JP2001257412A

JP2001257412A - 光送信モジュール

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Publication number: JP2001257412A
Application number: JP2000072451A
Authority: JP
Inventors: Masataka Shirai; 正敬白井; Minoru Fujita; 実藤田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-09-21
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: US6823145B1; JP4199901B2

Abstract

(57)【要約】【課題】入力された電気信号を忠実に光信号に変換し
て出力する光送信モジュールを得る。【解決手段】電気信号に応じて光信号を得る手段とし
て変調器集積レーザダイオードを含むパッケージ内にお
いて、終端抵抗Rtと光変調器MDは並列に結合し、一方を
接地し、また、他方はこの並列結合に直列にワイヤイン
ダクタンス(L1)とインピーダンス整合用抵抗Rdを結合
し、このインピーダンス整合用抵抗Rdの他端に入力電気
信号伝達用の高周波伝送線路（マイクロストリップライ
ン）MSL結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ通信に
用いられ、電気信号を光信号に変換する電界吸収型光変
調器を具備した光送信モジュールに関し、特に、良好な
高周波特性が要求される光通信に用いて好適な光送信モ
ジュールの回路構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】電界吸収型光変調器を具備したレーザダ
イオードモジュールの従来技術としては、図10(a)に示
すような構成が特開平9-252164号公報に開示されてい
る。電気信号入力端子をもつ気密パッケージ内におい
て、気密パッケージ8の信号ピン12に接続されたマイク
ロストリップライン3と、一端が上記マイクロストリッ
プライン3に接続され、他端が終端抵抗(Rt)2Aに接続さ
れたダンピング抵抗(Rd)2Bと、終端抵抗2Aに並列に接続
された電界吸収型光変調器集積型レーザダイオードの変
調器部分（以下光変調器(MD)）1と、光変調器1の出力を
光ファイバ9へ結合させるための光学系とを具備してい
る。これらの回路構成はAlNなどの絶縁体からなるサブ
マウント11上に形成される。サブマウント11はさらにキ
ャリア6に固定されると共に、電気的に接地されてい
る。キャリア6上にはさらに、光パワコントロール用フ
ォトダイオード5が固定されている。また、気密パッケ
ージ内にはさらに、冷却用ペルチェ素子および温度モニ
ター用サーミスタ7が設けられている。

【０００３】図10(b)はサブマウント11を拡大した上面
図である。グランド用電極パタン13上に光変調器集積レ
ーザダイオード1が固定され、ストリップライン3、終端
抵抗2Aおよびダンピング抵抗2Bも金属薄膜をサブマウン
トに蒸着することによって形成されている。

【０００４】上記従来技術においては、光変調器1を容
量成分のみで記述できるとし、高周波の入力電気信号に
対しては光変調器1のインピーダンスが低下することか
らダンピング抵抗2Bを挿入することによって高周波での
インピーダンス不整合を低減し、リターンロスを低減し
ている。この高周波でのインピーダンス不整合の低減の
ためには、図12の構成例（図13の回路例）のようにダン
ピング抵抗(Rd)を終端抵抗(Rt)と並列に接続することに
よっても実現される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本来、光送信モジュー
ルの入力電気信号のリターンロスを低減することは、入
力電気信号波形から正確に光信号波形に変換するために
極めて重要な技術である。そのため、光変調器1も含め
た光送信モジュールの等価回路を正確に記述する必要が
ある。上記公知文献においては、上述のように、光変調
器1を容量成分のみで記述できるとしている。しかしな
がら、光変調器1の等価回路は本質的に容量のみで記述
することはできず、光吸収時に生成されるフォトキャリ
アを等価回路で記述する必要がある。

【０００６】図5(a)は光吸収時に生成されるフォトキャ
リアを考慮して記述した等価回路である。同図のよう
に、容量に並列に電圧依存電流源を接続することによっ
て記述できる。さらに、図5(b)のように近似的にこの電
圧依存電流源は抵抗に置き換えることができる。このと
き、変調器部分のインピーダンス低下量は変調器の両端
にかかる電圧に対するフォトキャリアの担う電流の変化
量の比(=1/Rph)の大小によって変化する。実際、変調器
に入力される光強度が強くなったとき、この比、すなわ
ちRphが小さくなり、大きなインピーダンス低減を招
く。このようなフォトカレントによるインピーダンスの
低減は比較的低周波領域から顕著となる。そのため、上
記従来技術においては、上述のような低周波からのイン
ピーダンスミスマッチによりリターンロスが増大し、電
気信号波形が忠実に光信号波形に変換されなくなるとい
う問題があった。

【０００７】さらに、図11のような従来の構成では電気
信号から光信号への応答特性が帯域内で大きく変動す
る。その理由は、光変調器の有する容量成分とワイヤの
有するインダクタンス成分とによって共振を起こし、図
6に示すように応答にピーキングが生じるためである。
図6の横軸は入力電気信号の周波数、縦軸は光出力応答
をそれぞれ表す。入力電気信号と出力光信号との関係を
示す同図中の曲線は、例えば同図中の３本の曲線のよう
に、光変調器への光入力の強度によってその形状が異な
る。また、同図中Aは帯域内偏差を表す。帯域内偏差と
は、モジュールに必要な帯域内での光出力応答の変化の
比を意味し、帯域内偏差が大きいほど光出力信号の波形
の歪が大きい。図7はこのような大きな帯域内偏差を持
つモジュールの出力光信号波形の例を示す。ここでは入
力電気信号として、理想的な矩形波を入力した場合のシ
ミュレーション結果を示している。横軸は時間、縦軸は
光強度をそれぞれ表す。仮に入力電気信号周波数に対す
る光出力応答が一定ならば、入力矩形波がそのまま光信
号として出力されるはずだが、図7から判るように、図6
の帯域内偏差によって出力光信号に突起状の歪が生じ
る。しかも、帯域内偏差が大きいほど突起状歪が大き
い。このように、上記従来技術においては、帯域内偏差
が大きくなって良好な光信号波形を得ることができなく
なるという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記問題点を解消し、入
力電気信号波形が忠実に出力光信号波形に変換されるよ
うな、インピーダンス低減の少ない光変調器を具備した
光送信モジュール、ひいては、光変調器の入力光パワー
が変化しても光信号波形が歪まない、すなわち光信号へ
の応答特性が劣化しないような、高周波特性の良好な光
送信モジュールを実現することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、上記問題点を解消
し、帯域内偏差が小さく応答にピーキングを生じにく
い、良好な光信号波形を得ることが可能な光変調器を具
備した光送信モジュールを実現することにある。

【００１０】本発明の上記およびその他の目的、並びに
新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって
明らかになるであろう。

【００１１】

【発明を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電気信号を受けて光信号の変調を行う電
界吸収型光変調器と、一端が前記光変調器に接続され他
端が接地された第１の抵抗と、一端が前記電気信号の入
力に接続され他端が前記光変調器および前記第１の抵抗
の各々に接続された第２の抵抗とを具備してなり、前記
第２の抵抗と前記光変調器とは第１のインダクタンスを
介して接続されていることを特徴とする光送信モジュー
ルをその主たる構成とする。

【００１２】上記光送信モジュールは、第２の抵抗と接
続され前記電気信号を前記光変調器に伝達するための高
周波線路を含んでいてもよい。

【００１３】前記光変調器と前記第１の抵抗とは前記第
１のインダクタンスとは別の第２のインダクタンスを介
して接続されていてもよい。また、前記光変調器は半導
体レーザダイオードに集積されていてもよい。

【００１４】少なくとも前記光変調器、前記第１の抵
抗、前記第２の抵抗、および前記第１のインダクタンス
が１つのパッケージに収容されていてもよい。その場
合、電気信号が前記パッケージの外部から供給される構
成でもよいし、前記パッケージの内部で生成される構成
でもよい。

【００１５】前記第２の抵抗の値を３Ω以上２５Ω以下
としてもよい。あるいは、前記第１のインダクタンスの
値を０．１ｎＨ以上としてもよい。あるいは、前記第２
の抵抗と前記光変調器との間の距離を７．５ｍｍ以下と
してもよい。

【００１６】上記光送信モジュールは、第１の基板と、
前記第１の基板に対して電気的に絶縁された第２の基板
とを具備してなり、前記第１の基板上には少なくとも前
記光変調器および前記第１の抵抗が設けられ、前記第２
の基板上には少なくとも前記第２の抵抗が設けられてい
る構成でもよい。

【００１７】上記光送信モジュールは、第１の基板と、
前記第１の基板に対して電気的に絶縁された第２の基板
とを具備してなり、前記第１の基板上には少なくとも前
記光変調器および前記第１の抵抗が設けられ、前記第２
の基板上には少なくとも前記高周波線路および前記第２
の抵抗が設けられている構成でもよい。

【００１８】前記第１の抵抗と前記第２の抵抗とは前記
光変調器を挟んで互いに反対側に配置されていてもよ
い。

【００１９】

【発明の実施の形態】図2は本発明の光送信モジュール
の基本構成の等価回路図である。本発明では光吸収に伴
うフォトカレントによる変調器部（変調器と終端抵抗の
並列接続）の低周波でのインピーダンス低下を補う抵抗
Rdを含みかつこの抵抗Rdに直列にインダクタンスを接続
することによって高周波で低下する変調器部のインピー
ダンスを補うためにインダクタンスL1が接続されてい
る。尚、L1のインピーダンスは周波数に比例して増大す
るため高周波でのインピーダンス整合に役立つ。

【００２０】図3は光変調器をワイヤボンディングで接
続する場合の回路構成パターンを示す図である。実装上
簡便であるという利点をもつワイヤボンディングによっ
てインダクタンスを形成し、かつ光変調器、高周波伝送
線間を接続した場合、光変調器、ダンピング抵抗(Rd)、
終端抵抗(Rt)、ワイヤの接続方法で本質的に異なる回路
は図3に示す8通りである。このうちRphは50〜100Ωくら
いまで小さくなることが実験的に確かめられており、こ
れらの回路の負荷インピーダンスは低周波領域で同図中
のタイプ(I)の4通りについては、A=Rd+Rt*Rph/(Rt+Rph)
と近似的に記述でき、同図中のタイプ(II)の4通りにつ
いては、B=Rt*(Rd+Rph)/(Rt+Rd+Rph)=Rt*Rph/(Rt+Rph+R
d)+Rt*Rd/(Rt+Rph+Rd)と記述できる。A>Bより、一般に
小さな抵抗のダンピング抵抗の挿入によっても大きなイ
ンピーダンス整合改善の効果が得られる。あまり大きな
ダンピング抵抗を挿入すると、光変調器の消光比特性、
チャーピング特性に悪影響を与える場合があるため、長
い伝送距離を伝送することができない。そのため、タイ
プ(II)の4通りは実現性に乏しいと思われる。それゆ
え、タイプ(I)の４通りの回路構成に対象を限定して数
値解析を行った。

【００２１】図4はその数値解析の結果を表す。タイプ
(I)の４通りの中でワイヤのインダクタンスの影響も取
り入れた形でリターンロスおよび帯域内偏差を計算して
比較を行ったところ、図4に示すように、本発明の構成
が本質的に他の構成に比してこれらの特性において優位
であることが確かめられた。ここで、I-AおよびI-Bは本
発明の回路構成であり、I-Cは図11に示す第１の従来技
術の回路構成、I-Dは図13に示す第２の従来技術の回路
構成と基本的に同等である。この表の計算には以下のよ
うなパラメータを用いた。L1=0.7nH, L2=0.7nH, L3=0.6
nH, C=0.6pF Rt=50Ω, Rd=15Ωとした。また、Rphは50
〜100Ωでパラメータを変えた。図4中の5GHzでのリター
ンロスの平均、帯域内偏差の最大・最小はRphに対して
平均・最大・最小をとった。さらに、図4の優劣の関係
は、少なくともL1,L2,L3=0.2〜1.0nH、C=0.4〜1.0pF、R
t=50〜70Ω、Rd=3〜25Ωのパラメータ範囲において変化
はない。よって、I-AおよびI-Bの構成はダンピング抵抗
(Rd)、終端抵抗(Rt)、光変調器容量(C)、フォトカレン
トによるRph、ワイヤボンディングのインダクタンス(L
1,L2,L3)の接続方法として目標とするリターンロスおよ
び帯域内偏差の改善に有効かつ最適であることが明らか
となった。具体的には、第１の従来技術の構成(I-C)に
比べてリターンロスで39%の改善、帯域内偏差で48%の改
善が得られた。

【００２２】[実施例１]図1は本発明の光送信モジュー
ルの第１の実施例を示す図である。光変調器集積半導体
レーザダイオード31はAlN製のサブマウント32上に搭載
され、さらにサブマウント32はキャリア33に半田で固定
されている。さらにキャリア33はペルチェクーラ34上に
搭載されて、金属製の収納ケース35内に収納されてい
る。

【００２３】図2はサブマウント32の上面図である。半
導体レーザダイオード31にはレーザ発信器および光変調
器が集積されていて、レーザチップ31の上面側には高周
波の変調信号が入力される電極（光変調器電極）38およ
びレーザ発振用電圧が印加される電極39が設けられてお
り、チップ31の下面側にはグランド用電極40が設けられ
ている。サブマウント上にはグランド用電極パタン41と
入力電気信号を伝達する第1のマイクロストリップライ
ン42とワイヤボンディング領域43および44とインピーダ
ンス調整用抵抗（ダンピング抵抗）45と終端抵抗46が金
属薄膜によって形成されている。また、サブマウント32
の裏面にもグランド用電極が設けられていてCuW製のキ
ャリア33に固定されていると共に接地されている。ま
た、AlNに穴47を有することによって、裏面と電気的に
結合している。また、図1(a)および(b)に示すように、
終端抵抗46とワイヤインダクタンス(L2)との直列結合
と、光変調器電極38とは並列に結合され、一方は接地さ
れており、他方はこの並列結合に直列にワイヤインダク
タンス(L1)とインピーダンス調整用抵抗が結合されてい
る。

【００２４】入力電気信号は端子36に与えられる。収納
ケース35の側壁には絶縁体でシールドされたリードが貫
通している。このリードは半田によってAlN上に形成さ
れた第2のマイクロストリップライン37に結合され、こ
れを通して、サブマウント32上の第1のマイクロストリ
ップライン42に伝えられ、光変調器38を駆動する。

【００２５】このような高周波回路をもつキャリア33は
ペルチェクーラー34上に搭載され、さらにペルチェクー
ラー34は収納ケース35の底部に固定されている。このペ
ルチェクーラー34のリード49および50を介して所定の電
流を供給すると、ペルチェクーラーの34の上側では熱の
吸収が起こり、キャリア33上のサブマウント32および半
導体レーザチップ31を冷却することができる。また、こ
のときのペルチェクーラー33の下側では吸収した熱に応
じた熱が発生するが、この熱はケース35を介して外部に
発散される。また、図1(a)中の５１はサーミスタであ
り、抵抗によって温度をモニターし、レーザの駆動温度
を一定に保つ。

【００２６】また、図1(b)中のワイヤ48はレーザを一定
光出力で駆動するための配線である。図1(a)中の52はフ
ォトダイオードであり、レーザチップの変調器38とは反
対側から放射される光の強度をモニタすることによっ
て、レーザ部39から出力される光のパワーを一定に保
つ。また、53はファイバ結合用非球面レンズ、54はアイ
ソレータ、55はシングルモードファイバである。

【００２７】本実施例によれば、リターンロスが小さく
電気信号波形が忠実に光信号波形に変換される光送信モ
ジュールを提供できるという効果が得られる。

【００２８】[実施例２]図8は本発明の第２の実施例を
示す図であり、インピーダンス調整抵抗（ダンピング抵
抗）を別基板上に搭載した光送信モジュールの構成図で
ある。第１の実施例と同様の構成要素については同じ符
号を付す。インピーダンス調整用抵抗をレーザチップ31
が搭載されたサブマウント32とは別の基板に形成し、レ
ーザチップ31のRph、容量(C)、消光特性、チャーピング
特性をサブマウント32上に搭載した状態で測定し、その
測定結果を基に適切な抵抗値を決定して図8のようなモ
ジュールに組むことによって、本実施例の構成を得るこ
とができる。上記別の基板には絶縁基板（SI基板）を用
いることができる。

【００２９】インピーダンス調整用抵抗をレーザチップ
31が搭載されたサブマウント32とは別基板37に形成する
ことによってレーザチップを31のRph、容量(C)、消光特
性、チャーピング特性をサブマウント32上に搭載した上
で測定し、このデータをもとに適切な抵抗値を決定し、
その上で図12(b)のようにRdを金ワイヤで配線してモジ
ュールに組むことにより安価で良好な高周波特性のモジ
ュールを得る。ここでサブマウント32はチップキャリア
33にはんだ固定されて、さらにこのキャリア33はペルチ
ェクーラ34上に搭載されて、金属製の収納ケース35内に
収納されている。半導体レーザダイオード31にはレーザ
発信器および光変調器が集積されていて、レーザチップ
31の上面側には高周波の変調信号が入力される電極（光
変調器電極）およびレーザ発振用電圧が印加される電極
が設けられており、チップ31の下面側にはグランド用電
極が設けられている。サブマウント上にはグランド用電
極パタンと入力電気信号を伝達する第１のマイクロスト
リップラインとワイヤボンディング領域およびとインピ
ーダンス調整用抵抗と終端抵抗が金属薄膜によって形成
されている。またこのサブマウントの裏面にもグランド
用電極が設けられていてCuW製のキャリア33に固定され
ていると同時に接地されている。また、AlNに穴を開け
ることによって裏面と電気的結合をおこなっている。ま
たこれらの部品の回路構成は図5(a)または(ｂ)に示すよ
うに、終端抵抗とワイヤインダクタンス(L2)の直列結合
と光変調器は並列に結合されて、一方は接地されてお
り、また、他方はこの並列結合に直列にワイヤインダク
タンス(L1)とインピーダンス調整用抵抗が結合されてい
る。

【００３０】入力電気信号は端子に与えられる。収納ケ
ース３５の側壁には絶縁体でシールドされたリードが貫
通している。このリードは半田によってAlN上に形成さ
れた第2のマイクロストリップライン37に結合されこれ
を通して、サブマウント32上の第１のマイクロストリッ
プライン42に伝えられ、変調器を駆動する。

【００３１】このような高周波回路をもつキャリア33は
ペルチェクーラー34上に搭載され、このペルチェクーラ
ー34は収納ケース35の底部に固定されている。このペル
チェクーラー34のリードを介して所定の電流を供給する
と、ペルチェクーラーの34の上側では熱の吸収が起こ
り、キャリア33上のサブマウント32および半導体レーザ
チップ31を冷却することができる。また、このときのペ
ルチェクーラー33の下側では吸収した熱に応じた熱が発
生するが、この熱はケース35を介して外部に発散され
る。

【００３２】53はファイバ結合用非球面レンズ、54はア
イソレータ、55はシングルモードファイバである。

【００３３】本実施例によれば、良好な高周波特性の光
送信モジュールを安価に実現できるという効果が得られ
る。

【００３４】[実施例３]図9は本発明の第３の実施例を
示す図であり、終端抵抗を別基板上に搭載した光送信モ
ジュールの構成図である。第１の実施例と同様の構成要
素については同じ符号を付す。第２の実施例と同様に、
図9のように終端抵抗をサブマウント33上ではなく別の
基板上に形成することによって、終端抵抗の調整を可能
としている。第２の実施例と同様に、上記別の基板には
絶縁基板（SI基板）を用いることができる。

【００３５】第２の実施例と同様に図9のように終端抵
抗をサブマウント33上ではなく別の絶縁基板上に形成す
ることによって終端抵抗の調整を可能とし、安価で良好
な高周波特性のモジュールを得る。ここでサブマウント
32はチップキャリア33にはんだ固定されて、さらにこの
キャリア33はペルチェクーラ34上に搭載されて、金属製
の収納ケース35内に収納されている。半導体レーザダイ
オード31にはレーザ発信器および光変調器が集積されて
いて、レーザチップ31の上面側には高周波の変調信号が
入力される電極（光変調器電極）およびレーザ発振用電
圧が印加される電極が設けられており、チップ31の下面
側にはグランド用電極が設けられている。サブマウント
上にはグランド用電極パタンと入力電気信号を伝達する
第１のマイクロストリップラインとワイヤボンディング
領域およびとインピーダンス調整用抵抗と終端抵抗が金
属薄膜によって形成されている。またこのサブマウント
の裏面にもグランド用電極が設けられていてCuW製のキ
ャリア33に固定されていると同時に接地されている。ま
た、AlNに穴を開けることによって裏面と電気的結合を
おこなっている。またこれらの部品の回路構成は図5(a)
または(ｂ)に示すように、終端抵抗とワイヤインダクタ
ンス(L2)の直列結合と光変調器は並列に結合されて、一
方は接地されており、また、他方はこの並列結合に直列
にワイヤインダクタンス(L1)とインピーダンス調整用抵
抗が結合されている。

【００３６】入力電気信号は端子に与えられる。収納ケ
ース35の側壁には絶縁体でシールドされたリードが貫通
している。このリードは半田によってAlN上に形成され
た第2のマイクロストリップライン37に結合されこれを
通して、サブマウント32上の第１のマイクロストリップ
ライン42に伝えられ、変調器を駆動する。

【００３７】このような高周波回路をもつキャリア33は
ペルチェクーラー34上に搭載され、このペルチェクーラ
ー34は収納ケース35の底部に固定されている。このペル
チェクーラー34のリードを介して所定の電流を供給する
と、ペルチェクーラーの34の上側では熱の吸収が起こ
り、キャリア33上のサブマウント32および半導体レーザ
チップ31を冷却することができる。また、このときのペ
ルチェクーラー33の下側では吸収した熱に応じた熱が発
生するが、この熱はケース35を介して外部に発散され
る。

【００３８】53はファイバ結合用非球面レンズ、54はア
イソレータ、55はシングルモードファイバである。

【００３９】本実施例によれば、良好な高周波特性のモ
ジュールを安価に実現できるという効果が得られる。

【００４０】[実施例４]図14は本発明の第４の実施例を
示す図であり、回路形式(I-A（図3）)の光伝送モジュー
ルの一実施例のサブマウント上面図である。本実施例に
おいては、ワイヤインダクタンス(L1)および(L2)とし
て、それぞれ金ワイヤおよびリボンワイヤを用いる。そ
の他のモジュール内の構成は実施例１と同様である。第
１の実施例と同様の構成要素については同じ符号を付
す。

【００４１】レーザチップ31の上面側には高周波の変調
信号が入力される電極38（光変調器電極）およびレーザ
発振用電圧が印加される電極39が設けられており、チッ
プ31の下面側にはグランド用電極40が設けられている。
さらにチップ上には高周波を終端抵抗に伝達する電極47
を設けて、インダクタンスが0.1nH以下のリボンワイヤ
(L2)を使って終端抵抗に接続する。このときリボンワイ
ヤのインダクタンスは値が小さいため影響が小さく回路
図上は記載していない。サブマウント上にはグランド用
電極パタン41と入力電気信号を伝達する第１のマイクロ
ストリップライン42とワイヤボンディング領域43および
44とインピーダンス調整用抵抗45と終端抵抗46が金属薄
膜によって形成されている。またこのサブマウントの裏
面にもグランド用電極が設けられていてCuW製のキャリ
ア33に固定されていると同時に接地されている。また、
AlNに穴47を開けることによって裏面と電気的結合をお
こなっている。またこれらの部品の回路構成は図6(a)ま
たは(ｂ)に示すように、終端抵抗46と光変調器38は並列
に結合されて、一方は接地されており、また、他方はこ
の並列結合に直列にワイヤインダクタンス(L1)とインピ
ーダンス調整用抵抗が結合されている。

【００４２】本実施例によれば、良好な高周波特性のモ
ジュールを安価に実現できるという効果が得られる。

【００４３】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、高周波伝達特性の違いによりあらゆる変更
が可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施
例ではサブマウントの材料としてAlNを選択したが、本
発明はそれに限定されることはなく、AlO₃などの他の材
料を選択することもできる。また、上記実施例ではイン
ダクタンス素子を金ワイヤとしたが、本発明はそれに限
定されることはなく、サブマウント基板上の配線とする
こともできる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、光通信用送信モジュー
ルにおいて低周波領域から高周波領域までの広い周波数
範囲でリターンロスを低減することが可能となると共
に、光出力を大きく変えても入力電気信号のリターンロ
スが少ない、良好な応答特性を得ることが可能となり、
高周波特性の良好な光送信モジュールを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光送信モジュールの基本構成を示す図
であり、(ａ)はモジュール全体図、(ｂ)はサブマウント
の上面図である。

【図２】本発明の光送信モジュールの基本構成の等価回
路図である。

【図３】光変調器をワイヤボンディングで接続する場合
の回路構成パターンを示す図である。

【図４】回路構成による高周波特性の比較のための図で
ある。

【図５】本発明の光送信モジュールのフォトキャリアを
考慮した等価回路図である。

【図６】帯域内偏差の大きな高周波応答例を示す図であ
る。

【図７】帯域内偏差の大きな場合の光波形例を示す図で
ある。

【図８】インピーダンス調整抵抗（ダンピング抵抗）を
別基板上に搭載した本発明の光送信モジュールの構成図
である。

【図９】終端抵抗を別基板上に搭載した本発明の光送信
モジュールの構成図である。

【図１０】第１の従来技術を示す図であり、(ａ)はモジ
ュール全体構成図、(ｂ)はサブマウントの上面図であ
る。

【図１１】第１の従来技術の等価回路図である。

【図１２】第２の従来技術を示す図であり、(ａ)はモジ
ュール全体構成図、(ｂ)はサブマウントの上面図であ
る。

【図１３】第２の従来技術の等価回路図である。

【図１４】本発明の実施例4の光送信モジュールのサブ
マウント上面図である。

【符号の説明】

1 変調器集積型レーザダイオード変調器部分 2A 終端抵抗 2B インピーダンス整合用抵抗 3 高周波伝送線路（マイクロストリップライン） 4 サーミスタ 5 モニタフォトダイオード 6 チップキャリア 7 ペルチェクーラー 9 光信号出力ファイバ 10A ボンディングワイヤ(L1 nH) 10B ボンディングワイヤ(L2 nH) 10C ボンディングワイヤ(L3 nH) 11 サブマウント 12 電気信号入力端子 13 サブマウント上グランドパタン 31 変調器集積型レーザダイオード 32 AlNサブマウント 33 チップキャリア 34 ペルチェクーラー 35 気密パッケージ 36 電気信号入力端子 37 第二のマイクロストリップライン 38 変調器電極 39 レーザダイオード電極 41 サブマウント上グランドパタン 42 第一のマイクロストリップライン 43,44 ワイヤボンディングパッド 45 インピーダンス整合用抵抗 46 終端抵抗 47 接地用スルーホール 48 レーザドライブ用ワイヤ 49,50 ペルチェ駆動用ワイヤ 51 サーミスター 52 モニタフォトダイオード 53 ファイバ結合用非球面レンズ 54 アイソレータ 55 シングルモードファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06 Ｆターム(参考） 5F073 AB21 AB27 AB28 AB30 FA02 FA06 FA15 FA16 FA22 FA25 FA27 FA29 GA02 GA12 GA23 GA24 5K002 CA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気信号を受けて光信号の変調を行う電界
吸収型光変調器と、一端が前記光変調器に接続され他端
が接地された第１の抵抗と、一端が前記電気信号の入力
に接続され他端が前記光変調器および前記第１の抵抗の
各々に接続された第２の抵抗とを具備してなり、前記第２の抵抗と前記光変調器とは第１のインダクタン
スを介して接続されていることを特徴とする光送信モジ
ュール。
【請求項２】電気信号を受けて光信号の変調を行う電界
吸収型光変調器と、前記電気信号を前記光変調器に伝達
するための高周波線路と、一端が前記光変調器に接続さ
れ他端が接地された第１の抵抗と、一端が前記高周波線
路に接続され他端が前記光変調器および前記第１の抵抗
の各々に接続された第２の抵抗とを具備してなり、前記第２の抵抗と前記光変調器とは第１のインダクタン
スを介して接続されていることを特徴とする光送信モジ
ュール。
【請求項３】前記光変調器と前記第１の抵抗とは、前記
第１のインダクタンスとは別の第２のインダクタンスを
介して接続されていることを特徴とする請求項１または
２のいずれか１項に記載の光送信モジュール。
【請求項４】少なくとも前記光変調器、前記第１の抵
抗、前記第２の抵抗、および前記第１のインダクタンス
が１つのパッケージに収容されていることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光送信モジュ
ール。
【請求項５】前記電気信号が前記パッケージの外部から
供給される構成を具備してなることを特徴とする請求項
４記載の光送信モジュール。
【請求項６】前記電気信号が前記パッケージの内部で生
成される構成を具備してなることを特徴とする請求項４
記載の光送信モジュール。
【請求項７】前記光変調器は半導体レーザダイオードに
集積されていることを特徴とする請求項１ないし６のい
ずれか１項に記載の光送信モジュール。
【請求項８】前記第２の抵抗の値が３Ω以上２５Ω以下
であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１
項に記載の光送信モジュール。
【請求項９】前記第１のインダクタンスの値が０．１ｎ
Ｈ以上であることを特徴とする請求項１ないし７のいず
れか１項に記載の光送信モジュール。
【請求項１０】前記第２の抵抗と前記光変調器との間の
距離が７．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１
ないし７のいずれか１項に記載の光送信モジュール。
【請求項１１】第１の基板と、前記第１の基板に対して
電気的に絶縁された第２の基板とを具備してなり、前記
第１の基板上には少なくとも前記光変調器および前記第
１の抵抗が設けられ、前記第２の基板上には少なくとも
前記第２の抵抗が設けられていることを特徴とする請求
項１ないし１０のいずれか１項に記載の光送信モジュー
ル。
【請求項１２】第１の基板と、前記第１の基板に対して
電気的に絶縁された第２の基板とを具備してなり、前記
第１の基板上には少なくとも前記光変調器および前記第
２の抵抗が設けられ、前記第２の基板上には少なくとも
前記第１の抵抗が設けられていることを特徴とする請求
項２ないし１０のいずれか１項に記載の光送信モジュー
ル。
【請求項１３】前記第１の抵抗と前記第２の抵抗とは前
記光変調器を挟んで互いに反対側に配置されていること
を特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載
の光送信モジュール。