JPH10123472A - Packaging construction of waveguide type optical device - Google Patents

Packaging construction of waveguide type optical device

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JPH10123472A
JPH10123472A JP28063296A JP28063296A JPH10123472A JP H10123472 A JPH10123472 A JP H10123472A JP 28063296 A JP28063296 A JP 28063296A JP 28063296 A JP28063296 A JP 28063296A JP H10123472 A JPH10123472 A JP H10123472A
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signal electrode
substrate
optical device
type optical
waveguide
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臣一 下津
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哲 及川
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隆 野口
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秀人 脇浜
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    • G02F1/0356Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic wave component in an electric waveguide structure

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the new technique in which the generated frequency of a loss dip is shifted to a higher frequency side in a waveguide type optical device. SOLUTION: The packaging construction is provided having a waveguide type optical device 1 and a casing 9 which stores the device 1. The device 1 is provided with a substrate 2 on which an optical waveguide 3 is formed, a signal electrode 5 which is formed on the main surface of the substrate 2 and a pair of ground electrodes 4 and 6 which are formed to sandwich the electrode 5. The microwave signal voltage applied to the electrode 5 and the optical waves propagated in the waveguide 3 are mutually operated on. A high frequency connector 40 of the casing 9 side and the electrode 5 are connected. Moreover, an opposing surface 9a which is opposing to the substrate 2 of the casing 9 and the electrodes 4 and 6 are connected by electrically conductive member layers 20 and 21 which are positioned between the surface 9a and an end face 2a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ニオブ酸リチウム等の
電気光学効果を有する材質からなる基板上に光導波路、
接地電極および信号電極が形成されている導波路型光デ
バイスの実装構造に関するものであり、特に、高速長距
離用に適した導波路型光デバイスの実装構造に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide on a substrate made of a material having an electro-optical effect such as lithium niobate.
The present invention relates to a mounting structure of a waveguide type optical device on which a ground electrode and a signal electrode are formed, and more particularly to a mounting structure of a waveguide type optical device suitable for high-speed long distance.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気光学効果を有する材質からなる基板
上に接地電極、信号電極および光導波路を形成し、信号
電極にマイクロ波信号電圧を印加し、光導波路を伝搬す
る光波を変調する変調器が知られている。図14は、こ
うした変調器の一例を示す平面図である。この導波路型
光デバイス16は、いわゆるマッハツェンダー型の変調
器である。基板2はニオブ酸リチウム等の電気光学単結
晶からなっている。基板2の主面には、例えばチタン拡
散光導波路3が形成されている。この光導波路3は、入
力側の端面2cと出力側の端面2dとの間に延びてお
り、基板2の中央付近で光導波路3aと3bとに分岐し
ている。また、基板2の主面に、特定形状の接地電極4
A、6Aと、信号電極5Aとが設けられている。7、8
は、各接地電極4A、6Aと接地電極5Aとを絶縁して
いる絶縁領域である。この変調器においては、動作速度
を一層向上させる目的で、いわゆるコプレナーウエーブ
ガイド型(CPW)の形態を有する接地電極および信号
電極を使用している。
2. Description of the Related Art A modulator for forming a ground electrode, a signal electrode and an optical waveguide on a substrate made of a material having an electro-optical effect, applying a microwave signal voltage to the signal electrode, and modulating a light wave propagating through the optical waveguide. It has been known. FIG. 14 is a plan view showing an example of such a modulator. The waveguide type optical device 16 is a so-called Mach-Zehnder type modulator. The substrate 2 is made of an electro-optic single crystal such as lithium niobate. On the main surface of the substrate 2, for example, a titanium diffused optical waveguide 3 is formed. The optical waveguide 3 extends between the input-side end face 2c and the output-side end face 2d, and branches off near the center of the substrate 2 into optical waveguides 3a and 3b. A ground electrode 4 having a specific shape is provided on the main surface of the substrate 2.
A, 6A and a signal electrode 5A are provided. 7, 8
Is an insulating region that insulates each of the ground electrodes 4A and 6A from the ground electrode 5A. In this modulator, a ground electrode and a signal electrode having a so-called coplanar wave guide (CPW) form are used for the purpose of further improving the operation speed.

【0003】こうした導波路型光デバイスは、適切な筺
体に対して機械的に固定し、電気的に接続する必要があ
る。このように導波路型光デバイスを筺体に実装する方
法は幾つか知られている(特開平5−142505号公
報、特開平7−64030号公報参照)。しかし、例え
ば、図15に示す実装構造が一般的である。9は筺体の
壁であり、筺体9の対向面9aに基板2の一方の端面2
aが所定間隔を置いて対向している。2bは他方の端面
である。この対向面9aと端面2aとの間隔は、通常
0.05mm〜0.1mmである。筐体9の壁のうち対
向面9a側の表面は好ましくは金メッキされており、グ
ランドとして機能するように構成されている。外側の接
地電極4Aの端面2a側が金属箔17によって対向面9
aに対して電気的に接続されており、内側の接地電極6
Aの端面2a側の端部が金属箔19によって対向面9a
に対して電気的に接続されている。
[0003] Such a waveguide type optical device needs to be mechanically fixed to an appropriate housing and electrically connected. As described above, several methods for mounting the waveguide type optical device on the housing are known (see Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-142505 and 7-64030). However, for example, the mounting structure shown in FIG. 15 is general. Reference numeral 9 denotes a wall of the housing, and one end surface 2 of the substrate 2 is provided on the facing surface 9a of the housing 9.
a are opposed to each other at a predetermined interval. 2b is the other end face. The distance between the facing surface 9a and the end surface 2a is usually 0.05 mm to 0.1 mm. The surface of the wall of the housing 9 on the side of the facing surface 9a is preferably plated with gold, and is configured to function as a ground. The end surface 2a side of the outer ground electrode 4A is opposed to the opposing surface 9 by the metal foil 17.
a and the inner ground electrode 6
The end on the side of the end face 2a of A is opposed to the opposite face 9a by the metal foil 19.
Are electrically connected to

【0004】また、従来知られている高周波コネクタの
接続構造を、図16に拡大して示す。図15、図16の
実装構造においては、高周波コネクタの中心導体40が
円柱形状の保持部30によって保持されており、保持部
30が筺体9の内部にほぼ埋設されている。保持部30
の外周面にはシールド導体である外部グランドが設けら
れている。中心導体40の先端部分に保持具18によっ
て平板形状の基板接続用導体11が固定されており、基
板接続用導体11が信号電極5Aの端面2a側の端部に
対して接続されている。
FIG. 16 is an enlarged view of a conventionally known connection structure of a high-frequency connector. In the mounting structure shown in FIGS. 15 and 16, the center conductor 40 of the high-frequency connector is held by a cylindrical holding portion 30, and the holding portion 30 is almost buried inside the housing 9. Holder 30
Is provided with an external ground, which is a shield conductor, on the outer peripheral surface thereof. A flat-plate-shaped substrate connecting conductor 11 is fixed to the distal end portion of the center conductor 40 by a holder 18, and the substrate connecting conductor 11 is connected to the end of the signal electrode 5A on the end surface 2a side.

【0005】この変調器16を動作させる際には、図示
しない信号発生器からのマイクロ波信号電圧を高周波コ
ネクタ40を介して信号電極5Aに印加し、図示しない
終端抵抗によって終端処理する。具体的には、信号発生
器からの信号を同軸ケーブルによって取り出し、基板接
続用導体11を介して信号電極5Aに印加する。このマ
イクロ波信号電圧によって、信号電極5Aと接地電極4
A、6Aとの間に電界が発生する。基板2は電気光学効
果を有しているので、信号電極と接地電極との間の電界
によって、光導波路3aと3bとの間に屈折率の差が発
生し、この結果、光導波路3aと3bとをそれぞれ伝搬
する光波の位相にずれが発生する。この位相差が2mπ
ラジアン(mは整数)になった場合には、光導波路3の
合波部で導波モードが励起され、光出力が「ON」状態
になる。一方、光導波路3aと3bとをそれぞれ伝搬す
る光波の位相差が(2mπ−1)ラジアンになった場合
には、光導波路3の合波部で高次モードが励起され、光
出力が「OFF」状態になる。
When the modulator 16 is operated, a microwave signal voltage from a signal generator (not shown) is applied to the signal electrode 5A via the high-frequency connector 40 and terminated by a terminating resistor (not shown). Specifically, a signal from the signal generator is taken out by a coaxial cable and applied to the signal electrode 5A via the board connecting conductor 11. This microwave signal voltage allows the signal electrode 5A and the ground electrode 4
An electric field is generated between A and 6A. Since the substrate 2 has an electro-optic effect, a difference in refractive index occurs between the optical waveguides 3a and 3b due to the electric field between the signal electrode and the ground electrode. As a result, the optical waveguides 3a and 3b And a phase shift occurs in the phases of the light waves propagating through. This phase difference is 2mπ
When it becomes radian (m is an integer), the waveguide mode is excited at the multiplexing portion of the optical waveguide 3, and the optical output is turned on. On the other hand, when the phase difference between the light waves propagating through the optical waveguides 3a and 3b becomes (2mπ-1) radians, a higher-order mode is excited at the multiplexing portion of the optical waveguide 3, and the optical output is turned off. "State.

【0006】こうした導波路型光デバイスにおいては、
コプレナーウエーブガイド型の信号電極5Aおよび接地
電極4A、6Aを、変調用のマイクロ波信号電圧を供給
するための変調電極として構成している。従って、これ
らの導体4A、5A、6Aを伝搬する変調用のマイクロ
波信号電圧と、光導波路3内を伝搬する光との間に速度
差がないものと仮定すると、光変調帯域には制限はない
はずである。しかし、現実には、各電極の内部で伝搬損
失があり、またマイクロ波信号電圧と光との間に速度差
があるために、変調帯域が制限されている。
In such a waveguide type optical device,
The coplanar wave guide type signal electrode 5A and the ground electrodes 4A and 6A are configured as modulation electrodes for supplying a microwave signal voltage for modulation. Therefore, assuming that there is no speed difference between the microwave signal voltage for modulation propagating through these conductors 4A, 5A, and 6A and the light propagating in the optical waveguide 3, the optical modulation band is limited. There should not be. However, in reality, there is a propagation loss inside each electrode, and there is a speed difference between the microwave signal voltage and the light, so that the modulation band is limited.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】こうした導波路型光デ
バイスにおいては、特定の周波数において、いわゆる
「ロスディップ」と呼ばれる伝送特性が劣化する問題が
あった。例えば、後述するように、インピーダンスを5
0Ωに整合させ、基板2をニオブ酸リチウムによって形
成し、基板の厚さを0.5mmとし、基板の長さを60
mmとし、幅を0.8mmとしたときの伝送特性(S
2 1 )を図17に示す。この場合、周波数が約27GH
z付近で、伝送特性に大きなロスディップが生じている
ことがわかる。こうした変調器の使用可能な周波数帯域
は、このロスディップの生ずる周波数以下に制限され
る。
In such a waveguide type optical device, at a specific frequency, there is a problem that a transmission characteristic called "loss dip" is deteriorated. For example, as described later, an impedance of 5
0 Ω, the substrate 2 is formed of lithium niobate, the thickness of the substrate is 0.5 mm, and the length of the substrate is 60 mm.
mm and a width of 0.8 mm (S
2 1) are shown in Figure 17. In this case, the frequency is about 27 GH
It can be seen that a large loss dip occurs in the transmission characteristics near z. The usable frequency band of such a modulator is limited to the frequency at which this loss dip occurs.

【0008】こうした従来の導波路型光デバイスにおい
て、変調帯域を一層高周波側に拡大するためには、基板
を薄くし、共振周波数を高くし、ディップが発生する周
波数を高くする必要があった。例えば、特開平6−30
8437号公報に記載されているように、基板の厚さが
0.5mmであって、伝送特性(S2 1 )が約20GH
zである場合に、基板の厚さを0.15mmとすると、
伝送特性(S2 1 )が約60GHz以上となる。しか
し、光変調器の大きさは、光の伝搬方向には40〜60
mm程度の長さが必要であるため、例えば基板の厚さを
0.15mmまで小さくすると、基板が非常に割れやす
くなり、取扱いが困難になる。
In such a conventional waveguide type optical device, in order to further expand the modulation band to a higher frequency side, it is necessary to make the substrate thinner, increase the resonance frequency, and increase the frequency at which dip occurs. For example, JP-A-6-30
As described in 8437 JP, a thickness of 0.5mm of the substrate, the transmission characteristic (S 2 1) is about 20GH
In the case of z, if the thickness of the substrate is 0.15 mm,
Transmission characteristic (S 2 1) is about 60GHz or more. However, the size of the optical modulator is 40 to 60 in the light propagation direction.
Since the length is required to be about mm, for example, when the thickness of the substrate is reduced to 0.15 mm, the substrate is very easily broken, and handling becomes difficult.

【0009】また、特開平7−98442号公報によれ
ば、高周波コネクタのインピーダンスと信号電極のイン
ピーダンスとが異なるために、インピーダンス不整合に
よる変調帯域の劣化が発生していた。このため、高周波
コネクタのインピーダンスと信号電極のインピーダンス
とを整合させるためのインピーダンス整合回路を両者の
間に配置することを提案している。しかし、この方法に
よっても、必ずしも十分に変調帯域を高周波側に拡大で
きないし、また余分な回路部品が必要となる。
Further, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-98442, since the impedance of the high-frequency connector is different from the impedance of the signal electrode, the modulation band is deteriorated due to impedance mismatch. For this reason, it has been proposed that an impedance matching circuit for matching the impedance of the high-frequency connector and the impedance of the signal electrode be arranged between them. However, even with this method, the modulation band cannot always be sufficiently expanded to the high frequency side, and extra circuit components are required.

【0010】本発明の課題は、光導波路が形成されてい
る基板と、この基板の主面上に形成されている信号電極
と、この信号電極を挟むように形成されている一対の接
地電極とを備えており、信号電極に印加されるマイクロ
波信号電圧と光導波路内を伝搬する光波とが相互作用し
うるように構成されている導波路型光デバイスにおい
て、ロスディップの発生周波数を高周波側に移行させる
ための新規な技術を提供することである。
An object of the present invention is to provide a substrate on which an optical waveguide is formed, a signal electrode formed on the main surface of the substrate, and a pair of ground electrodes formed so as to sandwich the signal electrode. In the waveguide type optical device configured so that the microwave signal voltage applied to the signal electrode and the light wave propagating in the optical waveguide can interact with each other, the generation frequency of the loss dip is set to the high frequency side. It is to provide a new technology to make the transition to.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、導波路型光デ
バイスとこの導波路型光デバイスを収容する筺体とを備
えている実装構造であって、導波路型光デバイスが、光
導波路が形成されている基板と、この基板の主面上に形
成されている信号電極と、この信号電極を挟むように形
成されている一対の接地電極とを備えており、信号電極
に印加されるマイクロ波信号電圧と前記光導波路内を伝
搬する光波とが相互作用しうるように構成されており、
筺体側の高周波コネクタと信号電極とが接続されてお
り、筺体の基板に対向している対向面と各接地電極と
が、対向面と基板の端面との間に介在している導電材層
によってそれぞれ接続されていることを特徴とする、導
波路型光デバイスの実装構造に係るものである。
According to the present invention, there is provided a mounting structure comprising a waveguide type optical device and a housing for accommodating the waveguide type optical device, wherein the waveguide type optical device has an optical waveguide. A signal electrode formed on a main surface of the substrate; and a pair of ground electrodes formed to sandwich the signal electrode. Wave signal voltage and a light wave propagating in the optical waveguide are configured to be able to interact,
The high-frequency connector on the housing side and the signal electrode are connected, and the opposing surface opposing the substrate of the housing and each ground electrode are connected by a conductive material layer interposed between the opposing surface and the end surface of the substrate. The present invention relates to a mounting structure of a waveguide type optical device, which is connected to each other.

【0012】また、本発明は、前記の実装構造であっ
て、筺体側の高周波コネクタと信号電極とが接続されて
おり、筺体の基板に対向している対向面と各接地電極と
がそれぞれ導電体によって接続されており、各接地電極
と各導電体との接続部分において、各接地電極の信号電
極側の縁部と各導電体の縁部とが実質的に段差無く連続
していることを特徴とする、導波路型光デバイスの実装
構造に係るものである。
The present invention is also the above mounting structure, wherein the high-frequency connector on the housing side and the signal electrode are connected, and the opposing surface of the housing facing the substrate and each of the ground electrodes are electrically conductive. At the connection portion between each ground electrode and each conductor, that the edge of each ground electrode on the signal electrode side and the edge of each conductor are substantially continuous without any level difference. The present invention relates to a mounting structure of a waveguide type optical device.

【0013】また、本発明は、前記の実装構造であっ
て、筺体側の高周波コネクタと信号電極とが接続されて
おり、筺体の基板に対向している対向面と各接地電極と
がそれぞれ電気的に接続されており、信号電極と高周波
コネクタとの接続部分において、信号電極の幅が、高周
波コネクタの前記信号電極との接続部分の幅以下である
ことを特徴とする、導波路型光デバイスの実装構造に係
るものである。
The present invention is also the above mounting structure, wherein the high-frequency connector on the housing side and the signal electrode are connected, and the opposing surface of the housing facing the substrate and each of the ground electrodes are electrically connected. Wherein the width of the signal electrode at the connection portion between the signal electrode and the high-frequency connector is equal to or less than the width of the connection portion of the high-frequency connector with the signal electrode. This is related to the mounting structure.

【0014】以下、図面を参照しつつ、本発明の内容と
作用効果とについて順次説明する。図1は,本発明の一
実施形態に係る実装構造を示す平面図であり、図2は、
図1の実装構造の斜視図であり、図3(a)、(b)は
それぞれ導波路型光デバイスの断面構造を模式的に示す
図である。図4は、従来の導波路型光デバイスの実装構
造の要部を示す平面図であり、図5は図4の部分拡大部
である。ただし、図4、図5において、図14に示した
構成部分と同じ部分には同じ符号を付け、その部分の説
明は省略する。
Hereinafter, the contents and operational effects of the present invention will be sequentially described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a mounting structure according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a perspective view of the mounting structure of FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are diagrams schematically illustrating a cross-sectional structure of a waveguide optical device. FIG. 4 is a plan view showing a main part of a mounting structure of a conventional waveguide type optical device, and FIG. 5 is a partially enlarged portion of FIG. However, in FIGS. 4 and 5, the same components as those shown in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and the description of those components will be omitted.

【0015】本発明者は、従来、導波路型光デバイスの
ロスディップの周波数を高くする上で、基板の形態等に
ついては検討がなされてきているが、実装構造の改善に
ついてはほとんど検討がなされてきていないことに着目
し、実装構造と伝送特性との関連を検討した。
The present inventor has been studying the form of the substrate and the like in increasing the frequency of the loss dip of the waveguide type optical device, but has hardly studied the improvement of the mounting structure. Focusing on the fact that it has not been developed, we examined the relationship between the mounting structure and the transmission characteristics.

【0016】例えば、図4、図5においては、通常はイ
ンピーダンスを50Ωに整合させる必要があり、筺体9
の端面9aと基板端面2aとの間隔は0.05〜0.1
mmである。また、外側の接地電極4Aの接続部分にお
ける幅mと、導電体17の幅nとの差tは1〜10mm
であるため、接地電極4Aの縁部と導電体17の縁部と
の間に寸法tの段差部分Bが生ずる。また、内側の接地
電極6Aの接続部分における幅rよりも、導電体19の
幅sの方が通常は相当に小さく、このため接地電極6A
の縁部と導電体19の縁部との間に段差部分Cが生ず
る。段差Cの寸法wは、通常0.5〜5mmである。
For example, in FIGS. 4 and 5, it is usually necessary to match the impedance to 50Ω.
The distance between the end surface 9a and the substrate end surface 2a is 0.05 to 0.1.
mm. The difference t between the width m of the connection portion of the outer ground electrode 4A and the width n of the conductor 17 is 1 to 10 mm.
Therefore, a step B having a dimension t occurs between the edge of the ground electrode 4A and the edge of the conductor 17. In addition, the width s of the conductor 19 is usually considerably smaller than the width r at the connection portion of the inner ground electrode 6A, so that the ground electrode 6A
Between the edge of the conductor 19 and the edge of the conductor 19. The dimension w of the step C is usually 0.5 to 5 mm.

【0017】これと同様に、信号電極5Aの接続部分に
おける幅pよりも、基板接続用導体11の幅qの方が通
常は相当に小さく、このため、信号電極5Aの縁部と基
板接続用導体11の縁部との間に段差部分Aが生ずる。
段差Aの寸法uは通常0.05〜0.1mmであり、v
は、通常0.05〜0.1mmである。
Similarly, the width q of the substrate connection conductor 11 is usually considerably smaller than the width p at the connection portion of the signal electrode 5A, so that the edge of the signal electrode 5A is connected to the substrate connection. A step A is formed between the conductor 11 and the edge.
The dimension u of the step A is usually 0.05 to 0.1 mm, and v
Is usually 0.05 to 0.1 mm.

【0018】本発明者は、こうした実装構造に着目して
検討した結果、ロスディップの周波数に深く関係してい
ることを、初めて発見した。図6の仮想的な等価回路を
参照しつつ、説明する。13を信号発生器とすると、信
号電極5Aは抵抗線路として作用する。この抵抗をRと
し、インダクタンスをLとする。具体的には、まず接地
電極4A、6Aと筺体9の対向面9aとがそれぞれ金属
箔(導電体の一種)17、19によって電気的に接続さ
れているのであるが、これと同時に、接地電極の末端と
対向面9aとの間隙を絶縁体とするコンデンサーCeが
生成していると考えられる。つまり、図6に示す等価回
路に置き換えて考えると、接地電極の末端と対向面9a
との間では、抵抗R、インダクタンスLとコンデンサー
Ceとが並列に接続されていることになる。マイクロ波
信号電圧の周波数が特定領域まで上昇すると、このコン
デンサーCeと抵抗、インダクタンスとが共振回路を生
成し、この共振回路に電力エネルギーが漏出する。この
結果、特定周波数で大きなロスディップが生じたものと
考えられる。
The present inventor has focused on such a mounting structure, and as a result, has found for the first time that the present invention is deeply related to the loss dip frequency. This will be described with reference to a virtual equivalent circuit in FIG. If 13 is a signal generator, the signal electrode 5A acts as a resistance line. This resistance is R, and the inductance is L. Specifically, first, the ground electrodes 4A, 6A and the opposing surface 9a of the housing 9 are electrically connected by metal foils (a kind of conductor) 17, 19, respectively. It is considered that the capacitor Ce having the gap between the end of the substrate and the facing surface 9a as an insulator is generated. That is, when the equivalent circuit shown in FIG.
, The resistor R, the inductance L, and the capacitor Ce are connected in parallel. When the frequency of the microwave signal voltage rises to a specific region, the capacitor Ce, the resistance, and the inductance generate a resonance circuit, and power energy leaks into the resonance circuit. As a result, it is considered that a large loss dip occurred at the specific frequency.

【0019】このため、本発明者は、筺体9の基板に対
向している対向面9aと各接地電極4A、6Aとを、対
向面9aと基板2の端面2aとの間に介在している導電
材層によってそれぞれ直接に接続することを想到した。
これによって、対向面9aと基板2の端面2aとの間に
生ずる空間はなくなり、両者の間隔は導電材層の厚さ
(即ち50〜100μm)となるので、前記したコンデ
ンサーの寄生容量はほとんど消滅し、これによる電力エ
ネルギーの漏出が最小限となった。
For this reason, the present inventor interposes the opposing surface 9a of the housing 9 opposing the substrate and the ground electrodes 4A and 6A between the opposing surface 9a and the end surface 2a of the substrate 2. It has been conceived that each of them is directly connected by the conductive material layer.
As a result, there is no space between the opposing surface 9a and the end surface 2a of the substrate 2, and the distance between the two becomes the thickness of the conductive material layer (that is, 50 to 100 μm), so that the parasitic capacitance of the capacitor almost disappears. This minimized leakage of power energy.

【0020】また、本発明者は、更に検討を進めた結
果、従来着目されていなかった、上記と類似したメカニ
ズムによる寄生容量および共振回路の生成を突き止め
た。即ち、図5において、接地電極と導電体との段差
B、C、および信号電極と基板接続用導体11との段差
Aが、こうした寄生容量の原因となっていた。信号電極
5Aは、接地電極4A、6Aとほぼ平行に延びている
が、この際信号電極5Aの各部分と接地電極4A、6A
の各部分との間に、それぞれ、微小なコンデンサーが生
成している。この微小なコンデンサーを積分し、単純化
して表示すると、図6に示すCdが得られる。
Further, as a result of further study, the present inventors have found out the generation of a parasitic capacitance and a resonance circuit by a mechanism similar to the above, which has not been paid attention in the past. That is, in FIG. 5, the steps B and C between the ground electrode and the conductor and the step A between the signal electrode and the substrate connecting conductor 11 have caused such parasitic capacitance. The signal electrode 5A extends substantially parallel to the ground electrodes 4A and 6A. At this time, each part of the signal electrode 5A and the ground electrodes 4A and 6A
A minute condenser is generated between each part. When this minute condenser is integrated and displayed in a simplified manner, Cd shown in FIG. 6 is obtained.

【0021】しかし、これに加えて、導電体17、19
と接地電極4A、6Aの縁部との段差部分B、Cにも寄
生容量が発生する。この寄生容量も、複雑な空間的配置
を有する微小なコンデンサーを積分することによって得
られるものであるが、図6に単純化してCb、Ccと表
示してある。コンデンサーCb、Ccは、信号電極5A
に対して並列に接続される。また、基板接続用導体11
と信号電極5Aの両縁部との段差部分Aにも寄生容量が
発生する。この寄生容量を図6に単純化してCaと表示
する。コンデンサーCaは、信号電極5Aに対して並列
に接続される。
However, in addition to this, the conductors 17, 19
Parasitic capacitance also occurs in steps B and C between the edge portions of the ground electrodes 4A and 6A. This parasitic capacitance is also obtained by integrating a minute capacitor having a complicated spatial arrangement, but is simplified as Cb and Cc in FIG. The capacitors Cb and Cc are connected to the signal electrode 5A.
Are connected in parallel. In addition, the board connection conductor 11
A parasitic capacitance is also generated at a step A between the first electrode and the both edges of the signal electrode 5A. This parasitic capacitance is simplified and shown as Ca in FIG. The capacitor Ca is connected in parallel to the signal electrode 5A.

【0022】マイクロ波信号電圧の周波数が特定領域ま
で上昇すると、これらのコンデンサーCa、Cb、Cc
と抵抗RとインダクタンスLとが共振回路を生成し、こ
の共振回路に電力エネルギーが漏出する。この結果、特
定周波数で大きなロスディップが生じたものと考えられ
る。
When the frequency of the microwave signal voltage rises to a specific region, these capacitors Ca, Cb, Cc
, The resistor R, and the inductance L form a resonance circuit, and power energy leaks into the resonance circuit. As a result, it is considered that a large loss dip occurred at the specific frequency.

【0023】本発明者は、この知見を踏まえて、前記の
各発明に想到した。具体的には、図1、図2に示すよう
に、基板2上に一対の接地電極4、6と信号電極5とを
形成し、基板の端面2aを筺体9の対向面9aに対向さ
せた。筺体9と各接地電極4、6とを、それぞれ金属箔
等の導電体10、12によって接続した。
The present inventor has arrived at each of the above-mentioned inventions based on this finding. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, a pair of ground electrodes 4 and 6 and a signal electrode 5 were formed on a substrate 2, and an end surface 2 a of the substrate was opposed to an opposing surface 9 a of a housing 9. . The housing 9 and the ground electrodes 4 and 6 were connected by conductors 10 and 12 such as metal foils, respectively.

【0024】本発明においては、各接地電極4、6と各
導電体10、12との接続部分において、各接地電極
4、6の信号電極5側の縁部と各導電体10、12の縁
部とが実質的に段差無く連続するようにした。換言する
と、外側の接地電極4の接続部分における幅mと、導電
体10の幅nとの差がなくなり、内側の接地電極6の接
続部分における幅rと、導電体12の幅sとの差がなく
なるようにし、段差をなくした。
In the present invention, at the connection portions between the ground electrodes 4 and 6 and the conductors 10 and 12, the edges of the ground electrodes 4 and 6 on the signal electrode 5 side and the edges of the conductors 10 and 12 are connected. The part was made to continue substantially without a step. In other words, there is no difference between the width m at the connection portion of the outer ground electrode 4 and the width n of the conductor 10, and the difference between the width r at the connection portion of the inner ground electrode 6 and the width s of the conductor 12 is eliminated. Was eliminated, and the steps were eliminated.

【0025】これによって、図6に示した抵抗R、イン
ダクタンスLと並列な寄生容量Cb、Ccを消滅させ、
これらの寄生容量と抵抗、インダクタンスとの共振によ
る電力エネルギーの漏出を防止できる。
Thus, the parasitic capacitances Cb and Cc in parallel with the resistance R and the inductance L shown in FIG.
Leakage of power energy due to resonance between these parasitic capacitance, resistance and inductance can be prevented.

【0026】また、本発明においては、筺体9側の高周
波コネクタ40と信号電極5とを接続するのに際して、
信号電極5と高周波コネクタ40との接続部分におい
て、信号電極5の幅pが、高周波コネクタ40の信号電
極5との接続部分11の幅q以下となるようにした。こ
れによって、図6に示した抵抗R、インダクタンスLと
並列な寄生容量Caを消滅させ、これらの寄生容量と抵
抗、インダクタンスとの共振による電力エネルギーの漏
出を防止できる。
In the present invention, when connecting the high-frequency connector 40 on the housing 9 and the signal electrode 5,
At the connection portion between the signal electrode 5 and the high-frequency connector 40, the width p of the signal electrode 5 is set to be equal to or less than the width q of the connection portion 11 of the high-frequency connector 40 with the signal electrode 5. Thus, the parasitic capacitance Ca in parallel with the resistor R and the inductance L shown in FIG. 6 is eliminated, and leakage of power energy due to resonance between the parasitic capacitance, the resistor, and the inductance can be prevented.

【0027】ただし、現実の電極の形成時の位置精度、
および各接地電極4、6と各導電体10、12との位置
合わせの精度には限界があるために、25μm以下の誤
差は許容されるものとする。
However, the actual positional accuracy when forming the electrodes,
In addition, since there is a limit in the accuracy of alignment between the ground electrodes 4 and 6 and the conductors 10 and 12, an error of 25 μm or less is allowed.

【0028】次に、本発明の具体的な実施形態につい
て、更に詳細に説明していく。光変調器においては、好
ましくは、信号電極5の一方に信号発生器13を接続
し、他方に抵抗14およびアース15を接続する。
Next, specific embodiments of the present invention will be described in more detail. In the optical modulator, a signal generator 13 is preferably connected to one of the signal electrodes 5, and a resistor 14 and a ground 15 are connected to the other.

【0029】基板の材質としては、ニオブ酸リチウム、
タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リ
チウム固溶体等の電気光学結晶が特に好ましい。また、
基板を構成する電気光学結晶の結晶方位は、zカットま
たはxカットが好ましい。例えば、図3(a)に示す導
波路型光デバイス1においては、zカットされた基板2
の中にチタン拡散光導波路3a、3bが形成されてお
り、この上に必要に応じてバッファ層36を形成し、バ
ッファ層36上に接地電極4、6、信号電極5を形成し
ている。各光導波路3a、3bは、それぞれ各電極4、
5の真下にある。
As the material of the substrate, lithium niobate,
Electro-optical crystals such as lithium tantalate and lithium niobate-lithium tantalate solid solution are particularly preferred. Also,
The crystal orientation of the electro-optic crystal constituting the substrate is preferably z-cut or x-cut. For example, in the waveguide type optical device 1 shown in FIG.
The titanium diffused optical waveguides 3a and 3b are formed therein, and a buffer layer 36 is formed thereon as necessary, and the ground electrodes 4, 6 and the signal electrode 5 are formed on the buffer layer 36. Each of the optical waveguides 3a and 3b is connected to each of the electrodes 4,
It is directly below 5.

【0030】図3(b)に示す導波路型光デバイス1A
においては、xカットされた基板2の中にチタン拡散光
導波路3a、3bが形成されており、この上に必要に応
じてバッファ層36を形成し、バッファ層36上に接地
電極4、6、信号電極5を形成している。各光導波路3
a、3bは、それぞれ各電極4と5との間、電極5と6
との間にある。
The waveguide type optical device 1A shown in FIG.
In the above, titanium diffused optical waveguides 3a and 3b are formed in the substrate 2 which has been cut x, and a buffer layer 36 is formed on the titanium diffused optical waveguide 3 if necessary, and the ground electrodes 4 and 6 are formed on the buffer layer 36. The signal electrode 5 is formed. Each optical waveguide 3
a, 3b are respectively between the electrodes 4 and 5, electrodes 5 and 6
Between.

【0031】光導波路の形成方法としては、チタン拡散
法等の内拡散法やプロトン交換法を利用できる。また、
本発明の導波路型光デバイスは、前記した光変調器の他
に、光位相変調器、偏波スクランブラ、光スイッチング
素子、光コンピューター用の光論理素子等として好適に
使用できる。
As a method for forming the optical waveguide, an internal diffusion method such as a titanium diffusion method or a proton exchange method can be used. Also,
The waveguide type optical device of the present invention can be suitably used as an optical phase modulator, a polarization scrambler, an optical switching element, an optical logic element for an optical computer, and the like, in addition to the optical modulator described above.

【0032】筺体の対向面と各接地電極とを、筺体の対
向面と基板の端面との間に介在している導電材層によっ
てそれぞれ接続した場合には、導電材層として種々の材
質を使用できるが、特に導電性ペースト層の硬化物を使
用することによって、基板の筺体への機械的固定も行う
ことができるので、好ましい。
When the opposing surface of the housing and each ground electrode are connected by a conductive material layer interposed between the opposing surface of the housing and the end surface of the substrate, various materials are used as the conductive material layers. Although it is possible, it is particularly preferable to use a cured product of the conductive paste layer because the substrate can be mechanically fixed to the housing.

【0033】こうした導電性ペーストとしては、金ペー
スト、銀ペースト、白金ペースト等の貴金属ペーストが
特に好ましい。ただし、半田を使用することもできる。
As such a conductive paste, a noble metal paste such as a gold paste, a silver paste, and a platinum paste is particularly preferable. However, solder can also be used.

【0034】また、各接地電極と各導電材層との接続部
分において、各接地電極の信号電極側の縁部と各導電材
層の縁部とを実質的に段差無く連続させることが特に好
ましく、これによって前記した作用効果を奏することが
できる。この場合には、更に、各接地電極と各導電材層
との接続部分において、各接地電極の両端の縁部と各導
電材層の両端の縁部とをそれぞれ実質的に段差無く連続
させることが好ましい。
In the connection portion between each ground electrode and each conductive material layer, it is particularly preferable that the edge of each ground electrode on the signal electrode side and the edge of each conductive material layer be substantially continuous without any step. Thereby, the above-described effects can be obtained. In this case, furthermore, at the connection portion between each ground electrode and each conductive material layer, the edges at both ends of each ground electrode and the edges at both ends of each conductive material layer should be substantially continuous without any step. Is preferred.

【0035】図7は、本発明の好適な実施形態に係る実
装構造を示す平面図であり、図8は図7の実装構造の斜
視図であり、図9は筺体と導波路型光デバイス1とを接
合する前の状態を示す平面図である。好ましい製造手順
としては、図9に示すように、筺体9と基板2とをでき
る限り接近させ、高周波コネクタ40の基板接続用導体
11を信号電極5の末端に対して位置決めし、基板と筺
体とを仮止めする。次いで、高周波コネクタの基板接続
用導体11を信号電極5の末端に対して接続する。次い
で、筺体9の対向面9a上のうち、接地電極4、6に対
応する位置に導電性ペースト層20A、21Aを形成
し、導電性ペースト層を各接地電極4、6に対して接触
させ、この状態で導電性ペーストを熱処理し、図7、図
8に示すような導電性ペーストの硬化層20、21を形
成する。
FIG. 7 is a plan view showing a mounting structure according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 8 is a perspective view of the mounting structure of FIG. 7, and FIG. 9 is a housing and a waveguide type optical device 1. FIG. 4 is a plan view showing a state before bonding is performed. As a preferred manufacturing procedure, as shown in FIG. 9, the casing 9 and the board 2 are brought as close as possible, the board connecting conductor 11 of the high-frequency connector 40 is positioned with respect to the end of the signal electrode 5, and the board and the casing are connected to each other. Temporarily. Next, the board connection conductor 11 of the high-frequency connector is connected to the end of the signal electrode 5. Next, conductive paste layers 20A and 21A are formed on the facing surface 9a of the housing 9 at positions corresponding to the ground electrodes 4 and 6, and the conductive paste layers are brought into contact with the ground electrodes 4 and 6, respectively. In this state, the conductive paste is heat-treated to form cured layers 20, 21 of the conductive paste as shown in FIGS.

【0036】本実施形態においては、各接地電極4、6
と各導電材層20、21との接続部分において、各接地
電極4、6の両端の縁部と各導電材層20、21の両端
の縁部とが、それぞれ実質的に段差無く連続している。
In this embodiment, each of the ground electrodes 4 and 6
In the connection portion between the conductive material layers 20 and 21, the edges at both ends of the ground electrodes 4 and 6 and the edges at both ends of the conductive material layers 20 and 21 are respectively continuous substantially without a step. I have.

【0037】導波路型光デバイス1の長さは40〜60
mmと長く、現在の工作機械の精度では、基板2の端面
2aに反りが生ずることがある。この反りによる基板の
端面2aと筺体の対向面9aとの空間の寸法は、通常は
50〜100μmである。この不可避的な空隙の残存に
よって、特に20GHz以上の高周波数領域では、前記
したような寄生容量が発生するおそれがある。しかし、
本実施形態では、この空隙をほぼ導電材層で充填するこ
とができるので、工作機械の精度の限界によって生ずる
不可避的な寄生容量をも最小限に抑制できる。
The length of the waveguide type optical device 1 is 40-60.
mm, and warpage may occur on the end surface 2a of the substrate 2 with the accuracy of the current machine tool. The dimension of the space between the end face 2a of the substrate and the facing surface 9a of the housing due to the warpage is usually 50 to 100 μm. Due to the unavoidable void remaining, the above-mentioned parasitic capacitance may be generated particularly in a high frequency region of 20 GHz or more. But,
In the present embodiment, since the gap can be substantially filled with the conductive material layer, unavoidable parasitic capacitance caused by the limit of accuracy of the machine tool can be suppressed to a minimum.

【0038】一般に、前記したような型の光変調器にお
いては、例えば50Ωでインピーダンスの整合を考慮す
る必要がある。このインピーダンスの整合によって、マ
イクロ波信号電圧を信号電極に印加したときのマイクロ
波の放射を削減でき、伝送特性(S2 1 )を一層改善で
きる。しかし、ニオブ酸リチウムのように誘電率の高い
電気光学結晶を使用した場合には、信号電極の幅が狭く
なる傾向がある。この場合には、信号電極と高周波コネ
クタとの接続部分において、信号電極の幅を、高周波コ
ネクタの信号電極との接続部分の幅よりも小さくするこ
とによって、信号電極の幅の減少に対して対応できる。
In general, in an optical modulator of the type described above, it is necessary to consider impedance matching at, for example, 50Ω. The matching of the impedance, reduces the microwave radiation upon the application of a microwave signal voltage to the signal electrode, the transmission characteristics (S 2 1) can be further improved. However, when an electro-optic crystal having a high dielectric constant such as lithium niobate is used, the width of the signal electrode tends to be narrow. In this case, the width of the signal electrode at the connection portion between the signal electrode and the high-frequency connector is made smaller than the width of the connection portion between the signal electrode and the high-frequency connector to cope with the decrease in the width of the signal electrode. it can.

【0039】図10は、この実施形態に係る導波路型光
デバイス1Bと筺体9との実装構造を示す平面図であ
る。ただし、図7に示した構成部分には同じ符号を付
け、その説明は省略する。高周波コネクタ40の基板接
続用導体11が信号電極5Bに対して接続されている。
この接続部分における信号電極5Bの幅pは、基板接続
用導体11の幅qよりも小さくなっている。このように
信号電極5Bの幅を小さくすることによって、信号電極
中の抵抗値を上昇させ、インピーダンスの整合を実現で
きる。
FIG. 10 is a plan view showing a mounting structure of the waveguide type optical device 1B and the housing 9 according to this embodiment. However, the same reference numerals are given to the components shown in FIG. 7, and the description thereof will be omitted. The board connection conductor 11 of the high-frequency connector 40 is connected to the signal electrode 5B.
The width p of the signal electrode 5B at this connection portion is smaller than the width q of the substrate connection conductor 11. By thus reducing the width of the signal electrode 5B, the resistance value in the signal electrode can be increased, and impedance matching can be realized.

【0040】ニオブ酸リチウム基板において50Ωのイ
ンピーダンス整合を実現するためには、信号電極5Bの
幅pを100〜200μmとすることが好ましい。この
一方、基板接続用導体11の幅qは、導体11と信号電
極5Bとを顕微鏡下で互いに接続する作業を効率良く遂
行するためには、100〜150μmであることが好ま
しい。
In order to realize impedance matching of 50Ω in the lithium niobate substrate, it is preferable that the width p of the signal electrode 5B is 100 to 200 μm. On the other hand, the width q of the substrate connection conductor 11 is preferably 100 to 150 μm in order to efficiently perform the operation of connecting the conductor 11 and the signal electrode 5B to each other under a microscope.

【0041】本実施形態においては、信号電極の幅を、
高周波コネクタの信号電極との接続部分の幅の2倍以下
とすることが好ましい。ただし、信号電極の幅が高周波
コネクタの信号電極との接続部分の幅よりも小さくなり
すぎると、この接続部分に寄生容量が生ずる可能性があ
るので、信号電極の幅を、高周波コネクタの信号電極と
の接続部分の幅の0.5倍以上とすることが好ましい。
In this embodiment, the width of the signal electrode is
It is preferable that the width be equal to or less than twice the width of the connection portion of the high-frequency connector with the signal electrode. However, if the width of the signal electrode is too small than the width of the connection portion with the signal electrode of the high-frequency connector, parasitic capacitance may be generated at this connection portion. It is preferable that the width is 0.5 times or more of the width of the connection portion with.

【0042】前記した各実施形態においては、導電材層
の幅と接地電極との幅を等しくした。これによって、接
地電極の基板端面2a側の全領域を筺体のグランドに対
して電気的に接続し、アースすることができるので、特
に好ましい。一方、他の好ましい実施形態においては、
基板の端面に、各接地電極に連続する金属メッキ層を形
成し、この金属メッキ層と筺体の対向面とを導電材層に
よって接続することができる。この場合にも、接地電極
の基板端面2a側の全領域を筺体のグランドに対して電
気的に接続し、アースすることができる。
In each of the above-described embodiments, the width of the conductive material layer and the width of the ground electrode are made equal. This is particularly preferable because the entire region of the ground electrode on the substrate end surface 2a side can be electrically connected to the ground of the housing and grounded. On the other hand, in another preferred embodiment,
A metal plating layer continuous with each ground electrode is formed on the end surface of the substrate, and the metal plating layer and the opposing surface of the housing can be connected by a conductive material layer. Also in this case, the entire region of the ground electrode on the substrate end surface 2a side can be electrically connected to the ground of the housing and grounded.

【0043】図12は、この実施形態に係る実装構造を
示す平面図であり、図11は、図12の実装構造を作成
する前の組み立て体を示すものである。本導波路型光デ
バイス1Cにおいては、基板2の端面2aのうち、接地
電極4、6の領域に金属メッキ層25、26が形成され
ており、各金属メッキ層25、26が、それぞれ接地電
極4、6と電気的に接続されている。基板2の端面2a
と筺体9の対向面9aとを対向させる。
FIG. 12 is a plan view showing a mounting structure according to this embodiment, and FIG. 11 shows an assembly before the mounting structure of FIG. 12 is created. In the present waveguide type optical device 1C, metal plating layers 25 and 26 are formed in the area of the ground electrodes 4 and 6 on the end surface 2a of the substrate 2, and each metal plating layer 25 and 26 is 4, 6 are electrically connected. End face 2a of substrate 2
And the opposing surface 9 a of the housing 9.

【0044】次いで、図12に示すように、金属メッキ
層25と対向面9aとの間に導電材層27を形成し、金
属メッキ層26と対向面9aとの間に2箇所に導電材層
28を形成する。この際、各導電材層27の信号電極5
B側の縁部と接地電極4の信号電極側の縁部とが実質的
に段差なく連続するようにする。また、各導電材層28
の信号電極5B側の縁部と接地電極6の信号電極側の縁
部とが実質的に段差なく連続するようにする。
Next, as shown in FIG. 12, a conductive material layer 27 is formed between the metal plating layer 25 and the facing surface 9a, and two conductive material layers are formed between the metal plating layer 26 and the facing surface 9a. 28 are formed. At this time, the signal electrode 5 of each conductive material layer 27 is
The edge on the B side and the edge of the ground electrode 4 on the signal electrode side are made to be substantially continuous without any step. In addition, each conductive material layer 28
Of the signal electrode 5B and the edge of the ground electrode 6 on the signal electrode side are substantially continuous without any step.

【0045】この導電材層を形成するためには、導電性
ペーストを各導電材層27、28に対応する位置に落と
し込み、これを硬化させることが好ましい。このように
各接地電極4、6の基板端面2a側のアースを金属メッ
キ層によって代用することによって、基板の実装工程が
一層容易になる。
In order to form this conductive material layer, it is preferable to drop the conductive paste at a position corresponding to each of the conductive material layers 27 and 28 and to cure the conductive paste. By substituting the ground of the ground electrodes 4 and 6 on the side of the substrate end surface 2a by the metal plating layer, the mounting process of the substrate is further facilitated.

【0046】[0046]

【実施例】【Example】

〔実施例〕 (導波路型光デバイス1の製造)図7〜図9に示す実装
構造を製造し、その伝送特性の周波数依存性を試験し
た。まずZカットニオブ酸リチウムウエハーを準備し
た。フォトリソグラフィー法でパターニングを行い、ウ
エハーの主面に、厚さ800オングストローム、幅7μ
mのマッハツェンダー形状の金属チタン膜を形成した。
前記膜を、熱拡散法によって基板に拡散させ、チタン拡
散光導波路3を形成した。この上に厚さ1〜2μmのS
iO2 バッファ層を形成し、バッファ層の上に変調用電
極4、5、6を形成し、各電極の上に厚さ15μmのメ
ッキを行った。このウエハーを切断し、厚さ0.5m
m、幅0.8mm、長さ60mmの導波路型光デバイス
1を製造した。この端面2c、2dを光学研磨した。
Example (Manufacture of Waveguide Optical Device 1) The mounting structure shown in FIGS. 7 to 9 was manufactured, and the frequency dependence of its transmission characteristics was tested. First, a Z-cut lithium niobate wafer was prepared. Patterning by photolithography method, 800 angstrom thickness, 7 μm width on main surface of wafer
m m-Zehnder-shaped metal titanium film was formed.
The film was diffused to a substrate by a thermal diffusion method to form a titanium diffused optical waveguide 3. On top of this, S of 1-2 μm thick
An iO 2 buffer layer was formed, modulation electrodes 4, 5, and 6 were formed on the buffer layer, and a 15 μm-thick plating was performed on each electrode. Cut this wafer, thickness 0.5m
The waveguide type optical device 1 having a length of 0.8 mm, a width of 0.8 mm and a length of 60 mm was manufactured. The end faces 2c and 2d were optically polished.

【0047】(実装)基板2の端面2aを筺体の対向面
9aに対してできる限り接近させ、高周波コネクタ40
の基板接続用導体11を信号電極5に対して50μm以
下の精度で位置決めし、基板2と筺体9とを仮止めし
た。次いで、高周波コネクタ40の基板接続用導体11
を信号電極5に対して、金の圧着によって接続した。次
いで、図9に示すように筺体と基板との間に、導電性ペ
ーストとして銀ペーストを充填した。これを120℃で
30分間以上加熱し、硬化させ、導電材層20、21を
形成した。次いで、所定の電気配線を施し、紫外線硬化
型樹脂を使用して、光導波路と光ファイバーとの接続
(図示せず)を行い、測定用のデバイスを得た。
(Mounting) The end face 2 a of the board 2 is brought as close as possible to the facing face 9 a of the housing,
The substrate connection conductor 11 was positioned with respect to the signal electrode 5 with an accuracy of 50 μm or less, and the substrate 2 and the housing 9 were temporarily fixed. Next, the board connection conductor 11 of the high-frequency connector 40
Was connected to the signal electrode 5 by gold crimping. Next, as shown in FIG. 9, a silver paste was filled as a conductive paste between the housing and the substrate. This was heated at 120 ° C. for 30 minutes or more and cured to form conductive material layers 20 and 21. Next, predetermined electrical wiring was provided, and an optical waveguide and an optical fiber were connected (not shown) using an ultraviolet curable resin to obtain a device for measurement.

【0048】(高周波電極特性の測定)実施例のデバイ
スと測定器との間を高周波ケーブルで接続した。測定器
から、周波数が徐々に変わるスイープ信号を出力し、各
周波数における伝送特性(S2 1 )を測定した。この測
定結果を図13に示す。この結果から判るように、35
GHz以下の範囲内において、ロスディップを除去する
ことに成功した。
(Measurement of High-Frequency Electrode Characteristics) The device of the example and the measuring instrument were connected by a high-frequency cable. From the measuring instrument, frequency outputs gradually changes sweep signal was measured transmission characteristic (S 2 1) at each frequency. FIG. 13 shows the measurement results. As can be seen from this result, 35
The loss dip was successfully removed within the range of GHz or less.

【0049】〔比較例〕図14〜図16に示す実装構造
を製造した。導波路型光デバイス16は、実施例の項目
で述べたようにして製造した。ただし、各接地電極、信
号電極の形状は、実施例の電極形状とは異なっている。
Comparative Example A mounting structure shown in FIGS. 14 to 16 was manufactured. The waveguide type optical device 16 was manufactured as described in the section of Examples. However, the shape of each ground electrode and signal electrode is different from the electrode shape of the embodiment.

【0050】高周波コネクタ40の基板接続用導体11
を信号電極5に対して50μm以下の精度で位置決め
し、基板2と筺体9とを仮止めした。次いで、高周波コ
ネクタの基板接続用導体11を信号電極5に対して、金
の圧着によって接続した。また、各金箔17、19によ
って各接地電極を筺体9に対して接続した。次いで、所
定の電気配線を施し、紫外線硬化型樹脂を使用して、光
導波路と光ファイバーとの接続(図示せず)を行い、測
定用のデバイスを得た。
The conductor 11 for connection to the board of the high-frequency connector 40
Was positioned with respect to the signal electrode 5 with an accuracy of 50 μm or less, and the substrate 2 and the housing 9 were temporarily fixed. Next, the substrate connection conductor 11 of the high-frequency connector was connected to the signal electrode 5 by gold crimping. In addition, each ground electrode was connected to the housing 9 by each gold foil 17 and 19. Next, predetermined electrical wiring was provided, and an optical waveguide and an optical fiber were connected (not shown) using an ultraviolet curable resin to obtain a device for measurement.

【0051】このデバイスについて、実施例と同様にし
て伝送特性を測定した。この測定結果を図17に示す。
この結果から判るように、約27GHzでロスディップ
が生じている。
The transmission characteristics of this device were measured in the same manner as in the example. FIG. 17 shows the measurement results.
As can be seen from this result, a loss dip occurs at about 27 GHz.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、光導波路が形成されて
いる基板と、この基板の主面上に形成されている信号電
極と、この信号電極を挟むように形成されている一対の
接地電極とを備えており、信号電極に印加されるマイク
ロ波信号電圧と光導波路内を伝搬する光波とが相互作用
しうるように構成されている導波路型光デバイスにおい
て、ロスディップの発生周波数を高周波側に移行させる
ことができる。
According to the present invention, a substrate on which an optical waveguide is formed, a signal electrode formed on the main surface of the substrate, and a pair of grounds formed so as to sandwich the signal electrode. And a microwave signal voltage applied to the signal electrode and a lightwave propagating in the optical waveguide are configured to interact with each other. It can be shifted to the high frequency side.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る実装構造の平面図であ
る。
FIG. 1 is a plan view of a mounting structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実装構造の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the mounting structure of FIG.

【図3】(a)は、zカットされた電気光学結晶を使用
した場合の導波路型光デバイスの構成例であり、(b)
は、xカットされた電気光学結晶を使用した場合の導波
路型光デバイスの構成例である。
FIG. 3A is a configuration example of a waveguide-type optical device when a z-cut electro-optic crystal is used, and FIG.
Is a configuration example of a waveguide type optical device when an x-cut electro-optic crystal is used.

【図4】従来の導波路型光デバイス16の実装構造の平
面図である。
FIG. 4 is a plan view of a mounting structure of a conventional waveguide type optical device 16.

【図5】図6の部分拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 6;

【図6】図5の実装構造についての等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the mounting structure of FIG. 5;

【図7】本発明の他の実施形態に係る実装構造の平面図
である。
FIG. 7 is a plan view of a mounting structure according to another embodiment of the present invention.

【図8】図7の実装構造の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the mounting structure of FIG. 7;

【図9】図7、図8の実装構造を作成する前の状態を示
す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a state before creating the mounting structure of FIGS. 7 and 8;

【図10】本発明の更に他の実施形態に係る実装構造を
示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing a mounting structure according to still another embodiment of the present invention.

【図11】図12の実装構造を製造する前の状態を示す
平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing a state before manufacturing the mounting structure of FIG. 12;

【図12】本発明の更に他の実施形態に係る実装構造を
示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing a mounting structure according to still another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例に係る実装構造の伝送特性の
周波数依存性を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing frequency dependence of transmission characteristics of the mounting structure according to the embodiment of the present invention.

【図14】導波路型光デバイス16を示す平面図であ
る。
FIG. 14 is a plan view showing a waveguide type optical device 16;

【図15】従来の実装構造の一例を示す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view showing an example of a conventional mounting structure.

【図16】図15の部分拡大図である。FIG. 16 is a partially enlarged view of FIG.

【図17】比較例に係る実装構造の伝送特性の周波数依
存性を示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing frequency dependence of transmission characteristics of a mounting structure according to a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1A、1B、1C 導波路型光デバイス 2 基板 2a 基板2の端面 3、3a、3b 光導波路 4、4A、6、6A 接地電極 5、5A、5B 信号電極 9 筺体 9a 筺体9の端面 10、12、17、19 導電体 11 基板接続用導体(高周波コネクタの接続部分) 20A、21A 導電性ペースト層 20、21 導電性ペーストの硬化層(導電材層) 25、26 金属メッキ層 40 高周波コネクタ(中心導体) A 信号電極と高周波コネクタとの接続部分における段
差 B、C 接地電極と導電体との接続部分における段差
1, 1A, 1B, 1C Waveguide type optical device 2 Substrate 2a End face of substrate 2 3, 3a, 3b Optical waveguide 4, 4A, 6, 6A Ground electrode 5, 5A, 5B Signal electrode 9 Casing 9a End face of casing 9 10 , 12, 17, 19 Conductor 11 Conductor for substrate connection (connection portion of high-frequency connector) 20A, 21A Conductive paste layer 20, 21 Hardened layer of conductive paste (conductive material layer) 25, 26 Metal plating layer 40 High-frequency connector (Center conductor) A Step at connection between signal electrode and high frequency connector B, C Step at connection between ground electrode and conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇浜 秀人 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社光電子事業部内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hideto Wakihama 585 Tomimachi, Funabashi-shi, Chiba Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Optoelectronics Division

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導波路型光デバイスとこの導波路型光デ
バイスを収容する筺体とを備えている実装構造であっ
て、 前記導波路型光デバイスが、光導波路が形成されている
基板と、この基板の主面上に形成されている信号電極
と、この信号電極を挟むように形成されている一対の接
地電極とを備えており、前記信号電極に印加されるマイ
クロ波信号電圧と前記光導波路内を伝搬する光波とが相
互作用しうるように構成されており、 前記筺体側の高周波コネクタと前記信号電極とが接続さ
れており、前記筺体の前記基板に対向している対向面と
前記の各接地電極とが、前記対向面と前記基板の端面と
の間に介在している導電材層によってそれぞれ接続され
ていることを特徴とする、導波路型光デバイスの実装構
造。
1. A mounting structure comprising a waveguide type optical device and a housing for accommodating the waveguide type optical device, wherein the waveguide type optical device comprises: a substrate on which an optical waveguide is formed; A signal electrode formed on the main surface of the substrate; and a pair of ground electrodes formed so as to sandwich the signal electrode. The microwave signal voltage applied to the signal electrode and the light guide The light wave propagating in the wave path is configured to be able to interact, the high-frequency connector on the housing side and the signal electrode are connected, and the opposing surface of the housing opposing the substrate and the Wherein each of the ground electrodes is connected by a conductive material layer interposed between the facing surface and an end surface of the substrate.
【請求項2】 前記導電材層が導電性ペースト層の硬化
物からなることを特徴とする、請求項1記載の導波路型
光デバイスの実装構造。
2. The mounting structure of a waveguide type optical device according to claim 1, wherein said conductive material layer is made of a cured product of a conductive paste layer.
【請求項3】 前記の各接地電極と前記の各導電材層と
の接続部分において、前記の各接地電極の前記信号電極
側の縁部と前記の各導電材層の縁部とが実質的に段差無
く連続していることを特徴とする、請求項1または2記
載の導波路型光デバイスの実装構造。
3. A connection portion between each of the ground electrodes and each of the conductive material layers, an edge of each of the ground electrodes on the signal electrode side and an edge of each of the conductive material layers are substantially formed. 3. The mounting structure for a waveguide-type optical device according to claim 1, wherein the mounting structure is continuous without any step.
【請求項4】 前記の各接地電極と前記の各導電材層と
の接続部分において、前記の各接地電極の両端の縁部と
前記の各導電材層の両端の縁部とがそれぞれ実質的に段
差無く連続していることを特徴とする、請求項3記載の
導波路型光デバイスの実装構造。
4. In a connection portion between each of said ground electrodes and each of said conductive material layers, edges at both ends of each of said ground electrodes and edges at both ends of each of said conductive material layers are substantially respectively formed. 4. The mounting structure for a waveguide type optical device according to claim 3, wherein the structure is continuous without any step.
【請求項5】 前記基板の前記端面に前記各接地電極に
連続する金属メッキ層が形成されており、この金属メッ
キ層と前記筺体の前記対向面とが前記導電材層によって
接続されていることを特徴とする、請求項1〜4のいず
れか一つの請求項に記載の導波路型光デバイスの実装構
造。
5. A metal plating layer is formed on the end surface of the substrate, the metal plating layer being continuous with each of the ground electrodes, and the metal plating layer and the facing surface of the housing are connected by the conductive material layer. The mounting structure of a waveguide-type optical device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
【請求項6】 前記信号電極と前記高周波コネクタとの
接続部分において、前記信号電極の幅が、前記高周波コ
ネクタの前記信号電極との接続部分の幅以下であること
を特徴とする、請求項1〜5のいずれか一つの請求項に
記載の導波路型光デバイスの実装構造。
6. A connection part between the signal electrode and the high-frequency connector, wherein a width of the signal electrode is equal to or smaller than a width of a connection part of the high-frequency connector with the signal electrode. A mounting structure of the waveguide-type optical device according to claim 5.
【請求項7】 導波路型光デバイスとこの導波路型光デ
バイスを収容する筺体とを備えている実装構造であっ
て、 前記導波路型光デバイスが、光導波路が形成されている
基板と、この基板の主面上に形成されている信号電極
と、この信号電極を挟むように形成されている一対の接
地電極とを備えており、前記信号電極に印加されるマイ
クロ波信号電圧と前記光導波路内を伝搬する光波とが相
互作用しうるように構成されており、 前記筺体側の高周波コネクタと前記信号電極とが接続さ
れており、前記筺体の前記基板に対向している対向面と
前記の各接地電極とがそれぞれ導電体によって接続され
ており、前記の各接地電極と前記の各導電体との接続部
分において、前記の各接地電極の前記信号電極側の縁部
と前記の各導電体の縁部とが実質的に段差無く連続して
いることを特徴とする、導波路型光デバイスの実装構
造。
7. A mounting structure comprising a waveguide type optical device and a housing for accommodating the waveguide type optical device, wherein the waveguide type optical device comprises: a substrate on which an optical waveguide is formed; A signal electrode formed on the main surface of the substrate; and a pair of ground electrodes formed so as to sandwich the signal electrode. The microwave signal voltage applied to the signal electrode and the light guide The light wave propagating in the wave path is configured to be able to interact, the high-frequency connector on the housing side and the signal electrode are connected, and the opposing surface of the housing opposing the substrate and the Are connected to each other by a conductor, and at a connection portion between each of the ground electrodes and each of the conductors, an edge of the ground electrode on the side of the signal electrode and each of the conductors are connected. Substantial body edges Characterized in that it continuously without any step, the waveguide type optical device mounting structure.
【請求項8】 導波路型光デバイスとこの導波路型光デ
バイスを収容する筺体とを備えている実装構造であっ
て、 前記導波路型光デバイスが、光導波路が形成されている
基板と、この基板の主面上に形成されている信号電極
と、この信号電極を挟むように形成されている一対の接
地電極とを備えており、前記信号電極に印加されるマイ
クロ波信号電圧と前記光導波路内を伝搬する光波とが相
互作用しうるように構成されており、 前記筺体側の高周波コネクタと前記信号電極とが接続さ
れており、前記筺体の前記基板に対向している対向面と
前記の各接地電極とがそれぞれ電気的に接続されてお
り、前記信号電極と前記高周波コネクタとの接続部分に
おいて、前記信号電極の幅が、前記高周波コネクタの前
記信号電極との接続部分の幅以下であることを特徴とす
る、導波路型光デバイスの実装構造。
8. A mounting structure comprising a waveguide type optical device and a housing for accommodating the waveguide type optical device, wherein the waveguide type optical device comprises: a substrate on which an optical waveguide is formed; A signal electrode formed on the main surface of the substrate; and a pair of ground electrodes formed so as to sandwich the signal electrode. The microwave signal voltage applied to the signal electrode and the light guide The light wave propagating in the wave path is configured to be able to interact, the high-frequency connector on the housing side and the signal electrode are connected, and the opposing surface of the housing opposing the substrate and the Are electrically connected to each other, and at the connection portion between the signal electrode and the high-frequency connector, the width of the signal electrode is equal to or less than the width of the connection portion of the high-frequency connector with the signal electrode. Ah Wherein the waveguide type optical device mounting structure.
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US6961494B2 (en) 2002-06-27 2005-11-01 Fujitsu Limited Optical waveguide device

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