JP4234117B2

JP4234117B2 - 光変調器

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Publication number: JP4234117B2
Application number: JP2005198755A
Authority: JP
Inventors: 健治河野; 雅也名波; 勇治佐藤; 靖二内田; 信弘五十嵐; 中平　　徹; 宏明仙田
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2025-07-07
Also published as: JP2007017683A; CN101238405B; WO2007007604A1; EP1901109A1; US20090041403A1; EP1901109A4; CN101238405A; CA2614144A1; US7643708B2

Description

本発明は高速で駆動電圧が低く、かつＤＣバイアス電圧が小さく、製作の歩留まりの良い光変調器の分野に属する。

リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ_３）のように電界を印加することにより屈折率が変化する、いわゆる電気光学効果を有する基板（以下、リチウムナイオベート基板をＬＮ基板と略す）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、ＬＮ光変調器と略す）は、その優れた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。最近はさらに４０Ｇｂｉｔ/ｓの超大容量光伝送システムにも適用が検討されており、キーデバイスとして期待されている。

［第１の従来技術］
このＬＮ光変調器にはｚ−カット基板を使用するタイプとｘ−カット基板（あるいはｙ−カット基板）を使用するタイプがある。ここでは、第１の従来技術としてｘ−カットＬＮ基板とコプレーナウェーブガイド（ＣＰＷ）進行波電極を使用したｘ−カット基板ＬＮ光変調器をとり上げ、その斜視図を図３に示す。図４は図３のＡ−Ａ’における断面図である。なお、以下の議論はｚ−カット基板でも同様に成り立つ。

図中、１はｘ−カットＬＮ基板、２は１．３μｍ、あるいは１．５５μｍなど光通信において使用する波長領域では透明な２００ｎｍから１μｍ程度の厚みのＳｉＯ_２バッファ層、３はｘ−カットＬＮ基板１にＴｉを蒸着後、１０５０℃で約１０時間熱拡散して形成した光導波路であり、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。なお、３ａ、３ｂは電気信号と光が相互作用する部位（相互作用部と言う）における光導波路（あるいは、相互作用光導波路）、つまりマッハツェンダ光導波路の２本のアームである。ＣＰＷ進行波電極４は中心導体４ａ、接地導体４ｂ、４ｃからなっている。

この第１の従来技術では、中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃ間にバイアス電圧（通常はＤＣバイアス電圧）と高周波電気信号（ＲＦ電気信号とも言う）を重畳して印加するので、相互作用光導波路においてはＲＦ電気信号のみならず、ＤＣバイアス電圧も光の位相を変える。また、バッファ層２は電気信号のマイクロ波実効屈折率ｎ_ｍを光導波路３ａ、３ｂを伝搬する光の実効屈折率ｎ_ｏに近づけることにより、光変調帯域を拡大するという重要な働きをしている。

次に、このように構成されるＬＮ光変調器の動作について説明する。このＬＮ光変調器を動作させるには、中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃ間にＤＣバイアス電圧とＲＦ電気信号とを印加する必要がある。

図５に示す電圧−光出力特性はある状態でのＬＮ光変調器の電圧−光出力特性であり、Ｖｂはその際のＤＣバイアス電圧である。この図５に示すように、通常、ＤＣバイアス電圧Ｖｂは光出力特性の山と底の中点に設定される。

図６には第１の従来技術について実際の実装形態と電気的な接続について詳しく示している。ここで、５は金属からなる筐体、６はＲＦ電気信号であるマイクロ波を外部電気回路からＬＮ光変調器に入力するためのＲＦ電気信号入力用のコネクタ、７はＲＦ電気信号入力用のコネクタ６の芯線、８はＲＦ電気信号を取り出すためのＲＦ電気信号出力用のコネクタ、９はＲＦ電気信号出力用のコネクタ８の芯線である。また、１０は電気信号源１１に内蔵しているＤＣ成分をカットするコンデンサーである。１２は電気的な終端、１３はＤＣ成分をカットするコンデンサー、１４はＤＣバイアス電圧を印加するためのＤＣ電源である。２つのコンデンサー１０と１３があるために、ＤＣ電源１４からのＤＣ成分は電流として流れることはない。

なお、通常は、小型化とコスト低減のために、終端１２、コンデンサー１３は筐体５に内蔵するとともに、ＤＣ電源１４からのＤＣバイアス電圧は、ＲＦ電気信号出力用のコネクタ８の代わりに簡単なピンやワイヤーを介して供給されることが多い。

さて、ここで重要なことがある。光通信においてＬＮ光変調器はトランスポンダという送受信装置の中で使用されるが、そのトランスポンダには多くの機器が搭載されているため、ＬＮ光変調器とその他の機器との相対位置は決まっている。換言すると、ＬＮ光変調器にＲＦ電気信号を入力するためのコネクタ６の位置は筐体５に対して任意に設定することはできず、ほぼ一義的に決まってしまう。一方、筐体５内におけるｘ−カットＬＮ基板１の位置もほぼ決まる。

つまり、ＲＦ電気信号を入力するために使用するコネクタ６の芯線７の位置はｘ−カットＬＮ基板１において図６にＢとして示した位置にほぼ一義的に決定されることになる。

この第１の従来技術の上面から見た模式図を図７に示す。前述のように、ＬＮ光変調器では、ｘ−カットＬＮ基板１においてＲＦ電気信号を入力するために使用するコネクタ６の芯線７を固定する位置は図中のＢの位置としてほぼ自動的に決まる。従って、進行波電極４の中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃに印加されたＲＦ電気信号とＤＣバイアス電圧が光と相互作用する相互作用部１５の長さＬ_１も自動的に決まることになる。

なお、ＲＦ電気信号を入力するために使用するコネクタ６の芯線７の位置Ｂから光とＲＦ電気信号の相互作用部までの電極（図６と図７に示す領域部４０で、フィードスルー部と呼ばれる）は、通常、ＲＦ電気信号の反射を抑えるためにｘ−カットＬＮ基板１の長手方向の側面に対してほぼ垂直に設定する。そのため、マッハツェンダ光導波路の２本の光導波路３ａ、３ｂにおいては、芯線７の位置Ｂから光入力側にある領域は通常光の位相を変えることには使用されていない。

さらに、この第１の従来技術では、長さＬ_１の相互作用部１５には図４に示したようにＳｉＯ_２バッファ層２があり、このＳｉＯ_２バッファ層２にＤＣバイアス電圧Ｖｂが印加される。ところが、このＳｉＯ_２バッファ層２は電気的抵抗が高いので、ここでの電圧降下により、いわゆるＤＣドリフトが発生することが知られている。このＤＣドリフトはＬＮ光変調器の信頼性に大きな悪い影響を与える。

［第２の従来技術］
第１の従来技術におけるＤＣドリフトの問題を解決しようとする試みの上面から見た模式図を図８に第２の従来技術として示す。

前述のように、第１の従来技術における大きな問題、即ちＤＣドリフトは第１の従来技術のＳｉＯ_２バッファ層２にＤＣバイアス電圧が印加され、そこにおいてＤＣ電圧の降下があるために引き起こされた。そこで、この第２の従来技術では、まず、ＲＦ電気信号が印加される長さＬ_２のＲＦ電気信号用相互作用部１７と、ＤＣバイアス電圧が印加される長さＬ_３の中心導体１６ａと接地導体１６ｂ、１６ｃからなるバイアス電極を有するＤＣバイアス用相互作用部１８を具備することにより、ＲＦ電気信号を印加する領域（１７）とＤＣバイアス電圧を印加する領域（１８）とを分離する。さらに、図８のＣ−Ｃ’における断面図として示した図９からわかるように、ＤＣバイアス用相互作用部１８には第１の従来技術として示した図４に存在したＳｉＯ_２バッファ層２がない。

従って、この第２の従来技術ではＳｉＯ_２バッファ層２に起因するＤＣドリフトが存在せず、ＬＮ光変調器の信頼性向上に有力な手段として採用されてきた。

ところが、図８に示した第２の従来技術の場合であっても、図示していないＲＦ電気信号を入力するために使用するコネクタ６の芯線７の位置Ｂは図７に示した第１の従来技術の場合と同じである。

つまり、ＲＦ電気信号が印加されるＲＦ電気信号用相互作用部１７の長さＬ_２とＤＣバイアス電圧が印加されるＤＣバイアス用相互作用部１８の長さＬ_３は、第１の従来技術として示した図７におけるＲＦ電気信号とＤＣバイアス電圧が光と相互作用する相互作用部１５の長さＬ_１を分割して構成することになる。そのため、ＲＦ電気信号が印加されるＲＦ電気信号用相互作用部１７の長さＬ_２を長くするとＤＣバイアス電圧が印加されるＤＣバイアス用相互作用部１８の長さＬ_３が短くなり、逆にＤＣバイアス用相互作用部１８の長さＬ_３を長くすると、今度はＲＦ電気信号用相互作用部１７の長さＬ_２が短くなってしまう。

ＤＣバイアス用相互作用部１８の長さＬ_３が短いと、ＤＣバイアス用相互作用部１８の中心導体１６ａと接地導体１６ｂ、１６ｃに印加するＤＣバイアス電圧を高くする必要がある。そうすると、中心導体１６ａと接地導体１６ｂ、１６ｃの間における電界強度が高くなり、ＬＮ基板１の中の高い内部電界強度に起因するＬＮ基板の内でのＤＣドリフトが生じてしまう。

一方、ＲＦ電気信号用相互作用部１７の長さＬ_２が短いとＲＦ駆動電圧が高くなる。これを避けるためには、ＲＦ電気信号用相互作用部１７におけるＳｉＯ_２バッファ層２（不図示）の厚みを薄く設定せざるを得ず、ＲＦ電気信号と光との速度整合、および特性インピーダンスの観点から不利となってしまう。

なお、第２の従来技術においても、ＲＦ電気信号を入力するために使用する不図示のコネクタ６の芯線７の位置Ｂから光とＲＦ電気信号の相互作用部（ＲＦ電気信号用相互作用部１７）までの、フィードスルー部の電極（図８に示す領域部４１）は、通常、ＲＦ電気信号の反射を抑えるためにｘ−カットＬＮ基板１の長手方向の側面に対してほぼ垂直に設定する。そのため、第２の従来技術でも、マッハツェンダ光導波路の２本の光導波路３ａ、３ｂにおいて、位置Ｂから光入力側にある領域は光の位相を変えることには使用されていない。

以上のように、第１の従来技術ではＲＦ電気信号が光と相互作用する相互作用部にＤＣ電圧も印加していたので、ＳｉＯ_２バッファ層に起因するＤＣドリフトが生じてしまっていた。一方、第１の従来技術の問題を避けるために考案された第２の従来技術では、ＲＦ電気信号用相互作用部とは独立に設けたＤＣバイアス用相互作用部にＤＣバイアス電圧のみを印加するが、ＬＮ光変調器ではＲＦ信号を供給するために使用するコネクタの芯線の位置がＬＮ基板に対して決まってしまっている。そのため、光をＲＦ的、及びＤＣ的に変調できる長さ、即ちＲＦ電気信号用相互作用部の長さとＤＣバイアス用相互作用部の長さの和も決まっている。その結果、ＤＣバイアス用相互作用部の長さ、もしくはＲＦ電気信号用相互作用部の長さを充分にとることができないため、ＬＮ基板内での高い内部電界強度に起因する信頼性が劣化する、あるいはＬＮ光変調器としてのＲＦ変調性能が劣化するなどの問題があった。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１の光変調器は、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光を導波するための光導波路と、前記基板の一方の面側に形成され、前記光を変調する高周波電気信号を印加するための高周波電気信号用の中心導体及び接地導体からなる進行波電極と、前記光にバイアス電圧を印加するための中心導体及び接地導体からなるバイアス電極とを有し、前記光導波路には前記進行波電極に前記高周波電気信号を印加することにより前記光の位相を変調するための高周波電気信号用相互作用部と、前記バイアス電極にバイアス電圧を印加することにより前記光の位相を調整するためのバイアス用相互作用部とが具備されている光変調器において、前記高周波電気信号用相互作用部を挟んで、前記光が伝搬する方向の前後に前記バイアス用相互作用部を具備し、当該バイアス用相互作用部を構成する各々の前記バイアス電極の中心導体が電気的に接続されてなり、当該中心導体のうちの１つは接続すべき電源からバイアス電圧が供給されることを特徴とする。

本発明の請求項２の光変調器は、請求項１に記載の光変調器において、前記バイアス用相互作用部の前記少なくとも２つの中心導体は、前記高周波電気信号用相互作用部の中心導体と接地導体との間を除く位置で電気的に接続されてなることを特徴とする。

本発明の請求項３の光変調器は、請求項１または請求項２に記載の光変調器において、前記基板がＸ−カット基板でなり、前記バイアス用相互作用部における前記中心導体と前記接地導体とが相対向する部分の下方で、前記光導波路の直上を除く位置にバッファ層を具備することを特徴とする。
本発明の請求項４の光変調器は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光変調器において、前記バイアス電極の１つが、前記高周波電気信号の信号源の位置により規定される高周波電気信号の印加点よりも光入力側に形成されていることを特徴とする。

本発明は、従来では光の位相をＲＦ的にもＤＣ的にも変えることに使用されていなかった部分の光導波路に新たにバイアス用相互作用部を設けることにより、ＲＦ電気信号用相互作用部の長さとバイアス用相互作用部の長さの和を、従来のバイアス分離型の場合よりも長くする。従って、従来のバイアス分離型と比較して、本発明ではＲＦ電気信号用相互作用部の長さとバイアス用相互作用部の長さの両方を、各々、より長くすることが可能となるので、ＬＮ光変調器としてのＲＦ変調性能とＤＣドリフト特性について大幅に改善することができる。また、バイアス電源を１つとすることが可能となり、コストを低減できる。また、バイアス用相互作用部における中心導体の光導波路側のエッジの下方にバッファ層を用いるので、中心導体を光導波路に接近させることができ、バイアス電圧を低減するとともに、製作の歩留まりを著しく改善することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について説明するが、図３から図９に示した従来の実施形態と同一番号は同一機能部に対応しているため、ここでは同一番号を持つ機能部の説明を省略する。

［第１の実施形態］
図１に本発明の第１の実施形態を示す。図８に示した第２の従来技術と同様に、中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃからなりＲＦ電気信号を印加する長さＬ_４のＲＦ電気信号用相互作用部２０と、中心導体２２ａと接地導体２２ｂ、２２ｃからなりＤＣバイアス電圧を印加する長さＬ_５のバイアス電極をバイアス用相互作用部１９（ここでは第１のＤＣバイアス用相互作用部と呼ぶ）に備えているが、本発明ではさらに、中心導体２３ａと接地導体２３ｂ、２３ｃからなるとともにＤＣバイアス電圧を印加する長さＬ_６の第２のバイアス電極をバイアス用相互作用部２１（第２のＤＣバイアス用相互作用部と呼ぶ）にも具備している。なお、第１のＤＣバイアス用相互作用部１９のＤ−Ｄ’における断面図は図９と同様である。また、このことは第２のＤＣバイアス用相互作用部２１についても言える。

第１のＤＣバイアス用相互作用部１９と第２のＤＣバイアス用相互作用部２１を構成する各々のバイアス電極の中心導体２２ａと２３ａを電気的に接続しておけば、ＤＣ電源１４は１つのみで済むので好適である。なお、第１のＤＣバイアス用相互作用部１９と第２のＤＣバイアス用相互作用部２１のバイアス電極の中心導体２２ａと２３ａを電気的に接続する場合、ＲＦ電気信号相互作用部の中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃの間のギャップを避けて配線するのが望ましい。

また、接地導体２２ｂ、２２ｃ、２３ｂ、２３ｃはお互いに電気的に接続した後、あるいは直接に筐体（例えば図６に示す筐体５）をアースとして接続すれば好都合である。通常バイアスはＤＣもしくは極めて低周波であるので、このように電極を引き回して接続してもなんら問題が生じることはない。但し、中心導体２２ａと２３ａに異なる電源からバイアス電圧を供給しても良いことは言うまでもない。

図８に示した第２の従来技術ではＲＦ電気信号用相互作用部１７とＤＣバイアス用相互作用部１８の合計の長さはＬ_２＋Ｌ_３であったが、図１に示した本発明では従来使用されていなかった領域の光導波路を活用するので、ＲＦ電気信号用相互作用部２０と第１と第２のＤＣバイアス用相互作用部１９、２１の合計の長さがＬ_４＋Ｌ_５＋Ｌ_６と第２の従来技術の場合と比較して大幅に長くできる。

従って本発明のＲＦ電気信号用相互作用部２０の長さＬ_４を第２の従来技術のＲＦ電気信号用相互作用部１７の長さＬ_２よりも長くすることができるし、同時に本発明における第１のＤＣバイアス用相互作用部１９と第２のＤＣバイアス用相互作用部２１の合計の長さＬ_５＋Ｌ_６を第２の従来技術におけるＤＣバイアス用相互作用部１８の長さＬ_３よりも長くすることができる。

前述のように、一般に、ＲＦ電気信号用相互作用部の長さを長くできれば、進行波電極４の直下に形成するバッファ層の厚みを厚くすることが可能となる。従って、マイクロ波と光の速度を近づけるとともに特性インピーダンスをドライバーのインピーダンスに近づけることができ、変調性能が向上する。また、バイアス電極を具備するＤＣバイアス用相互作用部の総和が長くなれば、ｘ−カットＬＮ基板１内のＤＣ電界強度を低くすることができるので、ｘ−カットＬＮ基板１におけるＤＣドリフトを低減することが可能となる。

なお、ＲＦ電気信号を入力するために使用する不図示のコネクタ６の芯線７の位置Ｂから光とＲＦ電気信号の相互作用部までの、フィードスルー部の電極（図１に示す領域部４２）は図６や図７に示した第１の従来技術や図８に示した第２の従来技術と同じく、ｘ−カットＬＮ基板１の長手方向の側面に対してほぼ垂直に設定できるのでＲＦ電気信号の反射は生じない。そのため、従来技術と同様にＲＦ電気信号の反射を抑えつつ、これまで使用されていなかった領域をＤＣバイアス領域として活用できるので、ＬＮ光変調器の特性を改善することが可能となる。

なお、ｘ−カットＬＮ基板の代わりにｚ−カットＬＮ基板を使用する際には、ＤＣバイアス用相互作用部において光導波路の直上にバッファ層が必要となる。本発明ではＤＣバイアス用相互作用部の総和を長くとれるので、ＤＣバイアス電圧を低く設定できる。つまり、バッファ層内の電界強度も下げることができるので、ｚ−カットＬＮ基板内におけるＤＣドリフトのみならず、バッファ層に起因するＤＣドリフトも低減することが可能となる。

［第２の実施形態］
図１に示した本発明の第１の実施形態では、第１のＤＣバイアス用相互作用部１９の中心導体２２ａ、接地導体２２ｂ、２２ｃと第２のＤＣバイアス用相互作用部２１の中心導体２３ａ、接地導体２３ｂ、２３ｃとは、第２の従来技術の説明として示した図９と同様にｘ−カットＬＮ基板１の上に直接形成されていた。

ところが、中心導体や接地導体は、通常、金（Ａｕ）で構成されているため、中心導体や接地導体からなるバイアス電極が相互作用部の光導波路３ａと３ｂに近づきすぎるとその中を伝搬する光が吸収され、挿入損失の増加、あるいは消光比の劣化という問題を生じてしまう。

本発明の第２の実施形態では、図１に示した本発明の第１の実施形態を構成する第１のＤＣバイアス用相互作用部１９におけるＤ−Ｄ’の断面図において、図２に示すようにＳｉＯ_２などからなるバッファ層２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを用いることにより、中心導体１６ａと接地導体１６ｂ、１６ｃをｘ−カットＬＮ基板１に直接接触させつつ、バイアス電極による光の吸収損失を増すことなく、相互作用部の光導波路３ａ、３ｂにより近づけ、バイアス電圧を低減することが可能となる。

なお、中心導体１６ａと接地導体１６ｂ、１６ｃとｘ−カットＬＮ基板１とは直接接触しているので、部分的にバッファ層があっても電気的抵抗はほぼ無視できるほどに小さく（なぜなら、例えば中心導体１６ａとｘ−カットＬＮ基板１との電気的抵抗は、中心導体１６ａとｘ−カットＬＮ基板１が直接接触する際の電気的抵抗と、中心導体１６ａ、バッファ層２４ｂ、２４ｃ、及びｘ−カットＬＮ基板１の接続における電気的抵抗の並列連結となり、大きさ的に前者で決定される）、バッファ層２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄを用いてもバッファ層２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄに起因するＤＣドリフトは生じない。

［各実施形態について］
以上においては、進行波電極としてはＣＰＷ電極を例にとり説明したが、非対称コプレーナストリップ（ＡＣＰＳ）や対称コプレーナストリップ（ＣＰＳ）などの各種進行波電極、あるいは集中定数型の電極でも良いことは言うまでもない。また、光導波路としてはマッハツェンダ型光導波路の他に、方向性結合器や直線など、その他の光導波路でも良いことは言うまでもない。

また、ＤＣバイアス相互作用部にはＲＦ電界は印加されないので、ＤＣバイアス相互作用部の特性インピーダンスは考える必要はなく、ＤＣバイアス相互作用部の中心導体の幅はＲＦ電気信号用相互作用部の中心導体の幅よりも広くする、あるいはＤＣバイアス相互作用部における中心導体と接地導体の間のギャップをＲＦ電気信号用相互作用部における中心導体と接地導体の間のギャップよりも狭くすることが可能であることは言うまでもない。

また、以上の実施形態においては、ｘ−カット、ｙ−カットもしくはｚ−カットの面方位、即ち、基板表面（カット面）に対して垂直な方向に結晶のｘ軸、ｙ軸もしくはｚ軸を持つ基板でも良いし、以上に述べた各実施形態での面方位を主たる面方位とし、これらに他の面方位が副たる面方位として混在しても良いし、ＬＮ基板のみでなく、リチウムタンタレートや半導体などその他の基板でも良いことは言うまでもない。
また、以上の実施形態においては、高周波電気信号用相互作用部を挟んで、光の伝搬する方向の前後にバイアス用相互作用部を各１個具備する形態としたが、本発明は、これに限定されるものではなく、それぞれの側又は片側に複数個のバイアス用相互作用部を設けてもよい。

以上のように、本発明に係る光変調器は、ＲＦ変調性能とＤＣドリフト特性について大幅に改善することができるという効果を有し、高速で駆動電圧が低く、かつＤＣバイアス電圧が小さく、製作の歩留まりの良い光変調器として有用である。

本発明の第１の実施形態における光変調器の模式的な上面図本発明の第２の実施形態における光変調器を説明する図第１の従来技術の斜視図第１の従来技術のＡ−Ａ’線における断面図第１の従来技術の動作を説明する図第１の従来技術の詳しい実装状態と電気的構成第１の従来技術の模式的な上面図第２の従来技術の模式的な上面図第２の従来技術のＣ−Ｃ’線における断面図

符号の説明

１：ｘ−カットＬＮ基板（基板、ＬＮ基板）
２：ＳｉＯ_２バッファ層（バッファ層）
３：光導波路
３ａ、３ｂ：相互作用部の光導波路（光導波路）
４：進行波電極
４ａ：中心導体
４ｂ、４ｃ：接地導体
５：筐体
６：ＲＦ電気信号入力用のコネクタ（コネクタ）
７：ＲＦ電気信号入力用のコネクタ６の芯線（芯線）
８：ＲＦ電気信号出力用のコネクタ（コネクタ）
９：ＲＦ電気信号出力用のコネクタ８の芯線（芯線）
１０：コンデンサー
１１：電気信号源
１２：電気的な終端（終端）
１３：コンデンサー
１４：ＤＣ電源
１５：相互作用部
１６ａ：中心導体
１６ｂ、１６ｃ：接地導体
１７：ＲＦ電気信号用相互作用部
１８：ＤＣバイアス用相互作用部
１９：第１のＤＣバイアス用相互作用部（バイアス用相互作用部）
２０：ＲＦ電気信号用相互作用部（高周波電気信号用相互作用部）
２１：第２のＤＣバイアス用相互作用部（バイアス用相互作用部）
２２ａ：中心導体
２２ｂ、２２ｃ：接地導体
２３ａ：中心導体
２３ｂ、２３ｃ：接地導体
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ：ＳｉＯ_２バッファ層（バッファ層）
Ｂ：ＲＦ電気信号を入力するために使用するコネクタ６の芯線７の位置
４０、４１、４２：フィードスルー部（領域部）

Claims

電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光を導波するための光導波路と、前記基板の一方の面側に形成され、前記光を変調する高周波電気信号を印加するための高周波電気信号用の中心導体及び接地導体からなる進行波電極と、前記光にバイアス電圧を印加するための中心導体及び接地導体からなるバイアス電極とを有し、
前記光導波路には前記進行波電極に前記高周波電気信号を印加することにより前記光の位相を変調するための高周波電気信号用相互作用部と、前記バイアス電極にバイアス電圧を印加することにより前記光の位相を調整するためのバイアス用相互作用部とが具備されている光変調器において、
前記高周波電気信号用相互作用部を挟んで、前記光が伝搬する方向の前後に前記バイアス用相互作用部を具備し、当該バイアス用相互作用部を構成する各々の前記バイアス電極の中心導体が電気的に接続されてなり、当該中心導体のうちの１つは接続すべき電源からバイアス電圧が供給されることを特徴とする光変調器。
前記バイアス用相互作用部の前記少なくとも２つの中心導体は、前記高周波電気信号用相互作用部の中心導体と接地導体との間を除く位置で電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１に記載の光変調器。
前記基板がＸ−カット基板でなり、
前記バイアス用相互作用部における前記中心導体と前記接地導体とが相対向する部分の下方で、前記光導波路の直上を除く位置にバッファ層を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光変調器。
前記バイアス電極の１つが、前記高周波電気信号の信号源の位置により規定される高周波電気信号の印加点よりも光入力側に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光変調器。