JPH06230328A

JPH06230328A - 電界吸収型光変調器の実装方法

Info

Publication number: JPH06230328A
Application number: JP5040496A
Authority: JP
Inventors: Seishi Yoshida; 誠史吉田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1993-02-04
Filing date: 1993-02-04
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】電界吸収型光変調器の実装方法において、チ
ップ抵抗器を終端抵抗器として使用する場合、バイアス
電圧の印加によるチップ抵抗器の発熱がなく、電界吸収
型光変調器の変調特性に影響を与えず、広帯域応答を実
現することができる電界吸収型光変調器の実装方法を提
供することを目的とするものである。【構成】チップ抵抗器を伝送路の終端抵抗器として電
界吸収型光変調器と並列に接続し、平行平板コンデンサ
等の高周波領域包合コンデンサと、積層セラミックコン
デンサ等の低周波領域包合コンデンサとを互いに並列に
接続し、高周波領域包合コンデンサと低周波領域包合コ
ンデンサとをチップ抵抗器と直列に接続するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム等に用
いられる半導体電界吸収型光変調器の実装方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体電界吸収型光変調器は、ＰＮ接合
された半導体に逆バイアス電圧を印加したときに、フラ
ンツケルディッシュ効果によって、吸収端波長が長波長
側へシフトし、吸収係数が変化することを利用して光信
号の変調を行うものである。電界吸収型光変調器は、従
来用いられているＬｉＮｂＯ₃ 光変調器等と比較して、
高速応答、低駆動電圧動作等の特長を有することから、
近年盛んに研究が行われている。吸収係数変化を利用す
ることによって光強度変調器として用いることが可能に
なり、吸収変化と同時に生じる屈折率変化を利用するこ
とによって光位相変調器、光スイッチとして用いること
が可能になる。

【０００３】特に、活性層に多重量子井戸構造を形成し
た場合、励起子吸収に伴う急峻なピークが吸収特性に存
在し、これが高電界下においても存在することから、大
きな吸収係数の変化が得られる。

【０００４】この電界吸収型光変調器では、半導体レー
ザを直接変調する場合とは異なり、変調に際してキャリ
アの移動を伴わないことから、キャリアの緩和時間によ
る応答速度の制限を無視できる。応答速度は、ほぼ素子
のＲＣ時定数によって決まるので、電気信号を光変調器
に入力する実装技術が重要となる。

【０００５】電界吸収型光変調器を用いる場合、伝送路
とのインピーダンス整合をとるために、通常、その電界
吸収型光変調器と並列に終端抵抗器を接続する。この終
端抵抗器としては、チップ抵抗器を用いる方法と、外づ
け終端抵抗器を用いる方法とがある。

【０００６】図７（１）は、チップ抵抗器を終端抵抗器
として使用する従来例Ｐ１の斜視図であり、図７（２）
は、外づけ終端抵抗器を終端抵抗器として使用する従来
例Ｐ２の斜視図である。

【０００７】外づけ終端抵抗器３０を終端抵抗器として
使用する従来例Ｐ２の場合は、電界吸収型変調器１とス
トリップライン１０とをつなぐワイヤが必然的に長くな
り、高周波応答特性に劣化をもたらすという欠点があ
る。

【０００８】チップ抵抗器３を終端抵抗器として使用す
る従来例Ｐ１の場合は、伝送路であるストリップライン
１０の終端に変調器１を配置することからワイヤ長を短
くすることができるが、チップ抵抗器３の耐電圧は一般
に低いことから、バイアス電圧を印加した場合にチップ
抵抗器３が発熱し、特性が変化したり破損したりすると
いうおそれがあるという欠点がある。また、温度に敏感
な電界吸収型光変調器１の変調特性に影響をおよぼすこ
とがあるという欠点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】チップ抵抗器３を使用
する従来例Ｐ１における上記欠点を除去するには、チッ
プ抵抗器３とアースとの間にチップコンデンサを挿入す
ることが考えられ、これによって、チップ抵抗器３に直
流電流が流れないので、チップ抵抗器３の発熱、、特性
変化、破損や、電界吸収型光変調器１の変調特性への影
響を阻止することができる。

【００１０】しかし、上記のようにチップ抵抗器３とア
ースとの間にチップコンデンサを挿入すると、チップ抵
抗器３の抵抗値とチップコンデンサの容量値とで決まる
低域遮断特性によって、信号の低周波成分が電界吸収型
光変調器１に作用しないという問題が生じる。

【００１１】低域遮断周波数ｆ_L は、次式で表される。ｆ_L ＝１／（２πＲＣ）低域遮断周波数を低減するには、容量の大きいチップコ
ンデンサを用いればよいが、一般に、高周波特性に優れ
た大容量のチップコンデンサを得ることは困難である。

【００１２】一方、電界吸収型光変調器は、通常、その
吸収係数の変化を利用して光強度変調器として用いられ
るが、このほかに、吸収変化と同時に生じる屈折率の変
化を利用して光位相変調器として用いることもできる
（吉田他１９９２年電子情報通信学会春季大会講演集
Ｂ−９６１）。さらに、電界吸収型光変調器は、近年、
吸収変化の電圧に対する非線形的な応答特性を利用し
て、短パルス発生源、光ゲートとしての用途が示されて
注目を集めている（鈴木他１９９２電子情報通信学会
秋季大会講演集Ｂ−６４８）。

【００１３】たとえば、図８（１）に示す従来例Ｐ３の
ように、２台の電界吸収型光変調器１ａ、１ｂを縦列に
結合し、電界吸収型光変調器１ａを短パルス発生源と
し、電界吸収型光変調器１ｂを光強度変調器として用い
る場合や、電界吸収型光変調器１ａを光ゲートとし、電
界吸収型光変調器１ｂを光電変換器として用いる場合
に、２台の変調器を光学的に結合する。

【００１４】これらの場合、２台の変調器１ａ、１ｂを
光学的に結合する方法よりも、図８（２）に示す従来例
Ｐ４のように、２台の変調器１ａ、１ｂを接合したり、
図８（３）に示す従来例Ｐ５のように、１つの変調器１
ｃの電極を２つに分割することによって、挿入損失を大
幅に低減することが可能となる。しかし、この場合、２
つの電極同士の間隔が狭くなることから、電気信号間の
クロストークが多くなるという問題がる。

【００１５】つまり、電界吸収型光変調器をタンデムに
接合し、それぞれに互いに独立な信号を印加する場合、
高周波応答特性の劣化を防止する以外にも、信号間のク
ロストークを低減する必要がある。

【００１６】図９は、電界吸収型光変調器をタンデムに
接合し、外づけ終端抵抗器３０を使用した従来例Ｐ６を
示す斜視図である。この従来例は、電界吸収型光変調器
１ａ、１ｂと信号線路とを接続するワイヤ長が必然的に
長くなり、高周波応答特性が劣化するという問題があ
る。また、信号線路間の間隔が狭く、信号線路間に平行
する部分が存在することから、電気的なクロストークを
生じやすいという問題もある。

【００１７】電界吸収型光変調器をタンデムに接合した
場合、信号間のクロストークを低減させるには、図１０
に示す従来例Ｐ７のように、チップ抵抗器３ａ、３ｂを
終端抵抗器として使用し、２つの電界吸収型光変調器１
ａ、１ｂに入力する電気信号の方向を、変調器１ａ、１
ｂを挟んで対向させればよく、これによって、クロスト
ークを大幅に低減することができる。しかし、この場合
には、バイアス電圧を印加したときにチップ抵抗器３
ａ、３ｂの発熱によって、抵抗器３ａ、３ｂの特性が変
化したり、破損したりするほか、温度に敏感な電界吸収
型光変調器１ａ、１ｂの変調特性に影響を与えるという
欠点がある。この欠点を除去するには、チップ抵抗器３
ａ、３ｂのそれぞれと直列にコンデンサを接続し、抵抗
器３ａ、３ｂに流れる直流電流を遮断することが考えら
れるが、このようにすると、抵抗値とコンデンサの容量
とで決まる低減遮断特性によって、信号波形劣化が生じ
るという問題がある。

【００１８】低域遮断周波数はコンデンサの容量に反比
例するため、容量を大きくすることによって信号波形劣
化を低減することができるが、一般に、高周波特性に優
れたコンデンサの大容量化は難しいので、広帯域な変調
を行うことが困難になる。

【００１９】本発明は、チップ抵抗器を終端抵抗器とし
て使用する場合、バイアス電圧の印加によるチップ抵抗
器の発熱がなく、電界吸収型光変調器の変調特性に影響
を与えず、広帯域応答を実現することができる電界吸収
型光変調器の実装方法を提供することを目的とするもの
である。

【００２０】また、本発明は、複数の電界吸収型光変調
器をタンデムに結合することによって電界吸収型光変調
器のそれぞれを互いに異なる電気信号で変調し、しかも
チップ抵抗器を終端抵抗器として使用する場合、低クロ
ストーク、広帯域応答を同時に実現することができる電
界吸収型光変調器の実装方法を提供することを目的とす
るものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、チップ抵抗器を伝送路の終端抵抗器として電界吸収
型光変調器と並列に接続し、高周波領域包合コンデンサ
と低周波領域包合コンデンサとを互いに並列に接続し、
高周波領域包合コンデンサと低周波領域包合コンデンサ
とをチップ抵抗器と直列に接続するものである。

【００２２】請求項２に記載の発明は、タンデムに接合
された第１、第２の電界吸収型光変調器のそれぞれに入
力する電気信号の第１、第２の伝送路を、第１、第２の
電界吸収型光変調器を挟んで対向するように配置し、第
１、第２のチップ抵抗器をそれぞれ第１、第２の伝送路
の終端抵抗器として第１、第２の電界吸収型光変調器と
並列に接続し、第１の高周波領域包合コンデンサと第１
の低周波領域包合コンデンサとを互いに並列に接続し、
第１の高周波領域包合コンデンサと第１の低周波領域包
合コンデンサとを第１のチップ抵抗器と直列に接続し、
第２の高周波領域包合コンデンサと第２の低周波領域包
合コンデンサとを互いに並列に接続し、第２の高周波領
域包合コンデンサと第２の低周波領域包合コンデンサと
を第２のチップ抵抗器と直列に接続するものである。

【００２３】

【作用】請求項１に記載の発明は、チップ抵抗器を伝送
路の終端抵抗器として電界吸収型光変調器と並列に接続
し、高周波領域包合コンデンサと低周波領域包合コンデ
ンサとを互いに並列に接続し、高周波領域包合コンデン
サと低周波領域包合コンンンサとをチップ抵抗器と直列
に接続し、直流成分をカットするので、バイアス電圧の
印加によるチップ抵抗器の発熱がなく、チップ抵抗器の
発熱による電界吸収型光変調器の変調特性の影響がな
く、また、高周波領域包合コンデンサは高周波特性に優
れ、低周波領域包合コンデンサは低域遮断周波数が低い
ので、広帯域応答を実現できる。

【００２４】請求項２に記載の発明は、２つの電界吸収
型光変調器をタンデムに接合し、これらを挟むように２
つの伝送路を対向させるので、２つの電界吸収型光変調
器の各電極間の間隔が狭くなり、低クロストークを実現
でき、さらに、電界吸収型光変調器のそれぞれに並列に
第１、第２のチップ抵抗器を接続し、高周波領域包合コ
ンデンサと低周波領域包合コンデンサとを互いに並列に
接続した並列回路を２つ設け、１つの目の並列回路を第
１のチップ抵抗器と直列に接続し、２つの目の並列回路
を第２のチップ抵抗器と直列に接続するので、バイアス
電圧の印加によるチップ抵抗器の発熱がなく、発熱によ
る電界吸収型光変調器の変調特性の影響がなく、また、
高周波領域包合コンデンサは高周波特性に優れ、低周波
領域包合コンデンサは低域遮断周波数が低いので、広帯
域応答を実現できる。

【００２５】

【実施例】図１は、本発明の第１の実施例Ｅ１を示す回
路図であり、図２は、第１の実施例Ｅ１を示す斜視図で
ある。

【００２６】この第１の実施例Ｅ１は、電界吸収型変調
器１と並列にチップ抵抗器３が接続され、しかもチップ
抗器３と直列に平行平板コンデンサ４と積層セラミック
コンデンサ５とが接続され、平行平板コンデンサ４と積
層セラミックコンデンサ５とが互いに並列に接続されて
いる。平行平板コンデンサ４は、高周波特性に優れたコ
ンデンサであり、積層セラミックコンデンサ５は、容量
の大きなコンデンサである。なお、チップ抵抗器３と直
列に接続され、かつ互いに並列に接続されるコンデンサ
は３つ以上であってもよい。

【００２７】また、第１の実施例Ｅ１において、マイク
ロストリップライン１０は、誘電体基板１１と心線１２
とで構成されている。誘電体基板１１には、アルミナ、
サファイア、石英等が使用され、チップ抵抗器３の一方
の電極は、ボンディングワイヤ２等によって、マイクロ
ストリップライン１０の心線１２に接続され、チップ抵
抗器３の他方の電極は、ボンディングワイヤ２等によっ
て、平行平板コンデンサ４の上面電極に接続されてい
る。平行平板コンデンサ４の下面の電極は、アース６に
接続され、平行平板コンデンサ４の上面電極は、積層セ
ラミックコンデンサ５の一方の電極が接続され。また、
積層セラミックコンデンサ５の他方の電極は、アース６
に接続されている。電界吸収型光変調器１の電極は、ボ
ンディングワイヤ２によって、チップ抵抗器３の心線１
２側の電極に接続されている。

【００２８】すなわち、第１の実施例Ｅ１は、チップ抵
抗器３を伝送路の終端抵抗器として電界吸収型光変調器
１と並列に接続し、平行平板コンデンサ４と積層セラミ
ックコンデンサ５とを互いに並列に接続し、平行平板コ
ンデンサ４と積層セラミックコンデンサ５とをチップ抵
抗器３と直列に接続することによって、電界吸収型光変
調器１を実装するものである。

【００２９】第１の実施例Ｅ１において、チップ抵抗器
３と直列に接続されるコンデンサの容量をＣ₁ 、Ｃ₂ 、
Ｃ₃ …とすれば、これらの合成容量Ｃは、以下の式で与
えられる。Ｃ＝Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ＋Ｃ₃ … また、この場合における低域遮断周波数ｆ_L は、ｆ_L ＝１／（２πＲＣ）＝１／｛２πＲ（Ｃ₁ ＋Ｃ₂ ＋
Ｃ₃ …）｝で与えられる。なお、Ｒは、終端抵抗器であるチップ抵
抗器３の抵抗値であり、Ｒ＝５０Ω、Ｃ＝０．０１μＦ
としたときに、ｆ_L ＝３２０ｋＨｚとなる。

【００３０】実施例Ｅ１において、終端抵抗器としてチ
ップ抵抗器３を用いることによって素子間の配線を短く
することが可能になり、高周波応答特性の劣化を防止す
ることができる。また、実施例Ｅ１においては、チップ
抵抗器３と直列に、チップコンデンサ４、５を接続して
おり、チップ抵抗器３に直流電流が流れず、バイアス電
圧を印加した場合にチップ抵抗器３が発熱することがな
いので、発熱による特性変化、破損が生じず、また、チ
ップ抵抗器３が発熱しないので、電界吸収型光変調器１
の変調特性に影響が及ばない。

【００３１】さらに、一般に、電界吸収型光変調器１の
低域遮断周波数は最も容量の大きなコンデンサの容量値
で決まるが、実施例Ｅ１においては、平行平板コンデン
サ４が十分大きな容量のチップコンデンサであるので、
低域遮断周波数を低減することができる。また、一般
に、電界吸収型光変調器１の高周波特性は最も高周波特
性の優れたコンデンサの周波数特性が支配的となるが、
実施例Ｅ１においては、積層セラミックコンデンサが高
周波特性に優れているので、高周波応答特性が優れ、し
たがって、第１の実施例Ｅ１では広帯域応答を実現でき
る。

【００３２】なお、マイクロストリップライン１０にお
ける誘電体基板１１は、誘電率が９．８、厚さが０．５
ｍｍ、長さが３．５ｍｍのアルミナで構成され、インピ
ーダンスを５０Ωに設定するために、心線１２の幅を
０．５ｍｍに設定してある。平行平板コンデンサ４は、
動作帯域５０ＧＨｚ、容量１００ｐＦであり、積層セラ
ミックコンデンサ５は、容量０．０１μＦである。ま
た、チップ抵抗器３は、石英基板を用いたもので抵抗値
は５０Ωである。ストリップライン１０とチップ抵抗器
３、チップ抵抗器３とチップコンデンサ４、５との接続
は金リボンを用い、チップ抵抗器３と電界吸収型光変調
器１との接続には、直径２０μｍのボンディングワイヤ
２を使用している。

【００３３】図３は、本発明の第２の実施例Ｅ２を示す
斜視図である。

【００３４】この第２の実施例Ｅ２は、基本的には第１
の実施例Ｅ１と同じであるが、マイクロストリップライ
ン１０の代わりに、コプレーナーストリップライン２０
を使用したものであり、コプレーナーストリップライン
２０は、誘電体基板２１の上に心線２２とアース２３と
を有している。

【００３５】図４は、第２の実施例Ｅ２において、電界
吸収型光変調器１としてＩｎＧａＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＡ
ｓ多重量子井戸電界吸収型光変調器を使用し、これを実
装した場合における周波数特性を示す図である。

【００３６】上記第２の実施例Ｅ２は、図４に示すよう
に３ｄＢ帯域１８ＧＨｚの良好な特性が得られた。これ
は、電界吸収型光変調器１の寄生容量を０．１５ｐＦ、
ボンディングワイヤ２のインダクタンスを０．２ｎＨと
した場合の計算値とほぼ一致する。

【００３７】なお、ボンディングワイヤ２のインダクタ
ンスをＬ、電界吸収型光変調器１の寄生容量をＣ_p とし
た場合の周波数伝達関数は次式で表される。Ｈ（ω）＝［｛１−（ω／ω₀ ）² ｝² ＋｛ω／（ω₀
Ｑ）｝² ］^-1/2 なお、ω₀ はカットオフ周波数であり、ω₀ およびＱは
次式で表される。 ω₀ ＝｛（Ｒｇ＋Ｒ）／（ＲＣ_p Ｌ）｝^1/2 Ｑ＝｛ＲＣ_p Ｌ（Ｒｇ＋Ｒ）｝^1/2 ／｛Ｌ＋（ＲｇＣ_p
Ｒ）｝なお、Ｒｇは伝送路のインピーダンスであり、通常は５
０Ωである。たとえば電界吸収型光変調器１の寄生容量
を０．１５ｐＦ、ボンディングワイヤ２のインダクタン
スを０．２ｎＨ（ワイヤ長約０．３ｍｍに相当）、Ｒを
５０Ωとした場合のカットオフ周波数は約１８ＧＨｚと
なる。

【００３８】図５は、本発明の第３の実施例Ｅ３を示す
斜視図である。

【００３９】この第３の実施例Ｅ３は、縦列に接合され
た電界吸収型光変調器１ａ、１ｂのそれぞれによって、
互いに独立な電気信号に変調する場合に、信号間のクロ
ストークを著しく低減するものである。

【００４０】第３の実施例Ｅ３において、電界吸収型光
変調器１ａ、１ｂはタンデムに接合されている。また、
チップ抵抗器３ａの一方の電極は、マイクロストリップ
ライン１０ａの心線１２ａに接続され、チップ抵抗器３
ａの他方の電極は、チップコンデンサである平行平板コ
ンデンサ４ａの上面電極に接続され、平行平板コンデン
サ４ａの下面電極はアース６に接続されている。チップ
コンデンサである積層セラミックコンデンサ５ａの一方
の電極は、平行平板コンデンサ４ａの一方の電極に接続
されており、積層セラミックコンデンサ５ａの他方の電
極はアース６に接続されている。すなわち、平行平板コ
ンデンサ４ａと積層セラミックコンデンサ５ａとの並列
回路が、チップ抵抗器３ａと直列に接続されている。ま
た、電界吸収型光変調器１ａの一方の電極は、チップ抵
抗器３ａの一方の電極に接続され、電界吸収型光変調器
１ａの他方の電極は、アース６に接続されている。

【００４１】これと同様に、チップ抵抗器３ｂの一方の
電極は、マイクロストリップライン１０ｂの心線１２ｂ
に接続され、チップ抵抗器３ｂの他方の電極は、チップ
コンデンサである平行平板コンデンサ４ｂの上面電極に
接続され、平行平板コンデンサ４ｂの下面電極はアース
６に接続されている。チップコンデンサである積層セラ
ミックコンデンサ５ｂの一方の電極は、平行平板コンデ
ンサ４ｂの一方の電極に接続されており、積層セラミッ
クコンデンサ５ｂの他方の電極はアース６に接続されて
いる。すなわち、平行平板コンデンサ４ｂと積層セラミ
ックコンデンサ５ｂとの並列回路が、チップ抵抗器３ｂ
と直列に接続されている。また、電界吸収型光変調器１
ｂの一方の電極は、チップ抵抗器３ｂの一方の電極に接
続され、電界吸収型光変調器１ｂの他方の電極は、アー
ス６に接続されている。

【００４２】つまり、第３の実施例Ｅ３は、タンデムに
接合された第１、第２の電界吸収型光変調器の実装方法
において、第１、第２の電界吸収型光変調器のそれぞれ
に入力する電気信号の第１、第２の伝送路を、第１、第
２の電界吸収型光変調器を挟んで対向するように配置
し、第１、第２の電界吸収型光変調器のそれぞれに並列
に第１、第２の終端抵抗器を接続し、第１の平行平板コ
ンデンサと第１の積層セラミックコンデンサとを互いに
並列に接続し、第１の平行平板コンデンサと第１の積層
セラミックコンデンサとを第１のチップ抵抗器と直列に
接続し、第２の平行平板コンデンサと第２の積層セラミ
ックコンデンサとを互いに並列に接続し、第２の平行平
板コンデンサと第２の積層セラミックコンデンサとを第
２のチップ抵抗器と直列に接続したものである。

【００４３】第３の実施例Ｅ３において、平行平板コン
デンサ４ａ、４ｂとしては、４０ＧＨｚ程度の帯域の高
周波特性に優れたものが得られており、積層セラミック
コンデンサ５ａ、５ｂは容量が比較的大きいものが実現
しやすく０．０１μＦ程度の容量のものが実用化されて
いる。チップ抵抗器３ａに直列に接続されたコンデンサ
の容量は、平行平板コンデンサ４ａの容量と積層セラミ
ックコンデンサ５ａの容量との和で与えられることか
ら、大容量の積層セラミックコンデンサ５ａを用いるこ
とによって、低域遮断周波数を低減させることが可能に
なる。

【００４４】電界吸収型光変調器１ａ、１ｂの低域遮断
周波数ｆ_L は、抵抗値をＲ、容量をＣとした場合に、次
式で表される。ｆ_L ＝１／（２πＲＣ）ここで、Ｒ＝５０Ω、Ｃ＝０．０１μＦとすれば、低域
遮断周波数ｆ_L は約３００ＫＨｚとなる。

【００４５】電界吸収型光変調器１ａ、１ｂのそれぞれ
の高周波特性は、平行平板コンデンサ４ａと積層セラミ
ックコンデンサ５ａとのうちで優れたものの特性に支配
され、また、平行平板コンデンサ４ｂと積層セラミック
コンデンサ５ｂとのうちで優れたものの特性に支配され
るので、高周波特性に優れた平行平板コンデンサ４ａ、
４ｂが使用されていることによって、良好な高速応答を
得られる。すなわち、第３の実施例Ｅ３は、低い低遮断
周波数と良好な高速応答とを同時に実現し、広帯域な応
答特性を得ることが可能になる。

【００４６】また、第３の実施例Ｅ３において、電界吸
収型光変調器１ａ、１ｂを挟んで、２つのマイクロスト
リップライン１０ａ、１０ｂを対向するように配置し、
信号を異なる方向から入力すれば、２つのマイクロスト
リップライン１０ａ、１０ｂである信号線路に平行する
部分が存在しないので、電気的な結合が生じにくく、電
気的なクロストークを有効に低減することができる。

【００４７】図６は、第３実施例Ｅ３の特性を示す図で
あり、図６（１）は、第３実施例Ｅ３におけるＩｎＧａ
ＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸電界吸収型光変調
器の周波数応答特性を示すグラフであり、図６（２）
は、クロストークの周波数特性を示すグラフである。

【００４８】タンデムに接合した電界吸収型光変調器１
ａ、１ｂは、その素子長がそれぞれ３００μｍであり、
電極間の間隔は５０μｍである。チップ抵抗器３ａ、３
ｂとして抵抗値５０Ωの石英基板チップ抵抗器、平行平
板コンデンサ４ａ、４ｂとして、コンデンサ容量１００
ｐＦのチップコンデンサ、積層セラミックコンデンサ５
ａ、５ｂとして、容量０．０１μＦのチップコンデンサ
を用いた。図６（１）に示すように（図中、（ａ）の曲
線は電界吸収型光変調器１ａの特性、（ｂ）の曲線は電
界吸収型光変調器１ａの特性を示す）、２台の電界吸収
型光変調器１ａ、１ｂはいずれも変調帯域１８ＧＨｚの
良好な応答特性を示した。また、図６（２）から明らか
なように、２６．５ＧＨｚまでの測定周波数範囲で、電
気的クロストークが２０ｄＢ以下と極めて良好な特性が
得られている。

【００４９】上記第３の実施例Ｅ３において、電界吸収
型光変調器１ａ、１ｂは、初めから独立した２つの電界
吸収型光変調器がタンデムに接合されたものであるが、
電界吸収型光変調器１ａ、１ｂの代わりに、１つの電界
吸収型光変調器の電極を２つに分割したものを使用して
もよく、この場合も、２つの電界吸収型光変調器がタン
デムに接合されていると考えられる。

【００５０】上記各実施例において、平行平板コンデン
サ４、４ａ、４ｂは、高周波領域の周波数特性が優れた
高周波領域包合コンデンサの例であるが、平行平板コン
デンサ４、４ａ、４ｂの代わりに、他の高周波領域包合
コンデンサを使用するようにしてもよい。また、積層セ
ラミックコンデンサ５、５ａ、５ｂは、低周波領域の周
波数特性が優れた低周波領域包合コンデンサの例である
が、積層セラミックコンデンサ５、５ａ、５ｂの代わり
に、他の低周波領域包合コンデンサを使用するようにし
てもよい。

【００５１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、電界吸
収型光変調器において、チップ抵抗器を終端抵抗器とし
て使用する場合、バイアス電圧の印加によるチップ抵抗
器の発熱がなく、電界吸収型光変調器の変調特性に影響
を与えず、広帯域応答を実現することができるという効
果を奏する。

【００５２】また、請求項２に記載の発明によれば、複
数の電界吸収型光変調器をタンデムに結合した電界吸収
型光変調器において、チップ抵抗器を終端抵抗器として
使用する場合、電界吸収型光変調器のそれぞれを互いに
異なる電気信号で変調する場合に、低クロストーク、広
帯域応答を同時に実現することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例Ｅ１を示す回路図であ
る。

【図２】第１の実施例Ｅ１を示す斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施例Ｅ２を示す斜視図であ
る。

【図４】上記実施例において、電界吸収型光変調器とし
てＩｎＧａＡｌＡｓ／ＩｎＡｌＡｓＭＱＷ電界吸収型光
変調器を使用し、これを実装した場合における周波数特
性の測定結果を示す図である。

【図５】本発明の第３の実施例Ｅ３を示す斜視図であ
る。

【図６】第３実施例Ｅ３の特性を示す図であり、図６
（１）は、第３実施例Ｅ３におけるＩｎＧａＡｌＡｓ／
ＩｎＡｌＡｓ多重量子井戸電界吸収型光変調器の周波数
応答特性を示すグラフであり、図６（２）は、クロスト
ークの周波数特性を示すグラフである。

【図７】従来例の斜視図であり、図７（１）は、チップ
抵抗器を終端抵抗器として使用する従来例Ｐ１の斜視図
であり、図７（２）は、外づけ終端抵抗器を終端抵抗器
として使用する従来例Ｐ２の斜視図である。

【図８】従来例の説明図であり、図８（１）は、２台の
電界吸収型光変調の光学的結合を示す従来例Ｐ３の斜視
図であり、図８（２）は、タンデムに接合した電界吸収
型光変調器を示す従来例Ｐ４の模式図であり、図８
（３）は、電極を２つに分割した電界吸収型光変調器を
示す従来例Ｐ５の模式図である。

【図９】電界吸収型光変調器をタンデムに接合し、外づ
け終端抵抗器を使用した従来例Ｐ６を示す斜視図であ
る。

【図１０】電界吸収型光変調器をタンデムに接合し、チ
ップ抵抗器を終端抵抗器として使用した従来例Ｐ７を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ…電界吸収型光変調器、２…ボンディングワイヤ、３、３ａ、３ｂ…チップ抵抗器、４、４ａ、４ｂ…平行平板コンデンサ、５、５ａ、５ｂ…積層セラミックコンデンサ、６…アース、１０、１０ａ、１０ｂ…マイクロストリップライン、１１、２１…誘電体基板、１２、２２…心線、２０…コプレーナーストリップライン。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電界吸収型光変調器の実装方法におい
て、チップ抵抗器を伝送路の終端抵抗器として上記電界吸収
型光変調器と並列に接続する段階と；高周波領域の周波
数特性が優れた高周波領域包合コンデンサと低周波領域
の周波数特性が優れた低周波領域包合コンデンサとを互
いに並列に接続する段階と；上記高周波領域包合コンデ
ンサと上記低周波領域包合コンデンサとを上記チップ抵
抗器と直列に接続する段階と；とを有することを特徴と
する電界吸収型光変調器の実装方法。
【請求項２】タンデムに接合された第１、第２の電界
吸収型光変調器の実装方法において、上記第１、第２の電界吸収型光変調器のそれぞれに入力
する電気信号の第１、第２の伝送路を、上記第１、第２
の電界吸収型光変調器を挟んで対向するように配置する
段階と；第１、第２のチップ抵抗器をそれぞれ上記第
１、第２の伝送路の終端抵抗器として上記第１、第２の
電界吸収型光変調器と並列に接続する段階と；高周波領
域の周波数特性が優れた第１の高周波領域包合コンデン
サと低周波領域の周波数特性が優れた第１の低周波領域
包合コンデンサとを互いに並列に接続する段階と；上記
第１の高周波領域包合コンデンサと上記第１の低周波領
域包合コンデンサとを上記第１のチップ抵抗器と直列に
接続する段階と；高周波領域の周波数特性が優れた第２
の高周波領域包合コンデンサと低周波領域の周波数特性
が優れた第２の低周波領域包合コンデンサとを互いに並
列に接続する段階と；上記第２の高周波領域包合コンデ
ンサと上記第２の低周波領域包合コンデンサとを上記第
２のチップ抵抗器と直列に接続する段階と；を有するこ
とを特徴とする電界吸収型光変調器の実装方法。