JP6394423B2 - 光デバイス - Google Patents
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Description
他方、光デバイスには、LN基板、中継基板、及び筺体のピンとの間では、ワイヤボンディング(wire bonding)により電気的に接続されるものが多い。ワイヤボンディングとは、直径10ミクロンから30ミクロン程度の金属(金、銅、アルミニウム、等)の導線を用いて電極間を電気的に接続する方法である。この方法自体は、コストが低くレイアウト上の自由度が高い接続方法であるが、細い導線を用いるためにインピーダンスが高くなりがちである。
また昨今の光デバイスにおいては、データ信号配線やバイアス信号配線の入出力を行うためのリードピンは、その後の電気配線接続の容易性から筐体の同じ面に配置されることがある。そのためリードピンから入力された電気信号を、LN基板をまたいで配線しようとするとワイヤボンディングが非常に長くなりワイヤボンディング接続の信頼性や十分な高周波特性を確保することが困難であった。
また、中継基板が実装される位置と、LN基板の構造による配線のレイアウトや、筐体外部から供給されるバイアス信号のピンの位置関係によって、線路長を十分に短くできないという課題があった。中継基板の数を増やすことで、ワイヤボンディングの線路長を短くすることも考えられるが、部品の点数が増えることによって経済的な実現が妨げられることがあった。
本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る光デバイス1の概略図である。
光デバイス1は、筐体11、中継基板12、中継基板13、LN基板14、タップカプラ146、モニタPD(Photo Diode、フォトダイオード)17、及び中継基板18を含んで構成される。光デバイス1は、例えば、光源41から入射された光の位相を変調させる光変調器である。
一辺の側とは、その一辺からの距離が他の辺からの距離よりも短い位置、つまり他の辺よりもその一辺に近い位置にあることを意味する。
また、本実施形態に係る光デバイス1は、前記第1の基板の一方の面に前記1つの入力部が入力した電気信号を供給する電極を備え、バイアス信号供給電極は前記第1の基板の他方の面の側に形成されていることを特徴とする。
筐体11の側面には、入射端19−1、出力端19−2、複数の入力ピン21−1〜21−5、及び出力ピン22が設置されている。入射端19−1は、光源41の出力端に接続され、光源41から入力された光波をLN基板14の入力導波路141に入射する。出力端19−2は、タップカプラ146の出力端に接続され、タップカプラ146から入力された光波を光デバイス1の外部に出力する。入力ピン21−1、21−2には、データ信号入力部43から各チャネルのデータ信号が入力され、入力されたデータ信号を中継基板12に出力する。入力ピン21−3、21−4、21−5は、バイアス信号制御部42から入力されたバイアス信号を中継基板12に出力する。
データ信号は、例えば、無線周波数(RF:Radio Frequency)信号である。バイアス信号は、例えば、直流成分(DC)と既知の周波数成分を有する制御用電気信号(ディザー)とを合成したバイアス信号である。
出力ピン22は、中継基板18を介して入力されたPDモニタ信号(以下、モニタ信号と呼ぶ)をバイアス信号制御部42に出力する。
パッド25−1、25−2は、LN基板14の厚み方向の一方の主面(表面)に配置された一部のパッド26−1、26−2に電気的に接続される。
パッド25−3、25−4、25−5は、中継基板13の内部に形成された基板内配線31−3、31−4、31−5を介して、それぞれパッド29−3、29−4、29−5に電気的に接続されている。基板内配線31−3、31−4には、それぞれバイアス信号制御部42から供給されたバイアス信号が供給される。
パッド29−3、29−4は、それぞれ終端部28−1、28−2に接続されている。終端部28−1、28−2は、それぞれ抵抗素子を含んで構成され、入力された信号の反射を防止する。終端部28−1、28−2は、さらにコンデンサを含んで構成されていてもよい。
LN基板14は、マッハツェンダー(MZ)型干渉計が入れ子状に分岐した(ネスト型)光導波路を有する。
以下の説明では変調電極144−1、144−2及びバイアス電極144−5を信号電極と総称することがある。
変調電極144−1の中間部は、光導波路142A−1、142A−2の間に配置され、これらと同じ向きに向けられている。変調電極144−2の中間部は、光導波路142B−1、142B−2の間に配置され、これらと同じ向きに向けられている。
これに対し、バイアス電極144−5は、直角に折れ曲がった折曲部を1個有する信号電極である。折曲部で区分される一方を一端部、他方を他端部と呼ぶ。
バイアス電極144−5の一端部は、光導波路142A、142Bの間に配置され、これらと同じ向きに向けられている。
従って、変調電極144−1、144−2には、バイアス信号とデータ信号とが互いに逆方向に入力される。つまり、変調電極144−1、144−2のそれぞれの一端であるパッド26−1、26−2からデータ信号が入力され、変調電極144−1、144−2のそれぞれの他端であるパッド27−1、27−2からバイアス信号が入力される。
これにより、入力導波路141から入射された光波が変調され、変調された光波は出力導波路143に出力される。
なお、図1に示す例では、パッド25−1〜25−5、パッド26−1、26−2、パッド27−1、27−2、終端部28−1、28−2、及びパッド29−3、29−4、29−5は互いに光導波路142A、142Bに対して平行に配置されているが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、パッド25−1〜25−5、パッド26−1、26−2、パッド27−1、27−2、及びパッド29−3、29−4、29−5は、互いに平行に配置されていなくてもよい。
中継基板18は、モニタPD17と出力ピン22との間の配線を中継する。中継基板18の厚み方向の他方の主面(裏面)は、筐体11に支持されている。中継基板18は、低誘電率の絶縁体材料、例えば、セラミック、ガラス、樹脂、等で形成された配線基板である。
データ信号入力部43は、伝送対象となる情報を示すデータ信号を取得する。データ信号入力部43は、取得したデータ信号を入力ピン21−1、21−2に供給する。
図2は、本実施形態に係る光デバイス1の平面図である。
図2では、LN基板14の内部構成、タップカプラ146、モニタPD17、中継基板18、入射端19−1、出力端19−2、及び出力ピン22の図示が省略されている。
図2に示す例では、中継基板13のX方向の長さ(幅)は、LN基板14のX方向の長さよりも長いので、中継基板13の表面のうち、LN基板14のY方向を向く2つの辺のそれぞれからX方向の両端にかけての部分には、LN基板14に覆われていない部分がある。その覆われていない部分を両側表面と呼ぶ。両側表面の高さは、LN基板14の表面の高さと等しい。両側表面のうち中継基板12が配置されている側には、5個のパッド25−1〜25−5が、Y方向に沿ってパッド24−1〜24−5とほぼ等間隔で配置されている。両側表面のうち中継基板12の側からLN基板14を挟んで対向する側には、2個のパッド29−3、29−4がY方向に沿ってパッド27−1、27−2と等間隔で配置されている。
従って、高周波特性への影響は、主に終端部で終端されている区間の配線に依存する。その影響は、例えば、入力ピン21−2への入力信号に対しては、パッド25−2からパッド26−2、変調電極144−2、パッド27−2を経て終端部28−2までの区間の配線に主に依存する。また、その影響は、入力ピン21−4への入力信号に対しては、パッド25−4から基板内配線31−4、パッド29−4を経て終端部28−2までの区間の配線に主に依存する。
この断面図は、図2のAA’線を通り、Z方向に平行な断面を示す。但し、図3では、パッド26−2、27−1が破線で表示されている。
入力ピン21−3、パッド23−3、24−3、25−3、26−2、27−1、29−3及び終端部28−1の高さは、互いに等しい。従って、入力ピン21−1〜21−5、パッド23−1〜23−5、24−1〜24−5、25−1〜25−5、26−1、26−2、27−1、27−2、27−5、29−3〜29−5及び終端部28−1、28−2の高さは互いに等しい。
そのため、これらのワイヤボンディング配線において、データ信号の反射を防止することができ、変調電極144−2には、データ信号とバイアス信号が互いに逆方向に有効に供給される。データ信号とバイアス信号とが供給される信号電極を別個に設けずに済むため、信号電極によって占有される空間を節約でき、機器の小型化に好都合である。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の番号を付して説明を援用する。
図4は、本実施形態に係る光デバイス101の平面図である。
本実施形態に係る光デバイス101は、光デバイス1において筐体11(図2)に代えて筐体111を備える。また、光デバイス101は、第1の基板(例えば、LN基板14)及び第2の基板(例えば、中継基板13)とは異なる第3の基板(例えば、中継基板15)をさらに備え、第3の基板は、第1の基板、第2の基板、第3の基板の順に配置されている。図4に示される領域は、図1のC領域に相当する領域である。
凹部116に嵌めこまれる中継基板15のX方向の長さ(幅)は、LN基板14の幅よりも長い。中継基板15の幅は、例えば、図2に示す中継基板13の幅と同一であってもよい。但し、本実施形態では、中継基板13の幅は、LN基板14の幅と同一であり、中継基板13の表面のほぼ全体が、LN基板14の裏面に対向するように覆われているため、図4には、中継基板13が表れていない。中継基板13には、パッドが配置されていないが、中継基板13はLN基板14への機械的な衝撃や外力による耐性を補強する補強材として作用する。
また、中継基板15は線膨張係数が低いため、熱膨張と冷却による収縮が繰り返されても筐体111に安定して支持され、中継基板13、LN基板14ともに安定して支持される。また、中継基板13の材料として、LN又は線膨張係数が筐体11の主材料よりもLNに近い材料を用いることが許容されるため、その材料を選択するうえでの自由度が高くなる。
この断面図は、図4のAA’線を通り、Z方向に平行な断面を示す。但し、図5では、パッド26−2、27−1が破線で表示されている。
中継基板15の表面のうち、両側表面を除いた部分は、中継基板13の裏面と対向するように覆われ、中継基板13を支持している。但し、その両側表面を除く部分のうち、パターニング配線131−3で覆われた部分には凹部が形成され、パターニング配線131−3の表面の高さが、中継基板13の裏面よりも低くなる。これにより、パターニング配線131−3の表面が中継基板13の裏面に接触しないように離間される。パターニング配線131−4、131−5についても同様に、その表面の高さが中継基板の裏面よりも低い位置に形成されることによって、パターニング配線131−4、131−5の表面が中継基板13の裏面に接触しないように離間される。よって、パターニング配線131−3、131−4、131−5と、中継基板13ならびに筐体111とが接触することによるショートを防止することができる。
同様に、パッド27−1と終端部28−1の間、パッド27−2と終端部28−2との間、パッド27−5、129−5間、それぞれのワイヤボンディング配線における線路長は、図2に示すパッド27−1と終端部28−1の間、パッド27−2と終端部28−2との間、パッド27−5、29−5間、それぞれのワイヤボンディング配線における線路長よりも長くなる。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。上述した実施形態と同一の構成については、同一の番号を付して説明を援用する。
図6は、本実施形態に係る光デバイス201の平面図である。
本実施形態に係る光デバイス201は、光デバイス1において基板内配線31−3、31−4、31−5(図2)に代えてパターニング配線231−3、231−4、231−5が形成されている。また、中継基板13の厚み方向の一方の主面(表面)では、凹部16が省略されている。
本実施形態に係る光デバイス201では、バイアス信号供給電極が、第2の基板(例えば、中継基板13)に形成され、第1の基板(例えば、LN基板14)の他方の面(例えば、裏面)から離間して配置されている。
図6に示される領域は、図1のC領域に相当する領域である。
但し、中継基板13の表面のうち、パターニング配線231−3で覆われた部分には、周囲よりも凹んだ溝部213(図8、9参照)が形成され、パターニング配線231−3の表面の高さがLN基板14の裏面よりも低くなる。但し、溝部213の深さは、凹部16よりも浅くてもよい。これにより、パターニング配線231−3の表面がLN基板14の裏面に接触しないように離間される。パターニング配線231−4、231−5についても、その表面の高さがLN基板14の裏面よりも低い位置に形成されることにより、LN基板14の裏面に接触しないように離間される。また、パターニング配線231−3、231−4、231−5は、中継基板13の表面に形成されるため、筐体111に接触することによるショートが防止される。このように、本実施形態でも、ワイヤボンディングやパターニングといった表層のみの配線で足りるため、配線に係る工数、ひいては製造コストを低減することができる。
この断面図は、図6のAA’線を通り、Z方向に平行な断面を示す。但し、図7では、パッド26−2、27−1が破線で表示されている。
上述したように、中継基板13の表面のうち、パターニング配線231−3が形成されている部分には、溝部213が形成される。また、LN基板14の表面の高さは、中継基板12の高さはほぼ等しい。そのため、パッド25−3、29−3の高さは、それぞれパッド24−3、26−2、27−1よりもLN基板14の厚みと溝部213の深さとの合計に相当する分だけ低い。しかしながら、LN基板14の厚みと溝部213の深さとの合計は、中継基板13の厚みよりも少ない。
同様に、パッド27−1と終端部28−1との間のワイヤボンディング配線における線路長は、図4に示すパッド27−1と終端部28−1との間でのワイヤボンディング配線における線路長よりも短くなる。パッド27−2と終端部28−2との間でのワイヤボンディング配線における線路長は、図4に示すパッド27−2と終端部28−2との間でのワイヤボンディング配線における線路長よりも短くなる。また、パッド27−5、29−5間でのワイヤボンディング配線における線路長は、図4に示すパッド27−5、129−5の間でのワイヤボンディング配線における線路長よりも短くなる。
なお、本実施形態では、中継基板13の材料は、例えば、LNである。そのため、熱膨張と冷却による収縮が繰り返されてもLN基板14は、同一の材料からなる中継基板13に安定して支持される。
この断面図は、図6のBB’線を通り、Z方向に平行な断面の一例を示す。
図8は、LN基板14、中継基板13、筐体11がZ方向に積層され、LN基板14の裏面と中継基板13の溝部213の表面が相対していることを示す。
この断面図は、図6のBB’線を通り、Z方向に平行な断面の他の例を示す。
図9に示す例でも、LN基板14、中継基板13、筐体11がZ方向に積層され、LN基板14の厚み方向の他方の主面(裏面)と中継基板13の表面が相対している。
中継基板13の表面に設けられた溝部213の領域は、図8に例示したものよりも小さい。中継基板13の表面の大部分はLN基板14の裏面に接触され、溝部213の表面はLN基板14の裏面から離間している。
上述では光デバイス1、101、201は、タップカプラ146を備える場合を例にとったが、これには限られない。光デバイス1、101、201は、次に説明する変形例のように、タップカプラ146を省略して構成されてもよい。
次の説明では、上述した実施形態と同一の構成については、同一の番号を付して説明を援用する。
光デバイス1aは、光デバイス1(図1)において、タップカプラ146が省略され、LN基板14上にモニタPD17が配置される。その他の点では、光デバイス1aは、光デバイス1と同様な構成を備える。
ここで、モニタPD17の入力端は、出力導波路143に接続され、モニタPD17は、出力導波路143から入力された光波に基づいてモニタ信号を生成する。モニタPD17で生成されたモニタ信号は、LN基板上に設けられたパッド26−6、中継基板上に設けられたパッド25−6を介して出力ピン22に出力される。
なお、光デバイス1aでは、モニタPD17は、LN基板14の端面に配置され、モニタPDの入力端に出力導波路143を伝搬する光波による放射光が入力されてもよい。
また、タップカプラ146の代わりに出力導波路143は、伝搬する光波の一部を取り出すことができる構造を有していてもよい。例えば、高屈折率膜などを介して、出力導波路143から光波が直接取り出されてもよいし、放射光が取り出すことができる構成を有していてもよい。
上述では変調電極144−1、144−2のそれぞれの一端からデータ信号が入力され、かつ、それぞれの他端からバイアス信号が入力される場合(一体型)を例にとったが、これには限られない。光デバイス1、101、201には、次に説明する変形例のように、変調電極144−1等、バイアス電極144−3等に、各チャネルのデータ信号、バイアス信号がそれぞれ独立に入力されてもよい(分離型)。
次の説明では、上述した変形例及び実施形態と同一の構成については、同一の番号を付して説明を援用する。
光デバイス1bは、光デバイス1(図1)において、さらにパッド27−3、27−4、パッド29−1、29−2及びバイアス電極144−3、144−4を備える。
パッド27−3、27−4は、LN基板14の表面に配置される。パッド27−3、27−4は、パッド27−2、27−5間を結ぶ線分上の、パッド29−3、29−4に対向する位置に配置される。パッド27−3、27−4は、それぞれパッド29−3、29−4とワイヤボンディング配線で電気的に接続され、バイアス電極144−3、144−4のそれぞれの一端に電気的に接続される。そのため、入力ピン21−3から入力されたバイアス信号は、基板内配線31−3、パッド29−3を介して、バイアス電極144−3に入力される。入力ピン21−4から入力されたバイアス信号は、基板内配線31−4、パッド29−4を介して、バイアス電極144−4に入力される。
パッド29−3、29−4は、それぞれ終端部28−1、28−2と絶縁されてもよいし、電気的に接続されてもよい。
バイアス電極144−3の一端部は、光導波路142A−1、142A−2の間に配置され、これらと同じ向きに向けられている。バイアス電極144−4の一端部は、光導波路142B−1、142B−2の間に配置され、これらと同じ向きに向けられている。
これにより、バイアス電極144−3に供給されたバイアス信号が生じる電界によって光導波路142A−1、142A−2を伝搬する光の位相が変調する。バイアス電極144−4に供給されたバイアス信号が生じる電界によって光導波路142B−1、142B−2を伝搬する光の位相が変調する。
パッド129−1、129−2は、中継基板15の表面に配置される。パッド129−1、129−2は、パッド129−3、129−4間を結ぶ直線上の、パッド27−1、27−2に対向する位置に配置される。パッド129−1、129−2は、それぞれパッド27−1、27−2とワイヤボンディング配線で電気的に接続される。また、パッド129−1、129−2は、終端部28−1、28−2とワイヤボンディング配線で電気的に接続される。
パッド129−3、129−4は、それぞれ終端部28−1、28−2と絶縁されてもよいし、電気的に接続されてもよい。
上述では、LN基板14が、MZ型干渉計が2階層の入れ子状に分岐した(ネスト型)光導波路を有する場合を例にとって説明したが、これには限られない。LN基板14が有する、MZ型干渉計の階層数は、2階層よりも多くてもよいし1階層であってもよい。LN基板14は、少なくとも光導波路の分岐数と同じ数の信号電極を備えていればよい。
光デバイス1、101、201は、次に説明する変形例のように、LN基板14が1階層のMZ型干渉計を形成する光導波路を有してもよい。この変形例では、変調電極144−1の一端にデータ信号が入力され、他端にバイアス信号が入力される(一体型)。
次の説明では、上述した変形例及び実施形態と同一の構成については、同一の番号を付して説明を援用する。
光デバイス1cは、光デバイス1(図1)においてLN基板14に1階層のMZ型干渉計を有し、入力ピン21−1、21−3にそれぞれ1チャネルのデータ信号、バイアス信号が入力される構成である。LN基板14には、入力導波路141、光導波路142A、142B、出力導波路143が形成され、光導波路142A−1、142A−2、142B−1、142B−2(図1)が省略されている。
光デバイス1cは、1個の変調電極144−1を備え、変調電極144−2、バイアス電極144−5(図2)が省略されている。
ここで、変調電極144−1の中間部は、光導波路142A、142Bの間に配置され、これらと同じ向きに向いている部分を有する。よって、変調電極144−1に供給されたデータ信号とバイアス信号が生じる電界によって光導波路142A、142Bを伝搬する光の位相が変調する。
また、本変形例で施した変形は、光デバイス201(図6)についても同様に施すことができる。その場合、基板内配線31−4、31−5に代え、パターニング配線231−4、231−5が省略される。
また、本変形例でも、変形例1に示したようにタップカプラ146を省略した構成をとって実施することができる。
次に説明する変形例は、LN基板が1階層のMZ型干渉計を形成する光導波路を有する場合であるが、変形例2に示したように変調電極144−1、バイアス電極144−5にデータ信号、バイアス信号がそれぞれ独立に入力される(分離型)。
次の説明では、上述した変形例及び実施形態と同一の構成については、同一の番号を付して説明を援用する。
光デバイス1dは、光デバイス1b(図11)においてLN基板14に1階層のMZ型干渉計を有し、入力ピン21−1、21−5にそれぞれ1チャネルのデータ信号、バイアス信号が入力される構成である。LN基板14には、入力導波路141、光導波路142A、142B、出力導波路143が形成され、光導波路142A−1、142A−2、142B−1、142B−2(図11)が省略されている。
光デバイス1dは、1個の変調電極144−1、1個のバイアス電極144−5を備え、変調電極144−2、バイアス電極144−3、144−4(図11)が省略されている。
変調電極144−1の中間部は、光導波路142A、142Bの間に配置され、これらと同じ向きに向けられている。よって、変調電極144−1に供給されたデータ信号とバイアス信号が生じる電界によって光導波路142A、142Bを伝搬する光の位相が変調する。
バイアス電極144−5には、その他端であるパッド27−5からバイアス信号が入力され、パッド27−5は、パッド29−5と電気的に接続される。基板内配線31−5の一端、他端には、それぞれパッド25−5、29−5が電気的に接続される。
バイアス電極144−5の一端部は、光導波路142A、142Bの間に配置され、これらと同じ向きに向けられている。バイアス電極144−5の交差部は、光導波路142A、142Bを横切る方向に向けられ、その交差部の両端は、それぞれ光導波路142A、142Bに近接している。これにより、バイアス電極144−5に供給されたバイアス信号による電界が光導波路142A、142Bに有効に与えることができる。よって、バイアス電極144−5に供給されたバイアス信号により、光導波路142A、142Bを伝搬する光の位相が有効に変調され、安定した動作点を与えるができる。
また、本変形例で施した変形は、上述した光デバイス201(図6)に基づく光デバイス1bの変形例についても同様に施すことができる。その場合、基板内配線31−3、31−4に代え、パターニング配線231−3、231−4が省略される。
上述では、出力導波路143からの光波からモニタPD17が生成したモニタ信号に基づいて生成されたバイアス信号を入力し、入力されたバイアス信号に基づいて光導波路を伝搬する光を制御する場合を例にとって説明したが、これには限られない。即ち、光デバイス1、1a、1b、1c、1d、101、201において、次に説明する変形例のように、タップカプラ146、モニタPD17、中継基板18、出力ピン22、及びバイアス信号制御部42が省略されてもよい。次の説明では、上述した変形例及び実施形態と同一の構成については、同一の番号を付して説明を援用する。
光デバイス1eは、光デバイス1c(図12)と同様にLN基板14に1階層のMZ型干渉計を有し、入力ピン21−1に1チャネルのデータ信号が入力される構成である。LN基板14には、入力導波路141、光導波路142A、142B、出力導波路143が形成されている。また、光デバイス1eが備える変調電極144−1には、パッド25−1を介して、その一端であるパッド26−1からデータ信号が入力され、他端であるパッド27−1からパッド29−3を介して基板内配線31−3の一端に入力される。当該データ信号は、基板内配線31−3の他端であるパッド25−3を介して、入力ピン21−3から出力される。よって、変調電極144−1に供給されたデータ信号が生じる電界によって光導波路142A、142Bを伝搬する光の位相が変調する。従って、パッド25−1は、当該データ信号を入力するデータ信号入力部として機能し、パッド25−3は、当該データ信号を出力するデータ信号出力部として機能する。なお、入力ピン21−3からデータ信号を入力し、入力ピン21−1から当該データ信号を出力するようにすることで、パッド25−3、25−1が、それぞれ当該データ信号を入力するデータ信号入力部、当該データ信号を出力するデータ信号出力部として機能させてもよい。入力ピン21−3は、他の機器、例えば、データ信号入力部43の接地端子に接続されてもよい。
なお、上述した光デバイス1eは、入力ピン21−1にデータ信号が入力される場合を例にしたが、バイアス信号等の制御信号が入力されてもよい。
また、信号電極(例えば、変調電極144−1)の両端がそれぞれ、その他の入力部(例えば、パッド25−1)とこれに対応する他の1つの入力部(例えば、パッド25−3)に電気的に接続されていれば、その他の入力部に対応する終端部(例えば、終端部28−2)とバイアス信号供給電極(例えば、基板内配線31−4、パターニング配線131−4又は231−4)は省略されてもよい。
上述した実施形態では、光デバイス1、1a、1b、1c、1d、1e、101、201がモニタPD17、中継基板18及び出力ピン22を備える場合を例にとって説明したが、これには限られない。入力ピン21−3、21−4、21−5にバイアス信号が供給されれば、モニタPD17、中継基板18及び出力ピン22は省略されてもよい。
また、光導波路142A、142Bとの合波点を起点とする光導波路147が設けられる。光導波路147は、出力導波路143とは異なる方向としてLN基板14の一辺とは異なる辺の側に向けて形成される。当該一辺とは異なる辺における光導波路147の端部からは、光導波路142A、142Bとの合波点から放射される放射モード光が出力される。モニタPD17は、LN基板14の一辺とは異なる辺側に配置され、光導波路147の端部から出力された放射モード光が入射される。
光導波路147の端部にはモニタPD17が配置され、モニタPD17には、光導波路142A、142Bとの合波点から放射された放射モード光が入射される。
モニタPD17の出力端は、モニタ信号電極32−6の一端に接続され、その他端はパッド29−6に電気的に接続される。モニタ信号電極32−6は、LN基板14の面のうち出力導波路143が形成された面上において、例えば、パターニングにより形成される。なお、モニタPD17は、LN基板14上であって、LN基板14の一辺よりも当該一辺とは異なる辺に近い位置に配置される。モニタPD17から出力されるモニタ信号が、モニタ信号電極32−6と基板内配線31−6を伝搬してパッド25−6から出力される。
このモニタ信号を伝搬する基板内配線31−6も、モニタ信号電極と称することができる。
なお、本実施例においてモニタPDは放射モード光を受光する構成として説明したが、本発明は当該構成に限定されることはない、例えばモニタPDを出力導波路143の上方に配置して変調された光波の一部をモニタPDで受光する構成としてもよい。
このような構成は、LN基板14に複数のマッハツェンダー型干渉計が配置されるネスト型変調器に対して効果的であり、特にワイヤボンディングではモニタ信号の伝送品質を保証できない程度にモニタPDとモニタ信号出力部との間の距離が、長い場合は効果的である。
Claims (9)
- 電気光学効果を有する第1の基板と、
前記第1の基板上の一方の面に形成された光導波路と、
前記第1の基板と重なって配置された第2の基板と、
前記第1の基板および前記第2の基板を収容する筐体と、
制御信号により前記光導波路を伝搬する光を制御する第1の信号電極と、
前記第1の信号電極の一端であって前記一方の面の一辺の側に配置される第1の信号電極端部と、
前記一辺と対向する辺の側において、前記第1の信号電極の他端と電気的に接続された一端を有する第2の信号電極と、
前記第2の信号電極の他端に形成される第2の信号電極端部と、
を有する光デバイスにおいて、
前記第2の基板における前記第1の基板側の面には、凹部が設けられ、
前記第2の信号電極は、前記凹部内に形成され、前記第1の基板の他方の面から空隙を介して離間し、
前記第2の信号電極端部は前記一方の面の一辺の側に形成され、
前記第2の基板は、前記第1の基板側の面と対向する面で前記筐体に支持されていることを特徴とする光デバイス。 - 前記制御信号は、前記第1の信号電極端部から入力され前記第2の信号電極端部から出力される、もしくは前記制御信号は、前記第2の信号電極端部から入力され前記第1の信号電極端部から出力されることを特徴とする請求項1に記載の光デバイス。
- 電気光学効果を有する第1の基板と、
前記第1の基板上の一方の面に形成された光導波路と、
前記第1の基板と重なって配置された第2の基板と、
前記第1の基板および前記第2の基板を収容する筐体と、
データ信号により前記光導波路を伝搬する光を制御する第1の信号電極と、
前記第1の信号電極の一端であって前記一方の面の一辺の側に配置され前記データ信号を入力するデータ信号入力部と、
前記一辺と対向する辺の側において、前記第1の信号電極の他端と電気的に接続された一端を有する第2の信号電極と
前記第2の信号電極の他端に形成されバイアス信号を入力するバイアス信号入力部と、を有する光デバイスにおいて、
前記第2の基板における前記第1の基板側の面には、凹部が設けられ、
前記第2の信号電極は、前記凹部内に形成され、前記第1の基板の他方の面から空隙を介して離間し、
前記バイアス信号は前記データ信号とは逆の方向から前記第1の信号電極に入力され、
前記バイアス信号入力部は前記一方の面の一辺の側に形成され、
前記第2の基板は、前記第1の基板側の面と対向する面で前記筐体に支持されていることを特徴とする光デバイス。 - 前記第2の基板は、前記第1の基板側の面において前記第2の信号電極を挟むように形成された一対の接地電極を有し、
前記一対の接地電極は、前記第2の信号電極とは平面視で異なる位置において前記第2の信号電極を挟むように設けられ、前記凹部の一部を成していることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光デバイス。 - 前記第2の基板は、前記第1の基板側の面において前記第2の信号電極を挟むように形成された一対の接地電極を有し、
前記接地電極は、前記凹部内に形成され、前記他方の面から空隙を介して離間していることを特徴とする請求項4に記載の光デバイス。 - 電気光学効果を有する第1の基板と、
前記第1の基板上の一方の面に形成された光導波路と、
前記第1の基板と重なって配置された第2の基板と、
前記第1の基板および前記第2の基板を収容する筐体と、
データ信号により前記光導波路を伝搬する光を制御する第1の信号電極と、
バイアス信号により前記光導波路を伝搬する光を制御する第2の信号電極と、
前記一方の面の一辺の側に配置され前記データ信号を入力するデータ信号入力部と、
前記一辺と対向する辺の側において一端が前記第2の信号電極の一端と電気的に接続され、前記バイアス信号を前記第1の基板の前記対向する辺の側から前記第2の信号電極に入力するための第3の信号電極と、
前記第3の信号電極の他端かつ前記第1の基板の一辺の側に配置され前記バイアス信号を入力するバイアス信号入力部と、
を備え、
前記第2の基板における前記第1の基板側の面には、凹部が設けられ、
前記第3の信号電極は、前記凹部内に形成され、前記第1の基板の他方の面から空隙を介して離間し、
前記第2の基板は、前記第1の基板側の面と対向する面で前記筐体に支持されていることを特徴とする光デバイス。 - 前記第2の基板は、前記第1の基板側の面において前記第3の信号電極を挟むように形成された一対の接地電極を有し、
前記一対の接地電極は、前記第3の信号電極とは平面視で異なる位置において前記第3の信号電極を挟むように設けられ、前記凹部の一部を成している請求項6に記載の光デバイス。 - 前記第2の基板は、前記第1の基板側の面において前記第3の信号電極を挟むように形成された一対の接地電極を有し、
前記接地電極は、前記凹部内に形成され、前記他方の面から空隙を介して離間していることを特徴とする請求項7に記載の光デバイス。 - 前記接地電極は、前記他方の面と接し、かつ前記第1の信号電極から生じる電界の方向を前記第1の基板の結晶光学軸と同方向にあわせるように形成されたことを特徴とする請求項4,5,7,8のいずれか1項に記載の光デバイス。
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