JP6411535B2 - 電線路配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載されているような電線路配置構造（電線路装置）に関する。

例えば、このような電線路配置構造は、変調器の光導波路に電圧を与えて当該光導波路を伝播する光波の位相シフトを引き起こすのに用いられる、電気光学変調器の高周波電極配置構造として使用される。一例として、光変調器導波路に電圧を与えるのに非特許文献１（「高速ＩＩＩ−Ｖ半導体強度変調器」）に記載されているような進行波電極が用いられる。

そのような（広帯域）電極配置構造のインピーダンスは、進行波電極に高周波電圧を供給するのに用いられるドライバユニットのインピーダンスに適合させる必要がある。一具体例として、進行波電極は、当該電極の端部で反射が生じるのを避けるために、終端抵抗体を用いて終端される。ここで、十分な耐温度性を有する終端抵抗体とするには、終端抵抗体をある程度の大きさにしなければならない。すると、終端抵抗体のためのスペースを設けるために、進行波電極間の間隔を、当該電極の端部において拡げる必要がある。しかし、進行波電極の端部でのそのような大きい間隔は、当該進行波電極のインピーダンス整合に悪影響を及ぼす可能性がある。

"High-Speed lll-V Semiconductor Intensity Modulators", Robert G. Walker, IEEE Journal of Quantum Electronics Vol. 27, No. 3, March 1991

本発明の目的の一つは、終端された電線路配置構造であって、より高精度なインピーダンス整合が、特に、広い周波数範囲にわたって可能な、電線路配置構造を提供することである。

本発明は、電線路配置構造（電線路装置）であって、
−コプレーナストリップ線路を構成している第１および第２の電線路と、
−前記第１および第２の電線路を終端する少なくとも１つの終端抵抗体と、を備え、
−当該電線路配置構造の第１の領域では前記第１および第２の電線路が互いから第１の距離をもって延在しており、当該電線路配置構造の第２の領域では前記第１および第２の電線路が互いから前記第１の距離よりも大きい第２の距離をもって延在しており、
−前記終端抵抗体（オーム性であり得て、また、当該電線路配置構造とインピーダンス整合されたものであり得る）が、当該電線路配置構造の前記第２の領域において前記第１および第２の電線路間に配置されており、
−前記第１および第２の電線路間に、少なくとも１つの導電性構造が、前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを適合させる（調整する）ように当該電線路配置構造の前記第２の領域に少なくとも部分的に配置されている、電線路配置構造を提供する。

具体的に述べると、前記第１および第２の電線路間に配置された前記導電性構造は、それら第１および第２の電線路間の実効距離、すなわち、前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを決める、当該第１および第２の電線路間の距離に影響を与える。例えば、前記導電性構造の幾何形状は、前記電線路配置構造における広がった部位領域での前記実効距離が（したがって、前記コプレーナストリップ線路全体としてのインピーダンスが）真直な場合のコプレーナストリップ線路のインピーダンス（すなわち、コプレーナストリップ線路の第１および第２の電極が互いから第１の距離をもった状態で当該ストリップ線路の全長にわたって配置されている場合の、コプレーナストリップ線路のインピーダンス）と少なくとも本質的に（ほぼ）等しくなるように選択される。

一具体例として、前記導電性構造は、前記電線路配置構造の前記第１の領域のインピーダンスを当該電線路配置構造の前記第２の領域のインピーダンスと少なくとも本質的に（実質的に）整合させるように配置及び構成される。

例えば、前記導電性構造は、前記第１および第２の電線路ならびに前記終端抵抗体から直流的に絶縁されたものとされる。しかしながら、前記第１および第２の電線路が対称的に駆動されたときに、すなわち、前記電線路配置構造に差動電圧が供給されたときに、直流電位が、前記導電性構造に付与され得る（例えば、同じ電位が前記少なくとも１つの終端抵抗体に付与される）。このような前記導電性構造は、電気的な「フローティング」構造であり、具体的には、それ自体の直流電位が変化し得るものの、当該直流電位は前記コプレーナストリップ線路に供給される交流電圧（例えば、高周波電圧）によって影響されない。一具体例として、前記導電性構造は、当該導電性構造が前記コプレーナストリップ線路により伝送される信号に影響を及ぼさないように、その前記コプレーナストリップ線路の（電気的な）対称平面に配置され得る。よって、前記第１および第２の電線路は、幾何学的に対称な構造として構成され得る。また、本発明にかかる電線路配置構造は、前記コプレーナストリップ線路に差動電圧信号を供給するドライバユニット（すなわち、増幅器）を備え得る。

本発明の他の実施形態では、前記電線路配置構造の前記第２の領域において前記第１および第２の電線路間に、（例えば、抵抗値が５０Ωである）単一の終端抵抗体が配置されている。この場合の終端抵抗体は、前記第１の電線路の一端部および前記第２の電線路の一端部に接続されている。このとき、前記導電性構造は、その終端抵抗体ならびに前記第１および第２の電線路から電気的に絶縁されていてもよい。このような電気絶縁は、前記導電性構造と前記終端抵抗体および前記電線路との間の隙間を十分な隙間とすることによってもたらされ得る。この隙間が絶縁性材料で充填されてもよいし、および／または、前記導電性構造を絶縁性材料に配置するようにしてもよい。しかしながら、前記導電性構造のこのような電気絶縁は、上記で示唆しているようにあくまでも任意の構成に過ぎない。

前記終端抵抗体は、材料層（例えば、薄膜層、薄膜層パケット（薄膜層群）など）により構成され得る。一具体例として、そのような材料層は、前記第１および第２の電線路と同じ基板に配置される。

本発明にかかる電線路配置構造は、当該電線路配置構造の前記第２の領域において前記第１および第２の電線路間に、端部接点を介して互いに接続された２つの終端抵抗体を備えるものであってもよい。具体的に述べると、前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体における第１の端部が前記第１の電線路に接続されて、その第２の端部が前記端部接点に接続される。同様に、第２の終端抵抗体における第１の端部が前記第２の電線路に接続されて、その第２の端部が前記端部接点に接続される。これら２つの終端抵抗体は、前記端部接点を構成する端部接点層によって互いに接続された材料層により形成されたものであってもよい。例えば、これらの終端抵抗体は、同じ抵抗値（例えば、それぞれ２５Ω）を有するものとされる。これは、特には、前記コプレーナストリップ線路の前述したような対称動作を実現するためである。しかし、これらの終端抵抗体は、（特に、それら終端抵抗体が互いに接続されない場合に）互いに異なる抵抗値を有するものとされてもよい。

前記端部接点は、前記第１および第２の電極に直流電圧を供給するのに用いられ得る。その直流電圧が前記導電性構造にも供給されるように、この前記導電性構造を前記端部接点に接続する構成も考えられる。このような配置構成は、後で詳細に説明するオープンコレクタ回路の一つで採用され得る。

他の実施形態において、前記導電性構造は、前記２つの終端抵抗体を容量結合して直流的に分離する容量性構造の一部である。一例として、前記導電性構造は、その容量性構造における導電性エレメント（例えば、導電層）を含むものとされる。このような配置構成は、後で詳細に説明する別のオープンコレクタ回路で採用され得る。

例えば、前記導電性構造は、誘電層（この誘電層も前記容量性構造に属する）によって隔てられた２つの導電層（前記容量性構造における２つの導電層）を有するものとされる。そして、前記導電層のうちの第１の導電層が前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体に接続され得て、かつ、前記導電層のうちの第２の導電層が前記終端抵抗体のうちの第２の終端抵抗体に接続され得る。

また、前記終端抵抗体のそれぞれを、容量結合では接地されたものとする構成も可能である。このような構成は、前記導電性構造を３つの導電層および２つの誘電層を有するものとし、前記誘電層のうちの第１の誘電層を前記導電層のうちの第１および第２の導電層間に配設されたものとし、前記誘電層のうちの第２の誘電層を前記導電層のうちの前記第２の導電層と第３の誘電層との間に配設されたものとし、かつ、前記第１の導電層を前記第１の終端抵抗体に接続されたものとし、前記第３の導電層を前記第２の終端抵抗体に接続されたものとし、前記第２の導電層を接地されたものとすることにより実現され得る。

また、前記第１および第２の電線路が、互いに容量結合しているものとされ得る。すなわち、少なくとも１つのキャパシタが、当該キャパシタを介して前記第１の電線路と前記第２の電線路とが結合されるように設けられ得る。

また、前記終端抵抗体は、前記電線路配置構造の前記第１および第２の電線路と同じ基板に配置され得る。また、前記電線路配置構造の前記第１の領域での前記第１および第２の電線路間の距離が、少なくとも本質的に（ほぼ）一定とされ得る。

本発明は、電気光学変調器であって、少なくとも１つの光導波路と、前記電線路配置構造と、を備え、前記電線路配置構造が、前記光導波路に電圧を印加する電極配置構造（電極装置）を構成している、電気光学変調器に関する。一具体例として、この変調器は、進行波型マッハツェンダー変調器とされる。なお、"45 GHz Bandwidth Travelling Wave Electrode Mach-Zehnder Modulator with Integrated Spot Size Converter（「スポットサイズ変換器が集積された４５ＧＨｚ帯域幅進行波電極マッハツェンダー変調器」）", D. Hoffmann, Proceedings International Conference on Indium Phosphide and Related Materials, p. 585, 2004の論文に、進行波型マッハツェンダー変調器の光学的・電気的レイアウト原理の一例が記載されている。この論文のうち、マッハツェンダー変調器の光学的・電気的設計に関する内容は、参照をもって本明細書に取り入れたものとする。前記変調器は、位相変調器としても動作され得る。その場合、前記変調器の２つの前記光導波路のうちの一方のみが、光信号の位相を変調させるのに利用される。例えば、前記光導波路のうちの利用されない一方が光学的に非アクティブ（非活性、無効）となり得るものの、この光学的に非活性な導波路により構成される容量性セグメントは、光学的にアクティブ（活性的、有効）な導波路の上に配置された導波路電極を前記ドライバユニットと容量結合させるのに利用される。

当然ながら、本発明は、特定の電極構造に限定されるものではなく、その他の電気回路に適用されてもよく、あるいは、その他の電気回路を構成するように適用されてもよい。

本発明の他の実施形態において、前記ドライバユニットは、オープンコレクタモードまたは終端帰還（back termination）のオープンコレクタモードで動作される。同様に、（前記ドライバユニットがＣＭＯＳデバイスである場合）当該ドライバユニットは、オープンドレインモードまたは終端帰還のオープンドレインモードで動作され得る。

当然ながら、必ずしもオープンコレクタ回路が使用されなくてもよい。むしろ、前記ドライバユニットは、前記電極配置構造のインピーダンスと等しい内部終端抵抗を含むものとされてもよい。このとき、前記ドライバユニットのこの内部終端抵抗に、前記第１および第２の電線路のインピーダンス、ならびに他の電気部品（例えば、前記終端抵抗体など）のインピーダンスが整合される。

前述したように、前記ドライバユニットは、前記変調器の前記コプレーナストリップ線路に差動電圧を供給し得る。なお、欧州特許出願公開第２６１５４８９号および欧州特許出願公開第２６１５４９０号に、対称的に駆動される変調器電極の例が開示されている。これら欧州特許出願公開のうち、それに関する内容は、参照をもって本明細書に取り入れたものとする。

本発明にかかる電線路配置構造は、リン化インジウム技術を用いて実現され得る。すなわち、前記電線路配置構造の部品が、リン化インジウム基板に配置されることとなる。しかし当然ながら、前記電線路配置構造は、他の技術を用いて作製することもできる。すなわち、前記電線路配置構造は、ヒ化ガリウムやシリコンなどの他の材料に基づく基板や半導体層を用いて作製することも可能である。

以下では、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明の第１の実施形態における電線路配置構造の細部を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態における電線路配置構造の細部を示す図である。 図１に示す電線路配置構造のインピーダンスを、従来の電線路配置構造に対してシミュレートしたグラフである。 図２に示す電線路配置構造のインピーダンスを、従来の電線路配置構造に対して示したグラフである。 本発明の他の実施形態における電線路配置構造を含む電気光学変調器の細部を示す平面図である。 図５Ａの変調器の線Ａ−Ａに沿った断面図である。 図５Ａの変調器を当該変調器の導電性構造で切断した（図５Ａの変調器の線Ｂ−Ｂに沿った）断面図である。 導電性構造の他の実施形態を示す断面図である。 電気光学変調器における、第１のオープンコレクタ構成での電極配置構造の回路図である。 電気光学変調器における、第２のオープンコレクタ構成での電極配置構造の回路図である。 電気光学変調器における、第３のオープンコレクタ構成での電極配置構造の回路図である。 本発明にかかる電線路配置構造を含む変調器を備える電気光学変調器装置を示す図である。

図１は、本発明の一実施形態における電線路配置構造の細部を示す図であり、この電線路配置構造は、進行波型電気光学変調器の電極配置構造１を構成している。電極配置構造１は、コプレーナストリップ線路を構成している第１および第２の電線路１１，１２を有する。電線路１１，１２により構成されるそのコプレーナストリップ線路は、前記変調器の２つの光導波路（図１では見えない）に電圧を印加するのに用いられる。

前記コプレーナストリップ線路を終端するために、２つの終端抵抗体２１，２２（例えば、それぞれの抵抗値は２５Ωとされる）が、電線路１１，１２間に配置されている。終端抵抗体２１，２２は、前記コプレーナストリップ線路と共に基板に配置された材料層として形成されている。すなわち、終端抵抗体２１，２２は、前記電気光学変調器における他の部品とモノリシックに集積されている。しかし当然ながら、終端抵抗体２１，２２は、前記変調器とモノリシックに集積されていなくてもよい。例えば、終端抵抗体２１，２２は、異なる基板に配置されて電線路１１，１２と（例えば、ボンディングワイヤを介して）接合されてもよい。

２つの終端抵抗体２１，２２を電線路１１，１２間に配置可能とするために、それら電線路１１，１２間の間隔は、電線路１１，１２が互いから第１の距離ｄ_１をもって延在する第１の領域１０および電線路１１，１２が互いから第１の距離ｄ_１よりも大きい第２の距離ｄ_２をもって延在する第２の領域２０を電極配置構造１が有するように、終端抵抗体２１，２２に向かって広がっている。

第２の領域２０には、当該第２の領域２０での電線路１１，１２間の第１の領域１０に比べて大きい間隔が前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスに与える影響を補償する、追加の金属層３の形態の導電性構造が配置されている。具体的に述べると、金属層３は、前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを決める、第１および第２の電線路１１，１２間の実効距離を減少させる。これにより、終端抵抗体２１，２２の領域での電線路１１，１２間の距離が大きくなることによる望ましくない影響が補償され得る。

具体的に述べると、金属層３の寸法は、電線路１１，１２により構成される前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを当該コプレーナ線路の所望の統合インピーダンスに適合するように選択される。具体的に述べると、電線路１１，１２間の実効距離は、金属層３の幾何形状によって変化する。これにより、金属層３を用いて前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを調整することが可能である。一具体例として、単一の金属層３ではなく、複数の層（例えば、図５Ａ〜図５Ｃや図６に示すように２つ以上の金属層（金属構造３１））が配置されてもよい。

さらなる詳細として、金属層３は、三角形状のベース部位３１１を有しており、このベース部位３１１は、長手突出部位３１２と一体的に連結している。三角形状の部位３１１は、電極配置構造１における（電線路１１，１２間の距離ｄ_２を持つ）第２の領域２０の下側のサブ領域内で延在しつつ、第１の領域１０に向かって延長している。すなわち、三角形状の部位３１１は、電極配置構造１のうちの、電線路１１，１２間の間隔が距離ｄ_２から当該距離ｄ_２よりも小さいが前記距離ｄ_１よりは大きい第３の距離ｄ_３へと減少していく領域内に延在している。金属層３の長手部位３１２は、その第３の距離ｄ_３の領域に延在している。

電極配置構造１の前記第１の領域１０および／または前記第２の領域２０での電線路１１，１２間の間隔は、必ずしも一定でなくてもよい。当然ながら、電線路１１，１２間の間隔の形状として図１に示されている形状は、あくまでも例示に過ぎない。すなわち、金属層３の形状として、他の形状が考えられる。具体的に述べると、金属層３の形状として、例えば長方形状および／または丸状および／または正弦波状などのベース部位３１１を有した他の形状も考えられる。さらに、金属層３の前記長手部位３１２は、より短くてもよく、あるいは、省略されてもよい。

さらに、終端抵抗体２１，２２が、端部接点２３（一具体例として、金属層により構成される）を介して互いに接続されている。端部接点２３は、図７に示すオープンコレクタ回路を実現するのに用いられ得る。すなわち、端部接点２３は、供給電圧ＶＣＣを電線路１１，１２に接続して当該供給電圧ＶＣＣをドライバユニットに供給するのに用いられ得る。具体的に述べると、端部接点２３は、（長方形状の）ベース部位２３１を有しており、このベース部位２３１から長手部位２３２が、金属層３のベース部位３１１に向かって延びている。この長手部位２３２によって終端抵抗体２１，２２が互いに接続されている。

前記変調器の電極配置構造１に差動電圧を供給すると、すなわち、電線路１１，１２が対称的に駆動されると、前記長手部位２３２が、金属層３の三角形状のベース部位３１１に接続され得る。すると、金属層３は、終端抵抗体２１，２２と共に直流電位に接続され得る。金属層３は異なる直流電位を取り得るが、その電位は前記コプレーナストリップ線路に印加される対称交流電圧によって変化しない。すなわち、金属層３は、「フローティング構造」として配置される。

しかしながら、金属層３は、電線路１１，１２および終端抵抗体２１，２２から電気的に（直流的に）絶縁されたものとされてもよい。一具体例として、金属層３の電気絶縁は、金属層３と電線路１１，１２及び終端抵抗体２１，２２のうちの当該金属層３を取り囲む部位との間の隙間によって実現され得る。

２つの終端抵抗体２１，２２は、図２に示すように単一の終端抵抗体２４に置き換えられてもよい。この単一の終端抵抗体２４は、図１での２つの終端抵抗体２１，２２と同じく、電極配置構造１の前記第２の領域２０に配置される。さらに、金属層３が、電極配置構造１の統合インピーダンスを適合させるように電極配置構造１のその第２の領域２０に配置される。ここで、金属層３は、電線路１１，１２および終端抵抗体２４から直流的に絶縁されたものであってもよい。

図３に、前記電極配置構造の統合インピーダンスへの金属層３の影響（効果）を示す。同図では、図１の電極配置構造の、当該電極配置構造に供給されるある電圧における周波数に対するインピーダンスが、一点鎖線で表されている。また、従来の電極構造であって、同様のコプレーナストリップ線路の電線路に接続された２つの別個の抵抗体を含むものの、そのコプレーナストリップ線路の電線路間に前述したような追加の金属層を有していない従来の電極構造のインピーダンスが、実線で表されている。従来の電極構造のインピーダンスが高い周波数域で明らかなピークを示す一方で、本発明にかかる電極配置構造のインピーダンスは高い周波数域に向かうにつれて僅かに増加するだけで周波数範囲全体としてはほぼ一定である。

図４は、図２の電極配置構造のインピーダンスの周波数挙動（一点鎖線）を、従来の電極配置構造のインピーダンス（実線）に対して示したグラフである。同図における従来の電極配置構造とは、単一の終端抵抗体を含むものの、コプレーナストリップ線路の電線路間に前述したような追加の金属層を有していない電極配置構造のことである。その従来の電極配置構造のインピーダンスが高い周波数域に向かうにつれて大幅に増加する一方で、本発明にかかる電極配置構造のインピーダンスは僅かに増加するだけである。

図５Ａ〜図５Ｃは、電気光学変調器に用いられている、本発明にかかる電極配置構造１の他の実施形態を示す図である。図１と同様に、電極配置構造１は、コプレーナストリップ線路を構成している第１および第２の電線路１１，１２を有する。しかも、２つの終端抵抗体２１，２２が、この電極配置構造１のうちの広がった部位における電線路間１１，１２に設けられている。

電線路１１，１２は、エアブリッジ１１１，１２１を介して導波路電極１１３．１２３に接続されており、従来技術から知られている原理に従って前記変調器の光導波路１１２，１２２に電圧を印加する。さらに、第１の導波路電極１１３が光導波路１１２の第１の容量性セグメント１１４の上に配置されており、第２の導波路電極１２３が光導波路１２２の第２の容量性セグメント１２４の上に配置されている。これにより、第１および第２の導波路電極１１３，１２３は（したがって、第１および第２の電線路１１，１２は）、互いに容量結合している。

さらに、電線路１１，１２間に、金属構造３１の形態の追加の導電性構造が、電極配置構造１の統合インピーダンスを適合させるように電極配置構造１の前記第２の領域２０に配置されている。ここで、金属構造３１は、２つの終端抵抗体２１，２２を直流的に分離する容量性構造を構成している。

具体的に述べると、金属構造３１は、上下に（一方が他方の真上となるように）配置されている２つの金属層３１３，３１４を有し（図５Ｃを参照）、かつ、これら金属層３１３，３１４（例えば、金層）は、当該金属層３１３，３１４間に配設された誘電層３１５（例えば、窒化シリコン層、酸化シリコン層等）によって隔てられている。上側の金属層３１３は、第１の終端抵抗体２１に電気的に接続されており、下側の金属層３１４は、第２の終端抵抗体２２に電気的に接続されている。これにより、金属構造３１は、２つの終端抵抗体２１，２２を結合するキャパシタを提供している。具体的に述べると、金属構造３１によりもたらされる、２つの終端抵抗体２１，２２間の容量結合は、図８に示すオープンコレクタ回路を実現するのに用いられ得る。

図６は、第２の変形例の金属構造３１を（図５Ａの線Ｂ−Ｂに沿った断面視で）示す図である。具体的に述べると、この構成例の金属構造は、３つの金属層３１３，３１４，３１６を有する。第１の金属層３１３が、第１の誘電層３１７によって（中央の）第３の金属層３１６から直流的に絶縁されており、第２の金属層３１４が、第２の誘電層３１８によってその第３の金属層３１６から直流的に絶縁されていることにより、第１および第２のキャパシタを構成している。これら２つの誘電層３１７，３１８に代えて、中央の金属層３１６を埋め込む単一の誘電層が配設されてもよい。

中央の金属層３１６は接地されて、上側の第１の金属層３１３は第１の終端抵抗体２１に接続されて、下側の第２の金属層３１４は第２の終端抵抗体２２に接続される。これにより、図９に示すオープンコレクタ回路が実現される。すなわち、前記変調器の前記コプレーナストリップ線路の終端は、単一のキャパシタではなく２つのキャパシタによって実現されており、かつ、終端抵抗体２１，２２のそれぞれが、それらキャパシタのうちの１つを介して接地されている。

図７に、前記変調器の電極配置構造１を駆動するのに用いられ得るオープンコレクタ回路の第１の例を示す。ドライバユニット３０が、前記変調器の電極配置構造１に差動電圧を供給する。２つの抵抗体２１，２２が、前記変調器のコプレーナストリップ線路を終端するために設けられている。これら終端抵抗体２１，２２は、端部接点２３を介して互いに接続されている。この端部接点は、さらに、ドライバユニット３０の２つのトランジスタ４１，４２のコレクタ４０１，４０２に向けて供給される供給電圧Ｖ_ｃｃに接続されている。このオープンコレクタ回路は、図１に示す終端配置構造（終端ネットワーク）を用いて実現され得る。

図８に示す実施形態では、電極配置構造１が、図５Ａ〜図５Ｃに示すように金属構造３１を介して容量結合された２つの終端抵抗体２０，２１を備えている。さらに、それら終端抵抗体２１，２２に、２つのインダクタンス３０１，３０２が接続されている。これらインダクタンス３０１，３０２を介して、供給電圧Ｖ_ｃｃが、ドライバユニット３０のトランジスタ４１，４２のコレクタ４０１，４０２に向けて供給される。Ｖ_ｃｃをインダクタンス３０１，３０２を介して供給する構成には、供給電力が終端抵抗体２１，２２を避けて導かれることによって、これら終端抵抗体２１，２２での電力損失を回避できるという利点がある。他の実施形態では、インダクタンス３０１，３０２が、ドライバユニット３０と変調器１００との間に配置される。

ドライバユニット３０がＣＭＯＳデバイスである場合には、（電圧Ｖ_ｃｃを当該ドライバユニットのトランジスタのドレインに供給することによって）オープンドレイン回路が実現され得る。

図９は、前記変調器の電極配置構造１を動作させるのに用いられ得る別のオープンコレクタ回路に関する図である。ここでも、ドライバユニット３０が、前記変調器の電極配置構造１の電線路１１，１２に可撓性のコプレーナストリップ線路５０を介して接続されていると共に、前記変調器側のコプレーナストリップ線路の終端が、２つの終端抵抗体２１，２２によって実現されている。しかし、これら終端抵抗体２１，２２のそれぞれが、キャパシタ３１ａ，３１ｂを介して接地されている。このような構成は、図６に示す金属構造３１によって実現され得る。

当然ながら、本発明にかかる電線路配置構造によって他の回路を実現することも可能である。

図１０は、本発明にかかる電極配置構造１を含む電気光学変調器１００を備えるマッハツェンダー変調器装置２００の全体を示す斜視図である。その電極配置構造１は、図１、図５Ａ〜図５Ｃ、または図６に示すものであり得る。つまり、その電極配置構造１は、コプレーナストリップ線路を構成している電線路１１，１２を有するものであり、かつ、当該電極配置構造１のうちの広がった部位における電線路１１，１２間に、２つの終端抵抗体２１，２２及び金属構造３，３１が配置されている。当然ながら、この変調器１００には、図２（単一の終端抵抗体）に示す配置構造が用いられてもよい。

さらに、金属構造３，３１により実現され得るキャパシタに加えて、（任意の）さらなるキャパシタ４０が配設されている。キャパシタ４０の静電容量は、金属構造３，３１により提供される静電容量よりも大きいものとされる。これにより、終端抵抗体２１，２２は、低い周波数域に関しても容量結合され得る。例えば、さらなるキャパシタ４０は１ＧＨｚ未満の周波数を通過させることができる一方、金属構造３１により構成されるキャパシタによって１ＧＨｚ超の周波数が通過される。

電気光学変調器装置２００は、変調器１００に加えて、ドライバユニット３０を備える。ドライバユニット３０は、変調器１００の電極配置構造１に、（高周波）差動電圧を供給するように構成されている。この目的のために、ドライバユニット３０（すなわち、ドライバユニット３０の出力ポート）は、第１および第２の電線路１１，１２に、可撓性のコプレーナ線路５０を介して電気的に接続されている。可撓性のコプレーナ線路５０は、可撓性の箔状の基板５３（例えば、ポリイミド等の高分子から形成された基板）に配置された電線路５１，５２を有している。

（平行な）２つの電線路５１，５２間の距離は、これら電線路５１，５２が高周波電気波を伝送する電気導波路を構成するように十分に短く選択されている。例えば、電線路５１，５２間の距離は１００μｍ未満または５０μｍ未満とされる。

可撓性のコプレーナ線路５０の電線路５１，５２の第１の端部は、前記ドライバユニットの出力ポートに接続されており、電線路５１，５２の第２の端部は、変調器１００側の第１および第２の電線路１１，１２の端部に接続されている。可撓性のコプレーナストリップ５０は電気導波路をもたらすものであるから、可撓性のコプレーナストリップ５０のインピーダンスは、ドライバユニット３０のインピーダンス及び前記変調器の電極配置構造１のインピーダンスとより良好に整合させることが可能である。これにより、前記変調器の高周波性能を向上させることができる。さらに、この可撓性のコプレーナストリップ５０は、それ自体の導波特性により、ボンディングワイヤと違って極めて短くする必要がないので、（動作時に昇温し得る）ドライバユニット３０と変調器１００との間で優れた熱分離を実現することが可能である。例えば、ドライバユニット３０は、変調器１００から１ｍｍ以上の距離をもって配置される。

再び述べることになるが、電線路１１，１２と、前述した終端抵抗体および／または金属構造３１および／または追加のキャパシタ４０とをモノリシックに集積する構成は、あくまでも任意の構成に過ぎない。例えば、終端抵抗体２１，２２、金属構造３１および追加のキャパシタ４０からなる群から選択される少なくとも１つを、別体の部品（例えば、電線路１１，１２とは別の基板（例えば、セラミックス基板）に配置された別体の部品）として形成して例えばボンディングワイヤを介して電線路１１，１２に接合する等してもよい。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様１〕
電線路配置構造であって、
−コプレーナストリップ線路を構成している第１および第２の電線路（１１，１２）と、
−前記第１および第２の電線路（１１，１２）を終端する少なくとも１つの終端抵抗体（２１，２２，２４）と、を備え、
−当該電線路配置構造（１）の第１の領域（１０）では前記第１および第２の電線路（１１，１２）が互いから第１の距離（ｄ _１ ）をもって延在しており、当該電線路配置構造（１）の第２の領域（２０）では前記第１および第２の電線路（１１，１２）が互いから前記第１の距離（ｄ _１ ）よりも大きい第２の距離（ｄ _２ ）をもって延在しており、
−前記終端抵抗体（２１，２２，２４）が、当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間の位置に、物理的に配置されている、電線路配置構造において、
前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に、少なくとも１つの導電性構造（３，３１）が、前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを適合させるように当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）に少なくとも部分的に配置されていることを特徴とする、電線路配置構造。
〔態様２〕
態様１に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３，３１）が、当該電線路配置構造（１）の前記第１の領域（１０）のインピーダンスを当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）のインピーダンスと少なくとも本質的に整合させるように配置及び構成されている、電線路配置構造。
〔態様３〕
態様１または２に記載の電線路配置構造において、当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に、単一の終端抵抗体（２４）が配置されている、電線路配置構造。
〔態様４〕
態様１から３のいずれか一態様記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３，３１）が、前記第１および第２の電線路（１１，１２）から電気的に絶縁されている、電線路配置構造。
〔態様５〕
態様１から３のいずれか一態様に記載の電線路配置構造において、当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に、２つの終端抵抗体（２１，２２）が配置されており、かつ、当該２つの終端抵抗体（２１，２２）が、端部接点（２３）を介して互いに接続されている、電線路配置構造。
〔態様６〕
態様５に記載の電線路配置構造において、前記端部接点（２３）が、前記導電性構造（３，３１）に接続されている、電線路配置構造。
〔態様７〕
態様５または６に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３１）が、前記２つの終端抵抗体（２１，２２）を容量結合して直流的に分離する容量性構造の一部である、電線路配置構造。
〔態様８〕
態様７に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３１）が、誘電層（３１５）によって隔てられた少なくとも２つの導電層（３１３，３１４）を有する、電線路配置構造。
〔態様９〕
態様８に記載の電線路配置構造において、前記導電層（３１３，３１４）のうちの第１の導電層が前記終端抵抗体（２１，２２）のうちの第１の終端抵抗体に接続されており、前記導電層（３１３，３１４）のうちの第２の導電層が前記終端抵抗体（２１，２２）のうちの第２の終端抵抗体に接続されている、電線路配置構造。
〔態様１０〕
態様９に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３１）が３つの導電層（３１３，３１４，３１６）および少なくとも１つの誘電層（３１７，３１８）を有していて、前記導電層のうちの第１および第３の導電層（３１３，３１６）が前記誘電層によって隔てられており、前記導電層のうちの前記第３の導電層（３１６）と第２の導電層（３１４）とが前記誘電層によって隔てられており、かつ、前記第１の導電層（３１３）が前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体（２１）に接続されており、前記第２の導電層（３１４）が前記終端抵抗体のうちの第２の終端抵抗体（２２）に接続されており、前記第３の導電層（３１６）が接地されている、電線路配置構造。
〔態様１１〕
態様５から１０のいずれか一態様に記載の電線路配置構造において、前記終端抵抗体（２１，２２）が、同じ抵抗値を有する、電線路配置構造。
〔態様１２〕
態様１から１１のいずれか一態様に記載の電線路配置構造において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、互いに容量結合している、電線路配置構造。
〔態様１３〕
態様１から１２のいずれか一態様に記載の電線路配置構造において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、幾何学的に対称な構造として形成されている、電線路配置構造。
〔態様１４〕
電線路配置構造であって、さらに、
前記コプレーナストリップ線路に差動電圧信号を供給するように構成されたドライバユニット（３０）、
を備える、電線路配置構造。
〔態様１５〕
態様１から１４のいずれか一態様に記載の電線路配置構造において、前記終端抵抗体（２１，２２，２４）が、当該電線路配置構造（１）の前記第１および第２の電線路（１１，１２）と同じ基板に配置されている、電線路配置構造。
〔態様１６〕
態様１から１５のいずれか一態様に記載の電線路配置構造において、当該電線路配置構造（１）の前記第１の領域（１０）での前記第１および第２の電線路（１１，１２）間の距離が、少なくとも本質的に一定である、電線路配置構造。
〔態様１７〕
電気光学変調器であって、
少なくとも１つの光導波路（１１２，１２２）と、
態様１から１６のいずれか一項に記載の電線路配置構造（１）と、
を備え、
前記電線路配置構造（１）が、前記光導波路（１１２，１２２）に電圧を印加する電極配置構造を構成している、電気光学変調器。
〔態様１８〕
態様１７に記載の電気光学変調器において、前記電線路配置構造（１）が、前記電極配置構造に電圧を供給するドライバユニット（３０）を含み、前記ドライバユニット（３０）が、オープンコレクタモード、終端帰還のオープンコレクタモード、オープンドレインモードまたは終端帰還のオープンドレインモードで動作される、電気光学変調器。
〔態様１９〕
態様１７または１８に記載の電気光学変調器において、当該変調器が、進行波型変調器であり、前記電線路配置構造（１）が、進行波電極配置構造を構成している、電気光学変調器。

１ 電極配置構造
３ 金属層
１０ 第１の領域
１１，１２ 電線路
２０ 第２の領域
２１，２２ 終端抵抗体
２３ 端部接点
３０ ドライバユニット
３１ 金属構造
３１ａ，３１ｂ キャパシタ
４０ さらなるキャパシタ
４１，４２ トランジスタ
５０ 可撓性のコプレーナストリップ線路
５１，５２ 電線路
５３ 基板
１００ 変調器
１１１，１２１ エアブリッジ
１１２，１２２ 光導波路
１１３，１２３ 導波路電極
１１４，１２４ 容量性セグメント
２００ 変調器装置
３１１ ベース部位
３１２ 長手部位
３１３，３１４，３１６ 金属層
３１７，３１８ 誘電層
４０１，４０２ コレクタ

Claims (19)

1. 電線路配置構造であって、
   −コプレーナストリップ線路を構成している第１および第２の電線路（１１，１２）と、
   −前記第１および第２の電線路（１１，１２）を終端する少なくとも１つの終端抵抗体（２１，２２，２４）と、を備え、
   −当該電線路配置構造（１）の第１の領域（１０）では前記第１および第２の電線路（１１，１２）が互いから第１の距離（ｄ_１）をもって延在しており、当該電線路配置構造（１）の第２の領域（２０）では前記第１および第２の電線路（１１，１２）が互いから前記第１の距離（ｄ_１）よりも大きい第２の距離（ｄ_２）をもって延在しており、
   −前記終端抵抗体（２１，２２，２４）が、当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間の位置に、物理的に配置されている、電線路配置構造において、
   前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に、少なくとも１つの導電性構造（３，３１）が、前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを適合させるように当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）に少なくとも部分的に配置され、前記少なくとも１つの導電性構造（３，３１）が、前記終端抵抗体（２１，２２，２４）に接続されているか、または、前記終端抵抗体（２１，２２，２４）から直流的に分離されていることを特徴とする、電線路配置構造。
2. 請求項１に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３，３１）が、当該電線路配置構造（１）の前記第１の領域（１０）のインピーダンスを当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）のインピーダンスと少なくとも本質的に整合させるように配置及び構成されている、電線路配置構造。
3. 請求項１または２に記載の電線路配置構造において、当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に、単一の終端抵抗体（２４）が配置されている、電線路配置構造。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３，３１）が、前記第１および第２の電線路（１１，１２）から電気的に絶縁されている、電線路配置構造。
5. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電線路配置構造において、当該電線路配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に、２つの終端抵抗体（２１，２２）が配置されており、かつ、当該２つの終端抵抗体（２１，２２）が、端部接点（２３）を介して互いに接続されている、電線路配置構造。
6. 請求項５に記載の電線路配置構造において、前記端部接点（２３）が、前記導電性構造（３，３１）に接続されている、電線路配置構造。
7. 請求項５または６に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３１）が、前記２つの終端抵抗体（２１，２２）を容量結合して直流的に分離する容量性構造の一部である、電線路配置構造。
8. 請求項７に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３１）が、誘電層（３１５）によって隔てられた少なくとも２つの導電層（３１３，３１４）を有する、電線路配置構造。
9. 請求項８に記載の電線路配置構造において、前記導電層（３１３，３１４）のうちの第１の導電層が前記終端抵抗体（２１，２２）のうちの第１の終端抵抗体に接続されており、前記導電層（３１３，３１４）のうちの第２の導電層が前記終端抵抗体（２１，２２）のうちの第２の終端抵抗体に接続されている、電線路配置構造。
10. 請求項９に記載の電線路配置構造において、前記導電性構造（３１）が３つの導電層（３１３，３１４，３１６）および少なくとも１つの誘電層（３１７，３１８）を有していて、前記導電層のうちの第１および第３の導電層（３１３，３１６）が前記誘電層によって隔てられており、前記導電層のうちの前記第３の導電層（３１６）と第２の導電層（３１４）とが前記誘電層によって隔てられており、かつ、前記第１の導電層（３１３）が前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体（２１）に接続されており、前記第２の導電層（３１４）が前記終端抵抗体のうちの第２の終端抵抗体（２２）に接続されており、前記第３の導電層（３１６）が接地されている、電線路配置構造。
11. 請求項５から１０のいずれか一項に記載の電線路配置構造において、前記終端抵抗体（２１，２２）が、同じ抵抗値を有する、電線路配置構造。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の電線路配置構造において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、互いに容量結合している、電線路配置構造。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の電線路配置構造において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、幾何学的に対称な構造として形成されている、電線路配置構造。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の電線路配置構造において、さらに、
    前記コプレーナストリップ線路に差動電圧信号を供給するように構成されたドライバユニット（３０）、
    を備える、電線路配置構造。
15. 請求項１から１４のいずれか一項に記載の電線路配置構造において、前記終端抵抗体（２１，２２，２４）が、当該電線路配置構造（１）の前記第１および第２の電線路（１１，１２）と同じ基板に配置されている、電線路配置構造。
16. 請求項１から１５のいずれか一項に記載の電線路配置構造において、当該電線路配置構造（１）の前記第１の領域（１０）での前記第１および第２の電線路（１１，１２）間の距離が、少なくとも本質的に一定である、電線路配置構造。
17. 電気光学変調器であって、
    少なくとも１つの光導波路（１１２，１２２）と、
    請求項１から１６のいずれか一項に記載の電線路配置構造（１）と、
    を備え、
    前記電線路配置構造（１）が、前記光導波路（１１２，１２２）に電圧を印加する電極配置構造を構成している、電気光学変調器。
18. 請求項１７に記載の電気光学変調器において、前記電線路配置構造（１）が、前記電極配置構造に電圧を供給するドライバユニット（３０）を含み、前記ドライバユニット（３０）が、オープンコレクタモード、終端帰還のオープンコレクタモード、オープンドレインモードまたは終端帰還のオープンドレインモードで動作される、電気光学変調器。
19. 請求項１７または１８に記載の電気光学変調器において、当該変調器が、進行波型変調器であり、前記電線路配置構造（１）が、進行波電極配置構造を構成している、電気光学変調器。

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