JP4762487B2

JP4762487B2 - 光モジュール

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Publication number: JP4762487B2
Application number: JP2003320853A
Authority: JP
Inventors: 園美石井; リム・チェング・グアン
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2023-09-12
Also published as: JP2005091417A

Description

本発明は、光モジュールに関し、更に詳しくは、光吸収変調型光レーザモジュール（ＥＡＭＬモジュール）等に好適に使用される光吸収型変調器（ＥＡ変調器）等の光変調器に高周波信号を伝送する信号伝送線路を用いた光モジュールに関する。

ＥＡＭＬモジュールは、分布帰還型（ＤＦＢ）レーザダイオードと、このＤＦＢレーザダイオードが出射するレーザ光を変調するＥＡ変調器とを備え、これらを共通の半導体基板上に形成して備えている。ＥＡＭＬモジュールは、その専有面積が小さなこと、また、製造コストが低いことから、光通信の分野で特に注目を集めている。

図１７は、特許文献１に記載された従来のＥＡＭＬモジュールを示している。ＥＡＭＬモジュール１０Ａは、複数の外部ピン１３を有する気密パッケージ１２内に収容された光集積デバイス（チップ）１１として構成される。外部信号ピン１３から入力された高周波変調信号は、パッケージ内の信号伝送線路（ユニット）１４を経由して、光集積デバイス１１内の図示しないＥＡ変調器に伝送される。信号伝送線路ユニット１４は、マイクロストリップ線路１５と、マイクロストリップ線路１５を搭載する窒化アルミニウム製の線路キャリアとから構成され、線路キャリアは、光集積デバイス１１及び信号伝送線路ユニット１４を搭載するためのチップキャリア１６上に支持される。

マイクロストリップ線路１５は、ボンディングワイア１９を経由して外部信号ピン１３に接続され、また、ボンディングワイア２０を経由して光集積デバイス１１内のＥＡ変調器に接続されている。マイクロストリップ線路１５の末端には、終端抵抗２１が接続される。光集積デバイス１１の光出力端は、光ファイバ２２の光入力端に結合され、変調された光出力信号が光ファイバ２２に供給される。光集積デバイス１１のＤＦＢレーザの後端には、フォトダイオード２３が配設され、レーザダイオードの光出力レベルを計測している。

図１８は、信号源からＥＡ変調器に高周波信号を伝送する信号伝送線路の等価回路を示している。信号源４０の出力インピダンスは５０Ωに設計されており、マイクロストリップ線路１５は５０Ωの特性インピダンスを有する。ＥＡ変調器２４は、例えば０．７ｐＦのキャパシタンスを持つ容量と等価である。終端抵抗２１は、５０Ωの終端抵抗（Ｒｔ）を有する。

ＥＡ変調器２４及び終端抵抗２１の合成インピダンスは、低い周波数帯域では約５０Ωであり、これは信号源４０の出力インピダンス（５０Ω）とインピダンス整合している。他方、１０ＧＨｚ程度又はそれ以上の高周波数帯域では、ＥＡ変調器２４の容量性インピダンスが低下するため、合成インピダンスは５０Ωよりかなり低い値になる。合成インピダンスが低下すると、信号伝送線路を含むＥＡ変調器全体のインピダンスと、信号源４０の出力インピダンス（５０Ω）との間で、不整合が生ずることとなる。このインピダンス不整合は、信号源４０からＥＡＭＬモジュール１０Ａに向けて供給された信号電力の一部が、信号源４０側に戻る信号反射を引き起こす。

上記信号反射の程度は、一般に入力リターンロスの大きさによって評価される。入力リターンロスは、ＥＡＭＬモジュール１０Ａ側から信号源４０側に向かって戻る信号電力の、信号源４０からＥＡＭＬモジュール１０Ａに向けて供給された信号電力全体に対する比率（デシベル）で定義される。入力リターンロスは、光変調器における入力電気信号から光出力信号に変換する際の変換効率の低下を引き起こすので、所望の周波数帯域幅で入力リターンロスを低く抑えることが望ましい。現在使用されている光通信システムの仕様書では、信号周波数の帯域で入力リターンロスを−１０ｄＢ以下にすることが規定されている。

例えば、上記−１０ｄＢ以下の入力リターンロスは、所望の周波数帯域の上限である１０ＧＨｚ付近を越えた３ｄＢ変調応答周波数と共に達成されることが好ましい。３ｄＢ変調応答周波数とは、変調光出力が３ｄＢ以上低下する限界の周波数をいう。換言すると、ＥＡＭＬモジュールでは、所望の周波数帯域の上限である１０ＧＨｚ付近で、変調出力が３ｄＢ以上は低下しないことと、入力リターンロスが−１０ｄＢ以下であることとが同時に達成されることが望ましい。

所望の周波数帯域で、最大の信号電力を負荷に向けて伝送するためには、その周波数帯域で、信号伝送線路１４を含むＥＡ変調器のインピダンスと、信号源の出力インピダンスとが整合すること、つまり、その複素インピダンスが互いに共役であることが必要である。そこで、従来から、この目的のためインピダンス整合が図られてきたものの、容量性負荷である光変調器について、その変調信号周波数帯域の全てで、このようなインピダンス整合を達成することは困難であった。
特開平９−２５２１６４号公報

上記従来技術における問題に鑑み、本発明は、１０ＧＨｚの周波数で、−１０ｄＢ以下の入力リターンロスを達成することが出来る、光変調器に変調信号を伝送するための信号伝送線路を用いた光モジュールを提供することを目的とする。

本発明は、また、上記所望の周波数帯域で、所望の変調応答特性を有する信号伝送線路を用いた光モジュールを提供することを目的とする。

本発明は、更に、そのような信号伝送線路を有するＥＡ変調器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明第１の視点に係る光モジュールは、５０Ωの出力インピダンスを有する信号源と、前記信号源からの変調信号を変調する光変調器と、前記信号源から前記光変調器に変調信号を伝送する信号伝送線路と、を備えた光モジュールにおいて、前記信号伝送線路が、３５〜４７Ωの特性インピダンスを有するように互いに組み合わされた信号導体及び少なくとも１つの接地導体と、前記信号導体の前記光変調器側の末端に形成され、５０〜１５０Ωの抵抗値を有する終端抵抗とを備え、１０ＧＨｚの周波数でリターンロスが−１０ｄＢ以下であることを特徴とする。

本発明第１の視点に係る光モジュールの好ましい実施態様では、光モジュールが、更に、５Ω以下の抵抗値を有する直列抵抗を有する。この場合、更に有効なインピダンス整合が得られる。

本発明の第１の視点に係る光モジュールでは、前記信号導体及び接地導体によってマイクロストリップ線路を構成することが出来る。マイクロストリップ線路を採用することで、良好な信号伝送が可能となる。この場合、上記特性抵抗を得るために、前記信号導体の幅を、特性インピダンスが５０Ωのマイクロストリップ線路の通常の信号導体の幅よりも小さくすることが出来る。簡易な構造で特性インピダンスの調整が可能となる。

また、前記信号導体及び接地導体をコプレーナ導波路として構成することも出来る。この場合、接地導体が、前記信号導体と同一平面上に形成され該信号導体を挟んで延びる一対の接地導体を含む。前記接地導体が、更に、前記信号導体及び前記一対の接地導体と対向して配設される面状の接地導体を含む構成を採用することも出来る。

上記特性インピダンスのコプレーナ導波路（ＣＰＷ）を得るために、前記信号導体と前記一対の平行接地導体のそれぞれとの間のギャップは、特性インピダンスが５０ΩのＣＰＷの対応するギャップよりも小さいとする構成を採用することが出来る。この場合、簡素な構造で特性インピダンスの調整が可能となる。

本発明の第２の視点に係る光モジュールは、Ｒ_１Ωの出力インピダンスを有する信号源と、前記信号源からの変調信号を変調する光変調器と、前記信号源から前記光変調器に変調信号を伝送する信号伝送線路とを有する光モジュールにおいて、前記信号伝送線路が、０．７Ｒ_１〜０．９４Ｒ_１Ωの特性インピダンスを有するように互いに組み合わされた信号導体及び少なくとも１つの接地導体と、前記信号導体の前記光変調器側の末端に形成され、Ｒ_１〜３Ｒ_１Ωの抵抗値を有する終端抵抗とを備え、１０ＧＨｚの周波数でリターンロスが−１０ｄＢ以下であることを特徴とする。

本発明の第１の視点に係る光モジュールによると、信号伝送線路の特性インピダンス及び終端抵抗の抵抗値を所定の値に設定したことにより、５０Ωの出力インピダンスを有する信号源との間で、例えば１０ＧＨｚの周波数で、変調応答特性を実質的に損なうことなく、有効なインピダンス整合が得られるので、５０Ωの出力インピダンスを有する信号源と光変調器との間における入力リターンロスを低く抑えることが出来る。

本発明の第２の視点に係る光モジュールは、任意の出力インピダンスを有する信号源から変調信号を受信する際に、本発明の第１の視点に係る光モジュールと同様な利点を有する。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態例に係るＥＡ変調器を有するＥＡＭＬモジュールの平面図である。本実施形態例に係るＥＡＭＬモジュール１０は、信号伝送線路の構成を除いて図１７に示した従来のＥＡＭＬモジュールと同様である。本実施形態例のＥＡＭＬモジュール１０の信号伝送線路２５は、面状接地導体（接地プレート）付きコプレーナ導波路（ＣＰＷＧ）として構成される。

詳しくは、ＥＡＭＬモジュール１０は、複数の外部ピン１３を有する気密パッケージ１２と、この気密パッケージ１２内に収容されＥＡＭＬチップとして構成された光集積デバイス１１と、信号伝送線路（ユニット）２５とを有する。図示しない信号源から外部信号ピン１３を経由して入力された高周波変調信号は、信号伝送線路２５を経由して、光集積デバイス１１内のＥＡ変調器に伝送される。信号伝送線路２５は、光集積デバイス１１及び信号伝送線路２５を搭載するためのチップキャリア１６上に支持される。

信号伝送線路２５の信号入力側は、ボンディングワイア１９を介して外部信号ピン１３に接続され、信号伝送線路２５の信号出力側は、ボンディングワイア２０を介して光集積デバイス１１のＥＡ変調器（図示せず）に接続される。光集積デバイス１１の光出力端は、光ファイバ２２の入力端に光結合され、変調されたレーザ光が外部に伝送される。ＤＦＢレーザダイオードの後端面は、フォトダイオード２３に光結合され、フォトダイオード２３によって、ＤＦＢレーザダイオードから出射する光出力のレベルが計測される。

図２は、図１に示した信号伝送線路ユニット２５及びＥＡＭＬチップ１１の構造を示す。信号伝送線路ユニット２５は、窒化アルミニウム製の線路キャリア２６と、その上に搭載されるＣＰＷＧとから成る。ＣＰＷＧは、線路キャリア２６の上面に形成された信号導体２７と、信号導体２７を挟んで平行に延びる一対のコプレーナ接地導体とを有するＣＰＷと、線路キャリア２６の底面に形成された底面接地導体（接地プレート）２９とから成る。

直列抵抗３０が、信号導体２７の光集積デバイス１１側の末端付近で信号導体２７に挿入されている。信号導体２７の末端部分は電極パッド２７ａを構成している。終端抵抗３１は、電極パッド２７ａに隣接して信号導体２７の末端に形成される。電極パッド２７ａは、ボンディングワイア２０を介してＥＡＭＬモジュール１１内のＥＡ変調器と接続される。ＣＰＷＧの一対のコプレーナ接地導体２８と、底面接地導体２９とは、線路キャリア２６を貫通するプラグ３２を介して接続される。線路キャリア２６の厚みは、例えば０．９ｍｍである。

終端抵抗３１は、８０Ω±５％の抵抗値を有し、直列抵抗３０は、５Ω±５％の抵抗値を有する。信号導体２７は、直列抵抗３０の位置までで３．２ｍｍ（設計寸法、以下同様）の長さを有し、電極パッド２７ａは０．２ｍｍの長さを有する。また、信号導体２７及び電極パッド２７ａの幅は０．３ｍｍで、厚みは２μｍであり、これらの特性インピダンスは、４１．８Ω±１．９Ωである。信号導体２７と一対のコプレーナ接地導体２８のそれぞれとの間のギャップは、０．０６ｍｍ±０．０１ｍｍである。このギャップは、信号源の出力インピダンス（５０Ω）と同じ特性インピダンスを有するＣＰＷＧにおける同様なギャップに比して十分に狭い。上記直列抵抗３０及び終端抵抗３１の組合せによって、入力変調電圧の約９４％の電圧がＥＡ変調器に印加される。

上記実施形態例のＥＡ変調器の信号伝送線路２５を、比較例を成す従来の信号伝送線路と比較しつつ、シミュレーションによって評価した。

図３は、上記シミュレーションで使用した本実施形態例のＥＡＭＬモジュールの信号伝送線路の等価回路である。この例では、信号源４０は５０Ωの出力インピダンスを有し、また、外部信号伝送線路３３は５０Ωの特性インピダンスを、信号伝送線路２７は４１．８Ωの特性インピダンスを、直列抵抗３０は５Ωの抵抗値を、終端抵抗３１は８０Ωの抵抗値を、ボンディングワイア１９及び２０はそれぞれ０．３ｎＨ及び０．４ｎＨのインダクタンスを、ＥＡ変調器２４は５Ωの直列抵抗、９０Ωの並列抵抗及び０．４ｐＦの容量を、それぞれ有する。

図４は、比較例として使用する従来のＥＡ変調器１０Ａの等価回路である。信号伝送線路３８は、長さが３．４ｍｍ、幅が０．３ｍｍ、厚みが０．２μｍの信号導体と、一対のコプレーナ接地導体とを有し、信号導体と接地導体との間のギャップを０．１２ｍｍとして、５０Ωの特性インピダンスを持たした。その他の構成は、図３に示した実施形態例のＥＡＭＬモジュールと同様にした。

図５（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ、上記シミュレーションで得られた、各ＥＡＭＬモジュールの複素入力インピダンスの実数部及び虚数部の周波数依存性を示した。破線が本実施形態例のＥＡＭＬモジュールの入力インピダンスを、実線が比較例のＥＡＭＬモジュールの入力インピダンスを示している。同図（ａ）に示すように、本実施形態例のＥＡＭＬモジュールでは、周波数が１０ＧＨｚ以下における入力インピダンスの実数部は約４０Ω〜８０Ωであり、比較例における入力インピダンスの実数部が約３０Ω〜１４０Ωであることから、比較例に比して入力インピダンスの実数部の周波数依存性が改善されて。同様に、同図（ｂ）に示すように、本実施形態例のＥＡＭＬモジュールでは、周波数が１０ＧＨｚ以下における入力インピダンスの虚数部は、ｊ２５Ω〜−ｊ１７Ωであり、比較例におけるインピダンスの虚数部がｊ５３Ω〜−ｊ６４Ωであることから、比較例に比して入力インピダンスの虚数部の周波数依存性について大幅な改善が得られる。

図６（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、上記シミュレーションで得られた各ＥＡＭＬモジュールの入力リターンロス及び変調応答特性を示している。変調応答特性は、入力する変調信号の全パワーに対する光出力パワーの比率（デシベル）で示される。同図（ａ）に示されるように、本実施形態例のＥＡＭＬモジュールでは、入力インピダンスの周波数依存性の改善によって、例えば周波数３ＧＨｚ付近における入力リターンロスが、−２０ｄＢ以下に納まっており、比較例のＥＡＭＬモジュールではその周波数帯における入力リターンロスが−１０ｄＢであることを考慮すると、入力リターンロスが比較例から格段に改善されることが判明した。この入力リターンロスの改善は、周波数帯１２ＧＨｚまでに及んでいる。

図６（ｂ）に示されるように、本実施形態例の３ｄＢ変調応答周波数は、１４ＧＨｚ付近であり、比較例の３ｄＢ変調応答周波数が１５ＧＨｚであることを考慮すると、本実施形態例は、３ｄＢ変調応答特性に関しては、比較例よりも僅かに劣っている。しかし、従来のＥＡＭＬモジュールは上記高い周波数帯で入力リターンロスの仕様を満たすことが不可能であり、本実施形態例のＥＡＭＬモジュールによって始めてその仕様を満たすことが可能となったことを考慮すると、本実施形態例のＥＡＭＬモジュールは、その僅かな３ｄＢ変調応答周波数の低下を補って余りある。

図７は、本実施形態例に係るＥＡ変調器で、直列抵抗を５Ωに、終端抵抗を８０Ωに固定し、ＣＰＷＧで構成した信号伝送線路の特性インピダンスを様々に変えて、入力リターンロスの周波数依存性を調べたシミュレーション結果を示す。このシミュレーションでは、ＣＰＷＧの特性インピダンスを、従来と同様の５０Ωから、本実施形態例に従って、４７Ω、４５Ω、４０Ω、３７Ω、３５Ωと変えて調べた。なお、従来の信号伝送線路は、特性インピダンスが５０Ωであり、終端抵抗は５０Ω、直列抵抗は使用しなかった。図７から明らかなように、本実施形態例のＥＡ変調器では、特に６ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの間の周波数帯域で入力リターンロスの大幅な改善が見られた。

次に、本発明の第２の実施形態例に係るＥＡ変調器について説明する。本実施形態例に係るＥＡ変調器は、底面接地導体を有しないコプレーナ導波路（ＣＰＷ）を信号伝送線路として使用した点において、第１の実施形態例のＥＡ変調器と異なり、その他の構成は同様である。

シミュレーションによると、第２の実施形態例のＥＡ変調器における複素入力インピダンスの実数部及び虚数部、入力リターンロス、並びに、変調応答特性の改善については、第１の実施形態例と同様であった。本実施形態例に係るＥＡ変調器の比較例のＥＡ変調器からの改善を示すために、双方のＥＡ変調器の入力インピダンスの実数部及び虚数部をそれぞれ図８（ａ）及び（ｂ）に、また、入力リターンロス及び変調応答特性をそれぞれ図９（ａ）及び（ｂ）に示した。使用した比較例のＥＡ変調器は、信号伝送線路がＣＰＷで構成されたことを除いて、図４に示した比較例の変調器と同様である。

図１０は、本発明の第３の実施形態例に係るＥＡ変調器の信号伝送線路の構成を示している。信号伝送線路３５は、マイクロストリップ線路として構成されており、線路キャリア２６上面に配設された信号導体３６と、線路キャリア２６の底面に配設された底面接地導体２９とを有する。信号導体３６の長さは３．２ｍｍ、幅は０．４６ｍｍである。この幅は、特性インピダンスが５０Ωである従来の信号導体の幅が０．３２ｍｍであるのに比して大きい。この例では、信号導体３６と底面接地導体２９との距離は０．３ｍｍである。シミュレーションによって、本実施形態例のＥＡ変調器と比較例のＥＡ変調器の性能を比較した。なお、比較例のマイクロストリップ線路は、特性インピダンスが５０Ω、終端抵抗が５０Ωであり、回路構成は、図４に示したものと同様である。

シミュレーションの結果を、先の実施形態例と同様に、図１１（ａ）及び（ｂ）、図１２（ａ）及び（ｂ）に示した。これらの図から明らかなように、本実施形態例のＥＡ変調器も第１及び第２の実施形態例と同様な特性の改善が得られた。

本発明のＥＡ変調器について、信号伝送線路の特性インピダンス、直列抵抗及び終端抵抗の最適な値や、直列抵抗の最適な挿入位置などを調べるために、更に種々のシミュレーションを行った。先のシミュレーション等をも参照して、最終的に、最適な直列抵抗の抵抗値として５Ω、最適な特性インピダンスとして４１．８Ω、直列抵抗の最適な挿入位置として、信号伝送線路の先端から３．４ｍｍの位置がそれぞれ得られた。

更に、本発明のＥＡ変調器について、直列抵抗、終端抵抗、特性インピダンスの各好ましい範囲、及び、好ましい回路構成について調べるために、以下の第１及び第２のシミュレーションを行った。これらシミュレーションは、第３の実施形態例のＥＡ変調器を使用して行った。

図１３は、第１のシミュレーションで使用した従来及び実施例１〜３のＥＡ変調器の各回路構成を示している。従来のＥＡ変調器は、マイクロストリップ線路の特性インピダンスが５０Ω、終端抵抗が５０Ωであり、信号導体の幅が０．２８ｍｍ、長さが３．２ｍｍである。各実施例のマイクロストリップ線路の特性インピダンスは４０Ω、終端抵抗は８０Ωである。実施例１及び２の信号導体の幅は０．４２５ｍｍ、長さは３．２ｍｍである。実施例２及び３の直列抵抗は５Ωである。実施例３では、終端抵抗は、信号導体と直列抵抗とを接続するノードとグランドとの間に接続された。実施例３の信号導体の幅は０．４２５ｍｍ、長さは３．２ｍｍである。

図１４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第１のシミュレーションで得られた入力リターンロス及び変調応答特性を示している。これらの図から明らかなように、実施例１〜３は、５ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの周波数帯域で入力リターンロスの改善が見られ、且つ、１０ＧＨｚ付近における変調応答特性の低下は見られない。このシミュレーションでは、直列抵抗を挿入しない場合よりも、５Ωの直列抵抗を挿入すると、良好な結果が得られることが判明した。

図１５は、マイクロストリップ線路を使用した第２のシミュレーションで使用した従来のＥＡ変調器及び実施例１〜７のＥＡ変調器の回路構成を示している。図１５の従来のＥＡ変調器は、第１のシミュレーションで使用した従来のＥＡ変調器と同様である。実施例１〜７のＥＡ変調器はそれぞれ、５０、６０、７０、８０、９０、１００、及び、１５０Ωの終端抵抗を有し、直列抵抗及び特性インピダンスはそれぞれ５Ω及び３５Ωと固定した。各実施例のマイクロストリップ線路における信号導体の幅は０．５３ｍｍ、長さは３．２ｍｍである。

図１６に、各ＥＡ変調器で得られた入力リターンロスを示す。実施例１〜７のＥＡ変調器は、５ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの周波数帯域で従来のＥＡ変調器に比して低い入力リターンロスを有するが、１０ＧＨｚ以上では、仕様書で規定された−１０ｄＢを僅かに超えた。このシミュレーションで、信号伝送線路の特性インピダンスを従来の５０Ωから３５Ωにまで低くすることによって、入力リターンロスを低下できること、及び、終端抵抗は５０Ω〜１５０Ωの間で適宜選定できることが示された。更に、５Ωの直列抵抗を挿入することが好ましい旨が確認された。

以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明のＥＡ変調器用信号伝送線路及び光モジュールは、上記実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。例えば、本明細書では、ＥＡＭＬモジュール内のＥＡ変調器について説明したが、本発明は、単独で配設された、又は、光モジュール内に集積配置された、いかなる形式の光変調器にも適用できる。

本発明の第１の実施形態例に係るＥＡ変調器を有するＥＡＭＬモジュールの平面図。図１に示した信号伝送線路の斜視図。図１に示したＥＡＭＬモジュールにおけるＥＡ変調器の等価回路図。従来のＥＡ変調器の等価回路図。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第１の実施形態例のＥＡ変調器と比較例のＥＡ変調器のインピダンスの実数部及び虚数部の周波数依存性を示すグラフ。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第１の実施形態例のＥＡ変調器と比較例のＥＡ変調器のインピダンスの実数部及び虚数部の周波数依存性を示すグラフ。直列抵抗を５Ωに固定し、特性インピダンスを種々に変えた際における入力リターンロスの周波数依存性を示すグラフ。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２の実施形態例に係るＥＡ変調器と比較例のＥＡ変調器のインピダンスの実数部及び虚数部の周波数依存性を示すグラフ。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第２の実施形態例に係るＥＡ変調器と比較例のＥＡ変調器の入力リターンロス及び変調応答特性の周波数依存性を示すグラフ。本発明の第３の実施形態例に係るＥＡ変調器の信号伝送線路の斜視図。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第３の実施形態例のＥＡ変調器と比較例のＥＡ変調器のインピダンスの実数部及び虚数部の周波数依存性を示すグラフ。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第１の実施形態例のＥＡ変調器と比較例のＥＡ変調器の入力リターンロス及び変調応答特性の周波数依存性を示すグラフ。第１のシミュレーションで用いた複数のＥＡ変調器の等価回路図。（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、第１のシミュレーションで得られた、ＥＡＭＬモジュールの入力リターンロス及び変調応答特性の周波数依存性を示すグラフ。第２のシミュレーションで用いた複数のＥＡ変調器の等価回路図。第２のシミュレーションで得られた、ＥＡＭＬモジュールの入力リターンロスを示すグラフ。従来のＥＡＭＬモジュールの平面図。図１７のＥＡＭＬモジュールの等価回路図。

符号の説明

１０：ＥＡＭＬモジュール
１０Ａ：ＥＡＭＬモジュール
１１：光集積デバイス
１２：気密パッケージ
１３：外部ピン
１４：信号伝送線路ユニット
１５：マイクロストリップ線路
１６：チップキャリア
１９，２０：ボンディングワイア
２１：終端抵抗
２２：光ファイバ
２３：フォトダイオード
２４：ＥＡ変調器
２５：信号伝送線路（ユニット）
２６：線路キャリア
２７：信号導体
２７ａ：電極パッド
２８：コプレーナ接地導体
２９：底面接地導体
３０：直列抵抗
３１：終端抵抗
３２：プラグ
３３：外部信号伝送線路
３８：信号伝送線路
４０：信号源

Claims

５０Ωの出力インピダンスを有する信号源と、前記信号源からの変調信号を変調する光変調器と、前記信号源から前記光変調器に変調信号を伝送する信号伝送線路と、を備えた光モジュールにおいて、前記信号伝送線路が、
３５〜４７Ωの特性インピダンスを有するように互いに組み合わされた信号導体及び少なくとも１つの接地導体と、
前記信号導体の前記光変調器側の末端に形成され、５０〜１５０Ωの抵抗値を有する終端抵抗とを備え、
１０ＧＨｚの周波数でリターンロスが−１０ｄＢ以下であることを特徴とする、光モジュール。
更に、前記信号導体の前記光変調器側の末端付近で前記信号導体に挿入され、５Ω以下の抵抗値を有する直列抵抗を有することを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
前記信号導体及び接地導体がマイクロストリップ線路を構成する、請求項１又は２に記載の光モジュール。
前記接地導体が、前記信号導体と同一平面上に形成され該信号導体を挟んで延びる一対の接地導体を含み、前記信号導体及び接地導体がコプレーナ導波路（ＣＰＷ）を構成する、請求項１又は２に記載の光モジュール。
前記信号導体及び前記一対の接地導体を上面に形成する線路キャリアを更に有し、
前記接地導体が、更に前記信号導体及び前記一対の接地導体と前記線路キャリアを介して対向して配設される面状接地導体を含む、請求項４に記載の光モジュール。
Ｒ_１Ωの出力インピダンスを有する信号源と、前記信号源からの変調信号を変調する光変調器と、前記信号源から前記光変調器に変調信号を伝送する信号伝送線路とを有する光モジュールにおいて、前記信号伝送線路が、
０．７Ｒ_１〜０．９４Ｒ_１Ωの特性インピダンスを有するように互いに組み合わされた信号導体及び少なくとも１つの接地導体と、
前記信号導体の前記光変調器側の末端に形成され、Ｒ_１〜３Ｒ_１Ωの抵抗値を有する終端抵抗とを備え、
１０ＧＨｚの周波数でリターンロスが−１０ｄＢ以下であることを特徴とする、光モジュール。