JP5428978B2 - 半導体光変調装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る半導体光変調装置を示す斜視図である。金属ステム1をリードピン2が貫通している。リードピン2はガラス材3を介して金属ステム1に固定されている。金属ステム1及びリードピン2は、例えば銅、鉄、アルミニウム又はステンレスなどの金属からなり、金メッキやニッケルメッキなどを表面に施してもよい。
C=ε0×εr×S/d
ここで、ε0は誘電率、εrは誘電体基板8の比誘電率、Sは容量20の面積、dは誘電体基板8の厚みである。誘電体基板8の表面はコプレナ線路になっているため、表裏間の容量に加えて表面内の容量も容量値Cに加わる。
Y0=sin(ωt)
ここで、ωは角振動数、tは時間である。
Y1=ρ1×ρ2×Sin(ωt−φ)
ここで、ρ1は半導体光変調素子14での反射率、ρ2は貫通部分での反射率、φは反射波の位相である。
Y2=Y0+Y1=sin(ωt)+ρ1×ρ2×sin(ωt−φ)=A×sin(ωt+θ)
ここで、合成波Y2の振幅A及び位相θは以下のように表せる。
A=[{1+ρ1×ρ2×cos(φ)}2+{ρ1×ρ2×sin(φ)}2]1/2
tanθ=−{ρ1×ρ2×sin(φ)}/{1+ρ1×ρ2×cos(φ)}
φ=2L×(f/c´)×2π
ここで、Lは半導体光変調素子14から貫通部分までの実効的な電気長、fは周波数、c´は伝送路中の信号速度である。
図7は、実施の形態2に係る半導体光変調装置を示す斜視図である。実施の形態2では、実施の形態1の支持ブロック4及び誘電体基板7の代わりに、フレキシブル基板24(Flexible Printed Circuit)が設けられている。
図9は、実施の形態3に係る半導体光変調装置を示す斜視図である。実施の形態3では、実施の形態1と異なり、金属ステム1に凹部29が設けられ、この金属ステム1の凹部29に温度制御モジュール5が実装されている。実施の形態1の誘電体基板7が無く、リードピン2と信号線路9の一端がボンディングワイヤ30により直接に接続されている。
図10は、実施の形態4に係る半導体光変調装置を示す斜視図である。実施の形態4では、実施の形態3と同様に金属ステム1の凹部29に温度制御モジュール5が実装されている。実施の形態3と異なり、フレキシブル基板24が設けられている。
図11は、実施の形態5に係る第2の誘電体基板8を示す斜視図である。図12は、実施の形態5に係る第2の誘電体基板8を示す回路図である。実施の形態5は、実施の形態1の容量20の代わりに容量31が設けられている。
図13は、実施の形態6に係る半導体光変調装置を示す斜視図である。実施の形態6では、実施の形態1の構成に加えて誘電体基板36が設けられている。
図17は、実施の形態7に係る半導体光変調装置を示す斜視図である。実施の形態7は、実施の形態6の構成から支持ブロック4と誘電体基板7を省略している。これにより、実施の形態6と同様の効果を得ることができ、かつ製造コストを低減することもできる。
2 リードピン
4,6 支持ブロック
5 温度制御モジュール
7,8,36 誘電体基板
9,11,25,38 信号線路
10,13,26,39 接地導体
12 整合抵抗
14 半導体光変調素子
16,17,18,27,30,41 ボンディングワイヤ
20,28,31 容量
21 誘電体膜
22 チップコンデンサ
24 フレキシブル基板
29 凹部
32,33 中間層
43 ビア
37 貫通孔
Claims (4)
- 金属ステムと、
前記金属ステムを貫通するリードピンと、
前記金属ステム上に実装された第1の支持ブロックと、
前記金属ステム上に実装された温度制御モジュールと、
前記温度制御モジュール上に実装された第2の支持ブロックと、
前記第1の支持ブロックの側面に実装された第1の誘電体基板と、
前記第1の誘電体基板上に形成され、一端が前記リードピンに接続された第1の信号線路と、
前記第2の支持ブロックの側面に実装された第2の誘電体基板と、
前記第2の誘電体基板上に形成された第2の信号線路と、
前記第2の誘電体基板上に実装された半導体光変調素子と、
前記第1の信号線路の他端と前記第2の信号線路の一端とを接続する第1のボンディングワイヤと、
前記第2の信号線路の他端と前記半導体光変調素子とを接続する第2のボンディングワイヤと、
前記第1及び第2の信号線路の少なくとも一方と接地点との間に接続された容量とを備え、
前記リードピンから入力された進行波の一部が前記半導体光変調素子で反射されて前記リードピン側に戻り、さらに前記リードピンが前記金属ステムを貫通する部分で反射されて反射波として前記半導体光変調素子に戻り、
前記進行波の位相と前記反射波の位相とが180度ずれるような周波数において、前記半導体光変調素子でのインピーダンス整合を行うように、前記容量の値が設定されていることを特徴とする半導体光変調装置。 - 前記容量は、前記第1及び第2の信号線路の少なくとも一方の幅を拡げることで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体光変調装置。
- 前記第1の誘電体基板及び前記第2の誘電体基板上に形成された接地導体を更に備え、
前記容量は、前記第1の信号線路、前記第2の信号線路、及び前記接地導体の何れかの上に形成された誘電体膜により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体光変調装置。 - 前記第1の誘電体基板及び前記第2の誘電体基板上に形成された接地導体を更に備え、
前記容量は、前記第1の信号線路、前記第2の信号線路、及び前記接地導体の何れかの上に形成されたチップコンデンサであることを特徴とする請求項1に記載の半導体光変調装置。
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