JP2000131658A - Optical waveguide device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、良好な高周波特性
を有する光変調器等の光導波路デバイスに関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an optical waveguide device such as an optical modulator having good high-frequency characteristics.
【０００２】最近の光ファイバ通信システムにおいて
は、伝送速度の増大に伴い変調速度も増大している。レ
ーザダイオードの直接強度変調では、波長チャーピング
により波形歪みを引き起こす。この問題を避けるため
に、外部変調器として使用される光変調器に対する期待
が高まっている。[0002] In recent optical fiber communication systems, the modulation speed is increasing as the transmission speed is increased. In direct intensity modulation of a laser diode, wavelength distortion causes waveform distortion. In order to avoid this problem, there is increasing expectation for optical modulators used as external modulators.
【０００３】[0003]
【従来の技術】実用的な外部変調器として、リチウムナ
イオベート（ＬｉＮｂＯ3 ）等の誘電体結晶基板を用い
たマッハツェンダ型の光変調器（ＬＮ変調器）が開発さ
れている。光源からの一定強度のキャリア光がＬＮ変調
器に供給され、光の干渉を用いたスイッチング動作によ
って強度変調された光信号が得られる。2. Description of the Related Art As a practical external modulator, a Mach-Zehnder type optical modulator (LN modulator) using a dielectric crystal substrate such as lithium niobate (LiNbO 3 ) has been developed. A carrier light having a constant intensity from a light source is supplied to the LN modulator, and an optical signal whose intensity is modulated by a switching operation using light interference is obtained.
【０００４】ＬＮ変調器チップは、Ｚカットされたリチ
ウムナイオベート結晶からなる誘電体基板の表面に、チ
タンを熱拡散させて屈折率を高めることによりその両端
部近傍でそれぞれ結合された一対の光導波路を形成し、
その上にＳｉＯ2 からなるバッファ層を形成し、更にバ
ッファ層の上に光導波路に対応して進行波電極及び接地
電極を形成して構成される。The LN modulator chip is composed of a pair of optical waveguides coupled near both ends by thermally diffusing titanium to increase the refractive index on the surface of a dielectric substrate made of a Z-cut lithium niobate crystal. Form a wave path,
A buffer layer made of SiO 2 is formed thereon, and a traveling-wave electrode and a ground electrode are formed on the buffer layer corresponding to the optical waveguide.
【０００５】光導波路の一端から入射された信号光は分
岐されて一対の光導波路を伝搬する。一方の光導波路上
に形成された進行波電極に駆動電圧（高周波電界）を印
加すると、電気光学効果により分岐された双方の信号光
に位相差が生じる。[0005] The signal light incident from one end of the optical waveguide is branched and propagates through a pair of optical waveguides. When a driving voltage (high-frequency electric field) is applied to the traveling-wave electrode formed on one optical waveguide, a phase difference occurs between both signal lights branched by the electro-optic effect.
【０００６】ＬＮ変調器では、これらの信号光を再び結
合させて光信号出力として取り出す。一対の光導波路を
伝搬する信号光の位相差が例えば０又はπになるように
駆動電圧を印加すれば、オン／オフのパルス信号を得る
ことができる。In the LN modulator, these signal lights are recombined and extracted as an optical signal output. If a drive voltage is applied so that the phase difference between the signal lights propagating through the pair of optical waveguides becomes, for example, 0 or π, an on / off pulse signal can be obtained.
【０００７】図１は従来のＬＮ変調器の平面図を示して
いる。ＳＵＳ（３０４）からなる金属パッケージ（金属
筐体）２内には変調器チップ４が収容されている。変調
器チップ４は電気光学効果を有する誘電体から形成され
ており、例えばリチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ3 ）
から形成されている。変調器チップ４はマッハツェンダ
型光導波路構造６を有している。FIG. 1 is a plan view of a conventional LN modulator. A modulator chip 4 is accommodated in a metal package (metal housing) 2 made of SUS (304). The modulator chip 4 is made of a dielectric material having an electro-optic effect, for example, lithium niobate (LiNbO 3 ).
Is formed from. The modulator chip 4 has a Mach-Zehnder type optical waveguide structure 6.
【０００８】光導波路構造６は、入力光導波路８と、出
力光導波路１０と、入力光導波路８と出力光導波路１０
の間に伸長する第１及び第２光導波路１２，１４から構
成されている。The optical waveguide structure 6 includes an input optical waveguide 8, an output optical waveguide 10, an input optical waveguide 8 and an output optical waveguide 10.
The first and second optical waveguides 12 and 14 extend between the first and second optical waveguides.
【０００９】第１及び第２光導波路１２，１４はＹ分岐
により入力光導波路８に接続され、他のＹ分岐により出
力光導波路１０にそれぞれ接続されている。光導波路構
造６はＬｉＮｂＯ3 基板にチタン（Ｔｉ）を熱拡散する
ことにより形成されている。The first and second optical waveguides 12 and 14 are connected to the input optical waveguide 8 by a Y-branch and connected to the output optical waveguide 10 by other Y-branches. The optical waveguide structure 6 is formed by thermally diffusing titanium (Ti) into a LiNbO 3 substrate.
【００１０】入力光導波路８に供給された信号光は、Ｙ
分岐で光パワーが実質的に２等分されて第１及び第２光
導波路１２，１４で導波される。この導波光は他のＹ分
岐で出力光導波路１０に結合される。The signal light supplied to the input optical waveguide 8 is Y
At the branch, the optical power is substantially divided into two and guided by the first and second optical waveguides 12 and 14. This guided light is coupled to the output optical waveguide 10 at another Y branch.
【００１１】第１及び第２光導波路１２，１４を導波す
る光の位相差に応じて、出力光導波路１０を光が導波す
る結合モードと、Ｙ分岐から変調器チップ４内に光が放
射される放射モード（漏洩モード）とが切り換えられ
る。In accordance with the phase difference between the light guided through the first and second optical waveguides 12 and 14, the coupling mode in which the light is guided through the output optical waveguide 10 and the light from the Y branch into the modulator chip 4 The emission mode (leakage mode) to be emitted is switched.
【００１２】図３に最も良く示されているように、分岐
された信号光の間の位相を変化させるために、第１光導
波路１２上には進行波電極１６が設けられており、第２
光導波路１４上には接地電極１８が設けられている。進
行波電極１６及び接地電極１８は、例えば金（Ａｕ）の
蒸着により形成されている。電極１６，１８の下にはＳ
ｉＯ2 バッファ層７が形成されている。As best shown in FIG. 3, a traveling wave electrode 16 is provided on the first optical waveguide 12 to change the phase between the branched signal lights, and the second
A ground electrode 18 is provided on the optical waveguide 14. The traveling wave electrode 16 and the ground electrode 18 are formed, for example, by vapor deposition of gold (Au). Under the electrodes 16 and 18, S
An iO 2 buffer layer 7 is formed.
【００１３】図２（Ａ）の断面図に示されるように、進
行波電極１６は金リボン４２によりセラミック端子２０
のマイクロストリップ線路にボンディング接続されてい
る。一方、接地電極１８は、図１及び図２（Ｂ）に示す
ように金リボン２４，２６により金属パッケージ２にボ
ンディング接続されている。As shown in the sectional view of FIG. 2A, the traveling wave electrode 16 is
Is connected by bonding to the microstrip line. On the other hand, the ground electrode 18 is bonded to the metal package 2 by gold ribbons 24 and 26 as shown in FIGS. 1 and 2B.
【００１４】光ファイバ２８を伝搬する信号光はレンズ
ホルダ３０内に収容されたレンズ３２により入力光導波
路８に結合される。一方、出力光導波路１０からの信号
光はレンズホルダ３４内に収容されたレンズ３６により
光ファイバ３８に結合される。The signal light propagating through the optical fiber 28 is coupled to the input optical waveguide 8 by a lens 32 accommodated in a lens holder 30. On the other hand, the signal light from the output optical waveguide 10 is coupled to the optical fiber 38 by the lens 36 housed in the lens holder 34.
【００１５】図２（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、
セラミック端子２０は金属フレーム４０を介して金属パ
ッケージ２に固定されている。同様に、セラミック端子
２２は金属フレーム４４を介して金属パッケージ２に固
定されている。As shown in FIGS. 2A and 4A,
The ceramic terminal 20 is fixed to the metal package 2 via the metal frame 40. Similarly, the ceramic terminal 22 is fixed to the metal package 2 via the metal frame 44.
【００１６】セラミック端子２０とセラミック端子２２
は同一構成なので、以下の説明ではセラミック端子２０
について代表して説明する。図４（Ｂ）はセラミック端
子２０の部分を取り出した一部破断斜視図である。Ceramic terminal 20 and ceramic terminal 22
Have the same configuration, and therefore the ceramic terminal 20 will be described in the following description.
Will be described as a representative. FIG. 4B is a partially cutaway perspective view of the ceramic terminal 20 taken out.
【００１７】図５及び図６を参照して従来のセラミック
端子２０について説明する。図６（Ａ）は従来のセラミ
ック端子の平面図、図６（Ｂ）はその側面図、図６
（Ｃ）はその裏面図である。A conventional ceramic terminal 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 6A is a plan view of a conventional ceramic terminal, FIG. 6B is a side view thereof, and FIG.
(C) is a back view thereof.
【００１８】セラミック基板４６上にはマイクロストリ
ップ線路４８が形成されている。マイクロストリップ線
路４８は金の電界メッキから形成されている。マイクロ
ストリップ線路４８はリード端子５０に接続されてい
る。符号５２で示すようにセラミック端子２０の両側
面、裏面及び上面の一部はメタライズ処理をされてい
る。On the ceramic substrate 46, a microstrip line 48 is formed. The microstrip line 48 is formed by gold electroplating. The microstrip line 48 is connected to a lead terminal 50. As indicated by reference numeral 52, both side surfaces, the rear surface, and a part of the upper surface of the ceramic terminal 20 have been subjected to metallization.
【００１９】金属パッケージ２は電気光学効果を有する
基板５の線膨張係数に近い線膨張係数を有している。一
方、セラミック端子２０は金属パッケージ２と異なる線
膨張係数を有している。The metal package 2 has a linear expansion coefficient close to the linear expansion coefficient of the substrate 5 having an electro-optical effect. On the other hand, the ceramic terminal 20 has a linear expansion coefficient different from that of the metal package 2.
【００２０】よってセラミック端子２０を金属パッケー
ジ２に固定する際にセラミック端子２０への歪みを軽減
するために、図２（Ａ）に示すように、セラミック端子
２０の一部が金属パッケージ２に固定されるように、セ
ラミック基板４６に近い線膨張係数を有するコバール製
のフレーム４０を介して蝋付けする構造を採用してい
た。Therefore, in order to reduce distortion to the ceramic terminal 20 when fixing the ceramic terminal 20 to the metal package 2, a part of the ceramic terminal 20 is fixed to the metal package 2 as shown in FIG. Thus, a structure in which brazing is performed via a Kovar frame 40 having a linear expansion coefficient close to that of the ceramic substrate 46 has been adopted.
【００２１】[0021]
【発明が解決しようとする課題】ところが従来のセラミ
ック端子の固定構造では、セラミック端子の接地（グラ
ンド）が弱いため、インピーダンス整合を行うことが困
難であり、図７及び図８に示すように良好なマイクロ波
特性を得ることが困難であった。However, in the conventional ceramic terminal fixing structure, since the grounding of the ceramic terminal is weak, it is difficult to perform impedance matching, and as shown in FIG. 7 and FIG. It has been difficult to obtain excellent microwave characteristics.
【００２２】図７のマイクロ波透過特性においては、約
１．９ＧＨｚ近辺においてディップが発生し、更に図８
に示すマイクロ波の反射特性では、約１．９ＧＨｚ近辺
において比較的高い−７．８ｄＢの反射がある。In the microwave transmission characteristics shown in FIG. 7, a dip occurs near about 1.9 GHz.
In the reflection characteristic of the microwave shown in (1), there is a relatively high reflection of -7.8 dB around about 1.9 GHz.
【００２３】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、セラミック端子へ
の歪みを軽減するとともにセラミック端子の接地を強化
することにより、良好なマイクロ波特性を得ることので
きる光導波路デバイスを提供することである。The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to reduce distortion to a ceramic terminal and enhance grounding of the ceramic terminal to obtain a good microwave characteristic. It is an object of the present invention to provide an optical waveguide device capable of obtaining the property.
【００２４】[0024]
【課題を解決するための手段】本発明によると、金属パ
ッケージ内に、光導波路の形成された電気光学効果を有
する基板上に該光導波路を通過する光を制御する進行波
電極と接地電極とを設けてなる導波路チップを収容し、
前記進行波電極へセラミック基板上に形成されたマイク
ロストリップ線路を介して高周波電界を印加する光導波
路デバイスにおいて、前記セラミック基板の側面及び裏
面をメタライズするとともに該裏面に金属ブロックを接
合して構成したセラミック端子を、該セラミック基板に
近い線膨張係数を有するフレームを介して前記金属パッ
ケージに固定したことを特徴とする光導波路デバイスが
提供される。According to the present invention, a traveling wave electrode for controlling light passing through an optical waveguide and a ground electrode are provided on a substrate having an electro-optic effect in which an optical waveguide is formed in a metal package. Containing the waveguide chip provided with
In an optical waveguide device for applying a high-frequency electric field to the traveling wave electrode via a microstrip line formed on a ceramic substrate, a side surface and a rear surface of the ceramic substrate are metallized and a metal block is joined to the rear surface. An optical waveguide device is provided, wherein a ceramic terminal is fixed to the metal package via a frame having a linear expansion coefficient close to that of the ceramic substrate.
【００２５】好ましくは、電気光学効果を有する基板は
ＬｉＮｂＯ3 基板であり、金属パッケージはＳＵＳ（３
０４）から形成され、金属ブロック及びフレームはコバ
ールから形成されている。Preferably, the substrate having an electro-optical effect is a LiNbO 3 substrate, and the metal package is a SUS (3
04), and the metal block and the frame are formed from Kovar.
【００２６】本発明によると、接地を強化してインピー
ダンス整合を行うために、セラミック端子の裏面に金属
ブロックを接合している。これにより、セラミック端子
の接地を十分強化できることになり、良好なマイクロ波
特性を有する光導波路デバイスを提供することができ
る。According to the present invention, a metal block is joined to the back surface of the ceramic terminal to strengthen the ground and perform impedance matching. As a result, the grounding of the ceramic terminal can be sufficiently enhanced, and an optical waveguide device having good microwave characteristics can be provided.
【００２７】[0027]
【発明の実施の形態】以下、図９乃至図１６を参照し
て、本発明の実施形態を説明する。実施形態の説明にお
いて、上述した従来例と同一構成部分については同一符
号を付し、重複を避けるためその説明の一部を省略する
ことにする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the description of the embodiment, the same components as those of the above-described conventional example are denoted by the same reference numerals, and a part of the description will be omitted to avoid duplication.
【００２８】図９は本発明実施形態のマッハツェンダ型
光変調器（ＬＮ変調器）の平面図を示しており、図１に
示した従来例のＬＮ変調器に類似している。ＳＵＳ（３
０４）からなる金属パッケージ（筐体）２内には変調器
チップ４が収容されている。変調器チップ４はマッハツ
ェンダ型光導波路構造６を有している。FIG. 9 is a plan view of a Mach-Zehnder type optical modulator (LN modulator) according to the embodiment of the present invention, which is similar to the conventional LN modulator shown in FIG. SUS (3
A modulator chip 4 is accommodated in a metal package (housing) 2 made of a material 04). The modulator chip 4 has a Mach-Zehnder type optical waveguide structure 6.
【００２９】マッハツェンダ型光導波路構造６は、Ｚカ
ットされたＬｉＮｂＯ3 基板上に厚さ１００ｎｍのＴｉ
を蒸着してパターン化し、湿式酸素中で１０５０℃、１
０時間Ｔｉを拡散させることにより作製している。The Mach-Zehnder type optical waveguide structure 6 is formed on a Z-cut LiNbO 3 substrate by forming a 100 nm thick TiNbO 3 substrate.
Is deposited at 1050 ° C. in wet oxygen,
It is manufactured by diffusing Ti for 0 hours.
【００３０】光導波路構造６は、入力光導波路８と、出
力光導波路１０と、入力光導波路８と出力光導波路１０
の間に伸長する第１及び第２光導波路１２，１４から構
成されている。The optical waveguide structure 6 includes an input optical waveguide 8, an output optical waveguide 10, an input optical waveguide 8, and an output optical waveguide 10.
The first and second optical waveguides 12 and 14 extend between the first and second optical waveguides.
【００３１】第１及び第２光導波路１２，１４はＹ分岐
により入力光導波路８に接続され、他のＹ分岐により出
力光導波路１０にそれぞれ接続されている。光ファイバ
２８を伝搬する信号光はレンズホルダ３０内に収容され
たレンズ３２により入力光導波路８に結合される。The first and second optical waveguides 12 and 14 are connected to the input optical waveguide 8 by a Y-branch and connected to the output optical waveguide 10 by other Y-branches. The signal light propagating through the optical fiber 28 is coupled to the input optical waveguide 8 by a lens 32 accommodated in a lens holder 30.
【００３２】入力光導波路８に供給された信号光は、Ｙ
分岐で光パワーが実質的に２等分されて第１及び第２光
導波路１２，１４で導波される。出力光導波路１０から
の信号光はレンズホルダ３４中に収容されたレンズ３６
により光ファイバ３８に結合される。The signal light supplied to the input optical waveguide 8 is Y
At the branch, the optical power is substantially divided into two and guided by the first and second optical waveguides 12 and 14. The signal light from the output optical waveguide 10 is applied to a lens 36 housed in a lens holder 34.
To the optical fiber 38.
【００３３】第１及び第２光導波路１２，１４を導波す
る光の位相差に応じて、出力光導波路１０を光が導波す
る結合モードと、Ｙ分岐から変調器チップ４内に光が放
射される放射モード（漏洩モード）とが切り換えられ
る。In accordance with the phase difference between the light guided through the first and second optical waveguides 12 and 14, the coupling mode in which the light is guided through the output optical waveguide 10 and the light into the modulator chip 4 from the Y branch. The emission mode (leakage mode) to be emitted is switched.
【００３４】分岐された信号光の間の位相を変化させる
ために、第１光導波路１２上には進行波電極１６が設け
られており、第２光導波路１４上には接地電極１８が設
けられている。A traveling wave electrode 16 is provided on the first optical waveguide 12 and a ground electrode 18 is provided on the second optical waveguide 14 in order to change the phase between the branched signal lights. ing.
【００３５】進行波電極１６及び接地電極１８は、例え
ば金（Ａｕ）の蒸着により形成されている。従来例と同
様に、電極１６，１８の下にはＳｉＯ2 バッファ層が形
成されている。The traveling wave electrode 16 and the ground electrode 18 are formed, for example, by vapor deposition of gold (Au). As in the conventional example, an SiO 2 buffer layer is formed below the electrodes 16 and 18.
【００３６】図１０（Ａ）に示すように、進行波電極１
６は金リボン４２によりセラミック端子６０のマイクロ
ストリップ線路４８にボンディング接続されている。マ
イクロストリップ線路４８は金の電界メッキにより形成
される。接地電極１８は金リボン２４，２６により金属
パッケージ２にボンディング接続されている。As shown in FIG. 10A, the traveling wave electrode 1
6 is bonded to the microstrip line 48 of the ceramic terminal 60 by a gold ribbon 42. The microstrip line 48 is formed by gold electroplating. The ground electrode 18 is bonded to the metal package 2 by gold ribbons 24 and 26.
【００３７】図１１（Ａ）に示すように、セラミック端
子６０，６２はセラミック端子に近い線膨張係数を有す
るコバールからなるクレーム４０，４４を介してそれぞ
れ金属パッケージ２に固定されている。セラミック端子
６０とセラミック６２は同一構成であるので、以下の説
明ではセラミック端子６０について代表して説明する。As shown in FIG. 11A, the ceramic terminals 60 and 62 are fixed to the metal package 2 via claims 40 and 44 made of Kovar having a linear expansion coefficient close to that of the ceramic terminals. Since the ceramic terminal 60 and the ceramic 62 have the same configuration, the ceramic terminal 60 will be described as a representative in the following description.
【００３８】本実施形態が図１に示した従来例と異なる
のは、セラミック端子６０，６２の構成であり、他の構
成部分は図１に示した従来例と同様である。図１２及び
図１３を参照して、本実施形態のセラミック端子６０の
構成について説明する。図１３（Ａ）はセラミック端子
６０の平面図、図１３（Ｂ）はその側面図、図１３
（Ｃ）はその裏面図である。The present embodiment differs from the conventional example shown in FIG. 1 in the configuration of the ceramic terminals 60 and 62, and the other components are the same as the conventional example shown in FIG. The configuration of the ceramic terminal 60 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 13A is a plan view of the ceramic terminal 60, FIG. 13B is a side view thereof, and FIG.
(C) is a back view thereof.
【００３９】セラミック基板４６上には金の電界メッキ
によりマイクロストリップ線路４８が形成されている。
マイクロストリップ線路４８はリード端子５０に接続さ
れている。On the ceramic substrate 46, a microstrip line 48 is formed by gold electroplating.
The microstrip line 48 is connected to a lead terminal 50.
【００４０】セラミック端子６０の概略中央部にはマイ
クロストリップ線路４８を覆う凸部５１が形成されてお
り、凸部５１の下のマイクロストリップ線路４８はその
幅が狭くなるように形成されている。At a substantially central portion of the ceramic terminal 60, a convex portion 51 covering the microstrip line 48 is formed, and the microstrip line 48 below the convex portion 51 is formed to have a narrow width.
【００４１】符号５２で示されるようにセラミック端子
６０の両側面、裏面及び凸部５１の表面部分はメタライ
ズ処理が施されている。メタライズ処理されたセラミッ
ク基板４６の裏面にはコバール製の金属ブロック６４が
ＡｕＳｎ、銀蝋等で固定されている。As indicated by reference numeral 52, both side surfaces, the back surface, and the surface portion of the projection 51 of the ceramic terminal 60 are subjected to metallization. A metal block 64 made of Kovar is fixed to the back surface of the metallized ceramic substrate 46 with AuSn, silver wax or the like.
【００４２】金属ブロック６４を接合したセラミック端
子６０の全体の厚さが図５に示した従来のセラミック端
子２０の厚さと概略同一である。よって、本実施形態の
セラミック端子６０では、セラミック基板４６の厚さが
従来例に比較して薄く形成されている。The overall thickness of the ceramic terminal 60 to which the metal block 64 is joined is substantially the same as the thickness of the conventional ceramic terminal 20 shown in FIG. Therefore, in the ceramic terminal 60 of the present embodiment, the thickness of the ceramic substrate 46 is formed smaller than that of the conventional example.
【００４３】図１４（Ａ）はセラミック端子６０をコバ
ール製のフレーム４０に接合したセラミック端子アセン
ブリの一部断面平面図、図１４（Ｂ）はその一部断面正
面図、図１４（Ｃ）はその右側面図である。FIG. 14A is a partial sectional plan view of a ceramic terminal assembly in which a ceramic terminal 60 is joined to a Kovar frame 40, FIG. 14B is a partial sectional front view thereof, and FIG. It is the right view.
【００４４】本実施形態では、金属パッケージ２はＬｉ
ＮｂＯ3 基板の線膨張係数に近いＳＵＳ（３０４）から
形成されている。この金属パッケージ２に線膨張係数の
異なるセラミック端子６０を固定する際に、セラミック
端子６０への歪みを軽減するために、セラミック端子６
０の一部が固定されるようにセラミック基板４６に近い
線膨張係数を有するコバール製のフレーム４０を介し
て、セラミック端子６０を金属パッケージ２にＡｕＳ
ｎ、銀蝋等で固定している。In this embodiment, the metal package 2 is made of Li
It is made of SUS (304) having a linear expansion coefficient close to that of the NbO 3 substrate. When the ceramic terminals 60 having different linear expansion coefficients are fixed to the metal package 2, the ceramic terminals 6 are reduced in order to reduce distortion to the ceramic terminals 60.
The ceramic terminal 60 is connected to the metal package 2 via the Kovar frame 40 having a linear expansion coefficient close to that of the ceramic substrate 46 so that a part of the ceramic substrate 46 is fixed.
n, silver wax or the like.
【００４５】銀蝋及びＡｕＳｎを用いた場合には、金属
ブロック６４が接合されたメタライズされたセラミック
端子６０とメタライズされたコバールフレーム４０を銀
蝋を約８００℃で溶融して固定した後、メタライズされ
た金属パッケージ２とメタライズされたコバールフレー
ム４０をＡｕＳｎのシートを間に介して約３００℃で溶
融し固定している。In the case of using silver wax and AuSn, the metallized ceramic terminal 60 to which the metal block 64 is joined and the metalized Kovar frame 40 are melted and fixed at about 800 ° C., and then metallized. The metal package 2 and the metalized Kovar frame 40 are melted and fixed at about 300 ° C. with an AuSn sheet interposed therebetween.
【００４６】このように本実施形態のセラミック端子６
０では、セラミック基板４６の裏面にコバール製の金属
ブロック６４を固定しているため、接地（グランド）が
十分に強化され、インピーダンス整合をとることができ
る。As described above, the ceramic terminal 6 of this embodiment is
In the case of 0, since the metal block 64 made of Kovar is fixed to the back surface of the ceramic substrate 46, grounding (ground) is sufficiently strengthened, and impedance matching can be achieved.
【００４７】よって、図１５のマイクロ波の透過特性及
び図１６のマイクロ波の反射特性に示すように、良好な
マイクロ波特性を有するＬＮ変調器を提供することがで
きる。Thus, as shown in the microwave transmission characteristics in FIG. 15 and the microwave reflection characteristics in FIG. 16, an LN modulator having good microwave characteristics can be provided.
【００４８】即ち、図１５に示したマイクロ波の透過特
性では、図７に示した従来の透過特性での約１．９ＧＨ
ｚ近辺でのディップが解消されており、図１６に示した
マイクロ波の反射特性では、約１．９ＧＨｚ近辺で図８
に示した−７．８ｄＢから−１３ｄＢに改善されてい
る。That is, the microwave transmission characteristic shown in FIG. 15 is about 1.9 GHz as compared with the conventional transmission characteristic shown in FIG.
The dip around z is eliminated, and the microwave reflection characteristics shown in FIG.
Is improved from -7.8 dB to -13 dB.
【００４９】以上、本発明をＬＮ変調器について説明し
てきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、偏
波スクランブラ又は光スイッチ等の他の光導波路デバイ
スにも同様に適用可能である。Although the present invention has been described with reference to an LN modulator, the present invention is not limited to this, and is similarly applicable to other optical waveguide devices such as a polarization scrambler or an optical switch. is there.
【００５０】[0050]
【発明の効果】本発明は以上詳述したように、進行波電
極に高周波電界を印加するセラミック端子の接地を十分
強化したため、インピーダンス整合をとることができ、
セラミック端子を金属パッケージに固定する際のセラミ
ック端子の歪みを軽減できるとともに、良好なマイクロ
波特性を得ることができるという効果を奏する。According to the present invention, as described in detail above, since the grounding of the ceramic terminal for applying a high-frequency electric field to the traveling wave electrode is sufficiently strengthened, impedance matching can be achieved.
It is possible to reduce the distortion of the ceramic terminal when fixing the ceramic terminal to the metal package, and to obtain good microwave characteristics.
【図１】従来のＬＮ変調器の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a conventional LN modulator.
【図２】図２（Ａ）は図１の２Ａ−２Ａ線に沿った断面
図、図２（Ｂ）は図１の２Ｂ−２Ｂ線に沿った断面図で
ある。FIG. 2A is a sectional view taken along line 2A-2A in FIG. 1, and FIG. 2B is a sectional view taken along line 2B-2B in FIG.
【図３】変調器チップの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a modulator chip.
【図４】図４（Ａ）は図１の正面図であり、図４（Ｂ）
はセラミック端子部分を示す一部破断斜視図である。FIG. 4 (A) is a front view of FIG. 1, and FIG. 4 (B)
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing a ceramic terminal portion.
【図５】従来のセラミック端子の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a conventional ceramic terminal.
【図６】図６（Ａ）は従来のセラミック端子の平面図、
図６（Ｂ）はその側面図、図６（Ｃ）はその裏面図であ
る。FIG. 6A is a plan view of a conventional ceramic terminal,
FIG. 6B is a side view thereof, and FIG. 6C is a rear view thereof.
【図７】従来のＬＮ変調器のマイクロ波の透過特性を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing microwave transmission characteristics of a conventional LN modulator.
【図８】従来のＬＮ変調器のマイクロ波の反射特性を示
す図である。FIG. 8 is a diagram showing a microwave reflection characteristic of a conventional LN modulator.
【図９】本発明実施形態のＬＮ変調器の平面図である。FIG. 9 is a plan view of the LN modulator according to the embodiment of the present invention.
【図１０】図１０（Ａ）は図９の１０Ａ−１０Ａ線に沿
った断面図、図１０（Ｂ）は図９の１０Ｂ−１０Ｂ線に
沿った断面図である。10A is a sectional view taken along line 10A-10A in FIG. 9, and FIG. 10B is a sectional view taken along line 10B-10B in FIG.
【図１１】図１１（Ａ）は実施形態の正面図であり、図
１１（Ｂ）はセラミック端子部分を示す一部破断斜視図
である。FIG. 11A is a front view of the embodiment, and FIG. 11B is a partially cutaway perspective view showing a ceramic terminal portion.
【図１２】本発明実施形態で採用したセラミック端子の
斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of a ceramic terminal employed in the embodiment of the present invention.
【図１３】図１３（Ａ）はセラミック端子の平面図、図
１３（Ｂ）はその側面図、図１３（Ｃ）はその裏面図で
ある。13A is a plan view of a ceramic terminal, FIG. 13B is a side view thereof, and FIG. 13C is a rear view thereof.
【図１４】図１４（Ａ）はセラミック端子をフレームに
接合した状態のセラミック端子アセンブリの一部断面平
面図、図１４（Ｂ）はその一部断面正面図、図１４
（Ｃ）はその右側面図である。14 (A) is a partial cross-sectional plan view of a ceramic terminal assembly in a state where ceramic terminals are joined to a frame, FIG. 14 (B) is a partial cross-sectional front view thereof, and FIG.
(C) is a right side view thereof.
【図１５】本発明実施形態のＬＮ変調器のマイクロ波の
透過特性を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing microwave transmission characteristics of the LN modulator according to the embodiment of the present invention.
【図１６】本発明実施形態のＬＮ変調器のマイクロ波の
反射特性を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a microwave reflection characteristic of the LN modulator according to the embodiment of the present invention.
２ 金属パッケージ ４ 変調器チップ ６ マッハツェンダ型光導波路構造 １６ 進行波電極 １８ 接地電極 ２０，２２，６０，６２ セラミック端子 ４０ コバールフレーム ４８ マイクロストリップ線路 ５０ リード端子 ６４ 金属ブロック Reference Signs List 2 metal package 4 modulator chip 6 Mach-Zehnder type optical waveguide structure 16 traveling wave electrode 18 ground electrode 20, 22, 60, 62 ceramic terminal 40 Kovar frame 48 microstrip line 50 lead terminal 64 metal block
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 陽一 北海道札幌市北区北七条西四丁目３番地１ 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 (72)発明者 伊藤 知幸 北海道札幌市北区北七条西四丁目３番地１ 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 (72)発明者 澤江 信也 北海道札幌市北区北七条西四丁目３番地１ 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 KA06 LA12 NA02 QA03 RA08 TA12 TA37 2H079 AA02 AA12 BA03 CA04 DA03 DA28 EA03 EA05 EA33 EB04 HA14 JA05 JA09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yoichi Oikawa 4-3-1 Kita-Nanajo-Nishi, Kita-ku, Sapporo-shi, Hokkaido Inside Fujitsu Hokkaido Digital Technology Co., Ltd. (72) Inventor Tomoyuki Ito Kita-Sanjo, Kita-ku, Sapporo, Hokkaido 3-1, Nishi 4-chome, Fujitsu Hokkaido Digital Technology Co., Ltd. (72) Inventor Shinya Sawae 4-3-1, Kitanachijo Nishi 4-chome, Kita-ku, Sapporo, Hokkaido F-term (reference) 2H047 KA04 KA06 LA12 NA02 QA03 RA08 TA12 TA37 2H079 AA02 AA12 BA03 CA04 DA03 DA28 EA03 EA05 EA33 EB04 HA14 JA05 JA09
Claims (3)
れた電気光学効果を有する基板上に該光導波路を通過す
る光を制御する進行波電極と接地電極とを設けてなる導
波路チップを収容し、前記進行波電極へセラミック基板
上に形成されたマイクロストリップ線路を介して高周波
電界を印加する光導波路デバイスにおいて、 前記セラミック基板の側面及び裏面をメタライズすると
ともに該裏面に金属ブロックを接合して構成したセラミ
ック端子を、該セラミック基板に近い線膨張係数を有す
るフレームを介して前記金属パッケージに固定したこと
を特徴とする光導波路デバイス。1. A waveguide chip comprising a metal package provided with a traveling-wave electrode for controlling light passing through the optical waveguide and a ground electrode on a substrate having an electro-optic effect on which the optical waveguide is formed. Then, in an optical waveguide device for applying a high-frequency electric field to the traveling wave electrode via a microstrip line formed on a ceramic substrate, metallizing a side surface and a back surface of the ceramic substrate and bonding a metal block to the back surface. An optical waveguide device, wherein the configured ceramic terminal is fixed to the metal package via a frame having a linear expansion coefficient close to that of the ceramic substrate.
を特徴とする請求項１記載の光導波路デバイス。2. The optical waveguide device according to claim 1, wherein said substrate is a LiNbO 3 substrate.
構成され、前記金属ブロック及び前記フレームはコバー
ルから構成されることを特徴とする請求項１又は２記載
の光導波路デバイス。3. The optical waveguide device according to claim 1, wherein the metal package is made of stainless steel, and the metal block and the frame are made of Kovar.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10307404A JP2000131658A (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Optical waveguide device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10307404A JP2000131658A (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Optical waveguide device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000131658A true JP2000131658A (en) | 2000-05-12 |
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ID=17968654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10307404A Pending JP2000131658A (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Optical waveguide device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000131658A (en) |
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