JP2018031889A - 光変調器、及び光送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波信号入力用のリードピンと光変調素子の電極との間を中継する中継基板を備える光変調器において、リードピンと中継基板との間の電気的接続部から生ずる放射ノイズが変調動作に与える影響を効果的に抑制する。
【解決手段】複数の信号電極１１２ａ等を備える光変調素子と、高周波信号を入力するための複数のリードピン１１６ａ等と、リードピンのそれぞれと、対応する信号電極のそれぞれとの間の電気的接続を中継する導体パターン２０２ａ等が形成された中継基板１１８と、を備え、中継基板は、リードピンを伝搬した高周波信号の伝搬方向を屈曲させて導体パターンへ導くように配されており、中継基板は、当該中継基板の光変調器側エッジ２１２における複数の導体パターンの間の間隙の幅が、リードピン側エッジ２１０における複数の導体パターンの間の間隙の幅より小さく、好適には５０％より小さくなるように構成されている。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、光変調器に関し、特に、筐体に設けられた高周波信号入力用のリードピンと光変調素子の電極との間を中継する中継基板を備える光変調器及び当該光変調器を用いた光送信装置に関する。

高速／大容量光ファイバ通信システムにおいては、導波路型の光変調素子を組み込んだ光変調器が多く用いられている。中でも、電気光学効果を有するＬｉＮｂＯ_３（以下、ＬＮともいう）を基板に用いた光変調素子は、光の損失が少なく且つ広帯域な光変調特性を実現し得ることから、高速／大容量光ファイバ通信システムに広く用いられている。

このＬＮ基板を用いた光変調素子では、マッハツェンダ型光導波路と、当該光導波路に変調信号である高周波信号を印加するためのＲＦ電極と、当該導波路における変調特性を良好に保つため種々の調整を行うためのバイアス電極と、が設けられている。そして、光変調素子に設けられたこれらの電極は、当該光変調素子を収容する光変調器の筐体に設けられたリードピンやコネクタを介して、光変調器に変調動作を行わせるための電子回路が搭載された回路基板に接続される。

光ファイバ通信システムにおける変調方式は、近年の伝送容量の増大化の流れを受け、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）やＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization - Quadrature Phase Shift Keying）等、多値変調や、多値変調に偏波多重を取り入れた伝送フォーマットが主流となっており、基幹光伝送ネットワークにおいて用いられているが、メトロネットワークにも導入されつつある。

ＱＰＳＫ変調を行う光変調器（ＱＰＳＫ光変調器）やＤＰ−ＱＰＳＫ変調を行う光変調器（ＤＰ−ＱＰＳＫ光変調器）は、所謂ネスト型と呼ばれる入れ子構造になった複数のマハツェンダ型光導波路を備えるとともに、複数の高周波信号電極及び複数のバイアス電極を備えることから（例えば、特許文献１参照）、光変調器の筐体のサイズが大型化する傾向がある。しかし昨今では、これとは逆に当該変調器に対する小型化の要求が高まっている。

この小型化の要求に対応する一つの策として、従来、ＲＦ電極のインタフェースとして光変調器の筐体に設けられていたプッシュオン型の同軸コネクタを、バイアス電極用のインタフェースと同様のリードピン、及びこれらのリードピンと電気的に接続されるＦＰＣ（フレキシブル配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）とに置き換えることで外部の回路基板との電気的接続を可能とした光変調器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ光変調器では、それぞれにＲＦ電極を有する４つのマッハツェンダ型光導波路で構成される光変調素子が用いられる。この場合、光変調器の筐体に４つのプッシュオン型同軸コネクタを設けたのでは筐体の大型化は避けられないが、同軸コネクタに代えてリードピンとＦＰＣとを用いれば、小型化が可能となる。

また、光変調器の筐体のリードピンと、当該光変調器に変調動作を行わせるための電子回路（駆動回路）が搭載された回路基板と、の間が、上記ＦＰＣを介して接続されるので、従来用いていた同軸ケーブルの余長処理を行う必要が無くなり、光送信装置内における光変調器の実装スペースを縮小することができる。

このような、筐体に高周波電気信号入力用のリードピンを備える光変調器では、一般に、当該リードピンと筐体内に収容された光変調素子の電極との間が、当該筐体内に配された中継基板を介して接続される（例えば、特許文献１参照）。

図８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、そのような従来の光変調器の構成の一例を示す図である。ここで、図８Ａは、回路基板８３０上に搭載された従来の光変調器８００を示す平面図、図８Ｂは当該従来の光変調器８００の側面図、図８Ｃは、当該従来の本光変調器８００の底面図である。本光変調器８００は、光変調素子８０２と、光変調素子８０２を収容する筐体８０４と、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）８０６と、光変調素子８０２に光を入射するための光ファイバ８０８と、光変調素子８０２から出力される光を筐体８０４の外部へ導く光ファイバ８１０と、を備える。

光変調素子８０２は、例えばＬＮ基板上に設けられた４つのマッハツェンダ型光導波路と、当該マッハツェンダ型光導波路上にそれぞれ設けられて光導波路内を伝搬する光波を変調する４つの高周波電極（ＲＦ電極）８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄと、を備えたＤＰ―ＱＰＳＫ光変調器である。

筐体８０４は、光変調素子８０２が固定されるケース８１４ａとカバー８１４ｂとで構成されている。なお、筐体８０４内部における構成の理解を容易するため、図８Ａにおいては、カバー８１４ｂの一部のみを図示左方に示している。

ケース８０４ａには、４つのリードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄが設けられている。これらのリードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄは、ガラス封止部９００ａ、９００ｂ、９００ｃ、９００ｄ（後述）で封止されており、筐体８０４の底面（図８Ｃに示す面）から外部に延在し、ＦＰＣ８０６上に形成されたスルーホールとハンダ等により接続されている。

リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄの一端のそれぞれは、中継基板８１８を介して光変調素子８０２のＲＦ電極８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄと、それぞれ電気的に接続されている。

ＲＦ電極８１２ａ，８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄの他端のそれぞれは、終端器８２０により電気的に終端されている。

図９Ａは、図８Ａに示す光変調器８００のＣ部の部分詳細図、図９Ｂは、図８Ａに示す光変調器８００のＤＤ断面矢視図である。リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄは、ガラス端子であり、ケース８１４ａに設けられたガラス封止部９００ａ、９００ｂ、９００ｃ、９００ｄを介して、それぞれ筐体８０４内部から筐体８０４外部へ延在し、当該筐体８０４の下面（図８Ｃに示す面）から突出してＦＰＣ８０６のスルーホールにハンダ固定されている。

リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄは、図９Ａにおける中継基板８１８の図示下側（図９Ｂにおける中継基板８１８の図示左側）の辺（リードピン側エッジ９１０）の近傍に配されており、当該中継基板８１８上に設けられた導体パターン９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄに対し、それぞれハンダ９０４ａ、９０４ｂ、９０４ｃ、９０４ｄにより電気的に接続されている。

また、導体パターン９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄは、図９Ａにおける中継基板８１８の図示上側（図９Ｂにおける中継基板８１８の図示右側）の辺（変調器側エッジ９１２）の近傍に配された、光変調素子８０２の図示下端部（図９Ｂにおける光変調素子８０２の図示左端）部のＲＦ電極８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄに対し、それぞれ例えば金ワイヤ９０６ａ、９０６ｂ、９０６ｃ、９０６ｄにより電気的に接続されている。

中継基板８１８上に形成される導体パターン９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄは、通常、各リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄから当該各リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄに対応する各ＲＦ電極８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄまでの高周波信号の伝搬距離を最短にして、信号伝搬損失とスキュー（伝搬遅延時間差）を最小とすべく、互いに平行な直線パターンとして構成されている。したがって、光変調器８００は、各リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄ間の間隔と各ＲＦ電極８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄ間の間隔とが同じとなるように構成されている。

上記構成により、光変調器８００では、回路基板８３０上に形成された導体パターン８３２ａ、８３２ｂ、８３２ｃ、８３２ｄからＦＰＣ８０６を介してリードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄに入力された高周波電気信号が、中継基板８１８を介して変調素子８０２のＲＦ電極８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄへ入力される。

しかしながら、上記従来の光変調器の構成では、リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄを伝搬する高周波電気信号は、当該リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄから中継基板８１８の導体パターン９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄへ入力される際に、その伝搬方向が屈曲することとなることから、当該屈曲部分においてその一部が空間伝搬モードとなって放射され易くなる。

すなわち、一般に、リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄは、ＦＰＣ８０６を介した回路基板８３０との電気的接続を容易にするため、筐体８０４の下面に垂直（したがって、ケース８１４ａの下面に垂直）に下方へ向かって延在するように配される。一方、中継基板８１８は、筐体８０４内に安定に固定され収容されるように、その表面がケース８１４ａの下面に沿う方向に配される。このため、ＦＰＣ８４０を介して回路基板８３０の導体パターン８３２ａ、８３２ｂ、８３２ｃ、８３２ｄから入力された高周波電気信号は、リードピン８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄから中継基板８１８上の導体パターン９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄへ向かってほぼ直角に屈曲するように、その伝搬方向が曲げられることとなり、当該屈曲部分においてそのパワーの一部が空間へ放射され易くなる。

そして、当該放射された高周波信号は、中継基板８１８を挟んで当該屈曲部に対向する位置に配されたＲＦ電極８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄに結合し、放射ノイズとして光変調素子８０２の動作に影響を与え、光変調素子８０２を用いて変調された光信号の伝送特性に悪影響が及ぶこととなり得る。

特開２０１６-１０９９４１号

上記背景より、高周波信号入力用のリードピンと光変調素子の電極との間を中継する中継基板を備える光変調器において、リードピンと中継基板との間の電気的接続部から生ずる放射ノイズが変調動作に与える影響を効果的に抑制することが望まれている。

本発明の一の態様は、複数の信号電極を備える光変調素子と、高周波信号を入力するための複数のリードピンと、前記リードピンと前記信号電極とを電気的に接続する導体パターンが形成された中継基板と、を備える光変調器である。当該光変調器は、前記中継基板の光変調器側エッジにおける前記複数の導体パターンの間の間隙の幅（ｄ）のうち少なくとも一つが、リードピン側エッジにおける前記複数の導体パターンの間の間隙の幅（Ｌ）のうち少なくとも一つの幅より小さくなるように構成されている。
本発明の他の態様によると、前記中継基板は、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記複数の導体パターンの間の間隙の幅ｄが、前記リードピン側エッジにおける前記複数の導体パターンの間の間隙の幅Ｌの５０％より小さい。
本発明の他の態様によると、前記中継基板は、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲の中心線が、当該中継基板の前記リードピン側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲の中心線と一致するように構成されている。
本発明の他の態様によると、前記中継基板は、当該中継基板の前記リードピン側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲に対応する前記光変調器側エッジの範囲内に、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲が含まれ、且つ、前記光変調器側エッジにおける前記配置範囲の一の端部に対応する前記リードピン側エッジの位置に、前記リードピン側エッジにおける前記配置範囲の一の端部が配されている。
本発明の他の態様によると、前記中継基板は、当該中継基板の前記リードピン側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲に対応する前記光変調器側エッジの範囲の外に、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲の一部が設けられている。
本発明の他の態様によると、前記中継基板は、当該中継基板の前記リードピン側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲に対応する前記光変調器側エッジの範囲の外に、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲の全部が設けられている。
本発明の他の態様によると、前記中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記複数の導体パターンの配置範囲の幅が、前記リードピン側エッジにおける前記複数の導体パターンの配置範囲の幅の５０％以下である。
本発明の他の態様によると、前記複数のリードピンは、等間隔又は不等間隔に配されている。
本発明の他の態様は、上記いずれかの光変調器と、当該光変調器に変調動作を行わせるための電気信号を出力する電子回路と、を備える光送信装置である。

本発明の第１の実施形態に係る光変調器の構成を示す、当該光変調器の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る光変調器の構成を示す、当該光変調器の側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る光変調器の構成を示す、当該光変調器の底面図である。 図１Ａに示す光変調器の、Ａ部の部分詳細図である。 図１Ａに示す光変調器の、ＢＢ断面矢視図である。 図２Ａに示す第１の実施形態に係る光変調器の中継基板の第１の変形例を示す図である。 図２Ａに示す第１の実施形態に係る光変調器の中継基板の第２の変形例を示す図である。 図２Ａに示す第１の実施形態に係る光変調器の中継基板のその他の構成の第１の例を示す図である。 図２Ａに示す第１の実施形態に係る光変調器の中継基板のその他の構成の第２の例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。 従来の光変調器の構成を示す、当該光変調器の平面図である。 従来の光変調器の構成を示す、当該光変調器の側面図である。 従来の光変調器の構成を示す、当該光変調器の底面図である。 図８Ａに示す光変調器の、Ｃ部の部分詳細図である。 図８Ａに示す光変調器の、ＤＤ断面矢視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
図１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、本発明の第１の実施形態に係る光変調器の構成を示す図である。ここで、図１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、それぞれ本光変調器の平面図、側面図、底面図である。
本光変調器１００は、光変調素子１０２と、光変調素子１０２を収容する筐体１０４と、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）１０６と、光変調素子１０２に光を入射するための光ファイバ１０８と、光変調素子１０２から出力される光を筐体１０４の外部へ導く光ファイバ１１０と、を備える。

光変調素子１０２は、例えばＬＮ基板上に設けられた４つのマッハツェンダ型光導波路と、当該マッハツェンダ型光導波路上にそれぞれ設けられて光導波路内を伝搬する光波を変調する４つの高周波電極（ＲＦ電極）１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄと、を備えたＤＰ―ＱＰＳＫ光変調器である。光変調素子１０２から出力される２つの光は、例えばレンズ光学系（不図示）により偏波合成され、光ファイバ１１０を介して筐体１０４の外部へ導かれる。

筐体１０４は、光変調素子１０２が固定されるケース１１４ａとカバー１１４ｂとで構成されている。なお、筐体１０４内部における構成の理解を容易するため、図１Ａにおいては、カバー１１４ｂの一部のみを図示左方に示しているが、実際には、カバー１１４ｂは、箱状のケース１１４ａの全体を覆うように配されて筐体１０４の内部を気密封止する。

ケース１０４ａには、４つのリードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄが設けられている。これらのリードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄは、例えばガラス端子であり、筐体１０４の底面（図１Ｃに示す面）から外部に延在し、ＦＰＣ１０６上に形成されたスルーホールとハンダ等により接続されている。

リードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄは、中継基板１１８を介して光変調素子１０２のＲＦ電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの一端と、それぞれ電気的に接続されている。なお、中継基板１１８の構成については後述する。

ＲＦ電極１１２ａ，１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの他端のそれぞれは、終端器１２０により終端されている。

図２Ａは、図１Ａに示す光変調器１００のＡ部の部分詳細図、図２Ｂは、図１Ａに示す光変調器１００のＢＢ断面矢視図である。リードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄは、ガラス端子であり、ケース１０４ａに設けられたガラス封止部２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄを介して、それぞれ筐体１０４内部から筐体１０４外部へ延在し、当該筐体１０４の下面（図１Ｃに示す面）から突出してＦＰＣ１０６のスルーホールにハンダ固定されている。

リードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄは、図２Ａにおける中継基板１１８の図示下側（図２Ｂにおける中継基板１１８の図示左側）の辺（リードピン側エッジ２１０）の近傍に配されており、当該中継基板１１８上に設けられた導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄに対し、それぞれハンダ２０４ａ、２０４ｂ、２０ｃ、２０４ｄにより電気的に接続されている。

また、導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄは、図２Ａにおける中継基板１１８の図示上側（図２Ｂにおける中継基板１１８の図示右側）の辺（変調器側エッジ２１２）の近傍に配された、光変調素子１０２の図示下端部（図２Ｂにおける光変調素子１０２の図示左端）部のＲＦ電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄに対し、それぞれ例えば金ワイヤ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄにより電気的に接続されている。

なお、中継基板１１８上に設けられる導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄは、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路、グランデットコプレーナ線路など、高周波用の信号線路として公知の線路構造を用いて構成されるものとすることができ、当該構造に合わせて、中継基板１１８上にはグランドパターンも設けられ得る（不図示）。また、当該グランドパターンは、ＦＰＣ１０６上の導体パターン（不図示）又は導電性の筐体１０４を介して外部のグランドラインに接続されると共に、従来技術に従い、ワイヤボンディング等により光変調素子１０２上のグランド用パターン（不図示）に接続される。

上記構成により、例えば筐体１０４外部に設けられた駆動装置（例えば駆動回路が構成されたプリント配線板（ＰＷＢ））から、ＦＰＣ１０６を介してリードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄに入力された高周波信号は、中継基板１１８上の導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄを介して、それぞれ光変調素子１０２のＲＦ電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄに入力され、光変調素子１０２において光変調動作が行われる。

特に、本実施形態では、変調器側エッジ２１２における中継基板１１８上の導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄの配置範囲２１４の幅が、リードピン側エッジ２１０における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄの配置範囲２１６の幅より狭くなるように構成されている。これにより、リードピン側エッジ２１０における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄとリードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄとの接続部分から発する電磁放射ノイズのうち、変調器側エッジ２１２における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄとＲＦ電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄとの接続部に結合する雑音パワーの総量を低減することができる。

すなわち、従来技術の説明において上述したのと同様に、外部の駆動回路からリードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄに入力されて図２Ｂの図示上方へ伝搬した高周波信号は、中継基板１１８のリードピン側エッジ２１０における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄとの接続部において、その伝搬方向が導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄに沿う図示右方向へほぼ直角に屈曲するように曲げられることとなり、当該屈曲部分においてそのパワーの一部が空間へ放射されて放射ノイズとなる。

このような放射ノイズは、一般に、雑音源からの距離に従って減衰する立体角密度を有し、放射ノイズが電極などの導体により受信されるパワーは、当該導体の面積に比例する。一方で、放射ノイズを受信する導体の当該放射ノイズに対する感度分布は、一般に、当該導体パターンの広がり範囲内（放射ノイズ源から見た当該導体の面積内）に留まらず、当該広がり範囲を超えて裾を引く山なりの形状を有する。その結果、導体は、放射ノイズに対して実質的には当該導体の面積よりも大きな実効受信面積を有することとなる。

本実施形態における放射ノイズ受信パワーの低減効果は、上記のような導体パターンの面積範囲を超えて裾を引く受信感度分布に起因するものである。具体的には、各導体パターンを互いに離隔して実効受信面積が重ならないように散在させた場合よりも、実効受信面積が重なるように近接して集中配置したときのほうが、複数の導体パターンが放射ノイズを受信する総実効受信面積が、小さくなることによるものと考えられる。

このため、変調器側エッジにおいて導体パターンに受信される放射ノイズの総パワーの低減効果は、変調器側エッジにおける導体パターンの間隙ｄ及びリードピン側エッジにおける導体パターンの間隙Ｌに依存し、本願発明の発明者の知見によれば、当該間隙ｄがＬの５０％より小さい範囲であれば従来の構成よりも十分な低減効果が得られる。例えば、ｄは１〜２ｍｍの範囲、Ｌは２．５〜５ｍｍの範囲とすることができ、本実施形態の中継基板１１８では、Ｌは２．５ｍｍ、ｄはＬのおよそ４０％である１ｍｍとした。更に小型化を狙ってリードピン側エッジにおける導体パターンの間隙Ｌを更に小さくする場合も、変調器側エッジにおける導体パターンの間隙ｄはＬの５０％より小さい範囲から選定する。

ここで、リードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄから生ずる放射ノイズは、もちろん、リードピン側エッジ２１０から変調器側エッジ２１２に至るまでの区間における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄにも到来するが、特に変調器側エッジ２１２の近傍は、光変調素子１０２のＲＦ電極とのインタフェース部分であって、高周波伝送線路としてのインピーダンス不整合が生じやすく放射ノイズの影響を受けやすい部分であることから、当該変調器側エッジ２１２における導体パターンの配置範囲２１４を上記のように構成することで、中継基板１１８全体としての放射ノイズ耐性を高めることができる。

なお、本実施形態では、変調器側エッジ２１２における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ間の全ての間隙が同じ値ｄであって、リードピン側エッジ２１０における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ間の全ての間隙が同じ値Ｌであるものとしたが、これに限らず、光変調器側エッジ２１２における導体パターン間の間隙のうち少なくとも一つが、リードピン側エッジにおける導体パターン間の間隙の幅のうち少なくとも一つの幅より小さくなるように構成されていれば、上記と同様に放射ノイズに対する耐性を高めることができる。

また、配置範囲２１４と配置範囲２１６との間の位置関係は、本実施形態においては、例えば、それら配置範囲２１４、２１６の幅方向の中心線が互いに一致する位置となっている。ただし、これに限らず、配置範囲２１４、２１６は、変調器側エッジ２１２における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄの間隙のサイズが上記の条件に従って構成されている限りにおいて、任意の位置関係となるように配置することができる。

次に、本実施形態の変形例を、図３、４、５、６を用いて説明する。以下に示す中継基板は、中継基板１１８に代えて光変調器１００に用いることができる。

〔第１の変形例〕
まず、図１に示す光変調器１００に用いられる中継基板１１８の第１の変形例について説明する。

図３に示す本変形例では、図２Ａに示した中継基板１１８と同様にリードピン側エッジにおける導体パターンの配置範囲に対応する変調器側エッジの範囲内に（すなわち、リードピン側エッジにおける導体パターンの配置範囲を変調器側エッジに投影したしたときの、当該投影された当該配置範囲の範囲内に）、当該変調器側エッジにおける導体パターンの配置範囲が含まれるが、特に、リードピン側エッジにおける導体パターンの配置範囲の一の端部に対応する変調器側エッジにおける位置に、当該変調器側エッジにおける導体パターンの配置範囲の一の端部が配されている。

図３は、中継基板１１８に代えて用いることのできる本変形例に係る中継基板３００の構成を、図２Ａに対応する部分詳細部により示した図である。図３において、図２Ａに示す中継基板１１８と同じ構成要素については、図２Ａにおける符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図２Ａについての説明を援用する。

図３に示す中継基板３００は、図２Ａに示す中継基板１１８の導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄに代えて、これらの導体パターンとは配置の異なる導体パターン３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄを備える。そして、変調器側エッジ２１２におけるこれら導体パターンの配置範囲３１４は、当該配置範囲３１４の図示右側の端部が、リードピン側エッジ２１０における導体パターンの配置範囲２１６の図示右側の端部に対応する位置となるように配されている。なお、配置範囲３１４における導体パターン３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄの間隙のサイズは、配置範囲２１４における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄの間隙のサイズと同様である。

これにより、本変形例に係る中継基板３００では、リードピン側エッジ２１０の配置範囲２１６に対応する変調器側エッジ２１２の範囲の端部に、導体パターン３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄの配置範囲３１４の端部が配されるので、雑音源としてのリードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄの位置から変調器側エッジ２１２における配置範囲２１４までの平均距離が遠くなり、当該リードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄから生ずる放射ノイズのうち配置範囲３１４において受信される雑音の総パワーは、中継基板１１８における配置範囲２１４の場合に比べてより少なくなる。

〔第２の変形例〕
次に、図１に示す光変調器１００に用いられる中継基板１１８の第２の変形例について説明する。

図４に示す本変形例では、中継基板１１８とは異なり、リードピン側エッジにおける導体パターンの配置範囲に対応する変調器側エッジにおける範囲の外側に、当該変調器側エッジにおける導体パターンの配置範囲が配されている。

図４は、中継基板１１８に代えて用いることのできる本変形例に係る中継基板４００の構成を、図２Ａに対応する部分詳細部により示した図である。図４において、図２Ａに示す中継基板１１８及びその周辺部分における構成要素と同じ構成要素については、図２Ａにおける符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図２Ａについての説明を援用する。

図４に示す中継基板４００は、図２Ａに示す中継基板１１８よりも広い図示左右方向の幅を持つ。本中継基板４００のリードピン側エッジ４１０、変調器側エッジ４１２、及び配置範囲４１６は、中継基板１１８のリードピン側エッジ２１０、変調器側エッジ２１２、及び配置範囲２１６に、それぞれ対応するものである。

中継基板４００は、中継基板１１８と同様の構成を有するが、導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄに代えて、これらの導体パターンとは配置の異なる導体パターン４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄを備える。そして、変調器側エッジ４１２におけるこれら導体パターンの配置範囲４１４は、リードピン側エッジ４１０における導体パターンの配置範囲４１６に対応する変調器側エッジにおける範囲の外側の領域に設けられている。

これにより、本変形例に係る中継基板４００では、雑音源としてのリードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄの位置から変調器側エッジ４１２における配置範囲４１４までの平均距離を、図３に示す配置範囲３１４の場合よりも更に大きくして、配置範囲４１４において受信される雑音パワーを更に低減することができる。

なお、上述した実施形態及びその変形例においては、リードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄが等間隔に配されているものしたが、不等間隔で配されるものとしてもよい。この場合には、中継基板は、例えば図５及び図６に示すように構成することができる。図５及び図６に示す中継基板５００、６００は、リードピンの配置が異なることを除き、光変調器１００と同様な構成の光変調器において用いられ得る。

図５は、リードピン５１６ａと５１６ｂとの間及び５１６ｃと５１６ｄとの間が共に距離ｄ１だけ離れており、リードピン５１６ｂと５１６ｃとの間がｄ１と異なる距離ｄ２だけ離れている例である。そして、導体パターン５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃ、５０２ｄが、リードピン５１６ａ、５１６ｂ、５１６ｃ、５１６ｄの位置に対応するように、リードピン側エッジ５１０の配置範囲５１６内に配されている。中継基板５００の変調器側エッジ５１２に設けられる配置範囲５１４における導体パターン５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃ、５０２ｄの間隙のサイズは、中継基板１１８の変調器側エッジ２１２に設けられる配置範囲２１４における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄの間隙のサイズと同じであるものとすることができる。

一方、図６は、リードピン６１６ａと６１６ｂとの間、６１６ｂと６１６ｃとの間、及び６１６ｃと６１６ｄとの間が、それぞれ相異なる距離ｄ４、ｄ５、ｄ６だけ離れている例である。そして、中継基板６００は、導体パターン６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃ、６０２ｄが、リードピン６１６ａ、６１６ｂ、６１６ｃ、６１６ｄの位置に対応するように、リードピン側エッジ６１０の配置範囲６１６内に配されている。中継基板６００の変調器側エッジ６１２に設けられる配置範囲６１４における導体パターン６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃ、６０２ｄの間隙のサイズは、中継基板１１８の変調器側エッジ２１２に設けられる配置範囲２１４における導体パターン２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄの間隙のサイズと同じであるものとすることができる。

図５や図６のような構成とすることにより、中継基板の変調器側エッジにおける放射ノイズのパワー分布のピークを偏在化させることができる。これによりリードピンを等間隔に配置した場合よりも、パワーレベルの低い場所を前記放射ノイズのパワー分布内に形成することができるため、放射ノイズの影響をより低減できる構成とすることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態に示した光変調器１００（図３、図４、図５、図６に示す変形例又は構成例に係る中継基板を備える光変調器を含む）を搭載した光送信装置である。

図７は、本実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。本光送信装置７００は、光変調器７０２と、光変調器７０２に光を入射する光源７０４と、変調信号生成部７０６と、変調データ生成部７０８と、を有する。

光変調器７０２は、図１に示す光変調器１００である（中継基板１１８に代えて、図３、図４、図５、図６に示す変形例又は構成例に係るいずれかの中継基板を備えていてもよい）。変調データ生成部７０８は、外部から与えられる送信データを受信して、当該送信データを送信するための変調データ（例えば、送信データを所定のデータフォーマットに変換又は加工したデータ）を生成し、当該生成した変調データを変調信号生成部７０６へ出力する。

変調信号生成部７０６は、光変調器７０２に変調動作を行わせるための電気信号を出力する電子回路であり、変調データ生成部７０８が出力した変調データに基づき、光変調器７０２に当該変調データに従った光変調動作を行わせるための高周波信号である変調信号を生成して、光変調器１００に入力する。当該変調信号は、光変調器１００が備える光変調素子１０２の４つのＲＦ電極１１２ａ、１１２ｂ。１１２ｃ、１１２ｄに対応する４つのＲＦ信号から成る。

当該４つのＲＦ信号は、ＦＰＣ１０６を介して光変調器１００のリードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄに入力され、中継基板１１８（図３、図４、図５、図６に示す変形例又は構成例に係る中継基板でもよい）を介して上記ＲＦ電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄにそれぞれ印加される。

これにより、光源７０４から出力された光は、光変調器１００により変調され、変調光となって光送信装置７００から出力される。

特に、本光送信装置７００では、上述した構成を有する光変調器１００を用いるので、光変調器１００内部における、高周波信号（ＲＦ信号）の伝搬経路の屈曲部（すなわち、リードピン１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄから、中継基板１１８等に設けられた対応する導体パターンへ向かって、当該高周波信号の伝搬方向が略直角に曲げられる部分）において発生した放射ノイズが、中継基板１１８等に設けられた導体パターンに受信されて光変調動作に影響を与えること、及びその結果として変調後の光信号の伝送特性を悪化させることを、効果的に防止することができる。

なお、上述した各実施形態では、ＬＮを基板として用いた４つのＲＦ電極を有する光変調素子を備える光変調器を示したが、本発明は、これに限らず、４つ以外の数の複数のＲＦ電極を持つ光変調器、及び又はＬＮ以外の材料を基板として用いる光変調器にも、同様に適用することができる。

１００、８００・・・光変調器、１０２、８０２・・・光変調素子、１０４、８０４・・・筐体、１０６、８０６・・・ＦＰＣ、１０８、１１０、８０８、８１０・・・光ファイバ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、８１２ａ、８１２ｂ、８１２ｃ、８１２ｄ・・・ＲＦ電極、１１４ａ、８１４ａ・・・ケース、１１４ｂ、８１４ｂ・・・カバー、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、８１６ａ、８１６ｂ、８１６ｃ、８１６ｄ・・・リードピン、１１８、８１８・・・中継基板、１２０、８２０・・・終端器、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、９００ａ、９００ｂ、９００ｃ、９００ｄ・・・ガラス封止部、２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ、９０２ａ、９０２ｂ、９０２ｃ、９０２ｄ・・・導体パターン、２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄ、９０４ａ、９０４ｂ、９０４ｃ、９０４ｄ・・・ハンダ、２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ、９０６ａ、９０６ｂ、９０６ｃ、９０６ｄ・・・ワイヤ、２１０、９１０・・・リードピン側エッジ、２１２、９１２・・・変調器側エッジ、２１４、２１６、９１４、９１６・・・配置範囲

Claims (9)

1. 複数の信号電極を備える光変調素子と、
   高周波信号を入力するための複数のリードピンと、
   前記リードピンと前記信号電極とを電気的に接続する導体パターンが形成された中継基板と
   を備える光変調器であって、
   当該中継基板の光変調器側エッジにおける前記複数の導体パターンの間の間隙の幅（ｄ）のうち少なくとも一つは、リードピン側エッジにおける前記複数の導体パターンの間の間隙の幅（Ｌ）のうち少なくとも一つの幅より小さくなるように構成されている、
   光変調器。
2. 前記中継基板は、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記複数の導体パターンの間の間隙の幅ｄが、前記リードピン側エッジにおける前記複数の導体パターンの間の間隙の幅Ｌの５０％より小さい、
   請求項１に記載の光変調器。
3. 前記中継基板は、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲の中心線が、当該中継基板の前記リードピン側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲の中心線と一致するように構成されている、
   請求項１に記載の光変調器。
4. 前記中継基板は、
   当該中継基板の前記リードピン側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲に対応する前記光変調器側エッジの範囲内に、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲が含まれ、且つ、前記光変調器側エッジにおける前記配置範囲の一の端部に対応する前記リードピン側エッジの位置に、前記リードピン側エッジにおける前記配置範囲の一の端部が配されている、
   請求項１に記載の光変調器。
5. 前記中継基板は、当該中継基板の前記リードピン側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲に対応する前記光変調器側エッジの範囲の外に、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲の一部が設けられている。
   請求項１に記載の光変調器。
6. 前記中継基板は、当該中継基板の前記リードピン側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲に対応する前記光変調器側エッジの範囲の外に、当該中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記導体パターンの配置範囲の全部が設けられている、
   請求項１に記載の光変調器。
7. 前記中継基板の前記光変調器側エッジにおける前記複数の導体パターンの配置範囲の幅が、前記リードピン側エッジにおける前記複数の導体パターンの配置範囲の幅の５０％以下である、
   請求項１に記載の発明。
8. 前記複数のリードピンは、等間隔又は不等間隔に配されている、
   請求項１ないし７のいずれか一項に記載の光変調器。
9. 請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光変調器と、
   当該光変調器に変調動作を行わせるための電気信号を出力する電子回路と、
   を備える、
   光送信装置。

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