CN110320681B - 光调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光调制器，能降低在光调制器的控制电极与中继基板的中继线路电连接时的高频信号的传输损失，具有：基板，具有电光效应；光波导，形成于基板；控制电极，形成于基板，为了对在光波导中传播的光波进行调制而施加高频信号；中继基板，具备用于将高频信号移交至控制电极的中继线路。该控制电极和该中继线路至少包括两者的电连接部，都具备共面线路结构，控制电极具有该控制电极的电连接部和处于从该控制电极的电连接部到对光波导施加电场的作用部之间的围绕部，围绕部具备共面线路结构，控制电极的电连接部中的夹着信号电极的接地电极间的距离(G2)与围绕部的夹着信号电极的接地电极间的距离(G1)大致相等。

Description

光调制器
技术领域
本发明涉及光调制器，尤其涉及如下的光调制器，即具有：基板，具有电光效应；光波导，形成于该基板；控制电极，形成于该基板，为了对在该光波导中传播的光波进行调制而施加高频信号；及中继基板，具备用于将该高频信号移交至该控制电极的中继线路。
背景技术
在光通信领域和光测量领域中，大多使用在铌酸锂基板(LN基板)等具有电光效应的基板上组装有光波导和控制电极的光调制器。在向这些光调制器的控制电极输入高频信号，或者从控制电极的终端输出高频信号时，使用中继基板、终端基板。在本发明的说明中，以中继基板为中心进行说明，但是终端基板也能够采用完全同样的结构，因此本发明的“中继基板”以也包括终端基板的意思使用。
光调制器的控制电极和形成于中继基板的中继线路具备共面线路结构，以传输高频信号。并且，构成控制电极的信号电极与中继线路的信号线路、构成控制电极的接地电极与中继线路的接地线路通过金线、金带等相互引线接合，构成控制电极的接地电极与中继线路的接地线路通过金线和金带等相互引线接合。
中继基板通常使用钒土等材料，因此中继基板与构成光调制器的基板(LN基板等)的介电常数不同。因此，在控制电极与中继线路的电连接中，通常进行调整以使两者的特性阻抗一致。
如专利文献1所示，为了进行控制电极与中继线路的电连接，必须在信号电极、信号线路形成焊盘部，来确保进行引线接合的区域。因此，信号电极的焊盘部比信号电极的除焊盘部以外的部分的宽度宽，伴随于此，以夹着信号电极的方式配置的接地电极间的距离也变宽。并且，以配合信号电极的宽度的变化地使接地电极间的距离也变化的方式设定。
因这样的焊盘部引起的电极形状的变化，尤其是由于使接地电极的电流路径变大，成为使因辐射引起的高频信号的传输损失增大的原因。因此，在专利文献1中，提出有对连接控制电极和中继线路的引线接合的位置进行调整的方法、对接地电极的信号电极侧的边缘形状进行调整的方法。
但是，在这些结构中，难以充分降低传输损失，尤其在提供超过30GHz乃至达到100GHz的宽带化的光调制器方面，必须进一步降低高频信号的传输损失。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开2015-191137号公报
发明内容
【发明要解决的技术问题】
本发明要解决的技术问题在于，解决上述的问题，提供降低在光调制器的控制电极与中继基板的中继线路电连接时高频信号的传输损失的光调制器。
【用于解决技术问题的技术方案】
为了解决上述技术问题，本发明的光调制器具有以下的技术特征。
(1)一种光调制器，具有：基板，具有电光效应；光波导，形成于该基板；控制电极，形成于该基板，为了对在该光波导中传播的光波进行调制而施加高频信号；及中继基板，具备用于将该高频信号移交至该控制电极的中继线路，该光调制器的特征在于，该控制电极和该中继线路至少包括两者的电连接部，并且都具备共面线路结构，该控制电极具有该控制电极的电连接部和处于从该控制电极的电连接部到对该光波导施加电场的作用部之间的围绕部，该围绕部具备共面线路结构，该控制电极的电连接部中的夹着信号电极的接地电极间的距离G2与该围绕部的夹着信号电极的接地电极间的距离G1大致相等。
(2)根据上述(1)所述的光调制器，其特征在于，该中继线路的电连接部中的夹着信号线路的接地线路间的距离G3与该控制电极的电连接部中的夹着信号电极的接地电极间的距离G2大致相等。
(3)根据上述(1)或(2)所述的光调制器，其特征在于，该控制电极的电连接部中的信号电极具有从中继线路进行电连接且宽度最宽的焊盘部和从该焊盘部连接至该围绕部的楔形部，该焊盘部的长度L为该高频信号的波长的十分之一以下。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的光调制器，其特征在于，该控制电极的电连接部中的信号电极具有从中继线路进行电连接且宽度最宽的焊盘部和从该焊盘部连接至该围绕部的楔形部，该焊盘部的宽度S2为该高频信号的波长的十分之一以下。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的光调制器，其特征在于，具有电光效应的所述基板的材料为铌酸锂或高分子类材料。
【发明的效果】
本发明的一种光调制器具有：基板，具有电光效应；光波导，形成于该基板；控制电极，形成于该基板，为了对在该光波导中传播的光波进行调制而施加高频信号；及中继基板，具备用于将该高频信号移交至该控制电极的中继线路，其中，该控制电极和该中继线路至少包括两者的电连接部，并且都具备共面线路结构，该控制电极具有该控制电极的电连接部和处于从该控制电极的电连接部到对该光波导施加电场的作用部之间的围绕部，该围绕部具备共面线路结构，该控制电极的电连接部中的夹着信号电极的接地电极间的距离G2与该围绕部的夹着信号电极的接地电极间的距离G1大致相等，因此，消除在光调制器的控制电极与中继基板的中继线路电连接时的电流路径的不连续，能够降低高频信号的传输损失。
附图说明
图1是说明本发明的光调制器的第一实施例的图。
图2是说明本发明的光调制器的第二实施例的图。
【标号说明】
1 调制基板(具有电光效应的基板)
20、21 接地电极
3 信号电极
4 中继基板(终端基板)
50、51 接地线路
6 信号线路
A 电连接部
B 围绕部
C 作用部
具体实施方式
下面，使用适当的例子详细说明本发明的光调制器。
如图1所示，本发明的光调制器具有：基板1，具有电光效应；光波导(未图示)，形成于该基板；控制电极，形成于该基板，为了对在该光波导中传播的光波进行调制而施加高频信号；及中继基板4，具备用于将该高频信号移交至该控制电极的中继线路，该光调制器的特征在于，该控制电极和该中继线路至少包括两者的电连接部，并且都具备共面线路结构，该控制电极具有该控制电极的电连接部(A)和处于从该控制电极的电连接部到对该光波导施加电场的作用部之间的围绕部(B)，该围绕部具备共面线路结构，该控制电极的电连接部中的夹着信号电极的接地电极间的距离G2比该围绕部的夹着信号电极的接地电极间的距离G1大致相等。
在图1中，控制电极通过信号电极3及夹着信号电极3的接地电极(20、21)而具备共面线路结构。另外，形成于中继基板的中继线路也通过信号线路6和夹着信号线路6的接地线路(50、51)而具备共面线路结构。在本发明中，共面线路结构并不是全部控制电极和中继线路必需的结构，至少在将控制电极与中继线路电连接的部分和与控制电极的电连接部A相连的围绕部B的一部分需要具备共面线路结构。
作为具有电光效应的基板的材料，能够使用作为公知技术的铌酸锂和高分子类材料。另外，在本发明中当然也能够应用以往公知的技术，如通过Ti扩散、脊形成来形成光波导、通过镀金而在金(Au)、钛等底层电极上形成控制电极的方法等。而且，中继基板能够利用钒土等绝缘材料。
本发明的特征在于，电连接部A的形成有信号电极的焊盘部的区域的接地电极间的距离(G2)与围绕部B的接地电极间的距离(G1)大致相等。本发明中的“大致相等”是指：不仅是相同，在起到本发明的效果(降低传输损失的效果)的范围内，也可以从相同偏移。
这样，通过使接地电极(20、21)间的距离恒定而与信号电极3的宽度的变化无关，从而确认高频信号的流动变得顺畅，能够降低传输损失。
而且，通过使中继线路的电连接部中的夹着信号线路6的接地线路(50、51)间的距离G3与控制电极的电连接部A中的夹着信号电极3的接地电极(20、21)间的距离G2大致相等，能够更进一步降低传输损失。
另外，控制电极的电连接部A中的信号电极3具有从中继线路进行电连接且宽度最宽的焊盘部和从该焊盘部连接至围绕部B的楔形部(用标号T表示的部分)，该焊盘部的长度L为高频信号的波长的四分之一以下，更优选为十分之一以下，从而能够尽可能地抑制由焊盘部引起的信号电极宽度的变化对传输损失的影响。例如，在为32GHz的高频信号的情况下，若考虑线路的实际有效的介电常数，则十分之一波长约为0.5mm左右。
而且，控制电极的电连接部A中的信号电极3具有从中继线路进行电连接并宽度最宽的焊盘部和从该焊盘部连接至围绕部B的楔形部，该焊盘部的宽度S2为高频信号的波长的四分之一以下，更优选为十分之一以下，从而能够抑制因焊盘部引起的信号电极宽度的变化对传输损失的影响。
图2是示出构成控制电极的具有焊盘部的电连接部A、围绕部B及对光波导施加电场的作用部C的图。本发明的光调制器不限定于图2，但是电连接部A或焊盘部的长度L比如下的部分的长度短更能够抑制电连接部A的影响，即围绕部B的接地电极间的距离G1与电连接部A的接地电极间的距离G2相同的部分。
在图2中，围绕部B和作用部C中的信号电极的宽度(S1、S0)相同，但不限于此，也能够在围绕部B的途中变更信号电极的宽度。另外，围绕部B的接地电极间的距离G1在与作用部C相连的前方仅变更一次，但是不限于此，也能够在围绕部B的途中将距离G1变更多次。
【产业实用性】
如以上说明的，根据本发明，能够提供降低光调制器的控制电极与中继基板的中继线路电连接时高频信号的传输损失的光调制器。

Claims (5)

1.一种光调制器，具有：基板，具有电光效应；光波导，形成于该基板；控制电极，形成于该基板，为了对在该光波导中传播的光波进行调制而施加高频信号；及中继基板，具备用于将该高频信号移交至该控制电极的中继线路，该光调制器的特征在于，
该控制电极和该中继线路至少包括两者的电连接部，并且都具备共面线路结构，
该控制电极具有该控制电极的电连接部和处于从该控制电极的电连接部到对该光波导施加电场的作用部之间的围绕部，
该围绕部具备共面线路结构，
该控制电极的电连接部中的夹着信号电极的接地电极间的距离(G2)与该围绕部的夹着信号电极的接地电极间的距离(G1)大致相等，
该控制电极的电连接部中的信号电极具有从中继线路进行电连接且宽度最宽的焊盘部和从该焊盘部连接至该围绕部的楔形部。
2.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，
该中继线路的电连接部中的夹着信号线路的接地线路间的距离(G3)与该控制电极的电连接部中的夹着信号电极的接地电极间的距离(G2)大致相等。
3.根据权利要求1或2所述的光调制器，其特征在于，
该焊盘部的长度(L)为该高频信号的波长的十分之一以下。
4.根据权利要求1或2所述的光调制器，其特征在于，
该焊盘部的宽度(S2)为该高频信号的波长的十分之一以下。
5.根据权利要求1或2所述的光调制器，其特征在于，
具有电光效应的所述基板的材料为铌酸锂或高分子类材料。
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