JP7131425B2 - 光変調器 - Google Patents
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Description
図6は、本発明の第1の実施形態に係るマッハツェンダ光変調器の構成を示す平面図である。本実施形態のマッハツェンダ光変調器は、図2に示した従来例のマッハツェンダ光変調器の構成を改良した構成を有する。図6に示す光変調器は、入力光カプラ101と、それより2分岐された入力光を導波する1対2本の並行する第1の導波路102及び第2の導波路103と、それらの出力光を結合する出力光カプラ104を備える。入力光は、入力光カプラ101の入力ポートに接続された直線導波路または曲げ導波路を介して入力され、また、出力光カプラ104の出力ポートに接続された直線導波路または曲げ導波路を介して出力される。
図6に示す光変調器においては進行波電極108について、位相変調部と減衰領域で同じ形状としたが、位相変調部と減衰領域で形状を変化させても良い。一般的に、変調器において、進行波電極に位相変調部を装荷した場合には(Siマッハツェンダ変調器においては、位相変調部としてPN接合を用いる)、インピーダンスが下がる。このため、位相変調部と減衰領域とのインピーダンスのマッチングとる必要がある。
図9は、本発明の第3の実施形態に係るマッハツェンダ光変調器の構成を示す平面図である。本実施形態の光変調器は、入力光カプラ101と、それより2分岐された入力光を導波する1対2本の並行する第1の導波路102及び第2の導波路103と、それらの出力光を結合する出力光カプラ104を備える。導波路102及び103は、リブ導波路であり、紙面上下方向に第1の極性を持つ領域105及び第2の極性を持つ領域106に分かれている。入力光は、入力光カプラ101の入力ポートに接続された直線導波路または曲げ導波路を介して入力され、また、出力光カプラ104の出力ポートに接続された直線導波路または曲げ導波路を介して出力される。進行波電極108は、入力光カプラ101と出力光カプラ104との間に設けられ位相変調部を形成している。第2の極性を持つ領域106には、金属のバイアス電極107が設けられている。
図10は、本発明の第4の実施形態に係るマッハツェンダ光変調器の構成を示す平面図である。本実施形態の光変調器は、入力光カプラ101と、それより2分岐された入力光を導波する1対2本の並行する第1の導波路102及び第2の導波路103と、それらの出力光を結合する出力光カプラ104を備える。入力光は、入力光カプラ101の入力ポートに接続された直線導波路または曲げ導波路を介して入力され、また、出力光カプラ104の出力ポートに接続された曲げ導波路を介して出力される。
図11は、本発明の第5の実施形態に係る光送信機を示す平面図である。本実施形態の光送信器は、図10を参照して説明した本発明の第4の実施形態に係るマッハツェンダ光変調器を用いた光送信機である。図4に示したマッハツェンダ光変調器の進行波電極108(出力側パッド110)を終端抵抗51を介して端子516(電源の電位)に接続する接続構成と異なり、図11の構成は、終端抵抗51を介さずに、図10のマッハツェンダ光変調器の進行波電極108を端子516(電源の電位)に接続することに特徴がある。図10のマッハツェンダ光変調器の代わりに、図8または9のマッハツェンダ光変調器を用いてもよい。
2 Si層
7 光導波路
20 光導波路コア
21 スラブ領域
22 高濃度p型半導体層、
23 高濃度n型半導体層
24 中濃度p型半導体層
25 中濃度n型半導体層
101 入力光カプラ
102、103 導波路(リブ導波路)
104 出力光カプラ
105 第1の極性を持つ領域
106 第2の極性を持つ領域
54、107 バイアス電極
108 進行波電極
109、501、511 入力側パッド
110、504、513 出力側パッド
50 ドライバ
502、503 増幅回路
505、514 ワイヤ
51 終端抵抗
512 抵抗
516 端子(電位)
52 固定減衰器
53 ダミー位相変調部
Claims (4)
- 基板上に形成され、少なくともひとつの光入力と、少なくともひとつの光出力と、少なくともひとつの位相変調部を備えた光変調器であって、
前記位相変調部が、
入力光カプラと、
PN接合構造を有する入力光カプラにより2分岐された入力光を導波する1対2本の並行する第1の光導波路および第2の光導波路と、
前記第1の光導波路および前記第2の光導波路にそれぞれ並列に配置された変調用の高周波信号を印加して、前記第1の光導波路または前記第2の光導波路を伝播する光が同一方向に伝搬しながら相互作用する第1の進行波電極および第2の進行波電極と、
前記第1の光導波路および前記第2の光導波路の出力光を結合する出力光カプラと
を備え、前記第1の進行波電極および前記第2の進行波電極が、それぞれ、前記位相変調部の光伝搬方向に、前記位相変調部よりも長く形成され、減衰領域を構成し、
前記減衰領域がダミー位相変調部であり、前記ダミー位相変調部が、
前記第1の進行波電極および前記第2の進行波電極の前記位相変調部よりも長く形成された部分と、
前記第1の進行波電極および前記第2の進行波電極の前記位相変調部よりも長く形成された部分にそれぞれ並列に配置された光導波路であって、前記位相変調部の前記第1の光導波路および前記第2の光導波路と同じPN接合構造を有し、前記位相変調部の前記第1の光導波路および前記第2の光導波路と接続されない光導波路と
を備え、
前記第1の進行波電極および前記第2の進行波電極と前記位相変調部が重なり位相変調作用する領域が同じ長さである、光変調器。 - 前記ダミー位相変調部の光導波路のドーピング濃度が前記位相変調部の前記第1の光導波路および前記第2の光導波路のドーピング濃度よりも高く、前記減衰領域を構成する前記第1の進行波電極および前記第2の進行波電極の前記位相変調部よりも長く形成された部分における前記高周波信号の損失が大きい、請求項1に記載の光変調器。
- 前記ダミー位相変調部が、バイアス電極をさらに備えた、請求項1または2に記載の光変調器。
- 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光変調器を備え、前記進行波電極の終端側に終端抵抗が接続されていない、光送信機。
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