JPH0990302A - 光変調器モジュール，及びその製造方法 - Google Patents

光変調器モジュール，及びその製造方法

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JPH0990302A
JPH0990302A JP7242014A JP24201495A JPH0990302A JP H0990302 A JPH0990302 A JP H0990302A JP 7242014 A JP7242014 A JP 7242014A JP 24201495 A JP24201495 A JP 24201495A JP H0990302 A JPH0990302 A JP H0990302A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 リターンロスを少なくすることができる光変
調器モジュール，及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ２から出力されるレーザ光
を高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器１
と、信号源８から入力される高周波電気信号を伝送する
ためのストリップライン３と、ストリップライン３を終
端させるための終端抵抗５と、半導体光変調器１とスト
リップライン３の終端との間を接続する第１のワイヤ４
と、終端抵抗５と半導体光変調器１との間を接続する第
２のワイヤ１０とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光変調器モジュー
ル，及びその製造方法に関し、特に光変調器モジュール
における光変調器の実装法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０(a) は、従来の光変調器モジュー
ルにおける半導体光変調器の実装法を模式的に示した上
面図であり、図において、２５は光変調器集積型レーザ
チップであり、該光変調器集積型レーザチップ２５に半
導体レーザ２，及び該半導体レーザ２に光結合された半
導体光変調器１が形成されており、該半導体光変調器１
は、さらにレンズ（図示せず）に光結合されている。光
変調器集積型レーザチップ２５はサブマウント９上に載
置され、該サブマウント９上の端部には第１のボンディ
ングパッド２１，及びレーザ用ボンディングパッド２２
が設置され、サブマウント９は導体からなるキャリア２
０上に配設されている。
【０００３】また、キャリア２０上には、上記サブマウ
ント９に沿うように所定の厚みを有する帯状のアルミナ
誘電体２３が配設され、該アルミナ誘電体２３の上面の
中央部に所定の幅を有するストリップ導体２４が配設さ
れており、これらの，導体からなるキャリア２０、アル
ミナ誘電体２３、及びストリップ導体２４が平行平板線
路の一種であるストリップライン３を構成している。該
ストリップライン３は、例えば、ストリップ導体２４の
幅が２５０μｍ、アルミナ誘電体２３の厚みが２５０μ
ｍ、その特性インピーダンスＺ0 が５０Ωのものが用い
られる。上記アルミナ誘電体２３の終端部の上面には薄
膜抵抗からなる終端抵抗５が形成され、該終端抵抗５の
一方の端子は上記ストリップ導体２４の終端に接続さ
れ、他方の端子は接地されたスルーホール６に接続され
ている。終端抵抗５の抵抗値は、上記ストリップライン
３を整合線路とするため、該ストリップライン３の上記
特性インピーダンスＺ0 に等価な５０Ωとなっている。
ストリップ導体２４の始端は信号源８に接続されてい
る。そして、半導体光変調器１の信号入力端子は、第１
のボンディングパッド２１を経由して第１のワイヤ４で
ストリップ導体２４の終端に接続されている。第１のワ
イヤとして、例えば、φ２５μｍの金線が用いられる。
なお、７は、半導体レーザ２に電力を供給するための給
電ワイヤ、２２は該給電ワイヤ７を中継するためのレー
ザ用ボンディングパッドである。
【０００４】図１０(b) は、信号源８から入力される高
周波電気信号が半導体光変調器１に伝わるまでの等価回
路を示す回路図である。この等価回路において、Ｌ1 は
第１のワイヤ４が有するインダクタンス、Ｃは半導体光
変調器１が有する容量、Ｒは終端抵抗５の抵抗、Ｚ0 は
ストリップライン３の特性インピーダンスであり、信号
源８に特性インピーダンスＺ0 のストリップライン３が
接続され、該ストリップライン３に、インダクタンスＬ
1 と容量Ｃからなる直列回路と、抵抗Ｒとが並列に接続
されている。第１のワイヤ４のインダクタンスＬ1 はそ
の長さに比例する。
【０００５】次に、この従来の光変調器モジュールの動
作を説明する。半導体レーザ２はレーザ光を出射し、こ
の出射されたレーザ光は半導体光変調器１に入射する。
半導体光変調器１の信号入力端子には、信号源８から高
周波電気信号がストリップライン３，及び第１のワイヤ
４を介して入力され、この高周波電気信号に基づき上記
入射光を変調し、レンズに出射する。この高周波電気信
号の周波数は約２〜１０ＧＨｚである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に半導体光変調器１を高周波電気信号で変調する場合、
信号源８から見た回路のインピーダンスと、該回路から
見た信号源８のインピーダンスとが等しくないときは、
信号源８から入力される高周波電気信号のうちのいくら
かが半導体光変調器１に達せず、信号源８の方へ戻って
くる。これは高周波の反射又はリターンロスＳ11と呼ば
れ、次式で定義される。リターンロスＳ11＝１０log
（反射パワー／入力パワー）このリターンロスＳ11は、
図１０(b) からわかるように、信号源８から見た回路の
インピーダンスが、第１のワイヤ４のインダクタンスＬ
1 に依存するため、半導体光変調器１の実装法に大きく
左右される。そして、このリターンロスＳ11が大きい
と、上記高周波電気信号の波形に乱れが生じるため、リ
ターンロスＳ11はできるだけ小さいほうがよい。
【０００７】しかるに、上述の従来の光変調器モジュー
ルでは、例えば２．５ＧＨｚでのリターンロスＳ11は−
５ｄＢ程度あり、これを−１０ｄＢ程度まで低減する必
要があった。
【０００８】本発明は、かかる問題点を解決するために
なされたもので、終端抵抗を、ワイヤを介してストリッ
プラインの終端に接続することにより、リターンロスを
少なくすることができる光変調器モジュール，及びその
製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）に係
る光変調器モジュールは、サブマント上に設置された，
半導体レーザから出力されるレーザ光を高周波電気信号
に基づき変調する半導体光変調器と、信号源から入力さ
れる上記高周波電気信号を伝送するためのストリップラ
インと、その一方の端子がアースされた，上記ストリッ
プラインを終端させるための終端抵抗と、上記半導体光
変調器の信号入力端子と上記ストリップラインの終端と
の間を接続する第１のワイヤと、上記終端抵抗の非アー
ス側の端子と上記半導体光変調器の信号入力端子との間
を接続する第２のワイヤとを備えたものである。
【００１０】本発明（請求項２）に係る光変調器モジュ
ールは、上記の光変調器モジュール（請求項１）に記載
の光変調器モジュールにおいて、上記終端抵抗を上記サ
ブマウント上に設けたものである。
【００１１】本発明（請求項３）に係る光変調器モジュ
ールは、上記の光変調器モジュール（請求項１）に記載
の光変調器モジュールにおいて、上記終端抵抗が、その
設置場所を変えることができる抵抗からなるものであ
る。
【００１２】本発明（請求項４）に係る光変調器モジュ
ールは、上記の光変調器モジュール（請求項１）に記載
の光変調器モジュールにおいて、上記サブマウントに、
上記第２のワイヤを中継するボンディングパッドを設置
したものである。
【００１３】本発明（請求項５）に係る光変調器モジュ
ールは、サブマント上に設置された，半導体レーザから
出力されるレーザ光を高周波電気信号に基づき変調する
半導体光変調器と、信号源から入力される上記高周波電
気信号を伝送するためのストリップラインと、その一方
の端子がアースされた，上記ストリップラインを終端さ
せるための終端抵抗と、上記半導体光変調器の信号入力
端子と上記ストリップラインの終端との間を接続する第
１のワイヤと、上記終端抵抗の非アース側の端子と上記
第１のワイヤの中間部との間を接続する第２のワイヤと
を備えたものである。
【００１４】本発明（請求項６）に係る光変調器モジュ
ールは、上記の光変調器モジュール（請求項１又は５）
に記載の光変調器モジュールにおいて、上記終端抵抗を
上記ストリップラインの終端に隣接するよう配置したも
のである。
【００１５】本発明（請求項７）に係る光変調器モジュ
ールは、上記の光変調器モジュール（請求項１又は５）
に記載の光変調器モジュールにおいて、上記第２のワイ
ヤのインダクタンスをＬ（ｎＨ）、上記半導体光変調器
の容量をＣ（ｐＦ）とするとき、上記インダクタンスＬ
を、式 Ｌ（ｎＨ）＝Ｃ（ｐＦ）×ｍ（ｍ＝０．７〜２．５ｎＨ／ｐＦ） に基づいて設定するものである。
【００１６】本発明（請求項８）に係る光変調器モジュ
ールは、サブマント上に設置された，半導体レーザから
出力されるレーザ光を高周波電気信号に基づき変調する
半導体光変調器と、信号源から入力される上記高周波電
気信号を伝送するためのストリップラインと、その一方
の端子がアースされた，上記ストリップラインを終端さ
せるための終端抵抗と、上記半導体光変調器の信号入力
端子と上記ストリップラインの終端との間を接続する第
１のワイヤと、上記終端抵抗の非アース側の端子と上記
第１ストリップラインの終端との間を接続する第２のワ
イヤとを備えたものである。
【００１７】本発明（請求項９）に係る光変調器モジュ
ールの製造方法は、半導体レーザから出力されるレーザ
光を高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器を
サブマウント上に設置し、信号源から入力される上記高
周波電気信号を伝送するためのストリップラインを設置
し、その一方の端子がアースされた，上記ストリップラ
インを終端させるための終端抵抗を設置し、上記半導体
光変調器の信号入力端子と上記ストリップラインの終端
との間を第１のワイヤで接続し、上記終端抵抗の非アー
ス側の端子と上記半導体光変調器の信号入力端子との間
を第２のワイヤで接続するようにしたものである。
【００１８】本発明（請求項１０）に係る光変調器モジ
ュールの製造方法は、上記の光変調器モジュールの製造
方法（請求項９）において、上記終端抵抗を上記サブマ
ウント上に設けるようにしたものである。
【００１９】本発明（請求項１１）に係る光変調器モジ
ュールの製造方法は、上記の光変調器モジュールの製造
方法（請求項９）において、上記終端抵抗を設置する位
置を変えて上記第２のワイヤの長さを調整するようにし
たものである。
【００２０】本発明（請求項１２）に係る光変調器モジ
ュールの製造方法は、上記サブマウントに、上記第２の
ワイヤを中継するボンディングパッドを設置するように
したものである。
【００２１】本発明（請求項１３）に係る光変調器モジ
ュールの製造方法は、半導体レーザから出力されるレー
ザ光を高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器
をサブマウント上に設置し、信号源から入力される上記
高周波電気信号を伝送するためのストリップラインを設
置し、その一方の端子がアースされた，上記ストリップ
ラインを終端させるための終端抵抗を設置し、上記半導
体光変調器の信号入力端子と上記ストリップラインの終
端との間を第１のワイヤで接続し、上記終端抵抗の非ア
ース側の端子と上記第１のワイヤの中間部との間を第２
のワイヤで接続するようにしたものである。
【００２２】本発明（請求項１４）に係る光変調器モジ
ュールの製造方法は、上記の光変調器モジュールの製造
方法（請求項９又は１３）において、上記終端抵抗を上
記ストリップラインの終端に隣接して配置するようにし
たものである。
【００２３】本発明（請求項１５）に係る光変調器モジ
ュールの製造方法は、上記の光変調器モジュールの製造
方法（請求項９又は１３）において、上記第２のワイヤ
のインダクタンスをＬ（ｎＨ）、上記半導体光変調器の
容量をＣ（ｐＦ）とするとき、上記インダクタンスＬ
を、式 Ｌ（ｎＨ）＝Ｃ（ｐＦ）×ｍ（ｍ＝０．７〜２．５ｎＨ／ｐＦ） に基づいて設定するようにしたものである。
【００２４】本発明（請求項１６）に係る光変調器モジ
ュールの製造方法は、半導体レーザから出力されるレー
ザ光を高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器
をサブマウント上に設置し、信号源から入力される上記
高周波電気信号を伝送するためのストリップラインを設
置し、その一方の端子がアースされた，上記ストリップ
ラインを終端させるための終端抵抗を設置し、上記半導
体光変調器の信号入力端子と上記ストリップラインの終
端との間を第１のワイヤで接続し、上記終端抵抗の非ア
ース側の端子と上記ストリップラインの終端との間を第
２のワイヤで接続するようにしたものである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１． 構成１．本発明の実施の形態１における光変調器モジュ
ール（請求項１）は、図１，図７〜９に示されるよう
に、サブマント９上に設置された，半導体レーザ２から
出力されるレーザ光を高周波電気信号に基づき変調する
半導体光変調器１と、信号源８から入力される上記高周
波電気信号を伝送するためのストリップライン３と、そ
の一方の端子がアースされた，上記ストリップライン３
を終端させるための終端抵抗５と、上記半導体光変調器
１の信号入力端子と上記ストリップライン３の終端との
間を接続する第１のワイヤ４と、上記終端抵抗５の非ア
ース側の端子と上記半導体光変調器１の信号入力端子と
の間を接続する第２のワイヤ１０とを備えたものであ
る。これにより、信号源８と終端抵抗５との間に、第２
のワイヤ１０によるインダクタンスＬ2 と第１のワイヤ
４によるインダクタンスＬ1 とが存在することとなり、
周波数が高くなると、終端抵抗５を流れる電流が減少
し、半導体光変調器１を流れる電流の増加分が補償さ
れ、トータルの電流の周波数依存性が小さくなる。その
結果、信号源８から見た回路のインピーダンスの所定値
からのずれが小さくなり、リターンロスＳ11が小さくな
る。
【００２６】構成２．本発明の実施の形態１における光
変調器モジュール（請求項２）は、図８に示されるよう
に、上記の構成１の光変調器モジュールにおいて、上記
終端抵抗５を上記サブマウント９上に設けてなるもので
ある。これにより、サブマウント９の空きスペースを有
効に利用することができ、光変調器モジュールのスペー
スを節約することができる。
【００２７】構成３．本発明の実施の形態１における光
変調器モジュール（請求項３）は、図９に示されるよう
に、上記の構成１の光変調器モジュールにおいて、上記
終端抵抗５が、その設置場所を変えることができる抵抗
からなるものである。これにより、終端抵抗５の設置場
所を変えて第２のワイヤの長さを変えることができ、該
第２のワイヤ１０のインダクタンスが最適値となるよう
その長さを調整して、リターンロスＳ11を最小とするこ
とができる。
【００２８】構成４．本発明の実施の形態１における光
変調器モジュール（請求項４）は、図７に示されるよう
に、上記の構成１の光変調器モジュールにおいて、上記
サブマウントに、上記第２のワイヤを中継するボンディ
ングパッドを設置したものである。これにより、第２の
ワイヤ１０の、半導体光変調器１とボンディングパッド
１１との間を接続する部分１０ａ，及びボンディングパ
ッド１１と終端抵抗５との間を接続する部分１０ｂのそ
れぞれの長さが短くなり、該第２のワイヤ１０の強度が
向上する。
【００２９】構成５．本発明の実施の形態１における光
変調器モジュール（請求項５）は、図６に示されるよう
に、サブマント９上に設置された，半導体レーザ２から
出力されるレーザ光を高周波電気信号に基づき変調する
半導体光変調器１と、信号源８から入力される上記高周
波電気信号を伝送するためのストリップライン３と、そ
の一方の端子がアースされた，上記ストリップラインを
終端させるための終端抵抗５と、上記半導体光変調器１
の信号入力端子と上記ストリップライン３の終端との間
を接続する第１のワイヤ４と、上記終端抵抗５の非アー
ス側の端子と上記第１のワイヤ４の中間部との間を接続
する第２のワイヤ１０とを備えたものである。これによ
り、信号源８と終端抵抗５との間に、第２のワイヤ１０
によるインダクタンスＬ2 と第１のワイヤ４の一部によ
るインダクタンスとが存在することとなり、周波数が高
くなると、終端抵抗５を流れる電流が減少し、半導体光
変調器１を流れる電流の増加分が補償され、トータルの
電流の周波数依存性が小さくなる。その結果、信号源８
から見た回路のインピーダンスの所定値からのずれが小
さくなり、信号源８から見た回路のインピーダンスの所
定値からのずれが小さくなり、リターンロスＳ11が小さ
くなる。
【００３０】構成６．本発明の実施の形態１における光
変調器モジュール（請求項６）は、図６に示されるよう
に、上記の構成１又は５の光変調器モジュールにおい
て、上記終端抵抗５を上記ストリップライン３の終端に
隣接するよう配置したものである。これにより、ストリ
ップライン３の設置スペースを利用して終端抵抗を設置
することができ、光変調器モジュールのスペースを節約
することができる。
【００３１】構成７．本発明の実施の形態１における光
変調器モジュール（請求項７）は、図１，５に示される
ように、上記の構成１又は５の光変調器モジュールにお
いて、上記第２のワイヤ１０のインダクタンスをＬ（ｎ
Ｈ）、上記半導体光変調器１の容量をＣ（ｐＦ）とする
とき、上記インダクタンスＬを、式Ｌ（ｎＨ）＝Ｃ（ｐ
Ｆ）×ｍ（ｍ＝０．７〜２．５ｎＨ／ｐＦ）に基づいて
設定するものである。これにより、第２のワイヤ１０の
インダクンスＬが、上記半導体光変調器１の容量Ｃに応
じた最適な値に設定される。
【００３２】実施の形態２． 構成１．本発明の実施の形態２における光変調器モジュ
ールの製造方法（請求項９）は、図１，図６〜９に示さ
れるように、半導体レーザ２から出力されるレーザ光を
高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器１をサ
ブマウント９上に設置し、信号源８から入力される上記
高周波電気信号を伝送するためのストリップライン３を
設置し、その一方の端子がアースされた，上記ストリッ
プライン３を終端させるための終端抵抗５を設置し、上
記半導体光変調器１の信号入力端子と上記ストリップラ
イン３の終端との間を第１のワイヤ４で接続し、上記終
端抵抗５の非アース側の端子と上記半導体光変調器１の
信号入力端子との間を第２のワイヤ１０で接続するよう
にしたものである。これにより、信号源８と終端抵抗５
との間に、第２のワイヤ１０によるインダクタンスＬ2
と第１のワイヤ４によるインダクタンスＬ1 とが存在す
ることとなり、周波数が高くなると、終端抵抗５を流れ
る電流が減少し、半導体光変調器１を流れる電流の増加
分が補償され、トータルの電流の周波数依存性が小さく
なる。その結果、信号源８から見た回路のインピーダン
スの所定値からのずれが小さくなり、リターンロスＳ11
が小さくなる。
【００３３】構成２．本発明の実施の形態２における光
変調器モジュールの製造方法（請求項１０）は、図８に
示されるように、上記の構成１の光変調器モジュールの
製造方法において、上記終端抵抗５を上記サブマウント
９上に設けるようにしたものである。これにより、サブ
マウント９の空きスペースを有効に利用することがで
き、光変調器モジュールのスペースを節約することがで
きる。
【００３４】構成３．本発明の実施の形態２における光
変調器モジュールの製造方法（請求項１１）は、図９に
示されるように、上記の構成１の光変調器モジュールの
製造方法において、上記終端抵抗５を設置する位置を変
えて上記第２のワイヤ１０の長さを調整するようにした
ものである。これにより、該第２のワイヤ１０のインダ
クタンスが最適値となるようその長さを調整して、リタ
ーンロスＳ11を最小とすることができる。
【００３５】構成４．本発明の実施の形態２における光
変調器モジュールの製造方法（請求項１２）は、図７に
示されるように、上記の構成１の光変調器モジュールの
製造方法において、上記サブマウント９に、上記第２の
ワイヤ１０を中継するボンディングパッド１１を設置す
るようにしたものである。これにより、第２のワイヤ１
０の、半導体光変調器１とボンディングパッド１１との
間を接続する部分１０ａ，及びボンディングパッド１１
と終端抵抗５との間を接続する部分１０ｂのそれぞれの
長さが短くなり、該第２のワイヤ１０の強度が向上す
る。
【００３６】構成５．本発明の実施の形態２における光
変調器モジュールの製造方法（請求項１３）は、図６に
示されるように、半導体レーザ２から出力されるレーザ
光を高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器１
をサブマウント９上に設置し、信号源８から入力される
上記高周波電気信号を伝送するためのストリップライン
３を設置し、その一方の端子がアースされた，上記スト
リップライン３を終端させるための終端抵抗５を設置
し、上記半導体光変調器１の信号入力端子と上記ストリ
ップライン３の終端との間を第１のワイヤ４で接続し、
上記終端抵抗５の非アース側の端子と上記第１のワイヤ
の中間部との間を第２のワイヤ１０で接続するようにし
たものである。これにより、信号源８と終端抵抗５との
間に、第２のワイヤ１０によるインダクタンスＬ2 と第
１のワイヤ４の一部によるインダクタンスとが存在する
こととなり、周波数が高くなると、終端抵抗５を流れる
電流が減少し、半導体光変調器１を流れる電流の増加分
が補償され、トータルの電流の周波数依存性が小さくな
る。その結果、信号源８から見た回路のインピーダンス
の所定値からのずれが小さくなり、リターンロスＳ11が
小さくなる。
【００３７】構成６．本発明の実施の形態２における光
変調器モジュールの製造方法（請求項１４）は、図６に
示されるように、上記の構成１又は５の光変調器モジュ
ールの製造方法において、上記終端抵抗５を上記ストリ
ップライン３の終端に隣接して配置するようにしたもの
である。これにより、ストリップライン３の設置スペー
スを利用して終端抵抗を設置することができ、光変調器
モジュールのスペースを節約することができる。
【００３８】構成７．本発明の実施の形態２における光
変調器モジュールの製造方法（請求項１５）は、図５に
示されるように、上記の構成１又は５の光変調器モジュ
ールの製造方法において、上記第２のワイヤ１０のイン
ダクタンスをＬ（ｎＨ）、上記半導体光変調器１の容量
をＣ（ｐＦ）とするとき、上記インダクタンスＬを、式
Ｌ（ｎＨ）＝Ｃ（ｐＦ）×ｍ（ｍ＝０．７〜２．５ｎＨ
／ｐＦ）に基づいて設定するようにしたものである。こ
れにより、第２のワイヤ１０のインダクンスＬが、上記
半導体光変調器１の容量Ｃに応じた最適な値に設定され
る。
【００３９】実施例１．本発明の実施の形態１，２にお
ける一実施例について説明する。図１(a) は本実施例１
による光変調器モジュールにおける半導体光変調器の実
装法を模式的に示した上面図であり、図において、２５
は光変調器集積型レーザチップであり、該光変調器集積
型レーザチップ２５に半導体レーザ１，及び該半導体レ
ーザ１に光結合された半導体光変調器２が形成されてお
り、該半導体光変調器２は、さらにレンズ（図示せず）
に光結合されている。光変調器集積型レーザチップ２５
はサブマウント９上に載置され、該サブマウント９上の
端部には第１のボンディングパッド２１，及びレーザ用
ボンディングパッド２２が設置され、サブマウント９は
導体からなるキャリア２０上に配設されている。
【００４０】また、該キャリア２０上には上記サブマウ
ント９の両側に、該サブマウント９に隣接してストリッ
プライン３と終端抵抗５とが配設されている。すなわ
ち、サブマウント９の図面右側に、該サブマウント９に
沿うように、所定の厚みを有する帯状のアルミナ誘電体
２３が配設され、該アルミナ誘電体２３の上面の中央部
に所定の幅を有するストリップ導体２４が配設されてお
り、これらのキャリア２０、アルミナ誘電体２３、及び
ストリップ導体２４が平行平板線路の一種であるストリ
ップライン３を構成している。該ストリップライン３
は、例えば、ストリップ導体２４の幅が２５０μｍ、ア
ルミナ誘電体２３の厚みが２５０μｍ、その特性インピ
ーダンスＺ0 が５０Ωのものが用いられる。そして、ス
トリップライン３は、そのストリップ導体２４の終端部
を、第１のワイヤ４で半導体光変調器１の信号入力端子
に接続され、そのストリップ導体２４の始端を信号原８
に接続されている。該第１のワイヤ４は、第１のボンデ
ィングパッド２１で中継されている。これは、半導体光
変調器１を実装する際に、サブマウント９をサブアッセ
ンブリしておくためである。また、第１のワイヤとし
て、例えばφ２５μｍの金線が用いられる。
【００４１】また、サブマウント９の図面左側にアルミ
ナ基板２６が配設され、該アルミナ基板２６上に薄膜抵
抗からなる終端抵抗５が形成されている。該終端抵抗５
は、その一方の端子を、半導体光変調器１の信号入力端
子に第２のワイヤ１０で接続され、他方の端子を、接地
されたスルーホール６に接続されている。終端抵抗５の
抵抗値は、上記ストリップライン３を整合線路とするた
め、該ストリップライン３の上記特性インピーダンスＺ
0 に等価な５０Ωとされる。また、第２のワイヤは、上
記第１のワイヤと同じものが用いられる。なお、７は、
半導体レーザ２に電力を供給するための給電ワイヤ、２
２は該給電ワイヤ７を中継するためのレーザ用ボンディ
ングパッドである。
【００４２】図１(b) は、信号源８から入力される高周
波電気信号が半導体光変調器１に伝わるまでの等価回路
を示す回路図である。この等価回路において、Ｌ1 は第
１のワイヤ４が有するインダクタンス、Ｌ2 は台第２の
ワイヤ１０が有するインダクタンス、Ｃは半導体光変調
器１が有する容量、Ｒは終端抵抗５の抵抗、Ｚ0 はスト
リップライン３の特性インピーダンスであり、信号源８
に特性インピーダンスＺ0 のストリップライン３が接続
され、該ストリップライン３にインダクタンスＬ1 が接
続され、該インダクタンスＬ1 に、インダクタンスＬ2
と抵抗Ｒとからなる直列回路と、容量Ｃとが並列に接続
されている。
【００４３】従来例では、終端抵抗５はストリップライ
ン３と直接接続されていたが、本実施例１では、終端抵
抗５は第２のワイヤ１０及び第１のワイヤ４を介してス
トリップライン３と接続されているから、高周波電気信
号のリターンロスＳ11が、従来例より少なくなる。例え
ば、図１０(b) の従来例の等価回路と図１(b) の本実施
例１の等価回路において、半導体光変調器１の容量Ｃを
０．８ｐＦ、第１のワイア４のインダクタンスＬ1 を
０．５ｎＨ、第２のワイア１０のインダクタンスＬ2 を
１．２ｎＨ、終端抵抗５の抵抗Ｒを５０Ωとして、リタ
ーンロスＳ11を計算すると、図２のようになる。図２は
周波数（ＧＨｚ）とリターンロスＳ11（ｄＢ）との関係
を示す図であり、図に示されるように、本実施例１及び
従来例におけるリターンロスＳ11は、共に、使用周波数
範囲である２〜１０ＧＨｚの範囲では、ほぼ周波数の増
加に伴い増加する。そして、例えば、２．５ＧＨｚで両
者を比較すると、本実施例１におけるリターンロスＳ11
は、従来例におけるリターンロスＳ11より約１０ｄＢ低
減されている。すなわち約１／１０に低減されている。
【００４４】本実施例１の作用は、次のように、定性的
に説明される。リターンロスＳ11は、信号源８からみ
て、該信号源８に接続されている回路のインピーダンス
が、ストリップライン３の特性インピーダンス値の５０
Ωに等しいとき最低になる。しかるに、従来例の場合
は、図３(a) からわかるように、周波数が高くなって
も、終端抵抗の抵抗Ｒ＝５０Ωを流れる電流ＩR は一定
である。一方、この終端抵抗と並列に接続されている，
第１のワイヤによるインダクタンスＬ1 と半導体光変調
器の容量Ｃからなる直列回路においては、使用周波数範
囲である２〜１０ＧＨｚの範囲では、周波数が高くなる
と、容量Ｃのリアクタンスが、インダクタンスＬ1 のリ
アクタンスの増加を上回って減少するため、半導体光変
調器の容量Ｃを流れる電流ＩC は、周波数が高くなると
増加する。このため、入力端子からみた回路のトータル
のインピーダンスが５０Ωより小さくなり、リターンロ
スＳ11が増加する。ところが、本実施例１の場合は、図
３(b) からわかるように、終端抵抗５の抵抗Ｒと入力端
子との間に第１のワイヤ４によるインダクタンスＬ1 と
第２のワイヤ１０によるインダクタンスＬ2 があるた
め、周波数が高くなると、終端抵抗５の抵抗Ｒを流れる
電流ＩR が減少する。その結果、半導体光変調器１の容
量Ｃを流れる電流ＩC の増加分を補償することとなり、
トータルの電流ＩR ＋ＩC の周波数依存性が小さくな
る。つまり、信号源８から見た回路のインピーダンスの
５０Ωからのずれが小さくなるために、本実施例１では
リターンロスＳ11が従来例よりも小さくなる。
【００４５】次に、第２のワイヤ１０によるインダクタ
ンスＬ2 の最適な大きさを検討する。第１のワイヤ４の
インダクタンスＬ1 は通常０．５ｎＨ程度（φ２５μｍ
の金線ワイアの長さに換算して５００μｍ程度）であ
り、半導体光変調器１の容量Ｃは０．４〜０．８ｐＦで
ある。容量Ｃをそれぞれ０．４、０．６、０．８、１．
０ｐＦとした４つの場合についてリターンロスＳ11を計
算すると図４のようになる。図４は２．５ＧＨｚにおけ
るリターンロスＳ11のインダクタンスＬ2 に対する依存
性を示す図である。図に示されるように、リターンロス
Ｓ11が最も小さくなるインダクタンスＬ2 の最適値は容
量Ｃの値によって変化するが、この最適なインダクタン
スＬ2 は、おおよそ、式 Ｌ2 （ｎＨ）＝Ｃ（ｐＦ）×ｍ（ｎＨ／ｐＦ） (1) で表すことができる。ここで、ｍは比例定数であり、ｍ
＝０．７〜２．５程度である。
【００４６】例えば、容量Ｃ＝０．４ｐＦのとき、最適
なインダクタンスＬ2 は図４より約０．５ｎＨであるか
ら、この場合のｍを(1) 式より求めるとｍ＝１．２５と
なる。
【００４７】このようにして求めた容量Ｃと最適なイン
ダクタンスＬ2 との関係を図５示す。図において、○印
と●印はそれぞれ２．５ＧＨｚと１０ＧＨｚにおける最
適なインダクタンスＬ2 の値を示している。この図か
ら、図中の全てのプロットがｍ＝０．７から２．５の間
の値をとり、(1) 式が妥当であることがわかる。
【００４８】上記の図４，及び図５の結果は第１のワイ
ヤ４のインダクタンスＬ1 が０．５ｎＨである場合につ
いて検討した結果であるが、インダクタンスＬ1 が０．
５ｎＨ以外である場合も、(1) 式のｍ＝０．７〜２．５
という条件を満たし、これらの場合にも(1) 式を適用す
ることができる。その検討は、上記と同様に行うことが
できる。
【００４９】以上のように、本実施例１においては、終
端抵抗５を、第２のワイヤ１０を介して半導体光変調器
１の信号入力端子に接続するから、信号源８と終端抵抗
５との間に、第２のワイヤ１０によるインダクタンスＬ
2 と第１のワイヤ４によるインダクタンスＬ1 とが存在
することとなり、周波数が高くなった場合、終端抵抗５
を流れる電流が減少し、周波数が高くなった場合におけ
る，半導体光変調器１を流れる電流の増加が補償される
から、リターンロスＳ11を小さくすることができる。
【００５０】また、第２のワイヤ１０によるインダクタ
ンスＬ2 を、上記の(1) 式に基づいて設定するから、該
インダクタンスＬ2 が、半導体光変調器１の容量Ｃに応
じた最適な値に設定される。
【００５１】実施例２．本発明の実施の形態１，２にお
ける他の実施例について説明する。図６は本実施例２に
よる光変調器モジュールにおける半導体光変調器の実装
法を模式的に示した上面図であり、図において、図１と
同一符号は同一又は相当する部分を示しており、図１と
異なる点は、終端抵抗５がストリップライン３の終端に
隣接して配置され、かつ該終端抵抗５が第２のワイヤ１
０で第１のボンディングパッド２１に接続されている点
である。すなわち、ストリップライン３の延長上に、該
ストリップライン３の終端に隣接してアルミナ基板２６
が配設され、該アルミナ基板２６上に、終端抵抗５が、
ストリップライン３の幅方向に延在するよう設置されて
いる。そして、終端抵抗５は、その一方の端子が、接地
されたスルーホール６に接続され、その他方の端子が第
２のワイヤ１０で第１のボンディングパッド２１に接続
されている。すなわち、終端抵抗５の非アース側の端子
は、第２のワイヤ１０と第１のワイヤ４の一部を介して
ストリップライン３の終端に接続されている。
【００５２】本実施例２においては、このように、終端
抵抗５がストリップライン３の終端に隣接して配置され
ているから、ストリップライン３の設置スペースを利用
して終端抵抗を設置することができ、これにより光変調
器モジュールのスペースを節約することができる。
【００５３】また、本実施例２においては、図１の場合
と異なり、終端抵抗５が第２のワイヤ１０で第１のワイ
ヤ４の中間部に接続されているが、かかる場合において
も、信号源８と終端抵抗５との間に、第２のワイヤ１０
によるインダクタンスＬ2 と第１のワイヤ４の一部によ
るインダクタンスＬ1 とが存在することとなり、周波数
が高くなった場合、終端抵抗５を流れる電流が減少し、
周波数が高くなった場合における，半導体光変調器１を
流れる電流の増加が補償されるから、図１の場合と同様
にリターンロスＳ11を小さくすることができる。
【００５４】実施例３．本発明の実施の形態１，２にお
ける他の実施例について説明する。図７は本実施例３に
よる光変調器モジュールにおける半導体光変調器の実装
法を模式的に示した上面図であり、図において、図１と
同一符号は同一又は相当する部分を示しており、１１は
サブマウント９上の，終端抵抗５と半導体光変調器１と
を結ぶ中間の部分に設置された，第２のワイヤ１０を中
継するための第２のボンディングパッドである。
【００５５】本実施例３においては、サブマウント９上
に第２のワイヤ１０を中継する第２のボンディングパッ
ド１１が設置されているから、該第２のワイヤ１０の、
半導体光変調器１と第２のボンディングパッド１１との
間を接続する部分１０ａ，及び第２のボンディングパッ
ド１１と終端抵抗５との間を接続する部分１０ｂのそれ
ぞれの長さが短くなり、該第２のワイヤ１０の強度が向
上する。
【００５６】実施例４．本発明の実施の形態１，２にお
ける他の実施例について説明する。図８は本実施例４に
よる光変調器モジュールにおける半導体光変調器の実装
法を模式的に示した上面図であり、図において、図１と
同一符号は同一又は相当する部分を示しており、図１と
異なる点は、終端抵抗５がサブマウント９上に設置され
ている点である。すなわち、終端抵抗５は、サブマウン
ト９の図面左側端部に、空きスペースを利用して設置さ
れ、その一方の端子は、第２のワイヤ１０で半導体光変
調器１に接続された，第２のボンディングパッド１１に
直接接続され、その他方の端子は第３のワイヤ２６で接
地されている（図示せず）。
【００５７】本実施例４においては、終端抵抗５がサブ
マウント９上に設置されているから、サブマウント９の
空きスペースを有効に利用することができ、光変調器モ
ジュールのスペースを節約することができる。
【００５８】実施例５．本発明の実施の形態１，２にお
ける他の実施例について説明する。図９は本実施例５に
よる光変調器モジュールにおける半導体光変調器の実装
法を模式的に示した上面図であり、図において、図７と
同一符号は同一又は相当する部分を示しており、図７と
異なる点は、終端抵抗５が、その設置場所を変えること
ができる抵抗からなる点である。すなわち、終端抵抗５
は、例えば、チップ抵抗からなり、アルミナ基板２６上
に固定されている。該アルミナ基板２６は、キャリアに
固定する前は自由に移動可能であり、光変調器モジュー
ルを組立てる際にハンダ付け等でキャリア２０の所定の
位置に固定するようになっている。終端抵抗５は、その
一方の端子を、第２のワイヤ１０で第２のボンディング
パッド１１を経由して半導体光変調器１に接続し、その
他方の端子を、第３のワイヤ２６で接地する（図示せ
ず）ようになっている。このように、終端抵抗５の他方
の端子を，図７のようにスルーホールで接地するのでは
なく、第３のワイヤ２６で接地するようにしたのは、ア
ルミナ基板２６を自由に移動可能とするためである。
【００５９】これにより、例えば、光変調器モジュール
を組立後、検査工程で光変調器モジュールのリターンロ
スＳ11が大きいため不良となった場合に、アルミナ基板
２６を移動させて、リターンロスＳ11が最小となるよう
第２のワイヤ１０の長さを調整し、該光変調器モジュー
ルを良品化することができる。また、例えば、光変調器
モジュールを組立てる際に、予め半導体光変調器１の容
量Ｃを測定してランク付けし、終端抵抗５を、第２のワ
イヤ１０の長さが各ランクの容量Ｃに応じた最適な長さ
となるよう設置することにより、量産における光変調器
モジュールのリターンロスＳ11を低減することができ
る。
【００６０】以上のように本実施例５においては、終端
抵抗５が、その設置場所を変えることができる抵抗から
なるから、該第２のワイヤ１０のインダクタンスが最適
値となるようその長さを調整して、リターンロスＳ11を
最小とすることができる。
【００６１】なお、上記の実施例においては、終端抵抗
を、第２のワイヤで半導体光変調器の信号入力端子又は
第１のワイヤの中間部に接続する場合を説明したが、終
端抵抗を第２のワイヤでストリップラインの終端に直接
接続してもかまわない。かかる場合にも、信号源と終端
抵抗との間に、第２のワイヤによるインダクタンスが存
在することとなり、周波数が高くなった場合、終端抵抗
を流れる電流が減少し、周波数が高くなった場合におけ
る，半導体光変調器を流れる電流の増加が補償され、こ
れにより、リターンロスＳ11が小さくなる効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例１による光変調器モジュール
を模式的に示す上面図(a) ，及びその等価回路を示す回
路図(b) である。
【図２】 本発明の実施例１の効果を示す，周波数とリ
ターンロスの関係を表すグラフ図である。
【図３】 本発明の実施例１の作用を説明するための回
路図である。
【図４】 本発明の実施例１における，第２のワイヤの
インダクタンスとリターンロスの関係を示すグラフ図で
ある。
【図５】 本発明の実施例１における，第２のワイヤの
最適なインダクタンスと半導体光変調器の容量の関係を
示すグラフ図である。
【図６】 本発明の実施例２による光変調器モジュール
を模式的に示す上面図である。
【図７】 本発明の実施例３による光変調器モジュール
を模式的に示す上面図である。
【図８】 本発明の実施例４による光変調器モジュール
を模式的に示す上面図である。
【図９】 本発明の実施例５による光変調器モジュール
を模式的に示す上面図である。
【図１０】 従来の光変調器モジュールを模式的に示す
上面図(a) ，及びその等価回路を示す回路図(b) であ
る。
【符号の説明】 １ 半導体光変調器、２ 半導体レーザ、３ ストリッ
プライン、４ 第１のワイヤ、５ 終端抵抗、８ 信号
源、９ サブマウント、１０ 第２のワイヤ、１１ 第
２のボンディングパッド、２０ キャリア、２１ 第１
のボンディングパッド。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サブマント上に設置された，半導体レー
    ザから出力されるレーザ光を高周波電気信号に基づき変
    調する半導体光変調器と、 信号源から入力される上記高周波電気信号を伝送するた
    めのストリップラインと、 その一方の端子がアースされた，上記ストリップライン
    を終端させるための終端抵抗と、 上記半導体光変調器の信号入力端子と上記ストリップラ
    インの終端との間を接続する第１のワイヤと、 上記終端抵抗の非アース側の端子と上記半導体光変調器
    の信号入力端子との間を接続する第２のワイヤとを備え
    たことを特徴とする光変調器モジュール。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の光変調器モジュールに
    おいて、 上記終端抵抗を上記サブマウント上に設けたことを特徴
    とする光変調器モジュール。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の光変調器モジュールに
    おいて、 上記終端抵抗は、その設置場所を変えることができる抵
    抗からなることを特徴とする光変調器モジュール。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の光変調器モジュールに
    おいて、 上記サブマウントに、上記第２のワイヤを中継するボン
    ディングパッドを設置したことを特徴とする光変調器モ
    ジュール。
  5. 【請求項５】 半導体レーザから出力されるレーザ光を
    高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器と、 信号源から入力される上記高周波電気信号を伝送するた
    めのストリップラインと、 その一方の端子がアースされた，上記ストリップライン
    を終端させるための終端抵抗と、 上記半導体光変調器の信号入力端子と上記ストリップラ
    インの終端との間を接続する第１のワイヤと、 上記終端抵抗の非アース側の端子と上記第１のワイヤの
    中間部との間を接続する第２のワイヤとを備えたことを
    特徴とする光変調器モジュール。
  6. 【請求項６】 請求項１又は５に記載の光変調器モジュ
    ールにおいて、 上記終端抵抗を、上記ストリップラインの終端に隣接す
    るよう配置したことを特徴とする光変調器モジュールの
    製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１又は５に記載の光変調器モジュ
    ールにおいて、 上記第２のワイヤのインダクタンスをＬ（ｎＨ）、上記
    半導体光変調器の容量をＣ（ｐＦ）とするとき、上記イ
    ンダクタンスＬを、式 Ｌ（ｎＨ）＝Ｃ（ｐＦ）×ｍ（ｍ＝０．７〜２．５ｎＨ／ｐＦ） に基づいて設定することを特徴とする光変調器モジュー
    ル。
  8. 【請求項８】 半導体レーザから出力されるレーザ光を
    高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器と、 信号源から入力される上記高周波電気信号を伝送するた
    めのストリップラインと、 その一方の端子がアースされた，上記ストリップライン
    を終端させるための終端抵抗と、 上記半導体光変調器の信号入力端子と上記ストリップラ
    インの終端との間を接続する第１のワイヤと、 上記終端抵抗の非アース側の端子と上記ストリップライ
    ンの終端との間を接続する第２のワイヤとを備えたこと
    を特徴とする光変調器モジュール。
  9. 【請求項９】 半導体レーザから出力されるレーザ光を
    高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器をサブ
    マウント上に設置し、 信号源から入力される上記高周波電気信号を伝送するた
    めのストリップラインを設置し、 その一方の端子がアースされた，上記ストリップライン
    を終端させるための終端抵抗を設置し、 上記半導体光変調器の信号入力端子と上記ストリップラ
    インの終端との間を第１のワイヤで接続し、 上記終端抵抗の非アース側の端子と上記半導体光変調器
    の信号入力端子との間を第２のワイヤで接続することを
    特徴とする光変調器モジュールの製造方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の光変調器モジュール
    の製造方法において、 上記終端抵抗を上記サブマウント上に設けることを特徴
    とする光変調器モジュールの製造方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の光変調器モジュール
    の製造方法において、 上記終端抵抗を設置する位置を変えて上記第２のワイヤ
    の長さを調整することを特徴とする光変調器モジュール
    の製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項９に記載の光変調器モジュール
    の製造方法において、 上記サブマウントに、上記第２のワイヤを中継するボン
    ディングパッドを設置することを特徴とする光変調器モ
    ジュールの製造方法。
  13. 【請求項１３】 半導体レーザから出力されるレーザ光
    を高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器をサ
    ブマウント上に設置し、 信号源から入力される上記高周波電気信号を伝送するた
    めのストリップラインを設置し、 その一方の端子がアースされた，上記ストリップライン
    を終端させるための終端抵抗を設置し、 上記半導体光変調器の信号入力端子と上記ストリップラ
    インの終端との間を第１のワイヤで接続し、 上記終端抵抗の非アース側の端子と上記第１のワイヤの
    中間部との間を第２のワイヤで接続することを特徴とす
    る光変調器モジュールの製造方法。
  14. 【請求項１４】 請求項９又は１３に記載の光変調器モ
    ジュールの製造方法において、 上記終端抵抗を上記ストリップラインの終端に隣接して
    配置することを特徴とする光変調器モジュールの製造方
    法。
  15. 【請求項１５】 請求項９又は１３に記載の光変調器モ
    ジュールの製造方法において、 上記第２のワイヤのインダクタンスをＬ（ｎＨ）、上記
    半導体光変調器の容量をＣ（ｐＦ）とするとき、上記イ
    ンダクタンスＬを、式 Ｌ（ｎＨ）＝Ｃ（ｐＦ）×ｍ（ｍ＝０．７〜２．５ｎＨ／ｐＦ） に基づいて設定することを特徴とする光変調器モジュー
    ルの製造方法。
  16. 【請求項１６】 半導体レーザから出力されるレーザ光
    を高周波電気信号に基づき変調する半導体光変調器をサ
    ブマウント上に設置し、 信号源から入力される上記高周波電気信号を伝送するた
    めのストリップラインを設置し、 その一方の端子がアースされた，上記ストリップライン
    を終端させるための終端抵抗を設置し、 上記半導体光変調器の信号入力端子と上記ストリップラ
    インの終端との間を第１のワイヤで接続し、 上記終端抵抗の非アース側の端子と上記ストリップライ
    ンの終端との間を第２のワイヤで接続することを特徴と
    する光変調器モジュールの製造方法。
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