JP2017191178A - 光送信器 - Google Patents
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Abstract
【課題】LN変調器のバイアス電圧を制御するための制御基板と、LN変調器との電気的な接続状態を容易に確認する。
【解決手段】光送信器1Aは、第1端子群12を有するLN変調器10と、LN変調器10へのバイアス電圧VB1の大きさを制御する制御回路26及び第2端子群21を有する制御基板20と、第1端子群12に導電接続される第3端子群31及び第2端子群21に導電接続される第4端子群32を有するFPC30と、を備える。制御基板20は、表面において第2端子群21の周辺に配置された第1追加端子と、第1追加端子に接続され裏面に設けられた第1モニタ用端子とを更に有する。FPC30は、第4端子群32の周辺に配置され、FPC30の基準電位線に接続されるとともに第1追加端子に導電接続された第2追加端子を更に有する。
【選択図】図1
【解決手段】光送信器1Aは、第1端子群12を有するLN変調器10と、LN変調器10へのバイアス電圧VB1の大きさを制御する制御回路26及び第2端子群21を有する制御基板20と、第1端子群12に導電接続される第3端子群31及び第2端子群21に導電接続される第4端子群32を有するFPC30と、を備える。制御基板20は、表面において第2端子群21の周辺に配置された第1追加端子と、第1追加端子に接続され裏面に設けられた第1モニタ用端子とを更に有する。FPC30は、第4端子群32の周辺に配置され、FPC30の基準電位線に接続されるとともに第1追加端子に導電接続された第2追加端子を更に有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、光送信器に関するものである。
特許文献1には、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)またはDQPSK(Differential QPSK)を利用した光通信に用いられる光送信器が開示されている。この光送信器では、変調器の内部に受光器が設けられており、受光器により生成されるモニタ信号のパワーを最小化するように、変調器内部の増幅器の利得が調整される。
Pak S. Cho et al., "Closed-Loop Bias Control of Optical QuadratureModulator", IEEE Photonics Technology Letters, Vol. 18, No. 21, November 1,2006
Norikazu Miyazaki et al., "LiNbO3 Optical IntensityModulator Packaged with Monitor Photodiode", IEEE Photonics Technology Letters,Vol. 13, No. 5, pp.442-444, May, 2001
近年の光通信方式として、光の偏波、位相及び振幅を相互に組み合わせた変調方式(いわゆるコヒーレント方式)が知られている。コヒーレント方式では、光の位相情報が伝送に利用される。また、信号光と局発光との位相差における0°成分と90°成分の信号強度に対して、それぞれ1又は0の状態を作成及び検知し、この作成及び検知を二つの偏光成分について行うことによって、従来の”0”と”1”の2値による強度変調(On-Off Keying)の4倍の伝送容量を確保することができる。この方式は、DP−QPSK(Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying)と呼ばれる。
コヒーレント方式においては、レーザ光(CW光)を変調するための変調器として例えばMZ(Mach-Zender)変調器が用いられる。MZ変調器は一対のアーム導波路(光導波路)を有しており、それぞれのアーム導波路の光学特性の均一化が容易となっている。そして、MZ変調器の母材として光透過材料であるニオブ酸リチウム(Lithium Niobate、LN)を用いた場合には、光学ロスを小さくして低損失にMZ変調器を構成できる。また、InP等の半導体変調器と比較して、より高速な動作を可能にできる。しかし、LN変調器には、一度設定した動作点を示すバイアス電圧が温度変化、経時変化等によりドリフト(変化)するという性質がある。このため、長時間に亘って安定した信号伝送を行うには、変調後の光をモニタしながらバイアス電圧を制御することが必要となる。従って、光送信器等において、バイアス電圧を制御するための回路(バイアス制御回路)を搭載した制御基板がLN変調器の周辺に配置される。
一方、近年において、CFP(100G Form factor Pluggable)と称される光トランシーバ(光送受信器)が、業界標準(CFP MSA規格)によって規格化されている。CFP MSA規格に準拠する光トランシーバでは、ハウジング(筐体)の大きさがCFP MSA規格によって定められており、決められた大きさのハウジングの中に多数の部品を収容・配置する必要がある。また、上述したLN変調器は、適切な変調度とすべく長い光路を内部に形成する必要があるので、その外形は細長い形状となっている。このようなLN変調器も上記のハウジングの内部に搭載しなければならない。故に、LN変調器の周辺に配置される制御基板には、収容スペースの小型化のための工夫が求められる。CFPよりも小型のCFP2(横幅がCFPの1/2)、CFP4(横幅がCFPの1/4)といったMSA規格においては尚更である。
図17(a)に示されるように、CFP MSA規格より前の光トランシーバ100Aは、LN変調器104の大きさと較べて筐体102内に十分に大きな容積を有していたため、LN変調器104と制御基板106とをベース基板108上に搭載することが可能であった。これに対し、図17(b)に示されるように、CFP MSA規格以後の光トランシーバ100Bでは、筐体110の容積が小さいため、LN変調器104及び制御基板106をベース基板108の外側に配置し、更にこれらを重ねて収容することが望まれる。
また、制御基板106では、変調後の光をモニタするための受光素子から出力される電気信号に基づいてLN変調器に供給するためのバイアス電圧が生成されるが、制御基板106の基準電位がLN変調器104の基準電位に対して変動すると、その影響が上記のバイアス制御回路にノイズとして現れる。従って、制御基板106の基準電位をLN変調器104の基準電位と厳密に合致させる(電気的に強固に結合させる)ために、制御基板106に基準電位の導電膜を設け、この導電膜を直接若しくは導電性部材を介してLN変調器104の導電性筐体に接触させるとよい。
しかしながらこのような形態は、製造時において次に述べるような困難を伴う。すなわち、LN変調器104と制御基板106とを電気的に確実に接続した後に制御基板106をLN変調器104に重ねようとする場合、LN変調器104と制御基板106とをフレキシブル基板により接続する方式が考えられる。しかし、制御基板106にフレキシブル基板を取り付けた後にフレキシブル基板を曲げる作業が必要となるので、制御基板106とフレキシブル基板との接続部分の少なくとも一部が意図しない力によって分離してしまうことがある。そのような場合であっても、制御基板106をLN変調器104に重ねた後では接続部分が制御基板106に隠れてしまうので、接続部分の分離を目視で確認することができない。また、制御基板106の導電膜とLN変調器104の導電性筐体との直接若しくは間接の接触についても、その接触部分は制御基板106に隠れているので、接触不良が生じていても目視で確認することができない。従って、LN変調器104と制御基板106との電気的な接続状態を確認することが困難となり、製造不良が増加する一因となる。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、LN変調器のバイアス電圧を制御するための回路を搭載した制御基板と、LN変調器との電気的な接続状態を容易に確認することができる光送信器を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光送信器は、マッハツェンダ型変調器を収容し基準電位を規定する導電性筐体と、導電性筐体に収容されてマッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する受光素子と、受光素子によって生成された電気信号を出力する第1出力端子と基準電位を出力する第2出力端子とを含む第1端子群と、を有するLN変調器と、第1出力端子に電気的に接続されて電気信号を受ける第1入力端子と第2出力端子に電気的に接続されて基準電位を受ける第2入力端子とを含む第2端子群、並びに第2端子群に接続されて電気信号に応じてマッハツェンダ型変調器のバイアス電圧を制御する回路を有する制御基板と、第1端子群に導電接続される第3端子群と、第2端子群に導電接続される第4端子群と、第3端子群と第4端子群とを相互に接続する配線と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備える。導電性筐体は、法線方向が互いに交差する第1面及び第2面を有する。第1端子群は第1面に設けられる。制御基板は、回路の基準電位線の一部を構成する導電膜及び第2端子群を表面に有し、導電膜が導電性筐体の第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通した状態で導電性筐体に固定される。制御基板は、表面において第2端子群の周辺に配置された第1追加端子と、第1追加端子に接続され表面と反対の裏面に設けられた第1モニタ用端子とを更に有する。フレキシブルプリント基板は、第4端子群の周辺に配置され、該フレキシブルプリント基板の基準電位線に接続されるとともに第1追加端子に導電接続された第2追加端子を更に有する。
また、本発明の別の実施形態に係る光送信器は、マッハツェンダ型変調器を収容し基準電位を規定する導電性筐体と、導電性筐体に収容されてマッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する受光素子と、受光素子によって生成された電気信号を出力する第1出力端子と基準電位を出力する第2出力端子とを含む第1端子群と、を有するLN変調器と、第1出力端子に電気的に接続されて電気信号を受ける第1入力端子と第2出力端子に電気的に接続されて基準電位を受ける第2入力端子とを含む第2端子群、並びに第2端子群に接続されて電気信号に応じてマッハツェンダ型変調器のバイアス電圧を制御する回路を有する制御基板と、第1端子群に導電接続される第3端子群と、第2端子群に導電接続される第4端子群と、第3端子群と第4端子群とを相互に接続する配線と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備える。導電性筐体は、法線方向が互いに交差する第1面及び第2面を有する。第1端子群は第1面に設けられる。制御基板は、回路の基準電位線の一部を構成する導電膜及び第2端子群を表面に有し、導電膜が導電性筐体の第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通した状態で導電性筐体に固定される。制御基板は、表面に設けられた第3追加端子と、第3追加端子に接続され表面と反対の裏面に設けられた第2モニタ用端子とを更に有する。第3追加端子は、導電膜に形成された開口内に配置され、導電性筐体の第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通状態で接触する。
本発明による光送信器によれば、LN変調器のバイアス電圧を制御するための回路を搭載した制御基板と、LN変調器との電気的な接続状態を容易に確認することができる。
[本願発明の実施形態の説明]
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態に係る光送信器は、マッハツェンダ型変調器を収容し基準電位を規定する導電性筐体と、導電性筐体に収容されてマッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する受光素子と、受光素子によって生成された電気信号を出力する第1出力端子と基準電位を出力する第2出力端子とを含む第1端子群と、を有するLN変調器と、第1出力端子に電気的に接続されて電気信号を受ける第1入力端子と第2出力端子に電気的に接続されて基準電位を受ける第2入力端子とを含む第2端子群、並びに第2端子群に接続されて電気信号に応じてマッハツェンダ型変調器のバイアス電圧を制御する回路を有する制御基板と、第1端子群に導電接続される第3端子群と、第2端子群に導電接続される第4端子群と、第3端子群と第4端子群とを相互に接続する配線と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備える。導電性筐体は、法線方向が互いに交差する第1面及び第2面を有する。第1端子群は第1面に設けられる。制御基板は、回路の基準電位線の一部を構成する導電膜及び第2端子群を表面に有し、導電膜が導電性筐体の第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通した状態で導電性筐体に固定される。制御基板は、表面において第2端子群の周辺に配置された第1追加端子と、第1追加端子に接続され表面と反対の裏面に設けられた第1モニタ用端子とを更に有する。フレキシブルプリント基板は、第4端子群の周辺に配置され、該フレキシブルプリント基板の基準電位線に接続されるとともに第1追加端子に導電接続された第2追加端子を更に有する。
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の一実施形態に係る光送信器は、マッハツェンダ型変調器を収容し基準電位を規定する導電性筐体と、導電性筐体に収容されてマッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する受光素子と、受光素子によって生成された電気信号を出力する第1出力端子と基準電位を出力する第2出力端子とを含む第1端子群と、を有するLN変調器と、第1出力端子に電気的に接続されて電気信号を受ける第1入力端子と第2出力端子に電気的に接続されて基準電位を受ける第2入力端子とを含む第2端子群、並びに第2端子群に接続されて電気信号に応じてマッハツェンダ型変調器のバイアス電圧を制御する回路を有する制御基板と、第1端子群に導電接続される第3端子群と、第2端子群に導電接続される第4端子群と、第3端子群と第4端子群とを相互に接続する配線と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備える。導電性筐体は、法線方向が互いに交差する第1面及び第2面を有する。第1端子群は第1面に設けられる。制御基板は、回路の基準電位線の一部を構成する導電膜及び第2端子群を表面に有し、導電膜が導電性筐体の第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通した状態で導電性筐体に固定される。制御基板は、表面において第2端子群の周辺に配置された第1追加端子と、第1追加端子に接続され表面と反対の裏面に設けられた第1モニタ用端子とを更に有する。フレキシブルプリント基板は、第4端子群の周辺に配置され、該フレキシブルプリント基板の基準電位線に接続されるとともに第1追加端子に導電接続された第2追加端子を更に有する。
この光送信器では、LN変調器を構成するマッハツェンダ型変調器及び受光素子が導電性筐体に収容されており、受光素子は、マッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する。受光素子から出力された電気信号はフレキシブルプリント基板を介してバイアス電圧を制御する回路に入力され、該回路は、この電圧信号に応じてバイアス電圧を制御する。また、制御基板は、基準電位線の一部を構成する導電膜を表面に有し、この導電膜が導電性筐体に直接若しくは導電性部材を介して接触した状態で導電性筐体に固定されている。従って、制御基板の基準電位がLN変調器の基準電位と厳密に合致し、ノイズを効果的に抑えることができる。
更に、この光送信器において、フレキシブルプリント基板は、第4端子群の周辺に配置され、該フレキシブルプリント基板の基準電位線に接続された第2追加端子を有する。そして、制御基板は、LN変調器の導電性筐体と対向する表面において第2端子群の周辺に配置された第1追加端子を有し、この第1追加端子は第2追加端子と導電接続される。従って、制御基板とフレキシブルプリント基板とが正常に接続されている限りにおいて、第1追加端子は基準電位となる。第1追加端子の電位は、裏面に設けられた第1モニタ用端子の電位を測定することによって容易に確認することができる。そして、制御基板とフレキシブルプリント基板との接続部分に意図しない力が加わり、第2端子群及び第4端子群の少なくとも一部が互いに分離するときには、その周辺に設けられている第1追加端子及び第2追加端子も分離することとなる。これらが分離すると、第1追加端子が基準電位ではなくなり、電気的に浮いた状態となる。この状態は、第1モニタ用端子の電位を測定することにより容易に確認することができる。従って、この光送信器によれば、LN変調器のバイアス電圧を制御するための制御基板と、LN変調器との電気的な接続状態を容易に確認することができる。
上記の光送信器においては、第2端子群と第4端子群とが導電性接着剤を介して導通状態で接合され、第2追加端子は第4端子群の位置を基準にして第3端子群と同じ側に配置されてもよい。第2端子群と第4端子群とが導電性接着剤(例えば半田)を介して導通状態で接合される場合、これらを分離させようとする力は、第4端子群に対して第3端子群側(すなわち可撓性部分側)から加わることが多い。従って、第2追加端子が第4端子群の位置を基準にして第3端子群と同じ側に配置されることにより、第2端子群と第4端子群との分離より先に第1追加端子と第2追加端子とを確実に分離させて、第2端子群と第4端子群との分離をより精度良く確認することができる。
上記の光送信器においては、制御基板に設けられて第2端子群を含む第1コネクタと、フレキシブルプリント基板に設けられて第4端子群を含む第2コネクタとが互いに嵌合され、少なくとも一対の第1追加端子が、第1コネクタにおいて第2端子群を挟む位置に設けられ、少なくとも一対の第2追加端子が、第2コネクタにおいて第4端子群を挟む位置に設けられてもよい。第2端子群と第4端子群とがこれらのコネクタにより互いに接続される場合、第2端子群と第4端子群との分離は、第1コネクタと第2コネクタとの分離によって生じる。そして、第1コネクタと第2コネクタとが分離する際には、少なくともこれらの一端は必ず分離する。従い、一対の第1追加端子が、第1コネクタにおいて第2端子群を挟む位置に設けられ、少なくとも一対の第2追加端子が、第2コネクタにおいて第4端子群を挟む位置に設けられることによって、第2端子群と第4端子群との分離より先に第1追加端子と第2追加端子とを確実に分離させて、第2端子群と第4端子群との分離をより精度良く確認することができる。
また、本発明の別の実施形態に係る光送信器は、マッハツェンダ型変調器を収容し基準電位を規定する導電性筐体と、導電性筐体に収容されてマッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する受光素子と、受光素子によって生成された電気信号を出力する第1出力端子と基準電位を出力する第2出力端子とを含む第1端子群と、を有するLN変調器と、第1出力端子に電気的に接続されて電気信号を受ける第1入力端子と第2出力端子に電気的に接続されて基準電位を受ける第2入力端子とを含む第2端子群、並びに第2端子群に接続されて電気信号に応じてマッハツェンダ型変調器のバイアス電圧を制御する回路を有する制御基板と、第1端子群に導電接続される第3端子群と、第2端子群に導電接続される第4端子群と、第3端子群と第4端子群とを相互に接続する配線と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備える。導電性筐体は、法線方向が互いに交差する第1面及び第2面を有する。第1端子群は第1面に設けられる。制御基板は、回路の基準電位線の一部を構成する導電膜及び第2端子群を表面に有し、導電膜が導電性筐体の第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通した状態で導電性筐体に固定される。制御基板は、表面に設けられた第3追加端子と、第3追加端子に接続され表面と反対の裏面に設けられた第2モニタ用端子とを更に有する。第3追加端子は、導電膜に形成された開口内に配置され、導電性筐体の第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通状態で接触する。
この光送信器では、LN変調器を構成するマッハツェンダ型変調器及び受光素子が導電性筐体に収容されており、受光素子は、マッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する。受光素子から出力された電気信号はフレキシブルプリント基板を介してバイアス電圧を制御する回路に入力され、該回路は、この電圧信号に応じてバイアス電圧を制御する。また、制御基板は、基準電位線の一部を構成する導電膜を表面に有し、この導電膜が導電性筐体に直接若しくは導電性部材を介して接触した状態で導電性筐体に固定されている。従って、制御基板の基準電位がLN変調器の基準電位と厳密に合致し、ノイズを効果的に抑えることができる。
更に、この光送信器において、制御基板は、LN変調器の導電性筐体と対向する表面に設けられた第3追加端子と、第3追加端子に接続され裏面に設けられた第2モニタ用端子とを更に有する。そして、第3追加端子は、導電膜に形成された開口内に配置され、導電性筐体の第2面に直接若しくは導電性部材を介して接触する。従って、導電膜と導電性部材(若しくは導電性筐体)とが正常に接触している限りにおいて、導電膜の開口内に配置された第3追加端子もまた導電性部材(若しくは導電性筐体)と正常に接触し、基準電位となる。第3追加端子の電位は、裏面に設けられた第2モニタ用端子の電位を測定することによって容易に確認することができる。そして、制御基板と導電性部材(若しくは導電性筐体)との接触が十分ではなく、導電膜の少なくとも一部が導電性部材(若しくは導電性筐体)から分離するときには、第3追加端子も導電性部材(若しくは導電性筐体)から分離することとなる。これらが分離すると、第3追加端子が基準電位ではなくなり、電気的に浮いた状態となる。この状態は、第2モニタ用端子の電位を測定することにより容易に確認することができる。従って、この光送信器によれば、LN変調器のバイアス電圧を制御するための制御基板と、LN変調器との電気的な接続状態を容易に確認することができる。
上記の光送信器においては、導電膜が開口を複数有し、複数の第3追加端子それぞれが各開口内に配置されてもよい。これにより、導電膜の複数の箇所において導電性部材(若しくは導電性筐体)との接触状態を確認し、導電膜と導電性部材(若しくは導電性筐体)との分離をより確実に見出すことができる。
[本願発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係る光送信器の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
本発明の実施形態に係る光送信器の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る光送信器1Aの構成を概略的に示す図である。図1に示されるように、この光送信器1Aは、LN変調器10、制御基板20、及びフレキシブルプリント基板(FPC)30を備えている。
LN変調器10は、マッハツェンダ型変調器(以下、MZ変調器とする)と、MZ変調器から出力された出力光の強度を検出する受光素子11と、第1端子群12とを有する。第1端子群12は、出力端子12a(第1出力端子)と、出力端子12b(第2出力端子)と、入力端子12c及び12dとを含む。出力端子12aは、受光素子11からの電気信号である電流信号IS1を出力する。なお、LN変調器10の詳細な構成については後述する。
制御基板20は、電気部品を搭載するプリント回路基板であって、第2端子群21、コンデンサ22、抵抗素子23〜25、及び制御回路26を有する。第2端子群21は、入力端子21a(第1入力端子)、入力端子21b(第2入力端子)、出力端子21c及び21dを含む。プリント回路基板には、プリント回路基板に設けられた端子間やプリント回路基板上に実装された部品間を電気的に接続するための複数のプリント配線が形成されている。
入力端子21aは、FPC30を介して出力端子12aと電気的に接続されており、電流信号IS1を受ける。コンデンサ22の一端(一方の電極)は、プリント配線を介して入力端子21aに接続されている。コンデンサ22は、電流信号IS1に含まれる高周波成分を通過させ、低周波成分を遮断する。抵抗素子23は、プリント配線を介して、コンデンサ22の他端(他方の電極)と基準電位線27との間に接続されている。抵抗素子23は、コンデンサ22を通過した高周波成分の大きさ(振幅)に応じた両端間電圧を発生する。これにより、電流信号IS1の高周波成分の大きさ(振幅)に相当する電圧信号VS1が生成される。抵抗素子24の一端は、入力端子21aとコンデンサ22との間のノードに接続されており、電流信号IS1の低周波成分(電流IS2)を受ける。抵抗素子25は、抵抗素子24の他端と基準電位線27との間に直列に接続されている。これにより、電流信号IS2の大きさに応じた電圧信号VS2が生成される。
制御回路26は、プリント配線を介して、コンデンサ22と抵抗素子23との間のノードに接続され、また、抵抗素子24と抵抗素子25との間のノードに接続されている。制御回路26は、電圧信号VS1及びVS2に応じて、LN変調器10のMZ変調器に印加されるバイアス電圧VB1を制御する。具体的には、制御回路26は、高周波増幅器26a、高周波電力(振幅)計26b、A/D変換器26c及び26d、演算部26e、D/A変換器26f、及び増幅器26gを有する。
高周波増幅器26aは、電圧信号VS1を受け、増幅して出力する。高周波電力計26bは、増幅後の電圧信号VS1の大きさ(振幅)を計測して、その大きさ(振幅)に応じたアナログ信号S1を出力する。A/D変換器26cは、アナログ信号S1をディジタル信号D1に変換する。A/D変換器26dは、電圧信号VS2をディジタル信号D2に変換する。
演算部26eは、ディジタル信号D1及びD2に応じて、適切なバイアス電圧VB1の大きさを算出する。演算部26eは、適切なバイアス電圧VB1の大きさを示すディジタル信号D3を出力する。D/A変換器26fは、ディジタル信号D3をアナログ信号S2に変換する。増幅器26gは、アナログ信号S2を増幅することによってバイアス電圧VB1を生成する。このバイアス電圧VB1は、出力端子21cからFPC30を介してLN変調器10の入力端子12cに入力される。
制御基板20の入力端子21bは、基準電位線27に接続されるとともに、FPC30を介してLN変調器10の出力端子12bに接続されている。出力端子12bはLN変調器10の基準電位を出力し、入力端子21bはこの基準電位を受ける。また、制御基板20の出力端子21dは、FPC30を介してLN変調器10の入力端子12dと電気的に接続されている。入力端子12dは受光素子11のカソードに接続されており、出力端子21dは、受光素子11の動作に必要なバイアス電圧VB2を提供する。
FPC30は、第3端子群31、第4端子群32、及び配線群33を有する。第3端子群31は、LN変調器10に固定される一端部に設けられ、第1端子群12に導電接続される。第3端子群31は、LN変調器10の出力端子12a及び12bにそれぞれ導電接続される端子31a及び31bと、LN変調器10の入力端子12c及び12dにそれぞれ導電接続される端子31c及び31dとを含む。第4端子群32は、制御基板20に固定される他端部に設けられ、第2端子群21に導電接続される。第4端子群32は、制御基板20の入力端子21a及び21bにそれぞれ導電接続される端子32a及び32bと、制御基板20の出力端子21c及び21dにそれぞれ導電接続される端子32c及び32dとを含む。配線群33は、第3端子群31及び第4端子群32を相互に電気的に接続する。配線群33は、端子31a及び端子32aを相互に電気的に接続する配線と、端子31b及び端子32bを相互に電気的に接続する配線と、端子31c及び端子32cを相互に電気的に接続する配線と、端子31d及び端子32dを相互に電気的に接続する配線とを含む。
ここで、図2は、LN変調器10の内部構成を示す図である。LN変調器10は、X偏波の変調信号(以下、「X側変調信号」という。)およびY偏波の変調信号(以下、「Y側変調信号」という。)を生成するDP−QPSK変調器(偏波多重多値位相変調器)である。図2に示されるように、LN変調器10は、前述した受光素子11に加えて、MZ変調器16,17と、光分岐素子18と、偏波合成素子19とを更に有する。このLN変調器10は、X側変調信号とY側変調信号とを偏波多重した偏波多重光信号を光導波路wg6を介して外部へ送信する。
LN変調器10では、図示しないレーザダイオード等の光源から、所定の周波数の光が、光導波路wg1を介して光分岐素子18に向けて出射される。この光は、例えば単一偏波を有する光である。光分岐素子18は、光導波路wg1とMZ変調器16,17との間に設けられ、光源から出射された光を互いにパワーの等しい2つの光(X光およびY光)に分配する。そして、光分岐素子18は、光導波路wg2を介してMZ変調器16にX光を出力し、光導波路wg3を介してMZ変調器17にY光を出力する。X光とY光は、光分岐素子18によって分岐される前の光と同じ偏波面を保持している。すなわち、X光とY光とは同じ偏波面を有する。
MZ変調器16は、入力されたX光に対してQPSK変調を行ってX側変調信号を生成する。そして、MZ変調器16は、X側変調信号を光導波路wg4を介して偏波合成素子19に出力する。MZ変調器17は、入力されたY光に対してQPSK変調を行ってY側変調信号を生成する。そして、MZ変調器17は、Y側変調信号を光導波路wg5を介して偏波合成素子19に出力する。
偏波合成素子19は、光導波路wg4上に設けられた図示しない偏波回転素子によって90°偏波回転されたX側変調信号と、MZ変調器17において生成されたY側変調信号とを合波して、偏波多重光信号として光導波路wg6を介して外部に出力する。なお、90°偏波回転の操作は、光導波路wg4の代わりに光導波路wg5にて、X側変調信号の代わりにY側変調信号に対して行っても良い。
MZ変調器16は、それぞれが一対の光導波路を含む子変調器16a,16bと、それらの子変調器16a,16bを一対の光導波路に、一つの光導波路に一つの子変調器が含まれるように、含む親変調器とが入れ子となって構成されている。これらの子変調器16a,16bを構成する光導波路上には図示しない電極が設けられる。そして、子変調器16aを通過するX光の位相と、子変調器16bを通過するX光の位相とを90°異ならせるためのバイアス電圧が該電極を通じて印加され、更に、データ信号に基づいて生成された変調器駆動用の差動電圧信号が印加される。子変調器16a,16bをそれぞれ通過したX光は合波され、X側変調信号として光導波路wg4を介して偏波合成素子19に出力される。
MZ変調器17は、それぞれが一対の光導波路を含む子変調器17a,17bと、それらの子変調器17a,17bを一対の光導波路に、一つの光導波路に一つの子変調器が含まれるように、含む親変調器とが入れ子となって構成されている。これらの子変調器17a,17bを構成する光導波路上には図示しない電極が設けられる。そして、子変調器17aを通過するY光の位相と、子変調器17bを通過するY光の位相とを90°異ならせるためのバイアス電圧が該電極を通じて印加され、更に、データ信号に基づいて生成された変調器駆動用の差動電圧信号が印加される。子変調器17a,17bをそれぞれ通過したY光は合波され、Y側変調信号として光導波路wg5を介して偏波合成素子19に出力される。
また、MZ変調器16,17の親変調器を構成する光導波路上にも、図示しない電極が設けられる。そして、MZ変調器16を通過するX光の位相と、MZ変調器17を通過するY光の位相とを調整するためのバイアス電圧が該電極を通じて印加される。
さらに、MZ変調器17は、光導波路wg5の入力端にY側変調信号を出力するとともに、光導波路wg5外にY側変調信号の反転光(Y側変調信号と位相が180°異なる光)を出力する。より詳細には、子変調器17aから出力された光と子変調器17bから出力された光とが同じ位相を持つ場合(位相差が0°の場合)は、それぞれの光が合波された光は全てY側変調信号として光導波路wg5に出力され、反転光は出力されない。反対に、子変調器17aから出力された光と子変調器17bから出力された光とが互いに180°異なる位相を持つ場合は、光導波路wg5にはY側変調信号は出力されず、それぞれの光が合波された光は反転光として出力される。また、子変調器17aから出力された光と子変調器17bから出力された光とが0°から180°までの間の位相差を持つ場合は、その位相差に応じてそれぞれの光が合成された光がY側変調信号と反転光とに配分されて出力される。従って、反転光の強度は、Y側変調信号の強度と比例関係を持つ。受光素子11により、そのような反転光を受けて、それに応じた電流信号IS1を出力することによってY側変調信号の光パワーがモニタ可能とされる。なお、受光素子11は、Y側変調信号を光分岐素子等によって一部を分岐した光をモニタしても良い。
なお、図1に示されたバイアス電圧VB1は、子変調器16a,16b,17a,及び17bそれぞれに1対ずつ形成されている電極(図示せず)8個と、子変調器16a,16bを含む親変調器と子変調器17a,17bを含む親変調器それぞれに1対ずつ形成されている電極(図示せず)4個との合計12個の電極に印加されるバイアス電圧を代表して示したものであり、例えば、偏波多重を行わずにX側変調信号のみ生成する場合には少なくとも6つのバイアス電圧が制御基板20からLN変調器10に提供される。これらのバイアス電圧の最適値は、上述したように経年劣化やLN変調器10周辺の温度環境の変化によって比較的遅い速度でドリフト(変化)する。そのドリフトによるバイアス電圧の最適値のずれを補正するために、この光送信器1Aでは、受光素子11によって出力光の一部が検出され、その検出結果に基づいてドリフトの大きさが演算部26eにおいて算出され、ドリフトを0に近づけるように調整されたバイアス電圧VB1がMZ変調器17の各電極(6個)に提供される。なお、図示していないが、MZ変調器16についても受光素子11と同様に別の受光素子が光導波路wg4の入力端の近くに設けられており、それを用いてMZ変調器16のバイアス電圧の制御が行われる。すなわち、バイアス電圧の制御は、MZ変調器16、17のそれぞれについて偏波毎に行われる。MZ変調器16のバイアス制御に関する端子等の物理的な構成やバイアス制御のための回路構成等はMZ変調器17と基本的に同じであり、重複を避けるために、MZ変調器16のバイアス電圧の制御に関する図示および説明等は省略する。
図3は、LN変調器10と、LN変調器10の出力ポート10aに接続される光ファイバF1と、LN変調器10の入力ポート10bに接続される光ファイバF3とを示す斜視図である。図3に示されるように、LN変調器10は、長手方向A1に沿って延びる直方体状(断面矩形状)の導電性筐体9を有する。導電性筐体9は、図2に示された受光素子11、MZ変調器16及び17、光分岐素子18、並びに偏波合成素子19を収容するとともに、LN変調器10の基準電位を規定する。言い換えれば、導電性筐体9にはLN変調器10内部の電気回路の基準電位線が接続されている。長手方向A1における導電性筐体9の一端面(後端面)には入力ポート10bが設けられており、長手方向A1における導電性筐体9の他端面(前端面)には出力ポート10aが設けられている。また、導電性筐体9は、該矩形の一辺に相当し上記一端面及び上記他端面と接続する側面(第1面)9aと、該矩形の別の一辺に相当し側面9aと交差する方向に延びる上面(第2面)9bとを有する。上面9bは上記一端面及び上記他端面と接続する面であり、その法線方向は側面9aの法線方向と交差(例えば直交)する。
側面9aの後部側には4つのAC端子9cからなるAC端子群が配置され、側面9aの前部側にはDC端子群である第1端子群12が配置されている。4つのAC端子9cそれぞれにはケーブルが接続される。第1端子群12は、1組あたり6個のDC端子を3組(計18個)有する。これらのDC端子には、図1に示された出力端子12a,12b及び入力端子12c,12dが含まれる。
図4及び図5(a)〜図5(c)は、LN変調器10、制御基板20、及びFPC30を組み立てる様子を示す図である。まず、図4に示されるように、LN変調器10にFPC30を取り付ける。FPC30は、一端部30aと、他端部30bと、一端部30a及び他端部30bを相互につなぐ可撓性部分(曲げ部分)30cとを有する。FPC30の配線群33(図1参照)は、一端部30aから他端部30bにわたって延びている。そして、一端部30aには第3端子群31が設けられ、この第3端子群31をLN変調器10の第1端子群12に例えば半田等の導電性接着剤を介して接合することで、一端部30aをLN変調器10に固定する。これにより、一端部30aは導電性筐体9の側面9aと対向し、側面9aに沿って延びることとなる。なお、他端部30bには第4端子群32が設けられている。一端部30aの第3端子群31は、LN変調器10の第1端子群12に対応する間隔で配置されており、他端部30bの第4端子群32は、一端部30aよりも間隔を狭めて配置されている。従って、他端部30bの幅は一端部30aの幅よりも狭い。
次に、図5(a)に示される制御基板20を準備する。制御基板20は、表面20aと、裏面20bとを有し、図1に示されたコンデンサ22、抵抗素子23〜25、及び制御回路26を裏面20b上に搭載している。また、制御基板20の表面20a上には、第2端子群21が設けられている。この第2端子群21に、FPC30の第4端子群32を例えば半田等の導電性接着剤を介して接合する。これにより、LN変調器10の第1端子群12と制御基板20の第2端子群21とが、FPC30を介して互いに電気的に接続される。
続いて、図5(b)に示されるように、導電性筐体9の上面9bの一部を覆うように導電性スペーサ(導電性部材)71を配置する。導電性スペーサ71は、その平面形状がいわゆるU字状(コの字状)である板状の部材であり、各辺に囲まれた中央部に空間を有し、該空間によってFPC30の他端部30bとの接触を回避する。導電性スペーサ71としては、例えば2〜3mmといった厚みを有する銅合金に金メッキを施したものが用いられる。ただし、金メッキに代えてNiメッキでもよく、あるいは、ベース金属として銅合金に代えてSUSを用いてもよい。そして、図5(c)に示されるように、この空隙にFPC30の他端部30bが収まるようにFPC30の可撓性部分30cを折り曲げる。これにより、制御基板20は、その表面20aが導電性筐体9の上面9bと対向するように、上面9b上に配置される。
図6は、図5(c)のVI−VI線に沿った断面を示す図である。図6に示されるように、制御基板20の表面20a上には、基準電位線27(図1参照)の一部を構成する導電膜28が設けられている。導電膜28は例えば金属膜であり、一実施例では銅箔である。そして、導電膜28と導電性筐体9の上面9bとの間に、導電性スペーサ71が配置される。導電性スペーサ71の一方の板面は導電膜28に接しており、導電性スペーサ71の他方の板面は上面9bに接している。これにより、制御基板20は、導電膜28が導電性スペーサ71を介して間接的に導電性筐体9に接触した状態で、導電性筐体9に固定される。なお、導電膜28は、導電性スペーサ71を介することなく直接に、導電性筐体9に接触してもよい。このように、導電膜28と導電性筐体9とが広い面を介して直接または間接に接触することにより、制御基板20の基準電位とLN変調器10の基準電位とを互いに厳密に合致させることができる。すなわち、制御基板20の基準電位とLN変調器10の基準電位とを電気的に強固に結合させることができ、例えば、周囲に変調器の駆動信号等の高速で変化する信号があるような場合に、それによって発生するノイズの電流信号IS1への影響を抑制することができる。
ここで図7(a)は、制御基板20を示す平面図である。また、図7(b)は、図7(a)のVII−VII線に沿った断面図である。前述したように、制御基板20の表面20a上には第2端子群21が設けられている。第2端子群21は、所定の方向(例えば図3に示された方向A1)に沿って一列に配置された複数の端子からなる。これらの端子には、図1に示された入力端子21a及び21b、並びに出力端子21c及び21dが含まれる。本実施形態では、第2端子群21を構成するこれらの端子は、金属膜(電極パッド)により構成される。
また、制御基板20は、表面20aにおいて第2端子群21の周辺に配置された第1追加端子29aを更に有する。例えば、図7(a)に示されるように、第1追加端子29aは第2端子群21を挟んだ両側に少なくとも一つずつ(図では2つずつ)設けられる。そして、図7(b)に示されるように、制御基板20は、第1モニタ用端子29bを裏面20b上に更に有する。第1モニタ用端子29bは、制御基板20の表面20aから裏面20bに貫通するビア29cを介して、第1追加端子29aと電気的に接続されている。本実施形態では、第1追加端子29a及び第1モニタ用端子29bは金属膜(電極パッド)により構成される。なお、第1追加端子29aと第2端子群との間の距離は、数mm以内であることが望ましい。ただし、後述する電気的接続状態の不良検出が可能である限り、さらに長い距離をとっても良い。
また、図8は、FPC30を示す平面図である。前述したようにFPC30は、一端部30a、他端部30b、及び可撓性部分30cを有する。そして、一端部30aには第3端子群31が設けられており、第3端子群31を構成する複数の端子は、FPC30の一端縁30dに沿った方向に一列に並んで配置されている。また、他端部30bには第4端子群32が設けられており、第4端子群32を構成する複数の端子は、FPC30の他端縁30eに沿った方向に一列に並んで配置されている。本実施形態では、第4端子群32を構成するこれらの端子は、金属膜(電極パッド)により構成される。一例では、一端縁30d及び他端縁30eに沿った各方向は図3に示された方向A1に沿っており、配線群33(図1を参照)の延在方向と交差している。
そして、FPC30は、上記構成に加えて、第2追加端子34aを更に有する。第2追加端子34aは、第4端子群32の周辺に配置され、FPC30の基準電位線(具体的には、図1に示された配線33b)に接続されている。例えば、第2追加端子34aは、第4端子群32を挟んだ両側に少なくとも一つずつ設けられる。本実施形態では、第2追加端子34aは金属膜(電極パッド)により構成される。一例では、第2追加端子34aは、第4端子群32に対して第3端子群31側に配置されている。第2追加端子34aは、第4端子群32が導電性接着剤を介して第2端子群21と接合される際に、図7(a)及び図7(b)に示された第1追加端子29aと導電性接着剤を介して導電接着される。導電接着とは、例えば、ハンダによる電気的な接続を伴う接着である。なお、第2追加端子34aと第4端子群32との間の距離は、第1追加端子と同様に、数mm以内であることが望ましい。ただし、後述する電気的接続状態の不良検出が可能である限り、さらに長い距離をとっても良い。
再び図7(a)を参照する。本実施形態の制御基板20は、上記構成に加えて、表面20a上に設けられた第3追加端子29dを更に有する。ここで図9(a)及び図9(b)は、第3追加端子29d付近の制御基板20の構造を拡大して示す切り欠き斜視図である。図9(a)は制御基板20を裏面20b側から見た様子を示し、図9(b)は制御基板20を表面20a側から見た様子を示す。図9(a)及び図9(b)の第3追加端子29dは同一のものを表している。
図9(a)に示されるように、制御基板20は、裏面20b上に設けられた第2モニタ用端子29eを更に有する。第3追加端子29dと第2モニタ用端子29eとは、制御基板20を表面20aから裏面20bまで貫通するビア29fを介して電気的に接続されている。図9(b)に示されるように、第3追加端子29dは、導電膜28に形成された開口28a内に配置され、導電膜28とは空隙を介して絶縁されている。そして、第3追加端子29dは、導電膜28と同様に、導電性筐体9の上面9bに直接若しくは導電性スペーサ71を介して接触する。一例では、図7(a)に示されるように、導電膜28が開口28aを複数有し、複数の第3追加端子29dそれぞれが各開口28a内に配置される。
なお、図には第3追加端子29d及び第2モニタ用端子29eが円形状として示されているが、第3追加端子29d及び第2モニタ用端子29eは様々な形状を有することができ、例えば四角形等の多角形状であってもよい。また、図には開口28aの形状が第3追加端子29dの形状の相似形(円形状)である場合を例示しているが、開口28aの形状は第3追加端子29dと異なってもよい。
以上の構成を備える本実施形態の光送信器1Aによって得られる効果について説明する。この光送信器1Aでは、制御基板20が、基準電位線27の一部を構成する導電膜28を表面20aに有し、この導電膜28が導電性筐体9に直接若しくは導電性スペーサ71を介して接触した状態で導電性筐体9に固定される。従って、配線群33の配線33bが細い場合であっても、制御基板20の基準電位をLN変調器10の基準電位と厳密に合致させることができ、制御回路26に生じるノイズを効果的に抑えることができる。すなわち、制御基板20の基準電位とLN変調器10の基準電位とを電気的により強固に結合させることができ、例えば、周囲にある変調器駆動用の差動電圧信号等によって発生するノイズの電流信号IS1への影響を抑制することができる。
図10〜図12は、制御基板20での基準電位の変動(ノイズ)を計測した結果を示すグラフである。図10はLN変調器10に変調信号(例えば、変調器駆動用の差動電圧信号)を入力しない状態を示し、図11は変調信号を入力し、且つ導電膜28と導電性筐体9とを接触させない状態(配線33bのみによって基準電位を伝達する状態)を示し、図12は変調信号を入力し、且つ導電膜28を直接または間接に導電性筐体9に接触させた状態を示す。
FPC30の配線33bのみによって基準電位を伝達する場合、その配線が細いためLN変調器10の基準電位と制御基板20の基準電位との間にインピーダンス(例えば、抵抗やインダクタンス)が介在することとなる。図10に示されるように、LN変調器10に変調信号を入力しない状態では、制御基板20の基準電位の変動(ノイズ)はほとんど生じない。しかし、LN変調器10に制御基板20から変調信号が入力されると、それらの基準電位間に介在するインピーダンスの影響により、変調信号に応じてLN変調器10と制御基板20との基準電位差が揺らぐ。図11に示されるように、これがノイズとして高周波増幅器26aで増幅されてしまう。このノイズは、制御回路26の制御精度を低下させる一因となる。
これに対し、導電膜28を直接または間接に導電性筐体9に接触させた場合、制御基板20の基準電位とLN変調器10の基準電位とが厳密に合致するので、図12に示されるように、制御基板20の基準電位の変動(ノイズ)が格段に低減される。
図13は、導電膜28を直接または間接に導電性筐体9に接触させない場合、導電膜28を直接または間接に導電性筐体9に接触させた場合のそれぞれについて、電流信号IS1と、高周波電力計35bから出力されるアナログ信号S1との比較を示すグラフである。図13において、横軸は電流信号ISの振幅を表し、縦軸はアナログ信号S1の大きさを表す。なお、アナログ信号S1の大きさは、電圧信号VS1の振幅をLogスケールで変換したものとなっている。グラフG1は導電膜28を導電性筐体9に接触させない場合を示し、グラフG2は導電膜28を導電性筐体9に接触させた場合を示す。なお、グラフG3として示す直線は、理想的な応答すなわち電流信号IS1と電圧信号VS1との比例関係を表す。
図13に示されるように、導電膜28を導電性スペーサ71に接触させない場合、ノイズの影響によって、グラフG1は電流信号IS1の比較的大きな振幅で下げ止まる(横軸と水平に裾を引き始める)。従って、この振幅以下の電流信号IS1を検出することができず、そのため、バイアス電圧VB1の制御精度が不足してしまう。これに対し、導電膜28を直接または間接に導電性筐体9に接触させた場合、グラフG1よりも小さな振幅まで電流信号IS1とアナログ信号S1との線形性が維持される。従って、バイアス電圧VB1の制御精度を向上させることができる。
ここで、制御基板20と導電性筐体9とを組み立てる際、制御基板20がLN変調器10の上面9bに対して垂直に立った状態で導電接着が行われ(図5(a))、その後、LN変調器10の上面9bに向けて折るようにして制御基板20が配置される。その場合、制御基板20とLN変調器10とが互いに同一平面上には無い状態で作業する必要があり、半田付け作業の難易度が高い。そのような作業においては、FPC30に対し、制御基板20に取り付けられた状態からLN変調器10の上面9bとは逆の方向へ折るような力が加わることがある。その場合、制御基板20の第2端子群21から、FPC30の第4端子群32を引き剥がす応力が生じ、第2端子群21及び第4端子群32の少なくとも一部の分離、或いは第2端子群21の少なくとも一部と制御基板20との分離といった接続不良が生じるおそれがある。そして、そのような接続不良が生じた場合に作業者が気付くことなく作業を継続すると、図5(c)の工程において第2端子群21及び第4端子群32は制御基板20に隠れるので、作業者がこれらの端子群21,32の接続不良に気付くことが困難となる。従って、組み立てを全て終えて通電させた際に接続不良が初めて認識されることとなる。
上記の問題に対し、本実施形態のFPC30は、第4端子群32の周辺に配置されてFPC30の基準電位線に接続された第2追加端子34aを有する(図8を参照)。そして、制御基板20は、LN変調器10の導電性筐体9と対向する表面20aにおいて第2端子群21の周辺に配置された第1追加端子29aを有し(図7を参照)、この第1追加端子29aは第2追加端子34aと導電接続される。従って、制御基板20とFPC30とが正常に接続されている限りにおいて、第1追加端子29aは基準電位となる。また、図5(c)に示されるように制御基板20がLN変調器10の上面9b上に搭載されている状態であっても、第1追加端子29aの電位は、裏面20bに設けられた第1モニタ用端子29bの電位を測定することによって容易に確認することができる。
そして、例えば図5(a)〜図5(c)に示された組立工程において制御基板20とFPC30との接続部分に意図しない力が加わり、第2端子群21及び第4端子群32の少なくとも一部が互いに分離するときには、その周辺に設けられている第1追加端子29a及び第2追加端子34aも互いに分離することとなる。これらが分離すると、第1追加端子29aが基準電位ではなくなり、電気的に浮いた状態となる。この状態は、第1モニタ用端子29bの電位を測定することにより容易に確認することができる。従って、この光送信器1Aによれば、制御基板20とLN変調器10との電気的な接続状態を容易に確認することができる。なお、第1追加端子29aと第2端子群21との間の距離は、数mm以内であることが好ましい。ただし、電気的な接続状態の不良検出が可能である限り、さらに長い距離をとっても良い。また、第2追加端子34aと第4端子群32との間の距離も、第1追加端子と同様に、数mm以内であることが好ましい。
また、本実施形態のように第2端子群21と第4端子群32とが導電性接着剤を介して互いに接合される場合、第2追加端子34aは、第4端子群32に対して第3端子群31側に配置されてもよい。第2端子群21と第4端子群32とが導電性接着剤を介して互いに接合される形態において、これらを分離させようとする力は、第4端子群32に対して第3端子群31側(すなわち可撓性部分30c側)から加わることが多い。従って、第2追加端子34aが第4端子群32に対して第3端子群31側に配置されることにより、第2端子群21と第4端子群32との分離より先に第1追加端子29aと第2追加端子34aとを確実に分離させて、第2端子群21と第4端子群32との分離をより精度良く確認することができる。なお、このような分離を精度良く確認するためには、第1追加端子29aと第2端子群21との間の距離はできるだけ短いことが好ましい。また、同様に、第2追加端子34aと第4端子群32との間の距離もできるだけ短いことが好ましい。さらに、第1追加端子29aと第2追加端子34aとは互いに導電接続される必要があるため、その要件も考慮してそれぞれの距離が決められることが好ましい。
また、本実施形態の制御基板20は、LN変調器10の導電性筐体9と対向する表面20aに設けられた第3追加端子29dと、第3追加端子29dに接続され裏面20bに設けられた第2モニタ用端子29eとを有する。そして、第3追加端子29dは、導電膜28に形成された開口28a内に配置され、導電膜28とともに、導電性筐体9の上面9bに直接若しくは導電性スペーサ71を介して接触する。従って、導電膜28と導電性スペーサ71(若しくは導電性筐体9)とが正常に接触している限りにおいて、導電膜28の開口28a内に配置された第3追加端子29dもまた導電性スペーサ71(若しくは導電性筐体9)と正常に接触し、基準電位となる。第3追加端子29dの電位は、裏面20bに設けられた第2モニタ用端子29eの電位を測定することによって容易に確認することができる。
そして、制御基板20と導電性スペーサ71(若しくは導電性筐体9)との接触が十分ではなく、導電膜28の少なくとも一部が導電性スペーサ71(若しくは導電性筐体9)から分離するときには、第3追加端子29dも導電性スペーサ71(若しくは導電性筐体9)から分離することとなる。これらが分離すると、第3追加端子29dが基準電位ではなくなり、電気的に浮いた状態となる。この状態は、第2モニタ用端子29eの電位を測定することにより容易に確認することができる。従って、この光送信器1Aによれば、制御基板20とLN変調器10との電気的な接続状態を容易に確認することができる。
また、本実施形態のように、導電膜28が開口28aを複数有し、複数の第3追加端子29dそれぞれが各開口28a内に配置されてもよい。これにより、導電膜28の複数の箇所において導電性スペーサ71(若しくは導電性筐体9)との接触状態を確認し、導電膜28と導電性スペーサ71(若しくは導電性筐体9)との分離をより確実に見出すことができる。なお、複数の第3追加端子29dの配置は任意であり、例えば制御基板20の四隅や中央等に配置されてもよい。
ここで、図14は、第1モニタ用端子29b及び第2モニタ用端子29eの電位を測定する方法の一例を説明するための図である。この方法では、まず、第1モニタ用端子29b及び第2モニタ用端子29eと同数の抵抗51aを用意し、これらの抵抗51aの各一端を、第1モニタ用端子29b及び第2モニタ用端子29eのそれぞれに接続する。そして、これらの抵抗51aの各他端を抵抗値計52に接続する。これらの抵抗51aの抵抗値は、互いに異なるものとする。この場合、抵抗値計52では、これらの抵抗51aによる合成抵抗値が測定される。そして、何れかの第1追加端子29aがFPC30の第2追加端子34aから分離し、或いは何れかの第3追加端子29dが導電性スペーサ71(若しくは導電性筐体9)から分離すると、その合成抵抗値は、分離が生じた箇所に対応する固有の値に変化する。従って、抵抗値計52における測定値を観察することにより、複数の第1追加端子29a及び複数の第3追加端子29dのうち何れの箇所で分離が生じたかを正確に判断することができる。また、複数の第1モニタ用端子29b及び複数の第2モニタ用端子29eの各電位を個別に測定する場合と比較して、これらの電位を一括して測定できるので、作業時間を格段に短縮することができる。
(変形例)
図15は、上記実施形態の一変形例として、LN変調器10、制御基板20A、およびFPC30Aを備える光送信器1Bの組立途中(図5(b)に対応)を示す斜視図である。なお、下記の説明を除いて、制御基板20A及びFPC30Aの構成は、上記実施形態の制御基板20及びFPC30の構成と同様である。
図15は、上記実施形態の一変形例として、LN変調器10、制御基板20A、およびFPC30Aを備える光送信器1Bの組立途中(図5(b)に対応)を示す斜視図である。なお、下記の説明を除いて、制御基板20A及びFPC30Aの構成は、上記実施形態の制御基板20及びFPC30の構成と同様である。
本変形例の制御基板20Aでは、第2端子群21が、電極パッドではなく表面20a上に設けられた第1コネクタ45に含まれている。また、本変形例のFPC30Aでは、第4端子群32が、電極パッドではなく他端部30bに設けられた第2コネクタ46に含まれている。そして、これらの第1コネクタ45と第2コネクタ46とが互いに嵌合することによって、第2端子群21と第4端子群32とが相互に導電接続される。
本変形例においては、第1追加端子29aもまた、電極パッドではなく第1コネクタ45に含まれており、第2追加端子34aもまた、電極パッドではなく第2コネクタ46に含まれている。一例では、少なくとも一対の第1追加端子29aが、第1コネクタ45のピン配列内において第2端子群21を挟む位置に設けられている。同様に、少なくとも一対の第2追加端子34aが、第2コネクタ46のピン配列内において第4端子群32を挟む位置に設けられている。
なお、コネクタ45及び46は、例えば表面実装コネクタ構造におけるソケット及びヘッダである。この場合、コネクタ45及び46それぞれと制御基板20A及びFPC30Aそれぞれとの接続は、例えばリフローを用いた自動はんだ付けによって容易に行われる。そして、制御基板20A及びFPC30Aの組み立て作業はコネクタを勘合させるのみであり、作業難易度を下げることができる。
第2端子群21と第4端子群32とがこれらのコネクタ45,46により互いに接続される場合、第2端子群21と第4端子群32との分離は、第1コネクタ45と第2コネクタ46との分離(浮き)によって生じる。図16(a)及び図16(b)は、コネクタ45,46の分離の態様を示す図である。コネクタ45,46が分離する場合、図16(a)に示されるように長手方向の片側から分離するか、或いは、図16(b)に示されるように長手方向の両側が同時に分離するかの何れかとなる。すなわち、コネクタ45,46が分離する際には、少なくともこれらの一端は必ず分離することとなる。従って、本変形例のように、少なくとも一対の第1追加端子29aがコネクタ45において第2端子群21を挟む位置に設けられ、少なくとも一対の第2追加端子34aがコネクタ46において第4端子群32を挟む位置に設けられることによって、第2端子群21と第4端子群32との分離より先に第1追加端子29aと第2追加端子34aとを確実に分離させて、第2端子群21と第4端子群32との分離をより精度良く確認することができる。
本発明による光送信器は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、本発明における第1追加端子及び第2追加端子の配置は第2端子群及び第4端子群の周辺であればよく、上記実施形態に限られず任意の様々な配置が可能である。
1A,1B…光送信器、9…導電性筐体、9a…側面、9b…上面、9c…AC端子、10…LN変調器、11…受光素子、12…第1端子群、16,17…MZ変調器、18…光分岐素子、19…偏波合成素子、20…制御基板、20a…表面、20b…裏面、21…第2端子群、22…コンデンサ、23〜25…抵抗素子、26…制御回路、27…基準電位線、28…導電膜、29a…第1追加端子、29b…第1モニタ用端子、29d…第3追加端子、29e…第2モニタ用端子、30…FPC、30a…一端部、30b…他端部、30c…可撓性部分、31…第3端子群、32…第4端子群、33…配線群、34a…第2追加端子、45…第1コネクタ、46…第2コネクタ、51a…抵抗、52…抵抗値計、71…導電性スペーサ、D1〜D3…ディジタル信号、F1,F3…光ファイバ、IS1…電流信号、S1,S2…アナログ信号、VB1,VB2…バイアス電圧、VS1,VS2…電圧信号。
Claims (5)
- マッハツェンダ型変調器を収容し基準電位を規定する導電性筐体と、前記導電性筐体に収容されて前記マッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する受光素子と、前記受光素子によって生成された電気信号を出力する第1出力端子と前記基準電位を出力する第2出力端子とを含む第1端子群と、を有するLN変調器と、
前記第1出力端子に電気的に接続されて前記電気信号を受ける第1入力端子と前記第2出力端子に電気的に接続されて前記基準電位を受ける第2入力端子とを含む第2端子群、並びに前記第2端子群に接続されて前記電気信号に応じて前記マッハツェンダ型変調器のバイアス電圧を制御する回路を有する制御基板と、
前記第1端子群に導電接続される第3端子群と、前記第2端子群に導電接続される第4端子群と、前記第3端子群と前記第4端子群とを相互に接続する配線と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備え、
前記導電性筐体は、法線方向が互いに交差する第1面及び第2面を有し、前記第1端子群は前記第1面に設けられ、
前記制御基板は、前記回路の基準電位線の一部を構成する導電膜及び前記第2端子群を表面に有し、前記導電膜が前記導電性筐体の前記第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通した状態で前記導電性筐体に固定され、
前記制御基板は、前記表面において前記第2端子群の周辺に配置された第1追加端子と、前記第1追加端子に接続され前記表面と反対の裏面に設けられた第1モニタ用端子とを更に有し、
前記フレキシブルプリント基板は、前記第4端子群の周辺に配置され、該フレキシブルプリント基板の基準電位線に接続されるとともに前記第1追加端子に導電接続された第2追加端子を更に有する、光送信器。 - 前記第2端子群と前記第4端子群とが導電性接着剤を介して導通状態で接合され、
前記第2追加端子は前記第4端子群の位置を基準にして前記第3端子群と同じ側に配置されている、請求項1に記載の光送信器。 - 前記制御基板に設けられて前記第2端子群を含む第1コネクタと、前記フレキシブルプリント基板に設けられて前記第4端子群を含む第2コネクタとが互いに嵌合され、
少なくとも一対の前記第1追加端子が、前記第1コネクタにおいて前記第2端子群を挟む位置に設けられ、
少なくとも一対の前記第2追加端子が、前記第2コネクタにおいて前記第4端子群を挟む位置に設けられている、請求項1に記載の光送信器。 - マッハツェンダ型変調器を収容し基準電位を規定する導電性筐体と、前記導電性筐体に収容されて前記マッハツェンダ型変調器から出力される出力光の強度を検出する受光素子と、前記受光素子によって生成された電気信号を出力する第1出力端子と前記基準電位を出力する第2出力端子とを含む第1端子群と、を有するLN変調器と、
前記第1出力端子に電気的に接続されて前記電気信号を受ける第1入力端子と前記第2出力端子に電気的に接続されて前記基準電位を受ける第2入力端子とを含む第2端子群、並びに前記第2端子群に接続されて前記電気信号に応じて前記マッハツェンダ型変調器のバイアス電圧を制御する回路を有する制御基板と、
前記第1端子群に導電接続される第3端子群と、前記第2端子群に導電接続される第4端子群と、前記第3端子群と前記第4端子群とを相互に接続する配線と、を有するフレキシブルプリント基板と、を備え、
前記導電性筐体は、法線方向が互いに交差する第1面及び第2面を有し、前記第1端子群は前記第1面に設けられ、
前記制御基板は、前記回路の基準電位線の一部を構成する導電膜及び前記第2端子群を表面に有し、前記導電膜が前記導電性筐体の前記第2面に直接若しくは導電性部材を介して導通した状態で前記導電性筐体に固定され、
前記制御基板は、前記表面に設けられた第3追加端子と、前記第3追加端子に接続され前記表面と反対の裏面に設けられた第2モニタ用端子とを更に有し、
前記第3追加端子は、前記導電膜に形成された開口内に配置され、前記導電性筐体の前記第2面に直接若しくは前記導電性部材を介して導通状態で接触する、光送信器。 - 前記導電膜が前記開口を複数有し、複数の前記第3追加端子それぞれが各開口内に配置されている、請求項4に記載の光送信器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024166351A1 (ja) * | 2023-02-10 | 2024-08-15 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子とそれを用いた光変調デバイス並びに光送信装置 |
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2016
- 2016-04-12 JP JP2016079685A patent/JP2017191178A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024166351A1 (ja) * | 2023-02-10 | 2024-08-15 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子とそれを用いた光変調デバイス並びに光送信装置 |
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