JP4899356B2 - 光変調器 - Google Patents
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Description
本発明は上記の点に着目してなされたもので、光応答の周波数特性を平坦化するために変調電気信号に対して電気フィルタ回路を適用した場合でも、低周波領域における電気反射特性の劣化を簡略な回路構成により確実に抑えることのできる小型の光変調器を提供することを目的とする。
図1は、本発明による光変調器の一実施形態を示す構成図である。
図1において本光変調器は、例えば、光変調手段としての光導波路11および電気導波路12が形成された基板10と、変調電気信号Sを発生する駆動手段としての駆動回路20と、基板10上の電気導波路12に駆動回路20から出力される変調電気信号Sを導くための中継手段としての中継基板30と、電気導波路12の伝播した電気信号を終端する終端基板40と、を備えて構成される。
図2に示す中継基板30Aは、例えば、セラミック基板31上に形成された帯状の電気線路32の途中にTi2N等の薄膜抵抗33が形成され、この薄膜抵抗33が図1に示した並列フィルタ回路の抵抗R1となる。また、薄膜抵抗33の一端に隣接する電気線路32の一部および薄膜抵抗33上にSiO2等の絶縁膜34が形成され、さらに、絶縁膜34の上面には、薄膜抵抗33の他端に隣接する電気線路32に短絡された金(Au)電極35が形成され、絶縁膜34を電気線路32および金電極35の間で挟み込むことで、図1に示した並列フィルタ回路のコンデンサC1が構成される。このようにして構成されたC,Rの並列フィルタ回路は、従来のチップ部品を用いた構成と比べて、簡単に製造でき、かつ、優れた高周波特性を実現することが可能である。ただし、薄膜抵抗33と絶縁膜34上に形成された金電極35との間に容量性結合が生じ、理想的なC,Rの並列フィルタ回路より特性がずれる可能性がある点に注意を要する。
上記のような構成の光変調器では、基板10上の光導波路11の一端に与えられた入力光LINが光分岐部11Aで2分岐されて各アーム部11B,11Cにそれぞれ送られる。各アーム部11B,11Cを伝播する光は、電気導波路12に印加される変調電気信号S’に応じてアーム部11Bの屈折率が変化することで相対的な位相が制御されて光合波部11Dで合波される。これにより、変調電気信号S’に従って強度変調された出力光LOUTが光導波路11の他端から出力される。
以上、本明細書で開示した主な発明について以下にまとめる。
光導波路と、該光導波路の少なくとも一部に沿った電気導波路を有する光変調手段と、
駆動手段から出力される変調電気信号を前記電気導波路に導く電気線路および該電気線路上に挿入された電気フィルタ回路を有する中継手段と、
前記電気導波路を伝播した変調電気信号を終端する終端手段と、を備えた光変調器であって、
前記電気フィルタ回路のインピーダンスと前記終端手段のインピーダンスとの和が前記駆動手段のインピーダンスに略等しく、かつ、前記終端手段のインピーダンスと前記電気導波路の特性インピーダンスとが略等しいことを特徴とする光変調器。
前記電気フィルタ回路の電気透過特性は、前記変調電気信号のビットレートに応じて設定される周波数帯域において前記光変調手段の光応答特性を平坦化する特性であることを特徴とする光変調器。
前記電気フィルタ回路は、コンデンサおよび抵抗を並列に接続した回路からなり、前記駆動手段から出力される変調電気信号の低周波成分を減衰させることを特徴とする光変調器。
前記コンデンサおよび前記抵抗は、前記電気線路上の複数の薄膜により構成されることを特徴とする光変調器。
前記駆動手段のインピーダンスが50Ωであるとき、
前記終端手段のインピーダンスおよび前記電気導波路の特性インピーダンスが30〜45Ωの範囲内となるように設計されたことを特徴とする光変調器。
前記光変調手段は、前記光導波路を伝播する光の強度若しくは位相を変調することを特徴とする光変調器。
11,11’…光導波路
11A…光分岐部
11B,11C…アーム部
11D…光合波部
12,12’…電気導波路
20…駆動回路
30,30A,30B,30C…中継基板
31…セラミック基板
32…電気線路
33…薄膜抵抗
34…絶縁膜
35…金電極
40…終端基板
C1,C2,C3…コンデンサ
R1,R2…抵抗
RT…終端抵抗
LIN…入力光
LOUT…出力光
S,S’…変調電気信号
VB…DCバイアス
Z…特性インピーダンス
Claims (5)
- 電気光学効果を有する基板と、
光導波路と、該光導波路の少なくとも一部に沿った電気導波路を有する光変調手段と、
変調電気信号を生成する駆動手段と、
前記電気導波路の一端および前記駆動手段の間に電気的に接続され、前記駆動手段から出力される変調電気信号を前記電気導波路の一端に導く電気線路および該電気線路上に挿入され、前記駆動手段から出力される変調電気信号の低周波側の成分を減衰させる電気フィルタ回路を有する中継手段と、
前記電気導波路を伝播して他端から出力される前記変調電気信号を終端する終端手段と、を備えた光変調器であって、
前記電気フィルタ回路のインピーダンスと前記終端手段のインピーダンスとの和が前記駆動手段のインピーダンスに略等しく、かつ、前記終端手段のインピーダンスと前記電気導波路の特性インピーダンスとが略等しいことを特徴とする光変調器。 - 請求項1に記載の光変調器であって、
前記電気フィルタ回路の電気透過特性は、前記変調電気信号のビットレートに応じて設定される周波数帯域において前記光変調手段の光応答特性を平坦化する特性であることを特徴とする光変調器。 - 請求項2に記載の光変調器であって、
前記電気フィルタ回路は、コンデンサおよび抵抗が並列に接続されたフィルタ回路であることを特徴とする光変調器。 - 請求項3に記載の光変調器であって、
前記コンデンサおよび前記抵抗は、前記電気線路上の複数の薄膜により構成されることを特徴とする光変調器。 - 請求項1に記載の光変調器であって、
前記駆動手段のインピーダンスが50Ωであるとき、
前記終端手段のインピーダンスおよび前記電気導波路の特性インピーダンスが30〜45Ωの範囲内となるように設計されたことを特徴とする光変調器。
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