JP6703102B2 - 光変調器 - Google Patents

Description

本発明は光変調器に関する。

近年、データ通信量の急激な増大に対応して、光通信システムの大容量化が進められている。光通信システムのキーデバイスとして、半導体レーザが広く利用されており、光信号の伝送距離に応じて強度変調または位相変調を行っている。メトロネットワーク（都市内通信）またはＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ Ｔｏ Ｔｈｅ Ｈｏｍｅ）ネットワークなどの１００ｋｍ以下の中・短距離光伝送システムでは、小型なデバイスが求められており、強度変調レーザが広く利用されている。一方、コアネットワーク（都市間通信）などの１００ｋｍ以上の長距離光伝送システムでは、高速動作と長距離伝送を両立する位相変調レーザの利用が始まっている。

位相変調レーザとして、半導体マッハツェンダー型光変調器（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ、以下「ＭＺＭ」と称す）が広く利用されている。位相変調ＭＺＭは、電気のデジタル信号を光のデジタル信号に変換するデバイスである。位相変調ＭＺＭにおいて、半導体レーザからの連続光（ＣＷ光）の出力を電気信号により、２つの光導波路を構成する半導体量子井戸（Ｍｕｌｔｉ−Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ、以下「ＭＱＷ」と称す）構造における屈折率を変化させることで位相変調を行っている。

このＭＺＭにおいて良好な光特性を得るには、最適な駆動電圧を２つの光導波路に入力する必要がある。この駆動電圧は、入力する電気のデジタル信号（高周波信号）と、駆動電圧の動作点を決定する直流の電圧から成り立つ。したがって、２本の光導波路には、高周波信号とは別に、動作点を決める直流の電圧を外部の電圧源から印加する必要がある。

高周波信号と直流電圧を光導波路に入力するために、インダクタとキャパシタから構成されるバイアスティーを用いたＭＺＭが広く利用されている。

しかしながら、バイアスティーに内蔵されたインダクタのサイズが大きいため、ＭＺＭの小型化が困難であり、市場の要求を満足出来ない課題があった。

そこで、ＭＺＭの小型化を図るために、例えば特許文献１に記述の技術では、２本の光導波路上のそれぞれに設けられた信号電極の終端抵抗部に数百Ωから数ｋΩの抵抗値を有するバイアス抵抗を配置し、このバイアス抵抗を介して、直流の電圧を２本の光導波路に印加している。

特開２０１５−５５８４０号公報

特許文献１におけるＭＺＭの構成では、光導波路の屈折率の変化に伴って発生する直流の光変調電流が高い抵抗値を有するバイアス抵抗に流れるため、バイアス抵抗において大きな直流の電圧降下が生じていた。

さらに、半導体レーザの光の強度と波長が変化することにより、発生する光変調電流の大きさが変化するため、光導波路に印加する直流電圧の制御が困難になる問題があった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、小型の回路構成で、かつ終端抵抗による電圧降下量がより小さい光変調器の提供を目的とする。

本発明に係る光変調器は、分岐した光を伝搬させる第１、第２の光導波路と、第１の光導波路に第１の高周波信号を入力する第１の信号電極と、第２の光導波路に、第１の高周波信号と逆相の第２の高周波信号を入力する第２の信号電極と、第１の信号電極の終端部側に接続された第１の終端抵抗と、第２の信号電極の終端部側に接続された第２の終端抵抗と、第１、第２の終端抵抗を介して第１、第２の信号電極を接続する接続点と、接続点に接続された直流電圧源と、を備え、第１の終端抵抗の抵抗値は、第１の信号電極の特性インピーダンスと等しく、第２の終端抵抗の抵抗値は、第２の信号電極の特性インピーダンスと等しく、第１の終端抵抗と接続点とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの第１の分路と、第２の終端抵抗と接続点とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの第２の分路と、をさらに備え、第１の分路には第１のキャパシタが接続されていて、第２の分路には第２のキャパシタが接続されている。
また、本発明に係る別の光変調器は、分岐した光を伝搬させる第１、第２の光導波路と、第１の光導波路に第１の高周波信号を入力する第１の信号電極と、第２の光導波路に、第１の高周波信号と逆相の第２の高周波信号を入力する第２の信号電極と、第１の信号電極の終端部側に接続された第１の終端抵抗と、第２の信号電極の終端部側に接続された第２の終端抵抗と、第１、第２の終端抵抗を介して第１、第２の信号電極を接続する接続点と、接続点に接続された直流電圧源と、を備え、第１の終端抵抗の抵抗値は、第１の信号電極の特性インピーダンスと等しく、第２の終端抵抗の抵抗値は、第２の信号電極の特性インピーダンスと等しく、接続点と直流電圧源とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの分路をさらに備え、分路には第３のキャパシタが接続されている。

本発明に係る光変調器においては、終端部側においてバイアスティーを設けずに第１、第２の信号電極に直流電圧を印加する構成のため、光変調器の小型化が図れるという利点がある。さらに、本発明に係る光変調器においては、第１、第２の終端抵抗の値を、第１、第２の信号電極の特性インピーダンスと等しくなるように設定するため、第１、第２の終端抵抗における電圧降下量を小さくできる。従って、消費電力の増大を抑制できるとともに、第１、第２の信号電極に印加する直流電圧の制御を容易にできるという利点がある。

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによってより明白となる。

実施の形態１に係る光変調器の構成を示す図である。 実施の形態１に係る光変調器の線分Ａ−Ａにおける断面図である。 実施の形態１に係る光変調器の線分Ｂ−Ｂにおける断面図である。 実施の形態２に係る光変調器の構成を示す図である。 実施の形態２に係る光変調器の変形例を示す図である。 実施の形態３に係る光変調器の構成を示す図である。 実施の形態３に係る光変調器の変形例を示す図である。 本発明の第１の前提技術に係る光変調器の構成を示す図である。 本発明の第２の前提技術に係る光変調器の構成を示す図である。

＜前提技術＞
本発明の実施形態を説明する前に、本発明の前提となる技術を説明する。図８は、本発明の第１の前提技術における光変調器１の構成を示す図である。光変調器１は、半導体マッハツェンダー型光変調器（ＭＺＭ）である。光変調器１は、第１、第２の光導波路１０，２０と、第１、第２の信号電極３０，４０と、終端抵抗１４０，１５０と、直流電圧源７とを備えている。

図示しない半導体レーザからの連続光は、光分波部３に入射する。光分波部３で分波された光は、第１、第２の光導波路１０，２０のそれぞれを伝搬する。第１の光導波路１０の出射側には、光位相πシフタ５が接続される。光位相πシフタ５によって光の位相がπ反転する。第１、第２の光導波路１０，２０から出射する光は光合波部４で合波される。光合波部４から位相変調された連続光が出射される。なお、光位相πシフタ５は、第１の光導波路１０の出射側に配置する代わりに、第２の光導波路２０の出射側に配置しても良い。

信号入力部８側において、第１、第２の信号電極３０，４０には高周波信号が入力される。第１の信号電極３０は、第１の光導波路１０に第１の高周波信号を入力する。また、第２の信号電極４０は、第２の光導波路２０に第１の高周波信号と逆相の第２の高周波信号を入力する。第１、第２の信号電極３０，４０に沿ってグランド電極３１，４１が配置されている。

図８に示すように、第１の前提技術における光変調器１は終端部９側にバイアスティー（Ｂｉａｓ Ｔｅｅｓ）１８０，１９０を備える。バイアスティー１８０は、第１の信号電極３０の終端部９に接続される。また、バイアスティー１９０は、第２の信号電極４０の終端部９に接続される。

バイアスティー１８０は、インダクタ１８１とキャパシタ１８２を備える。同様に、バイアスティー１９０は、インダクタ１９１とキャパシタ１９２を備える。

バイアスティー１８０，１９０の高周波側の端子は第１、第２の信号電極３０，４０の終端部９に接続される。バイアスティー１８０，１９０のバイアス側の端子は接続点６に接続される。接続点６には、直流電圧源７が接続される。

バイアスティー１８０，１９０のインピーダンスは、インダクタ１８１，１９１により高周波信号に対して開放となる。従って、高周波信号に直流電圧源１７０側のインピーダンスの影響を与えずに、直流の電圧を第１、第２の信号電極３０，４０に印加することができる。

しかしながら、第１の前提技術においては、バイアスティー１８０，１９０に備わるインダクタ１８１，１９１のサイズが大きいため、光変調器１の小型化が困難であり、市場の要求を満足出来ない課題があった。

図９は、本発明の第２の前提技術における光変調器２の構成を示す図である。光変調器２においては、光変調器１のインダクタ１８１，１９１に代えて、高抵抗を有するバイアス抵抗１８３，１９３を配置する。ここで、高抵抗とは、数百Ωから数ｋΩである。バイアス抵抗１８３，１９３が数百Ωから数ｋΩと高い値に設定されるため、バイアス抵抗１８３，１９３のインピーダンスは高周波信号に対して開放と見なすことができる。

従って、高周波信号に直流電圧源１７０側のインピーダンスの影響を与えずに、直流の電圧を第１、第２の信号電極３０，４０に印加することが出来る。

光変調器２においては、第１、第２の光導波路１０，２０を構成する半導体ＭＱＷ構造の屈折率の変化に伴って、最大で１ｍＡの直流電流が生じる。この直流電流がバイアス抵抗１８３，１９３に流れるため、バイアス抵抗１８３，１９３において大きな直流の電圧降下が生じる。

高周波信号が直流電圧源１７０側の影響を受けないように、バイアス抵抗１８３，１９３の抵抗値は数百Ωから数ｋΩに設定されている。そのため、第１、第２の信号電極３０，４０に印加する直流の電圧値よりも直流電圧源１７０の設定値を、電圧降下分だけ大きくする必要がある。その結果、消費電力が増大する問題があった。以下で説明する本発明の実施形態は、上述の課題を解決するものである。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１における光変調器１００の構成を示す図である。また、図２は、図１中の線分Ａ−Ａに沿った断面図である。図３は、図１中の線分Ｂ−Ｂに沿った断面図である。

図１に示すように、光変調器１００は、半導体マッハツェンダー型光変調器（ＭＺＭ）である。光変調器１００は、分岐した光を伝搬させる第１、第２の光導波路１０，２０と、第１、第２の信号電極３０，４０と、第１、第２の終端抵抗５０，６０と、接続点６と、直流電圧源７とを備えている。

第１の信号電極３０は、第１の光導波路１０に第１の高周波信号を入力する。第２の信号電極４０は、第２の光導波路２０に、第１の高周波信号と逆相の第２の高周波信号を入力する。第１、第２の信号電極３０，４０に沿ってグランド電極３１，４１が配置されている。

第１の終端抵抗５０は、第１の信号電極３０の終端部９側に接続される。第２の終端抵抗６０は、第２の信号電極４０の終端部９側に接続される。接続点６は、第１、第２の終端抵抗５０，６０を介して第１、第２の信号電極３０，４０を接続する。直流電圧源７は接続点６に接続される。

図示しない半導体レーザからの連続光は、図示しない光分波部で２つに分波され、第１、第２の光導波路１０，２０のそれぞれを伝搬する。第１の光導波路１０の出射側には、図示しない光位相πシフタが接続される。光位相πシフタによって光の位相がπ反転する。第１、第２の光導波路１０，２０から出射する光は、図示しない光合波部で合波される。光合波部から位相変調された連続光が出射される。なお、光位相πシフタは、第１の光導波路１０の出射側に配置する代わりに、第２の光導波路２０の出射側に配置しても良い。

終端部９側において、第１の終端抵抗５０は、第１の信号電極３０を終端する。また、第２の終端抵抗６０は、第２の信号電極４０を終端する。第１、第２の終端抵抗５０，６０の第１、第２の信号電極３０，４０とは反対側の端部は接続点６に接続される。接続点６には、直流電圧源７が接続される。

次に、光変調器１００の動作について説明する。光変調器１００は、半導体レーザから入射された連続光に対して、電気信号により第１、第２の光導波路１０，２０を構成する半導体ＭＱＷ構造の屈折率を変化させることで位相変調を行う。

半導体レーザから入射された連続光は、光分波部により同相の２つの光に分波され、第１、第２の光導波路１０，２０をそれぞれ伝搬する。図２に示すように、半絶縁基板１５上にｎ型半導体層１３、活性層１２，２２、ｐ型半導体層１１，２１が順に積層され、これらを覆うように絶縁膜１４が形成されている。第１の光導波路１０は、ｐ型半導体層１１、活性層１２およびｎ型半導体層１３の３層構造である。同様に、第２の光導波路２０は、ｐ型半導体層２１、活性層２２およびｎ型半導体層１３の３層構造である。第１、第２の光導波路１０，２０を伝搬する光は、活性層１２，２２中をそれぞれ伝搬する。

第１、第２の信号電極３０，４０の入力部８側には、位相が互いに逆の高周波信号、即ち差動の高周波信号が入力される。反射を抑圧するために、第１、第２の終端抵抗５０，６０の抵抗値は、第１、第２の信号電極３０，４０の特性インピーダンスと等しく設定される。第１、第２の終端抵抗５０，６０の抵抗値は例えば５０Ωである。また、第１、第２の信号電極３０，４０の特性インピーダンスは、高周波信号の信号源の内部抵抗と等しく設定される。

第１、第２の光導波路１０，２０を伝搬する光は、図１中の位置Ｃから位置Ｄまでの間において、第１、第２の信号電極３０，４０に入力される高周波信号に基づいて変調される。図３に示すように、そして、入力される高周波信号（即ち、高周波電圧）と直流電圧源１７０から印加される直流電圧値に基づいて、活性層１２，２２内に形成したＭＱＷ構造の屈折率を変化させることで、第１、第２の光導波路１０，２０を伝搬する光の位相を変化させる。なお、位置Ｃから位置Ｄまでの断面構造は、図３に示した断面構造と同じである。

光変調器１００は、図１中の位置Ｃにおいて第１、第２の光導波路１０，２０を伝搬する光の位相は同相であり、位置Ｄにおいて光の位相が逆相となるように制御される。位置Ｄにおいて、第１の光導波路１０を伝搬する光の位相は（０、π）、第２の光導波路２０を伝搬する光の位相は（π、０）となる。

さらに、第１の光導波路１０の出射側に設けた光位相πシフタ（図示せず）により、第１の光導波路１０を伝搬する光の位相がπ反転する。その後、光合波部（図示せず）において、第１、第２の光導波路１０，２０を伝搬する光を同相で合波することで、位相が（０、π）に変調された連続光が出射される。このようにして、電気信号により光の変調が行われる。

光変調器１００において良好な光特性を得るには、最適な駆動電圧を第１、第２の光導波路１０，２０に入力する必要がある。駆動電圧は、高周波信号と、駆動電圧の動作点を決める直流電圧から成り立つ。従って、第１、第２の信号電極３０，４０には、高周波信号とは別に、動作点を決める直流電圧を直流電圧源７により印加する必要がある。

第１、第２の信号電極３０，４０に直流電圧源７により直流電圧を印加する構成は、高周波信号が直流電圧源７側のインピーダンスの影響を受けない構成とする必要がある。つまり、高周波信号の信号源の内部インピーダンス、第１、第２の信号電極３０，４０の特性インピーダンスおよび終端部側のインピーダンスを相互に整合させる必要がある。例えば、終端部側のインピーダンスがより小さい場合、インピーダンスの不整合により、終端部側において高周波信号の反射が増大してしまう。

そこで、実施の形態１における光変調器１００は、図１に示したように、第１、第２の信号電極３０，４０を第１、第２の終端抵抗５０，６０を介して接続点６で接続する。そして、その接続点６に直流電圧源７を接続する。

第１、第２の信号電極３０，４０に差動の高周波信号を入力した場合、第１、第２の信号電極３０，４０を伝搬する高周波は、振幅が等しく、位相が互いに逆相となる。第１、第２の信号電極３０，４０は、伝搬する高周波の電気長が等しくなるように設計されている。

従って、接続点６においては、第１、第２の信号電極３０，４０を伝搬した高周波が互いに逆相で合波される。その結果、接続点６では第１、第２の信号電極３０，４０に入力される高周波信号に対して電位がゼロとなる。つまり、接続点６は、第１、第２の信号電極３０，４０に入力される高周波信号に対してショート点となる。

以上から、高周波信号に直流電圧源７側のインピーダンスの影響を与えずに、直流の電圧を第１、第２の信号電極３０，４０に印加することができる。

本実施の形態１における光変調器１００においては、終端部９側においてバイアスティーを設けずに第１、第２の信号電極３０，４０に直流電圧を印加する構成のため、光変調器１００の小型化が図れるという利点がある。

本実施の形態１における光変調器１００において、第１、第２の終端抵抗５０，６０の抵抗値は、反射を抑圧するために第１、第２の信号電極３０，４０の特性インピーダンスと等しい値である。第１、第２の信号電極３０，４０の特性インピーダンスは、高周波信号の信号源の内部インピーダンスと等しい値である。

光変調器１００においては、第１、第２の光導波路１０，２０を構成する半導体ＭＱＷ構造の屈折率の変化に伴って、最大で１ｍＡの直流電流が生じる。この直流電流が第１、第２の終端抵抗５０，６０に流れる。

本実施の形態１では、第１、第２の終端抵抗５０，６０は例えば５０Ωと低い値に設定されるため、第１、第２の終端抵抗５０，６０で生じる電圧降下量は前提技術（図９）と比較して十分に小さい。例えば、５０Ωの終端抵抗に１ｍＡの直流の光変調電流が流れた場合、電圧降下量は０．０５Ｖと十分に小さい。従って、消費電力の増大を抑制出来るという利点がある。

さらに、光源となる半導体レーザの光の強度と波長の変動に伴って光変調電流が変化した場合でも、第１、第２の終端抵抗５０，６０における電圧降下量は十分に小さい。そのため、第１、第２の信号電極３０，４０に印加する直流電圧の制御を容易に出来るという利点がある。

＜効果＞
本実施の形態１における光変調器１００は、分岐した光を伝搬させる第１、第２の光導波路１０，２０と、第１の光導波路１０に第１の高周波信号を入力する第１の信号電極３０と、第２の光導波路２０に、第１の高周波信号と逆相の第２の高周波信号を入力する第２の信号電極４０と、第１の信号電極３０の終端部９側に接続された第１の終端抵抗５０と、第２の信号電極４０の終端部９側に接続された第２の終端抵抗６０と、第１、第２の終端抵抗５０，６０を介して第１、第２の信号電極３０，４０を接続する接続点６と、接続点６に接続された直流電圧源７と、を備え、第１の終端抵抗５０の抵抗値は、第１の信号電極３０の特性インピーダンスと等しく、第２の終端抵抗６０の抵抗値は、第２の信号電極４０の特性インピーダンスと等しい。

従って、本実施の形態１における光変調器１００においては、終端部９側においてバイアスティーを設けずに第１、第２の信号電極３０，４０に直流電圧を印加する構成のため、光変調器１００の小型化が図れるという利点がある。さらに、本実施の形態１では、第１、第２の終端抵抗５０，６０の値を、第１、第２の信号電極３０，４０の特性インピーダンスと等しくなるように設定するため、第１、第２の終端抵抗５０，６０における電圧降下量を小さくできる。従って、消費電力の増大を抑制できるとともに、第１、第２の信号電極３０，４０に印加する直流電圧の制御を容易にできるという利点がある。

＜実施の形態２＞
図４は、本実施の形態２における光変調器２００の構成を示す図である。図４において、図１に示した実施の形態１における光変調器１００と共通する構成要素に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、本実施の形態２における光変調器２００は、実施の形態１における光変調器１００（図１）に対して、第１の分路７０と、第２の分路８０をさらに備える。第１の分路７０は、第１の終端抵抗５０と接続点６とを接続する主路から分岐する。第２の分路８０は、第２の終端抵抗６０と接続点６とを接続する主路から分岐する。

第１の分路７０にはキャパシタ２２０が接続されている。また、第２の分路８０にはキャパシタ２３０が接続されている。キャパシタ２２０，２３０は対接地接続されている。キャパシタ２２０，２３０の高周波信号に対するインピーダンスは十分に低いものとする。

実施の形態１における光変調器１００においては、図１に示したように、第１、第２の終端抵抗５０，６０を介して第１、第２の信号電極３０，４０を接続点１６０で接続していた。

光変調器において、第１、第２の信号電極３０，４０に入力される高周波信号の差動のアンバランスが生じる場合がある。また、製造におけるばらつきの影響により第１、第２の信号電極３０，４０を伝搬する電気信号の電気長のアンバランスが生じる場合がある。上記場合において、第１、第２の信号電極３０，４０に入力される高周波信号に対して接続点６における電位がゼロからずれてしまう可能性がある。接続点６における電位がゼロからずれることにより、高周波信号は直流電圧源７側のインピーダンスの影響を受け、反射が増大する。

そこで、本実施の形態２に係る光変調器２００では、図４に示したように、第１の終端抵抗５０と接続点６とを接続する主路から分岐する第１の分路７０にキャパシタ２２０を設ける。また、第２の終端抵抗６０と接続点６とを接続する主路から分岐する第２の分路８０にキャパシタ２３０を設ける。

これにより、高周波信号の差動のアンバランス、第１、第２の信号電極３０，４０の電気長のアンバランスが生じた場合であっても、アンバランスが生じた高周波信号に対して接続点６の電位がゼロとなるようにキャパシタ２２０，２３０が電位を補償する。よって、高周波信号が直流電圧源７側のインピーダンスの影響を受けることを抑制可能である。つまり、高周波信号に直流電圧源７側のインピーダンスの影響を与えずに、直流の電圧を第１、第２の信号電極３０，４０に印加することができる。

＜変形例＞
図５は、実施の形態２における光変調器２００の変形例としての光変調器２００Ａを示す図である。光変調器２００（図４）においては、第１の分路７０および第２の分路８０を各１個ずつ設けた。一方、光変調器２００Ａにおいては、複数の第１の分路７１，７２，７３および複数の第２の分路８１，８２，８３を設ける。

図５に示すように、本変形例において光変調器２００Ａは、第１の終端抵抗５０と接続点６とを接続する主路から分岐する３個の第１の分路７１，７２，７３を備える。また、光変調器２００Ａは、第２の終端抵抗６０と接続点６とを接続する主路から分岐する３個の第２の分路８１，８２，８３を備える。

第１の分路７１，７２，７３のそれぞれにおいて、キャパシタ２２１，２２２，２２３が接続されている。キャパシタ２２１，２２２，２２３は対接地接続されている。キャパシタ２２１，２２２，２２３の容量値は互いに異なる。例えば、キャパシタ２２１の容量値は高い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値であり、キャパシタ２２２の容量値はキャパシタ２２１よりも低い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値であり、キャパシタ２２３の容量値はキャパシタ２２２よりも低い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値である。

第２の分路８１，８２，８３のそれぞれにおいて、キャパシタ２３１，２３２，２３３が接続されている。キャパシタ２３１，２３２，２３３は対接地接続されている。キャパシタ２３１，２３２，２３３の容量値は互いに異なる。例えば、キャパシタ２３１の容量値は高い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値であり、キャパシタ２３２の容量値はキャパシタ２３１よりも低い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値であり、キャパシタ２３３の容量値はキャパシタ２３２よりも低い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値である。

市販のキャパシタおよび半導体プロセスで作製したキャパシタには、容量成分だけでなく寄生の誘導成分も内在し、この誘導成分は周波数が高い程大きくなる。第１、第２の信号電極３０，４０に入力する高周波信号の差動のアンバランス、製造のばらつきによる第１、第２の信号電極３０，４０を伝搬する電気信号の電気長のアンバランスが、幅広い周波数において生じることがある。

そこで、図５に示した光変調器２００Ａにおいては、幅広い周波数において高周波信号の差動のアンバランスが生じた場合において、接続点６の電位がゼロとなるように補償するため、第１の終端抵抗５０と接続点６とを接続する主路から分岐する複数の第１の分路７１，７２，７３に、容量の異なる複数のキャパシタ２２１，２２２，２２３を設ける。また、第２の終端抵抗６０と接続点６とを接続する主路から分岐する複数の第２の分路８１，８２，８３に容量値の異なる複数のキャパシタ２３１，２３２，２３３を設ける。

なお、周波数が高い程電気長が長いため、図５に示したように、より高い周波数用のキャパシタ２２１，２３１を第１、第２の終端抵抗５０，６０のより近くに配置した方が、高周波信号に対する接続点６の電位をより効果的にゼロに補償することができる。

また、本変形例においては、第１の分路７１，７２，７３の個数を３個としたが、第１の分路が複数であれば、これに限定されるものではない。同様に、本変形例においては、第２の分路８１，８２，８３の個数を３個としたが、第２の分路が複数であれば、これに限定されるものではない。

＜効果＞
本実施の形態２における光変調器２００は、第１の終端抵抗５０と接続点６とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの第１の分路７０と、第２の終端抵抗６０と接続点６とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの第２の分路８０と、をさらに備え、第１の分路７０にはキャパシタ２２０が接続されていて、第２の分路８０にはキャパシタ２３０が接続されている。

実施の形態２における光変調器２００においては、高周波信号の差動のアンバランスが生じた場合であっても、第１の分路７０に設けられたキャパシタ２２０および第２の分路８０に設けられたキャパシタ２３０が接続点６の電位を高周波信号に対してゼロに補償する。従って、高周波信号に直流電圧源７側のインピーダンスの影響を与えずに、直流の電圧を第１、第２の信号電極３０，４０に印加することができる。

また、本実施の形態２の変形例における光変調器２００Ａにおいて、少なくとも１つの第１の分路７０は複数であり、複数の第１の分路７１，７２，７３のそれぞれに接続されているキャパシタ２２１，２２２，２３２の容量値は互いに異なり、少なくとも１つの第２の分路８０は複数であり、複数の第２の分路８１，８２，８３のそれぞれに接続されているキャパシタ２３１，２３２，２３３の容量値は互いに異なる。

実施の形態２の変形例における光変調器２００Ａにおいては、幅広い周波数において高周波信号の差動のアンバランスが生じた場合であっても、複数の第１の分路７１，７２，７３に設けられた互いに容量値の異なるキャパシタ２２１，２２２，２２３および複数の第２の分路８１，８２，８３に設けられた互いに容量値の異なるキャパシタ２３１，２３２，２３３が接続点６の電位を高周波信号に対してゼロに補償する。従って、高周波信号に直流電圧源７側のインピーダンスの影響を与えずに、直流の電圧を第１、第２の信号電極３０，４０に印加することができる。

＜実施の形態３＞
図６は、本実施の形態３における光変調器３００の構成を示す図である。図６において、実施の形態１における光変調器１００（図１）又は実施の形態２における光変調器２００（図４）と共通する構成要素に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。

図６に示すように、本実施の形態３における光変調器２００は、実施の形態１における光変調器１００（図１）に対して、分路９０をさらに備える。分路９０は、接続点６と直流電圧源７とを接続する主路から分岐する。分路９０にはキャパシタ２４０が接続されている。キャパシタ２４０は対接地接続されている。キャパシタ２４０の高周波信号に対するインピーダンスは十分に低いものとする。

＜変形例＞
図７は、実施の形態３における光変調器３００の変形例としての光変調器３００Ａを示す図である。光変調器３００（図６）においては、分路９０を１個設けた。一方、光変調器３００Ａにおいては複数の分路９１，９２，９３を設ける。

図７に示すように、本変形例において光変調器３００Ａは、接続点６と直流電圧源７とを接続する主路から分岐する３個の分路９１，９２，９３を備える。

分路９１，９２，９３のそれぞれにおいて、キャパシタ２４１，２４２，２４３が接続されている。キャパシタ２４１，２４２，２４３は対接地接続されている。キャパシタ２４１，２４２，２４３の容量値は互いに異なる。例えば、キャパシタ２４１の容量値は高い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値であり、キャパシタ２４２の容量値はキャパシタ２４１よりも低い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値であり、キャパシタ２４３の容量値はキャパシタ２４２よりも低い周波数に対してインピーダンスが十分に低くなる値である。

なお、本変形例においては、分路９１，９２，９３の個数を３個としたが、分路が複数であれば、これに限定されるものではない。

＜効果＞
本実施の形態３における光変調器３００は、接続点６と直流電圧源７とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの分路９０をさらに備え、分路９０にはキャパシタ２４０が接続されている。

従って、本実施の形態３における光変調器３００においては、実施の形態２における光変調器２００と同様の効果が得られるとともに、光変調器２００と比較してキャパシタの個数を削減することが可能である。よって、光変調器３００のサイズの増大を抑制出来る利点がある。

また、本実施の形態３の変形例における光変調器３００Ａにおいて、少なくとも１つの分路９０は複数であり、複数の分路９１，９２，９３のそれぞれに接続されているキャパシタ２４１，２４２，２４３の容量値は互いに異なる。

実施の形態３の変形例における光変調器３００Ａにおいては、幅広い周波数において高周波信号の差動のアンバランスが生じた場合であっても、複数の分路９１，９２，９３に設けられた互いに容量値の異なるキャパシタ２４１，２４２，２４３が接続点６の電位を高周波信号に対してゼロに補償する。従って、高周波信号に直流電圧源７側のインピーダンスの影響を与えずに、直流の電圧を第１、第２の信号電極３０，４０に印加することができる。さらに、実施の形態２の変形例における光変調器２００Ａと比較して、キャパシタの個数を削減することが可能である。よって、光変調器３００Ａのサイズの増大を抑制出来る利点がある。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１，２，１００，２００，２００Ａ，３００，３００Ａ 光変調器、３ 光分波部、４ 光合波部、５ 光位相πシフタ、６ 接続点、７ 直流電圧源、８ 信号入力部、９ 終端部、１０ 第１の光導波路、２０ 第２の光導波路、３０ 第１の信号電極、３１，４１ グランド電極、４０ 第２の信号電極、５０ 第１の終端抵抗、６０ 第２の終端抵抗、７０，７１，７２，７３ 第１の分路、８０，８１，８２，８３ 第２の分路、９０，９１，９２，９３ 分路、１４０，１５０，１８３，１９３ 終端抵抗、１８０，１９０ バイアスティー、１８１，１９１ インダクタ、１８２，１９２ キャパシタ、２２０，２２１，２２２，２２３，２３０，２３１，２３２，２３３，２４０，２４１，２４２，２４３ キャパシタ。

Claims (4)

1. 分岐した光を伝搬させる第１、第２の光導波路と、
   前記第１の光導波路に第１の高周波信号を入力する第１の信号電極と、
   前記第２の光導波路に、前記第１の高周波信号と逆相の第２の高周波信号を入力する第２の信号電極と、
   前記第１の信号電極の終端部側に接続された第１の終端抵抗と、
   前記第２の信号電極の終端部側に接続された第２の終端抵抗と、
   前記第１、第２の終端抵抗を介して前記第１、第２の信号電極を接続する接続点と、
   前記接続点に接続された直流電圧源と、
   を備え、
   前記第１の終端抵抗の抵抗値は、前記第１の信号電極の特性インピーダンスと等しく、
   前記第２の終端抵抗の抵抗値は、前記第２の信号電極の特性インピーダンスと等しく、
   前記第１の終端抵抗と前記接続点とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの第１の分路と、
   前記第２の終端抵抗と前記接続点とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの第２の分路と、
   をさらに備え、
   前記第１の分路には第１のキャパシタが接続されていて、
   前記第２の分路には第２のキャパシタが接続されている、
   光変調器。
2. 前記少なくとも１つの第１の分路は複数であり、
   複数の前記第１の分路のそれぞれに接続されている前記第１のキャパシタの容量値は互いに異なり、
   前記少なくとも１つの第２の分路は複数であり、
   複数の前記第２の分路のそれぞれに接続されている前記第２のキャパシタの容量値は互いに異なる、
   請求項１に記載の光変調器。
3. 分岐した光を伝搬させる第１、第２の光導波路と、
   前記第１の光導波路に第１の高周波信号を入力する第１の信号電極と、
   前記第２の光導波路に、前記第１の高周波信号と逆相の第２の高周波信号を入力する第２の信号電極と、
   前記第１の信号電極の終端部側に接続された第１の終端抵抗と、
   前記第２の信号電極の終端部側に接続された第２の終端抵抗と、
   前記第１、第２の終端抵抗を介して前記第１、第２の信号電極を接続する接続点と、
   前記接続点に接続された直流電圧源と、
   を備え、
   前記第１の終端抵抗の抵抗値は、前記第１の信号電極の特性インピーダンスと等しく、
   前記第２の終端抵抗の抵抗値は、前記第２の信号電極の特性インピーダンスと等しく、
   前記接続点と前記直流電圧源とを接続する主路から分岐する少なくとも１つの分路をさらに備え、
   前記分路には第３のキャパシタが接続されている、
   光変調器。
4. 前記少なくとも１つの分路は複数であり、
   複数の前記分路のそれぞれに接続されている前記第３のキャパシタの容量値は互いに異なる、
   請求項３に記載の光変調器。

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