JP7215249B2 - 光変調器及びそれを用いた光送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号入力端子と光変調素子電極との間の電気信号の伝搬を中継する中継基板を備える光変調器及び当該光変調器を用いた光伝送装置に関する。

高速／大容量光ファイバ通信システムにおいては、導波路型の光変調素子を組み込んだ光変調器が多く用いられている。中でも、電気光学効果を有するＬｉＮｂＯ_３（以下、ＬＮともいう）を基板に用いた光変調素子は、光の損失が少なく且つ広帯域な光変調特性を実現し得ることから、高速／大容量光ファイバ通信システムに広く用いられている。

このＬＮ基板を用いた光変調素子では、マッハツェンダ型光導波路と、当該光導波路に変調信号である高周波信号を印加するための信号電極が設けられている。そして、光変調素子に設けられたこれらの信号電極は、当該光変調素子を収容する光変調器の筺体内に設けられた中継基板を介して、当該筺体に設けられた信号入力端子であるリードピンやコネクタと接続される。これにより、信号入力端子である上記リードピンやコネクタが、光変調器に変調動作を行わせるための電子回路が搭載された回路基板に接続されることで、当該電子回路から出力された電気信号が、上記中継基板を介して上記光変調素子の信号電極に印加される。

光ファイバ通信システムにおける変調方式は、近年の伝送容量の増大化の流れを受け、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）やＤＰ－ＱＰＳＫ（Ｄｕａｌ Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ － Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等、多値変調や、多値変調に偏波多重を取り入れた伝送フォーマットが主流となっており、基幹光伝送ネットワークにおいて用いられるほか、メトロネットワークにも導入されつつある。

ＱＰＳＫ変調を行う光変調器（ＱＰＳＫ光変調器）やＤＰ－ＱＰＳＫ変調を行う光変調器（ＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器）は、所謂ネスト型と呼ばれる入れ子構造になった複数のマハツェンダ型光導波路を備え、そのそれぞれが少なくとも一つの信号電極を備える。したがって、これらの光変調器は、複数の信号電極を備えるものとなり、これらの信号電極に与えられる高周波電気信号が協働して上記ＤＰ－ＱＰＳＫ変調動作を行う。

そして、このような複数の信号電極にそれぞれ与えられる高周波電気信号が協働する光変調器においては、すべての高周波電気信号が雑音等の影響を受けることなく光変調器の信号電極に入力されることが必要となることから、上記中継基板における高周波電気信号の漏洩や反射を効果的に低減することが必須となる。特に、光変調器への小型化の要請から中継基板のサイズが更に小型化されれば、複数の異なる高周波電気信号が狭い中継基板上を集中して伝搬されることとなり、当該中継基板におけるそれぞれの高周波電気信号の漏洩や放射は、互いに干渉してノイズとして作用しやすい状況となり得る。

従来、上記のような中継基板における高周波の反射、放射、及び又は漏洩を抑制するため、中継基板の導体パターンと上記リードピンとの接続部におけるインピーダンスを、導体パターン及びリードピンのそれぞれが構成する高周波伝送路のインピーダンスに対してより高精度に整合させること等が行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、光変調器の小型化の要請に加えて、伝送容量の増大化への要求は不変であり、ＤＰ－ＱＰＳＫ変調等に対して求められる変調速度の高速化が進展すれば、上記中継基板で発生する高周波信号の反射や放射等をより抑制することが求められることとなる。例えば、現在使用されているＤＰ－ＱＰＳＫ変調器は１００Ｇｂ／ｓの伝送レートで動作するが、この伝送レートを４００Ｇｂ／ｓ以上へ拡大した場合には、上記中継基板で発生する高周波電気信号の反射や放射等が光変調動作に与える影響を更に抑制すべく、上記従来の光変調器の構成に加えて又はこれに代えて、新たな構成上の対策が必要となる。

更に、上記中継基板の筺体への固定時に用いる半田やロウ材が不定形状態で中継基板側面に固着することで中継基板でのインピーダンスのバラつきを生じ、これにより電気信号の安定した伝搬が阻害される。このような問題は伝送レートの高周波化に伴って大きくなっている（無視できなくなってきている）。

特開２０１８－１０６０９１号公報

上記背景より、光変調素子の信号電極のそれぞれと信号入力端子のそれぞれとを電気的に接続する中継基板を備えた光変調器において、中継基板またはその周囲で発生する電気信号の反射、放射、漏洩等の影響を更に低減して、伝送レートが４００Ｇｂ／ｓを超えて高くなった場合にも良好な光変調特性の実現できるようにすることが求められている。

本発明の一の態様は、複数の信号電極を備える光変調素子と、前記光変調素子を収容する筺体と、前記信号電極のそれぞれに印加する電気信号を入力する複数の信号入力端子と、前記信号入力端子のそれぞれと前記信号電極のそれぞれとを電気的に接続する複数の信号導体パターンと、複数のグランド導体パターンとが形成された中継基板と、を備える光変調器であって、前記中継基板は、前記筺体の内部に収容され、前記信号入力端子からの電気信号が前記信号導体パターンに入力される側の辺を一辺とする入力側側面の平面部に、前記中継基板の上面に形成された少なくとも一つの前記グランド導体パターンから延在して、前記中継基板の裏面に形成された前記グランド導体パターンと接続する少なくとも一つの入力側面グランド導体パターンが形成されており、前記中継基板は、台座部と突起部とを有する構造物の前記台座部に固定され、前記中継基板の前記入力側側面は、グランド電位に接続される前記構造物の前記突起部と当接して、当該入力側側面に設けられた入力側面グランド導体パターンが前記構造物と電気的に接続される。
本発明の他の態様によると、前記入力側側面には、前記信号導体パターンが形成された前記中継基板のオモテ面に対向するウラ面から延在する入力グランド用凹部が形成されており、前記入力側面グランド導体パターンの少なくとも一部は、前記入力グランド用凹部の内部に設けられている。
本発明の他の態様によると、前記入力グランド用凹部は前記オモテ面及びウラ面の双方まで延在し、前記入力グランド用凹部の内部に前記入力側面グランド導体パターンが形成されている。
本発明の他の態様によると、前記入力側側面には、さらに、少なくとも一つの前記信号導体パターンから延在する少なくとも一つの側面信号導体パターンが形成されている。
本発明の他の態様によると、前記入力側側面には、前記信号導体パターンが形成された面から延在する信号用凹部が形成されており、前記側面信号導体パターンの少なくも一部は、前記信号用凹部の内部に形成されている。
本発明の他の態様によると、前記中継基板は、前記信号導体パターンから前記信号電極へ電気信号が出力される側の辺を一辺とする出力側側面に、少なくとも一つの前記グランド導体パターンから延在する少なくとも一つの出力側面グランド導体パターンが形成されている。
本発明の他の態様によると、前記出力側側面には、前記中継基板のウラ面から延在する出力グランド用凹部が形成されており、前記出力側面グランド導体パターンの少なくとも一部は、前記出力グランド用凹部の内部に設けられている。
本発明の他の態様によると、前記信号入力端子と前記信号導体パターンとは、ハンダ、ロウ材、又は導電性接着剤により電気的に接続され、前記信号導体パターンと前記信号電極とは、導体ワイヤ又は導体リボンを介して電気的に接続される。
本発明の他の態様によると、前記光変調素子及び前記中継基板を収容する筺体を備え、前記構造物は前記筺体を介してグランド電位に接続される。
本発明の他の態様は、上述したいずれかの光変調器と、当該光変調器に変調動作を行わせるための電気信号を出力する電子回路と、を備える光送信装置である。

本発明によれば、中継基板を備えた光変調器において、中継基板またはその周囲で発生する電気信号の反射、放射、漏洩等の影響を更に低減して、伝送レートが４００Ｇｂ／ｓを超えて高くなった場合にも良好な光変調特性を実現し得る。

本発明の第１の実施形態に係る光変調器の平面図である。 図１に示す光変調器の側面図である。 図１に示す光変調器のＡ部詳細図である。 図１に示す光変調器に用いられる中継基板のオモテ面を、信号入力端子が配される側から見た斜視図である。 図１に示す光変調器に用いられる中継基板のウラ面を、信号入力端子が配される側から見た斜視図である。 図１に示す光変調器に用いられる中継基板のオモテ面を、光変調素子が配される側から見た斜視図である。 第１の実施形態に係る光変調器に用いられる中継基板の第１の変形例を示す図である。 第１の実施形態に係る光変調器に用いられる中継基板の第２の変形例を示す図である。 第１の実施形態に係る光変調器に用いられる中継基板の第３の変形例を示す図である。 図９に示す中継基板のＢ部詳細図である。 第１の実施形態に係る光変調器に用いられる第４の変形例に係る中継基板のオモテ面を、信号入力端子が配される側から見た斜視図である。 第１の実施形態に係る光変調器に用いられる第４の変形例に係る中継基板のオモテ面を、光変調素子が配される側から見た斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る光変調器の平面図である。 図１３に示す光変調器のＣＣ断面矢視図である。 図１３に示す光変調器に用いられるサポートの構成、及びサポートに固定される中継基板と当該サポートとの位置関係を示す図である。 図１３に示す光変調器に用いられるサポートの変形例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
〔第１の実施形態〕
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１および図２は、本発明の第１の実施形態に係る光変調器の構成を示す図である。ここで、図１、図２は、それぞれ本光変調器１００の平面図および側面図である。

本光変調器１００は、光変調素子１０２と、光変調素子１０２を収容する筺体１０４と、光変調素子１０２に光を入射するための入力光ファイバ１０８と、光変調素子１０２から出力される光を筺体１０４の外部へ導く出力光ファイバ１１０と、を備える。

光変調素子１０２は、例えばＬＮ基板上に設けられた４つのマッハツェンダ型光導波路を備える。４つのマッハツェンダ型光導波路には、当該マッハツェンダ型光導波路を伝搬する光波をそれぞれ変調する４つの信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄが設けられている。従来技術として知られているように、光変調素子１０２のＬＮ基板の表面には、さらに、上記４つの信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄのそれぞれに、例えばコプレーナ線路（ＣＰＷ、Ｃｏｐｌａｎａｒ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）を構成するようにグランド電極（図１においては不図示。図３に示す１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅ）が設けられている。

具体的には、上記グランド電極は、ＬＮ基板表面の面内において信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄをそれぞれ挟むように配され、４つの信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄと共に所定の動作周波数において所定の特性インピーダンスを有するコプレーナ線路を構成する。

光変調素子１０２は、例えば４００Ｇｂ／ｓの光変調を行うＤＰ－ＱＰＳＫ変調器であり、４つの高周波の電気信号（変調信号）が４つの信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄのそれぞれに入力される。これらの電気信号は、協働して上記４つのマッハツェンダ型光導波路における光波の伝搬を制御し、全体として４００Ｇｂ／ｓのＤＰ－ＱＰＳＫ変調の動作を行う。

光変調素子１０２から出力される２つの光は、例えばレンズ光学系（不図示）により偏波合成され、出力光ファイバ１１０を介して筺体１０４の外部へ導かれる。

筺体１０４は、光変調素子１０２が固定されるケース１１４ａとカバー１１４ｂとで構成されている。なお、筺体１０４内部における構成の理解を容易するため、図１においては、カバー１１４ｂの一部のみを図示左方に示しているが、実際には、カバー１１４ｂは、箱状のケース１１４ａの全体を覆うように配されて筺体１０４の内部を気密封止する。ケース１１４ａは、金属、又は例えば金メッキされたセラミック等で構成されており、電気的には導電体として機能する。また、筺体１０４には通常、ＤＣ制御用等の複数のピンが設置されるが、本図面では省略している。

ケース１１４ａは、光変調素子１０２の信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄのそれぞれに印加する高周波の電気信号を入力する信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄを備えた電気コネクタ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄが設けられている。また、筺体１０４の内部には、また、中継基板１１８が収容されている。中継基板１１８には、後述するように、信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄのそれぞれと、光変調素子１０２の信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄのそれぞれとを電気的に接続する信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄと、グランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅと、が形成されている。

信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄから入力された電気信号のそれぞれは、中継基板１１８を介して光変調素子１０２の信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄのそれぞれの一端に入力される。信号電極１１２ａ，１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄの他端は、所定のインピーダンスを有する終端器１２０により終端されている。これにより、信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄのそれぞれの一端に入力された電気信号は、進行波として信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ内を伝搬する。

電気コネクタ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄのそれぞれは、例えば、プッシュオン型の同軸コネクタのソケットである。これらの電気コネクタ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄの円柱状のグランド導体は、ケース１１４ａに電気的に接続され固定される。したがって、ケース１１４ａは、グランド電位に接続される構造物に対応する。なお、信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄは、例えば、電気コネクタ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄであるコネクタソケットのそれぞれにおいて上記グランド導体の円柱形状の中心線にそって延在する中心導体（芯線）で構成される。

図３は、図１におけるＡ部の部分詳細図であり、中継基板１１８及びその周囲の構成を示す図である。また、図４は、中継基板１１８単体のオモテ面を、信号入力端子１２４ａ等の配される側から見た斜視図、図５は、中継基板１１８単体のウラ面（すなわち、オモテ面に対向する面）を信号入力端子１２４ａ等の配される側から見た斜視図である。また、図６は、中継基板単体のオモテ面を、光変調素子１０２の配される側から見た斜視図である。

中継基板１１８のオモテ面（図１及び図３における図示の面）には、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄと、グランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅと、が設けられている。

これらのグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅは、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄのそれぞれを中継基板１１８のオモテ面の面内において挟むように設けられており、これにより、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄは、それぞれ、グランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅと共にコプレーナ線路を構成している。

図３に示すように、光変調素子１０２の信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄは、それぞれ、例えば導体ワイヤ１２６を用いたワイヤボンディングにより、中継基板１１８の信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄの一端と電気的に接続されている。ここで、導体ワイヤ１２６は、例えば金ワイヤであるものとすることができる。

また、光変調素子１０２において信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄと共にコプレーナ線路を構成するグランド電極１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅは、それぞれ、上記と同様に例えば導体ワイヤ１２６を用いたワイヤボンディングにより、中継基板１１８のグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅの一端と電気的に接続されている。なお、上述した導体ワイヤ１２６を用いたワイヤボンディングは一例であって、これには限られない。導体ワイヤ１２６のワイヤボンディングに代えて、例えば金リボン等の導体リボンを用いたリボンボンディングを用いることもできる。

また、図３、図４に示すように、筺体１０４のケース１１４ａに配された電気コネクタ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄの信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄは、それぞれ、中継基板１１８の信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄの他端に固定される共に電気的に接続されている。これらの固定および電気的接続は、例えば、ハンダ、ロウ材、又は導電性接着剤により行うものとすることができる。

特に、本実施形態の光変調器１００の中継基板１１８は、図４及び図５に示すように、中継基板１１８のうち、信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄからの電気信号が信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄに入力される側の辺４１８ａ（以下、信号入力辺４１８ａという）を一辺とする側面４１８ｂ（以下、入力側側面４１８ｂという）に、入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅが設けられている。

具体的には、これらの入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅは、中継基板１１８のオモテ面のグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅのそれぞれから延在してウラ面のグランド導体パターン５４２につながるように（又は、ウラ面のグランド導体パターン５４２から延在してオモテ面のグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅのそれぞれにつながるように）形成されている。また、入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅは、例えば、信号入力辺４１８ａにおけるグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅの幅と同じ幅で形成される。

中継基板１１８は、ウラ面（図５に示すグランド導体パターン５４２が形成された面）がケース１１４ａに固定され、当該ウラ面のグランド導体パターン５４２がケース１１４ａに電気的に接続される。また、中継基板１１８は、入力側側面４１８ｂが、グランド電位に接続される構造物であるケース１１４ａの内壁面３１４（図３）と当接し、当該入力側側面４１８ｂに設けられた入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅと上記構造物であるケース１１４ａの内壁面３１４と電気的に接続される（図３、図４参照）。上記中継基板１１８とケース１１４ａとの間の上記固定及び電気的接続は、例えば、ハンダ、ロウ材、または導電性接着剤等々により行うものとすることができる。

なお、本実施形態においては、図６に示すように、中継基板１１８のうち、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄから光変調素子１０２の信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄへ電気信号が出力される側の辺４１８ｃ（信号出力辺４１８ｃという）を一辺とする側面４１８ｄ（出力側側面４１８ｄという）には、導体は設けられていない（図６）。ただし、これは一例であって、出力側側面４１８ｄには、中継基板１１８のオモテ面のグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅのそれぞれ、及び又はウラ面のグランド導体パターン５４２から延在するように、グランド導体パターンが形成されていてもよい。

上記の構成を有する光変調器１００は、中継基板１１８の入力側側面４１８ｂに、中継基板１１８のオモテ面のグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅのそれぞれ及びウラ面のグランド導体パターン５４２から延在する入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄが形成されている。このため、信号入力辺４１８ａの近傍に生じる高周波電気信号の反射等に起因する当該電気信号の空間放射や、当該空間放射に起因する当該電気信号の漏洩が効果的に抑制されると共に、当該信号入力辺４１８ａにおいて放射され又は漏洩した高周波電気信号の光変調素子１０２方向への伝搬が抑制される。

更に、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等は、不定形に染み出した溶融半田やロウ材を、金属反応や表面張力の作用により、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等の形状に合わせ中継基板１１８の側面に固着させる事が出来る。これにより製造バラつきによるインピーダンスのバラつきを抑制し、安定した高周波電気信号伝搬を実現する事が出来る。

すなわち、一般に、同軸コネクタから出力された高周波電気信号が中継基板上の導体パターンが構成するコプレーナ線路へ入力される場合には、当該高周波電気信号は、その伝搬モードが同軸モードからコプレーナモードへと変換される。このため、中継基板においては、信号入力辺の近傍において、高周波電気信号の反射、放射、漏洩等が発生しやすい。これに対し、光変調器１００では、信号入力辺４１８ａを１辺とする入力側側面４１８ｂに形成された入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄによりグランドの強化が図られるため、信号入力辺４１８ａ近傍における高周波電気信号の放射や漏洩が抑制される。また、入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄがシールドとして作用することにより、信号入力辺４１８ａ近傍において放射され又は漏洩した高周波電気信号が、例えば中継基板１１８の基板内部を伝搬して光変調素子１０２に到達するのを防止することができる。

その結果、光変調器１００では、例えば伝送レートが４００Ｇｂ／ｓを超えて高くなった場合でも、中継基板１１８またはその周囲で発生する電気信号の反射、放射、漏洩等の影響が効果的に低減されて、良好な光変調特性が実現され得る。

次に、第１の実施形態に係る光変調器１００に用いることのできる中継基板１１８の変形例について説明する。

＜第１変形例＞
図７は、第１の変形例に係る中継基板７１８の構成を示す図である。この中継基板７１８は、図１に示す光変調器１００において中継基板１１８に代えて用いることができる。図７において、図４に示す中継基板１１８と同じ構成要素については、図４における符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図４についての説明を援用する。なお、図７においては中継基板７１８のみを示し、図４において参考として示した電気コネクタ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ及び信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄについては図示していない。また、中継基板７１８のウラ面の構成は、図５に示す中継基板１１８のウラ面と同様に、グランド導体パターン５４２が設けられている。また、中継基板７１８の出力側側面４１８ｄの構成は、図６に示す中継基板１１８と同様である。

図７に示す中継基板７１８は、図４に示す中継基板１１８と同様の構成を有するが、入力側側面４１８ｂに、入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅが設けられ、それぞれ入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅの一部が入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅ内に設けられている点が異なる。

本変形例では、入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅは、中継基板７１８のオモテ面（グランド導体パターン３４０ａ等が設けられた面）及びオモテ面に対向するウラ面まで延在している。

一般に、中継基板のウラ面を光変調器のケースに対してハンダ等により固定する場合、ハンダ量の調整精度には限界があり、これを高精度に調整して当該ハンダが中継基板外にはみ出ることなく且つ当該中継基板のウラ面全面に行き渡るようにすることは困難である。

本変形例の中継基板７１８では、入力側側面４１８ｂにおいて入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅの一部が形成された入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅを有する。このため、中継基板７１８のウラ面のグランド導体パターン５４２をハンダ等によりケース１１４ａに固定する際に当該ウラ面からはみ出たハンダは入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅに流入し、当該入力グランド用凹部７５０ａ等の内部に滞留する。

このため、中継基板７１８では、中継基板７１８のウラ面におけるケース１１４ａとのハンダ固定の状態、言い換えると電気的接続の状態が良好となるように、再現性良く安定して光変調器１００を製造することができる。また、当該ウラ面からハンダがはみ出た場合でも入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅがあることにより、及び上記はみ出たハンダが入力グランド用凹部７５０ａ等の内部に滞留することにより、オモテ面及びウラ面のグランド導体パターン間の電導性が高まるため、中継基板１１８に比べて更に効果的に、信号入力辺４１８ａの近傍にけるグランドを強化することができる。その結果、中継基板７１８では、中継基板１１８に比べて更に効果的に、高周波電気信号の反射、放射、漏洩等を抑制し、及び当該放射又は漏洩した高周波電気信号が中継基板７１８の内部を通って光変調素子１０２に向かって伝搬するのを抑制することができる。

なお、上記の効果は、中継基板７１８とケース１１４ａとの固定をハンダにより行う場合のほか、ロウ材や導電性接着剤により行う場合にも、同様に奏することができる。

更に、本変形例においても、上述した中継基板１１８の場合と同様に、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等は、不定形に染み出した溶融半田やロウ材を、金属反応や表面張力の作用により、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等の形状に合わせ中継基板７１８の側面に固着させる事が出来る。これにより製造バラつきによるインピーダンスのバラつきを抑制し、安定した高周波電気信号伝搬を実現する事が出来る。

＜第２変形例＞
図８は、第２の変形例に係る中継基板８１８の構成を示す図である。この中継基板８１８は、図１に示す光変調器１００において中継基板１１８に代えて用いることができる。図８において、図４に示す中継基板１１８と同じ構成要素については、図４における符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図４についての説明を援用する。なお、図８においては中継基板８１８のみを示し、図４において参考として示した電気コネクタ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ及び信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄについては図示していない。また、中継基板８１８のウラ面の構成は、図５に示す中継基板１１８のウラ面と同様に、グランド導体パターン５４２が設けられている。また、中継基板８１８の出力側側面４１８ｄの構成は、図６に示す中継基板１１８と同様である。

図８に示す中継基板８１８は、図４に示す中継基板１１８と同様の構成を有するが、入力側側面４１８ｂに、入力グランド用凹部８５０ａ、８５０ｂ、８５０ｃ、８５０ｄ、８５０ｅが設けられている点で異なっている。また、入力グランド用凹部８５０ａ、８５０ｂ、８５０ｃ、８５０ｄ、８５０ｅは、図７に示す中継基板７１８の入力グランド用凹部７５０ａ等と同様の構成を有するが、中継基板８１８のオモテ面（グランド導体パターン３４０ａ等が設けられた面）に対向するウラ面から、中継基板８１８の厚みの途中まで延在し、上記オモテ面までは延在していない点が入力グランド用凹部７５０ａ等と異なる。

なお、入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄの一部は、それぞれ、入力グランド用凹部８５０ａ、８５０ｂ、８５０ｃ、８５０ｄ、８５０ｅ内に設けられている。

上記の構成を有する中継基板８１８は、第１の変形例に係る中継基板７１８と同様に、中継基板８１８のウラ面のグランド導体パターン５４２をハンダ等によりケース１１４ａに固定する際に当該ウラ面からはみ出たハンダは入力グランド用凹部８５０ａ、８５０ｂ、８５０ｃ、８５０ｄ、８５０ｅに流入し、当該入力グランド用凹部８５０ａ等の内部に滞留する。

このため、中継基板８１８では、中継基板７１８と同様に、中継基板８１８のウラ面におけるケース１１４ａとのハンダ固定の状態、したがって電気的接続の状態が良好となるように、再現性良く安定して光変調器１００を製造することができる。例えば、図７の構成と比べてはみ出す半田の量が少ない場合、中継基板８１８のように厚み方向の途中まで延在する入力グランド用凹部８５０ａ、８５０ｂ、８５０ｃ、８５０ｄ、８５０ｅにより上記の効果を奏することができる。

中継基板８１８では、中継基板７１８と同様に、入力グランド用凹部８５０ａ、８５０ｂ、８５０ｃ、８５０ｄ、８５０ｅがあることにより、及び上記はみ出たハンダが入力グランド用凹部８５０ａ等の内部に滞留することにより、図４の中継基板１１８に比べて更に効果的に、信号入力辺４１８ａの近傍にけるグランドを強化することができる。その結果、中継基板８１８では、図４の中継基板１１８に比べて更に効果的に、高周波電気信号の反射、放射、漏洩等を抑制し、及び当該放射又は漏洩した高周波電気信号が中継基板８１８の内部を通って光変調素子１０２に向かって伝搬するのを抑制することができる。

なお、上記の効果は、第１の変形例の場合と同様に、中継基板８１８とケース１１４ａとの固定をハンダにより行う場合のほか、ロウ材や導電性接着剤により行う場合にも、同様に奏することができる。

更に、本変形例においても、上述した中継基板１１８の場合と同様に、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等は、不定形に染み出した溶融半田やロウ材を、金属反応や表面張力の作用により、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等の形状に合わせ中継基板８１８の側面に固着させる事が出来る。これにより製造バラつきによるインピーダンスのバラつきを抑制し、安定した高周波電気信号伝搬を実現する事が出来る。

＜第３変形例＞
図９は、第３の変形例に係る中継基板９１８の構成を示す図である。この中継基板９１８は、図７に示す中継基板７１８と同様に、図１に示す光変調器１００において中継基板１１８に代えて用いることができる。図９において、図７に示す中継基板７１８と同じ構成要素については、図７における符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図７についての説明を援用する。また、中継基板９１８のウラ面の構成は、図５に示す中継基板１１８のウラ面と同様に、グランド導体パターン５４２が設けられている。また、中継基板９１８の出力側側面４１８ｄの構成は、図６に示す中継基板１１８と同様である。

図９に示す中継基板９１８は、図７に示す中継基板７１８と同様の構成を有するが、入力側側面４１８ｂに、オモテ面の信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄのそれぞれから延在する側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄが設けられている点が異なる。また、中継基板９１８は、入力側側面４１８ｂに、オモテ面から延在し且つウラ面までは延在しない信号用凹部９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、９５４ｄが設けられている点が、中継基板７１８と異なる。

本変形例では、側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄは、それぞれ、信号入力辺４１８ａにおける信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄの幅と略同じ幅を持つ。そして、側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄのそれぞれの一部は、それぞれ、信号用凹部９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、９５４ｄの内側面に設けられている。

図１０は、図９のＣ部の部分詳細図であり、信号導体パターン３３０ａと、側面信号導体パターン９５２ａと、信号用凹部９５４ａと、の関係を示す図である。側面信号導体パターン９５２ａは、信号入力辺４１８ａにおける信号導体パターン３３０ａの幅と同じ幅を持ち、その一部が信号用凹部９５４ａの内側面に設けられている。なお、他の信号導体パターン３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄと、側面信号導体パターン９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄと、信号用凹部９５４ｂ、９５４ｃ、９５４ｄと、のそれぞれの関係も、図１０に示す信号導体パターン３３０ａと、側面信号導体パターン９５２ａと、信号用凹部９５４ａと、の関係と同様である。

上記の構成を有する中継基板９１８は、入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅを有することから、第１の変形例に係る中継基板７１８と同様に、中継基板９１８のウラ面におけるケース１１４ａとの電気的接続の状態が良好となるように、再現性良く且つ安定して光変調器１００を製造することができる。また、同様の理由から、中継基板９１８では、中継基板７１８と同様に、中継基板１１８に比べて更に効果的に、信号入力辺４１８ａの近傍にけるグランドを強化して、高周波電気信号の反射、放射、漏洩等を抑制し、及び当該放射又は漏洩した高周波電気信号が中継基板９１８の内部を通って光変調素子１０２に向かって伝搬するのを抑制することができる。

そして、更に、中継基板９１８では、入力側側面４１８ｂに、オモテ面の信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄから延在する側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄが設けられ、そのそれぞれの一部が、オモテ面から延在しウラ面までは延在しない信号用凹部９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、９５４ｄに設けられている。

このため、中継基板９１８では、信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄと信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄとを、それぞれ例えばハンダで接続される場合に、ハンダ量のばらつきがあっても、余剰のハンダは側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄを伝わって信号用凹部９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、９５４ｄに滞留することとなる。したがって、中継基板９１８では、信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄと信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄとのそれぞれの接続部分においては、当該信号用凹部がない場合と比べ、より適切な半田接続状態とすることができ、それぞれの接続部分における接続が均質に行われることとなる。その結果、上記接続部分間でのインピーダンスのばらつきが抑制されることとなり、良好な光変調特性を安定して確保することができる。

なお、本変形例においても、上述した中継基板１１８の場合と同様に、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等は、不定形に染み出した溶融半田やロウ材を、金属反応や表面張力の作用により、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等の形状に合わせ中継基板９１８の側面に固着させる事が出来る。これにより製造バラつきによるインピーダンスのバラつきを抑制し、安定した高周波電気信号伝搬を実現する事が出来る。

＜第４変形例＞
図１１、図１２は、第４の変形例に係る中継基板１１１８の構成を示す図である。中継基板１１１８は、図９に示す中継基板９１８と同様に、図１に示す光変調器１００において中継基板１１８に代えて用いることができる。ここで、図１１は、中継基板１１１８単体のオモテ面を、信号入力端子１２４ａ等の配される側から見た斜視図、図１２は、中継基板１１１８単体のオモテ面を、光変調素子１０２の配される側から見た斜視図である。

図１１において、図９に示す中継基板９１８と同じ構成要素については、図９における符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図９についての説明を援用する。また、中継基板１１１８のウラ面の構成は、図５に示す中継基板１１８のウラ面と同様に、グランド導体パターン５４２が設けられている。

図１１、図１２に示す中継基板１１１８は、図９に示す中継基板９１８と同様の構成を有するが、図１２に示すように、出力側側面４１８ｄに、オモテ面のグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅのそれぞれから延在する出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅが設けられている点が異なる。また、中継基板１１１８は、出力側側面４１８ｄに、オモテ面から延在し且つウラ面まで延在する出力グランド用凹部１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅが設けられている点が、中継基板９１８と異なる。

本変形例では、出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅは、それぞれ、信号出力辺４１８ｃにおけるグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅの幅と同じ幅を持つ。そして、出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅのそれぞれの一部は、それぞれ、出力グランド用凹部１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅの内側面に設けられている。

上記の構成を有する中継基板１１１８では、第３変形例の図９で示した中継基板９１８と同様の構成を有することから上述した当該中継基板９１８の効果と同様の効果を奏する。また、これに加えて、中継基板１１１８では、中継基板１１１８をケース１１４ａに固定する際に用いる例えばハンダの量が多い場合には、中継基板１１１８からはみ出したハンダは出力グランド用凹部１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅ内の出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅにも流入し、当該出力グランド用凹部１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅ内にも滞留するので、上記ハンダの量の調整に求められる精度が大きく緩和される。

また、信号入力辺４１８ａ側と信号出力辺４１８ｃ側の双方においてハンダがグランド用凹部にはみ出すため、はみ出したハンダ量の対称性が向上する。これにより中継基板１１１８におけるハンダの固化による応力の偏在が低減でき、中継基板１１１８の剥離や割れの低減など信頼性の向上をはかることができる。

また、出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅがあること、及び上記はみ出たハンダが出力グランド用凹部１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅの内部に滞留することにより、中継基板１１８に比べて更に効果的に、信号入力辺４１８ａの近傍から放射又は漏洩した高周波電気信号が光変調素子１０２に到達するのを抑制することができる。

ここで、中継基板１１１８では、中継基板１１８と同様に、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄが、それぞれ、グランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅと共にコプレーナ線路を構成している。したがって、信号入力端子１２４ａ等が配される信号入力辺４１８ａにおいては、信号入力端子１２４ａ等から入力される高周波電気信号は同軸モードからコプレーナモードへの伝搬モードが変換されるのに対し、光変調素子１０２へ電気信号が出力される信号出力辺４１８ｃにおいては、中継基板１１１８において伝搬したコプレーナモードの高周波電気信号は、モード変換されることなく、光変調素子１０２上においてコプレーナ線路を構成している信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄへ出力される。

このため、信号入力辺４１８ａに比べて信号出力辺４１８ｃにおいては、高周波電気信号の反射、放射、漏洩等が発生しにくく、出力側側面４１８ｄに設ける出力グランド用凹部１２５４ａ等は入力側側面４１８ｂに設ける入力グランド用凹部７５０ａ等に比べてその幅を小さくすることができる。

本変形例では、出力側側面４１８ｄに設けられた出力グランド用凹部１２５４ａ等は、入力側側面４１８ｂに設けられた入力グランド用凹部７５０ａ等に対して、その凹部開口の幅が半分程度に狭く形成されている。

なお、本変形例においても、上述した中継基板１１８の場合と同様に、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等は、不定形に染み出した溶融半田やロウ材を、金属反応や表面張力の作用により、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等の形状に合わせ中継基板１１１８の側面に固着させる事が出来る。これにより製造バラつきによるインピーダンスのバラつきを抑制し、安定した高周波電気信号伝搬を実現する事が出来る。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る光変調器について説明する。図１３は、本実施形態に係る光変調器１３００の構成を示す図である。なお、図１３においては、第１の実施形態に係る光変調器１００と同じ構成要素については図１と同じ符号を用いるものとし、上述した図１についての説明を援用するものとする。

本光変調器１３００は、光変調器１００と同様の構成を有するが、中継基板１１８に代えて中継基板７１８を備え、当該中継基板７１８は、筺体１０４とは別体の構造物であるサポート１３６０を介して、筺体１０４のケース１１４ａに固定され及び電気的に接続されている。ここで、光変調器１３００において、中継基板として中継基板７１８を用いるものとしたのは単なる例示のためであって、中継基板７１８に代えて中継基板１１８、８１８、９１８、または１１１８を用いてもよい。

光変調器１３００は、ケース１１４ａ及びカバー１１４ｂにより構成される筺体１０４に代えて、ケース１３１４ａ及びカバー１３１４ｂにより構成される筺体１３０４を備える。ケース１３１４ａは、ケース１１４ａと同様の構成を有するが、上記サポート１３６０を収容するためのスペースを確保するため、ケース１１４ａよりも若干大きい幅を有している点が異なるが、光素子や筺体内部の設計調整等によって、ケース１１４ａと同じ幅にする事も可能である。

なお、光変調器１３００における中継基板７１８の信号導体パターン３３０ａ等と信号入力端子１２４ａ等との接続は、光変調器１００の場合と同様に、例えばハンダ、ロウ材、導電性接着剤等により行われ得る。また、光変調器１３００における中継基板７１８の信号導体パターン３３０ａ等及びグランド導体パターン３４０ａ等と光変調素子１０２の信号電極１１２ａ等及びグランド電極１２２ａ等との接続は、光変調器１００の場合と同様に、例えば導体ワイヤ１２６を用いてワイヤボンディングにより行われ得る。

図１４は、図１３のＣＣ断面矢視図である。中継基板７１８は、そのウラ面（より詳細には、ウラ面に設けられたグランド導体パターン５４２）が、サポート１３６０を介してケース１３１４ａの内部に固定され、及び電気的に接続されている。

図１５は、サポート１３６０の構成、及びサポート１３６０に固定される中継基板７１８と当該サポート１３６０との位置関係を示す図である。サポート１３６０は、中継基板７１８のウラ面が固定される台座部１５６２と、台座部１５６２の長さ方向に延在する一の辺に沿って設けられた突起部１５６４ａ、１５６４ｂ、１５６４ｃ、１５６４ｄ、１５６４ｅと、で構成されている。中継基板７１８は、サポート１３６０上の図示点線に示される位置に配置され、固定されると共に電気的に接続される（以下、単に「固定」又は「固定される」という）。このとき、特に、中継基板７１８の入力側側面４１８ｂ（図１５に示す出力側側面４１８ｄに対向する面）は、サポート１３６０の突起部１５６４ａ等と当接し、入力側側面４１８ｂに設けられた入力側面グランド導体パターン４４２ａ等が突起部１５６４ａ等と電気的に接続される。

突起部１５６４ａ、１５６４ｂ、１５６４ｃ、１５６４ｄ、１５６４ｅは所定の間隔を置いて設けられ、互いの間に４つのスリットを構成する。本実施例に於いては好適な例として、この４つのスリットの間隔は、中継基板７１８の信号導体パターン３３０ａ等の間隔と同じ距離に設定しているが、４つのスリットの間隔がのうち少なくとも一つが異なる間隔であっても良い。中継基板７１８は、これらのスリットを介して、ケース１３１４ａに配された信号入力端子１２４ａ等に対し信号導体パターン３３０ａ等が接続される。

例えば、中継基板７１８は、サポート１３６０上に固定された後、ケース１３１４ａ内に固定される。サポート１３６０は、例えば金属で構成され、ケース１３１４ａを介してグランド電位に接続される構造物を構成する。

一般に、光変調器の内部に用いられる中継基板は、セラミックで構成される場合が多い。これに対し、光変調器の筺体はＫＯＶＡＲ等の、上記セラミックとは異なる材料で構成される。このため、環境温度が変動した場合には、筺体および中継基板のぞれぞれの素材における線膨張係数差に起因して、中継基板と筺体との接続部分に繰り返し応力が発生し、当該接続部分におけるクラックや剥離等の問題が発生する場合があり得る。

上記の構成を有する光変調器１３００は、中継基板７１８を筺体１０４のケース１３１４ａとは別体のサポート１３６０を介してケース１３１４ａへ固定するので、サポート１３６０として用いる素材を適宜選択することにより、上記クラックや剥離等の問題の発生を効果的に回避して、長期信頼性を向上することができる。また、上記のようにサポート１３６０の素材を適宜選択することができるので、中継基板７１８及びケース１３１４ａの素材選択や構造設計に関する自由度を向上することができる。

更に中継基板を直接ケースにロウ材などで固定するのに比べ、予め別体のサポートに固定する事によって、ロウ材溶融固定時の熱均一性や熱伝導をより高精度に管理する事が容易になり、更に高精度なロウ材固定が可能となる。

なお、本変形例においても、上述した中継基板１１８の場合と同様に、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等は、不定形に染み出した溶融半田やロウ材を、金属反応や表面張力の作用により、延在した入力側面グランド導体パターン４４２ａ等の形状に合わせ中継基板７１８の側面に固着させる事が出来る。これにより製造バラつきによるインピーダンスのバラつきを抑制し、安定した高周波電気信号伝搬を実現する事が出来る。

なお、サポート１３６０の変形例として、図１６に示すような単純な形状のサポート１６６０を、光変調器１３００において使用することもできる。図１６に示すサポート１６６０は、サポート１３６０と異なり、スリットを有さず、台座部１６６２と、台座部１６６２の一のエッジに沿って延在する一つの突起部１６６４と、で構成されている。中継基板７１８は、例えばサポート１６６０の台座部１６６２に固定された後、ケース１３１４ａ内に固定される。台座部１６６２からの図示上面からの突起部１６６４の高さｈは、中継基板７１８の信号導体パターン３３０ａ等と信号入力端子１２４ａ等とを接続する際に信号入力端子１２４ａ等が突起部１６６４と接触しないように、少なくとも中継基板７１８の厚さｔよりも小さく構成される。

一方、中継基板７１８における入力側側面４１８ｂでのグランドの強化、及び放射された高周波電気信号の阻止の観点からは、中継基板７１８の入力側側面４１８ｂと突起部１６６４との接触面積はできるだけ広く確保できることが望ましい。このため、突起部１６６４の上記高さｈは、例えば、中継基板７１８の厚さｔの１／２より大きいこと（ｈ＞ｔ／２）が望ましい。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態に係る光変調器１００、第１の実施形態についての第１から第４の変形例に係る中継基板７１８、８１８、９１８、１１１８を備える光変調器１００、及び第２の実施形態に係る光変調器１３００の、いずれかに係る光変調器を搭載した光送信装置である。

図１７は、本実施形態に係る光送信装置の構成を示す図である。本光送信装置１７００は、光変調器１７０２と、光変調器１７０２に光を入射する光源１７０４と、変調信号生成部１７０６と、変調データ生成部１７０８と、を有する。

光変調器１７０２は、上述した第１の実施形態に係る光変調器１００、第１の実施形態についての第１から第４の変形例に係る中継基板７１８、８１８、９１８、１１１８を備える光変調器１００、及び第２の実施形態に係る光変調器１３００の、いずれかに係る光変調器であるものとすることができる。

変調データ生成部１７０８は、外部から与えられる送信データを受信して、当該送信データを送信するための変調データ（例えば、送信データを所定のデータフォーマットに変換又は加工したデータ）を生成し、当該生成した変調データを変調信号生成部１７０６へ出力する。

変調信号生成部１７０６は、光変調器１７０２に変調動作を行わせるための電気信号を出力する電子回路（ドライブ回路）であり、変調データ生成部１７０８が出力した変調データに基づき、光変調器１７０２に当該変調データに従った光変調動作を行わせるための高周波信号である変調信号を生成して、光変調器１７０２に入力する。当該変調信号は、光変調器１７０２である光変調器１００が備える光変調素子１０２の４つの信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄに対応する４つの高周波電気信号から成る。

当該４つの高周波電気信号は、光変調器１７０２である光変調器１００の電気コネクタ１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄのそれぞれの信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄから中継基板１１８の信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄへ入力され、これらの信号導体パターン３３０ａ等を介して、光変調素子１０２の信号電極１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄに入力される。

これにより、光源１７０４から出力された光は、光変調器１７０２により、例えばＤＰ－ＱＰＳＫ変調され、変調光となって光送信装置１７００から出力される。

特に、本光送信装置１７００では、光変調器１７０２として、第１の実施形態に係る光変調器１００、第１の実施形態についての第１から第４の変形例に係る中継基板７１８、８１８、９１８、１１１８を備える光変調器１００、及び第２の実施形態に係る光変調器１３００の、いずれかに係る光変調器を用いるので、安定且つ良好な光変調特性を確保することができ、従って、安定且つ良好な伝送特性を実現することができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。

例えば、上述した実施形態においては、中継基板１１８等には、入力側側面４１８ｂに、オモテ面に形成されたグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅのそれぞれからウラ面のグランド導体パターンまで延在する入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅが設けられるものとしたが、これには限られない。中継基板１１８等における信号入力辺４１８ａにおけるグランド強化等の観点から必要とされる範囲において、グランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅの少なくとも一つから延在するように、入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅの少なくとも一つが形成されていればよい。あるいは、上記観点から必要とされる範囲において、入力側側面４１８ｂには、例えば中継基板１１８等のウラ面のグランド導体パターン５４２のみから延在し、信号入力辺４１８ａまでは延在しないように、入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅの少なくとも一つが形成されているものとしてもよい。

同様に、上述した実施形態における中継基板１１１８においては、信号出力辺４１８ｃにおけるグランド強化等の観点から必要とされる範囲において、出力側側面４１８ｄには、グランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅの少なくとも一つから延在するように、出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅのうちの対応する少なくとも一つが形成されていればよい。あるいは、上記観点から必要とされる範囲において、出力側側面４１８ｄには、例えば中継基板１１１８等のウラ面のグランド導体パターン５４２のみから延在し、信号出力辺４１８ｃまでは延在しないように、出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅの少なくとも一つが形成されているものとしてもよい。

また、上述した実施形態における中継基板１１１８においては、信号出力辺４１８ｃにおけるグランド強化等の観点から必要とされる範囲において、出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅのそれぞれの幅は、信号出力辺４１８ｃにおけるグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅの幅より狭くてもよい。さらに、上記観点から必要とされる範囲において、出力側面グランド導体パターン１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅのそれぞれの少なくとも一部（従って、それぞれの一部又は全部）が、出力グランド用凹部１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅの内部（内側面）に設けられるものとしてもよい。

また、上述した実施形態における中継基板１１１８においては、出力グランド用凹部１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅは、オモテ面及びウラ面の双方まで延在するものとしたが、これには限られない。信号出力辺４１８ｃにおけるグランド強化等の観点から必要とされる範囲において、出力グランド用凹部１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅは、少なくともウラ面から延在するように（すなわち、必ずしも信号出力辺４１８ｃまで延在することなく）形成されていてもよい。

また、上述した実施形態における中継基板９１８、１１１８においては、オモテ面に形成された信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄのそれぞれから延在する側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄが設けられるものとしたが、これには限られない。例えば、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄと信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄとのそれぞれの接続部分におけるハンダ量の調整精度に応じて、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄの少なくとも一つから延在するように、側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄのうちの対応する一つが入力側側面４１８ｂに設けられるものとしてもよい。

また、上述の実施形態においては、中継基板７１８、９１８、１１１８において、グランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅから延在する入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅは、信号入力辺４１８ａにおけるグランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅの幅と同じ幅を有し、そのそれぞれの一部が、入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅの内部（内側面）に設けられるものとしたが、これには限られない。入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅは、グランド導体パターン３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅの幅よりも狭い幅を有していてもよい。また、入力側面グランド導体パターン４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅは、そのそれぞれの少なくとも一部が入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅの内部（内側面）に設けられていればよく、そのそれぞれの全部が入力グランド用凹部７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅの内部に設けられていてもよい。

同様に、中継基板９１８、１１１８においては、側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄは、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄの幅よりも狭い幅を有していてもよい。また、側面信号導体パターン９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄは、そのそれぞれの少なくとも一部が信号用凹部９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、９５４ｄの内部（内側面）に設けられていればよく、そのそれぞれの全部が信号用凹部９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、９５４ｄの内部に設けられていてもよい。

また、中継基板９１８、１１１８においては、側面信号導体パターン９５２ａ等と併せて信号用凹部９５４ａ等を設けるものとしたが、これには限られない。入力側側面４１８ｂには、信号用凹部９５４ａ等を設けることなく、側面信号導体パターン９５２ａ等を設けるものとしてもよい。このように構成しても、信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄと信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄとの接続部分に導入された余剰のハンダは側面信号導体パターン９５２ａ等の上に溜まって固化するので、或る程度、当該余剰ハンダを信号導体パターン３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄの上から排除することができる。

また、上述の実施形態においては、信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄは、電気コネクタ１１６ａ等の芯線又は中心導体であるものとしたが、これには限られない。例えば、信号入力端子１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄは、ケース１１４ａ等の底面から延在するリードピンであってもよい。

以上説明したように、上述した光変調器１００、１３００は、複数の信号電極１１２ａ等を備える光変調素子１０２と、当該光変調素子１０２を収容する筺体１０４、１３０４と、信号電極１１２ａ等のそれぞれに印加する電気信号を入力する複数の信号入力端子１２４ａ等と、を備える。また、光変調器１００、１３００は、信号入力端子１２４ａ等のそれぞれと信号電極１１２ａ等のそれぞれとを電気的に接続する複数の信号導体パターン３３０ａ等と複数のグランド導体パターン３４０ａ等とが形成された中継基板１１８等を備える。中継基板１１８等は、筺体１０４等の内部に収容され、信号入力端子１２４ａ等からの電気信号が信号導体パターン３３０ａ等に入力される側の信号入力辺４１８ａを一辺とする入力側側面４１８ｂに、少なくとも一つのグランド導体パターン３４０ａ等から延在する少なくとも一つの入力側面グランド導体パターン４４２ａ等が形成されている。

この構成によれば、入力側面グランド導体パターン４４２ａ等により、信号入力辺４１８ａの近傍におけるグランドが強化されるので、例えば伝送レートが４００Ｇｂ／ｓを超える場合でも、信号入力端子１２４ａ等と信号導体パターン３３０ａ等との接続部における当該電気信号の反射、放射、漏洩等を効果的に低減して、光変調素子１０２における良好な光変調特性の実現を可能とすることができる。

また、光変調器１００に用いることのできる中継基板７１８、８１８、９１８、１１１８では、入力側側面４１８ｂには、信号導体パターン３３０ａが形成された中継基板１１８等のオモテ面に対向するウラ面から延在する入力グランド用凹部７５０ａ等、８５０ａ等が形成されており、入力側面グランド導体パターン４４２ａ等のそれぞれの少なくとも一部は、入力グランド用凹部７５０ａ等、８５０ａ等の内部に設けられている。

この構成によれば、中継基板７１８、８１８、９１８、１１１８を光変調器１００等のケース１１４ａ等にハンダ等で固定する際に、中継基板７１８、８１８、９１８、１１１８からはみ出たハンダを入力グランド用凹部７５０ａ等、８５０ａ等に滞留させることができるので、中継基板７１８、８１８、９１８、１１１８とケース１１４ａ等との間を適切な量のハンダで固定して、良好な電気的接続（例えば、グランド電位の接続）を確保することができる。

また、光変調器１００等では、中継基板７１８、９１８、１１１８の入力グランド用凹部７５０ａ等は前記オモテ面及びウラ面の双方まで延在し、入力グランド用凹部７５０ａ等の内部に入力側面グランド導体パターン４４２ａ等が形成されている。

この構成によれば、中継基板７１８、９１８、１１１８をその厚さ方向においては機構的に均一で単純な構成として、安価に構成することができる。

また、光変調器１００等に用いることのできる中継基板９１８、１１１８では、入力側側面４１８ｂには、さらに、少なくとも一つの信号導体パターン３３０ａ等から延在する少なくとも一つの側面信号導体パターン９５２ａ等が形成されている。

この構成によれば、信号導体パターン３３０ａ等と信号入力端子１２４ａ等との間の余剰ハンダを側面信号導体パターン９５２ａ等の上に誘導して、信号導体パターン３３０ａ等と信号入力端子１２４ａ等とのハンダ固定を再現性よく均質に行うことができる。

また、光変調器１００等に用いる中継基板９１８、１１１８では、入力側側面４１８ｂには、信号導体パターン３３０ａが形成された面から延在する信号用凹部９５４ａ等が形成されており、側面信号導体パターン９５２ａ等のそれぞれの少なくも一部は、信号用凹部９５４ａ等の内部に形成されている。

この構成によれば、信号導体パターン３３０ａ等と信号入力端子１２４ａ等との間の余剰ハンダを信号用凹部９５４ａ等の内部に誘導して滞留させることができるので、信号導体パターン３３０ａ等と信号入力端子１２４ａ等とのハンダ固定を、より再現性よく均質に行うことができる。

また、光変調器１００等に用いる中継基板１１１８は、信号導体パターン３３０ａ等から信号電極１１２ａ等へ電気信号が出力される信号出力辺４１８ｃを一辺とする出力側側面４１８ｄに、少なくとも一つのグランド導体パターン３４０ａ等から延在する少なくとも一つの出力側面グランド導体パターン１２５０ａ等が形成されている。

この構成によれば、信号導体パターン３３０ａ等と信号電極１１２ａ等への接続部近傍におけるグランドを強化すると共に、入力側側面４１８ｂ等から中継基板１１１８の内部を伝搬する高周波ノイズを阻止して、光変調素子１０２における良好な光変調特性を確保することができる。

また、光変調器１００等に用いられる中継基板１１１８では、出力側側面４１８ｄには、中継基板１１１８のウラ面から延在する出力グランド用凹部１２５４ａ等が形成されており、出力側面グランド導体パターン１２５０ａ等のそれぞれの少なくとも一部は、出力グランド用凹部１２５４ａ等の内部に設けられている。

この構成によれば、中継基板１１１８とケース１１４ａとの間の余剰ハンダを、出力グランド用凹部１２５４ａ等の内部に誘導して滞留させることができるので、ハンダ量の調整に必要な精度を緩和して、中継基板１１１８とケース１１４ａとの間の電気的接続をより安定に行うことができる。

また、光変調器１００等では、信号入力端子１２４ａ等と信号導体パターン３３０ａ等とが、ハンダ、ロウ材、又は導電性接着剤により電気的に接続され、信号導体パターン３３０ａ等と信号電極１１２ａ等とが、導体ワイヤ又は導体リボンを介して電気的に接続される。

この構成によれば、特別な手法を用いることなく、信号入力端子１２４ａ等と信号導体パターン３３０ａ等との電気的接続、および信号導体パターン３３０ａ等と信号電極１１２ａ等との電気的接続を、容易に行うことができる。

また、光変調器１００等では、中継基板１１８等の入力側側面４１８ｂは、グランド電位に接続される構造物、例えばケース１１４ａ等やサポート１３６０等と当接し、当該入力側側面４１８ｂに設けられた入力側面グランド導体パターン４４２ａ等が上記構造物と電気的に接続される。

この構成によれば、入力側面グランド導体パターン４４２ａ等に対し、それらの面内において電位分布を持たない一様なグランド電位を容易に与えることができる。

また、光変調器１３００では、光変調素子１０２及び中継基板７１８を収容する筺体１３０４を備え、上記構造物であるサポート１３６０は、筺体１３０４のケース１３１４ａを介してグランド電位に接続される。

この構成によれば、上記構造物であるサポート１３６０は筺体１３０４と別体に構成されるので、例えば上記構造物であるサポート１３６０の素材を適宜選択することにより、環境温度変動に起因する中継基板７１８に加わる応力を緩和して良好な長期信頼性を確保することができる。

また、光変調器１００では、中継基板１１８等の入力側側面４１８ｂの入力側面グランド導体パターン４４２ａ等が当接する構造物は、光変調素子１０２及び中継基板１１８等を収容する光変調器１００の筺体１０４、より具体的には、当該筺体１０４を構成するケース１１４ａである。

この構成によれば、サポート１３６０等の追加部品を用いることなく、入力側面グランド導体パターン４４２ａ等に対し、それらの面内において電位分布を持たない一様なグランド電位を容易かつ直接的に与えることができる。

また、本発明の他の態様である光送信装置１７００は、上述したいずれかの中継基板１１８等を備える光変調器１００または１３００である光変調器１７０２と、当該光変調器１７０２に変調動作を行わせるための電気信号を出力する電子回路を構成する、例えば変調信号生成部１７０６及び変調データ生成部１７０８を備える。

この構成によれば、光変調素子１０２を駆動するために例えば伝送レートが４００Ｇｂ／ｓを超える光送信装置においても、良好な光変調特性を実現して良好な光伝送特性を実現することができる。

１００、１３００、１７０２…光変調器、１０２…光変調素子、１０４、１３０４…筺体、１０８…入力光ファイバ、１１０…出力光ファイバ、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ…信号電極、１１４ａ、１３１４ａ…ケース、１１４ｂ、１３１４ｂ…カバー、１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ…電気コネクタ、１１８、７１８、８１８、９１８、１１１８…中継基板、１２０…終端器、１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ…グランド電極、１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ、１２４ｄ…信号入力端子、１２６…導体ワイヤ、３１４…内壁面、３３０ａ、３３０ｂ、３３０ｃ、３３０ｄ…信号導体パターン、３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅ、５４２…グランド導体パターン、４１８ａ…信号入力辺、４１８ｂ…入力側側面、４１８ｃ…信号出力辺、４１８ｄ…出力側側面、４４２ａ、４４２ｂ、４４２ｃ、４４２ｄ、４４２ｅ…入力側面グランド導体パターン、７５０ａ、７５０ｂ、７５０ｃ、７５０ｄ、７５０ｅ、８５０ａ、８５０ｂ、８５０ｃ、８５０ｄ、８５０ｅ…入力グランド用凹部、９５２ａ、９５２ｂ、９５２ｃ、９５２ｄ…側面信号導体パターン、９５４ａ、９５４ｂ、９５４ｃ、９５４ｄ…信号用凹部、１２５０ａ、１２５０ｂ、１２５０ｃ、１２５０ｄ、１２５０ｅ…出力側面グランド導体パターン、１２５４ａ、１２５４ｂ、１２５４ｃ、１２５４ｄ、１２５４ｅ…出力グランド用凹部、１３６０、１６６０…サポート、１５６２、１６６２…台座部、１５６４ａ、１５６４ｂ、１５６４ｃ、１５６４ｄ、１５６４ｅ、１６６４…突起部、１７００・・・光送信装置、１７０４・・・光源、１７０６・・・変調信号生成部、１７０８・・・変調データ生成部。

Claims (10)

1. 複数の信号電極を備える光変調素子と、
   前記光変調素子を収容する筺体と、
   前記信号電極のそれぞれに印加する電気信号を入力する複数の信号入力端子と、
   前記信号入力端子のそれぞれと前記信号電極のそれぞれとを電気的に接続する複数の信号導体パターンと、複数のグランド導体パターンとが形成された中継基板と、
   を備える光変調器であって、
   前記中継基板は、前記筺体の内部に収容され、前記信号入力端子からの電気信号が前記信号導体パターンに入力される側の辺を一辺とする入力側側面の平面部に、前記中継基板の上面に形成された少なくとも一つの前記グランド導体パターンから延在して、前記中継基板の裏面に形成された前記グランド導体パターンと接続する少なくとも一つの入力側面グランド導体パターンが形成されており、
   前記中継基板は、台座部と突起部とを有する構造物の前記台座部に固定され、
   前記中継基板の前記入力側側面は、グランド電位に接続される前記構造物の前記突起部と当接して、当該入力側側面に設けられた入力側面グランド導体パターンが前記構造物と電気的に接続される、
   光変調器。
2. 前記入力側側面には、前記信号導体パターンが形成された前記中継基板のオモテ面に対向するウラ面から延在する入力グランド用凹部が形成されており、前記入力側面グランド導体パターンの少なくとも一部は、前記入力グランド用凹部の内部に設けられている、
   請求項１に記載の光変調器。
3. 前記入力グランド用凹部は前記オモテ面及びウラ面の双方まで延在し、前記入力グランド用凹部の内部に前記入力側面グランド導体パターンが形成されている、請求項２に記載の光変調器。
4. 前記入力側側面には、さらに、少なくとも一つの前記信号導体パターンから延在する少なくとも一つの側面信号導体パターンが形成されている、
   請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光変調器。
5. 前記入力側側面には、前記信号導体パターンが形成された面から延在する信号用凹部が形成されており、前記側面信号導体パターンの少なくも一部は、前記信号用凹部の内部に形成されている、
   請求項４に記載の光変調器。
6. 前記中継基板は、前記信号導体パターンから前記信号電極へ電気信号が出力される側の辺を一辺とする出力側側面に、少なくとも一つの前記グランド導体パターンから延在する少なくとも一つの出力側面グランド導体パターンが形成されている、
   請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光変調器。
7. 前記出力側側面には、前記中継基板のウラ面から延在する出力グランド用凹部が形成されており、前記出力側面グランド導体パターンの少なくとも一部は、前記出力グランド用凹部の内部に設けられている、
   請求項６に記載の光変調器。
8. 前記信号入力端子と前記信号導体パターンとは、ハンダ、ロウ材、又は導電性接着剤により電気的に接続され、前記信号導体パターンと前記信号電極とは、導体ワイヤ又は導体リボンを介して電気的に接続される、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の光変調器。
9. 前記光変調素子及び前記中継基板を収容する筺体を備え、
   前記構造物は前記筺体を介してグランド電位に接続される、
   請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光変調器。
10. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載の光変調器と、
    当該光変調器に変調動作を行わせるための電気信号を出力する電子回路と、
    を備える、
    光送信装置。

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