JP2010237483A - 光変調器モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】小型化と省電力化を同時に実現する。
【解決手段】基板１と、光導波路２及び光変調のために電圧を印加する中心電極４及び接地電極５ａ，５ｂとを備え、光導波路２が、入力光導波路２ａと、分岐光導波路２ｂと、相互作用光導波路２ｃ₁ ，２ｃ₂ と、合波光導波路２ｄと、合波点２ｇと、出力光導波路２ｅとからなり、位相変調された光が合波された高次モード光が出力光導波路２ｅをほとんど伝搬せずに合波点２ｇから放射光６ａ，６ｂとして放射される光変調器１００と、キャピラリ１４と、放射光６ａ，６ｂを受光するフォトディテクタ９と、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９を収容する筐体１２とを備える光変調器モジュール１０１において、筐体１２はその内壁面１３が放射光６ａ，６ｂを反射するように形成され、フォトディテクタ９を内壁面１３で反射した放射光６ａ，６ｂを受光する位置に配置した。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内に光変調器、キャピラリ及びフォトディテクタが収容された光変調器モジュールに関する。

従来、光変調器において、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ₃ ）のように電界を印可することによって屈折率が変化する、いわゆる電気光学効果を有する基板（以下、単に基板と略称する）に光導波路と進行波電極を形成した進行波電極型リチウムナイオベート光変調器（以下、単に光変調器と略称する）は、そのチャーピング特性から２．５Ｇｂｉｔ／ｓ、１０Ｇｂｉｔ／ｓの大容量光伝送システムに適用されている。

図９は、下記特許文献１に開示されている光変調器１００の構成を示す斜視図である。

図９における符号１は基板、符号２はＴｉを蒸着後に熱拡散させて形成したマッハツェンダ型の光導波路であり、このうち、符号２ａは入力光導波路、符号２ｂはＹ分岐型の分岐光導波路、符号２ｃ₁ ，２ｃ₂ は相互作用光導波路、符号２ｄはＹ分岐型の合波光導波路、符号２ｅは出力光導波路、符号２ｆは出力光導波路の出力端部である。

図９における符号３は電気信号源、符号４は進行波電極の中心電極、符号５ａ，５ｂは共に接地電極、符号６ａ，６ｂは後述するように信号光がＯＦＦのときに発生する放射光、符号７は信号光用光ファイバ、符号８は放射光受光用光ファイバ、符号９はフォトダイオードなどからなるフォトディテクタ、符号１０は後述する放射光検出信号に基づいて光変調器１００の動作点を調整するバイアス電源１１を制御するバイアスコントローラを含む放射光検出手段である。

図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９のように構成された光変調器１００の動作原理を説明するための図である。なお、図１０（ａ），（ｂ）は光導波路２の動作説明図であり、（ｃ）は光変調器１００の側面図である。

図９，１０に示すように、入力光導波路２ａに入射した光は、分岐光導波路２ｂにおいて二つに分割される。ここで、電気信号源３からの電気信号が進行波電極の中心電極４と接地電極５ａ，５ｂとの間に印加されない場合には、図１０（ａ）に示すように、光は相互作用光導波路２ｃ₁ ，２ｃ₂ を同位相で伝搬する。そして、光は合波光導波路２ｄ，２ｄによって合波されて基本モードとして出力光導波路２ｅを伝搬した後、信号光用光ファイバ７に出射する。これをＯＮ状態と呼ぶ。なお、合波光導波路２ｄ，２ｄの出力光導波路２ｅと接合している箇所を合波点２ｇと呼称する。

また、電気信号源３からの電気信号が進行波電極の中心電極４と接地電極５ａ，５ｂとの間に印加された場合には、図１０（ｂ）に示すように、光は相互作用光導波路２ｃ₁ ，２ｃ₂ を逆位相で合波する。そして、光は合波光導波路２ｄ，２ｄによって合波されて一次の高次モード光が形成される。

通常、出力光導波路２ｅは、この一次の高次モード光がカットオフとなるように設計されている。したがって、一次の高次モード光は出力光導波路２ｅを伝搬することができないため、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、放射光として、基板１の水平方向及び深さ方向にそれぞれ１度以下の小さな傾斜角度（厳密には、水平方向に０．７度、深さ方向に０．９度）をもって基板１の内部に放射され、基板１の内部を広がりながら伝搬する。これをＯＦＦ状態と呼ぶ。

なお、図１１は、信号光用光ファイバ７側から見たＯＦＦ状態の基板１の端面における放射光出射パターンを示す図である。図１１に示すように、基板１の長さにもよるが通常は出力光導波路２ｅと放射光６ａ又は放射光６ｂの光軸の間隔は約５０μｍと極めて小さいものである。

さらに、図１２は光変調器１００のＤＣバイアス電圧−光出力特性を示すグラフである。図１２に示すように、図中、実線の曲線はある状態における光変調器１００の電圧−光出力特性であり、ＶｂはそのときのＤＣバイアス電圧である。

図１２に示すように、通常、光変調器１００のバイアス点（動作点）は光出力特性の山と谷の中間に設定されている。しかし、環境温度の変化などによって図中に破線で示すように電圧−光出力特性が変化した場合には、動作点をＶｂ’のように設定変更する必要がある。

下記特許文献１では、放射光６ａ，６ｂを放射光受光用光ファイバ８で受光・伝搬した後、フォトダイオードなどからなるフォトディテクタ９に入射させることによって光出力パワー情報を電流に変換している。

そして、バイアスコントローラを含む放射光検出手段１０は、この電流の大きさに基づいて電圧−光出力特性の変化を検知し、バイアス電源１１によるＤＣバイアス電圧の最適な動作点を見出している。

ところで、上述した光変調器１００では、信号光と放射光６ａ，６ｂの間隔が約５０μｍと極めて小さいため、実際には、信号光を結合させる信号光用光ファイバ７と放射光６ａ，６ｂを結合させる放射光受光用光ファイバ８を図９のように実装することは極めて困難である。

そこで、ここから説明する光変調器モジュール９０１では、放射光受光用光ファイバ８を省略し、放射光６ａをフォトディテクタ９の受光面９ａにて直接受光する構成となっている。

図１３は、上述した光変調器１００が筐体１２内に収容された光変調器モジュール９０１を示す平断面図である。図１４は、図１３におけるＡ−Ａ断面図である。

図１３に示すように、光変調器モジュール９０１は、光変調器１００を通信用トランスポンダなどに適用するために、筐体１２内に光変調器１００やフォトディテクタ９などが収容されたものである。筐体１２内において、光変調器１００の基板１からの放射光６ａを受光するフォトディテクタ９は、光導波路２（出力光導波路２ｅ）の出力端部２ｆが形成された基板端１ａと対向して配置されている。また、基板１の出力光導波路２ｅ側の端部近傍にはキャピラリ１４が設けられている。キャピラリ１４の内部には信号光用光ファイバ７が挿通されている。キャピラリ１４は、この信号光用光ファイバ７を出力光導波路２ｅの出力端部２ｆに対向させた状態で固定している。

なお、キャピラリ１４は基板１よりも屈折率の低い誘電体からなり、一般的にガラス材が用いられることが多いが、セラミックなどの他の材料が用いられてもよい。

図１４に示すように、キャピラリ１４は、一方の端面１５ａが紫外線硬化接着剤によって端面接着補強材１６及び基板１の出力光導波路２ｅ側の端部に固定されている。また、キャピラリ１４に挿通されている信号光用光ファイバ７は、筐体１２の内壁面１３に設けられているパイプ１７を通じて筐体１２外に延出している。なお、図中の符号１８は筐体１２内にて基板１が固定載置される台座である。

図１３に示すように、光変調器モジュール９０１において、光変調器１００の基板１の内部に放射された放射光６ａ（６ｂは図示しない）は、基板１の出力光導波路２ｅ側の端部（基板端）１ａから出射し、キャピラリ１４の一方の端面１５ａに入射する。このとき、放射光６ａは、基板１とキャピラリ１４の屈折率の差によって基板１の水平方向であって、且つ信号光用光ファイバ７から離れる（遠ざかる）方向に僅かに屈折する。

キャピラリ１４に入射した放射光６ａは、キャピラリ１４の内部を伝搬し、キャピラリ１４の他方の端面１５ｂから筐体１２の内壁面１３に向けて出射する。このとき、放射光６ａは、キャピラリ１４と空気の屈折率の差によって基板１の水平方向であって、且つ信号光用光ファイバ７から離れる（遠ざかる）方向に僅かに屈折する。

筐体１２の内壁面１３に向けて出射した放射光６ａは、筐体１２の内壁面１３付近に配置されているフォトディテクタ９の受光面９ａに入射する。

特開平３−１４５６２３号公報

近年では、通信用トランスポンダの小型化、省電力化が進み、これに搭載される光変調器にも小型化、省電力化が要求されている。

しかし、通信用トランスポンダのサイズはＭＳＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｓｏｕｒｃｅ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）などの規格によって規定されており、その中で光変調器としての特性を維持しながら、光変調器モジュールを小型化することは容易なことではない。例えば、光変調器の省電力化のためには、伝搬する光に電圧を印加して位相変調するための電磁波（マイクロ波やミリ波）が作用する領域には所定の長さが必要である。つまり、図１３などにあらわれる相互作用光導波路２ｃ₁ ，２ｃ₂ は極力長い方がよい。もし、相互作用光導波路２ｃ₁ ，２ｃ₂ を短くすると、駆動電圧が大きくなるため、省電力化の妨げとなる。このようにトレードオフの関係にある小型化と省電力化の両方を実現するためには、相互作用光導波路２ｃ₁ ，２ｃ₂ 以外の部分を短くする必要がある。

ところが、従来の光変調器モジュール９０１は、図１３，１４に示すように、放射光６ａ（又は放射光６ｂ）は基板１の水平方向及び深さ方向に１度以下の小さな傾斜角度をもって伝搬するため、基板端１ａとフォトディテクタ９との間に十分な距離をとらなければ、放射光６ａ（の光軸部分）がフォトディテクタ９の受光面９ａに到達する前に筐体１２の内壁面１３に設けられたパイプ１７内に入射し、フォトディテクタ９が十分な放射光６ａを受光できなくなる。これを避けるためには、図中の基板端１ａから筐体１２の内壁面１３までの距離Ｌを長くする必要がある。これは光変調器モジュールの小型化の妨げとなる。

また、フォトディテクタ９を信号光用光ファイバ７に近い位置に配置することは、フォトディテクタ９の取り回しの際に信号光用光ファイバ７を損傷させてしまう可能性があり、図中の信号光用光ファイバ７からフォトディテクタ９の受光面９ａまでの距離ｄを所定距離設ける必要がある。これも基板端１ａから筐体１２の内壁面１３までの距離Ｌを短くすることができない理由の一つである。

そこで本発明は、上記問題点を解決するために、筐体内において、基板端から内壁面までの距離を短くしても、信号光用光ファイバからフォトディテクタまでの距離を長くすることができ、小型化と省電力化を同時に実現した光変調器モジュールを提供することを目的としている。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明による請求項１記載の光変調器モジュールは、電気光学効果を有する基板１と、前記基板１の面上に形成される光導波路２及び該光導波路２を伝搬する光を変調するために電圧を印加する中心電極４及び少なくとも一つの接地電極５ａ，５ｂと、を備え、前記光導波路２が、該光導波路２に光が入射する入力光導波路２ａと、前記入力光導波路２ａに入射した光を二つに分岐して伝搬する二つの分岐光導波路２ｂと、前記中心電極４と前記接地電極５ａ，５ｂとの間に前記電圧が印加されて前記分岐した光の位相を変調する二つの相互作用光導波路２ｃ₁ ，２ｃ₂ と、前記二つの相互作用光導波路２ｃ₁ ，２ｃ₂ を伝搬した光を合波する合波光導波路２ｄ，２ｄと、前記合波光導波路２ｄ，２ｄにおける光の合波点２ｇを介して該合波光導波路２ｄに接続されている出力光導波路２ｅと、から構成され、位相変調された光が前記合波光導波路２ｄ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２ｅをほとんど伝搬せずに前記合波点２ｇから前記基板１の内部に二つの放射光６ａ，６ｂとして放射される光変調器１００と、
前記光変調器１００の前記基板１の内部に前記合波点２ｇから放射される前記二つの放射光６ａ，６ｂの少なくとも一方を受光するフォトディテクタ９と、
前記光変調器１００、前記キャピラリ１４及び前記フォトディテクタ９を収容する筐体１２と、を備える光変調器モジュール１０１において、
前記筐体１２は、その内壁面１３が前記合波光導波路２ｄの前記合波点２ｇから放射された前記放射光６ａ，６ｂを反射するように形成され、
前記フォトディテクタ９が、前記筐体１２の前記内壁面１３で反射した前記放射光６ａ，６ｂを受光する位置に配置されていることを特徴としている。

請求項２記載の光変調器モジュールは、前記フォトディテクタ９が、前記筐体１２の前記内壁面１３で反射した前記放射光６ａ，６ｂがその受光面９ａに斜めに入射するように配置されていることを特徴としている。

請求項３記載の光変調器モジュールは、前記筐体１２内にて前記基板１の前記出力光導波路２ｅ側の基板端１ａ近傍に配置され、内部に信号光用光ファイバ７が挿通されたキャピラリ１４をさらに有し、前記放射光６ａ，６ｂが当該キャピラリ１４を透過して前記内壁面１３に向かうようになっており、前記内壁面１３へ向かう前記放射光６ａ，６ｂが前記信号光用光ファイバ７から遠ざかる位置となるように、当該キャピラリ１４の前記内壁面１３と対向する端面１５ｂが所定角度に傾斜形成されていることを特徴としている。

請求項４記載の光変調器モジュールは、前記出力光導波路２ｅは、前記合波光導波路２ｄの前記合波点２ｇから放射される前記二つの放射光６ａ，６ｂの少なくとも一方の光軸に対してその出力端部２ｆが離れるように湾曲形成されていることを特徴としている。

請求項５記載の光変調器モジュールは、前記筐体１２の前記内壁面１３は、前記フォトディテクタ９に向かう前記放射光６ａ，６ｂの反射方向が前記信号光用光ファイバ７から遠ざかる方向となるように、前記放射光６ａ，６ｂを反射する部分１３ａが傾斜形成されていることを特徴としている。

請求項６記載の光変調器モジュールは、前記筐体１２の前記内壁面１３は、前記フォトディテクタ９に向けて集光するように少なくとも前記放射光６ａ，６ｂを反射する部分１３ａが曲面形成されていることを特徴としている。

請求項７記載の光変調器モジュールは、前記筐体１２の前記内壁面２３が連続する曲面形状に形成されていることを特徴としている。

請求項８記載の光変調器モジュールは、前記筐体１２の前記内壁面１３（２３）の前記放射光６ａ，６ｂを反射する部分１３ａの表面粗さがＲａ３．２μｍ以下に形成されていることを特徴としている。

請求項９記載の光変調器モジュールは、前記筐体１２の前記内壁面１３（２３）の前記放射光６ａ，６ｂを反射する部分１３ａが反射率が高い材料でコーティングされていることを特徴としている。

本発明の光変調器モジュールによれば、フォトディテクタは、筐体の内壁面で反射した放射光を受光する位置に配置される。これにより、基板端から筐体の内壁面までの距離を短くすることができ、この結果、光変調器モジュールの小型化と省電力化を同時に実現することができる。

また、信号光用光ファイバからフォトディテクタまでの距離を長くすることができるため、製造時におけるフォトディテクタの取り回しの際に信号光用光ファイバを傷つけることがない。

本発明による光変調器モジュールの第１の実施の形態を示す平断面図である。 同第２の実施の形態を示す平断面図である。 同第３の実施の形態を示す平断面図である。 同第４の実施の形態を示す平断面図である。 同第５の実施の形態を示す平断面図である。 同第６の実施の形態を示す平断面図である。 同第７の実施の形態を示す平断面図である。 同第８の実施の形態を示す平断面図である。 従来の光変調器の構成を示す斜視図である。 （ａ）従来の光変調器の光導波路の動作説明図である。 （ｂ）従来の光変調器の光導波路の動作説明図である。 （ｃ）従来の光変調器の側面図である。 従来の光変調器における信号光用光ファイバ側から見たＯＦＦ状態の様子を示す図である。 従来の光変調器における電圧−光出力特性を示すグラフである。 従来の光変調器モジュールを示す平断面図である。 図１３におけるＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
なお、これから説明する各実施の形態において、図９〜１４を参照して説明した従来の光変調器１００及び光変調器モジュール１０１と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、図９〜１４にあらわれる光導波路２の入力光導波路２ａ、分岐光導波路２ｂ、電気信号源３、中心電極４、接地電極５ａ，５ｂ、バイアスコントローラを含む放射光検出手段１０、バイアス電源１１は、各実施の形態にそれぞれ同じものを備えているが、その説明及び図面への記載は省略する。さらに、図１４にあらわれる端面補強材１６などは各実施の形態にも設けられているが、その説明及び図面への記載は省略する。

「第１の実施の形態」
図１に示すように、第１の実施の形態の光変調器モジュール１０１は、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９が筐体１２に収容されている。この実施の形態においても、合波光導波路２ｄ，２ｄの合波点２ｅから放射された放射光６ａは、基板１の水平方向及び深さ方向に１度以下の小さな傾斜角度（厳密には、水平方向に０．７度、深さ方向に０．９度）をもって基板１の内部に放射され、基板１の内部を広がりながら伝搬する。この実施の形態においても、合波点２ｅからは二つの放射光６ａ，６ｂ（放射光６ｂは不図示）が放射されるが、フォトディテクタ９はいずれか一方だけを受光するものである。なお、図１では一方の放射光６ａを受光する構成となっているが、他方の放射光６ｂを受光する構成としてもよいし、あるいは、両方の放射光６ａ，６ｂを受光する構成としてもよい。

この光変調器モジュール１０１では、基板１の内部に放射された放射光６ａは、基板１の出力光導波路２ｅ側の端部（基板端）１ａから出射し、キャピラリ１４の一方の端面１５ａに入射する。このとき、放射光６ａは、基板１とキャピラリ１４との屈折率の差によって基板１の水平方向であって、且つ信号光用光ファイバ７から離れる方向に僅かに屈折する。

キャピラリ１４に入射した放射光６ａは、キャピラリ１４の内部を伝搬し、キャピラリ１４の他方の端面１５ｂから筐体１２の内壁面１３に向けて出射する。このとき、放射光６ａは、再度のキャピラリ１４と空気との屈折率の差によって基板１の水平方向であって、且つ信号光用光ファイバ７から離れる方向に僅かに屈折する。

筐体１２の内壁面１３において、少なくとも放射光６ａが当たる部分（反射部分１３ａ）は、放射光６ａを反射するように形成されている。

フォトディテクタ９は、反射部分１３ａから反射してきた放射光６ａを受光する位置に配置されている。ここでは、基板１の基板端１ａ近傍に配置されるとともに、放射光６ａを受光する受光面９ａが筐体１２の内壁面１３と対向するように（換言すれば、フォトディテクタ９のマウント部９ｂが筐体１２の内壁面１３と平行となるように）配置されている。

このように構成することにより、キャピラリ１４の他方の端面１５ｂから出射した放射光６ａは、筐体１２の内壁面１３の反射部分１３ａにて反射し、内壁面１３と略対向しているフォトディテクタ９の受光面９ａに入射する。

上述した第１の実施の形態によれば、フォトディテクタ９は、筐体１２の内壁面１３の反射部分１３ａで反射した放射光６ａを受光する位置に配置される。これにより、基板端１ａから筐体１２の内壁面１３までの距離Ｌを短くすることができ、この結果、光変調器モジュール１０１の小型化と省電力化を同時に実現することができる。また、信号光用光ファイバ７からフォトディテクタ９までの距離ｄを長くすることができるため、製造時におけるフォトディテクタ９の取り回しの際に、信号光用光ファイバ７を傷つけることがない。

また、フォトディテクタ９は、その受光面９ａに放射光６ａが斜めに入射するように配置されているため、放射光６ａは受光面９ａの吸収層を通過する距離が長くなり、受光感度が上昇する。

さらに、フォトディテクタ９は、そのマウント部９ｂを筐体１２の内壁面１３と平行に配置するだけで放射光６ａが受光面９ａに斜めに入射する構成とできるため、組立工数を少なくすることができる。

「第２の実施の形態」
なお、この第２の実施の形態において、上述した第１の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図２に示すように、第２の実施の形態の光変調器モジュール２０１は、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９が筐体１２に収容されている。また、キャピラリ１４の他方の端面１５ｂは、信号光用光ファイバ７からフォトディテクタ９の受光面９ａまでの距離ｄが所望の距離となるような所定角度に傾斜形成されている。ここでの所定角度とは、放射光６ａの全反射以内の角度である。

上述した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加えて、キャピラリ１４の他方の端面１５ｂが所定角度に傾斜形成されていることで、反射部分１３ａに向かう放射光６ａの角度を緩やかに（換言すれば、信号光用光ファイバ７から反射部分１３ａまでの距離を大きく）することができる。これにより、基板１の端部から筐体１２の内壁面１３までの距離Ｌを更に短くすることができるとともに、信号光用光ファイバ７からフォトディテクタ９までの距離ｄを更に長くすることができる。この結果、光変調器モジュールを更に小型化することができるうえに、フォトディテクタ９の取り回しが簡単になる。

「第３の実施の形態」
なお、この第３の実施の形態において、上述した第１，２の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図３に示すように、第３の実施の形態の光変調器モジュール３０１は、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９が筐体１２に収容されている。また、光導波路２の出力光導波路２ｅは、その出力端部２ｆが合波光導波路２ｄ，２ｄの合波点２ｇから放射される放射光６ａの光軸に対して基板１の水平方向に離れるように湾曲形成されている。

上述した第３の実施の形態によれば、第１，２の実施の形態と同様の効果に加えて、出力光導波路２ｅが、放射光６ａが放射される合波点２ｇと出力端部２ｆが離れるように湾曲形成されているため、必然的に信号光と放射光６ａも離れるようになり、信号光用光ファイバ７からフォトディテクタ９までの距離ｄを更に長くすることができるとともに、基板端１ａから筐体１２の内壁面１３までの距離Ｌを更に短くすることができる。この結果、光変調器モジュールを更に小型化することができるうえに、フォトディテクタ９の取り回しが簡単になる。

「第４の実施の形態」
なお、この第４の実施の形態において、上述した第１〜３の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図４に示すように、第４の実施の形態の光変調器モジュール４０１は、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９が筐体１２に収容されている。また、キャピラリ１４の他方の端面１５ｂは、所定角度に傾斜形成されている。さらに、光導波路２の出力光導波路２ｅは、その出力端部２ｆが合波光導波路２ｄ，２ｄの合波点２ｇから放射される放射光６ａの光軸に対して基板１の水平方向に離れるように湾曲形成されている。

上述した第４の実施の形態によれば、第１〜３の実施の形態と同様の効果に加えて、これらの実施の形態よりも基板１の端部から筐体１２の内壁面１３までの距離Ｌを更に短くすることができるとともに、信号光用光ファイバ７からフォトディテクタ９までの距離ｄを更に長くすることができる。この結果、光変調器モジュールを更に小型化することができるうえに、フォトディテクタ９の取り回しが簡単になる。

「第５の実施の形態」
なお、この第５の実施の形態において、上述した第１〜４の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図５に示すように、第５の実施の形態の光変調器モジュール５０１は、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９が筐体１２に収容されている。また、筐体１２の内壁面１３は、反射部分１３ａにて反射する放射光６ａの反射方向が信号光用光ファイバ７からより遠ざかる方向となるように所定角度に傾斜形成されている。

上述した第５の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加えて、筐体１２の内壁面１３が、反射部分１３ａにて反射した放射光６ａがフォトディテクタ９の受光面９ａに向けて集光するように傾斜形成されているため、更に距離ｄを長くすることができ、また、更に距離Ｌを短くすることができる。これにより、筐体１２内におけるフォトディテクタ９の取り回しが簡単になる。

「第６の実施の形態」
なお、この第６の実施の形態において、上述した第１〜５の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図６に示すように、第６の実施の形態の光変調器モジュール６０１は、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９が筐体１２に収容されている。また、筐体１２の内壁面１３の反射部分１３ａには、放射光６ａがフォトディテクタ９に向けて反射するように所定角度に傾斜している傾斜面２１が筐体１２内に突出して形成されている。

上述した第６の実施の形態によれば、第５の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

「第７の実施の形態」
なお、この第７の実施の形態において、上述した第１〜６の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図７に示すように、第７の実施の形態の光変調器モジュール７０１は、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９が筐体１２に収容されている。また、筐体１２の内壁面１３の反射部分１３ａには、反射する放射光６ａがフォトディテクタ９に向けて集光するように湾曲凹面２２が形成されている。

上述した第７の実施の形態によれば、第１〜６の実施の形態と同様の効果を得ることができることに加えて、反射する放射光６ａが集光する構成により、フォトディテクタ９の受光面９ａではより大きな入射光を得ることができる。

「第８の実施の形態」
なお、この第８の実施の形態において、上述した第１〜７の実施の形態と同一又は同等の箇所には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図８に示すように、第８の実施の形態の光変調器モジュール８０１は、光変調器１００、キャピラリ１４及びフォトディテクタ９が筐体１２に収容されている。また、筐体１２の内壁面２３は、削り込み形成によって連続する曲面形状に形成されており、放射光６ａ，６ｂの反射空間２４を形成している。

上述した第８の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加えて、筐体１２の内壁面２３が曲面形状の反射空間２４によって基板１の水平方向において略閉塞されているため、放射光６ａ及び６ｂは内壁面２３のどこに反射しても最終的にはフォトディテクタ９の受光面９ａに受光されるようになる。これにより、筐体１２内のフォトディテクタ９の位置に配慮する必要がなくなり、フォトディテクタ９の取り回しが更に簡単になる。

さらに、フォトディテクタ９を放射光６ａからの反射光を主に受光する位置に配置すれば、フォトディテクタ９の位置を特に配慮しなかった場合に比べて放射光６ｂからの反射光も加わり、受光面９ａではより大きな入射光を得ることができる。

なお、上述した第１〜８の実施の形態において、筐体１２の内壁面１３の放射光６ａを反射する反射部分１３ａの表面粗さが、平均粗さＲａ３．２μｍ以下の平坦面に形成されている構成としてもよい。この構成によれば、放射光６ａが反射するときの光の散乱を抑えるようになり、フォトディテクタ９にて受光するときのＳ／Ｎが改善される。

また、上述した第１〜８の実施の形態において、筐体の内壁面１３の放射光６ａを反射する反射部分１３ａが、反射率が高い材料（金メッキなど）でコーティングされている構成としてもよい。この構成によれば、内壁面１３（反射部分１３ａ）による光の吸収を抑えるようになり、フォトディテクタ９にて受光するときの光パワーが上昇する。

なお、以上の第１〜第８の実施の形態で各々の態様を説明してきたが、例えば第４の実施の形態（図４）において第５の実施の形態（図５）のように筐体１２の内壁面１３を傾斜させるなど、各態様を組み合わせて構成してもよい。

さらに、以上の第１〜第８の実施の形態においては、キャピラリ１４を用いた構成で説明してきたが、キャピラリ１４を省略した構成としてもよい。なお、この場合には、基板１−キャピラリ１４間の光の屈折による放射光６ａ（６ｂ）の方向の変更はできないが、筐体１２の内壁面１３の反射により十分な効果を得ることができる。

１…基板
１ａ…基板端
２…光導波路
２ａ…入力光導波路
２ｂ…分岐光導波路
２ｃ₁ ，２ｃ₂ …相互作用光導波路
２ｄ…合波光導波路
２ｅ…出力光導波路
２ｆ…（出力光導波路の）出力端部
２ｇ…合波点
４…中心電極
５ａ，５ｂ…接地電極
６ａ，６ｂ…放射光
７…信号光用光ファイバ
９…フォトディテクタ
９ａ…受光面
９ｂ…マウント部
１２…筐体
１３，２３…内壁面
１３ａ…反射部分
１４…キャピラリ
１５ａ，１５ｂ…キャピラリの端面
１７…パイプ
１８…台座
１００…光変調器
１０１…光変調器モジュール
Ｌ…基板端から筐体の内壁面までの距離
ｄ…信号光用光ファイバからフォトディテクタまでの距離

Claims (9)

1. 電気光学効果を有する基板（１）と、前記基板の面上に形成される光導波路（２）及び該光導波路を伝搬する光を変調するために電圧を印加する中心電極（４）及び少なくとも一つの接地電極（５ａ，５ｂ）と、を備え、前記光導波路が、該光導波路に光が入射する入力光導波路（２ａ）と、前記入力光導波路に入射した光を二つに分岐して伝搬する二つの分岐光導波路（２ｂ，２ｂ）と、前記中心電極と前記接地電極との間に前記電圧が印加されて前記分岐した光の位相を変調する二つの相互作用光導波路（２ｃ₁ ，２ｃ₂ ）と、前記二つの相互作用光導波路を伝搬した光を合波する合波光導波路（２ｄ，２ｄ）と、前記合波光導波路における光の合波点（２ｇ）を介して該合波光導波路に接続されている出力光導波路（２ｅ）と、から構成され、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（６ａ，６ｂ）として放射される光変調器（１００）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少なくとも一方を受光するフォトディテクタ（９）と、
   前記光変調器、前記キャピラリ及び前記フォトディテクタを収容する筐体（１２）と、を備える光変調器モジュール（１０１）において、
   前記筐体は、その内壁面（１３）が前記合波光導波路の前記合波点から放射された前記放射光を反射するように形成され、
   前記フォトディテクタが、前記筐体の前記内壁面で反射した前記放射光を受光する位置に配置されていることを特徴とする光変調器モジュール。
2. 前記フォトディテクタ（９）が、前記筐体（１２）の前記内壁面（１３）で反射した前記放射光（６ａ，６ｂ）がその受光面（９ａ）に斜めに入射するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の光変調器モジュール。
3. 前記筐体（１２）内にて前記基板（１）の前記出力光導波路（２ｅ）側の基板端（１ａ）近傍に配置され、内部に信号光用光ファイバ（７）が挿通されたキャピラリ（１４）をさらに有し、前記放射光（６ａ，６ｂ）が当該キャピラリを透過して前記内壁面（１３）に向かうようになっており、前記内壁面へ向かう前記放射光が前記信号光用光ファイバから遠ざかる位置となるように、当該キャピラリの前記内壁面と対向する端面（１５ｂ）が所定角度に傾斜形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光変調器モジュール。
4. 前記出力光導波路（２ｅ）は、前記合波光導波路（２ｄ）の前記合波点（２ｇ）から放射される前記二つの放射光（６ａ，６ｂ）の少なくとも一方の光軸に対してその出力端部（２ｆ）が離れるように湾曲形成されていることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の光変調器モジュール。
5. 前記筐体（１２）の前記内壁面（１３）は、前記フォトディテクタ（９）に向かう前記放射光（６ａ，６ｂ）の反射方向が前記信号光用光ファイバ（７）から遠ざかる方向となるように、前記放射光を反射する部分（１３ａ）が傾斜形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の光変調器モジュール。
6. 前記筐体（１２）の前記内壁面（１３）は、前記フォトディテクタ（９）に向けて集光するように少なくとも前記放射光（６ａ，６ｂ）を反射する部分（１３ａ）が曲面形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の光変調器モジュール。
7. 前記筐体（１２）の前記内壁面（２３）が連続する曲面形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の光変調器モジュール。
8. 前記筐体（１２）の前記内壁面（１３，２３）の前記放射光（６ａ，６ｂ）を反射する部分（１３ａ）の表面粗さがＲａ３．２μｍ以下に形成されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載の光変調器モジュール。
9. 前記筐体（１２）の前記内壁面（１３，２３）の前記放射光（６ａ，６ｂ）を反射する部分（１３ａ）が反射率が高い材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載の光変調器モジュール。

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