JP6915706B2 - Light modulator - Google Patents
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Description
本発明は、光変調器に関し、特に、2波長集積型、4波長集積型などの多素子高集積型変調器の構造に関する。 The present invention relates to an optical modulator, and more particularly to a structure of a multi-element high integration type modulator such as a two-wavelength integrated type and a four-wavelength integrated type.
光通信システムの高速化、大容量化が進む中で、それに使用される光変調器の高性能化、高密度化が進んでいる。また、光変調器の小型化の要請に伴い、光変調器を構成する光変調素子の小型化も進められている。しかしながら、光変調器の高性能化と、高密度化及び小型化とは相反する要求であるため、これらを両立するための工夫が求められている。 As the speed and capacity of optical communication systems increase, the performance and density of the optical modulators used in them are increasing. Further, with the demand for miniaturization of the optical modulator, the miniaturization of the light modulation element constituting the optical modulator is also being promoted. However, since there are conflicting demands for high performance of optical modulators and high density and miniaturization, it is necessary to devise ways to achieve both of them.
例えば、特許文献1〜4には、基板上に複数の光変調部を設けた構造の光変調器について開示されている。
For example,
近年、2波長集積型などの高集積型光変調器が開発されている。図1には、従来の2波長集積型DP−QPSK(Dual Polarization - Quadrature Phase Shift Keying)変調器の構成例を示してある。同図の光変調器は、筐体5内に、それぞれ光変調素子を構成する2枚の基板1A,1Bを並列に配置した構造となっている。基板1A,1Bは、筐体5の外部から入力された光波を変調する光変調領域がそれぞれ形成されている。各基板の光変調領域は、光導波路2と、光導波路2を伝搬する光波を高周波信号により変調するための変調電極3とを備えている。光導波路2は、マッハツェンダー型光導波路をネスト型に多重に配置した構造となっており、これに相応して多数の変調電極3が設けられる。
In recent years, highly integrated optical modulators such as a two-wavelength integrated type have been developed. FIG. 1 shows a configuration example of a conventional two-wavelength integrated DP-QPSK (Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying) modulator. The light modulator shown in the figure has a structure in which two
基板1A,1Bの下流には、偏波合成部4がそれぞれ配置されており、メインとなるマッハツェンダー型光導波路の出力側アーム部を伝搬する光波を偏波合成部4で合成して、光変調器の筐体5の外部に出力する。偏波合成部は、空間光学系を用いて偏波合成を行う構造のものや、光導波路を用いて偏波合成を行う構造のものなどがある。
基板1A,1Bには、基板長さ方向の一方の辺に沿って、変調電極3への高周波信号を基板外から入力するための入力用接続パッド13が設けられ、他方の辺に沿って、変調電極3からの高周波信号を基板外に出力するための出力用接続パッド14が設けられる。変調電極3は、光導波路2を伝搬する光波に変調作用を及ぼす変調区間S1と、入力用接続パッド13から変調区間S1までの入力側区間S2と、出力用接続パッド14から変調区間S1までの出力側区間S3とに分けられる。
The
基板1Aと筐体5の側面との間には、中継基板6Aが配置されており、この中継基板6Aに、筐体外の高周波ドライバから出力される高周波信号を中継する中継信号線路12が設けられる。中継信号線路12の一方の端部は、筐体5の側面に設けられた信号入力部11と電気的に接続され、他方の端部は、入力用接続パッド13を介して変調電極3と電気的に接続される。また、基板1Aと基板1Bとの間には、終端基板7Aが配置されており、この終端基板7Aに、高周波信号を終端する終端抵抗部15が設けられる。終端抵抗部15は、出力用接続パッド14を介して変調電極3と電気的に接続される。
基板1Bに対しても同様に、中継基板6Bや終端基板7Bが配置される。
A
Similarly, the
上記のように複数の光変調素子を備えた光変調器では、高周波信号(例えば、マイクロ波信号)の放射による光信号品質や伝送品質の低下が問題となる。すなわち、第1の光変調素子(例えば、基板1A)に入力された高周波信号が第1の光変調素子から放射し、第2の光変調素子(例えば、基板2A)に直接影響を与える。若しくは、第1の光変調素子から放射した高周波信号が第2の光変調素子を駆動する高周波ドライバに影響し、間接的に第2の光変調素子に影響を与える。結果として、第2の光変調素子の光信号品質(アイパタン消光比やジッタ)が低下してしまう。同様に、第2の光変調素子に入力された高周波信号が第1の光変調素子に影響を与え、第2の光変調素子の光信号品質が低下してしまう。
このような問題は、複数の光変調素子を同一筐体内に収容して多素子化したDP−QPSK変調器などで懸念され、小型化が進んだ光変調器において特に顕著となる。
In an optical modulator provided with a plurality of light modulation elements as described above, there is a problem that the optical signal quality and the transmission quality are deteriorated due to the radiation of a high frequency signal (for example, a microwave signal). That is, the high frequency signal input to the first light modulation element (for example, the
Such a problem is a concern in DP-QPSK modulators and the like in which a plurality of light modulation elements are housed in the same housing to increase the number of elements, and is particularly remarkable in an optical modulator with advanced miniaturization.
高周波信号の放射は、主に、光変調素子の基板1A,1Bに高周波信号を入出力する接続パッド13,14、変調電極3の屈曲部、終端抵抗部15などの特定の部位から高周波信号が漏洩すること等により発生する。
高周波信号の放射により光信号品質や伝送品質が低下するために、光変調素子間(基板1Aと基板1Bの間)に電波吸収部材を配置することが考えられるが、光変調器の小型化が難しくなるという問題がある。
The high-frequency signal is mainly emitted from specific parts such as
Since the optical signal quality and transmission quality deteriorate due to the radiation of high-frequency signals, it is conceivable to arrange a radio wave absorbing member between the light modulation elements (between the
本発明が解決しようとする課題は、上記のような問題を解決し、一方の光変調素子から放射された高周波信号が他方の光変調素子に影響を与えることを抑制することが可能な光変調器を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is optical modulation capable of solving the above-mentioned problems and suppressing the influence of the high frequency signal radiated from one light modulation element on the other light modulation element. To provide a vessel.
上記課題を解決するため、本発明の光変調器は、以下のような技術的特徴を有する。
(1) 光導波路と、該光導波路を伝搬する光波を変調するための変調電極とが各々に形成された少なくとも第1及び第2の基板を有する光変調器において、前記第1及び第2の基板は、基板面を平面視した際に、基板幅方向に隣接するように並列して配置され、前記第1及び第2の基板のそれぞれには、前記第1及び第2の基板の互いに隣接する側の辺とは反対側の辺に沿って配置された、該変調電極への高周波信号を入力するための入力用接続パッドが設けられ、該変調電極は、該光導波路を伝搬する光波に変調作用を及ぼす変調区間と、該入力用接続パッドから該変調区間までの入力側区間とを少なくとも有し、基板面を平面視した際に、前記第1の基板の少なくとも1つの該入力側区間における該入力用接続パッドにつながる直線区間の延長線上、あるいは、該入力側区間に曲げ部がある場合の曲率最大部分の延長線上に対して、前記第2の基板の該入力用接続パッドの全てを配置せず、さらに、前記第1及び第2の基板を互いの基板面が異なる高さになるように構成したことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the optical modulator of the present invention has the following technical features.
(1) In an optical modulator having at least the first and second substrates in which an optical waveguide and a modulation electrode for modulating a light wave propagating in the optical waveguide are formed, respectively, the first and second The substrates are arranged in parallel so as to be adjacent to each other in the width direction of the substrate when the substrate surface is viewed in a plan view, and the first and second substrates are respectively adjacent to each other of the first and second substrates. An input connection pad for inputting a high-frequency signal to the modulation electrode is provided along the side opposite to the side on the side of the modulation electrode, and the modulation electrode is used for a light wave propagating in the optical waveguide. It has at least a modulation section that exerts a modulation action and an input side section from the input connection pad to the modulation section, and when the substrate surface is viewed in a plan view, at least one of the input side sections of the first substrate. on an extension of the straight section leading to the connection pad the input at or to the upper extension line of curvature largest part of the case where there is a bend in the input section, all of the second of said input connection pads of the substrate The first and second substrates are configured so that the substrate surfaces of the first and second substrates have different heights.
(2) 上記(1)に記載の光変調器において、前記第1及び第2の基板のそれぞれには、前記隣接する側の辺に沿って配置された、該変調電極からの高周波信号を出力するための出力用接続パッドが更に設けられ、該変調電極は、該変調区間から該出力用接続パッドまでの出力側区間を更に有し、基板面を平面視した際に、前記第1の基板の少なくとも1つの該出力側区間における該出力用接続パッドにつながる直線区間の延長線上に対して、前記第2の基板の該出力用接続パッドの全てを配置しないように構成したことを特徴とする。 (2) In the optical modulator according to (1) above, high-frequency signals from the modulation electrodes arranged along the adjacent sides are output to each of the first and second substrates. An output connection pad is further provided, and the modulation electrode further has an output side section from the modulation section to the output connection pad, and when the substrate surface is viewed in a plan view, the first substrate is provided. It is characterized in that not all of the output connection pads of the second substrate are arranged on the extension line of the straight section connected to the output connection pad in at least one output side section of the above. ..
(3) 上記(1)又は(2)に記載の光変調器において、前記第1及び第2の基板を収容する筐体を有し、該筐体の一方の側壁には、該第1の基板に高周波信号を導入するための第1の信号入力部が設けられ、前記一方の側壁に対向する該筐体の他方の側壁には、該第2の基板に高周波信号を導入するための第2の信号入力部が設けられていることを特徴とする。 (3) In the optical modulator according to (1) or (2) above, the light modulator has a housing for accommodating the first and second substrates, and one side wall of the housing has the first side wall. A first signal input unit for introducing a high frequency signal into the substrate is provided, and a second side wall of the housing facing the one side wall is provided with a second side wall for introducing the high frequency signal into the second substrate. It is characterized in that the signal input unit of 2 is provided.
(4) 上記(3)に記載の光変調器において、前記第1及び第2の信号入力部は、互いの基板厚さ方向の位置が異なることを特徴とする。
(5) 上記(3)又は(4)に記載の光変調器において、前記第1及び第2の信号入力部は、互いの基板長さ方向の位置が異なることを特徴とする。
(4) In the optical modulator according to (3) above, the first and second signal input units are characterized in that their positions in the substrate thickness direction are different from each other.
(5) In the optical modulator according to (3) or (4) above, the first and second signal input units are characterized in that their positions in the substrate length direction are different from each other.
(6) 上記(3)乃至(5)のいずれかに記載の光変調器において、前記第1又は第2の基板の少なくとも一方を、前記第1の信号入力部と前記第2の信号入力部の間を遮るように配置したことを特徴とする。 (6) In the light modulator according to any one of (3) to (5) above, at least one of the first or second substrate is used as the first signal input unit and the second signal input unit. It is characterized in that it is arranged so as to block the space between them.
本発明の光変調器によれば、一方の光変調素子から放射された高周波信号が他方の光変調素子に影響を与えることを抑制することができる。 According to the light modulator of the present invention, it is possible to suppress the influence of the high frequency signal radiated from one light modulation element on the other light modulation element.
以下、本発明に係る光変調器について詳細に説明する。
本発明に係る光変調器は、例えば図2に示すように、光導波路2と、該光導波路2を伝搬する光波を変調するための変調電極3とが各々に形成された少なくとも基板1A,1Bを有する。基板1A,1Bは並列して配置される。
Hereinafter, the optical modulator according to the present invention will be described in detail.
In the light modulator according to the present invention, for example, as shown in FIG. 2, at least
基板1A,1Bとしては、石英、半導体、誘電体など光導波路を形成できる基板であれば良く、特に、電気光学効果を有する基板である、LiNbO3(ニオブ酸リチウム),LiTaO3(タンタル酸リチウム)又はPLZT(チタン酸ジルコン酸ランタン鉛)のいずれかの結晶などを用いた基板が好適に利用可能である。
基板1A,1Bの各々には、筐体5の外部から入力された光波を変調するための光変調領域がそれぞれ形成されている。すなわち、基板1A,1Bは、それぞれが光変調素子を構成している。
The
Each of the
基板1A,1Bに形成する光導波路2は、例えば、LiNbO3基板(LN基板)上にチタン(Ti)などの高屈折率物質を熱拡散することにより形成される。また、光導波路となる部分の両側に溝を形成したリブ型光導波路や光導波路部分を凸状としたリッジ型導波路も利用可能である。また、PLC等の異なる導波路基板に光導波路を形成し、これらの導波路基板を貼り合せ集積した光回路にも、本発明を適用することが可能である。
The
基板1A,1Bには、光導波路2を伝搬する光波を制御信号(高周波信号やDC信号)により制御するための制御電極が設けられる。制御電極としては、高周波信号が印加される変調電極3やこれを取り巻く接地電極(不図示)、DC信号を印加するDC電極(不図示)などがある。これら制御電極は、基板表面に、Ti・Auの電極パターンを形成し、金メッキ方法などにより形成することが可能である。さらに、必要に応じて光導波路形成後の基板表面に誘電体SiO2等のバッファ層を設けることも可能である。
各基板の光導波路2は、マッハツェンダー型導波路をネスト型に多重に配置した構造となっており、これに相応して多数の制御電極が設けられる。
The
The
基板1A,1Bの下流には、偏波合成部4がそれぞれ配置されており、メインとなるマッハツェンダー型光導波路の出力側アーム部を伝搬する光波を偏波合成部4で合成して、光変調器の筐体5の外部に出力する。偏波合成部は、空間光学系を用いて偏波合成を行う構造のものや、光導波路を用いて偏波合成を行う構造のものなどがある。
基板1A,1Bは、互いに並列に配置して筐体5内に収容される。基板1A,1Bには、基板長さ方向の一方の辺に沿って、変調電極3への高周波信号を基板外から入力するための入力用接続パッド13が設けられ、他方の辺に沿って、変調電極3からの高周波信号を基板外に出力するための出力用接続パッド14が設けられる。変調電極3は、光導波路2を伝搬する光波に変調作用を及ぼす変調区間S1と、入力用接続パッド13から変調区間S1までの入力側区間S2と、出力用接続パッド14から変調区間S1までの出力側区間S3とに分けられる。
The
基板1Aと筐体5の側面との間には、中継基板6Aが配置されており、この中継基板6Aに、筐体外の高周波ドライバから出力される高周波信号を中継する中継信号線路12が設けられる。中継信号線路12の一方の端部は、筐体5の側面に設けられた信号入力部11と電気的に接続され、他方の端部は、入力用接続パッド13を介して変調電極3と電気的に接続される。また、基板1Aと基板1Bとの間には、終端基板7Aが配置されており、この終端基板7Aに、高周波信号を終端する終端抵抗部15が設けられる。終端抵抗部15は、出力用接続パッド14を介して変調電極3と電気的に接続される。
基板1Bに対しても同様に、中継基板6Bや終端基板7Bが配置される。
A
Similarly, the
本発明に係る光変調器の主な特徴は、下記(要件1)、(要件2)の一方または両方を備えたことである。
(要件1)基板1Bの入力用接続パッド13の少なくとも1つを、基板1Aの入力側区間S2から放射される高周波信号が伝搬する伝搬方向の延長線上に配置しないように構成する。
(要件2)基板1Bの出力用接続パッド14の少なくとも1つを、基板1Aの出力側区間S3から放射される高周波信号が伝搬する伝搬方向の延長線上に配置しないように構成する。
The main feature of the optical modulator according to the present invention is that it has one or both of the following (Requirement 1) and (Requirement 2).
(Requirement 1) At least one of the
(Requirement 2) At least one of the
以下、実施例を参照して具体的に説明する。なお、本明細書では、基板厚さ方向を「X方向」とし、基板長さ方向(長手方向)を「Y方向」とし、基板幅方向(短手方向)を「Z方向」とする。X方向は基板を平面視する方向(図中の×印の方向)に対応し、Y方向は光波の進行方向(図中の矢印Yの方向)に対応し、これに基板平面で直交する方向(図中の矢印Zの方向)がZ方向となる。 Hereinafter, a specific description will be given with reference to Examples. In the present specification, the substrate thickness direction is the "X direction", the substrate length direction (longitudinal direction) is the "Y direction", and the substrate width direction (short direction) is the "Z direction". The X direction corresponds to the direction in which the substrate is viewed in a plan view (the direction marked with a cross in the figure), and the Y direction corresponds to the traveling direction of the light wave (the direction of the arrow Y in the figure), and the direction orthogonal to this in the substrate plane. (The direction of the arrow Z in the figure) is the Z direction.
図2は、本発明の第1実施例に係る光変調器を説明する平面図であり、図3は、これをY方向に見たA−A’線断面図である。
第1実施例に係る光変調器は、各光変調素子(基板1A,1B)を基板長さ方向(Y方向)について距離d1分ずらして配置してある。これにより、一方の光変調素子(例えば基板1B側)の接続パッド13,14は、他方の光変調素子(例えば基板1A側)の接続パッド13,14とは基板長さ方向の位置が異なる配置となる。
FIG. 2 is a plan view illustrating the optical modulator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA'viewed in the Y direction.
In the light modulator according to the first embodiment, the light modulation elements (
ここで、基板1Aと基板1Bの間の平面を仮想し、この仮想平面に各基板の入力用接続パッド13や出力用接続パッド14を投影したとする。この場合、基板1Aの入力用接続パッド13と基板1Bの入力用接続パッド13とは、各々の位置を仮想平面に投影した際に、投影した位置が互いにずれる位置関係となる。また、基板1Aの出力用接続パッド14と基板1Bの出力用接続パッド14とは、各々の位置を仮想平面に投影した際に、投影した位置が互いにずれる位置関係となる。ここでは、基板1Aの基板面と基板1Bの基板面を揃えて配置することを想定しているため、基板長さ方向(Y方向)の軸と基板厚さ方向(X方向)の軸よりなるXY平面を仮想平面としている。なお、基板1Aと基板1Bで基板面を傾けて配置する場合には、仮想平面は各基板の傾きに相応した傾きを持つことになる。
上記のように、各基板の入力用接続パッド13を仮想平面上の投影位置がずれる配置とすることで、一方の光変調素子の入力側区間S2の延長線上には、他方の光変調素子の入力用接続パッド13が配置されないことになる。また、各基板の出力用接続パッド14を仮想平面上の投影位置がずれる配置とすることで、一方の光変調素子の出力側区間S3の延長線上には、他方の光変調素子の出力用接続パッド14が配置されないことになる。
Here, it is assumed that a plane between the
As described above, by arranging the
光変調素子の変調区間S1に入力される高周波信号は、例えば、入力側区間S2の方向に伝搬された後、変調区間S1に至る屈曲部で漏洩して放射される。この場合、入力側区間S2から放射される高周波信号の多くが、これまでの伝搬方向(入力側区間S2の延伸方向)の延長線に沿って進行することになるが、この延長線上には他の光変調素子の入力用接続パッド13は存在していない。このため、一方の光変調素子の入力側区間S2から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド13を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
The high-frequency signal input to the modulation section S1 of the light modulation element is propagated in the direction of the input side section S2, and then leaks and is radiated at the bent portion reaching the modulation section S1. In this case, most of the high-frequency signals radiated from the input side section S2 travel along the extension line of the propagation direction (extension direction of the input side section S2) so far, but other than this extension line. The
また、光変調素子の変調区間S1から出力される高周波信号は、例えば、出力側区間S3の方向に伝搬された後、出力用接続パッド14との接続部で漏洩して放射される。この場合、出力側区間S3から放射される高周波信号の多くが、これまでの伝搬方向(出力側区間S3の延伸方向)の延長線に沿って進行することになるが、この延長線上には他の光変調素子の出力用接続パッド14は存在していない。このため、一方の光変調素子の出力側区間S3から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の出力用接続パッド14を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
Further, the high frequency signal output from the modulation section S1 of the light modulation element is propagated in the direction of the output side section S3, for example, and then leaks and is radiated at the connection portion with the
ここで、一般に、入力用接続パッド13の基板長さ方向の位置と、出力用接続パッド14の基板長さ方向の位置との間には十分な間隔がある。このため、信号入力側から放射された高周波信号が信号出力側に影響を与えることは殆どない。同様に、信号出力側から放射された高周波信号が信号入力側に影響を与えることも殆どない。したがって、入力用接続パッド13と出力用接続パッド14との関係については考慮しなくても構わない。
Here, in general, there is a sufficient distance between the position of the
また第1実施例では、図3に示すように、各光変調素子(基板1A,1B)を基板厚さ方向(X方向)について距離d2分ずらして配置してある。これにより、一方の光変調素子(例えば基板1B側)の接続パッド13,14は、他方の光変調素子(例えば基板1A側)の接続パッド13,14とは基板厚さ方向の位置も異なる配置となる。
すなわち、基板1Aの入力用接続パッド13と基板1Bの入力用接続パッド13とは、基板1Aと基板1Bの間の仮想平面に各入力用接続パッド13の位置を投影した際に、投影した位置のずれ量が更に大きくなる。また、基板1Aの出力用接続パッド14と基板1Bの出力用接続パッド14とについても、基板1Aと基板1Bの間の仮想平面に各出力用接続パッド14の位置を投影した際に、投影した位置のずれ量が更に大きくなる。
したがって、一方の光変調素子から放射された高周波信号が、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを更に抑制することができる。
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, the light modulation elements (
That is, the
Therefore, it is possible to further suppress that the high frequency signal radiated from one light modulation element directly or indirectly affects the other light modulation element.
なお、第1実施例では、接続パッド13,14の基板長さ方向の位置および基板厚さ方向の位置を各光変調素子で異ならせているが、これら位置の少なくとも一方を異ならせるだけでも、上記のような効果を得ることができる。
また、複数ある接続パッド13,14の全てについて、基板長さ方向の位置や基板厚さ方向の位置を各光変調素子で異ならせているが、接続パッド13,14のいずれか1つについて、基板長さ方向の位置や基板厚さ方向の位置を各光変調素子で異ならせてもよい。この場合にも、高周波信号の放射による影響を抑制する効果を得ることができる。
In the first embodiment, the positions of the
Further, for all of the plurality of
また、高周波信号の放射は、中継信号線路12と入力用接続パッド13の接続部においても発生する。そこで、図2では、基板1A側の中継信号線路12を基板幅方向に延伸させるのではなく、基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させている。
このような構成とすることで、基板1B側の入力用接続パッド13は、基板1A側の中継信号線路12の延長線上に存在しないことになる。したがって、一方の光変調素子における中継信号線路12と入力用接続パッド13の接続部から漏洩して放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド13を介して他方の光変調素子に直接又は間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
なお、複数ある中継信号線路12は少なくとも1つ傾斜していればよく、複数が傾斜している場合においても、その傾斜角は全て異なっていてもよいし、全て同じでもよい。
また、他の各実施例においても、本実施例のように中継信号線路12を傾けた構成を採用することもできる。
Further, the radiation of the high frequency signal is also generated at the connection portion between the
With such a configuration, the
It is sufficient that at least one of the plurality of
Further, also in each of the other embodiments, it is possible to adopt a configuration in which the
ここで、第1実施例では、信号入力部11の基板長さ方向の位置および基板厚さ方向の位置を各光変調素子で同じにしているが、これらの位置も異ならせる構造にしてもよい。
図4には、第1実施例の変形例として、信号入力部11の基板厚さ方向の位置を各光変調素子でずらした例を示してある。すなわち、筐体5の一方の側壁に基板1A側の信号入力部11を設け、該側壁に対向する他方の側壁に基板1B側の信号入力部11を設けると共に、互いに対向する位置が一致しないように配置してある。このような構造により、一方の光変調素子の信号入力部11から漏洩して放射された高周波信号が、他方の光変調素子の信号入力部11や入力用接続パッド13を介して他方の光変調素子に影響を与えることを抑制する効果を更に高めることができる。
Here, in the first embodiment, the position of the
FIG. 4 shows an example in which the position of the
更に、第1実施例では、終端抵抗部15の基板長さ方向の位置および基板厚さ方向の位置も、各光変調素子で異ならせている。すなわち、基板1Aの出力用接続パッド14に接続された終端抵抗部15と基板1Bの出力用接続パッド14に接続された終端抵抗部15とは、上記の仮想平面に各終端抵抗部15の位置を投影した際に、投影した位置が互いにずれる位置関係となる。これにより、一方の光変調素子からの終端抵抗部15から漏洩して放射された高周波信号が、他方の光変調素子の終端抵抗部15や出力用接続パッド14を介して他方の光変調素子に影響を与えることを抑制する効果を更に高めることができる。
Further, in the first embodiment, the position of the terminating
図5は、本発明の第2実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
第2実施例に係る光変調器は、各光変調素子(基板1A,1B)を基板長さ方向(Y方向)で揃えた上で、接続パッド13,14の基板長さ方向の位置を各光変調素子で距離d1分ずらして配置してある。なお、他の構造は、第1実施例と基本的に同じである。
このような構造でも、一方の光変調素子の入力用接続パッド13は、他方の光変調素子の入力用接続パッド13とは基板長さ方向の位置が異なる配置となる。このため、各基板の入力用接続パッド13は仮想平面上の投影位置がずれる配置となり、一方の光変調素子の入力側区間S2の延長線上には、他方の光変調素子の入力用接続パッド13が配置されない(存在しない)ことになる。したがって、一方の光変調素子の入力側区間S2から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド13を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
FIG. 5 is a plan view illustrating the optical modulator according to the second embodiment of the present invention.
In the light modulator according to the second embodiment, the light modulation elements (
Even with such a structure, the
また、一方の光変調素子の出力用接続パッド14も、他方の光変調素子の出力用接続パッド14とは基板の長さ方向の位置が異なる配置となる。このため、各基板の出力用接続パッド14は仮想平面上の投影位置がずれる配置となり、一方の光変調素子の出力側区間S3の延長線上には、他方の光変調素子の出力用接続パッド14が配置されない(存在しない)ことになる。したがって、一方の光変調素子の出力側区間S3から放射された放射された高周波信号が、他方の光変調素子の出力用接続パッド14を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
Further, the
図6は、本発明の第3実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
第3実施例に係る光変調器は、各光変調素子の変調電極3における入力側区間S2を、基板幅方向(Z方向)に延伸させるのではなく、基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させている。なお、他の構造は、第2実施例と基本的に同じである。
このような構造でも、一方の光変調素子の接続パッド13は、他方の光変調素子の変調電極3における入力側区間S2の延長線上に存在しないことになる。したがって、一方の光変調素子の入力側区間S2から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド13を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
FIG. 6 is a plan view illustrating an optical modulator according to a third embodiment of the present invention.
The light modulator according to the third embodiment does not extend the input side section S2 in the
Even with such a structure, the
第3実施例では更に、一方の光変調素子に入力された高周波信号の曲げに対する漏洩の影響が分散・低減される。これにより、一方の光変調素子の入力側区間S2から放射された高周波信号が他方の光変調素子に与える影響を更に抑制できる効果を持つ。
なお、第3実施例では、光変調素子毎に設けた4つの変調電極3について、入力側区間S2の基板長さ方向に対する傾斜角をθ1、θ2、θ3、θ4とそれぞれ異なる角度にしているが、互いに同じ傾斜角にしても構わない。
また、変調電極3の全てについて、入力側区間S2を基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させているが、変調電極3の少なくとも1つについて、入力側区間S2を基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させてもよい。この場合にも、高周波信号の放射による影響を抑制する効果を得ることができる。
In the third embodiment, the influence of leakage on the bending of the high frequency signal input to one of the light modulation elements is further dispersed and reduced. This has the effect of further suppressing the influence of the high frequency signal radiated from the input side section S2 of one light modulation element on the other light modulation element.
In the third embodiment, the inclination angles of the input side section S2 with respect to the substrate length direction of the four
Further, for all of the
図7は、本発明の第4実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
第4実施例に係る光変調器は、各光変調素子の変調電極3における出力側区間S3を、基板幅方向(Z方向)に延伸させるのではなく、基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させている。なお、他の構造は、第3実施例と基本的に同じである。
このような構造でも、一方の光変調素子の接続パッド14は、他方の光変調素子の変調電極3における出力側区間S3の延長線上に存在しないことになる。したがって、一方の光変調素子の出力側区間S3から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の出力用接続パッド14を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
なお、第3実施例では、光変調素子毎に設けた4つの変調電極3について、出力側区間S3の基板長さ方向に対する傾斜角をそれぞれ異なる角度にしているが、互いに同じ傾斜角にしても構わない。
また、変調電極3の全てについて、出力側区間S3を基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させているが、変調電極3の少なくとも1つについて、出力側区間S3を基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させてもよい。この場合にも、高周波信号の放射による影響を抑制する効果を得ることができる。
FIG. 7 is a plan view illustrating the optical modulator according to the fourth embodiment of the present invention.
In the light modulator according to the fourth embodiment, the output side section S3 of the
Even with such a structure, the
In the third embodiment, the four
Further, for all of the
図8は、本発明の第5実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
第5実施例に係る光変調器は、基板1Aと基板1Bの間に、これらの基板で共用する単一の終端基板7を配置している。すなわち、基板1Aの出力用接続パッド14に接続された終端抵抗部15を有する終端基板と、基板1Bの出力用接続パッド14に接続された終端抵抗部15を有する終端基板とを、同一基板(終端基板7)としている。そして、各光変調素子に対する終端抵抗部15を、終端基板7に、基板長さ方向(Y方向)の位置を互いに異ならせて配置している。なお、他の構造は、第1実施例と基本的に同じである。
このような構造でも、一方の光変調素子から放射した高周波信号が、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
FIG. 8 is a plan view illustrating the optical modulator according to the fifth embodiment of the present invention.
In the light modulator according to the fifth embodiment, a single
Even with such a structure, it is possible to prevent the high frequency signal radiated from one of the light modulation elements from directly or indirectly affecting the other light modulation element.
図9は、本発明の第6実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
これまでの実施例では、各光変調素子で接続パッド13,14を基板の異なる側の辺に配置していた。すなわち、入力用接続パッド13は、各基板の筐体5に近い側の辺に沿って配置し、出力用接続パッド14は、各基板の筐体5から遠い側の辺に沿って配置していた。
これに対し、第6実施例に係る光変調器は、各光変調素子で入力用接続パッド13を各基板の同じ側の辺(図中の基板下側の辺)に配置している。また、各光変調素子で出力用接続パッド14を各基板の同じ側の辺(図中の基板上側の辺)に配置している。
FIG. 9 is a plan view illustrating the optical modulator according to the sixth embodiment of the present invention.
In the examples so far, the
On the other hand, in the light modulator according to the sixth embodiment, the
この場合にも、これまでの実施例と同様に、一方の光変調素子の入力用接続パッド13を、他方の光変調素子の変調電極3における入力側区間S2の延長線でない位置に配置すればよい。これにより、一方の光変調素子の入力側区間S2から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド13を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
Also in this case, as in the previous embodiments, if the
また、一方の光変調素子の出力用接続パッド14を、他方の光変調素子の変調電極3における出力側区間S3の延長線でない位置に配置すればよい。これにより、一方の光変調素子の出力側区間S3から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の出力用接続パッド14を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
また、本構成では、各光変調素子として同一設計の素子を使用することができる。複雑な導波路と電極構成の素子歩留まりを考慮すると、同一設計の素子高周波信号の漏洩等の影響を低減できる本構成は、多素子化変調器において非常に優位な構成となる。
Further, the
Further, in this configuration, elements having the same design can be used as each light modulation element. Considering the element yield of a complicated waveguide and electrode configuration, this configuration that can reduce the influence of leakage of element high frequency signals of the same design is a very superior configuration in a multi-element modulator.
また、上記の各実施例では、入力側区間S2を変調区間S1に対して直線的に接続する構成となっているが、入力側区間S2を変調区間S1に対して曲線的に接続する構成も考えられる。この場合には、入力側区間S2のうちの変調区間S1に繋がる曲げ部(曲線部分)において、曲率が最大となる最大曲率部分で高周波信号が漏洩して放射し易いことが想定される。このため、図10に示すように、入力側区間S2の曲げ部から高周波信号が放射する場合、曲げ部の最大曲率部分における高周波信号の伝搬方向(最大曲率部分の接線Lと平行な方向)の延長線に沿って進行する成分が多くなると想定される。 Further, in each of the above embodiments, the input side section S2 is linearly connected to the modulation section S1, but the input side section S2 is also curvedly connected to the modulation section S1. Conceivable. In this case, in the bent portion (curved portion) connected to the modulation section S1 of the input side section S2, it is assumed that the high frequency signal leaks and easily radiates at the maximum curvature portion where the curvature is maximum. Therefore, as shown in FIG. 10, when a high-frequency signal is radiated from the bent portion of the input side section S2, the propagation direction of the high-frequency signal in the maximum curvature portion of the bent portion (direction parallel to the tangent line L of the maximum curvature portion). It is expected that more components will progress along the extension line.
そこで、一方の光変調素子(例えば基板1B側)の入力用接続パッド13の少なくとも1つを、他方の光変調素子(例えば基板1A側)の入力側区間S2の曲げ部の最大曲率部分における高周波信号の伝搬方向の延長線とは異なる位置に配置するようにする。具体的には、例えば、入力用接続パッド13の基板長さ方向の位置や基板厚さ方向の位置を、曲げ部の最大曲率部分における前記延長線上から外れるようにする。
これにより、変調電極3の入力側区間S2の曲げ部から放射される高周波信号の進行方向に、他の光変調素子の入力用接続パッド13が存在しないようにすることができる。このため、一方の光変調素子の入力側区間S2から放射され高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド13を介して他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
Therefore, at least one of the
As a result, it is possible to prevent the
上記の説明は、入力側区間S2を変調区間S1に対して曲線的に接続する場合における入力用接続パッド13の位置について言及しているが、出力側区間S3を変調区間S1に対して曲線的に接続する場合における出力用接続パッド14の位置についても同様である。
なお、複数ある接続パッド13,14の全てを前記曲げ部の最大曲率部分における前記延長線上から外して配置するのではなく、接続パッド13,14のいずれか1つを前記延長線上から外して配置するだけでも、高周波信号の放射による影響を抑制する効果を得ることができる。また、ある程度の長さの区間に亘って最大曲率部分が存在する場合には、その区間の開始位置の前記延長線から終了位置の前記延長線までの範囲に、接続パッド13,14が存在しないようにすることが好ましい。この場合、各基板を基板厚さ方向でずらして配置することで、上記範囲から外れた位置への接続パッド13,14の配置を容易に実現できる。
The above description refers to the position of the
It should be noted that instead of arranging all of the plurality of
以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した内容に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能であることはいうまでもない。
特に本実施例では2素子を同一筐体に集積した場合を例示したが、4素子や6素子等、更に多素子化した場合にも本発明の考え方を適応し設計変更可能であることはいうまでもない。
Although the present invention has been described above based on the examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned contents, and the design can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
In particular, in this embodiment, the case where two elements are integrated in the same housing is illustrated, but it is said that the design can be changed by applying the idea of the present invention even when the number of elements is further increased such as 4 elements or 6 elements. Not to mention.
以上、説明したように、本発明によれば、一方の光変調素子から放射された高周波信号が他方の光変調素子に影響を与えることを抑制することが可能な光変調器を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical modulator capable of suppressing the influence of a high frequency signal radiated from one light modulation element on the other light modulation element. can.
1A,1B 基板
2 光導波路
3 変調電極
4 偏波合成部
5 筐体
6A,6B 中継基板
7,7A,7B 終端基板
11 信号入力部
12 中継信号線路
13 入力用接続パッド
14 出力用接続パッド
15 終端抵抗部
1A,
Claims (6)
前記第1及び第2の基板は、基板面を平面視した際に、基板幅方向に隣接するように並列して配置され、
前記第1及び第2の基板のそれぞれには、前記第1及び第2の基板の互いに隣接する側の辺とは反対側の辺に沿って配置された、該変調電極への高周波信号を入力するための入力用接続パッドが設けられ、
該変調電極は、該光導波路を伝搬する光波に変調作用を及ぼす変調区間と、該入力用接続パッドから該変調区間までの入力側区間とを少なくとも有し、
基板面を平面視した際に、前記第1の基板の少なくとも1つの該入力側区間における該入力用接続パッドにつながる直線区間の延長線上、あるいは、該入力側区間に曲げ部がある場合の曲率最大部分の延長線上に対して、前記第2の基板の該入力用接続パッドの全てを配置せず、さらに、前記第1及び第2の基板を互いの基板面が異なる高さになるように構成したことを特徴とする光変調器。 In an optical modulator having at least first and second substrates in which an optical waveguide and a modulation electrode for modulating a light wave propagating in the optical waveguide are formed respectively.
The first and second substrates are arranged in parallel so as to be adjacent to each other in the substrate width direction when the substrate surface is viewed in a plane.
High-frequency signals to the modulation electrodes arranged along the sides of the first and second substrates opposite to the sides adjacent to each other are input to each of the first and second substrates. A connection pad for input is provided for
The modulation electrode has at least a modulation section that exerts a modulation action on the light wave propagating in the optical waveguide and an input side section from the input connection pad to the modulation section.
The substrate surface when viewed in plan, the first substrate of at least one on an extension of a straight section leading to the connection pad the input at the input side section, or curvature when there is bend to the input side section Not all of the input connection pads of the second substrate are arranged on the extension line of the maximum portion, and the first and second substrates are arranged so that the substrate surfaces of the first and second substrates are at different heights. An optical modulator characterized by being configured.
前記第1及び第2の基板のそれぞれには、前記隣接する側の辺に沿って配置された、該変調電極からの高周波信号を出力するための出力用接続パッドが更に設けられ、
該変調電極は、該変調区間から該出力用接続パッドまでの出力側区間を更に有し、
基板面を平面視した際に、前記第1の基板の少なくとも1つの該出力側区間における該出力用接続パッドにつながる直線区間の延長線上に対して、前記第2の基板の該出力用接続パッドの全てを配置しないように構成したことを特徴とする光変調器。 In the light modulator according to claim 1,
Each of the first and second substrates is further provided with output connection pads arranged along the adjacent sides to output a high frequency signal from the modulation electrode.
The modulation electrode further has an output side section from the modulation section to the output connection pad.
When the substrate surface is viewed in a plan view, the output connection pad of the second substrate is extended with respect to the extension line of the straight section connected to the output connection pad in at least one output side section of the first substrate. An optical modulator characterized in that all of the above are not arranged.
前記第1及び第2の基板を収容する筐体を有し、
該筐体の一方の側壁には、該第1の基板に高周波信号を導入するための第1の信号入力部が設けられ、
前記一方の側壁に対向する該筐体の他方の側壁には、該第2の基板に高周波信号を導入するための第2の信号入力部が設けられていることを特徴とする光変調器。 In the light modulator according to claim 1 or 2.
It has a housing for accommodating the first and second substrates, and has a housing.
On one side wall of the housing, a first signal input unit for introducing a high frequency signal into the first substrate is provided.
An optical modulator characterized in that a second signal input unit for introducing a high frequency signal into the second substrate is provided on the other side wall of the housing facing the one side wall.
前記第1及び第2の信号入力部は、互いの基板厚さ方向の位置が異なることを特徴とする光変調器。 In the light modulator according to claim 3,
The first and second signal input units are optical modulators characterized in that their positions in the substrate thickness direction are different from each other.
前記第1及び第2の信号入力部は、互いの基板長さ方向の位置が異なることを特徴とする光変調器。 In the light modulator according to claim 3 or 4.
The first and second signal input units are optical modulators characterized in that their positions in the substrate length direction are different from each other.
前記第1又は第2の基板の少なくとも一方を、前記第1の信号入力部と前記第2の信号入力部の間を遮るように配置したことを特徴とする光変調器。 In the optical modulator according to any one of claims 3 to 5.
An optical modulator characterized in that at least one of the first or second substrate is arranged so as to block between the first signal input unit and the second signal input unit.
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