JP2010181661A - 光変調器 - Google Patents
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Abstract
小型で、機械的な信頼性について改善された光変調器を提供する。
【解決手段】
二つの相互作用光導波路を有する光変調器と、光変調器の合波光導波路の合波点から放射される二つの放射光のうちの一方を検出するモニタPDと、内部に光変調器とモニタPDとが配置された筐体と、筐体の側面に配置されたモニタ電流用端子とを含む光変調器モジュールにおいて、モニタPDは、出力光導波路近傍における基板の側方で且つモニタ電流用端子と逆側に配置されるとともに、筐体の内壁面を反射した放射光を受光するように配置され、モニタPDとモニタ電流用端子とが別体基板を経由して電気的に接続され、当該別体基板は、出力光導波路側の基板の上方に設けられた第2の別体基板と、第2の別体基板を間に挟んでモニタPD側に設けられた第1の別体基板と、第2の別体基板を間に挟んでモニタ電流用端子側に設けられた第3の別体基板とのうち、少なくとも1つでなる。
【選択図】図2
Description
図10に特許文献1に開示されたz−カットLN基板を用いたLN光変調器の斜視図を示す。z−カットLN基板1上に光導波路3が形成されている。この光導波路3は、金属Tiを1050℃で約10時間熱拡散して形成した光導波路であり、後で述べるようにマッハツェンダ干渉系(あるいは、マッハツェンダ光導波路)を構成している。したがって、光導波路3の電気信号と光が相互作用する部(相互作用部と言う)には2本の相互作用光導波路3a、3b、つまりマッハツェンダ光導波路の2本のアームが形成されている。
図1に本発明の光変調器に関する実施形態の一つについてその上面図を示す。またその部分的な拡大図を図2に示す。ここで、13、14、15は別体基板であり、z−カットLN基板1、SiO2バッファ層2、もしくはSi導電層2´のいずれかの上に接着剤により固定されている。そして第1別体基板13には13a、13bの電極が、第2別体基板14には14a、14bの電極が、第3別体基板15には15a、15bの電極が形成されている。
図5に本発明における第2の実施形態の部分拡大図を示す。また、図5のC−C´から見た簡略的な断面構造を図6に示す。本発明では、図2に示した本発明の第1の実施形態における第2別体基板14を省略している。その結果、ワイヤ20a、20bは第1の実施形態のワイヤ17a、17b、18a、18bよりも長いが、接着剤21によりz−カットLN基板1の上方に固定されている。そのため、振動や衝撃が加わった際に振れて影響を受けるワイヤの長さを図12から図14に示した従来技術よりも著しく短く、つまり図4に示した臨界の長さLcよりも短くできるので、振動や衝撃が加わった際に高い信頼性を確保することが可能となる。
図7に本発明における第3の実施形態の部分拡大図を示す。また、図7のD−D´から見た簡略的な断面構造を図8に示す。本実施形態では図2に示した第1の実施形態における第2別体基板14の長さを短くして、別体基板22としている。その結果、別体基板22の電極22a、22bの長さは図2に示した第1の実施形態における電極14a、14bの長さよりも短くなる。そのため、ワイヤ23a、23b、24a、24bの長さは図2に示した第1の実施形態のワイヤ17a、17b、18a、18bの長さ(L17やL18)よりもやや長くなるものの、ワイヤ23a、23b、24a、24bにおいて固定されていない部分の長さを図4に示した臨界の長さLcよりも短くできるので、振動や衝撃が加わった際に高い信頼性を確保することが可能となる。
図9に本発明における第4実施形態の部分拡大図を示す。本実施形態では別体基板としては25として示した1枚の別体基板のみを用いている。別体基板25の長さはz−カットLN基板1の幅よりも充分長く(換言すると、z−カットLN基板1と直交する方向に筐体5の内壁間距離に近い長さで形成されており)、電極25a、25bの長さも長くできる。その結果ワイヤとしては、16a、16b、19a、19bのみを使用するので、振動や衝撃に対して大変高い信頼性を確保できる。なお、別体基板25は筺体5に固定するが、その際にz−カットLN基板1の上方にも接着剤で固定しても良いことは言うまでもない。
以上において、x−カット、y−カット、あるいはそれらを混合したカットなど焦電効果がないその他のカットのLN基板でも良いし、Al2O3基板、ALN、あるいは石英基板のようなその他の絶縁体基板でも良い。また、バッファ層としてAl2O3のSiO2以外の各種材料も適用可能である。
2:SiO2バッファ層
2´:Si導電層
3:マッハツェンダ光導波路(光導波路)
3a、3b:相互作用光導波路
4:進行波電極(電極)
4a:中心導体
4b、4c:接地導体
5:筺体
6、6´:高周波(マイクロ波、あるいはRF)電気信号給電線
6a、6b:モニタ電流用端子
7a:入射光ファイバのジャケット
7b:出射光ファイバのジャケット
8a:入射光ファイバ
8b:出射光ファイバ
9a:入射側ガラスビーズ
9b:出射側ガラスビーズ
10:放射光
11:モニタPD
12a、12b、16a、16b、17a、17b、18a、18b、19a、19b、20a、20b、23a、23b、24a、24b:ワイヤ(導電体)
13、14、15、22、25:別体基板
13a、13b、14a、14b、15a、15b、22a、22b、25a、25b:電極
21:接着剤
Claims (5)
- 電気光学効果を有する基板と、前記基板の一面側に形成され、光を導波するための光導波路及び前記光導波路に導波される光を変調するための電圧を印加する中心電極及び接地電極とを有し、前記光導波路は、前記光導波路に光を入射するための入力光導波路と、前記入力光導波路に入射した光を二つに分岐して導波する二つの分岐光導波路と、前記中心電極と前記接地電極との間に前記電圧を印加することにより前記光の位相を変調するための二つの相互作用光導波路と、前記二つの相互作用光導波路を伝搬した前記光を合波する合波光導波路と、前記光を合波する合波光導波路の合波点を介して前記合波光導波路に接続されている出力光導波路とから構成されていて、位相変調された光が前記合波光導波路において合波されて生成される高次モード光が前記出力光導波路をほとんど伝搬せずに前記合波点から前記基板の内部に二つの放射光として放射される光変調器と、
前記光変調器の前記基板の内部に前記合波点から放射される前記二つの放射光のうちの一方を検出するモニタフォトディテクタと、
その内部に、前記光変調器と前記モニタフォトディテクタとが配置された筐体と、
前記モニタフォトディテクタからの信号を出力する、前記筐体の側面に配置されたモニタ電流用端子と、を含む光変調器モジュールにおいて、
前記モニタフォトディテクタは、前記出力光導波路近傍における前記基板の側方で且つ前記モニタ電流用端子と逆側に配置されるとともに、前記筐体の内壁面を反射した前記放射光を受光するように配置されており、
前記モニタフォトディテクタと前記モニタ電流用端子とが、別体基板を経由して電気的に接続されており、
前記別体基板は、前記出力光導波路側の前記基板の上方に設けられた第2の別体基板と、当該第2の別体基板を間に挟む位置で前記モニタフォトディテクタ側に設けられた第1の別体基板と、当該第2の別体基板を間に挟む位置で前記モニタ電流用端子側に設けられた第3の別体基板とのうち、少なくとも1つでなることを特徴とする光変調器モジュール。 - 前記別体基板は、前記第2の別体基板のみでなることを特徴とする請求項1に記載の光変調器モジュール。
- 電気光学効果を有する基板と、前記基板の一面側に形成され、光を導波するための光導波路及び前記光導波路に導波される光を変調するための電圧を印加する中心電極及び接地電極とを有し、前記光導波路は、前記光導波路に光を入射するための入力光導波路と、前記入力光導波路に入射した光を二つに分岐して導波する二つの分岐光導波路と、前記中心電極と前記接地電極との間に前記電圧を印加することにより前記光の位相を変調するための二つの相互作用光導波路と、前記二つの相互作用光導波路を伝搬した前記光を合波する合波光導波路と、前記光を合波する合波光導波路の合波点を介して前記合波光導波路に接続されている出力光導波路とから構成されていて、位相変調された光が前記合波光導波路において合波されて生成される高次モード光が前記出力光導波路をほとんど伝搬せずに前記合波点から前記基板の内部に二つの放射光として放射される光変調器と、
前記光変調器の前記基板の内部に前記合波点から放射される前記二つの放射光のうちの一方を検出するモニタフォトディテクタと、
その内部に、前記光変調器と前記モニタフォトディテクタとが配置された筐体と、
前記モニタフォトディテクタからの信号を出力する、前記筐体の側面に配置されたモニタ電流用端子と、を含む光変調器モジュールにおいて、
前記モニタフォトディテクタは、前記出力光導波路近傍における前記基板の側方で且つ前記モニタ電流用端子と逆側に配置されるとともに、前記筐体の内壁面を反射した前記放射光を受光するように配置されており、
前記出力光導波路側の前記基板の上方に第2の別体基板が配置され、当該第2の別体基板を間に挟む位置で前記モニタフォトディテクタ側に第1の別体基板が配置され、当該第2の別体基板を間に挟む位置で前記モニタ電流用端子側に第3の別体基板が配置されており、
前記モニタフォトディテクタと前記第1の別体基板、前記第1の別体基板と前記第2の別体基板、前記第2の別体基板と前記第3の別体基板、および前記第3の別体基板と前記モニタ電流用端子がそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする光変調器モジュール。 - 電気光学効果を有する基板と、前記基板の一面側に形成され、光を導波するための光導波路及び前記光導波路に導波される光を変調するための電圧を印加する中心電極及び接地電極とを有し、前記光導波路は、前記光導波路に光を入射するための入力光導波路と、前記入力光導波路に入射した光を二つに分岐して導波する二つの分岐光導波路と、前記中心電極と前記接地電極との間に前記電圧を印加することにより前記光の位相を変調するための二つの相互作用光導波路と、前記二つの相互作用光導波路を伝搬した前記光を合波する合波光導波路と、前記光を合波する合波光導波路の合波点を介して前記合波光導波路に接続されている出力光導波路とから構成されていて、位相変調された光が前記合波光導波路において合波されて生成される高次モード光が前記出力光導波路をほとんど伝搬せずに前記合波点から前記基板の内部に二つの放射光として放射される光変調器と、
前記光変調器の前記基板の内部に前記合波点から放射される前記二つの放射光のうちの一方を検出するモニタフォトディテクタと、
その内部に、前記光変調器と前記モニタフォトディテクタとが配置された筐体と、
前記モニタフォトディテクタからの信号を出力する、前記筐体の側面に配置されたモニタ電流用端子と、を含む光変調器モジュールにおいて、
前記モニタフォトディテクタは、前記出力光導波路近傍における前記基板の側方で且つ前記モニタ電流用端子と逆側に配置されるとともに、前記筐体の内壁面を反射した前記放射光を受光するように配置されており、
前記基板の前記出力光導波路の側方で前記モニタフォトディテクタ側に第1の別体基板が配置され、前記基板を間に挟んで前記第1の別体基板と逆側に第2の別体基板が配置されており、
前記モニタフォトディテクタと前記第1の別体基板、前記第1の別体基板と前記第2の別体基板、および前記第2の別体基板と前記モニタ電流用端子がそれぞれ導電体により電気的に接続され、当該導電体が前記基板上で前記基板と接着固定されていることを特徴とする光変調器モジュール。 - 電気光学効果を有する基板と、前記基板の一面側に形成され、光を導波するための光導波路及び前記光導波路に導波される光を変調するための電圧を印加する中心電極及び接地電極とを有し、前記光導波路は、前記光導波路に光を入射するための入力光導波路と、前記入力光導波路に入射した光を二つに分岐して導波する二つの分岐光導波路と、前記中心電極と前記接地電極との間に前記電圧を印加することにより前記光の位相を変調するための二つの相互作用光導波路と、前記二つの相互作用光導波路を伝搬した前記光を合波する合波光導波路と、前記光を合波する合波光導波路の合波点を介して前記合波光導波路に接続されている出力光導波路とから構成されていて、位相変調された光が前記合波光導波路において合波されて生成される高次モード光が前記出力光導波路をほとんど伝搬せずに前記合波点から前記基板の内部に二つの放射光として放射される光変調器と、
前記光変調器の前記基板の内部に前記合波点から放射される前記二つの放射光のうちの一方を検出するモニタフォトディテクタと、
その内部に、前記光変調器と前記モニタフォトディテクタとが配置された筐体と、
前記モニタフォトディテクタからの信号を出力する、前記筐体の側面に配置されたモニタ電流用端子と、を含む光変調器モジュールにおいて、
前記モニタフォトディテクタは、前記出力光導波路近傍における前記基板の側方で且つ前記モニタ電流用端子と逆側に配置されるとともに、前記筐体の内壁面を反射した前記放射光を受光するように配置されており、
前記出力光導波路側の前記基板の上方で、前記基板の長手方向を横断し、前記基板の幅よりも長い寸法の別体基板が配置されており、
前記モニタフォトディテクタと前記別体基板、および前記別体基板と前記モニタ電流用端子がそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする光変調器モジュール。
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