WO2023233531A1 - 光変調器および光送信器 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to an optical modulator and an optical transmitter, and more specifically to an EA modulator and an EA-DFB laser equipped with the same.
- a distributed feedback laser (hereinafter referred to as a DFB laser) has a narrow oscillation linewidth controlled by a diffraction grating.
- the EA-DFB laser which integrates this DFB laser and an electro-absorption modulator (hereinafter referred to as an EA modulator), generates high-speed signal light, making it suitable for optical communications. It is attracting attention as a transmitter device.
- EA-DFB laser has a fast intensity modulation speed and a small change in refractive index during modulation, it is promising as a device for an optical transmitter that achieves such high-speed modulation.
- EA-DFB lasers have the characteristic of small chirp (fluctuation), so they are suitable for medium- to long-distance transmission. It is expected to be used as an optical transmitter.
- semiconductor lasers have a problem in that their output power may decrease as the temperature of the active layer rises, but EA-DFB lasers can obtain high output power by using a buried waveguide structure with high heat dissipation efficiency. It is possible. As described above, the EA-DFB laser is attracting attention as a promising optical transmitter device that meets recent optical communication needs such as medium-to-long distance transmission, high speed, and high output.
- FIG. 1 is a diagram conceptually showing the structure of an EA modulator 10 according to the prior art, with (a) showing a top view and (b) showing a cross-sectional view taken along the Ib-Ib cross-sectional line.
- the EA modulator 10 that performs intensity modulation of signal light includes an EA absorption layer 11 that performs intensity modulation by controlling absorption of signal light, and an EA absorption layer 11 that performs intensity modulation by controlling the absorption of signal light, and a A p-type semiconductor 12 is installed on the upper surface of the EA absorption layer in the z-direction, an n-type semiconductor 13 is installed on the lower surface of the EA absorption layer in the z-direction, and a mesa region 14 is installed on both sides of the mesa region 14, which is a waveguide for signal light, in the y-direction.
- indium phosphide may be applied to the base material of the p-type semiconductor 12, the n-type semiconductor 13, and the insulating layers 15a and 15b.
- the EA absorption layer 11 may be made of, for example, InGaAsP or InGaAlAs, which has a multiple quantum well (hereinafter referred to as MQW) structure.
- MQW multiple quantum well
- the quantum-confined Stark effect causes a shift in the absorption wavelength determined by the band gap, making it possible to efficiently control the amount of signal light absorbed.
- the response speed of signal light control is determined by the CR time constant in the EA absorption layer 11.
- a component caused between the electrodes GND electrode pad 16 and signal electrode pad 17.
- attempts to improve the response speed by reducing the capacitance component caused between the electrodes are already known.
- a capacitance as a capacitor is generated between the GND electrode pad 16 and the signal electrode pad 17.
- a low dielectric constant material 21 is placed between the GND electrode pad 16 and the signal electrode pad 17, as shown in FIG.
- insulating layers 15c and 15d are arranged on both sides of the low dielectric constant material 21 in the y direction.
- the capacitance component between the GND electrode pad 16 and the signal electrode pad 17 is reduced compared to the EA modulator 10, and the response speed for controlling the absorption amount of signal light is improved.
- BCB benzocyclobutene
- the EA modulator 20 including such a low dielectric constant material 21 has a problem of low yield in the mounting process.
- FIG. 3 is a flowchart illustrating a process 30 for implementing an EA modulator that includes a low dielectric constant material under the signal electrode pad, according to the prior art.
- the mounting process 30 of an EA modulator including a low dielectric constant material under a signal electrode pad includes forming a waveguide core including an EA absorption layer having an MQW structure on an n-type semiconductor substrate (step 31); forming a p-type semiconductor on the upper surface of the waveguide core (step 32); leaving a portion that will become a mesa region and removing the other p-type semiconductor, waveguide core, and n-type semiconductor (step 33); , burying the removed region with an insulating material to form an insulating layer (step 34), and forming a groove in the z direction in a part of the insulating layer to a depth that reaches the n-type semiconductor (step 35). , filling the formed groove with a low dielectric constant material (step 36), and forming a GND electrode pad
- step 30 In such a mounting process 30, for example, as shown in FIG. Assume that the horizontality in the xy plane of is not ensured and is inclined. Then, when the signal electrode pad 17 is formed by vapor deposition in step 37, a gap (step cut) may occur in the end surface of the signal electrode pad 17 formed on the upper surface of the low dielectric constant material 21 on the side in contact with the insulating layer 15c. . This is because the above-mentioned step and slope cause the end face to become a "shadow" of the insulating layer 15c, which prevents the incidence of flying particles that form the signal electrode pad 17 during vapor deposition.
- the step in the z direction is depicted so that the insulating layer 15c is more convex, but conversely, even if the low dielectric constant material 21 is convex, A step break may occur. In this case, the step cut occurs in the signal electrode pad 17 formed on the upper surface of the insulating layer 15c.
- the present disclosure has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to implement an EA modulator including a low dielectric constant material between a signal electrode pad and a GND electrode pad.
- An object of the present invention is to provide an EA modulator and an EA-DFB laser having a structure that suppresses the occurrence of step breaks.
- the present disclosure provides an electroabsorption optical modulator in which a low dielectric constant material is disposed between a signal electrode pad and a GND electrode pad, the low dielectric constant material being arranged along the optical axis.
- an optical modulator including a notch that is concave inward in a direction perpendicular to the direction of the light beam.
- 1A and 1B are diagrams conceptually showing the structure of an EA modulator 10 according to the prior art, in which (a) shows a top view, and (b) shows a cross-sectional view taken along the Ib-Ib cross-sectional line.
- 2A and 2B are diagrams conceptually showing the structure of an EA modulator 20 including a low dielectric constant material 21 according to the prior art, in which (a) shows a top view, and (b) shows a cross-sectional view taken along the IIb-IIb cross-sectional line.
- ing. 1 is a flowchart illustrating a process 30 for implementing an EA modulator including a low dielectric constant material under a signal electrode pad, according to the prior art.
- FIG. 1 It is a diagram that also points out the mounting in the case where a step in the height direction (z direction) occurs between the low dielectric constant material 21 and the insulating layer 15b, and the EA modulator 20 is tilted.
- (a) shows the overall view
- (b) shows an enlarged view of the VI-VI section.
- 2A and 2B are diagrams conceptually showing the structure of an EA modulator 50 according to a first embodiment of the present disclosure, in which (a) shows a top view, and (b) shows a cross-sectional view along the Vb-Vb cross-sectional line, respectively. .
- FIG. 6 is a diagram conceptually illustrating a shape in which a corner of a notch 511 has a curvature in the EA modulator 50 according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 7 is a diagram conceptually showing the structure of an EA modulator 70 according to a second embodiment of the present disclosure, in which (a) is a top view, (b) is a cross-sectional view taken along the VIIb-VIIb cross-sectional line, are shown respectively.
- the EA modulator in this embodiment has a structure in which a low dielectric constant material placed under a signal electrode pad has an inwardly concave notch.
- FIG. 5 is a diagram conceptually showing the structure of the EA modulator 50 according to the first embodiment of the present disclosure, in which (a) is a top view, (b) is a cross-sectional view taken along the Vb-Vb cross-sectional line, are shown respectively.
- the EA modulator 50 according to the present embodiment has the same configuration as the EA modulator 20 according to the prior art, and the low dielectric constant material 51 is arranged in a direction perpendicular to the optical axis direction (y direction). further includes an inwardly concave pier-like notch 511.
- the insulating layer 15 includes a notch 511 filled with the insulating layer 15c that is convex to the outside in a direction (y direction) perpendicular to the optical axis direction. Then, the signal electrode pad 17 is formed on the upper surface of the notch 511 in the z direction.
- the low dielectric constant material 51 having the notch 511 can be easily realized by forming a groove in a shape that leaves the notch 511 in advance in step 35 of the mounting process 30 shown in FIG. can. That is, the shape of the low dielectric constant material 51 of the EA modulator 50 is a structure that can be easily achieved by a mounting process using conventional technology.
- the EA modulator 50 having such a structure has a structure in which the low dielectric constant material 51 has three orthogonal surfaces in the notch 511 portion.
- the incoming air from above in the z direction is At least one surface will always be exposed to the particles, and the deposited metal will also adhere to this surface.
- the pad surfaces including the step are connected to each other via the vertical surface of the step, thereby suppressing the occurrence of step cuts.
- the EA modulator according to the present embodiment has a structure that achieves a higher yield than the EA modulator according to the conventional technology (for example, the EA modulator 20). It can be said that this has been proven. Note that by introducing the notch 511, the area of the xy plane of the low dielectric constant material 51 is reduced compared to the low dielectric constant material 21, and as a result, the response speed may decrease due to an increase in capacitance. However, even if the notch 511 is introduced, the area reduction rate is expected to be about 4%, and it is considered that there is almost no contribution to the reduction in response speed.
- the notch 511 of the low dielectric constant material 51 is described as a rectangle with right-angled corners, but is not limited to this, and for example, as shown in FIG. A similar effect can be obtained even if the structure has the following.
- the EA modulator 50 may be integrated with a DFB laser to form an EA-DFB laser.
- the response speed of the EA modulator 50 is equivalent to that of the EA modulator 20 according to the prior art, so the EA-DFB laser becomes an optical transmitter having performance equivalent to that of the prior art.
- the EA modulator in this embodiment has a structure in which a low dielectric constant material placed below a signal electrode pad is divided into two.
- FIG. 7 is a diagram conceptually showing the structure of an EA modulator 70 according to a second embodiment of the present disclosure, in which (a) is a top view, (b) is a cross-sectional view taken along the VIIb-VIIb cross-sectional line, are shown respectively.
- the EA modulator 70 according to the present embodiment has the same configuration as the EA modulator 20 according to the prior art, in which the low dielectric constant material 61 is a first low dielectric constant material 71a and a second low dielectric constant material 71a.
- the low dielectric constant material 71b has a structure divided into two in the x direction.
- the EA modulator 70 has a structure in which the notch 511 in the first embodiment penetrates in the y direction.
- the low dielectric constant material 51 in the first embodiment is divided into two parts in a direction perpendicular to the optical axis direction and arranged with a gap corresponding to a notch.
- the EA modulator 70 having such a structure has two parallel surfaces. Furthermore, since the electrode on the notch 511 is always connected to the mesa region 14 of the EA even if there is a break in the pad, conduction is established if the bonding wire 18 is in contact with the notch 511. is ensured. Therefore, similarly to the first embodiment, it is possible to suppress the occurrence of step breaks in forming the signal electrode pad 17, and it is also possible to increase the probability of conduction between the GND electrode pad 16 and the signal electrode pad 17. It is.
- the response speed may be reduced.
- the notch 511 has a structure penetrating in the y direction, this portion does not have a surface parallel to the xz plane. Therefore, it is possible to reliably suppress at least step cutting parallel to the xz plane.
- the EA modulator 70 according to this embodiment may also be integrated with the DFB laser to form an EA-DFB laser.
- the EA modulator and DFB laser according to the present disclosure have a structure that can suppress step-cutting in the mounting process and achieve high yield, so they can be used as devices for optical transmitters in optical communications. It is expected to be applied as
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Abstract
信号電極パッド（１７）とＧＮＤ電極パッド（１６）の間に低誘電率材料（５１）を含むＥＡ変調器（５０）の実装において、段切りの発生を抑制するような構造を有するＥＡ変調器（５０）、およびＥＡ－ＤＦＢレーザを提供する。本開示によるＥＡ変調器（５０）は、信号電極パッド（１７）とＧＮＤ電極パッド（１６）との間に低誘電率材料（５１）が配置された電界吸収型の光変調器であって、低誘電率材料（５１）が、光軸方向と直行する方向に、内側に凹となったノッチ（５１１）を備える。
Description
本開示は、光変調器および光送信器に関し、より具体的には、ＥＡ変調器及びそれを搭載したＥＡ－ＤＦＢレーザに関する。
分布帰還型レーザ（Distributed Feedback Laser：以下、ＤＦＢレーザという）は、回折格子により制御された狭い発振線幅を有する。このＤＦＢレーザと電界吸収型の外部変調器（Electro-Absorption Modulator：以下、ＥＡ変調器という）を一体集積したＥＡ－ＤＦＢレーザは、高速な信号光を発生することから、光通信に適した光送信器のデバイスとして注目されている。
近年では、通信トラフィックの増大による伝送容量の大容量化が求められており、光送信器に対して、更なる変調速度の高速化が要求されている。ＥＡ－ＤＦＢレーザは、強度変調の変調速度が早く、変調時の屈折率変化も小さいため、このような高速変調を実現する光送信器用のデバイスとして有望である。また、近年では、通信インフラ設備の低コスト化のために伝送距離の長延化も求められているが、ＥＡ－ＤＦＢレーザは、チャープ（ゆらぎ）が小さいという特徴を有するため、中長距離伝送用の光送信器として期待されている。さらに、半導体レーザでは、活性層の温度上昇に伴い出力パワーが低下し得るという問題あるが、ＥＡ－ＤＦＢレーザは、排熱効率が高い埋込導波路構造とすれば、高い出力パワーを得ることも可能である。このように、ＥＡ－ＤＦＢレーザは、中長距離伝送、高速化、高出力化といった近年における光通信のニーズに応える有望な光送信器用のデバイスとして注目されている。
図１は、従来技術によるＥＡ変調器１０の構造を概念的に示す図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）はIb－Ib断面線における断面図を、それぞれ示している。ＥＡ－ＤＦＢレーザにおいて、信号光の強度変調を行うＥＡ変調器１０は、図１に示される通り、信号光の吸収を制御することにより強度変調を行うＥＡ吸収層１１と、ＥＡ吸収層のｚ方向における上面に設置されるｐ型半導体１２と、ＥＡ吸収層のｚ方向における下面に設置されるｎ型半導体１３と、信号光の導波路であるメサ領域１４のｙ方向における両隣に設置された絶縁層１５ａ、ｂと、ｎ型半導体１３のｚ方向における下面に設置され、電極として機能するＧＮＤ電極パッド１６と、ｐ型半導体１２および絶縁層１５のｚ方向における上面に設置され、電極として機能する信号電極パッド１７と、信号電極パッド１７と他のデバイスとを電気的に接続するためのボンディングワイヤー１８と、を含む。そして、高周波電源１９からＧＮＤ電極パッド１６－信号電極パッド１７間にオン／オフが繰り返される周期的な電圧が印加され、この電圧のオン／オフに応じて信号光の吸収波長を制御することにより、信号光の強度変調が行われる。
なお、ｐ型半導体１２、ｎ型半導体１３、及び絶縁層１５ａ、ｂの母材には、例えば、インジウムリン（ＩｎＰ）が適用され得る。
また、ＥＡ吸収層１１には、例えば、多重量子井戸（Multi Quantum Well：以下、ＭＱＷという）構造を有する、ＩｎＧａＡｓＰやＩｎＧａＡｌＡｓが適用され得る。この場合、ＧＮＤ電極パッド１６－信号電極パッド１７間に電圧が印加されると、ＥＡ吸収層１１に逆バイアスが印加される。その結果、量子閉じ込めシュタルク効果によってバンドギャップによって決まる吸収波長のシフトが生じ、信号光の吸収量を効率よく制御することができる。
このようなＭＱＷ構造を有するＥＡ吸収層１１では、信号光の制御の応答速度は、ＥＡ吸収層１１におけるＣＲ時定数で決まることが知られており、この容量成分Ｃには、ＥＡ吸収層１１に起因する成分と、電極（ＧＮＤ電極パッド１６及び信号電極パッド１７）間に起因する成分の２成分がある。そして、このうち電極間に起因する容量成分を低減させることにより、応答速度を改善する試みが既に知られている。
一般に、信号電極パッド１７は、ボンディングワイヤー１８と接続されるため、一定の面積を確保することが必要であり、ＧＮＤ電極パッド１６－信号電極パッド１７間では、コンデンサとしての容量が生じる。そして、この容量成分を低減するために、図２に示されるように、ＧＮＤ電極パッド１６―信号電極パッド１７間に低誘電率材料２１を設置する。ここで、低誘電率材料２１のｙ方向の両隣は、絶縁層１５c、ｄが配置される。このような構成を有するＥＡ変調器２０は、ＥＡ変調器１０に比べ、ＧＮＤ電極パッド１６－信号電極パッド１７間の容量成分が低減し、信号光の吸収量制御の応答速度が改善される。なお、低誘電率材料２１には、ベンゾシクロブテン（以下、ＢＣＢという）が適用され得る。
しかしながら、このような低誘電率材料２１を含むＥＡ変調器２０は、実装プロセスにおいて歩留まりが低いという課題がある。
図３は、従来技術による、信号電極パッドの下部に低誘電率材料を含むＥＡ変調器の実装プロセス３０を例示するフローチャートである。信号電極パッドの下部に低誘電率材料を含むＥＡ変調器の実装プロセス３０は、ｎ型半導体の基板上にＭＱＷ構造を有するＥＡ吸収層を含む導波路コアを形成すること（工程３１）と、導波路コアの上面にｐ型半導体を形成すること（工程３２）と、メサ領域となる部分を残し、それ以外のｐ型半導体、導波路コア、ｎ型半導体を除去すること（工程３３）と、除去された領域を絶縁材料で埋め込み、絶縁層を形成すること（工程３４）と、絶縁層の一部において、ｚ方向の溝を、ｎ型半導体に達する深さまで形成すること（工程３５）と、形成された溝を低誘電率材料で埋め込むこと（工程３６）と、ＧＮＤ電極パッド及び信号電極パッドを形成すること（工程３７）と、を含む。
このような実装プロセス３０において、例えば、図４に示されるように、低誘電率材料２１と絶縁層１５ｂとの間に高さ方向（ｚ方向）の段差が生じており、且つＥＡ変調器２０のｘｙ平面における水平が確保できておらず、傾斜していたとする。すると、工程３７において信号電極パッド１７を蒸着により形成する場合、低誘電率材料２１の上面に形成される信号電極パッド１７において、絶縁層１５ｃと接する側の端面に隙間（段切り）が生じ得る。これは、上述の段差と傾斜により、当該端面が絶縁層１５ｃの「影」となり、蒸着において信号電極パッド１７の素となる飛来粒子の入射が妨げられることに起因する。
なお、図４では、ｚ方向の段差は、絶縁層１５ｃの方が凸となるように描写されているが、逆に、低誘電率材料２１が凸となるような場合であっても、同様に段切りが生じ得る。この場合、段切りは、絶縁層１５ｃの上面に形成された信号電極パッド１７に生じる。
このように、従来までの低誘電率材料を含むＥＡ変調器では、信号電極パッドの形成において、段切りが発生し、それに伴い歩留まりが低下するという課題があった。
T. Shindo et al., "25-Gbit/s 100-km Transmission using 1358-nm-wavelength SOA Assisted Extended Reach EADFB Laser (AXEL) for 25 Gbit/s-class PON", 2021 Optical Fiber Communications Conference and Exhibition (OFC), pp.1-3 (2021)
本開示は、上記のような課題に対して鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、信号電極パッドとＧＮＤ電極パッドの間に低誘電率材料を含むＥＡ変調器の実装において、段切りの発生を抑制するような構造を有するＥＡ変調器、およびＥＡ－ＤＦＢレーザを提供することにある。
上記のような課題に対し、本開示では、信号電極パッドとＧＮＤ電極パッドとの間に低誘電率材料が配置された電界吸収型の光変調器であって、低誘電率材料が、光軸方向と直行する方向に、内側に凹となったノッチを備える、光変調器を提供する。
以下に、図面を参照しながら本開示の種々の実施形態について詳細に説明する。同一又は類似の参照符号は同一又は類似の要素を示し重複する説明を省略する場合がある。材料及び数値は例示を目的としており本開示の技術的範囲の限定を意図していない。以下の説明は、一例であって本開示の一実施形態の要旨を逸脱しない限り、一部の構成を省略若しくは変形し、又は追加の構成とともに実施することができる。
（第１の実施形態）
以下に、本開示の第１の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態におけるＥＡ変調器は、信号電極パッドの下部に設置される低誘電率材料が内側に凹となるノッチを有する構造である形態に関する。
以下に、本開示の第１の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態におけるＥＡ変調器は、信号電極パッドの下部に設置される低誘電率材料が内側に凹となるノッチを有する構造である形態に関する。
図５は、本開示の第１の実施形態によるＥＡ変調器５０の構造を概念的に示す図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）はVb－Vb断面線における断面図を、それぞれ示している。図５に示される通り、本実施形態によるＥＡ変調器５０は、従来技術によるＥＡ変調器２０と同様の構成であって、低誘電率材料５１が、光軸方向と直行する方向（ｙ方向）に、内側に凹となった桟橋状のノッチ５１１をさらに含む。言い換えると、絶縁層１５が、光軸方向と直行する方向（ｙ方向）に、外側に凸となった絶縁層１５ｃが埋め込まれたノッチ５１１を含む。そして、このノッチ５１１のｚ方向の上面に信号電極パッド１７が形成される。
なお、このノッチ５１１を有する低誘電率材料５１は、図３に示される実装プロセス３０の工程３５において、予めノッチ５１１の部分を残すような形状の溝を形成すれば、容易に実現することができる。すなわち、ＥＡ変調器５０の低誘電率材料５１の形状は、従来技術による実装プロセスにより、容易に達成することが可能な構造である。
このような構造を有するＥＡ変調器５０は、ノッチ５１１の部分において低誘電率材料５１が、直行する３つの面を有する構造となる。この場合、信号電極パッド１７の蒸着による形成において、図５（ｂ）におけるｘ軸に対し、ＥＡ変調器５０が時計回りに傾きが生じている場合を除き、ｚ方向の上部から入射される飛来粒子に対して、少なくとも１つの面が常に露出されることとなり、当該面上にも蒸着金属が付着する。これにより段差を含むパッド面同士が段差の垂直面を経由して接続されるため段切りの発生が抑制される。
実際に、ＥＡ変調器５０を、実装プロセス３０で２０，０００体実装したところ、段切りが発生した数は０体であった。これに対し、同じ寸法を有する、従来技術によるＥＡ変調器２０を同様に２０，０００体実装したところ、段切りが発生した数は４５０体であった。すなわち、２０，０００回の試行における段切りの発生率は、従来技術によるＥＡ変調器では２．２５％であるのに対し、本開示によるＥＡ変調器では０％であることが分かった。なお、ここでは、低誘電率材料５１及び低誘電率材料２１はＢＣＢを適用し、ｘｙ平面の寸法は５μｍ×２５μｍである。
上記のことから、本実施形態によるＥＡ変調器（例えば、ＥＡ変調器５０）は、従来技術によるＥＡ変調器（例えば、ＥＡ変調器２０）に比べ、高い歩留まりを実現する構造を有していることが実証されたと言える。なお、ノッチ５１１を導入することにより、低誘電率材料５１は低誘電率材料２１に比べてｘｙ平面の面積が縮小され、その結果、容量の増大に伴う応答速度の低下が生じ得る。しかし、ノッチ５１１を導入しても面積の縮小率は４％程度と見込まれており、応答速度の低下に対する寄与は、ほとんどないものと考えられる。
また、本実施形態では、低誘電率材料５１のノッチ５１１は、角部が直角の長方形として説明されているが、これには限定されず、例えば図６に示されるような、角部が曲率を有するような構造であっても、同様の効果を奏する。
さらに、本実施形態によるＥＡ変調器５０は、ＤＦＢレーザと一体集積されることで、ＥＡ－ＤＦＢレーザを構成してもよい。上述の通り、ＥＡ変調器５０の応答速度は、従来技術によるＥＡ変調器２０と同等であるため、当該ＥＡ－ＤＦＢレーザは、従来技術と同等の性能を有する光送信器となる。
（第２の実施形態）
以下に、本開示の第２の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態におけるＥＡ変調器は、信号電極パッドの下部に設置される低誘電率材料が２つに分割された構造を有する形態に関する。
以下に、本開示の第２の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態におけるＥＡ変調器は、信号電極パッドの下部に設置される低誘電率材料が２つに分割された構造を有する形態に関する。
図７は、本開示の第２の実施形態によるＥＡ変調器７０の構造を概念的に示す図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）はVIIb－VIIb断面線における断面図を、それぞれ示している。図７に示される通り、本実施形態によるＥＡ変調器７０は、従来技術によるＥＡ変調器２０と同様の構成であって、低誘電率材料６１が、第１の低誘電率材料７１ａと第２の低誘電率材料７１ｂに、ｘ方向で２分割された構造を有する。換言すれば、ＥＡ変調器７０は、第１の実施形態におけるノッチ５１１が、ｙ方向に貫通した構造を有する。言い換えると、第１の実施形態における低誘電率材料５１が、光軸方向と直行する方向に２分割され、ノッチに相当する間隙をおいて配置されている。
このような構造を有するＥＡ変調器７０は、平行な２つの面を有する構造となる。その上で、ノッチ５１１上の電極は、パッドに段切が生じている状況であっても常にＥＡのメサ領域１４と接続されているため、ボンディングワイヤー１８がノッチ５１１と接触していれば導通が確保される。したがって、第１の実施形態と同様に、信号電極パッド１７の形成において、段切りの発生を抑制することが可能となり、更にＧＮＤ電極パッド１６－信号電極パッド１７間の導通確率を高めることが可能である。
また、ＥＡ変調器７０は、第１の実施形態で述べられたＥＡ変調器７０と比較すると、低誘電率材料の面積自体は縮小されるため、応答速度は低下し得る。しかし、その一方で、ノッチ５１１がｙ方向に貫通した構造であるため、当該部分にｘｚ平面と平行な面を有さない。このため、少なくともｘｚ平面と平行な段切りは確実に抑制することが可能である。
加えて、第１の実施形態と同様に、本実施形態によるＥＡ変調器７０もＤＦＢレーザと一体集積されることで、ＥＡ－ＤＦＢレーザを構成してもよい。
以上述べた通り、本開示によるＥＡ変調器およびＤＦＢレーザは、実装プロセスにおける段切りを抑制することが可能な構造を有し、高い歩留まりを実現することから、光通信における光送信器向けのデバイスとして適用が見込まれる。
Claims (3)
- 信号電極パッドとＧＮＤ電極パッドとの間に低誘電率材料が配置された電界吸収型の光変調器であって、前記低誘電率材料が、光軸方向と直行する方向に、内側に凹となったノッチを備える、光変調器。
- 信号電極パッドとＧＮＤ電極パッドとの間に低誘電率材料が配置された電界吸収型の光変調器であって、前記低誘電率材料が、光軸方向と直行する方向に２分割され、間隙をおいて配置されている、光変調器。
- 請求項１または２に記載の光変調器と、
前記光変調器に結合されたＥＡ－ＤＦＢレーザと
を備えた光送信器。
Priority Applications (1)
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| WO2023233531A1 true WO2023233531A1 (ja) | 2023-12-07 |
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ID=89025998
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2022
- 2022-05-31 WO PCT/JP2022/022156 patent/WO2023233531A1/ja unknown
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