JP2849369B2

JP2849369B2 - 導波路型光デバイスの実装構造

Info

Publication number: JP2849369B2
Application number: JP8280632A
Authority: JP
Inventors: 臣一下津; 哲及川; 隆野口; 秀人脇浜
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1996-10-23
Filing date: 1996-10-23
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2016-10-23
Also published as: JPH10123472A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ニオブ酸リチウム等の
電気光学効果を有する材質からなる基板上に光導波路、
接地電極および信号電極が形成されている導波路型光デ
バイスの実装構造に関するものであり、特に、高速長距
離用に適した導波路型光デバイスの実装構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電気光学効果を有する材質からなる基板
上に接地電極、信号電極および光導波路を形成し、信号
電極にマイクロ波信号電圧を印加し、光導波路を伝搬す
る光波を変調する変調器が知られている。図１４は、こ
うした変調器の一例を示す平面図である。この導波路型
光デバイス１６は、いわゆるマッハツェンダー型の変調
器である。基板２はニオブ酸リチウム等の電気光学単結
晶からなっている。基板２の主面には、例えばチタン拡
散光導波路３が形成されている。この光導波路３は、入
力側の端面２ｃと出力側の端面２ｄとの間に延びてお
り、基板２の中央付近で光導波路３ａと３ｂとに分岐し
ている。また、基板２の主面に、特定形状の接地電極４
Ａ、６Ａと、信号電極５Ａとが設けられている。７、８
は、各接地電極４Ａ、６Ａと接地電極５Ａとを絶縁して
いる絶縁領域である。この変調器においては、動作速度
を一層向上させる目的で、いわゆるコプレナーウエーブ
ガイド型（ＣＰＷ）の形態を有する接地電極および信号
電極を使用している。

【０００３】こうした導波路型光デバイスは、適切な筺
体に対して機械的に固定し、電気的に接続する必要があ
る。このように導波路型光デバイスを筺体に実装する方
法は幾つか知られている（特開平５−１４２５０５号公
報、特開平７−６４０３０号公報参照）。しかし、例え
ば、図１５に示す実装構造が一般的である。９は筺体の
壁であり、筺体９の対向面９ａに基板２の一方の端面２
ａが所定間隔を置いて対向している。２ｂは他方の端面
である。この対向面９ａと端面２ａとの間隔は、通常
０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍである。筐体９の壁のうち対
向面９ａ側の表面は好ましくは金メッキされており、グ
ランドとして機能するように構成されている。外側の接
地電極４Ａの端面２ａ側が金属箔１７によって対向面９
ａに対して電気的に接続されており、内側の接地電極６
Ａの端面２ａ側の端部が金属箔１９によって対向面９ａ
に対して電気的に接続されている。

【０００４】また、従来知られている高周波コネクタの
接続構造を、図１６に拡大して示す。図１５、図１６の
実装構造においては、高周波コネクタの中心導体４０が
円柱形状の保持部３０によって保持されており、保持部
３０が筺体９の内部にほぼ埋設されている。保持部３０
の外周面にはシールド導体である外部グランドが設けら
れている。中心導体４０の先端部分に保持具１８によっ
て平板形状の基板接続用導体１１が固定されており、基
板接続用導体１１が信号電極５Ａの端面２ａ側の端部に
対して接続されている。

【０００５】この変調器１６を動作させる際には、図示
しない信号発生器からのマイクロ波信号電圧を高周波コ
ネクタ４０を介して信号電極５Ａに印加し、図示しない
終端抵抗によって終端処理する。具体的には、信号発生
器からの信号を同軸ケーブルによって取り出し、基板接
続用導体１１を介して信号電極５Ａに印加する。このマ
イクロ波信号電圧によって、信号電極５Ａと接地電極４
Ａ、６Ａとの間に電界が発生する。基板２は電気光学効
果を有しているので、信号電極と接地電極との間の電界
によって、光導波路３ａと３ｂとの間に屈折率の差が発
生し、この結果、光導波路３ａと３ｂとをそれぞれ伝搬
する光波の位相にずれが発生する。この位相差が２ｍπ
ラジアン（ｍは整数）になった場合には、光導波路３の
合波部で導波モードが励起され、光出力が「ＯＮ」状態
になる。一方、光導波路３ａと３ｂとをそれぞれ伝搬す
る光波の位相差が（２ｍπ−１）ラジアンになった場合
には、光導波路３の合波部で高次モードが励起され、光
出力が「ＯＦＦ」状態になる。

【０００６】こうした導波路型光デバイスにおいては、
コプレナーウエーブガイド型の信号電極５Ａおよび接地
電極４Ａ、６Ａを、変調用のマイクロ波信号電圧を供給
するための変調電極として構成している。従って、これ
らの導体４Ａ、５Ａ、６Ａを伝搬する変調用のマイクロ
波信号電圧と、光導波路３内を伝搬する光との間に速度
差がないものと仮定すると、光変調帯域には制限はない
はずである。しかし、現実には、各電極の内部で伝搬損
失があり、またマイクロ波信号電圧と光との間に速度差
があるために、変調帯域が制限されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】こうした導波路型光デ
バイスにおいては、特定の周波数において、いわゆる
「ロスディップ」と呼ばれる伝送特性が劣化する問題が
あった。例えば、後述するように、インピーダンスを５
０Ωに整合させ、基板２をニオブ酸リチウムによって形
成し、基板の厚さを０．５ｍｍとし、基板の長さを６０
ｍｍとし、幅を０．８ｍｍとしたときの伝送特性（Ｓ
_{2 1}）を図１７に示す。この場合、周波数が約２７ＧＨ
ｚ付近で、伝送特性に大きなロスディップが生じている
ことがわかる。こうした変調器の使用可能な周波数帯域
は、このロスディップの生ずる周波数以下に制限され
る。

【０００８】こうした従来の導波路型光デバイスにおい
て、変調帯域を一層高周波側に拡大するためには、基板
を薄くし、共振周波数を高くし、ディップが発生する周
波数を高くする必要があった。例えば、特開平６−３０
８４３７号公報に記載されているように、基板の厚さが
０．５ｍｍであって、伝送特性（Ｓ_{2 1}）が約２０ＧＨ
ｚである場合に、基板の厚さを０．１５ｍｍとすると、
伝送特性（Ｓ_{2 1}）が約６０ＧＨｚ以上となる。しか
し、光変調器の大きさは、光の伝搬方向には４０〜６０
ｍｍ程度の長さが必要であるため、例えば基板の厚さを
０．１５ｍｍまで小さくすると、基板が非常に割れやす
くなり、取扱いが困難になる。

【０００９】また、特開平７−９８４４２号公報によれ
ば、高周波コネクタのインピーダンスと信号電極のイン
ピーダンスとが異なるために、インピーダンス不整合に
よる変調帯域の劣化が発生していた。このため、高周波
コネクタのインピーダンスと信号電極のインピーダンス
とを整合させるためのインピーダンス整合回路を両者の
間に配置することを提案している。しかし、この方法に
よっても、必ずしも十分に変調帯域を高周波側に拡大で
きないし、また余分な回路部品が必要となる。

【００１０】本発明の課題は、光導波路が形成されてい
る基板と、この基板の主面上に形成されている信号電極
と、この信号電極を挟むように形成されている一対の接
地電極とを備えており、信号電極に印加されるマイクロ
波信号電圧と光導波路内を伝搬する光波とが相互作用し
うるように構成されている導波路型光デバイスにおい
て、ロスディップの発生周波数を高周波側に移行させる
ための新規な技術を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、導波路型光デ
バイスとこの導波路型光デバイスを収容する筺体とを備
えている実装構造であって、導波路型光デバイスが、光
導波路が形成されている基板と、この基板の主面上に形
成されている信号電極と、この信号電極を挟むように形
成されている一対の接地電極とを備えており、信号電極
に印加されるマイクロ波信号電圧と光導波路内を伝搬す
る光波とが相互作用しうるように構成されており、筺体
側の高周波コネクタと信号電極とが接続されており、筺
体の基板に対向している対向面との各接地電極とが、対
向面と基板の端面との間に介在している導電材層によっ
てそれぞれ接続されており、各接地電極と各導電材層と
の接続部分において、各接地電極の信号電極側の縁部と
各導電材層の縁部とが実質的に段差無く連続しており、
信号電極と高周波コネクタとの接続部分において、信号
電極の幅が、高周波コネクタの信号電極との接続部分の
幅以下であることを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、導波路型光デバイスとこ
の導波路型光デバイスを収容する筺体とを備えている実
装構造であって、導波路型光デバイスが、光導波路が形
成されている基板と、この基板の主面上に形成されてい
る信号電極と、信号電極を挟むように形成されている一
対の接地電極とを備えており、信号電極に印加されるマ
イクロ波信号電圧と光導波路内を伝搬する光波とが相互
作用しうるように構成されており、筺体側の高周波コネ
クタと信号電極とが接続されており、筺体の基板に対向
している対向面との各接地電極とがそれぞれ導電体によ
って接続されており、各接地電極との各導電体との接続
部分において、各接地電極の信号電極側の縁部との各導
電体の縁部とが実質的に段差無く連続しており、信号電
極と高周波コネクタとの接続部分において、信号電極の
幅が、高周波コネクタの信号電極との接続部分の幅以下
であることを特徴とする。

【００１３】以下、図面を参照しつつ、本発明の内容と
作用効果とについて順次説明する。

【００１４】図１は，本発明の一実施形態に係る実装構
造を示す平面図であり、図２は、図１の実装構造の斜視
図であり、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ導波路型光デ
バイスの断面構造を模式的に示す図である。図４は、従
来の導波路型光デバイスの実装構造の要部を示す平面図
であり、図５は図４の部分拡大部である。ただし、図
４、図５において、図１４に示した構成部分と同じ部分
には同じ符号を付け、その部分の説明は省略する。

【００１５】本発明者は、従来、導波路型光デバイスの
ロスディップの周波数を高くする上で、基板の形態等に
ついては検討がなされてきているが、実装構造の改善に
ついてはほとんど検討がなされてきていないことに着目
し、実装構造と伝送特性との関連を検討した。

【００１６】例えば、図４、図５においては、通常はイ
ンピーダンスを５０Ωに整合させる必要があり、筺体９
の端面９ａと基板端面２ａとの間隔は０．０５〜０．１
ｍｍである。また、外側の接地電極４Ａの接続部分にお
ける幅ｍと、導電体１７の幅ｎとの差ｔは１〜１０ｍｍ
であるため、接地電極４Ａの縁部と導電体１７の縁部と
の間に寸法ｔの段差部分Ｂが生ずる。また、内側の接地
電極６Ａの接続部分における幅ｒよりも、導電体１９の
幅ｓの方が通常は相当に小さく、このため接地電極６Ａ
の縁部と導電体１９の縁部との間に段差部分Ｃが生ず
る。段差Ｃの寸法ｗは、通常０．５〜５ｍｍである。

【００１７】これと同様に、信号電極５Ａの接続部分に
おける幅ｐよりも、基板接続用導体１１の幅ｑの方が通
常は相当に小さく、このため、信号電極５Ａの縁部と基
板接続用導体１１の縁部との間に段差部分Ａが生ずる。
段差Ａの寸法ｕは通常０．０５〜０．１ｍｍであり、ｖ
は、通常０．０５〜０．１ｍｍである。

【００１８】本発明者は、こうした実装構造に着目して
検討した結果、ロスディップの周波数に深く関係してい
ることを、初めて発見した。図６の仮想的な等価回路を
参照しつつ、説明する。１３を信号発生器とすると、信
号電極５Ａは抵抗線路として作用する。この抵抗をＲと
し、インダクタンスをＬとする。具体的には、まず接地
電極４Ａ、６Ａと筺体９の対向面９ａとがそれぞれ金属
箔（導電体の一種）１７、１９によって電気的に接続さ
れているのであるが、これと同時に、接地電極の末端と
対向面９ａとの間隙を絶縁体とするコンデンサーＣｅが
生成していると考えられる。つまり、図６に示す等価回
路に置き換えて考えると、接地電極の末端と対向面９ａ
との間では、抵抗Ｒ、インダクタンスＬとコンデンサー
Ｃｅとが並列に接続されていることになる。マイクロ波
信号電圧の周波数が特定領域まで上昇すると、このコン
デンサーＣｅと抵抗、インダクタンスとが共振回路を生
成し、この共振回路に電力エネルギーが漏出する。この
結果、特定周波数で大きなロスディップが生じたものと
考えられる。

【００１９】このため、本発明者は、筺体９の基板に対
向している対向面９ａと各接地電極４Ａ、６Ａとを、対
向面９ａと基板２の端面２ａとの間に介在している導電
材層によってそれぞれ直接に接続することを想到した。
これによって、対向面９ａと基板２の端面２ａとの間に
生ずる空間はなくなり、両者の間隔は導電材層の厚さ
（即ち５０〜１００μｍ）となるので、前記したコンデ
ンサーの寄生容量はほとんど消滅し、これによる電力エ
ネルギーの漏出が最小限となった。

【００２０】また、本発明者は、更に検討を進めた結
果、従来着目されていなかった、上記と類似したメカニ
ズムによる寄生容量および共振回路の生成を突き止め
た。即ち、図５において、接地電極と導電体との段差
Ｂ、Ｃ、および信号電極と基板接続用導体１１との段差
Ａが、こうした寄生容量の原因となっていた。信号電極
５Ａは、接地電極４Ａ、６Ａとほぼ平行に延びている
が、この際信号電極５Ａの各部分と接地電極４Ａ、６Ａ
の各部分との間に、それぞれ、微小なコンデンサーが生
成している。この微小なコンデンサーを積分し、単純化
して表示すると、図６に示すＣｄが得られる。

【００２１】しかし、これに加えて、導電体１７、１９
と接地電極４Ａ、６Ａの縁部との段差部分Ｂ、Ｃにも寄
生容量が発生する。この寄生容量も、複雑な空間的配置
を有する微小なコンデンサーを積分することによって得
られるものであるが、図６に単純化してＣｂ、Ｃｃと表
示してある。コンデンサーＣｂ、Ｃｃは、信号電極５Ａ
に対して並列に接続される。また、基板接続用導体１１
と信号電極５Ａの両縁部との段差部分Ａにも寄生容量が
発生する。この寄生容量を図６に単純化してＣａと表示
する。コンデンサーＣａは、信号電極５Ａに対して並列
に接続される。

【００２２】マイクロ波信号電圧の周波数が特定領域ま
で上昇すると、これらのコンデンサーＣａ、Ｃｂ、Ｃｃ
と抵抗ＲとインダクタンスＬとが共振回路を生成し、こ
の共振回路に電力エネルギーが漏出する。この結果、特
定周波数で大きなロスディップが生じたものと考えられ
る。

【００２３】本発明者は、この知見を踏まえて、前記の
各発明に想到した。具体的には、図１、図２に示すよう
に、基板２上に一対の接地電極４、６と信号電極５とを
形成し、基板の端面２ａを筺体９の対向面９ａに対向さ
せた。筺体９と各接地電極４、６とを、それぞれ金属箔
等の導電体１０、１２によって接続した。

【００２４】本発明においては、各接地電極４、６と各
導電体１０、１２との接続部分において、各接地電極
４、６の信号電極５側の縁部と各導電体１０、１２の縁
部とが実質的に段差無く連続するようにした。換言する
と、外側の接地電極４の接続部分における幅ｍと、導電
体１０の幅ｎとの差がなくなり、内側の接地電極６の接
続部分における幅ｒと、導電体１２の幅ｓとの差がなく
なるようにし、段差をなくした。

【００２５】これによって、図６に示した抵抗Ｒ、イン
ダクタンスＬと並列な寄生容量Ｃｂ、Ｃｃを消滅させ、
これらの寄生容量と抵抗、インダクタンスとの共振によ
る電力エネルギーの漏出を防止できる。

【００２６】また、本発明においては、筺体９側の高周
波コネクタ４０と信号電極５とを接続するのに際して、
信号電極５と高周波コネクタ４０との接続部分におい
て、信号電極５の幅ｐが、高周波コネクタ４０の信号電
極５との接続部分１１の幅ｑ以下となるようにした。こ
れによって、図６に示した抵抗Ｒ、インダクタンスＬと
並列な寄生容量Ｃａを消滅させ、これらの寄生容量と抵
抗、インダクタンスとの共振による電力エネルギーの漏
出を防止できる。

【００２７】ただし、現実の電極の形成時の位置精度、
および各接地電極４、６と各導電体１０、１２との位置
合わせの精度には限界があるために、２５μｍ以下の誤
差は許容されるものとする。

【００２８】次に、本発明の具体的な実施形態につい
て、更に詳細に説明していく。光変調器においては、好
ましくは、信号電極５の一方に信号発生器１３を接続
し、他方に抵抗１４およびアース１５を接続する。

【００２９】基板の材質としては、ニオブ酸リチウム、
タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リ
チウム固溶体等の電気光学結晶が特に好ましい。また、
基板を構成する電気光学結晶の結晶方位は、ｚカットま
たはｘカットが好ましい。例えば、図３（ａ）に示す導
波路型光デバイス１においては、ｚカットされた基板２
の中にチタン拡散光導波路３ａ、３ｂが形成されてお
り、この上に必要に応じてバッファ層３６を形成し、バ
ッファ層３６上に接地電極４、６、信号電極５を形成し
ている。各光導波路３ａ、３ｂは、それぞれ各電極４、
５の真下にある。

【００３０】図３（ｂ）に示す導波路型光デバイス１Ａ
においては、ｘカットされた基板２の中にチタン拡散光
導波路３ａ、３ｂが形成されており、この上に必要に応
じてバッファ層３６を形成し、バッファ層３６上に接地
電極４、６、信号電極５を形成している。各光導波路３
ａ、３ｂは、それぞれ各電極４と５との間、電極５と６
との間にある。

【００３１】光導波路の形成方法としては、チタン拡散
法等の内拡散法やプロトン交換法を利用できる。また、
本発明の導波路型光デバイスは、前記した光変調器の他
に、光位相変調器、偏波スクランブラ、光スイッチング
素子、光コンピューター用の光論理素子等として好適に
使用できる。

【００３２】筺体の対向面と各接地電極とを、筺体の対
向面と基板の端面との間に介在している導電材層によっ
てそれぞれ接続した場合には、導電材層として種々の材
質を使用できるが、特に導電性ペースト層の硬化物を使
用することによって、基板の筺体への機械的固定も行う
ことができるので、好ましい。

【００３３】こうした導電性ペーストとしては、金ペー
スト、銀ペースト、白金ペースト等の貴金属ペーストが
特に好ましい。ただし、半田を使用することもできる。

【００３４】また、各接地電極と各導電材層との接続部
分において、各接地電極の信号電極側の縁部と各導電材
層の縁部とを実質的に段差無く連続させることが特に好
ましく、これによって前記した作用効果を奏することが
できる。この場合には、更に、各接地電極と各導電材層
との接続部分において、各接地電極の両端の縁部と各導
電材層の両端の縁部とをそれぞれ実質的に段差無く連続
させることが好ましい。

【００３５】図７は、本発明の好適な実施形態に係る実
装構造を示す平面図であり、図８は図７の実装構造の斜
視図であり、図９は筺体と導波路型光デバイス１とを接
合する前の状態を示す平面図である。好ましい製造手順
としては、図９に示すように、筺体９と基板２とをでき
る限り接近させ、高周波コネクタ４０の基板接続用導体
１１を信号電極５の末端に対して位置決めし、基板と筺
体とを仮止めする。次いで、高周波コネクタの基板接続
用導体１１を信号電極５の末端に対して接続する。次い
で、筺体９の対向面９ａ上のうち、接地電極４、６に対
応する位置に導電性ペースト層２０Ａ、２１Ａを形成
し、導電性ペースト層を各接地電極４、６に対して接触
させ、この状態で導電性ペーストを熱処理し、図７、図
８に示すような導電性ペーストの硬化層２０、２１を形
成する。

【００３６】本実施形態においては、各接地電極４、６
と各導電材層２０、２１との接続部分において、各接地
電極４、６の両端の縁部と各導電材層２０、２１の両端
の縁部とが、それぞれ実質的に段差無く連続している。

【００３７】導波路型光デバイス１の長さは４０〜６０
ｍｍと長く、現在の工作機械の精度では、基板２の端面
２ａに反りが生ずることがある。この反りによる基板の
端面２ａと筺体の対向面９ａとの空間の寸法は、通常は
５０〜１００μｍである。この不可避的な空隙の残存に
よって、特に２０ＧＨｚ以上の高周波数領域では、前記
したような寄生容量が発生するおそれがある。しかし、
本実施形態では、この空隙をほぼ導電材層で充填するこ
とができるので、工作機械の精度の限界によって生ずる
不可避的な寄生容量をも最小限に抑制できる。

【００３８】一般に、前記したような型の光変調器にお
いては、例えば５０Ωでインピーダンスの整合を考慮す
る必要がある。このインピーダンスの整合によって、マ
イクロ波信号電圧を信号電極に印加したときのマイクロ
波の放射を削減でき、伝送特性（Ｓ_{2 1}）を一層改善で
きる。しかし、ニオブ酸リチウムのように誘電率の高い
電気光学結晶を使用した場合には、信号電極の幅が狭く
なる傾向がある。この場合には、信号電極と高周波コネ
クタとの接続部分において、信号電極の幅を、高周波コ
ネクタの信号電極との接続部分の幅よりも小さくするこ
とによって、信号電極の幅の減少に対して対応できる。

【００３９】図１０は、この実施形態に係る導波路型光
デバイス１Ｂと筺体９との実装構造を示す平面図であ
る。ただし、図７に示した構成部分には同じ符号を付
け、その説明は省略する。高周波コネクタ４０の基板接
続用導体１１が信号電極５Ｂに対して接続されている。
この接続部分における信号電極５Ｂの幅ｐは、基板接続
用導体１１の幅ｑよりも小さくなっている。このように
信号電極５Ｂの幅を小さくすることによって、信号電極
中の抵抗値を上昇させ、インピーダンスの整合を実現で
きる。

【００４０】ニオブ酸リチウム基板において５０Ωのイ
ンピーダンス整合を実現するためには、信号電極５Ｂの
幅ｐを１００〜２００μｍとすることが好ましい。この
一方、基板接続用導体１１の幅ｑは、導体１１と信号電
極５Ｂとを顕微鏡下で互いに接続する作業を効率良く遂
行するためには、１００〜１５０μｍであることが好ま
しい。

【００４１】本実施形態においては、信号電極の幅を、
高周波コネクタの信号電極との接続部分の幅の２倍以下
とすることが好ましい。ただし、信号電極の幅が高周波
コネクタの信号電極との接続部分の幅よりも小さくなり
すぎると、この接続部分に寄生容量が生ずる可能性があ
るので、信号電極の幅を、高周波コネクタの信号電極と
の接続部分の幅の０．５倍以上とすることが好ましい。

【００４２】前記した各実施形態においては、導電材層
の幅と接地電極との幅を等しくした。これによって、接
地電極の基板端面２ａ側の全領域を筺体のグランドに対
して電気的に接続し、アースすることができるので、特
に好ましい。一方、他の好ましい実施形態においては、
基板の端面に、各接地電極に連続する金属メッキ層を形
成し、この金属メッキ層と筺体の対向面とを導電材層に
よって接続することができる。この場合にも、接地電極
の基板端面２ａ側の全領域を筺体のグランドに対して電
気的に接続し、アースすることができる。

【００４３】図１２は、この実施形態に係る実装構造を
示す平面図であり、図１１は、図１２の実装構造を作成
する前の組み立て体を示すものである。本導波路型光デ
バイス１Ｃにおいては、基板２の端面２ａのうち、接地
電極４、６の領域に金属メッキ層２５、２６が形成され
ており、各金属メッキ層２５、２６が、それぞれ接地電
極４、６と電気的に接続されている。基板２の端面２ａ
と筺体９の対向面９ａとを対向させる。

【００４４】次いで、図１２に示すように、金属メッキ
層２５と対向面９ａとの間に導電材層２７を形成し、金
属メッキ層２６と対向面９ａとの間に２箇所に導電材層
２８を形成する。この際、各導電材層２７の信号電極５
Ｂ側の縁部と接地電極４の信号電極側の縁部とが実質的
に段差なく連続するようにする。また、各導電材層２８
の信号電極５Ｂ側の縁部と接地電極６の信号電極側の縁
部とが実質的に段差なく連続するようにする。

【００４５】この導電材層を形成するためには、導電性
ペーストを各導電材層２７、２８に対応する位置に落と
し込み、これを硬化させることが好ましい。このように
各接地電極４、６の基板端面２ａ側のアースを金属メッ
キ層によって代用することによって、基板の実装工程が
一層容易になる。

【００４６】

【実施例】

〔実施例〕（導波路型光デバイス１の製造）図７〜図９に示す実装
構造を製造し、その伝送特性の周波数依存性を試験し
た。まずＺカットニオブ酸リチウムウエハーを準備し
た。フォトリソグラフィー法でパターニングを行い、ウ
エハーの主面に、厚さ８００オングストローム、幅７μ
ｍのマッハツェンダー形状の金属チタン膜を形成した。
前記膜を、熱拡散法によって基板に拡散させ、チタン拡
散光導波路３を形成した。この上に厚さ１〜２μｍのＳ
ｉＯ₂バッファ層を形成し、バッファ層の上に変調用電
極４、５、６を形成し、各電極の上に厚さ１５μｍのメ
ッキを行った。このウエハーを切断し、厚さ０．５ｍ
ｍ、幅０．８ｍｍ、長さ６０ｍｍの導波路型光デバイス
１を製造した。この端面２ｃ、２ｄを光学研磨した。

【００４７】（実装）基板２の端面２ａを筺体の対向面
９ａに対してできる限り接近させ、高周波コネクタ４０
の基板接続用導体１１を信号電極５に対して５０μｍ以
下の精度で位置決めし、基板２と筺体９とを仮止めし
た。次いで、高周波コネクタ４０の基板接続用導体１１
を信号電極５に対して、金の圧着によって接続した。次
いで、図９に示すように筺体と基板との間に、導電性ペ
ーストとして銀ペーストを充填した。これを１２０℃で
３０分間以上加熱し、硬化させ、導電材層２０、２１を
形成した。次いで、所定の電気配線を施し、紫外線硬化
型樹脂を使用して、光導波路と光ファイバーとの接続
（図示せず）を行い、測定用のデバイスを得た。

【００４８】（高周波電極特性の測定）実施例のデバイ
スと測定器との間を高周波ケーブルで接続した。測定器
から、周波数が徐々に変わるスイープ信号を出力し、各
周波数における伝送特性（Ｓ₂ ₁）を測定した。この測
定結果を図１３に示す。この結果から判るように、３５
ＧＨｚ以下の範囲内において、ロスディップを除去する
ことに成功した。

【００４９】〔比較例〕図１４〜図１６に示す実装構造
を製造した。導波路型光デバイス１６は、実施例の項目
で述べたようにして製造した。ただし、各接地電極、信
号電極の形状は、実施例の電極形状とは異なっている。

【００５０】高周波コネクタ４０の基板接続用導体１１
を信号電極５に対して５０μｍ以下の精度で位置決め
し、基板２と筺体９とを仮止めした。次いで、高周波コ
ネクタの基板接続用導体１１を信号電極５に対して、金
の圧着によって接続した。また、各金箔１７、１９によ
って各接地電極を筺体９に対して接続した。次いで、所
定の電気配線を施し、紫外線硬化型樹脂を使用して、光
導波路と光ファイバーとの接続（図示せず）を行い、測
定用のデバイスを得た。

【００５１】このデバイスについて、実施例と同様にし
て伝送特性を測定した。この測定結果を図１７に示す。
この結果から判るように、約２７ＧＨｚでロスディップ
が生じている。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、光導波路が形成されて
いる基板と、この基板の主面上に形成されている信号電
極と、この信号電極を挟むように形成されている一対の
接地電極とを備えており、信号電極に印加されるマイク
ロ波信号電圧と光導波路内を伝搬する光波とが相互作用
しうるように構成されている導波路型光デバイスにおい
て、ロスディップの発生周波数を高周波側に移行させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る実装構造の平面図であ
る。

【図２】図１の実装構造の斜視図である。

【図３】（ａ）は、ｚカットされた電気光学結晶を使用
した場合の導波路型光デバイスの構成例であり、（ｂ）
は、ｘカットされた電気光学結晶を使用した場合の導波
路型光デバイスの構成例である。

【図４】従来の導波路型光デバイス１６の実装構造の平
面図である。

【図５】図６の部分拡大図である。

【図６】図５の実装構造についての等価回路図である。

【図７】本発明の他の実施形態に係る実装構造の平面図
である。

【図８】図７の実装構造の斜視図である。

【図９】図７、図８の実装構造を作成する前の状態を示
す平面図である。

【図１０】本発明の更に他の実施形態に係る実装構造を
示す平面図である。

【図１１】図１２の実装構造を製造する前の状態を示す
平面図である。

【図１２】本発明の更に他の実施形態に係る実装構造を
示す平面図である。

【図１３】本発明の実施例に係る実装構造の伝送特性の
周波数依存性を示すグラフである。

【図１４】導波路型光デバイス１６を示す平面図であ
る。

【図１５】従来の実装構造の一例を示す斜視図である。

【図１６】図１５の部分拡大図である。

【図１７】比較例に係る実装構造の伝送特性の周波数依
存性を示すグラフである。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ導波路型光デバイス２基板２ａ基板２の端面３、３ａ、３ｂ光導波路４、４Ａ、６、６Ａ接地電極５、５Ａ、５Ｂ信号電極９筺体９ａ筺体９の端面１０、１２、１７、１９導電体１１基板接続用導体（高周波コネクタの接続部分）２０Ａ、２１Ａ導電性ペースト層２０、２１導電性ペーストの硬化層（導電材層）２５、２６金属メッキ層４０高周波コネクタ（中心導体）Ａ信号電極と高周波コネクタとの接続部分における段
差Ｂ、Ｃ接地電極と導電体との接続部分における段差

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者脇浜秀人千葉県船橋市豊富町585番地住友大阪セメント株式会社光電子事業部内 (56)参考文献特開平５−142505（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−66701（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02F 1/035

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】導波路型光デバイスとこの導波路型光デ
バイスを収容する筺体とを備えている実装構造であっ
て、前記導波路型光デバイスが、光導波路が形成されている
基板と、この基板の主面上に形成されている信号電極
と、この信号電極を挟むように形成されている一対の接
地電極とを備えており、前記信号電極に印加されるマイ
クロ波信号電圧と前記光導波路内を伝搬する光波とが相
互作用しうるように構成されており、前記筺体側の高周波コネクタと前記信号電極とが接続さ
れており、前記筺体の前記基板に対向している対向面と
前記の各接地電極とが、前記対向面と前記基板の端面と
の間に介在している導電材層によってそれぞれ接続され
ており、各接地電極と各導電材層との接続部分におい
て、各接地電極の信号電極側の縁部と各導電材層の縁部
とが実質的に段差無く連続しており、前記信号電極と前
記高周波コネクタとの接続部分において、前記信号電極
の幅が、前記高周波コネクタの前記信号電極との接続部
分の幅以下であることを特徴とする、導波路型光デバイ
スの実装構造。
【請求項２】前記導電材層が導電性ペースト層の硬化
物からなることを特徴とする、請求項１記載の導波路型
光デバイスの実装構造。
【請求項３】前記の各接地電極と前記の各導電材層と
の接続部分において、前記の各接地電極の両端の縁部と
前記の各導電材層の両端の縁部とがそれぞれ実質的に段
差無く連続していることを特徴とする、請求項１または
２記載の導波路型光デバイスの実装構造。
【請求項４】前記基板の前記端面に前記各接地電極に
連続する金属メッキ層が形成されており、この金属メッ
キ層と前記筺体の前記対向面とが前記導電材層によって
接続されていることを特徴とする、請求項１〜３のいず
れか一つの請求項に記載の導波路型光デバイスの実装構
造。
【請求項５】導波路型光デバイスとこの導波路型光デ
バイスを収容する筺体とを備えている実装構造であっ
て、前記導波路型光デバイスが、光導波路が形成されている
基板と、この基板の主面上に形成されている信号電極
と、この信号電極を挟むように形成されている一対の接
地電極とを備えており、前記信号電極に印加されるマイ
クロ波信号電圧と前記光導波路内を伝搬する光波とが相
互作用しうるように構成されており、前記筺体側の高周波コネクタと前記信号電極とが接続さ
れており、前記筺体の前記基板に対向している対向面と
前記の各接地電極とがそれぞれ導電体によって接続され
ており、前記の各接地電極と前記の各導電体との接続部
分において、前記の各接地電極の前記信号電極側の縁部
と前記の各導電体の縁部とが実質的に段差無く連続して
おり、前記信号電極と前記高周波コネクタとの接続部分
において、前記信号電極の幅が、前記高周波コネクタの
前記信号電極との接続部分の幅以下であることを特徴と
する、導波路型光デバイスの実装構造。