JP6638515B2 - Light modulator - Google Patents

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Description

本発明は、光変調器に関し、特に、2波長集積型などの高集積型変調器の構造に関する。   The present invention relates to an optical modulator, and more particularly, to a structure of a highly integrated modulator such as a two-wavelength integrated type.

光通信システムの高速化、大容量化が進む中で、それに使用される光変調器の高性能化、高密度化が進んでいる。また、光変調器の小型化の要請に伴い、光変調器を構成する基板の小型化も進められている。しかしながら、光変調器の高性能化、高密度化と小型化とは相反する要求であるため、これらを両立するための工夫が求められている。   As the speed and capacity of optical communication systems increase, the performance and density of optical modulators used in the communication systems increase. Also, with the demand for miniaturization of the optical modulator, the miniaturization of the substrate constituting the optical modulator has been promoted. However, high performance, high density, and miniaturization of the optical modulator are contradictory demands, and contrivances for achieving these requirements are required.

このような光変調器に関し、以下のような発明が提案されている。
例えば、特許文献1には、光導波路と変調電極とを基板に形成した光変調器において、互いに分離した複数の変調用基板部分を備え、各変調用基板部分は、互いの境界の一部に、変調用基板部分の基板材料より誘電率の低い低誘電率部分を配置した光変調器が開示されている。
With respect to such an optical modulator, the following inventions have been proposed.
For example, Patent Literature 1 discloses an optical modulator in which an optical waveguide and a modulation electrode are formed on a substrate, and includes a plurality of modulation substrate portions that are separated from each other, and each modulation substrate portion is located at a part of a boundary between each other. An optical modulator in which a low dielectric constant portion having a lower dielectric constant than the substrate material of the modulation substrate portion is arranged is disclosed.

特開2014−197054号公報JP 201419754 A

近年、2波長集積型などの高集積型光変調器が開発されている。図1には、従来の2波長集積型DP−QPSK(Dual Polarization - Quadrature Phase Shift Keying)変調器の構成例を示してある。同図の光変調器は、波長λ1の光波が入力される光導波路変調部M1と、波長λ1とは異なる波長λ2の光波が入力される光導波路変調部M2とを有し、これら光導波路変調部M1,M2は互いに独立して動作するように構成される。   In recent years, highly integrated optical modulators such as a two-wavelength integrated type have been developed. FIG. 1 shows a configuration example of a conventional dual-wavelength integrated DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying) modulator. The optical modulator shown in the figure has an optical waveguide modulator M1 to which a lightwave having a wavelength λ1 is inputted, and an optical waveguide modulator M2 to which a lightwave having a wavelength λ2 different from the wavelength λ1 is inputted. The units M1 and M2 are configured to operate independently of each other.

光導波路変調部M1,M2の各々は、電気光学効果を有する基板1上に、光導波路2と、光導波路2を伝搬する光波を制御するための制御電極3と、光導波路2を伝搬する光波を検出するための受光素子4とを備えている。制御電極3は、高周波信号(変調信号)が印加されるRF電極3aや、DC電圧(バイアス電圧)が印加されるDC電極3b,3cなどで構成される。   Each of the optical waveguide modulating units M1 and M2 has an optical waveguide 2, a control electrode 3 for controlling a lightwave propagating through the optical waveguide 2, and a lightwave propagating through the optical waveguide 2 on a substrate 1 having an electro-optic effect. And a light receiving element 4 for detecting the The control electrode 3 includes an RF electrode 3a to which a high-frequency signal (modulation signal) is applied and DC electrodes 3b and 3c to which a DC voltage (bias voltage) is applied.

各光導波路変調部M1,M2の光導波路2は、マッハツェンダー型導波路を入れ子型に多重に配置した構造となっており、これに相応して多数の制御電極3や受光素子4が設けられている。同図では、光導波路変調部M1,M2のそれぞれに、4つのRF電極3aと、6つのDC電極3b,3cと、2つの受光素子4を設けてある。
光導波路変調部M1の下流には偏波合成部5が配置されており、メインとなるマッハツェンダー型導波路の出力側アーム部を伝搬する光波を偏波合成部5で合成して、光ファイバ6に出力する。光導波路変調部M2についても同様である。偏波合成部5は、空間光学系を用いて偏波合成を行う構造のものや、光導波路を用いて偏波合成を行う構造のものなどがある。
The optical waveguides 2 of the optical waveguide modulators M1 and M2 have a structure in which Mach-Zehnder waveguides are nested and multiplexed, and a number of control electrodes 3 and light receiving elements 4 are provided correspondingly. ing. In the figure, four RF electrodes 3a, six DC electrodes 3b and 3c, and two light receiving elements 4 are provided in each of the optical waveguide modulation sections M1 and M2.
A polarization combiner 5 is disposed downstream of the optical waveguide modulator M1, and the optical combiner 5 combines the optical waves propagating through the output-side arm of the main Mach-Zehnder waveguide into an optical fiber. 6 is output. The same applies to the optical waveguide modulator M2. The polarization combining unit 5 has a structure in which polarization combining is performed using a spatial optical system and a structure in which polarization combining is performed using an optical waveguide.

上記のように、高集積型光変調器には、多数の制御電極や受光素子を配置した基板(チップ)が用いられる。このため、それらの部品に接続する電気線(不図示)の配線(取り回し)が増大し、基板サイズが大型化してしまうという問題があった。
また、基板の側部に設けた電気パッドから作用部(制御電極から発生される電界が光導波路に作用する部位)までの配線が、一部のエリアに集中し、配置が困難になるという問題もあった。この問題は、特に、高周波信号を伝送する高周波線路で顕著であった。高周波線路はインピーダンスを管理したCPW(コプレーナ導波路)などの線路構造が用いられるが、このような線路構造はパターン設計の自由度が低く、近接した線路間では高周波信号のクロストークが発生するためである。
As described above, a substrate (chip) on which a large number of control electrodes and light receiving elements are arranged is used for the highly integrated optical modulator. For this reason, the wiring (routing) of electric wires (not shown) connected to those components increases, and there is a problem that the size of the substrate increases.
In addition, the wiring from the electric pad provided on the side of the substrate to the working part (the part where the electric field generated from the control electrode acts on the optical waveguide) is concentrated in a part of the area, and the arrangement becomes difficult. There was also. This problem has been remarkable especially in a high-frequency line for transmitting a high-frequency signal. As the high-frequency line, a line structure such as a CPW (coplanar waveguide) whose impedance is controlled is used. However, such a line structure has a low degree of freedom in pattern design and crosstalk of a high-frequency signal occurs between adjacent lines. It is.

また、異なる波長の光波を伝送する光導波路変調部間で、不要光の干渉が起こる懸念もある。不要光としては、ファイバとチップ間の非結合光、光導波路の合波部からの放射モード光(Off光)、光導波路の曲げや分岐部からの漏れ光などがある。
また、例えば2波長集積型では、1チップ上にある光導波路や制御電極の電極パターン長が1波長型に比べて倍以上に増えるため、パターンの歩留りが1波長型のパターンの2乗以下となってしまう。
In addition, there is a concern that unnecessary light interference may occur between optical waveguide modulators that transmit light waves of different wavelengths. The unnecessary light includes uncoupled light between the fiber and the chip, radiation mode light (Off light) from the multiplexing portion of the optical waveguide, and light leaking from the bent or branched portion of the optical waveguide.
Also, for example, in the case of the two-wavelength integrated type, the electrode pattern length of the optical waveguide and control electrode on one chip is more than doubled as compared with the one-wavelength type, so that the pattern yield is less than the square of the one-wavelength type pattern. turn into.

本発明が解決しようとする課題は、上記のような問題を解決し、基板上の電気線の配線取り回しを容易にすることが可能な光変調器を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an optical modulator which can solve the above-mentioned problems and can easily route electric wires on a substrate.

上記課題を解決するため、本発明の光変調器は、以下のような技術的特徴を有する。
(1) 第1の波長の光を変調する位相偏波変調又は直交振幅変調のための光変調領域が形成された第1の基板と、第2の波長の光を変調する位相偏波変調又は直交振幅変調のための光変調領域が形成された第2の基板とを有し、前記第1及び第2の基板は、基板の幅方向に並列に配置され、前記第2の基板の前記第1の基板とは反対側に、前記第1及び第2の基板に対して光変調用の高周波信号を入力するための中継基板を備え、前記第2の基板には、前記中継基板から入力された前記第1の基板に対する高周波信号を前記第1の基板に伝送する電気線が形成され、前記第1及び第2の基板は、基板の長さ方向にずらして配置されることを特徴とする光変調器である。
In order to solve the above problems, an optical modulator according to the present invention has the following technical features.
(1) A first substrate on which a light modulation area for phase polarization modulation or quadrature amplitude modulation for modulating light of a first wavelength is formed, and phase polarization modulation or light for modulating light of a second wavelength. A second substrate on which a light modulation region for quadrature amplitude modulation is formed, wherein the first and second substrates are arranged in parallel in the width direction of the substrate, and A relay board for inputting a high-frequency signal for light modulation to the first and second boards on a side opposite to the first board, wherein the second board receives an input from the relay board; An electric wire for transmitting a high-frequency signal to the first substrate to the first substrate is formed, and the first and second substrates are displaced in a length direction of the substrate. An optical modulator.

(2) 上記(1)に記載の光変調器において、前記第1及び前記第2の基板には、DC電極とRF電極とがそれぞれ形成され、前記第1及び前記第2の基板で、基板の長さ方向における前記DC電極と前記RF電極との配置順が異なることを特徴とする光変調器である。 (2) In the optical modulator according to (1), a DC electrode and an RF electrode are formed on the first and second substrates, respectively, and the first and second substrates are formed of a substrate. The arrangement order of the DC electrode and the RF electrode in the length direction of the optical modulator is different.

(3) 上記(1)又は(2)に記載の光変調器において、前記第1及び第2の基板は、基板の厚さ方向にずらして配置されることを特徴とする光変調器である。 (3) The optical modulator according to (1) or (2), wherein the first and second substrates are arranged so as to be shifted in a thickness direction of the substrate. .

(4) 上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の光変調器において、前記第1及び第2の基板は、基板端部のエッジが除去されていることを特徴とする光変調器である。 (4) The optical modulator according to any one of the above (1) to (3), wherein the first and second substrates have an edge of a substrate edge removed. It is.

本発明の光変調器は、第1の波長の光を変調する位相偏波変調又は直交振幅変調のための光変調領域が形成された第1の基板と、第2の波長の光を変調する位相偏波変調又は直交振幅変調のための光変調領域が形成された第2の基板とを有し、前記第1及び第2の基板は、並列に配置されると共に、基板の長さ方向にずらして配置されるため、基板上の電気線の配線取り回しを容易にすることが可能な光変調器を提供することができる。   An optical modulator according to the present invention modulates a first substrate on which an optical modulation region for phase polarization modulation or quadrature amplitude modulation for modulating light of a first wavelength is formed, and light of a second wavelength. A second substrate on which an optical modulation region for phase polarization modulation or quadrature amplitude modulation is formed, wherein the first and second substrates are arranged in parallel and extend in the length direction of the substrate. The optical modulator can be provided so that the electric wires on the substrate can be easily routed because the optical modulator is shifted.

従来の2波長集積型DP−QPSK変調器の構成例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view illustrating a configuration example of a conventional two-wavelength integrated DP-QPSK modulator. 本発明の第1実施例に係る光変調器を説明する平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating an optical modulator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施例に係る光変調器を説明する平面図である。FIG. 7 is a plan view illustrating an optical modulator according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施例に係る光変調器を説明する平面図である。FIG. 11 is a plan view illustrating an optical modulator according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施例に係る光変調器を説明する平面図である。FIG. 13 is a plan view illustrating an optical modulator according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施例に係る光変調器を説明する平面図である。FIG. 14 is a plan view illustrating an optical modulator according to a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施例に係る光変調器を説明する側面断面図である。FIG. 14 is a side sectional view illustrating an optical modulator according to a fifth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施例に係る光変調器の変形例を説明する側面断面図である。FIG. 14 is a side sectional view illustrating a modification of the optical modulator according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第6実施例に係る光変調器を説明する側面図である。FIG. 14 is a side view illustrating an optical modulator according to a sixth embodiment of the present invention.

以下、本発明に係る光変調器について詳細に説明する。
本発明に係る光変調器は、例えば図2に示すように、第1の波長λ1の光を変調する位相偏波変調又は直交振幅変調のための光変調領域が形成された第1の基板1Aと、第2の波長λ2の光を変調する位相偏波変調又は直交振幅変調のための光変調領域が形成された第2の基板1Bとを有する。また、第1の基板1A及び第2の基板1Bは、並列に配置されると共に、基板の長さ方向にずらして配置される。
Hereinafter, the optical modulator according to the present invention will be described in detail.
The optical modulator according to the present invention is, for example, as shown in FIG. 2, a first substrate 1A on which an optical modulation region for phase polarization modulation or quadrature amplitude modulation for modulating light of a first wavelength λ1 is formed. And a second substrate 1B on which a light modulation region for phase polarization modulation or quadrature amplitude modulation for modulating light of the second wavelength λ2 is formed. Further, the first substrate 1A and the second substrate 1B are arranged in parallel and are arranged so as to be shifted in the length direction of the substrate.

基板1A,1Bとしては、石英、半導体など光導波路を形成できる基板であれば良く、特に、電気光学効果を有する基板である、LiNbO(ニオブ酸リチウム),LiTaO(タンタル酸リチウム)又はPLZT(ジルコン酸チタン酸鉛ランタン)のいずれかの単結晶などを用いた基板が好適に利用可能である。 Substrates 1A and 1B may be any substrates that can form an optical waveguide, such as quartz and a semiconductor. In particular, substrates having an electro-optic effect, such as LiNbO 3 (lithium niobate), LiTaO 3 (lithium tantalate), or PLZT A substrate using any single crystal of (lead lanthanum zirconate titanate) or the like can be suitably used.

基板1A,1Bに形成する光導波路2は、例えば、LiNbO基板(LN基板)上にチタン(Ti)などの高屈折率物質を熱拡散することにより形成される。また、光導波路となる部分の両側に溝を形成したリブ型光導波路や光導波路部分を凸状としたリッジ型導波路も利用可能である。また、PLC等の異なる導波路基板に光導波路を形成し、これらの導波路基板を貼り合せ集積した光回路にも、本発明を適用することが可能である。 The optical waveguide 2 formed on the substrates 1A and 1B is formed, for example, by thermally diffusing a high refractive index material such as titanium (Ti) onto a LiNbO 3 substrate (LN substrate). Further, a rib-type optical waveguide in which grooves are formed on both sides of a portion to be an optical waveguide, and a ridge-type waveguide having a convex optical waveguide portion can also be used. In addition, the present invention can be applied to an optical circuit in which an optical waveguide is formed on a different waveguide substrate such as a PLC, and these waveguide substrates are bonded and integrated.

基板1A,1Bには、光導波路2を伝搬する光波を制御するための制御電極3が設けられる。制御電極3としては、変調電極を構成するRF電極3aやこれを取り巻く接地電極(不図示)、DC電圧を印加するDC電極3b、3cなどがある。これら制御電極3は、基板表面に、Ti・Auの電極パターンを形成し、金メッキ方法などにより形成することが可能である。さらに、必要に応じて光導波路形成後の基板表面に誘電体SiO等のバッファ層を設けることも可能である。 Control electrodes 3 for controlling light waves propagating through the optical waveguide 2 are provided on the substrates 1A and 1B. The control electrode 3 includes an RF electrode 3a constituting a modulation electrode, a ground electrode (not shown) surrounding the RF electrode 3a, and DC electrodes 3b and 3c for applying a DC voltage. These control electrodes 3 can be formed by forming an electrode pattern of Ti / Au on the substrate surface and using a gold plating method or the like. Further, if necessary, a buffer layer such as dielectric SiO 2 can be provided on the substrate surface after the formation of the optical waveguide.

本発明に係る光変調器の主な特徴は、基板1A,1Bは、互いに並列に配置されると共に、基板の長さ方向にずらして配置されることである。以下、実施例を参照して詳細に説明する。本明細書では、基板の長さ方向を「X方向」とし、基板の幅方向を「Y方向」とする。X方向は光波の進行方向(図中の矢印Xの方向)に対応し、これに直交する方向(図中の矢印Yの方向)がY方向となる。   The main feature of the optical modulator according to the present invention is that the substrates 1A and 1B are arranged in parallel with each other and are shifted in the length direction of the substrates. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to examples. In this specification, the length direction of the substrate is referred to as “X direction”, and the width direction of the substrate is referred to as “Y direction”. The X direction corresponds to the traveling direction of the light wave (the direction of arrow X in the figure), and the direction orthogonal to this (the direction of arrow Y in the figure) is the Y direction.

図2は、本発明の第1実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
本例の光変調器は、基板1A,1Bを互いに並列に配置すると共に、基板1Bを基板1AよりもX方向下流側にずらして配置してある。
基板1Aの基板1Bに対向する辺側の側部には、基板1AのRF電極3aに対する高周波信号を終端する終端基板11が設けられている。また、基板1Bの基板1Aに対向する辺側の側部には、基板1BのRF電極3aに対する高周波信号を終端する終端基板12が設けられている。更に、基板1Bの基板1Aに対向する辺側の側部には、中継基板13とDC配線基板16も設けられている。
FIG. 2 is a plan view illustrating the optical modulator according to the first embodiment of the present invention.
In the optical modulator of this example, the substrates 1A and 1B are arranged in parallel with each other, and the substrate 1B is arranged to be shifted downstream in the X direction from the substrate 1A.
A terminal substrate 11 for terminating a high-frequency signal to the RF electrode 3a of the substrate 1A is provided on a side of the substrate 1A on a side facing the substrate 1B. In addition, a termination substrate 12 that terminates a high-frequency signal to the RF electrode 3a of the substrate 1B is provided on a side of the substrate 1B on a side facing the substrate 1A. Further, a relay board 13 and a DC wiring board 16 are also provided on the side of the board 1B on the side facing the board 1A.

中継基板13には、RFコネクタ21から入力される高周波信号を中継する電気線41が配線されている。電気線41は、基板1Bの側部に設けられた接続パッド31に、ワイヤーボンディング等により電気的に接続される。基板1Aに対する高周波信号は、基板1B上の電気線42を通じて基板1Aに中継され、基板1AのRF電極3aに印加される。基板1Bに対する高周波信号は、基板1B上の電気線43を通じて基板1BのRF電極3aに印加される。接続パッド31は500μm程度の間隔で配置できる。一方、RFコネクタ21は接続パッド31よりも大きく、小型のものでも2.5mm以上の間隔が必要となる。中継基板13は、RFコネクタ21に接続された電気線41を接続パッド31に向かって間隔が狭まるように調整する役割を持つ。   An electric wire 41 for relaying a high-frequency signal input from the RF connector 21 is wired on the relay board 13. The electric wires 41 are electrically connected to the connection pads 31 provided on the side of the substrate 1B by wire bonding or the like. The high-frequency signal for the substrate 1A is relayed to the substrate 1A through the electric wire 42 on the substrate 1B, and is applied to the RF electrode 3a of the substrate 1A. The high frequency signal for the substrate 1B is applied to the RF electrode 3a of the substrate 1B through the electric wire 43 on the substrate 1B. The connection pads 31 can be arranged at intervals of about 500 μm. On the other hand, the RF connector 21 is larger than the connection pad 31 and requires a space of 2.5 mm or more even for a small one. The relay board 13 has a role of adjusting the electric wires 41 connected to the RF connector 21 so as to reduce the distance toward the connection pads 31.

DC配線基板16には、DCピン22から入力されるDC電圧を中継する電気線44が配線されている。電気線44は、基板1Bの側部に設けられた接続パッド32に、ワイヤーボンディング等により電気的に接続される。基板1Aに対するDC電圧は、基板1B上の電気線45を通じて基板1Aに中継され、基板1AのDC電極3b、3cに印加される。基板1Bに対するDC電圧は、基板1B上の電気線(不図示)を通じて基板1AのDC電極3b、3cに印加される。すなわち、DC電極3cの取り出し部を基板1Aと基板1Bとで共有している。なお、本例では、基板1Aに対する電気線45をボンディング配線により基板1Bを跨ぐように形成しているが、基板1B上に直接配線してもよい。また、DCピン22と接続パッド32とを直接接続して、DC配線基板16を用いない構造にすることもできる。   On the DC wiring board 16, an electric wire 44 for relaying a DC voltage input from the DC pin 22 is wired. The electric wires 44 are electrically connected to the connection pads 32 provided on the side of the substrate 1B by wire bonding or the like. The DC voltage for the substrate 1A is relayed to the substrate 1A through the electric wire 45 on the substrate 1B, and is applied to the DC electrodes 3b and 3c of the substrate 1A. The DC voltage for the substrate 1B is applied to the DC electrodes 3b and 3c of the substrate 1A through electric wires (not shown) on the substrate 1B. That is, the extraction portion of the DC electrode 3c is shared by the substrate 1A and the substrate 1B. In the present example, the electric wires 45 for the substrate 1A are formed so as to straddle the substrate 1B by bonding wiring, but may be wired directly on the substrate 1B. Alternatively, the DC pins 22 and the connection pads 32 may be directly connected to each other so that the DC wiring board 16 is not used.

このように、基板1A,1Bを互いに並列に配置すると共に、基板1Bを基板1AよりもX方向下流側にずらして配置することで、基板上の電気線の配線取り回しを容易にすることができる。特に、基板1AのRF電極3aに対する電気線42を短縮できる効果がある。すなわち、例えば基板1A,1BをX方向にずらさずに配置する場合は、基板1BのRF電極3aに対する電気線43を迂回するように電気線42を配線する必要があるが、基板1A,1BをX方向にずらして配置することで、そのような迂回の必要がない。高周波信号を伝送する電気線42,43は、CPWなどのインピーダンスコントロールされた高周波線路である必要があり、線路構造が制限されており、配線長を短くすることは、高周波信号の損失低減に非常に有効である。また、2波長分の素子を1チップに集積した場合に比べ、1チップに搭載される導波路や電極の微細パターンが少なくなるため、パターンの欠陥等による歩留り劣化を軽減できる。更に、素子の長さを2波長分を集積した場合に比べて短くできるため、1ウエハでのパターン搭載数を多くすることができる。   In this way, by arranging the substrates 1A and 1B in parallel with each other and disposing the substrate 1B so as to be shifted to the downstream side in the X direction from the substrate 1A, it is possible to easily route the electric wires on the substrate. . In particular, there is an effect that the electric wire 42 for the RF electrode 3a of the substrate 1A can be shortened. That is, for example, when the substrates 1A and 1B are arranged without being shifted in the X direction, the electric lines 42 need to be routed so as to bypass the electric lines 43 for the RF electrodes 3a of the substrate 1B. By displacing in the X direction, there is no need for such a detour. The electric wires 42 and 43 for transmitting high-frequency signals need to be high-frequency lines whose impedance is controlled, such as CPW, and the line structure is limited. Shortening the wiring length is very effective in reducing loss of high-frequency signals. It is effective for Further, as compared with the case where elements for two wavelengths are integrated on one chip, the number of fine patterns of waveguides and electrodes mounted on one chip is reduced, so that yield deterioration due to pattern defects and the like can be reduced. Further, since the length of the element can be made shorter than the case where two wavelengths are integrated, the number of patterns mounted on one wafer can be increased.

図3は、本発明の第2実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
本例の光変調器は、基板1A,1Bを互いに並列に配置すると共に、基板1Bを基板1AよりもX方向下流側にずらして配置してある。
基板1Aには、X方向の上流から下流に向かって、RF電極3a、DC電極3b、DC電極3cの順に配置されている。一方、基板1Bには、X方向の上流から下流に向かって、DC電極3c、RF電極3a、DC電極3bの順に配置されている。すなわち、基板1Aと基板1BでX方向におけるDC電極とRF電極との配置順が異なっている。
FIG. 3 is a plan view illustrating an optical modulator according to a second embodiment of the present invention.
In the optical modulator of this example, the substrates 1A and 1B are arranged in parallel with each other, and the substrate 1B is arranged to be shifted downstream in the X direction from the substrate 1A.
On the substrate 1A, an RF electrode 3a, a DC electrode 3b, and a DC electrode 3c are arranged in this order from upstream to downstream in the X direction. On the other hand, on the substrate 1B, the DC electrode 3c, the RF electrode 3a, and the DC electrode 3b are arranged in this order from upstream to downstream in the X direction. That is, the arrangement order of the DC electrode and the RF electrode in the X direction differs between the substrate 1A and the substrate 1B.

このように、基板1BのDC電極3cをRF電極3aの上流に配置することで、基板1Bには、DC電極3cの上流部分に電気線44を配線し、基板1BのDC電極3cの下流部分に電気線43を配線することができる。これにより、基板1A,1Bのずらし幅を少なくしても、基板1AのRF電極3aと基板1BのRF電極3bのずらし幅を十分に確保できる。すなわち、基板1A,1Bのずらし幅を少なくしても、高周波信号の損失低減に有効な配線取り回しを容易に行うことができる。したがって、基板1AのX方向上流側の端辺から基板1BのX方向下流側の端辺までの長さLを、DC電極とRF電極との配置順を一致させる構造(例えば実施例1の構造(図2))よりも短縮できる。すなわち、基板1Aと基板1BでX方向におけるDC電極とRF電極との配置順を異ならせることで、基板の長さ方向のトータル長をより短縮できる効果が得られる。   Thus, by arranging the DC electrode 3c of the substrate 1B upstream of the RF electrode 3a, the electric wire 44 is wired on the upstream portion of the DC electrode 3c on the substrate 1B, and the downstream portion of the DC electrode 3c of the substrate 1B. The electric wire 43 can be routed. Thereby, even if the shift width of the substrates 1A and 1B is reduced, the shift width of the RF electrode 3a of the substrate 1A and the RF electrode 3b of the substrate 1B can be sufficiently ensured. That is, even if the shift width of the substrates 1A and 1B is reduced, it is possible to easily perform wiring routing effective in reducing loss of high-frequency signals. Therefore, the length L from the upstream edge of the substrate 1A in the X direction to the downstream edge of the substrate 1B in the X direction is set to match the arrangement order of the DC electrode and the RF electrode (for example, the structure of the first embodiment). (FIG. 2)). That is, by changing the arrangement order of the DC electrode and the RF electrode in the X direction between the substrate 1A and the substrate 1B, the effect of further reducing the total length in the length direction of the substrate can be obtained.

図4は、本発明の第3実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
本例の光変調器は、基板1A,1Bを互いに並列に配置すると共に、基板1Bを基板1AよりもX方向下流側にずらして配置してある。また、基板1Aと基板1Bを離間させ、基板1Aと基板1Bの間に中継基板14とDC配線基板16を配置してある。基板1Aに対する高周波信号は、RFコネクタ21から入力され、中継基板13、基板1B、中継基板14を通じて基板1Aに中継され、基板1AのRF電極3aに印加される。
FIG. 4 is a plan view illustrating an optical modulator according to a third embodiment of the present invention.
In the optical modulator of this example, the substrates 1A and 1B are arranged in parallel with each other, and the substrate 1B is arranged to be shifted downstream in the X direction from the substrate 1A. Further, the board 1A and the board 1B are separated from each other, and the relay board 14 and the DC wiring board 16 are arranged between the board 1A and the board 1B. A high-frequency signal for the board 1A is input from the RF connector 21, is relayed to the board 1A through the relay board 13, the board 1B, and the relay board 14, and is applied to the RF electrode 3a of the board 1A.

このように、基板1Aと基板1Bを離間させる構造にすることで、光学系(例えば、空間光学系を用いた偏波合成部6)を配置し易くなる効果が得られる。   In this way, by adopting a structure in which the substrate 1A and the substrate 1B are separated from each other, an effect that an optical system (for example, the polarization combining unit 6 using a spatial optical system) can be easily arranged can be obtained.

図5は、本発明の第4実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
本例の光変調器は、基板1A,1Bを互いに並列に配置すると共に、基板1Bを基板1AよりもX方向下流側にずらして配置してある。また、基板1Aと基板1BでX方向におけるDC電極とRF電極との配置順を異ならせている。また、基板1Aと基板1Bを離間させ、基板1Aと基板1Bの間に中継基板14とDC配線基板16を配置してある。
FIG. 5 is a plan view illustrating an optical modulator according to a fourth embodiment of the present invention.
In the optical modulator of this example, the substrates 1A and 1B are arranged in parallel with each other, and the substrate 1B is arranged to be shifted downstream in the X direction from the substrate 1A. Further, the arrangement order of the DC electrode and the RF electrode in the X direction is different between the substrate 1A and the substrate 1B. Further, the board 1A and the board 1B are separated from each other, and the relay board 14 and the DC wiring board 16 are arranged between the board 1A and the board 1B.

すなわち、第4実施例は、第2実施例と第3実施例を組み合わせた構造になっている。このため、基板上の電気線の配線取り回しを容易にできるだけでなく、基板の長さ方向のトータル長を短くする効果や、光学系を配置し易くなる効果を得ることができる。   That is, the fourth embodiment has a structure in which the second embodiment and the third embodiment are combined. For this reason, not only can the wiring of the electric wires on the substrate be easily routed, but also the effect of shortening the total length in the length direction of the substrate and the effect of easily disposing the optical system can be obtained.

図6は、本発明の第5実施例に係る光変調器を説明する平面図であり、図7は、その側面断面図である。
本例の光変調器は、基板1A,1Bを互いに並列に配置すると共に、基板1Bを基板1AよりもX方向下流側にずらして配置してある。また、基板1Aと基板1Bを離間させ、基板1Aと基板1Bの間にDC配線基板16を配置してある。また、基板1Aと基板1Bを、基板の厚さ方向の位置をずらして配置してある。具体的には、基板1Bよりも上方側に基板1Aを配置してある。更に、基板1Aに対する高周波信号を入力するRFコネクタ21が接続された中継基板15が、基板1Bの一部に重なるように配置してある。
FIG. 6 is a plan view illustrating an optical modulator according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a side sectional view thereof.
In the optical modulator of this example, the substrates 1A and 1B are arranged in parallel with each other, and the substrate 1B is arranged to be shifted downstream in the X direction from the substrate 1A. The substrate 1A and the substrate 1B are separated from each other, and the DC wiring substrate 16 is arranged between the substrate 1A and the substrate 1B. Further, the substrate 1A and the substrate 1B are arranged so as to be shifted from each other in the thickness direction of the substrate. Specifically, the substrate 1A is arranged above the substrate 1B. Further, the relay board 15 to which the RF connector 21 for inputting a high-frequency signal to the board 1A is connected is arranged so as to overlap a part of the board 1B.

このような構造によれば、光学系を配置し易くなる効果が得られるだけでなく、基板1Aに対する高周波信号を中継する電気線を基板1Bから除去することができ、基板1Bの電気線の配線をより簡素化することができる。また、中継基板15を低損失な基板材料を使用したものとし、更に高周波線路を伝存損失の低い線路構造とすることで、基板1Bに配線した場合よりも高周波特性に優れた光変調器を実現することができる。   According to such a structure, not only an effect of facilitating the arrangement of the optical system can be obtained, but also an electric wire for relaying a high-frequency signal to the substrate 1A can be removed from the substrate 1B, and wiring of the electric line of the substrate 1B Can be further simplified. Further, the relay substrate 15 is made of a low-loss substrate material, and the high-frequency line has a line structure with a low transmission loss, so that an optical modulator that is more excellent in high-frequency characteristics than when wired on the substrate 1B. Can be realized.

図8は、本発明の第5実施例に係る光変調器の変形例を説明する側面断面図である。
本例の光変調器は、高周波信号を入力する端子として、リードピン23を用いている。つまり、光変調器の筐体側面に横方向(水平方向)に設けたRFコネクタ21を通じて筐体側部から高周波信号を入力するのではなく、光変調器の筐体側面に縦方向(垂直方向)に設けたリードピン23を通じて筐体底部から高周波信号を入力する構造となっている。このような構造とすることで、高周波信号の入力を一列に配置することができる。
FIG. 8 is a side sectional view illustrating a modification of the optical modulator according to the fifth embodiment of the present invention.
The optical modulator of this embodiment uses the lead pin 23 as a terminal for inputting a high-frequency signal. That is, instead of inputting a high-frequency signal from the side of the housing through the RF connector 21 provided in the lateral direction (horizontal direction) on the side surface of the housing of the optical modulator, the high frequency signal is input to the side surface of the housing of the optical modulator in the vertical direction (vertical direction). A high frequency signal is inputted from the bottom of the housing through the lead pins 23 provided in the housing. With such a structure, the input of the high-frequency signal can be arranged in a line.

図9は、本発明の第6実施例に係る光変調器を説明する側面図である。
本例の光変調器では、基板1A(1B)は、基板端部のエッジ8を除去した構造となっている。
これにより、基板端部のエッジで他の部品が傷つけられることを防止できる。このようなエッジの除去は、上記の各実施例に組み合わせて適用可能である。
FIG. 9 is a side view illustrating an optical modulator according to a sixth embodiment of the present invention.
In the optical modulator of this example, the substrate 1A (1B) has a structure in which the edge 8 of the substrate end is removed.
This can prevent other components from being damaged by the edge of the substrate end. Such edge elimination is applicable in combination with the above embodiments.

以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した内容に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能であることはいうまでもない。   As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described contents, and that the design can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

以上、説明したように、本発明によれば、基板上の電気線の配線取り回しを容易にすることが可能な光変調器を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical modulator that can facilitate the routing of electric wires on a substrate.

1,1A,1A 基板
2 光導波路
3 制御電極
3a RF電極
3b,3c DC電極
4 受光素子
5 偏波合成部
6 光ファイバ
8 エッジ
11,12 終端基板
13〜15 中継基板
16 DC配線基板
21 RFコネクタ
22 DCピン
23 リードピン
31,32 接続パッド
41〜45 電気線
1, 1A, 1A Substrate 2 Optical waveguide 3 Control electrode 3a RF electrode 3b, 3c DC electrode 4 Light receiving element 5 Polarization combining section 6 Optical fiber 8 Edge 11, 12 Termination board 13-15 Relay board 16 DC wiring board 21 RF connector 22 DC pin 23 Lead pin 31, 32 Connection pad 41-45 Electric wire

Claims (4)

第1の波長の光を変調する位相偏波変調又は直交振幅変調のための光変調領域が形成された第1の基板と、
第2の波長の光を変調する位相偏波変調又は直交振幅変調のための光変調領域が形成された第2の基板とを有し、
前記第1及び第2の基板は、基板の幅方向に並列に配置され
前記第2の基板の前記第1の基板とは反対側に、前記第1及び第2の基板に対して光変調用の高周波信号を入力するための中継基板を備え、
前記第2の基板には、前記中継基板から入力された前記第1の基板に対する高周波信号を前記第1の基板に伝送する電気線が形成され、
前記第1及び第2の基板は、基板の長さ方向にずらして配置されることを特徴とする光変調器。
A first substrate on which a light modulation region for phase polarization modulation or quadrature amplitude modulation for modulating light of a first wavelength is formed;
A second substrate on which a light modulation region for phase polarization modulation or quadrature amplitude modulation for modulating light of the second wavelength is formed,
The first and second substrates are arranged in parallel in the width direction of the substrate ,
On the opposite side of the second substrate from the first substrate, a relay substrate for inputting a high-frequency signal for light modulation to the first and second substrates is provided.
An electric wire for transmitting a high-frequency signal for the first substrate input from the relay substrate to the first substrate is formed on the second substrate,
The optical modulator according to claim 1, wherein the first and second substrates are arranged so as to be shifted in a length direction of the substrate.
請求項1に記載の光変調器において、
前記第1及び前記第2の基板には、DC電極とRF電極とがそれぞれ形成され、
前記第1及び前記第2の基板で、基板の長さ方向における前記DC電極と前記RF電極との配置順が異なることを特徴とする光変調器。
The optical modulator according to claim 1,
A DC electrode and an RF electrode are respectively formed on the first and second substrates,
An optical modulator characterized in that the arrangement order of the DC electrode and the RF electrode in the length direction of the substrate differs between the first and second substrates.
請求項1又は請求項2に記載の光変調器において、
前記第1及び第2の基板は、基板の厚さ方向にずらして配置されることを特徴とする光変調器。
In the optical modulator according to claim 1 or 2,
The optical modulator according to claim 1, wherein the first and second substrates are arranged so as to be shifted from each other in a thickness direction of the substrate.
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光変調器において、
前記第1及び第2の基板は、基板端部のエッジが除去されていることを特徴とする光変調器。
The optical modulator according to any one of claims 1 to 3,
An optical modulator according to claim 1, wherein said first and second substrates have an edge of a substrate edge removed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3732804B2 (en) * 2001-06-13 2006-01-11 日本電信電話株式会社 Multi-wavelength optical modulation circuit and wavelength-multiplexed optical signal transmitter
JP3954510B2 (en) * 2003-02-25 2007-08-08 Tdk株式会社 Embedded optical component, method for manufacturing the same, and optical circuit using the embedded optical component
US8401405B2 (en) * 2009-05-28 2013-03-19 Freedom Photonics, Llc. Monolithic widely-tunable coherent receiver
JP5120341B2 (en) * 2009-06-15 2013-01-16 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 Optical device
JP6268883B2 (en) * 2013-09-30 2018-01-31 住友大阪セメント株式会社 Light modulator
JP6233113B2 (en) * 2014-03-11 2017-11-22 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 Optical transmitter

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