WO2024161858A1 - アンテナ一体型電気光学変調器 - Google Patents

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WO2024161858A1
WO2024161858A1 PCT/JP2023/046185 JP2023046185W WO2024161858A1 WO 2024161858 A1 WO2024161858 A1 WO 2024161858A1 JP 2023046185 W JP2023046185 W JP 2023046185W WO 2024161858 A1 WO2024161858 A1 WO 2024161858A1
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electro
optical
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optical modulator
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翼 西田
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株式会社村田製作所
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    • G02F1/035—Devices 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
    • G—PHYSICS
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    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

Definitions

  • the present invention relates to an antenna-integrated electro-optical modulator.
  • Patent Document 1 discloses a radio signal receiving and separating device that converts a plurality of radio signals into optical signals by the electro-optical modulation effect and separates them, the device comprising a plurality of optical waveguides that transmit the optical signals, an antenna that receives the plurality of radio signals, and a plurality of modulation electrodes connected to the antenna, the plurality of modulation electrodes being disposed in close proximity to each of the plurality of optical waveguides so that the optical signal is modulated by the radio signal, and each of the plurality of optical waveguides having a polarization inversion structure with a constant period in the propagation direction of the optical signal and having mutually different polarization inversion periods.
  • the radio signal receiving and separating device described in Patent Document 1 is said to be capable of detecting only radio signals having an incident angle or frequency specified by the polarization inversion period, for each of a plurality of optical waveguides having different polarization inversion period structures.
  • one optical waveguide detects only one radio signal having a specific angle of incidence or frequency, so in order to improve coverage for multiple radio signals, it is necessary to increase the number of optical waveguides.
  • increasing the number of optical waveguides complicates the structure. For these reasons, there is room for improvement in the radio signal receiving and separating device described in Patent Document 1 in terms of improving coverage with a simple structure.
  • the present invention was made to solve the above problems, and aims to provide an antenna-integrated electro-optical modulator that can improve coverage with a simple structure.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator of the present invention is characterized in that it comprises at least one electro-optical modulation unit including an optical waveguide for transmitting an optical signal and a plurality of antennas for receiving a radio signal for modulating the optical signal by an electro-optical effect, the plurality of antennas including a first antenna and a second antenna, and in the same electro-optical modulation unit, the plurality of antennas are arranged along the same optical waveguide such that the first antenna and the second antenna have mutually different directivities with respect to the radio signal.
  • the present invention provides an antenna-integrated electro-optical modulator that can improve coverage with a simple structure.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the antenna-integrated electro-optic modulator shown in FIG. 1 as viewed from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross section of the antenna-integrated electro-optic modulator shown in FIG. 2 taken along line a1-a2.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 1 of Embodiment 1 of the present invention, viewed in plan from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the antenna-integrated electro-optic modulator shown in FIG. 1 as viewed from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 3 is a schematic
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 2 of Embodiment 1 of the present invention, viewed in plan from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 3 of Embodiment 1 of the present invention, viewed in plan from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 4 of Embodiment 1 of the present invention, viewed from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 5 of Embodiment 1 of the present invention, viewed from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to a sixth modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to a first modification of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the antenna-integrated electro-optic modulator shown in FIG. 12 as viewed from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 1 of Embodiment 3 of the present invention, viewed in plan from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 2 of Embodiment 3 of the present invention, viewed in plan from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the antenna-integrated electro-optic modulator shown in FIG. 12 as viewed from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 1 of Embodi
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing the antenna-integrated electro-optic modulator shown in FIG. 17 as viewed from the side of the substrate.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optic modulator according to Modification 1 of Embodiment 5 of the present invention, viewed in plan from the side surface of the substrate.
  • FIG. 20 is a schematic perspective view showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to Modification 2 of Embodiment 5 of the present invention.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator of the present invention is described below. Note that the present invention is not limited to the configuration below, and may be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention. In addition, a combination of multiple individual preferred configurations described below also constitutes the present invention.
  • terms indicating the relationship between elements do not only mean the literal, strict form, but also mean a range that is substantially equivalent, for example, a range that includes a difference of about a few percent.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator of the present invention is characterized in that it comprises at least one electro-optical modulation unit including an optical waveguide for transmitting an optical signal and a plurality of antennas for receiving a radio signal for modulating the optical signal by an electro-optical effect, the plurality of antennas including a first antenna and a second antenna, and in the same electro-optical modulation unit, the plurality of antennas are arranged along the same optical waveguide such that the first antenna and the second antenna have mutually different directivities with respect to the radio signal.
  • the electro-optical modulation unit further includes a substrate having a main surface facing in the thickness direction and a side surface facing in a plane direction perpendicular to the thickness direction, and an optical waveguide is provided inside the substrate so as to extend along the main surface of the substrate.
  • the optical waveguide extends in a curved manner when viewed from the main surface side of the substrate, and the first antenna and the second antenna are provided along the same optical waveguide so that they have different directivities with respect to the wireless signal incident from the side surface of the substrate.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an oblique view of an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the antenna-integrated electro-optical modulator shown in FIG. 1 as viewed from the main surface side of the substrate.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross section of the antenna-integrated electro-optical modulator shown in FIG. 2 along the line segment a1-a2.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1A shown in Figures 1, 2, and 3 has an electro-optical modulation unit 11A.
  • the electro-optical modulation unit 11A includes an optical waveguide 20, a plurality of antennas 30, and a substrate 40.
  • the optical waveguide 20 transmits optical signals.
  • laser light which serves as an optical signal, is transmitted via an optical fiber.
  • At least one optical waveguide 20 may be provided in the same electro-optical modulation unit 11A. In other words, only one optical waveguide 20 may be provided in the same electro-optical modulation unit 11A, or multiple optical waveguides 20 may be provided.
  • the optical waveguide 20 is preferably made of an electro-optical material.
  • Electro-optical materials exhibit an electro-optic effect, in which the application of an electric field changes the refractive index of light and causes a change in the phase of the light.
  • the optical waveguide 20 is preferably made of an electro-optical polymer containing electro-optical molecules as the electro-optical material.
  • An electro-optic polymer is a polymer that can exhibit an electro-optic effect.
  • electro-optical polymers examples include guest-host type electro-optical polymers in which a matrix polymer and electro-optical molecules are mixed, side-chain type electro-optical polymers in which electro-optical molecules are covalently bonded to the side chains of a base polymer, main-chain type electro-optical polymers in which electro-optical molecules are covalently bonded to the main chain of a base polymer, cross-linked electro-optical polymers in which cross-links are formed between matrix polymers or base polymers, or between a matrix polymer or base polymer and electro-optical molecules, and molecular glass type electro-optical polymers.
  • the matrix polymer is a polymer that serves as the base for the electro-optical polymer.
  • the matrix polymer includes an organic polymer that serves as the host for the guest-host type electro-optical polymer.
  • the base polymer is a polymer that forms the basic skeleton of an electro-optical polymer.
  • Base polymers include organic polymers that form the main chain of a polymer in a side-chain electro-optical polymer, a main-chain electro-optical polymer, or a cross-linked electro-optical polymer.
  • a transparent polymer that does not scatter light is preferred for use as an optical material, and examples thereof include (meth)acrylate polymers, polyamides, polyimides, polycarbonates, polydicyclopentanyl methacrylate, polyadamantyl methacrylate, cycloolefin polymers, cycloolefin copolymers, polynorbornene, polystyrene, polyethylene, polymethylpentene, polypropylene, polyvinyl alcohol, polyethylene terephthalate, polysulfone, polyethersulfone, polyesters, polyolefins, polyphenylene sulfide, polyurea, silicon-based resins, epoxy-based resins, and fluororesins.
  • the matrix polymer and base polymer only one of these organic polymers may be used, or multiple types may be used in combination.
  • Electro-optic molecules are compounds that can exhibit the electro-optic effect.
  • the electro-optical molecule is preferably a compound that has a conjugated chemical structure and further has an electron-donating group and an electron-withdrawing group within the molecule.
  • conjugated chemical structures include aromatic compounds such as benzene, naphthalene, anthracene, perylene, biphenyl, indene, and stilbene; heterocyclic compounds such as furan, pyran, pyrrole, imidazole, pyrazole, thiophene, thiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, quinoline, and coumarin; and compounds in which these compounds are bonded together via carbon-carbon unsaturated bonds or nitrogen-nitrogen unsaturated bonds.
  • aromatic compounds such as benzene, naphthalene, anthracene, perylene, biphenyl, indene, and stilbene
  • heterocyclic compounds such as furan, pyran, pyrrole, imidazole, pyrazole, thiophene, thiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, quinoline, and cou
  • electron-donating groups include amino groups which may be substituted with alkyl groups, aryl groups, or acyl groups, alkoxy groups, allyloxy groups, and thioether groups.
  • electron-withdrawing groups include nitro groups, cyano groups, dicyanovinyl groups, tricyanovinyl groups, halogen atoms, carbonyl groups, sulfone groups, perfluoroalkyls, tricyanovinylfurans, and tricyanofurans.
  • the optical waveguide 20 may be made of an electro-optic material such as a ferroelectric material having optical anisotropy, such as lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), or potassium titanyl phosphate (KTiOPO 4 :KTP).
  • a ferroelectric material having optical anisotropy such as lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), or potassium titanyl phosphate (KTiOPO 4 :KTP).
  • Each of the multiple antennas 30 receives a radio signal for modulating an optical signal using the electro-optic effect. More specifically, each of the multiple antennas 30 receives a radio signal for modulating an optical signal transmitted through the optical waveguide 20 using the electro-optic effect.
  • the same electro-optical modulation unit 11A has three antennas as the multiple antennas 30: a first antenna 30a, a second antenna 30b, and a third antenna 30c.
  • the number of antennas 30 is not limited to three, but may be two, four or more, as long as there are more than one.
  • At least one of the first antenna 30a and the second antenna 30b is an antenna having a shape that provides high gain when alone (hereinafter, also referred to as a high-gain antenna).
  • a high-gain antenna an antenna having a shape that provides high gain when alone
  • the gain of at least one of the first antenna 30a and the second antenna 30b alone is easily improved, and as a result, the gain of the multiple antennas 30 as a whole is easily improved.
  • both the first antenna 30a and the second antenna 30b are high gain antennas.
  • all of the multiple antennas 30 are high-gain antennas.
  • the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c are each a high-gain antenna.
  • the gain of the multiple antennas 30 as a whole is more likely to be improved.
  • high-gain antennas examples include linear array antennas such as Yagi-Uda antennas, horn antennas, and Vivaldi antennas.
  • At least one of the first antenna 30a and the second antenna 30b may be configured with an antenna electrode 31 provided on the main surface 41a of the substrate 40 described below.
  • the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c may each be configured with an antenna electrode 31 provided on the main surface 41a of the substrate 40, which will be described later.
  • the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c are each a Yagi-Uda antenna made up of an antenna electrode 31 arranged along the surface direction on the main surface 41a of the substrate 40 described below.
  • the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c have the same shape.
  • Examples of materials that can be used to form the antenna electrode 31 include gold, silver, copper, tin, chromium, aluminum, titanium, alloys containing at least one of these metals, and oxides containing at least one of these metals (e.g., indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, etc.).
  • the constituent materials of the antenna electrodes 31 of different antennas 30 may be the same as or different from each other.
  • the antenna electrode 31 may be connected to the resonant electrode 35 via a line 34.
  • the line 34 and the resonant electrode 35 are provided on the main surface 41a of the substrate 40, as described below, in the same manner as the antenna electrode 31.
  • the antenna electrode 31 serves to receive radio signals, and the resonant electrode 35 serves to increase the electric field of the radio signals received by the antenna electrode 31 through the resonance phenomenon.
  • the resonant electrode 35 overlaps the optical waveguide 20 when viewed from the main surface 41a side (thickness direction) of the substrate 40 described later.
  • the distance in the thickness direction between the optical waveguide 20 and the resonant electrode 35 is 10 ⁇ m or less.
  • Examples of materials that can be used to form the resonant electrode 35 include gold, silver, copper, tin, chromium, aluminum, titanium, alloys containing at least one of these metals, and oxides containing at least one of these metals (e.g., indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, etc.).
  • the materials constituting the resonant electrodes 35 connected to the antenna electrodes 31 constituting different antennas 30 may be the same as or different from each other.
  • the constituent material of the antenna electrode 31 that constitutes the same antenna 30 and the constituent material of the resonant electrode 35 connected to that antenna electrode 31 may be the same as or different from each other.
  • the substrate 40 has a main surface 41a facing in the thickness direction, a main surface 41b facing opposite the main surface 41a in the thickness direction, and a side surface 41c facing in a plane direction perpendicular to the thickness direction.
  • the main surface 41a and the main surface 41b of the substrate 40 are aligned along the surface direction, and the side surface 41c of the substrate 40 is aligned along the thickness direction.
  • the thickness direction of the substrate 40 corresponds to the Z direction
  • the surface direction of the substrate 40 corresponds to a direction that includes the X direction and the Y direction. Note that the X direction, the Y direction, and the Z direction are perpendicular to each other.
  • the optical waveguide 20 is provided inside the substrate 40 so as to extend along the main surface 41a of the substrate 40. In other words, the optical waveguide 20 extends in the planar direction inside the substrate 40.
  • the optical waveguide 20 may be arranged to extend along the main surface 41b of the substrate 40 in addition to the main surface 41a of the substrate 40.
  • the substrate 40 may be made up of only one layer, or it may be made up of multiple layers.
  • the substrate 40 may have, for example, a support base material and an electro-optical layer in that order toward the multiple antennas 30. In this case, it is preferable that the optical waveguide 20 is provided between the support base material and the electro-optical layer.
  • Examples of materials constituting the support substrate include silicon, glass, cycloolefin polymer, and cycloolefin copolymer.
  • the support substrate may contain only one of these materials, or may contain multiple types.
  • At least the main surface of the support substrate facing the multiple antennas 30 is made of a material with a low dielectric constant, such as a cycloolefin polymer.
  • the optical waveguide 20 is provided on the main surface of the support substrate facing the multiple antennas 30.
  • the support substrate may be composed of only one layer, or may be composed of multiple layers.
  • Examples of materials constituting the electro-optical layer include ferroelectric materials having optical anisotropy, such as lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), and potassium titanate phosphate (KTiOPO 4 : KTP).
  • ferroelectric materials having optical anisotropy such as lithium niobate (LiNbO 3 ), lithium tantalate (LiTaO 3 ), and potassium titanate phosphate (KTiOPO 4 : KTP).
  • the electro-optical layer may be composed of only one layer, or may be composed of multiple layers.
  • the electro-optical modulation unit 11A may further include a ground electrode (not shown).
  • the ground electrode may be provided on a main surface 41b of the substrate 40 that is different from the main surface 41a of the substrate 40 on which the multiple antennas 30 are provided.
  • the ground electrode may be provided inside the substrate 40, closer to the main surface 41b of the substrate 40 than the optical waveguide 20.
  • ground electrode examples include gold, silver, copper, tin, chromium, aluminum, titanium, alloys containing at least one of these metals, and oxides containing at least one of these metals (e.g., indium tin oxide, indium zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, etc.).
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1A functions as a modulator that uses a radio signal received by the antenna to modulate an optical signal through the electro-optical effect in the following manner.
  • an optical signal is transmitted to the optical waveguide 20.
  • each of the multiple antennas 30 receives a radio signal.
  • the electric field increases due to the resonance phenomenon occurring in the resonant electrode 35 (or antenna electrode 31), and an electro-optical effect occurs in the optical waveguide 20 passing through the location where this electric field is generated.
  • the electro-optical effect occurs in the optical waveguide 20
  • the refractive index of the optical waveguide 20 changes with respect to the optical signal transmitted to the optical waveguide 20, so that the optical signal undergoes a phase change according to the magnitude of the electric field.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1A uses the radio signals received by the multiple antennas 30 to modulate the optical signals transmitted to the optical waveguide 20 with the electro-optical effect.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1A uses the electro-optical effect to directly superimpose the radio signals received by the multiple antennas 30 on the optical signals transmitted to the optical waveguide 20.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are arranged along the same optical waveguide 20.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1A it is only necessary that the optical signal transmitted to the same optical waveguide 20 can be modulated by the electro-optical effect using the radio signals received by the first antenna 30a and the second antenna 30b. Therefore, in the antenna-integrated electro-optical modulator 1A, the first antenna 30a and the second antenna 30b may be arranged parallel to the direction in which the same optical waveguide 20 extends, or may be arranged in a direction that is not parallel to the direction in which the same optical waveguide 20 extends.
  • multiple antennas 30 are provided along the same optical waveguide 20 so that the first antenna 30a and the second antenna 30b have different directivities for wireless signals. Specifically, it has the following configuration.
  • the optical waveguide 20 extends in a curved manner when viewed from the main surface 41a side (thickness direction) of the substrate 40; specifically, it extends in a bent, broken line shape.
  • folded line shape refers to a shape in which adjacent straight line portions sandwiching a corner extend in different directions (angles).
  • the corners located at the creases of the fold line do not have to be strictly sharp, and may be rounded, for example.
  • the optical waveguide 20 When viewed from the main surface 41a side (thickness direction) of the substrate 40, the optical waveguide 20 may be bent and extend in a curved shape, or may be bent and extend in a shape that combines a broken line shape and a curved shape.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are provided along the same optical waveguide 20 so that their directivities for radio signals incident from the side surface 41c (surface direction) of the substrate 40 are different from each other.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are provided along the same optical waveguide 20 that extends in a curved manner when viewed from the main surface 41a side (thickness direction) of the substrate 40, so that their directivities for radio signals incident from the side surface 41c (surface direction) of the substrate 40 are different from each other.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1A in the same electro-optical modulation unit 11A, multiple antennas 30 are arranged along the same optical waveguide 20 so that the directivities of the first antenna 30a and the second antenna 30b for wireless signals are different from each other.
  • the overall directivity of the multiple antennas 30 can be expanded by adding up the directivities of at least the first antenna 30a and the second antenna 30b, thereby improving coverage.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1A does not need to increase the number of optical waveguides 20. For example, even if there is only one optical waveguide 20, multiple antennas 30 are provided in the single optical waveguide 20 so that the directivities of the first antenna 30a and the second antenna 30b for the radio signal are different from each other, and therefore coverage can be improved. In other words, unlike the radio signal receiving and separating device described in Patent Document 1, the antenna-integrated electro-optical modulator 1A does not need to increase the number of optical waveguides 20 to improve coverage. Therefore, the antenna-integrated electro-optical modulator 1A can improve coverage without complicating the structure.
  • the multiple antennas 30 arranged along the surface direction can expand the overall directivity of the multiple antennas 30 for radio signals incident on the side surface 41c (surface direction) of the substrate 40, thereby improving coverage in one dimension.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1A can realize an antenna-integrated electro-optical modulator that can improve coverage with a simple structure.
  • the third antenna 30c may be provided along the same optical waveguide 20 on which the first antenna 30a and the second antenna 30b are provided, so that the directivity of the third antenna 30c for a radio signal incident from the side surface 41c (surface direction) of the substrate 40 is different from that of the first antenna 30a and the second antenna 30b in the same electro-optical modulator unit 11A.
  • all the antennas 30 (here, the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c) in the same electro-optical modulator unit 11A may be provided along the same optical waveguide 20 so that the directivities of the third antenna 30c for a radio signal incident from the side surface 41c (surface direction) of the substrate 40 are different from each other.
  • the directivities of all antennas 30 here, the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to Variation 1 of Embodiment 1 of the present invention, viewed from the main surface side of the substrate.
  • the multiple antennas 30 include multiple sets of two antennas having directivities in opposite directions, and the multiple sets of antennas are provided along multiple portions of the optical waveguide 20 that extend in different directions. Specifically, it has the following configuration.
  • the optical waveguide 20 includes a first portion 20a, a second portion 20b, and a third portion 20c that extend in different directions.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1B six antennas, a first antenna 30a, a second antenna 30b, a third antenna 30c, a fourth antenna 30d, a fifth antenna 30e, and a sixth antenna 30f, are provided as multiple antennas 30 in the same electro-optical modulation unit 11B.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are configured as a pair in the same electro-optical modulation unit 11B so that they have directivities in opposite directions, and are provided along the first portion 20a of the optical waveguide 20.
  • the third antenna 30c and the fourth antenna 30d are configured as a pair in the same electro-optical modulation unit 11B so that they have directivities in opposite directions, and are provided along the second portion 20b of the optical waveguide 20.
  • the fifth antenna 30e and the sixth antenna 30f are arranged in a pair in the same electro-optical modulation unit 11B so as to have directivities in opposite directions, and are provided along the third portion 20c of the optical waveguide 20.
  • the arrangement of the multiple antennas may be other than the examples shown in FIGS.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to variant 2 of embodiment 1 of the present invention, viewed from the main surface side of the substrate.
  • the multiple antennas 30 include multiple sets of two antennas each having the same directivity, and the multiple sets of antennas are provided along multiple portions of the optical waveguide 20 that extend in different directions. Specifically, it has the following configuration.
  • the optical waveguide 20 includes a first portion 20a, a second portion 20b, and a third portion 20c that extend in different directions.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 1C six antennas, a first antenna 30a, a second antenna 30b, a third antenna 30c, a fourth antenna 30d, a fifth antenna 30e, and a sixth antenna 30f, are provided as multiple antennas 30 in the same electro-optical modulation unit 11C.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are configured as a pair in the same electro-optical modulation unit 11C so that they have directivity in the same direction, and are provided along the first portion 20a of the optical waveguide 20.
  • the third antenna 30c and the fourth antenna 30d are configured as a pair in the same electro-optical modulation unit 11C so that they have directivity in the same direction, and are provided along the second portion 20b of the optical waveguide 20.
  • the fifth antenna 30e and the sixth antenna 30f are configured as a pair in the same electro-optical modulation unit 11C so that they have directivity in the same direction, and are provided along the third portion 20c of the optical waveguide 20.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to Variation 3 of Embodiment 1 of the present invention, viewed from the main surface side of the substrate.
  • each of the multiple antennas 30 is an array antenna. Specifically, it has the following configuration.
  • two antennas are provided as the multiple antennas 30 in the same electro-optical modulation unit 11D.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are each composed of a plurality of antenna electrodes 31 (eight in FIG. 6) arranged in an array in the same electro-optical modulation unit 11D.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are each an array antenna.
  • the spacing between the antenna electrodes 31 (the spacing in the Y direction in FIG. 6) is different between the first antenna 30a and the second antenna 30b. This causes the first antenna 30a and the second antenna 30b to have different directivities.
  • the first antenna and the second antenna have different shapes.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to Variation 4 of Embodiment 1 of the present invention, viewed from the main surface side of the substrate.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b have different shapes in the same electro-optical modulation unit 11E.
  • the first antenna 30a is a loop antenna
  • the second antenna 30b is a Yagi-Uda antenna.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b have different shapes and therefore may have different directivities. Therefore, in the antenna-integrated electro-optical modulator 1E, unlike the antenna-integrated electro-optical modulator 1A (see FIG. 2), the optical waveguide 20 does not have to extend in a curved manner when viewed from the main surface 41a side (thickness direction) of the substrate 40, that is, it may extend in a straight line.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b can be provided along the same optical waveguide 20 so that the directivities for the wireless signals incident from the side surface 41c (surface direction) of the substrate 40 are different from each other.
  • the optical waveguide 20 may extend in a curved manner when viewed from the main surface 41a side (thickness direction) of the substrate 40.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to variant 5 of embodiment 1 of the present invention, viewed from the main surface side of the substrate.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b have different shapes in the same electro-optical modulation unit 11F.
  • the first antenna 30a is a dipole antenna
  • the second antenna 30b is a Yagi-Uda antenna.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b can efficiently receive polarized waves of different directions contained in the wireless signal.
  • two antennas, a first antenna and a second antenna are provided as the multiple antennas, as examples, but three or more antennas may be provided.
  • the shape of the other antenna may be different from the shape of one of the first antenna and the second antenna (or may be the same as the shape of the other of the first antenna and the second antenna), or may be different from the shapes of both the first antenna and the second antenna.
  • At least one of the first antenna and the second antenna is composed of a mounted antenna component mounted on the main surface of a substrate, or is composed of an antenna electrode provided on the main surface of another substrate mounted on the main surface of the substrate.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an oblique view of an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to variant 6 of embodiment 1 of the present invention.
  • At least one of the first antenna 30a and the second antenna 30b is composed of a mounted antenna component 32 mounted on the main surface 41a of the substrate 40, or is composed of an antenna electrode 31 provided on the main surface 41a' of another substrate 40' mounted on the main surface 41a of the substrate 40.
  • the first antenna 30a is composed of a mounted antenna component 32 mounted on the main surface 41a of the substrate 40
  • the second antenna 30b is composed of an antenna electrode 31 provided on the main surface 41a' of another substrate 40' mounted on the main surface 41a of the substrate 40.
  • an antenna-integrated electro-optical modulator 1G in which at least one of the first antenna 30a and the second antenna 30b is configured as a mounted antenna component 32 mounted on the main surface 41a of the substrate 40, or configured as an antenna electrode 31 provided on the main surface 41a' of another substrate 40' mounted on the main surface 41a of the substrate 40, it is easier to provide the first antenna 30a and the second antenna 30b than in an antenna-integrated electro-optical modulator 1A (see FIG. 1) in which both the first antenna 30a and the second antenna 30b are configured as antenna electrodes 31 provided on the main surface 41a of the substrate 40, and therefore the manufacturing efficiency of the antenna-integrated electro-optical modulator is likely to be improved.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of electro-optical modulation units.
  • multiple electro-optical modulation units are arranged so that the sides of each substrate face in the same direction.
  • the multiple electro-optical modulation units are arranged radially when viewed from the side of each substrate.
  • an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 2 of the present invention will be described, which has multiple electro-optical modulation units, as the antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an oblique view of an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 2 of the present invention.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 2A shown in Figure 10 has multiple electro-optical modulation units 11A (see Figures 1 and 2).
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 2A has five electro-optical modulation units 11A.
  • the number of electro-optical modulation units 11A in the antenna-integrated electro-optical modulator 2A is not limited to five, but may be two, three, four, six or more, as long as there is more than one.
  • the multiple electro-optical modulation units 11A are arranged so that the side surfaces 41c of each substrate 40 face in the same direction (upward or downward in FIG. 10).
  • the multiple electro-optical modulation units 11A are arranged radially when viewed from the side 41c of each substrate 40 (the upper or lower side in FIG. 10).
  • the multiple electro-optical modulation units 11A may be arranged radially at equal intervals when viewed from the side surface 41c of each substrate 40, or may be arranged radially at uneven intervals.
  • the electro-optical modulation units 11A of the antenna-integrated electro-optical modulator 1A which can improve coverage one-dimensionally, are arranged so that the side surfaces 41c of each substrate 40 face in the same direction, and furthermore, are arranged radially when viewed from the side surface 41c of each substrate 40. This allows the overall directivity of the multiple antennas 30 to be expanded two-dimensionally, thereby improving coverage two-dimensionally.
  • the multiple electro-optical modulation units 11A do not have to be arranged radially when viewed from the side surface 41c of each substrate 40.
  • the multiple electro-optical modulation units 11A may be arranged such that the main surfaces 41a (main surfaces 41b) of each substrate 40 are parallel to each other when viewed from the side surface 41c of each substrate 40.
  • one end of each of the optical waveguides 20 of the multiple electro-optical modulation units 11A may be pulled out to the outside of the substrate 40 and connected to an external unit (not shown).
  • the multiple electro-optical modulation units include a first electro-optical modulation unit and a second electro-optical modulation unit, and the first electro-optical modulation unit and the second electro-optical modulation unit are arranged so that a side surface of one substrate and a side surface of the other substrate face in the same direction and a main surface of one substrate and a main surface of the other substrate face in different directions.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an oblique view of an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to variant 1 of embodiment 2 of the present invention.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 2B shown in Figure 11 has multiple electro-optical modulation units 11A (see Figures 1 and 2).
  • a first electro-optical modulation unit 11Aa and a second electro-optical modulation unit 11Ab are provided as the multiple electro-optical modulation units 11A.
  • the first electro-optical modulation unit 11Aa and the second electro-optical modulation unit 11Ab are arranged so that the side surface 41c of one substrate 40 and the side surface 41c of the other substrate 40 face in the same direction, and the main surface 41a of one substrate 40 and the main surface 41a of the other substrate 40 face in different directions.
  • the first electro-optical modulation unit 11Aa and the second electro-optical modulation unit 11Ab are arranged so that the side 41c of one substrate 40 and the side 41c of the other substrate 40 face in the same direction, and the main surface 41a of one substrate 40 and the main surface 41a of the other substrate 40 face in different directions, so that both vertically polarized waves (V) and horizontally polarized waves (H) contained in the radio signals that may be incident on the side 41c of the substrate 40 of each of the first electro-optical modulation unit 11Aa and the second electro-optical modulation unit 11Ab can be received.
  • V vertically polarized waves
  • H horizontally polarized waves
  • the side 41c of the substrate 40 of the first electro-optical modulation unit 11Aa (the side 41c facing towards or into the paper in FIG. 11) and the side 41c of the substrate 40 of the second electro-optical modulation unit 11Ab (the side 41c facing towards or into the paper in FIG. 11) are arranged so as to face in the same parallel direction (the side 41c facing towards or into the paper in FIG. 11).
  • the main surface 41a of the substrate 40 of the first electro-optical modulation unit 11Aa and the main surface 41a of the substrate 40 of the second electro-optical modulation unit 11Ab are arranged so as to face in different directions that are perpendicular to each other.
  • the side surfaces 41c (the side surfaces 41c facing either the front or the back of the page in FIG. 11) of the substrates 40 through which wireless signals can be incident on the first electro-optical modulation unit 11Aa and the second electro-optical modulation unit 11Ab extend in directions perpendicular to each other when viewed from these side surfaces 41c, so that both the vertically polarized waves (V) and the horizontally polarized waves (H) contained in the wireless signals can be efficiently received.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator according to the third embodiment of the present invention further includes a secondary radiator for focusing a radio signal onto the positions of the first antenna and the second antenna.
  • the secondary radiator is a lens.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator of embodiment 3 of the present invention may be similar to the antenna-integrated electro-optical modulator of embodiment 1 of the present invention (including variants 1, 2, 3, 4, 5, and 6).
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an oblique view of an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the antenna-integrated electro-optical modulator shown in FIG. 12 as viewed from the main surface side of the substrate.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 3A shown in Figures 12 and 13 has an electro-optical modulation unit 13A and a lens 50 as a secondary radiator.
  • the lens 50 focuses the wireless signal (e.g., the two-dot chain line in FIG. 13) at the positions of the first antenna 30a and the second antenna 30b.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are each provided at a position where the lens 50 focuses the wireless signal.
  • the lens 50 may focus the wireless signal at the position of the third antenna 30c in addition to the positions of the first antenna 30a and the second antenna 30b.
  • the third antenna 30c may also be provided at a position where the lens 50 focuses the wireless signal.
  • the lens 50 may focus the wireless signal at the position of each of the multiple antennas 30.
  • each of the multiple antennas 30 may be provided at a position where the lens 50 focuses the wireless signal.
  • the lens 50 is not particularly limited as long as it is capable of focusing a wireless signal, and may be, for example, a hemispherical lens, a semi-cylindrical lens shaped like a part of a cylinder cut out (a so-called cylindrical lens), etc.
  • the lens 50 determines a different focusing position for each incident angle of the wireless signal.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are provided at the different focusing positions of the wireless signal determined by the lens 50.
  • wireless signals with different incident angles can be received by at least the first antenna 30a and the second antenna 30b, so that the overall directivity of the multiple antennas 30 can be expanded, and as a result, the coverage can be improved.
  • the focusing position of the radio signal determined by the lens 50 differs for each angle of incidence of the radio signal, for example, it displaces in the plane direction for each angle of incidence of the radio signal. Therefore, in the antenna-integrated electro-optical modulator 3A, it is preferable that the optical waveguide 20 bends and extends along the main surface 41a of the substrate 40 (along the plane direction) so as to match the focusing position of the radio signal that displaces along the main surface 41a of the substrate 40 (along the plane direction).
  • the positions of the optical waveguide 20 and the multiple antennas 30 be determined taking into account the aberration of the lens 50.
  • the overall gain of the multiple antennas 30 can be improved by the specifications of the multiple antennas 30 (e.g., using high-gain antennas).
  • the overall gain of the multiple antennas 30 can be improved not only by the specifications of the multiple antennas 30 (e.g., using high-gain antennas), but also by using the lens 50.
  • the shapes of the first antenna and the second antenna are different from each other.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to variant 1 of embodiment 3 of the present invention, viewed in plan from the main surface side of the substrate.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b have different shapes in the same electro-optical modulation unit 13B.
  • the first antenna 30a is a Yagi-Uda antenna
  • the second antenna 30b is a loop antenna.
  • the combination of the shapes of the first antenna 30a and the second antenna 30b is not limited to the example shown in FIG. 14, as long as the shapes of the two antennas are different from each other.
  • the shape of the third antenna 30c may be the same as the shape of the first antenna 30a (for example, the example shown in FIG. 14), may be the same as the shape of the second antenna 30b, or may be different from the shapes of the first antenna 30a and the second antenna 30b.
  • the secondary radiator is a parabolic mirror.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to variant 2 of embodiment 3 of the present invention, viewed from the main surface side of the substrate.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 3C shown in FIG. 15 has an electro-optical modulation unit 13A and a parabolic mirror 60 as a secondary radiator.
  • the parabolic mirror 60 focuses the radio signal (e.g., the two-dot chain line in FIG. 15) at the positions of the first antenna 30a and the second antenna 30b.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are each provided at a position where the parabolic mirror 60 focuses the radio signal.
  • the parabolic mirror 60 may focus the wireless signal at the position of the third antenna 30c in addition to the positions of the first antenna 30a and the second antenna 30b.
  • the third antenna 30c may also be provided at a position where the parabolic mirror 60 focuses the wireless signal.
  • the parabolic mirror 60 may focus the wireless signal at the position of each of the multiple antennas 30.
  • each of the multiple antennas 30 may be provided at a position where the parabolic mirror 60 focuses the wireless signal.
  • the parabolic mirror 60 is not particularly limited as long as it is capable of focusing a wireless signal.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 3C a different focusing position is determined by the parabolic mirror 60 for each incident angle of the wireless signal.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b are provided at the different focusing positions of the wireless signal determined by the parabolic mirror 60.
  • wireless signals with different incident angles can be received by at least the first antenna 30a and the second antenna 30b, so that the overall directivity of the multiple antennas 30 can be expanded, and as a result, the coverage can be improved.
  • the focusing position of the radio signal determined by the parabolic mirror 60 differs for each angle of incidence of the radio signal, for example, it displaces in the plane for each angle of incidence of the radio signal. Therefore, in the antenna-integrated electro-optical modulator 3C, it is preferable that the optical waveguide 20 bends and extends along the main surface 41a of the substrate 40 (along the plane) so as to match the focusing position of the radio signal that displaces along the main surface 41a of the substrate 40 (along the plane).
  • the positions of the optical waveguide 20 and the multiple antennas 30 be determined taking into account the aberration of the parabolic mirror 60.
  • the overall gain of the multiple antennas 30 can be improved not only by the specifications of the multiple antennas 30 (for example, by using a high-gain antenna) but also by using a parabolic mirror 60.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator according to the fourth embodiment of the present invention includes a plurality of electro-optical modulation units.
  • multiple electro-optical modulation units are arranged so that the side of each substrate faces the secondary radiator in the same direction.
  • an antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 4 of the present invention which includes the secondary radiator (lens) of the antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 3 of the present invention, and also includes multiple electro-optical modulation units of the antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing an oblique view of an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 4 of the present invention.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 4A shown in Figure 16 has multiple electro-optical modulation units 13A (see Figures 12 and 13) and a lens 50 as a secondary radiator.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 4A has four electro-optical modulation units 13A.
  • the number of electro-optical modulation units 13A in the antenna-integrated electro-optical modulator 4A is not limited to four, but may be two, three, five or more, as long as there is more than one.
  • the multiple electro-optical modulation units 13A are arranged so that the side surface 41c of each substrate 40 faces the lens 50 in the same direction (upward in FIG. 16).
  • the multiple electro-optical modulation units 13A may be arranged so that the main surfaces 41a (main surfaces 41b) of each substrate 40 are parallel to each other when viewed from the side surface 41c of each substrate 40, or so that the main surfaces 41a (main surfaces 41b) of each substrate 40 are not parallel to each other, or so that some combinations of the main surfaces 41a (main surfaces 41b) of each substrate 40 are not parallel to each other.
  • the electro-optical modulation units 13A of the antenna-integrated electro-optical modulator 3A which can improve coverage in one dimension, are arranged so that the side surfaces 41c of each substrate 40 face the lens 50 in the same direction, so that the overall directivity of the multiple antennas 30 can be expanded in two dimensions, thereby improving coverage in two dimensions.
  • one end of each of the optical waveguides 20 of the multiple electro-optical modulation units 13A may be pulled out to the outside of the substrate 40 and connected to an external unit (not shown).
  • the substrate is curved when viewed from the side.
  • the substrate is bent in a zigzag shape when viewed from the side.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator of embodiment 5 of the present invention may be similar to the antenna-integrated electro-optical modulator of embodiment 1 of the present invention (including variants 1, 2, 3, 4, 5, and 6).
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing an oblique view of an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing the antenna-integrated electro-optical modulator shown in FIG. 17 as viewed from the side of the substrate in a plan view.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 5A shown in Figures 17 and 18 has an electro-optical modulation unit 15A.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 5A three antennas, a first antenna 30a, a second antenna 30b, and a third antenna 30c, are provided as multiple antennas 30 in the same electro-optical modulation unit 15A.
  • the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c are each composed of a plurality of antenna electrodes 31 (two in Figures 17 and 18) arranged in an array along the optical waveguide 20.
  • the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c are each an array antenna.
  • the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c which are array antennas, are arranged along the optical waveguide 20. This makes it possible to improve the overall gain of the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c in the direction in which the optical waveguide 20 extends.
  • the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c which are array antennas, are simply arranged along the optical waveguide 20, there is a risk that the coverage will be reduced, for example, in a direction perpendicular to the direction in which the optical waveguide 20 extends (e.g., the thickness direction, the surface direction, etc.).
  • the substrate 40 is bent when viewed from the side surface 41c. More specifically, in the antenna-integrated electro-optical modulator 5A, the substrate 40 is bent in a broken line shape when viewed from the side surface 41c.
  • the substrate 40 is curved when viewed from the side surface 41c, so that the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c provided on the main surface 41a of the substrate 40 have different directivities for radio signals from at least the first antenna 30a and the second antenna 30b, and in the example shown in Figures 17 and 18, the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c have different directivities for radio signals from each other.
  • the coverage that was likely to be reduced by providing the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c as described above can be improved.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator 5A can realize an antenna-integrated electro-optical modulator that can suppress a decrease in coverage even when array antennas are used as the multiple antennas 30 (here, the first antenna 30a, the second antenna 30b, and the third antenna 30c). In other words, the antenna-integrated electro-optical modulator 5A can improve both gain and coverage when using an array antenna.
  • the substrate 40 is bent when viewed from the side 41c, and therefore the optical waveguide 20 is also bent when viewed from the side 41c of the substrate. More specifically, in the antenna-integrated electro-optical modulator 5A, the substrate 40 is bent in a broken line when viewed from the side 41c, and therefore the optical waveguide 20 is also bent in a broken line when viewed from the side 41c of the substrate.
  • the substrate 40 bends so that both ends of the substrate 40 approach each other in a first direction (the longitudinal direction of the substrate 40 in Figures 17 and 18) included in the surface direction of the substrate 40, if the optical waveguide 20 extends in the first direction, it can be said that the optical waveguide 20 bends together with the substrate 40.
  • the curvature (bending angle) of the substrate 40 bent in a zigzag shape is not particularly limited as long as it is within a range in which the transmission characteristics of the optical waveguide 20 bent in a zigzag shape together with the substrate 40 are ensured.
  • the substrate 40 bends in a broken line when viewed from the side 41c so that there are creases at least between the first antenna 30a and the second antenna 30b, here between the first antenna 30a and the second antenna 30b, and between the second antenna 30b and the third antenna 30c.
  • the substrate 40 bends in a broken line when viewed from the side 41c so that there are creases at least between the first antenna 30a and the second antenna 30b, here between the first antenna 30a and the second antenna 30b, and between the second antenna 30b and the third antenna 30c.
  • the substrate 40 bends in a broken line when viewed from the side 41c so that there are creases at least between the first antenna 30a and the second antenna 30b, here between the first antenna 30a and the second antenna 30b, and between the second antenna 30b and the third antenna 30c.
  • the bending of the substrate is not limited to the example shown in FIG.
  • the substrate is curved when viewed from the side.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to variant 1 of embodiment 5 of the present invention, viewed from the side of the substrate in a plan view.
  • the substrate 40 in the same electro-optical modulation unit 15B is curved when viewed from the side 41c.
  • the curvature (bending angle) of the curved substrate 40 is not particularly limited as long as it is within a range in which the transmission characteristics of the curved optical waveguide 20 together with the substrate 40 are ensured.
  • the multiple antennas 30 may be bent in a curved shape together with the substrate 40.
  • the optical waveguide is not curved when viewed from the main surface or side surface of the substrate.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing an oblique view of an example of an antenna-integrated electro-optical modulator according to variant 2 of embodiment 5 of the present invention.
  • the substrate 40 in the same electro-optical modulation unit 15C is bent in a broken line shape when viewed from the side 41c side.
  • the optical waveguide 20 is not curved when viewed from the main surface 41a or side surface 41c of the substrate 40.
  • a first direction (the longitudinal direction of the substrate 40 in FIG. 20) and a second direction perpendicular to the first direction (the lateral direction of the substrate 40 in FIG. 20) are defined in the surface direction of the substrate 40, and when the substrate 40 bends so that both ends of the substrate 40 that face each other in the first direction approach each other, if the optical waveguide 20 extends in the second direction, it can be said that the optical waveguide 20 does not bend even if the substrate 40 is bent. More specifically, in the antenna-integrated electro-optical modulator 5C, the substrate 40 is bent in a broken line when viewed from the side surface 41c side, but as shown in FIG.
  • the optical waveguide 20 when the substrate 40 is bent in a broken line with respect to the bending axis AX, the optical waveguide 20 extends in a direction parallel to the bending axis AX of the substrate 40 (corresponding to the second direction), and is therefore not bent when viewed from the main surface 41a side and the side surface 41c side of the substrate 40.
  • the optical waveguide 20 is not bent, and therefore the loss in the optical waveguide 20 when transmitting an optical signal is smaller than when the optical waveguide 20 is bent (for example, the examples shown in Figures 18 and 19).
  • the curvature (bending angle) of the substrate 40 bent in a zigzag shape is not particularly limited as long as it is within a range in which the transmission characteristics of the optical waveguide 20 do not change significantly compared to when the substrate 40 is not bent.
  • the optical waveguide 20 may be provided in the curved portion of the substrate 40, or may be provided in a portion other than the curved portion of the substrate 40.
  • each of the antenna electrodes 31 constituting the first antenna 30a and the second antenna 30b is connected to a resonant electrode 35 via a line 34.
  • the antenna electrode 31 constituting the first antenna 30a and the antenna electrode 31 constituting the second antenna 30b are provided on the principal surface 41a of the substrate 40 other than the curved portion, which faces in different directions.
  • the resonant electrode 35 connected to the antenna electrode 31 constituting the first antenna 30a and the resonant electrode 35 connected to the antenna electrode 31 constituting the second antenna 30b are provided on the main surface 41a of the curved portion of the substrate 40.
  • the first antenna 30a and the second antenna 30b which are composed of different antenna electrodes 31, are provided on the main surface 41a of the substrate 40, which faces in different directions. Therefore, in the antenna-integrated electro-optical modulator 5C, the directivities of the first antenna 30a and the second antenna 30b for wireless signals can be made different from each other, and as a result, the coverage can be improved.
  • the resonant electrode 35 is provided on the curved portion of the substrate 40, but the antenna electrode 31 is provided on a portion other than the curved portion of the substrate 40. Therefore, in the antenna-integrated electro-optical modulator 5C, it is easier to ensure the performance of the first antenna 30a and the second antenna 30b formed by the antenna electrode 31, compared to when the antenna electrode 31 is provided on the curved portion of the substrate 40.
  • the substrate 40 may be curved when viewed from the side surface 41c.
  • the multiple antennas 30 here, the first antenna 30a and the second antenna 30b
  • the substrate 40 may be curved together with the substrate 40.
  • the antenna-integrated electro-optical modulator of the present invention is used, for example, in wireless communication systems.
  • RoF Radio over Fiber
  • D-RoF Digital Radio over Fiber
  • A-RoF Analog Radio over Fiber
  • D-RoF is a technology in which the waveform information of a radio signal is converted into a digital signal and then transmitted over an optical fiber.
  • D-RoF is considered to have the following problems. (1) Because the transmission capacity required for transmitting digital signals is large, optical communications will not be able to keep up with next-generation high-capacity communications. (2) Since various processes such as DSP (Digital Signal Processing) are performed in RUs (Radio Units), increasing the number of RUs to realize wireless communication in a high frequency band increases costs accordingly. (3) The power consumption for processing in the RU is large.
  • DSP Digital Signal Processing
  • A-RoF is a technology that transmits the waveform information of radio signals as analog signals over optical fiber.
  • A-RoF does not require various processing in the RU, for example, there is no need to perform DSP. For this reason, in order to solve the above problems that can be considered with D-RoF, it is being considered to adopt A-RoF instead of D-RoF and consolidate the functions of the RU into a DU (Distributed Unit) or CU (Centralized Unit), thereby simplifying the RU and reducing the cost and power consumption associated with the RU.
  • DU Distributed Unit
  • CU Centralized Unit
  • the antenna-integrated electro-optical modulator of the present invention is preferably used in a wireless communication system employing A-RoF. More specifically, the antenna-integrated electro-optical modulator of the present invention is preferably used as a modulator in the RU that modulates an optical signal by electro-optic effect using a wireless signal received by an antenna to obtain an analog signal transmitted from the RU to the DU via an optical fiber.
  • At least one electro-optic modulation unit including an optical waveguide for transmitting an optical signal and a plurality of antennas for receiving a radio signal for modulating the optical signal by an electro-optic effect;
  • the plurality of antennas includes a first antenna and a second antenna; an antenna-integrated electro-optical modulator, characterized in that in the same electro-optical modulation unit, the multiple antennas are arranged along the same optical waveguide so that the directivities of the first antenna and the second antenna for the radio signal are different from each other.
  • the electro-optical modulation unit further includes a substrate having a main surface facing a thickness direction and a side surface facing a surface direction perpendicular to the thickness direction,
  • the optical waveguide extends in a curved manner when viewed from the main surface side of the substrate,
  • ⁇ 4> The antenna-integrated electro-optical modulator according to ⁇ 3>, comprising a plurality of the electro-optical modulation units.
  • ⁇ 5> The antenna-integrated electro-optical modulator according to ⁇ 4>, wherein the electro-optical modulation units are arranged so that the side surfaces of the respective substrates face in the same direction.
  • ⁇ 6> The antenna-integrated electro-optical modulator according to ⁇ 5>, wherein the electro-optical modulation units are arranged radially when viewed from the side surface of each of the substrates.
  • the plurality of electro-optical modulation units include a first electro-optical modulation unit and a second electro-optical modulation unit;
  • the antenna-integrated electro-optical modulator according to any one of ⁇ 8> to ⁇ 10>, comprising a plurality of the electro-optical modulation units.
  • ⁇ 12> The antenna-integrated electro-optical modulator according to ⁇ 11>, wherein the electro-optical modulation units are arranged so that the side surface of each of the substrates faces the secondary radiator in the same direction.
  • ⁇ 14> The antenna-integrated electro-optical modulator according to ⁇ 13>, wherein the substrate is bent in a broken line shape when viewed from the side surface.
  • ⁇ 16> The antenna-integrated electro-optical modulator according to any one of ⁇ 13> to ⁇ 15>, wherein the optical waveguide is not curved when viewed from the main surface side and the side surface side of the substrate.
  • ⁇ 17> The antenna-integrated electro-optical modulator according to any one of ⁇ 2> to ⁇ 16>, wherein at least one of the first antenna and the second antenna is configured with an antenna electrode provided on the main surface of the substrate.
  • An antenna-integrated electro-optical modulator according to any one of ⁇ 2> to ⁇ 16>, wherein at least one of the first antenna and the second antenna is configured with a mount-type antenna component mounted on the main surface of the substrate, or is configured with an antenna electrode provided on a main surface of another substrate mounted on the main surface of the substrate.

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Abstract

アンテナ一体型電気光学変調器（１Ａ）は、光信号を伝送する光導波路（２０）と、光信号を電気光学効果で変調するための無線信号を受信する複数のアンテナ（３０）と、を含む少なくとも１つの電気光学変調ユニット（１１Ａ）を備え、複数のアンテナ（３０）は、第１アンテナ（３０ａ）及び第２アンテナ（３０ｂ）を含み、同一の電気光学変調ユニット（１１Ａ）において、複数のアンテナ（３０）は、第１アンテナ（３０ａ）及び第２アンテナ（３０ｂ）の無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の光導波路（２０）に沿って設けられている。

Description

アンテナ一体型電気光学変調器
　本発明は、アンテナ一体型電気光学変調器に関する。
　特許文献１には、電気光学変調効果により複数の無線信号を光信号に変換して分離する無線信号受信分離装置であって、上記光信号を伝送する複数の光導波路と、上記複数の無線信号を受信するアンテナと、上記アンテナに接続された複数の変調電極とを備え、上記複数の変調電極は、上記光信号が上記無線信号で変調されるよう上記複数の光導波路のそれぞれに対して近接して配置され、上記複数の光導波路のそれぞれは、上記光信号の伝搬方向に一定周期の分極反転構造を有し、互いに異なる分極反転周期を有することを特徴とする無線信号受信分離装置が開示されている。
特開２００９－６０１８３号公報
　特許文献１に記載の無線信号受信分離装置では、互いに異なる分極反転周期構造を有する複数の光導波路の各々が、分極反転周期によって特定される入射角度又は周波数を有する無線信号のみを検出することが可能となる、とされている。
　特許文献１に記載の無線信号受信分離装置では、１つの光導波路が、特定の入射角度又は周波数を有する１つの無線信号のみを検出するため、複数の無線信号に対するカバレッジを向上させるためには、光導波路の数を増やす必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の無線信号受信分離装置では、光導波路の数を増やすと構造が複雑化する。以上のことから、特許文献１に記載の無線信号受信分離装置には、簡易な構造でカバレッジを向上させる点で改善の余地がある。
　本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、簡易な構造でカバレッジを向上可能なアンテナ一体型電気光学変調器を提供することを目的とするものである。
　本発明のアンテナ一体型電気光学変調器は、光信号を伝送する光導波路と、上記光信号を電気光学効果で変調するための無線信号を受信する複数のアンテナと、を含む少なくとも１つの電気光学変調ユニットを備え、複数の上記アンテナは、第１アンテナ及び第２アンテナを含み、同一の上記電気光学変調ユニットにおいて、複数の上記アンテナは、上記第１アンテナ及び上記第２アンテナの上記無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の上記光導波路に沿って設けられている、ことを特徴とする。
　本発明によれば、簡易な構造でカバレッジを向上可能なアンテナ一体型電気光学変調器を提供できる。
図１は、本発明の実施形態１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。 図２は、図１に示すアンテナ一体型電気光学変調器を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図３は、図２に示すアンテナ一体型電気光学変調器の線分ａ１－ａ２に沿う断面を示す模式図である。 図４は、本発明の実施形態１の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図５は、本発明の実施形態１の変形例２のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図６は、本発明の実施形態１の変形例３のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図７は、本発明の実施形態１の変形例４のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図８は、本発明の実施形態１の変形例５のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図９は、本発明の実施形態１の変形例６のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。 図１０は、本発明の実施形態２のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。 図１１は、本発明の実施形態２の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。 図１２は、本発明の実施形態３のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。 図１３は、図１２に示すアンテナ一体型電気光学変調器を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図１４は、本発明の実施形態３の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図１５は、本発明の実施形態３の変形例２のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。 図１６は、本発明の実施形態４のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。 図１７は、本発明の実施形態５のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。 図１８は、図１７に示すアンテナ一体型電気光学変調器を基板の側面側から平面視した状態を示す模式図である。 図１９は、本発明の実施形態５の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の側面側から平面視した状態を示す模式図である。 図２０は、本発明の実施形態５の変形例２のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。
　以下、本発明のアンテナ一体型電気光学変調器について説明する。なお、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更されてもよい。また、以下において記載する個々の好ましい構成を複数組み合わせたものもまた本発明である。
　以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示す構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では、実施形態１と共通の事項についての記載は省略し、異なる点を主に説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎に逐次言及しない。
　以下の説明において、各実施形態を特に区別しない場合、単に「本発明のアンテナ一体型電気光学変調器」と言う。
　以下に示す図面は模式図であり、その寸法、縦横比の縮尺等は実際の製品と異なる場合がある。
　本明細書中、要素間の関係性を示す用語（例えば、「垂直」、「平行」等）及び要素の形状を示す用語は、文字通りの厳密な態様のみを意味するだけではなく、実質的に同等な範囲、例えば、数％程度の差異を含む範囲も意味する。
　本発明のアンテナ一体型電気光学変調器は、光信号を伝送する光導波路と、上記光信号を電気光学効果で変調するための無線信号を受信する複数のアンテナと、を含む少なくとも１つの電気光学変調ユニットを備え、複数の上記アンテナは、第１アンテナ及び第２アンテナを含み、同一の上記電気光学変調ユニットにおいて、複数の上記アンテナは、上記第１アンテナ及び上記第２アンテナの上記無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の上記光導波路に沿って設けられている、ことを特徴とする。
［実施形態１］
　本発明の実施形態１のアンテナ一体型電気光学変調器において、電気光学変調ユニットは、厚み方向に向く主面と、厚み方向に垂直な面方向に向く側面と、を有する基板を更に含み、基板の内部には、光導波路が基板の主面に沿って延びるように設けられている。
　本発明の実施形態１のアンテナ一体型電気光学変調器において、光導波路は、基板の主面側から見たときに曲がって延び、第１アンテナ及び第２アンテナは、基板の側面から入射する無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の光導波路に沿って設けられている。
　図１は、本発明の実施形態１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。図２は、図１に示すアンテナ一体型電気光学変調器を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。図３は、図２に示すアンテナ一体型電気光学変調器の線分ａ１－ａ２に沿う断面を示す模式図である。
　図１、図２、及び、図３に示すアンテナ一体型電気光学変調器１Ａは、電気光学変調ユニット１１Ａを有している。
　電気光学変調ユニット１１Ａは、光導波路２０と、複数のアンテナ３０と、基板４０と、を含んでいる。
　光導波路２０は、光信号を伝送する。
　光導波路２０には、例えば、光信号となるレーザー光が光ファイバーを介して伝送される。
　図１及び図２に示す例では、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、光導波路２０が１つのみ設けられている。
　なお、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、光導波路２０は、少なくとも１つ設けられていればよい。つまり、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、光導波路２０は、１つのみ設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。
　光導波路２０は、電気光学材料で構成されていることが好ましい。
　電気光学材料は、電場が印加されることにより、光に対する屈折率が変化した上で光の位相の変化を引き起こす電気光学効果を発揮する。
　光導波路２０は、電気光学材料として、電気光学分子を含む電気光学ポリマーで構成されていることが好ましい。
　電気光学ポリマーは、電気光学効果を発揮可能なポリマーである。
　電気光学ポリマーとしては、例えば、マトリックスポリマー及び電気光学分子が混合されたゲスト・ホスト型の電気光学ポリマー、ベースポリマーの側鎖に電気光学分子が共有結合した側鎖型の電気光学ポリマー、ベースポリマーの主鎖中に電気光学分子が共有結合した主鎖型の電気光学ポリマー、マトリックスポリマー間若しくはベースポリマー間、又は、マトリックスポリマー若しくはベースポリマーと電気光学分子等との間で架橋したクロスリンク型の電気光学ポリマー、モレキュラーガラス型の電気光学ポリマー等が挙げられる。
　マトリックスポリマーは、電気光学ポリマーの母体となるポリマーである。マトリックスポリマーは、ゲスト・ホスト型の電気光学ポリマーのホストとなる有機ポリマーを含む。
　ベースポリマーは、電気光学ポリマーの基本骨格となるポリマーである。ベースポリマーは、側鎖型の電気光学ポリマー、主鎖型の電気光学ポリマー、又は、クロスリンク型の電気光学ポリマーにおけるポリマーの主鎖となる有機ポリマーを含む。
　マトリックスポリマー及びベースポリマーとしては、光学材料として用いるために散乱が生じない透明なポリマーが好ましく、例えば、（メタ）アクリレート系ポリマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリジシクロペンタニルメタクリレート、ポリアダマンチルメタクリレート、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー、ポリノルボルネン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリフェニレンサルファイド、ポリウレア、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。マトリックスポリマー及びベースポリマーとしては、これらの有機ポリマーが、１種類のみで用いられてもよいし、複数種類で併用されてもよい。
　電気光学分子は、電気光学効果を発揮可能な化合物である。
　電気光学分子は、共役系の化学構造を有し、更に、分子内に電子供与性基及び電子求引性基を有する化合物であることが好ましい。
　共役系の化学構造としては、例えば、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ペリレン、ビフェニル、インデン、スチルベン等の芳香族化合物、フラン、ピラン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、チオフェン、チアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、キノリン、クマリン等の複素環式化合物、これらの化合物同士が炭素－炭素不飽和結合又は窒素－窒素不飽和結合を介して結合した化合物等が挙げられる。
　電子供与性基としては、例えば、アルキル基、アリール基又はアシル基で置換されてもよいアミノ基、アルコキシ基、アリルオキシ基、チオエーテル基等が挙げられる。
　電子求引性基としては、例えば、ニトロ基、シアノ基、ジシアノビニル基、トリシアノビニル基、ハロゲン原子、カルボニル基、スルホン基、ペルフルオロアルキル、トリシアノビニルフラン、トリシアノフラン等が挙げられる。
　光導波路２０は、電気光学材料として、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、リン酸チタン酸カリウム（ＫＴｉＯＰＯ４：ＫＴＰ）等の光学的異方性を有する強誘電体で構成されていてもよい。
　複数のアンテナ３０は、各々、光信号を電気光学効果で変調するための無線信号を受信する。より具体的には、複数のアンテナ３０は、各々、光導波路２０で伝送される光信号を電気光学効果で変調するための無線信号を受信する。
　図１及び図２に示す例では、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、複数のアンテナ３０として、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃの３つのアンテナが設けられている。
　なお、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、アンテナ３０の数は、複数であれば３つに限定されず、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
　第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの少なくとも一方は、単体の状態で利得が高い形状を有するアンテナ（以下、高利得アンテナとも言う）であることが好ましい。この場合、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの少なくとも一方の単体の利得が向上しやすくなり、結果的に、複数のアンテナ３０の全体としての利得が向上しやすくなる。
　第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの両方は、高利得アンテナであることがより好ましい。
　複数のアンテナ３０のすべては、高利得アンテナであることが特に好ましい。図１及び図２に示す例では、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃが、各々、高利得アンテナであることが特に好ましい。この場合、複数のアンテナ３０の全体（ここでは、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃの全体）としての利得がより向上しやすくなる。
　高利得アンテナとしては、例えば、八木・宇田アンテナ等の線状アレイアンテナ、ホーンアンテナ、ヴィヴァルディアンテナ等が挙げられる。
　第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの少なくとも一方は、後述する基板４０の主面４１ａ上に設けられたアンテナ電極３１で構成されていてもよい。
　第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃは、各々、後述する基板４０の主面４１ａ上に設けられたアンテナ電極３１で構成されていてもよい。
　図１及び図２に示す例では、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃが、各々、後述する基板４０の主面４１ａ上で面方向に沿って設けられた、アンテナ電極３１で構成された八木・宇田アンテナである。
　図１及び図２に示す例では、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃの形状が、互いに同じである。
　アンテナ電極３１の構成材料としては、例えば、金、銀、銅、スズ、クロム、アルミニウム、チタン、これらの金属の少なくとも１種を含有する合金、これらの金属の少なくとも１種を含有する酸化物（例えば、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛等）等が挙げられる。
　異なるアンテナ３０（例えば、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂ）において、アンテナ電極３１の構成材料は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
　アンテナ電極３１は、線路３４を介して、共振電極３５に接続されていてもよい。
　線路３４及び共振電極３５は、アンテナ電極３１と同様に、後述する基板４０の主面４１ａ上に設けられている。
　共振電極３５がアンテナ電極３１に接続されている場合、アンテナ電極３１は、無線信号を受信する役割を果たし、共振電極３５は、アンテナ電極３１が受信した無線信号の電場を共振現象で増大させる役割を果たす。
　光導波路２０に伝送される光信号を共振電極３５で変調する観点から、共振電極３５は、後述する基板４０の主面４１ａ側（厚み方向）から見たときに光導波路２０に重なっていることが好ましい。
　光導波路２０に伝送される光信号を共振電極３５で変調する観点から、光導波路２０と共振電極３５との間の厚み方向における距離は、１０μｍ以下であることが好ましい。
　共振電極３５の構成材料としては、例えば、金、銀、銅、スズ、クロム、アルミニウム、チタン、これらの金属の少なくとも１種を含有する合金、これらの金属の少なくとも１種を含有する酸化物（例えば、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛等）等が挙げられる。
　異なるアンテナ３０（例えば、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂ）を構成するアンテナ電極３１に接続された共振電極３５の構成材料は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
　同一のアンテナ３０を構成するアンテナ電極３１の構成材料と、そのアンテナ電極３１に接続された共振電極３５の構成材料とは、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
　基板４０は、厚み方向に向く主面４１ａと、厚み方向で主面４１ａに相対する主面４１ｂと、厚み方向に垂直な面方向に向く側面４１ｃと、を有している。
　図１、図２、及び、図３に示す例では、基板４０の主面４１ａ及び主面４１ｂが面方向に沿っており、基板４０の側面４１ｃが厚み方向に沿っている。
　図１、図２、及び、図３に示す例では、基板４０の厚み方向がＺ方向に相当し、基板４０の面方向がＸ方向及びＹ方向を包含する方向に相当する。なお、Ｘ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向は、互いに垂直である。
　基板４０の内部には、光導波路２０が基板４０の主面４１ａに沿って延びるように設けられている。つまり、光導波路２０は、基板４０の内部において面方向に延びている。
　光導波路２０は、基板４０の主面４１ａに加えて基板４０の主面４１ｂにも沿って延びるように設けられていてもよい。
　基板４０は、１つの層のみで構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
　基板４０は、例えば、複数のアンテナ３０側に向かって順に、支持基材と、電気光学層と、を有していてもよい。この場合、光導波路２０は、支持基材と電気光学層との間に設けられていることが好ましい。
　支持基材の構成材料としては、例えば、シリコン、ガラス、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等が挙げられる。支持基材は、これらの材料のうち、１種類のみを含んでいてもよいし、複数種類を含んでいてもよい。
　支持基材は、少なくとも複数のアンテナ３０側の主面が、シクロオレフィンポリマー等の誘電率が低い材料で構成されていることが好ましい。この場合、光導波路２０は、支持基材の複数のアンテナ３０側の主面上に設けられていることが好ましい。
　支持基材は、１つの層のみで構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
　電気光学層の構成材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、リン酸チタン酸カリウム（ＫＴｉＯＰＯ４：ＫＴＰ）等の光学的異方性を有する強誘電体が挙げられる。
　電気光学層は、１つの層のみで構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。
　電気光学変調ユニット１１Ａは、グランド電極（図示せず）を更に含んでいてもよい。
　グランド電極は、複数のアンテナ３０が設けられた基板４０の主面４１ａと異なる基板４０の主面４１ｂ上に設けられていてもよい。あるいは、グランド電極は、基板４０の内部であって、光導波路２０よりも基板４０の主面４１ｂ側に設けられていてもよい。
　グランド電極の構成材料としては、例えば、金、銀、銅、スズ、クロム、アルミニウム、チタン、これらの金属の少なくとも１種を含有する合金、これらの金属の少なくとも１種を含有する酸化物（例えば、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛等）等が挙げられる。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ａは、以下のようにして、アンテナで受信した無線信号を用いて光信号を電気光学効果で変調する変調器として機能する。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ａにおいて、光導波路２０には光信号が伝送される。一方、複数のアンテナ３０は、各々、無線信号を受信する。この際、共振電極３５（あるいはアンテナ電極３１）で生じる共振現象によって電場が増大し、この電場が生じる場所を通る光導波路２０において電気光学効果が発生する。光導波路２０において電気光学効果が発生すると、光導波路２０に伝送される光信号に対する光導波路２０の屈折率が変化するため、光信号には電場の大きさに応じた位相の変化が生じる。このようにして、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａは、複数のアンテナ３０が受信した無線信号を用いて、光導波路２０に伝送される光信号を電気光学効果で変調する。つまり、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａは、電気光学効果を利用して、複数のアンテナ３０が受信した無線信号を、光導波路２０に伝送される光信号に直接重畳させる。
　図１及び図２に示すように、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが、同一の光導波路２０に沿って設けられている。アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが受信した無線信号を用いて、同一の光導波路２０に伝送される光信号を電気光学効果で変調できればよい。そのため、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが、同一の光導波路２０が延びる方向に平行に並んでいてもよいし、同一の光導波路２０が延びる方向に平行ではない方向に並んでいてもよい。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、複数のアンテナ３０が、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の光導波路２０に沿って設けられている。具体的には、以下の構成となっている。
　図１及び図２に示すように、光導波路２０は、基板４０の主面４１ａ側（厚み方向）から見たときに曲がって延びており、具体的には、折れ線状に曲がって延びている。
　本明細書中、折れ線状は、角部を挟んで隣り合う直線状部分が互いに異なる方向（角度）に延びている形状を意味する。折れ線の折り目に位置する角部は、厳密に尖っていなくてもよく、例えば、丸みを帯びていてもよい。
　なお、光導波路２０は、基板４０の主面４１ａ側（厚み方向）から見たときに、湾曲状に曲がって延びていてもよいし、折れ線状及び湾曲状が組み合わされた形状に曲がって延びていてもよい。
　図１及び図２に示すように、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂは、基板４０の側面４１ｃ（面方向）から入射する無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の光導波路２０に沿って設けられている。つまり、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂは、基板４０の主面４１ａ側（厚み方向）から見たときに曲がって延びている同一の光導波路２０に沿って設けられていることにより、基板４０の側面４１ｃ（面方向）から入射する無線信号に対する指向性が互いに異なるように構成されている。
　以上のように、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、複数のアンテナ３０が、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の光導波路２０に沿って設けられている。これにより、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、少なくとも第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの指向性を足し合わせることで複数のアンテナ３０の全体としての指向性を広げることができるため、カバレッジを向上させることができる。
　更に、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、特許文献１に記載の無線信号受信分離装置と異なり、光導波路２０の数を増やさなくても、例えば、光導波路２０が１つであっても、その１つの光導波路２０に、複数のアンテナ３０が、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの無線信号に対する指向性が互いに異なるように設けられているため、カバレッジを向上させることができる。つまり、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、特許文献１に記載の無線信号受信分離装置と異なり、カバレッジを向上させるために光導波路２０の数を増やす必要がない。そのため、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、構造を複雑化せずにカバレッジを向上させることができる。
　更に、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、面方向に沿って設けられた複数のアンテナ３０によって、基板４０の側面４１ｃ（面方向）から入射する無線信号に対する複数のアンテナ３０の全体としての指向性を広げることができるため、１次元的にカバレッジを向上させることができる。
　以上のことから、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａによれば、簡易な構造でカバレッジを向上可能なアンテナ一体型電気光学変調器を実現できる。
　図１及び図２に示すように、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、第３アンテナ３０ｃが、基板４０の側面４１ｃ（面方向）から入射する無線信号に対する指向性が第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂと異なるように、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが設けられた同一の光導波路２０に沿って設けられていてもよい。つまり、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ａにおいて、すべてのアンテナ３０（ここでは、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃ）が、基板４０の側面４１ｃ（面方向）から入射する無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の光導波路２０に沿って設けられていてもよい。この場合、すべてのアンテナ３０（ここでは、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃ）の指向性を足し合わせることで複数のアンテナ３０の全体としての指向性をより広げることができるため、カバレッジをより向上させることができる。
［実施形態１の変形例１］
　本発明の実施形態１のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数のアンテナの配置態様は、図２に示す例に限定されない。
　図４は、本発明の実施形態１の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図４に示すアンテナ一体型電気光学変調器１Ｂでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｂにおいて、複数のアンテナ３０が、互いに反対方向の指向性を有する２つのアンテナで構成された複数の組を含み、複数の組のアンテナが、光導波路２０のうちの互いに異なる方向に延びる複数の部分に沿って設けられている。具体的には、以下の構成となっている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｂでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｂにおいて、光導波路２０が、互いに異なる方向に延びる、第１部分２０ａ、第２部分２０ｂ、及び、第３部分２０ｃを含んでいる。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｂでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｂにおいて、複数のアンテナ３０として、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃ、第４アンテナ３０ｄ、第５アンテナ３０ｅ、及び、第６アンテナ３０ｆの６つのアンテナが設けられている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｂでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｂにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが、互いに反対方向の指向性を有するように１つの組を構成し、光導波路２０の第１部分２０ａに沿って設けられている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｂでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｂにおいて、第３アンテナ３０ｃ及び第４アンテナ３０ｄが、互いに反対方向の指向性を有するように１つの組を構成し、光導波路２０の第２部分２０ｂに沿って設けられている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｂでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｂにおいて、第５アンテナ３０ｅ及び第６アンテナ３０ｆが、互いに反対方向の指向性を有するように１つの組を構成し、光導波路２０の第３部分２０ｃに沿って設けられている。
［実施形態１の変形例２］
　本発明の実施形態１（変形例１を含む）のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数のアンテナの配置態様は、図２及び図４に示す例以外であってもよい。
　図５は、本発明の実施形態１の変形例２のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図５に示すアンテナ一体型電気光学変調器１Ｃでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｃにおいて、複数のアンテナ３０が、互いに同じ方向の指向性を有する２つのアンテナで構成された複数の組を含み、複数の組のアンテナが、光導波路２０のうちの互いに異なる方向に延びる複数の部分に沿って設けられている。具体的には、以下の構成となっている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｃでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｃにおいて、光導波路２０が、互いに異なる方向に延びる、第１部分２０ａ、第２部分２０ｂ、及び、第３部分２０ｃを含んでいる。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｃでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｃにおいて、複数のアンテナ３０として、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、第３アンテナ３０ｃ、第４アンテナ３０ｄ、第５アンテナ３０ｅ、及び、第６アンテナ３０ｆの６つのアンテナが設けられている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｃでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｃにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが、互いに同じ方向の指向性を有するように１つの組を構成し、光導波路２０の第１部分２０ａに沿って設けられている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｃでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｃにおいて、第３アンテナ３０ｃ及び第４アンテナ３０ｄが、互いに同じ方向の指向性を有するように１つの組を構成し、光導波路２０の第２部分２０ｂに沿って設けられている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｃでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｃにおいて、第５アンテナ３０ｅ及び第６アンテナ３０ｆが、互いに同じ方向の指向性を有するように１つの組を構成し、光導波路２０の第３部分２０ｃに沿って設けられている。
［実施形態１の変形例３］
　本発明の実施形態１（変形例１及び変形例２を含む）のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数のアンテナの形状は、図２、図４、及び、図５に示す例に限定されない。
　図６は、本発明の実施形態１の変形例３のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図６に示すアンテナ一体型電気光学変調器１Ｄでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｄにおいて、複数のアンテナ３０が、各々、アレイ状に配置された複数のアンテナ電極３１で構成されている。つまり、複数のアンテナ３０は、各々、アレイアンテナである。具体的には、以下の構成となっている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｄでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｄにおいて、複数のアンテナ３０として、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの２つのアンテナが設けられている。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｄでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｄにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが、各々、アレイ状に配置された複数（図６では、８つ）のアンテナ電極３１で構成されている。つまり、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂは、各々、アレイアンテナである。
　第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂでは、アンテナ電極３１の間隔（図６では、Ｙ方向の間隔）が異なっている。これにより、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂは、互いに異なる指向性を有することになる。
［実施形態１の変形例４］
　本発明の実施形態１の変形例４のアンテナ一体型電気光学変調器において、第１アンテナ及び第２アンテナの形状は、互いに異なっている。
　図７は、本発明の実施形態１の変形例４のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図７に示すアンテナ一体型電気光学変調器１Ｅでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｅにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの形状が、互いに異なっている。
　図７に示す例では、第１アンテナ３０ａがループアンテナであり、第２アンテナ３０ｂが八木・宇田アンテナである。
　アンテナ一体型電気光学変調器１Ｅでは、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが、互いに異なる形状を有することにより、互いに異なる指向性を有し得る。そのため、アンテナ一体型電気光学変調器１Ｅでは、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａ（図２参照）等と異なり、光導波路２０が、基板４０の主面４１ａ側（厚み方向）から見たときに、曲がって延びていなくてもよく、すなわち、一直線状に延びていてもよい。この場合であっても、アンテナ一体型電気光学変調器１Ｅでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｅにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが、基板４０の側面４１ｃ（面方向）から入射する無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の光導波路２０に沿って設けられ得る。
　なお、アンテナ一体型電気光学変調器１Ｅでは、光導波路２０が基板４０の主面４１ａ側（厚み方向）から見たときに曲がって延びていてもよい。
［実施形態１の変形例５］
　本発明の実施形態１の変形例４のアンテナ一体型電気光学変調器において、第１アンテナ及び第２アンテナの形状の組み合わせは、図７に示す例に限定されない。
　図８は、本発明の実施形態１の変形例５のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図８に示すアンテナ一体型電気光学変調器１Ｆでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｆにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの形状が、互いに異なっている。
　図８に示す例では、第１アンテナ３０ａがダイポールアンテナであり、第２アンテナ３０ｂが八木・宇田アンテナである。この場合、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂによって、無線信号に含まれる互いに異なる方向の偏波を効率的に受信することができる。
　本発明の実施形態１の変形例４及び変形例５のアンテナ一体型電気光学変調器では、複数のアンテナとして第１アンテナ及び第２アンテナの２つのアンテナが設けられている態様を例示したが、３つ以上のアンテナが設けられている態様であってもよい。この場合、３つ以上のアンテナのうち、少なくとも第１アンテナ及び第２アンテナの形状が互いに異なっていれば、他のアンテナの形状は、第１アンテナ及び第２アンテナの一方の形状と異なっていてもよいし（第１アンテナ及び第２アンテナの他方の形状と同じであってもよいし）、第１アンテナ及び第２アンテナの両方の形状と異なっていてもよい。
［実施形態１の変形例６］
　本発明の実施形態１（変形例１、変形例２、変形例３、変形例４、及び、変形例５を含む）のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数のアンテナの形態は、図２、図４、図５、図６、図７、及び、図８に示す例に限定されない。
　本発明の実施形態１の変形例６のアンテナ一体型電気光学変調器において、第１アンテナ及び第２アンテナの少なくとも一方は、基板の主面に実装された実装型アンテナ部品で構成されている、又は、基板の主面に実装された他の基板の主面上に設けられたアンテナ電極で構成されている。
　図９は、本発明の実施形態１の変形例６のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。
　図９に示すアンテナ一体型電気光学変調器１Ｇでは、同一の電気光学変調ユニット１１Ｇにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの少なくとも一方が、基板４０の主面４１ａに実装された実装型アンテナ部品３２で構成されている、又は、基板４０の主面４１ａに実装された他の基板４０’の主面４１ａ’上に設けられたアンテナ電極３１で構成されている。
　図９に示す例では、第１アンテナ３０ａが、基板４０の主面４１ａに実装された実装型アンテナ部品３２で構成され、第２アンテナ３０ｂが、基板４０の主面４１ａに実装された他の基板４０’の主面４１ａ’上に設けられたアンテナ電極３１で構成されている。
　第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの少なくとも一方が、基板４０の主面４１ａに実装された実装型アンテナ部品３２で構成されている、又は、基板４０の主面４１ａに実装された他の基板４０’の主面４１ａ’上に設けられたアンテナ電極３１で構成されているアンテナ一体型電気光学変調器１Ｇでは、例えば、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの両方が、基板４０の主面４１ａ上に設けられたアンテナ電極３１で構成されているアンテナ一体型電気光学変調器１Ａ（図１参照）と比較して、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂを設けることが容易になるため、アンテナ一体型電気光学変調器の製造効率が向上しやすくなる。
［実施形態２］
　本発明の実施形態２のアンテナ一体型電気光学変調器は、複数の電気光学変調ユニットを備えている。
　本発明の実施形態２のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数の電気光学変調ユニットは、各々の基板の側面が同じ方向に向くように並んでいる。
　本発明の実施形態２のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数の電気光学変調ユニットは、各々の基板の側面側から見たときに放射状に並んでいる。
　以下では、本発明の実施形態２のアンテナ一体型電気光学変調器として、本発明の実施形態１のアンテナ一体型電気光学変調器が有する電気光学変調ユニットを複数備える態様の一例を説明する。なお、他の電気光学変調ユニットを複数備える態様についても同様である。
　図１０は、本発明の実施形態２のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。
　図１０に示すアンテナ一体型電気光学変調器２Ａは、複数の電気光学変調ユニット１１Ａ（図１及び図２参照）を有している。
　図１０に示す例では、アンテナ一体型電気光学変調器２Ａが、５つの電気光学変調ユニット１１Ａを有している。
　なお、アンテナ一体型電気光学変調器２Ａが有する電気光学変調ユニット１１Ａの数は、複数であれば５つに限定されず、２つであってもよいし、３つであってもよいし、４つであってもよいし、６つ以上であってもよい。
　複数の電気光学変調ユニット１１Ａは、各々の基板４０の側面４１ｃが同じ方向（図１０では、上方向又は下方向）に向くように並んでいる。
　複数の電気光学変調ユニット１１Ａは、各々の基板４０の側面４１ｃ側（図１０では、上側又は下側）から見たときに放射状に並んでいる。
　複数の電気光学変調ユニット１１Ａは、各々の基板４０の側面４１ｃ側から見たときに、均等な間隔で放射状に並んでいてもよいし、不均等な間隔で放射状に並んでいてもよい。
　アンテナ一体型電気光学変調器２Ａでは、１次元的にカバレッジを向上可能なアンテナ一体型電気光学変調器１Ａが有する電気光学変調ユニット１１Ａが、各々の基板４０の側面４１ｃが同じ方向に向くように、更には、各々の基板４０の側面４１ｃ側から見たときに放射状に並んでいることにより、複数のアンテナ３０の全体としての指向性を２次元的に広げることができるため、２次元的にカバレッジを向上させることができる。
　なお、複数の電気光学変調ユニット１１Ａは、各々の基板４０の側面４１ｃ側から見たときに放射状に並んでいなくてもよい。例えば、複数の電気光学変調ユニット１１Ａは、各々の基板４０の側面４１ｃ側から見たときに、各々の基板４０の主面４１ａ（主面４１ｂ）が互いに平行になるように並んでいてもよい。
　アンテナ一体型電気光学変調器２Ａでは、複数の電気光学変調ユニット１１Ａが有する光導波路２０の各々の一端が、基板４０の外部に引き出された状態で、外部ユニット（図示せず）に接続されていてもよい。
［実施形態２の変形例１］
　本発明の実施形態２の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数の電気光学変調ユニットは、第１電気光学変調ユニット及び第２電気光学変調ユニットを含み、第１電気光学変調ユニット及び第２電気光学変調ユニットは、一方の基板の側面と他方の基板の側面とが同じ方向に向き、かつ、一方の基板の主面と他方の基板の主面とが異なる方向に向くように並んでいる。
　図１１は、本発明の実施形態２の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。
　図１１に示すアンテナ一体型電気光学変調器２Ｂは、複数の電気光学変調ユニット１１Ａ（図１及び図２参照）を有している。
　図１１に示す例では、複数の電気光学変調ユニット１１Ａとして、第１電気光学変調ユニット１１Ａａ及び第２電気光学変調ユニット１１Ａｂが設けられている。
　第１電気光学変調ユニット１１Ａａ及び第２電気光学変調ユニット１１Ａｂは、一方の基板４０の側面４１ｃと他方の基板４０の側面４１ｃとが同じ方向に向き、かつ、一方の基板４０の主面４１ａと他方の基板４０の主面４１ａとが異なる方向に向くように並んでいる。
　アンテナ一体型電気光学変調器２Ｂでは、第１電気光学変調ユニット１１Ａａ及び第２電気光学変調ユニット１１Ａｂが、一方の基板４０の側面４１ｃと他方の基板４０の側面４１ｃとが同じ方向に向き、かつ、一方の基板４０の主面４１ａと他方の基板４０の主面４１ａとが異なる方向に向くように並んでいることにより、第１電気光学変調ユニット１１Ａａ及び第２電気光学変調ユニット１１Ａｂの各々の基板４０の側面４１ｃに入射し得る無線信号に含まれる垂直偏波（Ｖ）及び水平偏波（Ｈ）の両方を受信することができる。
　図１１に示す例では、第１電気光学変調ユニット１１Ａａの基板４０の側面４１ｃ（図１１では、紙面手前方向又は紙面奥方向に向く側面４１ｃ）と、第２電気光学変調ユニット１１Ａｂの基板４０の側面４１ｃ（図１１では、紙面手前方向又は紙面奥方向に向く側面４１ｃ）とが、互いに平行な同じ方向（図１１では、紙面手前方向又は紙面奥方向）に向くように並んでいる。更に、図１１に示す例では、第１電気光学変調ユニット１１Ａａの基板４０の主面４１ａと、第２電気光学変調ユニット１１Ａｂの基板４０の主面４１ａとが、互いに垂直な異なる方向に向くように並んでいる。
　図１１に示す例では、第１電気光学変調ユニット１１Ａａ及び第２電気光学変調ユニット１１Ａｂに対して無線信号が入射し得る各々の基板４０の側面４１ｃ（図１１では、紙面手前方向又は紙面奥方向に向く側面４１ｃ）が、これらの側面４１ｃ側から見たときに互いに垂直な方向に延びているため、無線信号に含まれる垂直偏波（Ｖ）及び水平偏波（Ｈ）の両方を効率的に受信することができる。
［実施形態３］
　本発明の実施形態３のアンテナ一体型電気光学変調器は、無線信号を第１アンテナ及び第２アンテナの各々の位置に集光する二次放射器を更に備えている。
　本発明の実施形態３のアンテナ一体型電気光学変調器において、二次放射器は、レンズである。
　本発明の実施形態３のアンテナ一体型電気光学変調器は、上記の点以外、本発明の実施形態１（変形例１、変形例２、変形例３、変形例４、変形例５、及び、変形例６を含む）のアンテナ一体型電気光学変調器と同様であってもよい。
　図１２は、本発明の実施形態３のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。図１３は、図１２に示すアンテナ一体型電気光学変調器を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図１２及び図１３に示すアンテナ一体型電気光学変調器３Ａは、電気光学変調ユニット１３Ａと、二次放射器としてのレンズ５０と、を有している。
　レンズ５０は、無線信号（例えば、図１３中の２点鎖線）を、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの各々の位置に集光している。つまり、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂは、各々、レンズ５０が無線信号を集光する位置に設けられている。
　図１２及び図１３に示すように、複数のアンテナ３０として、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂに加えて第３アンテナ３０ｃが設けられている場合、レンズ５０は、無線信号を、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの位置に加えて、第３アンテナ３０ｃの位置にも集光していてもよい。つまり、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂに加えて、第３アンテナ３０ｃも、レンズ５０が無線信号を集光する位置に設けられていてもよい。
　以上のことから、レンズ５０は、無線信号を、複数のアンテナ３０の各々の位置に集光していてもよい。つまり、複数のアンテナ３０は、各々、レンズ５０が無線信号を集光する位置に設けられていてもよい。
　レンズ５０は、無線信号を集光可能なものであれば特に限定されず、例えば、半球状のレンズ、円柱の一部を切り出したような形状であるかまぼこ状のレンズ（いわゆる、シリンドリカルレンズ）等であってもよい。
　アンテナ一体型電気光学変調器３Ａでは、レンズ５０によって、無線信号の入射角度毎に異なる集光位置が定められる。そして、アンテナ一体型電気光学変調器３Ａでは、レンズ５０によって定められる無線信号の異なる集光位置に、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが設けられている。このように、アンテナ一体型電気光学変調器３Ａでは、電気光学変調ユニット１３Ａ及びレンズ５０を組み合わせることにより、入射角度が異なる無線信号を、少なくとも第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂで受信することができるため、複数のアンテナ３０の全体としての指向性を広げることができ、結果的に、カバレッジを向上させることができる。
　アンテナ一体型電気光学変調器３Ａでは、レンズ５０によって定められる無線信号の集光位置が、無線信号の入射角度毎に異なる、例えば、無線信号の入射角度毎に面方向に変位する。そのため、アンテナ一体型電気光学変調器３Ａでは、基板４０の主面４１ａに沿って（面方向に沿って）変位する無線信号の集光位置に合うように、光導波路２０が基板４０の主面４１ａに沿って（面方向に沿って）曲がって延びていることが好ましい。
　以上のことから、光導波路２０及び複数のアンテナ３０の位置は、レンズ５０の収差を考慮して定められることが好ましい。
　上述したように、アンテナ一体型電気光学変調器１Ａ（図１及び図２参照）では、複数のアンテナ３０の仕様（例えば、高利得アンテナを用いること）によって、複数のアンテナ３０の全体としての利得を向上させることができる。これに対して、アンテナ一体型電気光学変調器３Ａでは、複数のアンテナ３０の仕様（例えば、高利得アンテナを用いること）はもちろんのこと、レンズ５０を利用することによっても、複数のアンテナ３０の全体としての利得を向上させることができる。
［実施形態３の変形例１］
　本発明の実施形態３のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数のアンテナの形状は、図１２及び図１３に示す例に限定されない。
　本発明の実施形態３の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器において、第１アンテナ及び第２アンテナの形状は、互いに異なっている。
　図１４は、本発明の実施形態３の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図１４に示すアンテナ一体型電気光学変調器３Ｂでは、同一の電気光学変調ユニット１３Ｂにおいて、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの形状が、互いに異なっている。
　図１４に示す例では、第１アンテナ３０ａが八木・宇田アンテナであり、第２アンテナ３０ｂがループアンテナである。
　第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの形状の組み合わせは、両者の形状が互いに異なっていれば、図１４に示す例に限定されない。
　図１４に示すように、複数のアンテナ３０として、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂに加えて第３アンテナ３０ｃが設けられている場合、第３アンテナ３０ｃの形状は、第１アンテナ３０ａの形状と同じであってもよいし（例えば、図１４に示す例）、第２アンテナ３０ｂの形状と同じであってもよいし、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの形状と異なっていてもよい。
［実施形態３の変形例２］
　本発明の実施形態３（変形例１を含む）のアンテナ一体型電気光学変調器において、二次放射器の形態は、図１３及び図１４に示す例に限定されない。
　本発明の実施形態３の変形例２のアンテナ一体型電気光学変調器において、二次放射器は、放物面鏡である。
　図１５は、本発明の実施形態３の変形例２のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の主面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図１５に示すアンテナ一体型電気光学変調器３Ｃは、電気光学変調ユニット１３Ａと、二次放射器としての放物面鏡６０と、を有している。
　放物面鏡６０は、無線信号（例えば、図１５中の２点鎖線）を、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの各々の位置に集光している。つまり、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂは、各々、放物面鏡６０が無線信号を集光する位置に設けられている。
　図１５に示すように、複数のアンテナ３０として、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂに加えて第３アンテナ３０ｃが設けられている場合、放物面鏡６０は、無線信号を、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの位置に加えて、第３アンテナ３０ｃの位置にも集光していてもよい。つまり、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂに加えて、第３アンテナ３０ｃも、放物面鏡６０が無線信号を集光する位置に設けられていてもよい。
　以上のことから、放物面鏡６０は、無線信号を、複数のアンテナ３０の各々の位置に集光していてもよい。つまり、複数のアンテナ３０は、各々、放物面鏡６０が無線信号を集光する位置に設けられていてもよい。
　放物面鏡６０は、無線信号を集光可能なものであれば特に限定されない。
　アンテナ一体型電気光学変調器３Ｃでは、放物面鏡６０によって、無線信号の入射角度毎に異なる集光位置が定められる。そして、アンテナ一体型電気光学変調器３Ｃでは、放物面鏡６０によって定められる無線信号の異なる集光位置に、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが設けられている。このように、アンテナ一体型電気光学変調器３Ｃでは、電気光学変調ユニット１３Ａ及び放物面鏡６０を組み合わせることにより、入射角度が異なる無線信号を、少なくとも第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂで受信することができるため、複数のアンテナ３０の全体としての指向性を広げることができ、結果的に、カバレッジを向上させることができる。
　アンテナ一体型電気光学変調器３Ｃでは、放物面鏡６０によって定められる無線信号の集光位置が、無線信号の入射角度毎に異なる、例えば、無線信号の入射角度毎に面方向に変位する。そのため、アンテナ一体型電気光学変調器３Ｃでは、基板４０の主面４１ａに沿って（面方向に沿って）変位する無線信号の集光位置に合うように、光導波路２０が基板４０の主面４１ａに沿って（面方向に沿って）曲がって延びていることが好ましい。
　以上のことから、光導波路２０及び複数のアンテナ３０の位置は、放物面鏡６０の収差を考慮して定められることが好ましい。
　アンテナ一体型電気光学変調器３Ｃでは、複数のアンテナ３０の仕様（例えば、高利得アンテナを用いること）はもちろんのこと、放物面鏡６０を利用することによっても、複数のアンテナ３０の全体としての利得を向上させることができる。
［実施形態４］
　本発明の実施形態４のアンテナ一体型電気光学変調器は、複数の電気光学変調ユニットを備えている。
　本発明の実施形態４のアンテナ一体型電気光学変調器において、複数の電気光学変調ユニットは、各々の基板の側面が同じ方向で二次放射器側に向くように並んでいる。
　以下では、本発明の実施形態４のアンテナ一体型電気光学変調器として、本発明の実施形態３のアンテナ一体型電気光学変調器が有する二次放射器（レンズ）を備えつつ、本発明の実施形態３のアンテナ一体型電気光学変調器が有する電気光学変調ユニットを複数備える態様の一例を説明する。なお、複数の電気光学変調ユニットと二次放射器とを他の組み合わせで備える態様についても同様である。
　図１６は、本発明の実施形態４のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。
　図１６に示すアンテナ一体型電気光学変調器４Ａは、複数の電気光学変調ユニット１３Ａ（図１２及び図１３参照）と、二次放射器としてのレンズ５０と、を有している。
　図１６に示す例では、アンテナ一体型電気光学変調器４Ａが、４つの電気光学変調ユニット１３Ａを有している。
　なお、アンテナ一体型電気光学変調器４Ａが有する電気光学変調ユニット１３Ａの数は、複数であれば４つに限定されず、２つであってもよいし、３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。
　複数の電気光学変調ユニット１３Ａは、各々の基板４０の側面４１ｃが同じ方向（図１６では、上方向）でレンズ５０側に向くように並んでいる。
　複数の電気光学変調ユニット１３Ａは、各々の基板４０の側面４１ｃ側から見たときに、各々の基板４０の主面４１ａ（主面４１ｂ）が互いに平行になるように並んでいてもよいし、各々の基板４０の主面４１ａ（主面４１ｂ）が互いに平行にならないように並んでいてもよいし、各々の基板４０の主面４１ａ（主面４１ｂ）の一部の組み合わせにおいて互いに平行にならないように並んでいてもよい。
　アンテナ一体型電気光学変調器４Ａでは、１次元的にカバレッジを向上可能なアンテナ一体型電気光学変調器３Ａが有する電気光学変調ユニット１３Ａが、各々の基板４０の側面４１ｃが同じ方向でレンズ５０側に向くように並んでいることにより、複数のアンテナ３０の全体としての指向性を２次元的に広げることができるため、２次元的にカバレッジを向上させることができる。
　アンテナ一体型電気光学変調器４Ａでは、複数の電気光学変調ユニット１３Ａが有する光導波路２０の各々の一端が、基板４０の外部に引き出された状態で、外部ユニット（図示せず）に接続されていてもよい。
［実施形態５］
　本発明の実施形態５のアンテナ一体型電気光学変調器において、基板は、側面側から見たときに曲がっている。
　本発明の実施形態５のアンテナ一体型電気光学変調器において、基板は、側面側から見たときに折れ線状に曲がっている。
　本発明の実施形態５のアンテナ一体型電気光学変調器は、上記の点以外、本発明の実施形態１（変形例１、変形例２、変形例３、変形例４、変形例５、及び、変形例６を含む）のアンテナ一体型電気光学変調器と同様であってもよい。
　図１７は、本発明の実施形態５のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。図１８は、図１７に示すアンテナ一体型電気光学変調器を基板の側面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図１７及び図１８に示すアンテナ一体型電気光学変調器５Ａは、電気光学変調ユニット１５Ａを有している。
　アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、同一の電気光学変調ユニット１５Ａにおいて、複数のアンテナ３０として、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃの３つのアンテナが設けられている。
　第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃは、各々、光導波路２０に沿ってアレイ状に配置された複数（図１７及び図１８では、２つ）のアンテナ電極３１で構成されている。つまり、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃは、各々、アレイアンテナである。
　アレイアンテナである、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃは、光導波路２０に沿って設けられている。これにより、光導波路２０が延びる方向において、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃの全体としての利得を向上させることができる。
　一方、アレイアンテナである、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃが、単に光導波路２０に沿って設けられているだけでは、例えば、光導波路２０が延びる方向に垂直な方向（例えば、厚み方向、面方向等）において、カバレッジが減少するおそれがある。
　これに対して、アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、基板４０が、側面４１ｃ側から見たときに曲がっている。より具体的には、アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、基板４０が、側面４１ｃ側から見たときに折れ線状に曲がっている。
　アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、基板４０が側面４１ｃ側から見たときに曲がっていることにより、基板４０の主面４１ａ上に設けられた第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃについて、少なくとも第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの無線信号に対する指向性が互いに異なるように、図１７及び図１８に示す例では、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃの無線信号に対する指向性が互いに異なるようにすることができる。その結果、アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃが上述したように設けられることで減少するおそれがあったカバレッジを向上させることができる。
　以上のことから、アンテナ一体型電気光学変調器５Ａによれば、複数のアンテナ３０（ここでは、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃ）としてアレイアンテナを用いても、カバレッジの減少を抑制可能なアンテナ一体型電気光学変調器を実現できる。つまり、アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、アレイアンテナを用いた態様で利得及びカバレッジをともに向上させることができる。
　アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、基板４０が側面４１ｃ側から見たときに曲がっていることにともなって、光導波路２０も、基板の側面４１ｃ側から見たときに曲がっている。より具体的には、アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、基板４０が側面４１ｃ側から見たときに折れ線状に曲がっていることにともなって、光導波路２０も、基板の側面４１ｃ側から見たときに折れ線状に曲がっている。
　アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、基板４０の面方向に含まれる第１方向（図１７及び図１８では、基板４０の長手方向）に相対する基板４０の両端部が近づくように基板４０が曲がるとき、光導波路２０が第１方向に延びていると、光導波路２０は基板４０とともに曲がる、と言える。
　折れ線状に曲がった基板４０の曲率（曲げ角度）は、基板４０とともに折れ線状に曲がった光導波路２０の伝送特性が確保される範囲であれば、特に限定されない。
　アンテナ一体型電気光学変調器５Ａでは、少なくとも第１アンテナ３０ａと第２アンテナ３０ｂとの間、ここでは、第１アンテナ３０ａと第２アンテナ３０ｂとの間、及び、第２アンテナ３０ｂと第３アンテナ３０ｃとの間に折り目が存在するように、基板４０が側面４１ｃ側から見たときに折れ線状に曲がっていることが好ましい。この場合、基板４０が側面４１ｃ側から見たときに折れ線状に曲がっていても、少なくとも第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂ、ここでは、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃが曲がらないようにすることができる。その結果、効率的にカバレッジを向上させることができる。
［実施形態５の変形例１］
　本発明の実施形態５のアンテナ一体型電気光学変調器において、基板の曲がり方は、図１８に示す例に限定されない。
　本発明の実施形態５の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器において、基板は、側面側から見たときに湾曲状に曲がっている。
　図１９は、本発明の実施形態５の変形例１のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を基板の側面側から平面視した状態を示す模式図である。
　図１９に示すアンテナ一体型電気光学変調器５Ｂでは、同一の電気光学変調ユニット１５Ｂにおいて、基板４０が、側面４１ｃ側から見たときに湾曲状に曲がっている。
　湾曲状に曲がった基板４０の曲率（曲げ角度）は、基板４０とともに湾曲状に曲がった光導波路２０の伝送特性が確保される範囲であれば、特に限定されない。
　複数のアンテナ３０（ここでは、第１アンテナ３０ａ、第２アンテナ３０ｂ、及び、第３アンテナ３０ｃ）は、基板４０とともに湾曲状に曲がっていてもよい。
［実施形態５の変形例２］
　本発明の実施形態５（変形例１を含む）のアンテナ一体型電気光学変調器において、光導波路が延びる方向は、図１８及び図１９に示す例に限定されない。
　本発明の実施形態５の変形例２のアンテナ一体型電気光学変調器において、光導波路は、基板の主面側及び側面側から見たときに曲がっていない。
　図２０は、本発明の実施形態５の変形例２のアンテナ一体型電気光学変調器の一例を斜視した状態を示す模式図である。
　図２０に示すアンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、同一の電気光学変調ユニット１５Ｃにおいて、基板４０が、側面４１ｃ側から見たときに折れ線状に曲がっている。
　アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、基板４０が側面４１ｃ側から見たときに曲がっていても、光導波路２０は、基板４０の主面４１ａ側及び側面４１ｃ側から見たときに曲がっていない。
　アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、基板４０の面方向において、第１方向（図２０では、基板４０の長手方向）と、第１方向に垂直な第２方向（図２０では、基板４０の短手方向）とを定め、第１方向に相対する基板４０の両端部が近づくように基板４０が曲がるとき、光導波路２０が第２方向に延びていると、基板４０が曲がっていても、光導波路２０は曲がらない、と言える。より具体的には、アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、基板４０が側面４１ｃ側から見たときに折れ線状に曲がっているが、図２０に示すように、基板４０が曲げ軸ＡＸに対して折れ線状に曲がっている場合、光導波路２０は、基板４０の曲げ軸ＡＸに平行な方向（第２方向に相当）に延びていることにより、基板４０の主面４１ａ側及び側面４１ｃ側から見たときに曲がっていない構成とされる。
　以上のように、アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、光導波路２０が曲がっていないため、光導波路２０が曲がっている場合（例えば、図１８及び図１９に示す例）と比較して、光信号を伝送する際の光導波路２０での損失が小さくなる。
　折れ線状に曲がった基板４０の曲率（曲げ角度）は、基板４０が曲がっていない場合と比較して光導波路２０の伝送特性が大きく変わらない範囲であれば、特に限定されない。
　光導波路２０は、基板４０の曲がった部分に設けられていてもよいし、基板４０の曲がった部分以外に設けられていてもよい。
　アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂを構成するアンテナ電極３１の各々が、線路３４を介して、共振電極３５に接続されている。
　第１アンテナ３０ａを構成するアンテナ電極３１と、第２アンテナ３０ｂを構成するアンテナ電極３１とは、基板４０の曲がった部分以外の主面４１ａのうち、互いに異なる方向に向く主面上に設けられている。
　第１アンテナ３０ａを構成するアンテナ電極３１に接続された共振電極３５と、第２アンテナ３０ｂを構成するアンテナ電極３１に接続された共振電極３５とは、基板４０の曲がった部分の主面４１ａ上に設けられている。
　以上のように、アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、互いに異なるアンテナ電極３１で構成された第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂが、基板４０の主面４１ａのうち、互いに異なる方向に向く主面上に設けられている。そのため、アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの無線信号に対する指向性が互いに異なるようにすることができ、結果的に、カバレッジを向上させることができる。
　更に、アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、共振電極３５が基板４０の曲がった部分に設けられているものの、アンテナ電極３１は、基板４０の曲がった部分以外に設けられている。そのため、アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、アンテナ電極３１が基板４０の曲がった部分に設けられている場合と比較して、アンテナ電極３１で構成された第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂの性能を確保しやすくなる。
　なお、アンテナ一体型電気光学変調器５Ｃでは、基板４０が、側面４１ｃ側から見たときに湾曲状に曲がっていてもよい。この場合、複数のアンテナ３０（ここでは、第１アンテナ３０ａ及び第２アンテナ３０ｂ）は、基板４０とともに湾曲状に曲がっていてもよい。
　本発明のアンテナ一体型電気光学変調器は、例えば、無線通信システムで用いられる。
　無線通信システムでは、無線信号の波形情報を光ファイバーで伝送するＲｏＦ（Ｒａｄｉｏ　ｏｖｅｒ　Ｆｉｂｅｒ）という技術が採用されている。ＲｏＦとしては、Ｄ－ＲｏＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｒａｄｉｏ　ｏｖｅｒ　Ｆｉｂｅｒ）と、Ａ－ＲｏＦ（Ａｎａｌｏｇ　Ｒａｄｉｏ　ｏｖｅｒ　Ｆｉｂｅｒ）とが知られている。
　Ｄ－ＲｏＦは、無線信号の波形情報をデジタル信号に変換してから光ファイバーで伝送する技術である。しかしながら、Ｄ－ＲｏＦには、以下の問題があると考えられる。
　（１）デジタル信号を伝送する際の伝送容量が大きいため、次世代の大容量通信に光通信が追い付かない。
　（２）ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）等の様々な処理がＲＵ（Ｒａｄｉｏ　Ｕｎｉｔ）で行われるため、高周波数帯の無線通信を実現するためにＲＵを増やそうとすると、その分コストが増加する。
　（３）ＲＵでの処理に係る消費電力が大きい。
　これに対して、Ａ－ＲｏＦは、無線信号の波形情報をそのままアナログ信号として光ファイバーで伝送する技術である。Ａ－ＲｏＦでは、Ｄ－ＲｏＦと異なり、ＲＵで様々な処理を行う必要がなく、例えば、ＤＳＰを行う必要がない。このことから、Ｄ－ＲｏＦで考えられる上記の問題を解決するために、Ｄ－ＲｏＦに代えてＡ－ＲｏＦを採用して、ＲＵの機能をＤＵ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｕｎｉｔ）又はＣＵ（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　Ｕｎｉｔ）に集約することにより、ＲＵを簡略化しつつ、ＲＵに係るコスト及び消費電力を低減することが検討されている。
　本発明のアンテナ一体型電気光学変調器は、Ａ－ＲｏＦを採用した無線通信システムで用いられることが好ましい。より具体的には、本発明のアンテナ一体型電気光学変調器は、ＲＵからＤＵに光ファイバーで伝送されるアナログ信号を得るために、ＲＵにおいて、アンテナで受信した無線信号を用いて光信号を電気光学効果で変調する変調器として用いられることが好ましい。
　本明細書には、以下の内容が開示されている。
＜１＞
　光信号を伝送する光導波路と、上記光信号を電気光学効果で変調するための無線信号を受信する複数のアンテナと、を含む少なくとも１つの電気光学変調ユニットを備え、
　複数の上記アンテナは、第１アンテナ及び第２アンテナを含み、
　同一の上記電気光学変調ユニットにおいて、複数の上記アンテナは、上記第１アンテナ及び上記第２アンテナの上記無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の上記光導波路に沿って設けられている、ことを特徴とするアンテナ一体型電気光学変調器。
＜２＞
　上記電気光学変調ユニットは、厚み方向に向く主面と、上記厚み方向に垂直な面方向に向く側面と、を有する基板を更に含み、
　上記基板の内部には、上記光導波路が上記基板の上記主面に沿って延びるように設けられている、＜１＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜３＞
　上記光導波路は、上記基板の上記主面側から見たときに曲がって延び、
　上記第１アンテナ及び上記第２アンテナは、上記基板の上記側面から入射する上記無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の上記光導波路に沿って設けられている、＜２＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜４＞
　複数の上記電気光学変調ユニットを備えている、＜３＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜５＞
　複数の上記電気光学変調ユニットは、各々の上記基板の上記側面が同じ方向に向くように並んでいる、＜４＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜６＞
　複数の上記電気光学変調ユニットは、各々の上記基板の上記側面側から見たときに放射状に並んでいる、＜５＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜７＞
　複数の上記電気光学変調ユニットは、第１電気光学変調ユニット及び第２電気光学変調ユニットを含み、
　上記第１電気光学変調ユニット及び上記第２電気光学変調ユニットは、一方の上記基板の上記側面と他方の上記基板の上記側面とが同じ方向に向き、かつ、一方の上記基板の上記主面と他方の上記基板の上記主面とが異なる方向に向くように並んでいる、＜４＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜８＞
　上記無線信号を上記第１アンテナ及び上記第２アンテナの各々の位置に集光する二次放射器を更に備えている、＜２＞又は＜３＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜９＞
　上記二次放射器は、レンズである、＜８＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１０＞
　上記二次放射器は、放物面鏡である、＜８＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１１＞
　複数の上記電気光学変調ユニットを備えている、＜８＞～＜１０＞のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１２＞
　複数の上記電気光学変調ユニットは、各々の上記基板の上記側面が同じ方向で上記二次放射器側に向くように並んでいる、＜１１＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１３＞
　上記基板は、上記側面側から見たときに曲がっている、＜２＞又は＜３＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１４＞
　上記基板は、上記側面側から見たときに折れ線状に曲がっている、＜１３＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１５＞
　上記基板は、上記側面側から見たときに湾曲状に曲がっている、＜１３＞に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１６＞
　上記光導波路は、上記基板の上記主面側及び上記側面側から見たときに曲がっていない、＜１３＞～＜１５＞のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１７＞
　上記第１アンテナ及び上記第２アンテナの少なくとも一方は、上記基板の上記主面上に設けられたアンテナ電極で構成されている、＜２＞～＜１６＞のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１８＞
　上記第１アンテナ及び上記第２アンテナの少なくとも一方は、上記基板の上記主面に実装された実装型アンテナ部品で構成されている、又は、上記基板の上記主面に実装された他の基板の主面上に設けられたアンテナ電極で構成されている、＜２＞～＜１６＞のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
＜１９＞
　上記第１アンテナ及び上記第２アンテナの形状は、互いに異なっている、＜１＞～＜１８＞のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、４Ａ、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ　アンテナ一体型電気光学変調器
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１３Ａ、１３Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ　電気光学変調ユニット
１１Ａａ　第１電気光学変調ユニット
１１Ａｂ　第２電気光学変調ユニット
２０　光導波路
２０ａ　光導波路の第１部分
２０ｂ　光導波路の第２部分
２０ｃ　光導波路の第３部分
３０　アンテナ
３０ａ　第１アンテナ
３０ｂ　第２アンテナ
３０ｃ　第３アンテナ
３０ｄ　第４アンテナ
３０ｅ　第５アンテナ
３０ｆ　第６アンテナ
３１　アンテナ電極
３２　実装型アンテナ部品
３４　線路
３５　共振電極
４０、４０’　基板
４１ａ、４１ａ’、４１ｂ　基板の主面
４１ｃ　基板の側面
５０　レンズ
６０　放物面鏡
ＡＸ　基板の曲げ軸

 

Claims (19)

  1. 　光信号を伝送する光導波路と、前記光信号を電気光学効果で変調するための無線信号を受信する複数のアンテナと、を含む少なくとも１つの電気光学変調ユニットを備え、
    　複数の前記アンテナは、第１アンテナ及び第２アンテナを含み、
    　同一の前記電気光学変調ユニットにおいて、複数の前記アンテナは、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの前記無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の前記光導波路に沿って設けられている、ことを特徴とするアンテナ一体型電気光学変調器。
  2. 　前記電気光学変調ユニットは、厚み方向に向く主面と、前記厚み方向に垂直な面方向に向く側面と、を有する基板を更に含み、
    　前記基板の内部には、前記光導波路が前記基板の前記主面に沿って延びるように設けられている、請求項１に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  3. 　前記光導波路は、前記基板の前記主面側から見たときに曲がって延び、
    　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、前記基板の前記側面から入射する前記無線信号に対する指向性が互いに異なるように、同一の前記光導波路に沿って設けられている、請求項２に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  4. 　複数の前記電気光学変調ユニットを備えている、請求項３に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  5. 　複数の前記電気光学変調ユニットは、各々の前記基板の前記側面が同じ方向に向くように並んでいる、請求項４に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  6. 　複数の前記電気光学変調ユニットは、各々の前記基板の前記側面側から見たときに放射状に並んでいる、請求項５に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  7. 　複数の前記電気光学変調ユニットは、第１電気光学変調ユニット及び第２電気光学変調ユニットを含み、
    　前記第１電気光学変調ユニット及び前記第２電気光学変調ユニットは、一方の前記基板の前記側面と他方の前記基板の前記側面とが同じ方向に向き、かつ、一方の前記基板の前記主面と他方の前記基板の前記主面とが異なる方向に向くように並んでいる、請求項４に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  8. 　前記無線信号を前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの各々の位置に集光する二次放射器を更に備えている、請求項２又は３に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  9. 　前記二次放射器は、レンズである、請求項８に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  10. 　前記二次放射器は、放物面鏡である、請求項８に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  11. 　複数の前記電気光学変調ユニットを備えている、請求項８～１０のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  12. 　複数の前記電気光学変調ユニットは、各々の前記基板の前記側面が同じ方向で前記二次放射器側に向くように並んでいる、請求項１１に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  13. 　前記基板は、前記側面側から見たときに曲がっている、請求項２又は３に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  14. 　前記基板は、前記側面側から見たときに折れ線状に曲がっている、請求項１３に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  15. 　前記基板は、前記側面側から見たときに湾曲状に曲がっている、請求項１３に記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  16. 　前記光導波路は、前記基板の前記主面側及び前記側面側から見たときに曲がっていない、請求項１３～１５のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  17. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの少なくとも一方は、前記基板の前記主面上に設けられたアンテナ電極で構成されている、請求項２～１６のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  18. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの少なくとも一方は、前記基板の前記主面に実装された実装型アンテナ部品で構成されている、又は、前記基板の前記主面に実装された他の基板の主面上に設けられたアンテナ電極で構成されている、請求項２～１６のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。
  19. 　前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの形状は、互いに異なっている、請求項１～１８のいずれかに記載のアンテナ一体型電気光学変調器。

     
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