JP7077591B2

JP7077591B2 - 光モジュール及び光変調器

Info

Publication number: JP7077591B2
Application number: JP2017226923A
Authority: JP
Inventors: 昌樹杉山; 眞示丸山
Original assignee: Fujitsu Optical Components Ltd
Current assignee: Fujitsu Optical Components Ltd
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2037-11-27
Also published as: US20190162984A1; JP2019095698A; US10423014B2

Description

本発明は、光モジュール及び光変調器に関する。

従来、光を変調する光変調器を搭載する光モジュールにおいては、入力用の光ファイバと出力用の光ファイバとがそれぞれ光変調器の両側に直列に接続される。しかしながら、入力用の光ファイバと出力用の光ファイバとが光変調器の両側に接続されると、光変調器の実装面積が増大してしまう。

そこで、光モジュールにおいて、並列に配置された入力用の光ファイバ及び出力用の光ファイバを光変調器の片側に接続することにより、実装面積の削減が図られることがある。

並列に配置された入力用の光ファイバ及び出力用の光ファイバを光変調器の片側に接続する光モジュールでは、入力用の光ファイバの端部と、出力用の光ファイバの端部との間において光の方向転換が行われる。すなわち、例えば、光変調器チップ上の光導波路に屈曲部を設け、光導波路の屈曲部によって、入力用の光ファイバの端部と出力用の光ファイバの端部との間で光を折り返すことがある。このとき、光を変調するための高周波信号用のＲＦ（Radio Frequency）電極は、光導波路に沿って屈曲部よりも入力用の光ファイバの端部側に配置される。一方、光の位相を調整するための直流信号（バイアス電圧）用のＤＣ（Direct Current）電極は、光導波路に沿って屈曲部よりも出力側の光ファイバの端部側に配置される。そして、ＲＦ信号は、パッケージの側面などに設けられたＲＦ端子からＲＦ電極に入力される。同様に、バイアス電圧は、パッケージの側面などに設けられたＤＣ端子からＤＣ電極に入力される。

特開２０１２－１６３８７６号公報

ところで、光モジュールにおいて、光変調器における光の変調に用いられるＲＦ信号を外部から受信する受信インタフェース（以下、「受信ＩＦ」と略記する）は、光変調器を挟んで出力用の光ファイバの端部とは反対側の位置に配置されることが多い。したがって、光変調器チップ上の光導波路の屈曲部によって、入力用の光ファイバの端部と出力用の光ファイバの端部との間で光を折り返す場合、入力用の光ファイバの端部側に配置されるＲＦ電極がＲＦ信号の受信ＩＦから離れた位置に形成されることがある。このとき、ＲＦ電極にＲＦ信号を入力するＲＦ端子をＲＦ電極から離すことは困難であるため、ＲＦ電極と共にＲＦ端子がＲＦ信号の受信ＩＦから離れた位置に設けられることがある。

しかしながら、ＲＦ端子がＲＦ信号の受信ＩＦから離れるほど、ＲＦ端子とＲＦ信号の受信ＩＦとを接続する配線が長くなる。このため、光変調器の実装面積を削減するために、光変調器チップ上の光導波路の屈曲部によって、入力用の光ファイバの端部と出力用の光ファイバの端部との間で光を折り返す場合、光の変調に用いられるＲＦ信号の伝搬損失が増大するという問題がある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、実装面積を削減しつつ、光の変調に用いられる電気信号の伝搬損失を抑制することができる光モジュール及び光変調器を提供することを目的とする。

本願の開示する光モジュールは、一つの態様において、内部に光変調器が設けられ、外部から光信号を入力する受信光ファイバと、外部へ光信号を出力する送信光ファイバとが一端に接続され、前記光変調器における光の変調に用いられる電気信号を受信する受信部が前記一端と対向する他端に設けられた光モジュールにおいて、前記光変調器は、光源からの光が入力される光入力端部と、前記送信光ファイバへ光を出力する光出力端部と、前記光入力端部と前記光出力端部との間で屈曲する屈曲導波路部とを有する光導波路と、前記光導波路に沿って前記光入力端部と前記屈曲導波路部との間に設けられ、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、前記光導波路に沿って前記屈曲導波路部と前記光出力端部との間に設けられ、前記電気信号が入力される信号電極とを有する光変調器チップと、前記バイアス電極と電気的に接続され、バイアス電圧を前記光変調器へ入力するバイアス入力端子と、前記バイアス入力端子よりも前記他端側に設けられ、前記信号電極と電気的に接続され、前記電気信号を前記光変調器へ入力する信号入力端子とを有する。

本願の開示する光モジュールの一つの態様によれば、実装面積を削減しつつ、光の変調に用いられる電気信号の伝搬損失を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図２は、実施例２に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図３は、実施例３に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図４は、実施例４に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図５は、実施例５に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図６は、実施例６に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図７は、光送受信装置の構成例を示すブロック図である。図８は、光モジュールの応用例を示すブロック図である。

以下に、本願の開示する光モジュール及び光変調器の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により開示技術が限定されるものではない。

（実施例１）
図１は、実施例１に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図１に示す光モジュール１００は、内部に光変調器１２０が設けられる。図１では図示を省略するが、光モジュール１００の一端には、外部から光信号を入力する受信光ファイバと、外部へ光信号を出力する送信光ファイバとが接続される。光モジュール１００の他端には、光変調器１２０における光の変調に用いられるＲＦ信号を受信する受信ＩＦ１４０が設けられる。具体的には、光モジュール１００は、プリント回路板１１０、光変調器１２０、ドライバ１３０及び受信ＩＦ１４０を有する。

プリント回路板１１０は、例えばガラスエポキシ基板などであり、光モジュール１００を構成する各種の部品を搭載する。図１では省略したが、プリント回路板１１０には、例えば直流の電気信号であるＤＣ信号（つまり、バイアス電圧）を出力するＬＳＩ（Large Scale Integration）などが実装されている。

光変調器１２０は、並列に配置された入力用の光ファイバ１２０ａ及び出力用の光ファイバ１２０ｂに接続される。光ファイバ１２０ａは、光源からの光を入力する。光ファイバ１２０ｂは、外部へ光信号を出力する。光ファイバ１２０ａは、第１の光ファイバの一例であり、光ファイバ１２０ｂは、第２の光ファイバの一例である。光変調器１２０は、光ファイバ１２０ａの端部から入力される光を変調して光信号を光ファイバ１２０ｂの端部へ出力する。このとき、光変調器１２０は、ドライバ１３０から高周波の電気信号として出力されるＲＦ信号に基づいて光変調を行う。また、光変調器１２０は、ＬＳＩから直流の電気信号として出力されるバイアス電圧に基づいて光信号の位相制御などを行う。具体的には、光変調器１２０は、パッケージ１２１、光変調器チップ１２２、偏波ビームコンバイナ（ＰＢＣ：Polarization Beam Combiner）１２３、ＤＣ中継基板１２４、ＲＦ中継基板１２５、ＤＣ端子１２６及びＲＦ端子１２７を有する。

パッケージ１２１は、光変調器１２０を構成する各種の部品を収容する。

光変調器チップ１２２は、光導波路１５１と信号電極及び接地電極とから構成され、光ファイバ１２０ａの端部から入力される光を光導波路１５１によって伝搬しつつ、光変調を行って光信号を生成する。光変調器チップ１２２は、信号電極として、バイアス電圧用のＤＣ電極１５２と、ＲＦ信号用のＲＦ電極１５３を有する。そして、光変調器チップ１２２は、ＤＣ端子１２６からＤＣ電極１５２に供給されるバイアス電圧に基づいて光信号の位相制御などを行う。また、光変調器チップ１２２は、ＲＦ端子１２７からＲＦ電極１５３に供給されるＲＦ信号に基づいて光変調を行う。

光導波路１５１は、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃（ＬＮ））やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）などの電気光学結晶を用いた結晶基板上の一部に、チタン（Ｔｉ）などの金属膜を形成し熱拡散することによって形成される。光導波路１５１は、光ファイバ１２０ａからの光が入力される光入力端部１５１ａと、光ファイバ１２０ｂへ光を出力する光出力端部１５１ｂと、光入力端部１５１ａと光出力端部１５１ｂとの間で屈曲する屈曲導波路部１５１ｃとを有する。光導波路１５１が屈曲導波路部１５１ｃを有することにより、光ファイバ１２０ａの端部と光ファイバ１２０ｂの端部との間において光の方向転換が行われる。これにより、光モジュール１００において、並列に配置された光ファイバ１２０ａ及び光ファイバ１２０ｂを光変調器１２０の片側に接続することができ、光変調器１２０の実装面積が削減される。

ＤＣ電極１５２は、光導波路１５１に沿って屈曲導波路部１５１ｃよりも光ファイバ１２０ａの端部側に配置され、バイアス電圧が印加される。すなわち、ＤＣ電極１５２は、光導波路１５１に沿って光入力端部１５１ａと屈曲導波路部１５１ｃとの間に設けられ、バイアス電圧が印加される。ＤＣ電極１５２は、バイアス電極の一例である。

一方、ＲＦ電極１５３は、光導波路１５１に沿って屈曲導波路部１５１ｃよりも光ファイバ１２０ｂの端部側に配置され、ＲＦ信号が入力される。すなわち、ＲＦ電極１５３は、光導波路１５１に沿って屈曲導波路部１５１ｃと光出力端部１５１ｂとの間に設けられ、ＲＦ信号が入力される。このＲＦ電極１５３の配置によって、ＲＦ電極１５３の出力端が光ファイバ１２０ｂの端部へ向き、ＲＦ電極１５３の入力端が光ファイバ１２０ｂの端部とは反対側（つまり、後述の受信ＩＦ１４０側）へ向く。また、屈曲導波路部１５１ｃを伝搬する光が、ＲＦ電極１５３へ入力されるＲＦ信号によって変調され、変調された光（つまり、光信号）が光出力端部１５１ｂから出力される。これにより、光信号が屈曲導波路部１５１ｃを伝搬する事態が回避されるので、屈曲導波路部１５１ｃにおける光信号の放射損失が抑制される。ＲＦ電極１５３は、信号電極の一例である。

ＰＢＣ１２３は、光変調器チップ１２２から出力される２つの光信号を合成し、偏波方向が直交する２つの偏波を含む光信号を出力する。すなわち、ＰＢＣ１２３は、光変調器チップ１２２から出力される一方の光信号の偏波方向を回転させた後、他方の光信号と合成する。

ＤＣ中継基板１２４は、ＤＣ端子１２６から入力されるバイアス電圧を光変調器チップ１２２へ中継し、光変調器チップ１２２のＤＣ電極１５２へ入力する。ＲＦ中継基板１２５は、ＲＦ端子１２７から入力されるＲＦ信号を光変調器チップ１２２へ中継し、光変調器チップ１２２のＲＦ電極１５３へ入力する。光変調器チップ１２２に複数の電気信号を入力する場合、すべての電気信号の入力部が光変調器１２０の片側に並んでいれば、実装が容易となり、実装面積が小さくてすむ。そこで、本実施例においては、光変調器１２０にＤＣ中継基板１２４及びＲＦ中継基板１２５を配置し、光変調器１２０の片側から入力されるバイアス電圧及びＲＦ信号をＤＣ中継基板１２４及びＲＦ中継基板１２５が光変調器チップ１２２へ中継する構成としている。

ＤＣ端子１２６は、ＬＳＩから出力される直流のバイアス電圧が入力されるリード端子であり、ＤＣ電極１５２と接続し、バイアス電圧をＤＣ電極１５２へ入力する。光変調器１２０の側面には、光変調器チップ１２２に備えられるＤＣ電極１５２の数に応じて、複数のＤＣ端子１２６が例えば一列に並んで設けられる。ＤＣ端子１２６からＤＣ電極１５２へ入力されるバイアス電圧によって、例えば、光変調器チップ１２２において得られる光信号の位相制御が行われる。ＤＣ端子１２６は、バイアス入力端子の一例である。

ＲＦ端子１２７は、受信ＩＦ１４０によって受信されてドライバ１３０によって増幅される高周波のＲＦ信号が入力されるリード端子であり、ＲＦ電極１５３と接続し、ＲＦ信号をＲＦ電極１５３へ入力する。光変調器１２０の側面には、光変調器チップ１２２に備えられるＲＦ電極１５３の数に応じて、複数のＲＦ端子１２７が例えば一列に並んで設けられる。ＲＦ端子１２７からＲＦ電極１５３へ入力されるＲＦ信号によって、光変調器チップ１２２を駆動することにより、光が変調された光信号が得られる。なお、ＲＦ端子１２７とドライバ１３０とは、例えば同軸コネクタやフレキシブルプリント回路板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）によって電気的に接続される。ＲＦ端子１２７は、信号入力端子の一例である。

ここで、本実施例では、ＲＦ端子１２７は、ＤＣ端子１２６よりも受信ＩＦ１４０側に配置されてＲＦ電極１５３と接続し、ＲＦ信号をＲＦ電極１５３へ入力する。具体的には、ＲＦ端子１２７は、光変調器チップ１２２の短手方向における２つの側面のうち、ＤＣ端子１２６により近い側面に沿ってＤＣ端子１２６よりも受信ＩＦ１４０側に配置されてＲＦ電極１５３と接続し、ＲＦ信号をＲＦ電極１５３へ入力する。そのため、従来のようにＲＦ電極と共にＲＦ端子がＲＦ信号の受信ＩＦ１４０から離れた位置に形成される構成と比較して、本実施例においては、ＲＦ端子１２７を受信ＩＦ１４０側に近づけることができる。結果として、ＲＦ端子１２７と受信ＩＦ１４０とを接続する配線を短くすることができるため、受信ＩＦ１４０によって受信されて光変調器１２０における光の変調に用いられるＲＦ信号の伝搬損失を抑制することができる。

ドライバ１３０は、光ファイバ１２０ａから入力される光を変調するための電気信号を生成する。すなわち、ドライバ１３０は、受信ＩＦ１４０によって光モジュール１００の外部から受信されるＲＦ信号を増幅し、増幅されたＲＦ信号によって光変調器１２０を駆動する。

受信ＩＦ１４０は、光変調器１２０を挟んで光ファイバ１２０ｂの端部とは反対側に配置され、光変調器１２０における光の変調に用いられるＲＦ信号を受信する。例えば、受信ＩＦ１４０は、光モジュール１００の外部に配置されたＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって送信データに応じて生成されたＲＦ信号を受信する。

以上のように、本実施例によれば、光変調器チップ上の光導波路の屈曲部によって光を折り返し、屈曲部よりも出力用の光ファイバの端部側に配置されたＲＦ電極へＲＦ信号を入力するＲＦ端子を、ＤＣ端子よりもＲＦ信号の受信ＩＦ側に配置する。これにより、光変調器チップ上の光導波路の屈曲部によって光を折り返す構成において、ＲＦ端子を受信ＩＦ側に近づけることができる。その結果、ＲＦ端子と受信ＩＦとを接続する配線を短くすることができるため、光変調器の実装面積を削減しつつ、受信ＩＦによって受信されて光変調器における光の変調に用いられるＲＦ信号の伝搬損失を抑制することができる。

（実施例２）
実施例２に係る光モジュールは、ＲＦ端子の配置を除き、上記実施例１に係る光モジュール１００と同様の構成を有する。したがって、実施例２では、上記実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。

図２は、実施例２に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図２に示す光モジュール２００において、ＲＦ端子１２７は、光変調器チップ１２２の長手方向における２つの端面のうち、受信ＩＦ１４０により近い端面に沿って配置される。これにより、ＲＦ端子１２７を受信ＩＦ１４０側により近づけることができる。その結果、ＲＦ端子１２７と受信ＩＦ１４０とを接続する配線をより短くすることができるため、ＲＦ信号の伝搬損失をより一層抑制することができる。

（実施例３）
実施例３に係る光モジュールは、ドライバがパッケージに収容される点を除き、上記実施例２に係る光モジュール２００と同様の構成を有する。したがって、実施例３では、上記実施例２と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。

図３は、実施例３に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図３に示す光モジュール３００において、ドライバ１３０は、光変調器チップ１２２と共に同一のパッケージ１２１に収容される。これにより、パッケージ１２１の外部において、ドライバ１３０を配置するためのスペースを削減することができる。

（実施例４）
実施例４に係る光モジュールは、パッケージの内部におけるドライバの配置を除き、上記実施例３に係る光モジュール３００と同様の構成を有する。したがって、実施例４では、上記実施例３と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。

図４は、実施例４に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図４に示す光モジュール４００は、図３に示したドライバ１３０に代えて、ドライバ２３０を有する。ドライバ２３０は、パッケージ１２１の内部において、光変調器チップ１２２の短手方向に光変調器チップ１２２を挟む２つの領域にそれぞれ配置される。これにより、パッケージ１２１の内部において、光変調器チップ１２２の短手方向に光変調器チップ１２２を挟む２つの領域をドライバ２３０用の領域として有効に活用することができる。

なお、ドライバ２３０が光変調器チップ１２２の短手方向に光変調器チップ１２２を挟む２つの領域にそれぞれ配置される場合、ＲＦ端子１２７の数に応じた複数のチャネルを２つのドライバ２３０に分散させても良い。図４の例では、４つのＲＦ端子１２７に応じた４つのチャネルのうち、上側の２つのチャネルが上側のドライバ２３０に設けられ、下側の２つのチャネルが下側のドライバ２３０に設けられる。

また、ドライバ２３０は、中継基板２３１を介して光変調器チップ１２２に電気的に接続される。これにより、中継基板２３１においてチャネルの間隔や方向を自由に変更することができる。

（実施例５）
実施例５に係る光モジュールは、中継基板の構成を除き、上記実施例４に係る光モジュール４００と同様の構成を有する。したがって、実施例５では、上記実施例４と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。

図５は、実施例５に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図５に示す光モジュール５００において、中継基板２３１は、キャパシタ２３１ａを有する。キャパシタ２３１ａは、ドライバ２３０によって増幅されるＲＦ信号からＤＣ成分を除去するブロッキングキャパシタである。キャパシタ２３１ａがＲＦ信号からＤＣ成分を除去するので、ＲＦ信号によって駆動される光変調器チップ１２２の動作が安定する。これにより、光変調器チップ１２２によって生成される光信号の精度を向上することができる。

なお、図５では省略したが、中継基板２３１には、ドライバ２３０の出力レベルを調整するためのバイアス電圧をドライバ２３０へ印加するインダクタなどが実装されても良い。

（実施例６）
実施例６に係る光モジュールは、ＤＣ端子及びＲＦ端子がＢＧＡ端子である点及びＲＦ中継基板の配置を除き、上記実施例１に係る光モジュール１００と同様の構成を有する。したがって、実施例６では、上記実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。

図６は、実施例６に係る光モジュールの構成を示す平面模式図である。図６に示す光モジュール６００において、ＲＦ中継基板１２５は、光変調器チップ１２２の短手方向における２つの側面のうち、ＤＣ中継基板１２４が設けられる側面とは反対側の側面に設けられる。また、光モジュール６００において、光変調器チップ１２２は、図１に示したＤＣ電極１５２及びＲＦ電極１５３に代えて、ＤＣ端子６２６及びＲＦ端子６２７を有する。

ＤＣ端子６２６及びＲＦ端子６２７は、光変調器チップ１２２を収容するパッケージ１２１の底面に設けられ、ＤＣ電極１５２又はＲＦ電極１５３と電気的に接続されるＢＧＡ（Ball Grid Array）端子である。すなわち、ＤＣ端子６２６は、ＤＣ中継基板１２４に設けられたスルーホールを介して、ＤＣ電極１５２と電気的に接続され、ＲＦ端子６２７は、ＲＦ中継基板１２５に設けられたスルーホールを介して、ＲＦ電極１５３と電気的に接続される。

このように、光モジュール６００は、ＤＣ端子６２６及びＲＦ端子６２７がＢＧＡ端子であるため、リード端子を用いる光モジュール１００と比較して、実装面積をさらに削減することができる。

なお、上記実施例６では、ＤＣ端子６２６及びＲＦ端子６２７がＢＧＡ端子である例を示したが、ＤＣ端子６２６及びＲＦ端子６２７の少なくとも一方がＢＧＡ端子であればよい。

また、上記各実施例において説明した光モジュールは、例えば光信号を送受信する光送受信装置に適用することが可能である。図７は、光送受信装置の構成例を示すブロック図である。図７において、図１と同じ部分には同じ符号を付す。

図７に示すように、光送受信装置９００は、光変調器１２０、ドライバ１３０及び受信ＩＦ１４０に加えて、光受信回路９１０、ＤＳＰ９２０及び光源９３０を有する。

光受信回路９１０は、光信号を受信して光電変換などの所定の光受信処理を実行し、得られた受信信号をＤＳＰ９２０へ出力する。

ＤＳＰ９２０は、光受信回路９１０から出力される受信信号に対して、例えばデジタル復調及び復号などの種々のデジタル信号処理を実行する。また、ＤＳＰ９２０は、送信データに対して、例えば符号化及びデジタル変調などの種々のデジタル信号処理を実行し、得られたＲＦ信号を送信信号として受信ＩＦ１４０へ出力する。ＤＳＰ９２０から出力されるＲＦ信号は、受信ＩＦ１４０によって受信され、ドライバ１３０によって増幅され、光を変調するための高周波のＲＦ信号となり、光変調器１２０を駆動する。

光源９３０は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを備え、光変調器１２０によって光変調される光を供給する。この光は、光変調器１２０によって、ドライバ１３０から出力されるＲＦ信号に応じた光変調を施された後、光信号として送信される。

また、上記各実施例において説明した光モジュールは、さらに図８に示す光モジュール７００に応用することが可能である。図８は、光モジュールの応用例を示すブロック図である。図８において、図１と同じ部分には同じ符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。

図８に示すように、光モジュール７００は、内部に光変調器１２０が設けられる。また、光モジュール７００の一端には、外部から光信号を入力する受信光ファイバ７１０ａと、外部へ光信号を出力する送信光ファイバ７１０ｂとが接続される。また、光モジュール７００の他端には、光変調器１２０における光の変調に用いられるＲＦ信号を受信する受信ＩＦ１４０が設けられる。光モジュール７００は、パッケージ７１０、プリント回路板１１０、光変調器１２０、ドライバ１３０、受信ＩＦ１４０、光源７２０及び光受信器７３０を有する。

パッケージ７１０は、例えばＰＩＵ（Plug-In Unit）ボード等の基板に搭載され、光モジュール７００を構成する各種の部品を収容する。パッケージ７１０の一端は、光モジュール１００の一端に相当し、パッケージ７１０の他端は、光モジュール７００の他端に相当する。つまり、パッケージ７１０の一端には、受信光ファイバ７１０ａと、送信光ファイバ７１０ｂとが接続される。受信光ファイバ７１０ａは、パッケージ７１０の一端に設けられた貫通部材７１７を介して、パッケージ７１０の内部へ挿入され、フェルール７１３を介して、光受信器７３０に接続される。送信光ファイバ７１０ｂは、パッケージ７１０の一端に設けられた貫通部材７１８を介して、パッケージ７１０の内部へ挿入されて光ファイバ１２０ｂとなり、光ファイバ１２０ｂは、フェルール７１４を介して、光変調器１２０に接続される。また、パッケージ７１０の他端には、コネクタ７１１が設けられ、コネクタ７１１には、受信ＩＦ１４０が設けられる。

光源７２０は、例えばＬＥＤなどを備える。光源７２０は、カプラ７２１を介して、光ファイバ１２０ａに接続され、光ファイバ１２０ａは、フェルール７１５を介して、光変調器１２０に接続される。また、光源７２０は、カプラ７２１を介して、光ファイバ１２０ｃに接続され、光ファイバ１２０ｃは、フェルール７１６を介して、光受信器７３０に接続される。光源７２０によって発せられる光は、カプラ７２１によって分岐され、分岐により得られる一方の光は、光ファイバ１２０ａを介して、光変調器１２０へ供給され、他方の光は、光ファイバ１２０ｃを介して、光受信器７３０へ供給される。

光受信器７３０は、受信光ファイバ７１０ａから入力される光信号を受信し、光源７２０からカプラ７２１及び光ファイバ１２０ｃを介して入力される光と光信号とを干渉させることにより、光信号から受信データを抽出する。

図８に示す光変調器１２０において、ＲＦ端子１２７とＲＦ電極１５３とを接続する配線パターンは、配線パターンと光導波路１５１とが直交するように、光導波路１５１を横切る。これにより、配線パターンを伝搬するＲＦ信号と、光導波路１５１を伝搬する光との間の干渉を抑制することが可能となる。

１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００光モジュール
１１０プリント回路板
１２０光変調器
１２０ａ光ファイバ
１２０ｂ光ファイバ
１２１パッケージ
１２２光変調器チップ
１２３偏波ビームコンバイナ
１２４ＤＣ中継基板
１２５ＲＦ中継基板
１２６、６２６ＤＣ端子
１２７、６２７ＲＦ端子
１３０、２３０ドライバ
１４０受信ＩＦ
１５１光導波路
１５１ａ光入力端部
１５１ｂ光出力端部
１５１ｃ屈曲導波路部
１５２ＤＣ電極
１５３ＲＦ電極
２３１中継基板
２３１ａキャパシタ

Claims

内部に光変調器が設けられ、外部から光信号を入力する受信光ファイバと、外部へ光信号を出力する送信光ファイバとが一端に接続され、前記光変調器における光の変調に用いられる電気信号を受信する受信部が前記一端と対向する他端に設けられた光モジュールにおいて、
前記光変調器は、
光源からの光が入力される光入力端部と、前記送信光ファイバへ光を出力する光出力端部と、前記光入力端部と前記光出力端部との間で屈曲する屈曲導波路部とを有する光導波路と、前記光導波路に沿って前記光入力端部と前記屈曲導波路部との間に設けられ、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、前記光導波路に沿って前記屈曲導波路部と前記光出力端部との間に設けられ、前記電気信号が入力される信号電極とを有する光変調器チップと、
前記バイアス電極と電気的に接続され、バイアス電圧を前記光変調器へ入力するバイアス入力端子と、
前記バイアス入力端子よりも前記他端側に設けられ、前記信号電極と電気的に接続され、前記電気信号を前記光変調器へ入力する信号入力端子と、
前記信号入力端子よりも前記一端に近い位置に設けられ、前記信号電極と電気的に接続され、前記電気信号を終端する終端端子と
を有し、
前記終端端子は、前記光変調器チップの短手方向における２つの側面のうち前記バイアス入力端子とは反対側に位置する一方の側面である第１の側面に沿って配置され、
前記信号入力端子と前記信号電極とを接続する配線パターンは、前記光変調器チップの前記第１の側面と繋がる第２の側面から前記光導波路の前記屈曲導波路部を横切るように形成され、
前記信号電極と前記終端端子とを接続する配線パターンは、前記光変調器チップの前記第１の側面から前記光導波路を横切るように形成される
ことを特徴とする光モジュール。
前記信号入力端子は、
前記光変調器チップの長手方向における２つの端面のうち、前記受信部により近い端面に沿って配置されることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
前記光変調器は、
前記信号入力端子から前記信号電極へ入力される前記電気信号を増幅するドライバを有し、
前記ドライバは、前記光変調器チップと共に同一のパッケージに収容されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
前記ドライバは、
前記パッケージの内部において、前記光変調器チップの短手方向に前記光変調器チップを挟む２つの領域にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
前記ドライバは、
中継基板を介して前記光変調器チップに電気的に接続されることを特徴とする請求項４に記載の光モジュール。
前記中継基板は、
前記ドライバによって増幅される前記電気信号から特定成分を除去するキャパシタを有することを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
前記バイアス入力端子及び前記信号入力端子の少なくともいずれか一方は、
前記光変調器チップを収容するパッケージの底面に設けられ、前記バイアス電極又は前記信号電極と電気的に接続されるＢＧＡ（Ball Grid Array）端子であることを特徴とする請求項１～６のいずれか一つに記載の光モジュール。
前記信号入力端子と前記信号電極とを接続する配線パターンは、当該配線パターンと前記光導波路とが直交するように、前記光導波路を横切ることを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載の光モジュール。
光源からの光を入力する第１の光ファイバと、外部へ光信号を出力する第２の光ファイバとが一端に接続され、前記第１の光ファイバから入力される光を変調し、変調された光信号を前記第２の光ファイバへ出力する光変調器において、
前記第１の光ファイバからの光が入力される光入力端部と、前記第２の光ファイバへ光を出力する光出力端部と、前記光入力端部と前記光出力端部との間で屈曲する屈曲導波路部とを有する光導波路と、前記光導波路に沿って前記光入力端部と前記屈曲導波路部との間に設けられ、バイアス電圧が印加されるバイアス電極と、前記光導波路に沿って前記屈曲導波路部と前記光出力端部との間に設けられ、前記光変調器における光の変調に用いられる電気信号が入力される信号電極とを有する光変調器チップと、
前記バイアス電極と電気的に接続され、バイアス電圧を前記光変調器へ入力するバイアス入力端子と、
前記信号電極と電気的に接続され、前記電気信号を前記光変調器へ入力する信号入力端子と、
前記信号入力端子よりも前記一端に近い位置に設けられ、前記信号電極と電気的に接続され、前記電気信号を終端する終端端子と
を有し、
前記終端端子は、前記光変調器チップの短手方向における２つの側面のうち前記バイアス入力端子とは反対側に位置する一方の側面である第１の側面に沿って配置され、
前記信号入力端子と前記信号電極とを接続する配線パターンは、前記光変調器チップの前記第１の側面と繋がる第２の側面から前記光導波路の前記屈曲導波路部を横切るように形成され、
前記信号電極と前記終端端子とを接続する配線パターンは、前記光変調器チップの前記第１の側面から前記光導波路を横切るように形成される
ことを特徴とする光変調器。
前記信号入力端子は、
前記光変調器チップの長手方向における２つの端面のうち、前記電気信号を受信する受信部により近い端面に沿って配置されることを特徴とする請求項９に記載の光変調器。
前記光変調器は、
前記信号入力端子から前記信号電極へ入力される前記電気信号を増幅するドライバを有し、
前記ドライバは、前記光変調器チップと共に同一のパッケージに収容されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の光変調器。
前記ドライバは、
前記パッケージの内部において、前記光変調器チップの短手方向に前記光変調器チップを挟む２つの領域にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１１に記載の光変調器。
前記ドライバは、
中継基板を介して前記光変調器チップに電気的に接続されることを特徴とする請求項１２に記載の光変調器。
前記中継基板は、
前記ドライバによって増幅される前記電気信号から特定成分を除去するキャパシタを有することを特徴とする請求項１３に記載の光変調器。
前記バイアス入力端子及び前記信号入力端子の少なくともいずれか一方は、
前記光変調器チップを収容するパッケージの底面に設けられ、前記バイアス電極又は前記信号電極と電気的に接続されるＢＧＡ端子であることを特徴とする請求項９～１４のいずれか一つに記載の光変調器。
前記信号入力端子と前記信号電極とを接続する配線パターンは、当該配線パターンと前記光導波路とが直交するように、前記光導波路を横切ることを特徴とする請求項９～１５のいずれか一つに記載の光変調器。