位側電源Vssと
の間に抵抗31と抵抗32とが直列接続され、この直列
接続ノードの電位がFET33のゲート電極に供給され
るようになっている。また、FET33のゲート電極に
は端子T31を介して可変抵抗器38の摺動端子が結合
される。可変抵抗器38の一端はグランドGNDに結合
され、他端は低電位側電源Vssに結合される。グラン
ドGNDと低電位側電源Vssとの間に抵抗36と抵抗
37とが直列接続され、この直列接続ノードの電位がF
ET34のゲート電極に供給されるようになっている。
可変抵抗器38の摺動端子を動かすことにより、FET
33のゲート電位を制御することができる。FET33
のゲート電位の制御により、端子T7の電位レベルが、
−0.1〜−0.6Vの範囲で制御される。
【0030】上記した例によれば、以下の作用効果を得
ることができる。
【0031】(1)光変調器44と変調器駆動IC42
とを結合するためのストリップ線路方向性結合器48が
設けられているので、ストリップ線路方向性結合器によ
って、上記光変調器と上記変調器駆動ICとが直流的に
分離されている。このため、ストリップ線路方向性結合
器48の上記光変調器44側に供給される直流バイアス
を変化させても、上記光変調器42の特性に影響を与え
ないで、変調器駆動信号のハイレベルの調整が可能とな
る。
【0032】(2)上記光変調器44と上記変調器駆動
IC42とを結合するためのストリップ線路方向性結合
器48と、上記ストリップ線路方向性結合器の出力端子
に供給されるバイアス電圧を調整することにより論理信
号のハイレベルを調整可能なハイレベル調整回路49と
を含むことにより、このハイレベル調整回路49を操作
することで、上記光変調器42に影響を与えることな
く、変調器駆動信号のハイレベルの調整を行うことがで
きる。
【0033】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
【0034】例えば、レーザダイオード43と光変調器
44とが一体的に構成される場合があるが、その場合に
おいても、本発明を適用することができる。
【0035】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である光イン
ターコネクションシステムに適用した場合について説明
したが、本発明はそれに限定されるものではなく、各種
光通信装置に広く適用することができる。
【0036】本発明は、少なくともレーザ光を変調する
光変調器と、この光変調器を駆動するための変調器駆動
ICとを含むことを条件に適用することができる。
【0037】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0038】すなわち、光変調器と変調器駆動回路とを
結合するためのストリップ線路方向性結合器が設けられ
ているので、ストリップ線路方向性結合器によって、上
記光変調器と上記変調器駆動回路とが直流的に分離さ
れ、ストリップ線路方向性結合器の上記光変調器側に供
給される直流バイアスを変化させても、上記光変調器に
影響を与えないで、変調器駆動回路の出力ハイレベルの
調整が可能となる。
【0039】上記光変調器と上記変調器駆動回路とを結
合するためのストリップ線路方向性結合器と、上記スト
リップ線路方向性結合器の出力端子に供給されるバイア
ス電圧を調整することにより論理信号のハイレベルを調
整可能なハイレベル調整回路とを含んで光インターコネ
クションシステムを形成することにより、上記光変調器
に影響を与えないで、変調器駆動信号のハイレベルの調
整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる光インターコネクションシステ
ムにおける主要部の構成例回路図である。
【図2】上記光インターコネクションシステムに含まれ
るストリップ線路方向性結合器の拡大説明図である。
【図3】上記光インターコネクションシステムに含まれ
るレベル調整回路の構成例回路図である。
【図4】上記光インターコネクションシステムにおける
送信系の全体的な構成例ブロック図である。
【符号の説明】
40 光送信モジュール 41 多重化器 42 変調器駆動IC 43 レーザダイオード 44 光変調器 45 光増幅器 48 ストリップ線路方向性結合器 49 レベル調整回路 L1,L2 ストリップ線路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04B 10/06

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を変調する光変調器と、上記光
    変調器を駆動するための変調器駆動回路とを含む光送信
    モジュールにおいて、 上記光変調器と上記変調器駆動回路とを結合するための
    ストリップ線路方向性結合器を含むことを特徴とする光
    送信モジュール。
  2. 【請求項2】 レーザ光を変調する光変調器と、上記光
    変調器を駆動するための変調器駆動回路とを含む光送信
    モジュールにおいて、 上記光変調器と上記変調器駆動回路とを結合するための
    ストリップ線路方向性結合器と、 上記ストリップ線路方向性結合器の出力端子に供給され
    るバイアス電圧を調整することにより論理信号のハイレ
    ベルを調整可能なハイレベル調整回路と、を含むことを
    特徴とする光送信モジュール。
  3. 【請求項3】 上記ストリップ線路方向性結合器は、上
    記変調器駆動回路に結合された第1線路と、上記光変調
    器に結合された第2線路とが分布結合されて成る請求項
    1又は2記載の光送信モジュール。
  4. 【請求項4】 上記ストリップ線路方向性結合器は、上
    記変調器駆動回路に結合された第1線路と、上記光変調
    器に結合された第2線路とが分布結合され、上記第1線
    路の一端を第1開口部、上記第1線路の他端を第2開口
    部、上記第2線路における一端を第3開口部、上記第2
    線路の他端を第4開口部とするとき、 上記第2開口部及び第3開口部にはそれぞれ所定の終端
    抵抗が結合され、 上記第1開口部に上記変調器駆動回路が結合され、 上記第4開口部に上記光変調器及び上記レベル調整回路
    が結合されて成る請求項1又は2記載の光送信モジュー
    ル。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項記載の光
    送信モジュールと、上記光送信モジュールから出力され
    た光を伝達するための光ファイバとを含んで成る光イン
    ターコネクションシステム。
JP10175484A 1998-06-23 1998-06-23 光送信モジュール及び光インターコネクションシステム Withdrawn JP2000010057A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015215555A (ja) * 2014-05-13 2015-12-03 日本電信電話株式会社 光送信器及び光送信器の制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015215555A (ja) * 2014-05-13 2015-12-03 日本電信電話株式会社 光送信器及び光送信器の制御方法

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Effective date: 20050906