JP2003005141A - 光変調器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動方法 - Google Patents

光変調器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動方法

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optical
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 差動ドライブの場合であっても遮断周波数が
半分に低下してしまうことがない光変調器、光変調器の
実装基板および光変調器の駆動方法を提供する。 【解決手段】 EA変調器A(7)とEA変調器B
(8)との2個のEA変調器を透明導波路6を介して直
列に繋げた構造を有する光変調器40とする。2つのE
A変調器A(7)とB(8)とに同時に電圧を印加する
と、光変調器40の端面Cから入射した光はEA変調器
A(7)で吸収された後、さらにEA変調器B(8)で
吸収される。このため、従来の光変調器と比較して2倍
の消光比を得ることができる。変調光波形の2重化を防
止するため、配線15bの長さを配線15aの長さより
も長くして、EA変調器B(8)に駆動電気信号がかか
るのを遅らせる構成とすることができる。光変調器を実
装するために、カップルド・コプレーナ基板17と金ボ
ール21等を介したフリップチップ実装を用いることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光変調器、光変調器
の実装基板および光変調器の駆動方法に関し、特に差動
で駆動する光変調器、光変調器の実装基板および光変調
器の駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図9は、従来の電界吸収型(Electro Ab
sorption : EA)変調器の構造を示す。EA変調器
は、pn接合からなる光導波路に電界を印加すると光を
吸収する電界吸収効果(electroabsorption effetct)
を利用したものであり、応答速度が高速であるため光通
信用の光変調器として用いられている。
【0003】図9において、符号1はInp基板、6は
Inp基板1上に設けられた透明導波路、25は透明導
波路6につながったEA変調器、30はEA変調器25
のp型電極パッド、31はEA変調器25のn型電極パ
ッド、5はEA変調器25の整合抵抗であるn型オーミ
ックコンタクト層である。
【0004】EA変調器25に変調信号電圧を印加する
ためにドライバアンプの出力には、正相とその逆の反相
との2つの信号がある。EA変調器25を変調する方法
には2種類あり、正相または反相のいずれか一方の信号
出力を使用して変調する方法を単相ドライブといい、正
相および反相の両方の信号出力を使用して変調する方法
を差動ドライブという。
【0005】図10は、図9のEA変調器25を単相ド
ライブする場合の等価回路を示す。図10で図9と同じ
符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略す
る。図10において、符号20はEA変調器25と並列
に接続された整合抵抗、26はEA変調器25を駆動す
るEA変調器ドライバ、27はEA変調器ドライバ26
から正相の信号を出力する正相信号端子、28はEA変
調器ドライバ26のグランド端子、29はEA変調器ド
ライバ26から反相(逆相)の信号を出力する反相信号
端子である。
【0006】図10では正相信号端子27から正相の信
号をEA変調器25に印加する例が示されているが、E
A変調器25の両端(L端およびM端)に正相または反
相の信号を印加することができるようになっている。E
A変調器25と並列に整合抵抗20(例えば50Ω)を
配置しており、B端側は接地されている。
【0007】図11は、図9のEA変調器25を差動ド
ライブする場合の等価回路を示す。図10で図9と同じ
符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略す
る。図11に示されるように、EA変調器25の両端
(L端およびM端)に正相および反相の信号を印加して
いる。EA変調器25と並列に整合抵抗20が2個(例
えば、2R=50Ω+50Ω)配置されており、その中
央(N端側)が接地されている。
【0008】図11に示されるような差動ドライブの場
合、EA変調器25に印加できる電圧は、図10に示さ
れる単相ドライブの場合の2倍の値が得られる。一般
に、EA変調器25に印加できる電圧が大きいほど高い
消光比を得ることができるため、差動ドライブの方が高
い消光比を得ることができる。ここで、消光比(extinc
tion ratio)とは光変調器において透過光強度を変化さ
せたとき、その最大値と最小値との比をいい、光変調器
の性能の目安となる比である。
【0009】単相ドライブの場合のEA変調器25の遮
断周波数fc(単相)は以下の(式1)で与えられる。
遮断周波数とは、光が導波路内を伝搬できなくなるとき
の周波数である。
【0010】
【数1】
【0011】ここで、CはEA変調器25の容量、Rは
整合抵抗である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】一方、差動ドライブの
場合、整合抵抗は2R(=50Ω+50Ω)であり、単
相ドライブの場合の整合抵抗R(=50Ω)の2倍であ
る。したがって、差動ドライブの場合のEA変調器25
の遮断周波数fc(差動)は以下の(式2)で与えられ
る。
【0013】
【数2】
【0014】つまり、差動ドライブの場合の遮断周波数
fc(差動)は、単相ドライブの場合の遮断周波数fc
(単相)の半分に低下してしまうという問題があった。
【0015】そこで、本発明の目的は、上記問題を解決
するためになされたものであり、差動ドライブの場合で
あっても遮断周波数が半分に低下してしまうことがない
光変調器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動方
法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】この発明の光変調器は、
絶縁性の半導体層上に設けられ、直列に配された2つの
電界吸収型変調器と、第1の電界吸収型変調器の第1導
電型の電極と、第2の電界吸収型変調器の第2導電型の
電極とが共通に接続された電極とを備えたことを特徴と
するものである。
【0017】ここで、この発明の光変調器において、第
1の電界吸収型変調器の第2導電型の電極と、第2の電
界吸収型変調器の第1導電型の電極とは電気的に分離さ
れて配されることができる。
【0018】ここで、この発明の光変調器において、第
1の電界吸収型変調器に並列に接続された第1の整合抵
抗と、第2の電界吸収型変調器に並列に接続された第2
の整合抵抗とをさらに備えることができる。
【0019】ここで、この発明の光変調器において、第
2の電界吸収型変調器と第2の電界吸収型変調器の第1
導電型の電極のボンディングパッドとの間の距離を、第
1の電界吸収型変調器と第1の電界吸収型変調器の第2
導電型の電極のボンディングパッドとの間の距離より長
くすることができる。
【0020】この発明のカップルド・コプレーナ基板
は、請求項1ないし4のいずれかに記載の光変調器を実
装したカップルド・コプレーナ基板であって、第1の電
界吸収型変調器の第2導電型の電極がフリップチップボ
ンドされた第1の給電ラインと、第2の電界吸収型変調
器の第1導電型の電極がフリップチップボンドされた第
2の給電ラインと、前記電極がフリップチップボンドさ
れたグランドラインとを備えたことを特徴とするもので
ある。
【0021】ここで、この発明のカップルド・コプレー
ナ基板において、第1の給電ライン、第2の給電ライン
およびグランドラインのフリップチップボンドは金ボー
ル結びによることができる。
【0022】この発明の駆動方法は、請求項1ないし4
のいずれかに記載の光変調器を駆動する駆動方法であっ
て、第1の電界吸収型変調器または第2の電界吸収型変
調器のいずれか一方に正相の信号を印加し、他方に逆相
の信号を印加することを特徴とするものである。
【0023】ここで、この発明の駆動方法において、第
1の電界吸収型変調器または第2の電界吸収型変調器の
いずれか一方に印加される信号を、他方に印加される信
号より電気的に遅らせるディレイ方法を用いることがで
きる。
【0024】ここで、この発明の駆動方法において、前
記ディレイ方法は、第1の電界吸収型変調器または第2
の電界吸収型変調器のいずれか一方に信号を印加する配
線の長さを、他方に信号を印加する配線の長さより長く
することができる。
【0025】ここで、この発明の駆動方法において、前
記ディレイ方法は、第1の電界吸収型変調器または第2
の電界吸収型変調器のいずれか一方に信号を印加する配
線の幅を、他方に信号を印加する配線の幅より広くする
ことができる。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、各実施の形態について図面
を参照して詳細に説明する。
【0027】実施の形態1.図1は、本発明の実施の形
態1における光変調器の上面図を示す。図1において、
符号40は本発明の光変調器、1はInp基板、6はI
np基板1上に設けられた透明導波路、7は透明導波路
6につながったEA変調器A、8は透明導波路6につな
がったEA変調器B、2はEA変調器A(7)のp型
(第2導電型)電極パッド、3はEA変調器B(8)の
n型(第1導電型)電極パッド、4はEA変調器A
(7)のn型(第1導電型)電極パッドとEA変調器B
(8)のp型(第2導電型)電極パッドとの共通化電極
パッド(電極)、5はEA変調器A(7)またはEA変
調器B(8)の整合抵抗であるn型オーミックコンタク
ト層である。
【0028】図1に示されるように、本発明の光変調器
40はEA変調器A(7)とEA変調器B(8)との2
個のEA変調器を透明導波路6を介して繋げた構造を有
している。2つのEA変調器A(7)とB(8)とに同
時に電圧を印加すると、光変調器40の端面Cから入射
した光はEA変調器A(7)で吸収された後、さらにE
A変調器B(8)で吸収されるため、従来の光変調器と
比較して2倍の消光比を得ることができる。EA変調器
A(7)のn型電極パッドとEA変調器B(8)のp型
電極パッドとは共通化電極パッド(電極)4で繋がって
いる。2つのEA変調器A(7)およびB(8)は絶縁
性の基板1上に形成されているため、EA変調器A
(7)のp型(第2導電型)電極パッド2とEA変調器
B(8)のn型(第2導電型)電極パッド3との間は、
電気的にアイソレーションがとれている。
【0029】図2ないし図4は、本発明の実施の形態1
における光変調器40の断面図を示す。図2は図1にお
けるa−a’線における断面図である。図2で図1と同
じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略す
る。図2において、符号9は基板1上に形成された絶縁
膜、5は基板1上に形成されたn型オーミックコンタク
ト層、13はn型オーミックコンタクト層5上に形成さ
れたn型クラッド層、12はn型クラッド層13上に形
成された多重量子井戸吸収層、11は多重量子井戸吸収
層12上に形成されたp型クラッド層、10はp型クラ
ッド層11上に形成されたp型オーミックコンタクト
層、7はEA変調器A、2はEA変調器A(7)のp型
電極パッド、4は共通化電極パッド(電極)である。
【0030】図3は図1におけるb−b’線における断
面図を示す。図3で図1または2と同じ符号を付した箇
所は同じ要素を示すため説明は省略する。図3におい
て、符号8はEA変調器B、3はEA変調器B(8)の
n型電極パッドである。
【0031】図4は図1におけるc−c’線における断
面図を示す。図4で図1ないし3と同じ符号を付した箇
所は同じ要素を示すため説明は省略する。図4におい
て、符号7はEA変調器A、8はEA変調器B、14a
は透明導波路のコア層、14bは透明導波路のクラッド
層である。
【0032】図5は、図1に示された本発明の実施の形
態1における光変調器40の等価回路を示し、図6は、
本発明の実施の形態1における光変調器40をドライバ
に接続した場合の等価回路を示す。図5および図6、で
図1と同じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明
は省略する。図6において、符号20aはEA変調器A
(7)と並列に接続された整合抵抗、20bはEA変調
器B(8)と並列に接続された整合抵抗、26はEA変
調器A(7)およびB(8)を駆動するEA変調器ドラ
イバ、27はEA変調器ドライバ26から正相の信号を
出力する正相信号端子、28はEA変調器ドライバ26
のグランド端子、29はEA変調器ドライバ26から反
相(逆相)の信号を出力する反相信号端子である。
【0033】図6に示されるように、2つのEA変調器
A(7)とB(8)とにそれぞれ並列に整合抵抗R(2
0a、50Ω)または整合抵抗R(20b、50Ω)を
接続している。EA変調器A(7)には正相の信号を印
加し、EA変調器B(8)には反相の信号を印加する。
EA変調器A(7)の容量とEA変調器B(8)の容量
とは同じ(=C)であるとすると、本光変調器40の遮
断周波数fc(本光変調器)は、以下の式(3)で与え
られる。
【0034】
【数3】
【0035】式(3)を上述の式(2)と比較すると、
従来の差動ドライブの場合の遮断周波数fc(差動)よ
りも高い遮断周波数fc(本光変調器)を得ることがで
きる。
【0036】EA変調器の消光比ExはEA変調器の長
さLに比例する。EA変調器の容量CもEA変調器の長
さLに比例する。本発明の光変調器では、上述のように
従来の単相ドライブの場合よりも2倍の消光比を取るこ
とができる。このため、各EA変調器A(7)またはB
(8)の長さLを半分にした場合であっても、従来の単
相ドライブの場合と同じ消光比を取ることができる。E
A変調器A(7)等の長さLを半分にすると、EA変調
器A(7)等の容量Cは半分(=C/2)になるため、
式(3)のCをC/2に置き換えると、以下の式(4)
が得られる。
【0037】
【数4】
【0038】つまり、本光変調器40により、同じ消光
比を取ることができる条件で単相ドライブよりも約2
8.8%高い遮断周波数fc(本光変調器)を得ること
ができる。
【0039】以上より、実施の形態1によれば、EA変
調器A(7)とEA変調器B(8)との2個のEA変調
器を透明導波路6を介して直列に繋げた構造を有する光
変調器40とすることができる。2つのEA変調器A
(7)とB(8)とに同時に電圧を印加すると、光変調
器40の端面Cから入射した光はEA変調器A(7)で
吸収された後、さらにEA変調器B(8)で吸収される
ため、従来の光変調器と比較して2倍の消光比を得るこ
とができる。このため、差動ドライブの場合であっても
遮断周波数が半分に低下してしまうことがない光変調
器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動方法を得
ることができる。
【0040】実施の形態2.図7は、本発明の実施の形
態2における光変調器の上面図を示す。図7で図1と同
じ符号を付した箇所は同じ要素を示すため説明は省略す
る。図7において、符号42は本発明の別の光変調器、
6aは光変調器42のc側とEA変調器A(7)との間
を繋ぐ導波路、6bはEA変調器A(7)とEA変調器
B(8)との間を繋ぐ導波路、6cはEA変調器B
(8)と光変調器42のc’側との間を繋ぐ導波路、1
5aはEA変調器A(7)とEA変調器A(7)のp型
電極パッド2(ボンディングパッド)との間に設けられ
た配線、15bはEA変調器B(8)とEA変調器B
(8)のn型電極パッド3(ボンディングパッド)との
間に設けられた配線である。
【0041】図7に示されるように、c側から入射した
光は、EA変調器A(7)で変調された後、繋ぎの透明
導波路6bを通ってEA変調器B(8)へ入る。繋ぎの
導波路6bの長さをLwとすると、EA変調器A(7)
を出た光がEA変調器B(8)へ入るまでに要する時間
Tabは、以下の式(5)で与えられる。
【0042】
【数5】
【0043】ここで、nは繋ぎの導波路6bの屈折率、
cは光速度である。例えば、繋ぎの導波路6bの長さL
w=100μm、屈折率n=3.16、光速度c=3×
10 m/sとすると、時間Tabは約10−12s=
1psとなる。つまり、EA変調器A(7)とB(8)
とで約1psの時差が生ずることになる。この結果、例
えば40Gbps、すなわち1パルスが25ps等の高
速で変調する場合、変調光波形が2重化してしまうこと
になる。そこで、このような時差が生じないようにする
ため、図7に示されるように、EA変調器B(8)とE
A変調器B(8)のn型電極パッド3(ボンディングパ
ッド)との間に設けられた配線15bの長さを、EA変
調器A(7)とEA変調器A(7)のp型電極パッド2
(ボンディングパッド)との間に設けられた配線15a
の長さよりも長くして、EA変調器B(8)に駆動電気
信号がかかるのを遅らせる構成とした。変調光波形の2
重化を防止する別の構成として、EA変調器A(7)を
駆動する給電ラインの長さとEA変調器B(8)を駆動
する給電ラインの長さとを異なるようにすることもでき
る。あるいは他の構成として、駆動回路で電気的にディ
レイをかけたりしてEA変調器B(8)の方が1ps分
遅く変調がかかるようにすることもできる。
【0044】以上より、実施の形態2によれば、変調光
波形の2重化を防止するため、EA変調器B(8)とE
A変調器B(8)のn型電極パッド3(ボンディングパ
ッド)との間に設けられた配線15bの長さを、EA変
調器A(7)とEA変調器A(7)のp型電極パッド2
(ボンディングパッド)との間に設けられた配線15a
の長さよりも長くすることにより、EA変調器B(8)
に駆動電気信号がかかるのを遅らせる構成とすることが
できる。給電ラインの長さを変えたり、駆動回路で電気
的にディレイをかけることによっても変調光波形の2重
化を防止することができる。
【0045】実施の形態3.本実施の形態3は、上述の
実施の形態で示された光変調器を実装する基板等につい
て説明する。本発明の光変調器40等は、図1または図
7に示されたように3個の電極を有しているため、従来
と異なる実装方法が必要となる。
【0046】図8は、本発明の実施の形態3における、
光変調器の実装基板および実装方法を示す。図8で図
1、図6及び図7と同じ符号を付した箇所は同じ要素を
示すため説明は省略する。図8において、符号17は光
変調器40または42を実装する誘電体基板(カップル
ド・コプレーナ基板)、16は誘電体基板17上に形成
されたグランドライン、18は誘電体基板17上に形成
された給電ラインA、19は誘電体基板17上に形成さ
れた給電ラインB、21、22、23aおよび23bは
金ボール、24はグランドである。
【0047】図8に示されるように、給電ライン(スト
リップ線路)A(18)、B(19)および2つの整合
抵抗20aと20bとを有するカップルド・コプレーナ
基板17を作製する。2つの整合抵抗20aと20bと
は片側をグランド24に接地されている。基板17に光
変調器40または42をフリップチップする。各電極は
以下のように結ぶことができる。EA変調器A(7)の
p型電極パッド2とストリップ線路A(18)とを金ボ
ール21で結ぶ。EA変調器B(8)のn型電極パッド
3とストリップ線路B(19)とを金ボール22で結
ぶ。共通化電極パッド4に接続されたEA変調器A
(7)のn型電極パッドとグランド24とを金ボール2
3aで結び、共通化電極パッド4に接続されたEA変調
器B(8)のp型電極パッドとグランド24とを金ボー
ル23bで結ぶ。上述のようにフリップチップボンドさ
れた基板において、ストリップ線路A(18)には正相
の駆動電圧を印加し、ストリップ線路B(19)には反
相(逆相)の駆動電圧を印加して使用する。本実施の形
態3ではカップルド・コプレーナ基板17と金ボール2
1等を介したフリップチップ実装を用いたため、10G
bps以上の高周波に対しても対応することができる。
【0048】以上より、実施の形態3によれば、本発明
の実施の形態における光変調器を実装するために、カッ
プルド・コプレーナ基板17と金ボール21等を介した
フリップチップ実装を用いることができる。このため、
10Gbps以上の高周波に対しても対応することがで
きる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光変調
器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動方法によ
れば、光変調器40等においてEA変調器A(7)とE
A変調器B(8)との2個のEA変調器を透明導波路6
を介して直列に繋げることにより、差動ドライブの場合
であっても遮断周波数が半分に低下してしまうことがな
い光変調器、光変調器の実装基板および光変調器の駆動
方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1における光変調器の上
面図である。
【図2】 図1におけるa−a’線における断面図であ
る。
【図3】 図1におけるb−b’線における断面図であ
る。
【図4】 図1におけるc−c’線における断面図であ
る。
【図5】 図1に示された本発明の実施の形態1におけ
る光変調器40の等価回路を示す図である。
【図6】 本発明の実施の形態1における光変調器40
をドライバに接続した場合の等価回路を示す図である。
【図7】 本発明の実施の形態2における光変調器の上
面図である。
【図8】 本発明の実施の形態3における、光変調器の
実装基板および実装方法を示す図である。
【図9】 従来の電界吸収型(Electro Absorption :
EA)変調器の構造を示す図である。
【図10】 図9のEA変調器25を単相ドライブする
場合の等価回路を示す図である。
【図11】 図9のEA変調器25を差動ドライブする
場合の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
1 Inp基板、 2 EA変調器A(7)のp型電
極パッド、 3 EA変調器B(8)のn型電極パッ
ド、 4 共通化電極パッド、 5 n型オーミッ
クコンタクト層、 6,6a,6b,6c 透明導波
路、 7 EA変調器A、 8 EA変調器B、
9 絶縁膜、 10 p型オーミックコンタクト
層、 11 p型クラッド層、 12 多重量子井
戸吸収層、13 n型クラッド層、 14a 透明導
波路のコア層、 14b 透明導波路のクラッド層、
15a,15b 配線、 16 グランドライ
ン、 17 誘電体基板、 18 給電ラインA、
19 給電ラインB、20,20a,20b 整合
抵抗、 21,22,23a,23b 金ボール、
26 EA変調器ドライバ、 27 正相信号端
子、 28 グランド端子、 29 反相信号端
子、 25 従来のEA変調器、 30EA変調器
25のp型電極パッド、 31 EA変調器25のn
型電極パッド、 40,42 光変調器。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性の半導体層上に設けられ、直列に
    配された2つの電界吸収型変調器と、 第1の電界吸収型変調器の第1導電型の電極と、第2の
    電界吸収型変調器の第2導電型の電極とが共通に接続さ
    れた電極とを備えたことを特徴とする光変調器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光変調器において、 第1の電界吸収型変調器の第2導電型の電極と、第2の
    電界吸収型変調器の第1導電型の電極とは電気的に分離
    されて配されたことを特徴とする光変調器。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の光変調器におい
    て、 第1の電界吸収型変調器に並列に接続された第1の整合
    抵抗と、 第2の電界吸収型変調器に並列に接続された第2の整合
    抵抗とをさらに備えたことを特徴とする光変調器。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかの光変調器
    において、 第2の電界吸収型変調器と第2の電界吸収型変調器の第
    1導電型の電極のボンディングパッドとの間の距離を、
    第1の電界吸収型変調器と第1の電界吸収型変調器の第
    2導電型の電極のボンディングパッドとの間の距離より
    長くしたことを特徴とする光変調器。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の光
    変調器を実装したカップルド・コプレーナ基板であっ
    て、 第1の電界吸収型変調器の第2導電型の電極がフリップ
    チップボンドされた第1の給電ラインと、 第2の電界吸収型変調器の第1導電型の電極がフリップ
    チップボンドされた第2の給電ラインと、 前記電極がフリップチップボンドされたグランドライン
    とを備えたことを特徴とするカップルド・コプレーナ基
    板。
  6. 【請求項6】 請求項5記載のカップルド・コプレーナ
    基板において、 第1の給電ライン、第2の給電ラインおよびグランドラ
    インのフリップチップボンドは金ボール結びによること
    を特徴とするカップルド・コプレーナ基板。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし4のいずれかに記載の光
    変調器を駆動する駆動方法であって、 第1の電界吸収型変調器または第2の電界吸収型変調器
    のいずれか一方に正相の信号を印加し、他方に逆相の信
    号を印加することを特徴とする駆動方法。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の駆動方法において、 第1の電界吸収型変調器または第2の電界吸収型変調器
    のいずれか一方に印加される信号を、他方に印加される
    信号より電気的に遅らせるディレイ方法を用いたことを
    特徴とする駆動方法。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の駆動方法において、 前記ディレイ方法は、第1の電界吸収型変調器または第
    2の電界吸収型変調器のいずれか一方に信号を印加する
    配線の長さを、他方に信号を印加する配線の長さより長
    くすることを特徴とする駆動方法。
  10. 【請求項10】 請求項8記載の駆動方法において、 前記ディレイ方法は、第1の電界吸収型変調器または第
    2の電界吸収型変調器のいずれか一方に信号を印加する
    配線の幅を、他方に信号を印加する配線の幅より広くす
    ることを特徴とする駆動方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009222965A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Opnext Japan Inc 電界吸収型変調器
JP2017003729A (ja) * 2015-06-09 2017-01-05 日本オクラロ株式会社 光信号生成装置
JP2017009626A (ja) * 2015-06-16 2017-01-12 日本オクラロ株式会社 光信号生成装置
JP2019008163A (ja) * 2017-06-26 2019-01-17 日本電気株式会社 電界吸収型光変調器
US10771161B2 (en) 2017-07-19 2020-09-08 Lumentum Japan, Inc. Optical transmission module

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7515775B1 (en) * 2003-08-15 2009-04-07 Luxtera, Inc. Distributed amplifier optical modulator
US7039258B2 (en) * 2003-08-15 2006-05-02 Luxtera, Inc. Distributed amplifier optical modulators
JP4421951B2 (ja) * 2004-06-11 2010-02-24 日本オプネクスト株式会社 光送信モジュール
US9128309B1 (en) * 2010-09-29 2015-09-08 Lockheed Martin Corporation Plural EAM device with optimized waveguide profile
JP6299337B2 (ja) * 2014-03-28 2018-03-28 富士通株式会社 位相変調装置及びその制御方法
JP6499804B2 (ja) * 2016-03-18 2019-04-10 日本電信電話株式会社 光変調器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05289125A (ja) * 1992-04-07 1993-11-05 Hitachi Ltd 光送信装置、光伝送装置および光変調器
JPH08139700A (ja) * 1994-09-17 1996-05-31 Toshiba Corp 受光装置及び光伝送装置並びに光分離方法
JPH11145561A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Mitsubishi Electric Corp 光半導体モジュール
JP2000284241A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
JP2001091913A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Mitsubishi Electric Corp 変調器と変調器付き半導体レーザ装置並びにその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000221457A (ja) * 1998-11-27 2000-08-11 Oki Electric Ind Co Ltd 光処理装置
JP2002055318A (ja) * 2000-08-08 2002-02-20 Mitsubishi Electric Corp 光電変換半導体装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05289125A (ja) * 1992-04-07 1993-11-05 Hitachi Ltd 光送信装置、光伝送装置および光変調器
JPH08139700A (ja) * 1994-09-17 1996-05-31 Toshiba Corp 受光装置及び光伝送装置並びに光分離方法
JPH11145561A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Mitsubishi Electric Corp 光半導体モジュール
JP2000284241A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置
JP2001091913A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Mitsubishi Electric Corp 変調器と変調器付き半導体レーザ装置並びにその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009222965A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Opnext Japan Inc 電界吸収型変調器
JP2017003729A (ja) * 2015-06-09 2017-01-05 日本オクラロ株式会社 光信号生成装置
JP2017009626A (ja) * 2015-06-16 2017-01-12 日本オクラロ株式会社 光信号生成装置
JP2019008163A (ja) * 2017-06-26 2019-01-17 日本電気株式会社 電界吸収型光変調器
US10771161B2 (en) 2017-07-19 2020-09-08 Lumentum Japan, Inc. Optical transmission module

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