WO2019229825A1 - 光モジュール、および光送信器 - Google Patents

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metal stem
optical module
resistor
signal
optical
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PCT/JP2018/020445
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龍輝 大谷
昭生 白崎
岡田　規男
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三菱電機株式会社
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    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers

Definitions

  • This application relates to an optical module equipped with a semiconductor light modulation element.
  • a direct modulation type semiconductor laser transmitter (DML: Directly Modulated Laser) suitable for low-speed modulation has been used in the past, but 10 Gb / s or more
  • DML Directly Modulated Laser
  • a semiconductor in which an electroabsorption semiconductor modulator (EAM) suitable for high-speed modulation and a distributed feedback semiconductor laser (DFB-LD: Distributed Feedback Laser Laser) are integrated.
  • An EAM-LD Electro-absorption-Modulator-integrated-Laser-Diode) that is an optical integrated element is suitable.
  • the light (laser light) passing through the EAM can be modulated by applying to the EAM a signal that repeatedly turns on and off at the frequency at which the light is modulated.
  • a high-frequency signal offset with a DC voltage is applied. Since the high-frequency signal has a high frequency of 10 GHz or more, a line taking into consideration high-frequency characteristics such as a coaxial line is used as the feeder line.
  • a plate-shaped metal stem and a semiconductor light modulation element mounted on a dielectric substrate provided on one surface side of the metal stem are provided.
  • the metal stem is formed on the metal stem.
  • a metal lead pin is inserted coaxially with the through hole in the formed through hole, and a metal stem penetrating portion is provided on the outer periphery of the lead pin with a dielectric member filling the through hole.
  • the semiconductor optical modulation element is an EAM-LD
  • impedance matching cannot be achieved as the frequency increases due to the influence of parasitic capacitance, parasitic resistance, bonding wire inductance, and the like.
  • the lead pin penetration portion of the metal stem has a line impedance of about 20 ⁇ to 30 ⁇ due to restrictions on the glass diameter and the lead pin diameter, and cannot match the general matching resistance of 50 ⁇ .
  • these two points serve as reflection points, and when the phase of the electrical signal is 180 degrees when reflected by the EAM, reflected by the portion penetrating the metal stem and returned to the EAM again, the gain is increased. It cancels out and causes band degradation.
  • the present application discloses a technique for solving the above-described problems.
  • a high-frequency signal for modulation is supplied to a high frequency while suppressing band deterioration due to multiple reflection.
  • the purpose is to do.
  • An optical module disclosed in the present application includes a plate-shaped metal stem and a semiconductor light modulation element mounted on a dielectric substrate provided on one surface side of the metal stem, and the metal stem is formed on the metal stem.
  • a metal lead pin is inserted in the through hole coaxially with the through hole, and has a metal stem penetration portion provided with a dielectric member that fills the through hole on the outer periphery of the lead pin.
  • the termination matching circuit includes a first resistor and a second resistor. And a parallel connection body of capacitors and a series connection body.
  • optical module capable of supplying a high-frequency signal for modulation to a high frequency while suppressing band deterioration due to multiple reflection.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an optical module according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an enlarged plan view showing a main part of the optical module according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of an optical module according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a side view showing a configuration of a metal stem penetrating portion of the optical module according to Embodiment 1.
  • 4 is a graph for explaining a characteristic example of a metal stem penetrating portion of the optical module according to the first embodiment. It is a circuit diagram which shows the structure of the optical module of a comparative example. 6 is a graph for explaining the operation of the termination matching circuit of the optical module according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view showing a main part of an optical module according to a second embodiment.
  • FIG. 9 is an enlarged plan view showing a main part of an optical module according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 is an enlarged plan view showing a main part of an optical module according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing the frequency characteristics of the optical module according to the fourth embodiment in comparison with the frequency characteristics of the optical module according to the first to third embodiments.
  • FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of a driver provided outside an optical module according to a fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a circuit diagram illustrating another example of a driver provided outside the optical module according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a frequency characteristic diagram illustrating the effect of a driver provided outside the optical module according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an optical module according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view showing a configuration of a main part of the optical module shown in FIG.
  • the metal stem penetrating portion 30 of the metal stem 1 is provided so as to fill the through hole in the outer periphery of the lead pin 2 and the lead pin 2 coaxially inserted into the through hole formed in the metal stem 1.
  • the lead pin 2 is fixed to the metal stem 1 through the glass material 3.
  • the metal stem penetrating portion 30 is formed in a coaxial line shape by the inner periphery of the through hole of the metal stem 1 and the lead pin 2 and has an airtight sealing structure.
  • a metal such as copper, iron, aluminum or stainless steel can be used, and gold plating or nickel plating may be applied to the surface.
  • a temperature control module 4 and a support block 5 are mounted on the metal stem 1.
  • the temperature control module 4 includes a Peltier element 4a, a heat radiation surface 4b sandwiching the Peltier element 4a, and a cooling surface 4c.
  • a dielectric substrate 6 is mounted on one surface of the support block 5, and a support block 7 is mounted on the cooling surface 4 c of the temperature control module 4.
  • a dielectric substrate 8 is mounted on one surface of the support block 7, and a semiconductor light modulation element 9 is mounted on the dielectric substrate 8.
  • a modulator integrated laser in which an electroabsorption optical modulator using an InGaAsP or AlInGaAs quantum well absorption layer and a distributed feedback laser diode are monolithically integrated.
  • a semiconductor MZ (Mach-Zehnder) optical modulator or the like can also be used.
  • the front side of the metal stem 1, that is, the portion on which various members are mounted is sealed with, for example, nitrogen or the like.
  • a flexible printed circuit board 18 on which a driver for modulating a semiconductor optical modulation element 9 and outputting a high frequency signal of, for example, 10 GHz or more is mounted.
  • a signal conductor 10 is formed on the dielectric substrate 6.
  • the ground conductor 11, and the ground conductor 12 are formed on the entire surface of the dielectric substrate 6 while maintaining a constant distance, a coplanar line can be configured. Further, the ground conductor 11 and the ground conductor 12 may be electrically connected to the support block 5 through through holes, castellations, or side metal formed in the dielectric substrate 6.
  • a signal conductor 14, a signal conductor 15, a signal conductor 16, and a ground conductor 13 are formed on the dielectric substrate 8 with a predetermined distance from the signal conductor 14.
  • a conductor having the same ground potential as the ground conductor 13 is also formed on the back surface of the dielectric substrate 8.
  • the ground conductor 13 may also be formed on the side surface of the dielectric substrate 8.
  • the material of the support block 5 and the support block 7 can use metals, such as copper, iron, aluminum, or stainless steel, for example.
  • a structure in which a metal is coated on an insulator such as ceramic or resin may be used.
  • ceramic such as AlN or alumina can be used.
  • a resin such as epoxy can be used.
  • the support block 5 is preferably disposed in the vicinity of the lead pin 2.
  • the support block 7 is preferably disposed in the vicinity of the dielectric substrate 6.
  • one end of the lead pin 2 and one end of the signal conductor 10 are connected to each other through an adhesive 17.
  • the other end of the lead pin 2 is connected to a flexible printed circuit board 18 (also referred to as a PCB 18) on which a driver that outputs a high-frequency signal for modulating the semiconductor optical modulation element 9 is mounted.
  • the other end of the signal conductor 10 and one end of the signal conductor 14 are connected to each other through a bonding wire 19.
  • the ground conductor 11 and the ground conductor 12 and the ground conductor 13 are connected to each other via a bonding wire 20 and a bonding wire 21.
  • the bonding wire 20 and the bonding wire 21 may not be provided, or only one of them may be provided.
  • the semiconductor light modulation element 9 is connected to the signal conductor 14 and the signal conductor 15 via the bonding wire 22.
  • a first resistor 23 is connected between the signal conductor 15 and the signal conductor 16, and a second resistor 24 is connected between the signal conductor 16 and the ground conductor 13.
  • a capacitor 25 is connected between the signal conductor 16 and the ground conductor 13.
  • an MIM capacitor can be used as the capacitor 25, for example.
  • the capacitor 25 only needs to have a configuration in which a dielectric member is sandwiched between conductors, and can have various configurations as will be described in the second or third embodiment described later.
  • FIG. 3 shows a circuit diagram of the optical module according to Embodiment 1 shown in FIGS.
  • a termination matching circuit 200 is connected in parallel to the semiconductor optical modulation element 9.
  • the terminal matching circuit 200 has a configuration in which a first resistor 23 and a parallel body of a second resistor 24 and a capacitor 25 are connected in series.
  • the whole shown in FIG. 3 including the driver is referred to as an optical transmitter 600.
  • the semiconductor optical modulation element 9 has a parasitic capacitance component, a parasitic resistance component, and a parasitic inductance component of a bonding wire connected to the electrode, and impedance matching cannot be achieved as the frequency of the input signal becomes higher.
  • the metal stem penetrating portion 30 of the metal stem 1 has a lead pin 2 diameter of ⁇ 0.3 to 0.4 and a glass material 3 diameter of about ⁇ 0.7 to 0.8 from the viewpoint of airtightness and reliability.
  • the relative dielectric constant ⁇ r of glass is about 5.5 to 7.0, and 20 to 30 ⁇ in terms of impedance.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing the metal stem penetrating portion 30.
  • the characteristic impedance Z of the metal stem penetrating portion 30 is expressed by the following equation.
  • z SQRT ( ⁇ / ⁇ ) x (1/2 x ⁇ ) x Log (b / a)
  • ⁇ is the magnetic permeability of the lead pin 2
  • ⁇ is the dielectric constant of the dielectric member 3 which is the metal stem penetration portion sealing material
  • a is the diameter of the lead pin 2
  • b is the diameter of the metal stem penetration portion (the inner diameter of the through hole).
  • FIG. 6 shows that the permeability of the lead pin is 1, the relative permittivity of the dielectric member 3, the ratio of the diameter b of the metal stem penetration to the lead pin diameter a, and b / a as parameters.
  • the simulation result of the characteristic impedance of is shown.
  • the dielectric member 3 in the metal stem penetrating portion may use a dielectric material other than glass as long as the airtightness inside the package is maintained.
  • a circuit is often designed with a line impedance of 50 ⁇ .
  • FIG. 6 when the material of the dielectric member and b / a are selected in consideration of hermetic sealing, It is difficult to set the characteristic impedance of the stem penetrating portion 30 to 50 ⁇ , and the characteristic impedance becomes around 25 ⁇ .
  • the circuit diagram of FIG. 4 shows a termination matching circuit 200 having a configuration in which a first resistor 23, a parallel body of a second resistor 24 and a capacitor 25 are connected in series in the configurations of FIGS.
  • the termination matching circuit 210 includes only a resistor 240 having a resistance value of 50 ⁇ .
  • the termination resistance provided as the termination matching circuit of the semiconductor optical modulation element 9 is adjusted to about 50 ⁇ in order to efficiently secure the voltage amplitude, as indicated by the resistor 240 in FIG.
  • the driver 400, the signal line 401, the signal line 402, the signal line 101, and the signal line 141 corresponding to the driver 300, the signal line 301, the signal line 302, the signal line 100, and the signal line 140 in FIG. To match.
  • impedance matching with the metal stem penetrating portion 30 cannot be achieved. Therefore, a part of the high frequency component of the electric signal is reflected by the semiconductor light modulation element 9 and returns to the metal stem penetration part 30 side, and a part of the high frequency component is reflected by the metal stem penetration part 30 and returns.
  • the amplitude A of the composite wave greatly depends on the reflectivity and the effective electrical length between the semiconductor light modulation element 9 and the metal stem penetrating portion 30 and has frequency dependence. From the standpoint of simply widening the cutoff frequency, it is preferable to match the impedance of the termination matching circuit and the line with the characteristic impedance of the metal stem penetrating portion 30, but the DC gain is reduced, so that the amplitude degradation of the input signal is reduced. Invite.
  • the optical module of the first embodiment aims to reduce the reflectance ⁇ 1 and suppress the deterioration of the DC gain when a high frequency signal is input to the semiconductor optical modulator 9.
  • the termination matching circuit 210 configured by a 50 ⁇ resistor of the comparative example shown in FIG. 4 is connected to the termination matching circuit 200 shown in FIG. 3, that is, the first resistor 23 and a parallel body of the second resistor 24 and the capacitor 25 in series. With the connected configuration, the combined impedance of the termination matching circuit 200 becomes equal to the value of the first resistor 23 as the frequency of the input signal increases.
  • the combined impedance of the termination matching circuit 200 is expressed by the following equation.
  • FIG. 7 shows the combined impedance of the termination matching circuit 200 when the resistance values of the first resistor 23 and the second resistor 24 are each 25 ⁇ and the value of the capacitor 25 is 0.01 pF to 5.00 pF.
  • the line impedance of the signal line 100 and the signal line 140, the line impedance of the signal line 310 and the signal line 302 from the flexible printed circuit board 18 to the metal stem penetration part 30, and the resistance value of the first resistor 23 are as follows:
  • a value equivalent to the characteristic impedance of the metal stem penetration part 30 This equivalent value means that even if it is not exactly equal to the characteristic impedance of the metal stem penetrating portion 30, it may be set as a substantially equal value within a range in which multiple reflection is suppressed.
  • the resistance value of the second resistor 24 is preferably set to a value substantially equal to the characteristic impedance of the metal stem penetrating portion 30.
  • 8A and 8B are diagrams showing simulation results of the frequency characteristics of the optical module by the termination matching circuit shown in FIG. 3 and FIG. 4 as a comparative example.
  • 8A and 8B show the frequency of S11 (reflection component) and S21 (transmission component) among the S parameters, where the position indicated by A in FIGS. 3 and 4 is port 1 and the position indicated by B is port 2. The characteristics are shown.
  • this embodiment indicated by a solid line shows the high frequency response characteristics of the embodiment in which the resistance values of the first resistor 23 and the second resistor 24 shown in FIG. 3 are both 25 ⁇ and the capacitance 25 is 0.1 pF. Show.
  • the broken line shown as 50 ohm matching according to the comparative example is a characteristic when the termination resistance 240 of the termination matching circuit 210 shown in FIG. 4 is 50 ⁇
  • the broken line shown as 25 ohm matching is the termination resistance 240 shown in FIG. This is a characteristic when the impedance of each signal line is also 25 ⁇ . From these figures, according to the present embodiment, since the impedance of the termination matching circuit 200 is 50 ⁇ on the DC side and 25 ⁇ on the high frequency side, it is affected by multiple reflections at high frequencies while suppressing deterioration of the DC gain. It can be seen that the frequency response characteristics are improved.
  • the optical module according to the first embodiment is connected in parallel to the semiconductor optical modulation element 9 in the configuration in which a signal for modulation is supplied to the semiconductor optical modulation element 9 through the metal stem penetrating portion 30.
  • the termination matching circuit 200 is a series connection body of the first resistor 23 and the parallel body of the second resistor 24 and the capacitor 25, the influence of multiple reflection is reduced at high frequencies while suppressing the deterioration of the DC gain. The frequency response characteristic is improved.
  • there is a particular effect by setting the resistance values of the first resistor 23 and the second resistor 24 to a value substantially equal to the characteristic impedance of the metal stem penetrating portion 30.
  • FIG. FIG. 9 is a plan view showing a main part of the optical module according to the second embodiment.
  • the capacitor 25 shown in the circuit diagram of FIG. 3 is composed of the dielectric material of the dielectric substrate 8 on which the semiconductor light modulator 9 is mounted and the conductor 26.
  • the capacity is expressed by the following equation.
  • C ⁇ 0 x ⁇ r x A / d
  • ⁇ 0 is the vacuum dielectric constant
  • ⁇ r is the relative dielectric constant of the dielectric material
  • A is the area of the conductor
  • d is the thickness of the dielectric material.
  • the same effect as the parallel plate capacitor can be obtained. Further, since the conductor 26 and the ground conductor 13 also function as a coplanar line, a capacitance on the surface is added in addition to the capacitance between the front and back surfaces. With such a configuration, it is possible to add a capacitive component at low cost.
  • FIG. FIG. 10 is a plan view showing a main part of the optical module according to the third embodiment.
  • a so-called MIM capacitor is configured by sandwiching a thin film dielectric 27 between the signal conductor 16 and the ground conductor 13 in the capacitor 25 shown in the circuit diagram of FIG.
  • the capacitor 25 can be realized by forming the thin film dielectric 27 of SiO 2 or the like having a thickness of about 0.3 ⁇ m on the back surface of the signal conductor 16 or the surface of the ground conductor 13 facing the signal conductor 16.
  • the relative dielectric constant ⁇ r of SiO 2 is about 4.0 to 4.5, it is possible to attach a capacity of about 0.1 pF with an area of about 30 um ⁇ by referring to the above capacity formula, and it is configured to save space. It becomes possible to do.
  • FIG. FIG. 11 is a plan view showing a main part of the optical module according to the fourth embodiment.
  • the dielectric substrate is configured by the dielectric substrate 45 in which the dielectric substrate 6 and the dielectric substrate 8 described in the first embodiment are integrated. Power is supplied from the lead pin 2 to the semiconductor optical modulation element 9 by the bonding wire 22 through the signal conductor 110 formed on the dielectric substrate 45. For this reason, it is possible to omit the bonding wires 19 to 21 that connect the dielectric substrate 6 and the dielectric substrate 8, which are necessary in the configurations of the first to third embodiments.
  • the coplanar line composed of the signal conductor 110 and the ground conductor 13 is configured so that the characteristic impedance of the coplanar line is, for example, 25 ⁇ that matches the characteristic impedance of the metal stem penetration portion 30. be able to.
  • FIGS. 12A and 12B show the optical module having the bonding wires 19 to 21 shown in the first to third embodiments and the bonding wires 19 to 21 omitted from the metal stem penetrating portion 30 and the semiconductor light.
  • the high frequency response characteristic of the optical module of the structure of Embodiment 4 which comprised the bonding wire 22 to the modulation element 9 with one coplanar line is shown.
  • the first resistance 23 and the second resistance 24 are both 25 ⁇
  • the capacitance 25 is a simulation result of 0.1 pF.
  • the effect of the wire inductance is eliminated by omitting the bonding wires 19 to 21, so that the cutoff frequency can be further improved as compared with the first to third embodiments. I know that there is.
  • FIG. FIGS. 13 and 14 show an example of a driver that generates a high-frequency signal for modulation to be fed to the semiconductor optical modulator 9 of the optical module disclosed in the first to fourth embodiments, that is, the driver 300 shown in FIG. (Bias circuit and pull-up circuit for superimposing a DC voltage are omitted from the figure).
  • the configuration of the driver 300 shown in FIG. 13 is configured using, for example, a driver IC 310 having an output impedance of 50 ⁇ typified by a single-phase driving type driver IC used for modulation of an optical module on which the semiconductor optical modulation element 9 is mounted. Shows the case.
  • the output impedance of the driver IC 310 can be converted to 25 ⁇ . Matching can be achieved when the characteristic impedance of the through portion 30 is 25 ⁇ .
  • the signal line 301 having a line impedance of 25 ⁇ shown in FIG. 3 is connected from the output end to which the resistor 337 is connected to the capacitor 341 connected via the signal line 328.
  • the other output terminal of the driver IC 310 to which the resistor 338 is connected is connected to the capacitor 342 via the signal line 330, and the other end of the capacitor 342 has a resistance value of 25 ⁇ via the signal line 331 having a line impedance of 25 ⁇ .
  • a resistor 339 is connected.
  • FIG. 14 shows an example using a differential drive type driver IC in which a driver IC to be connected is used for modulation of a direct modulation type laser (DML: Direct Modulated Laser).
  • DML Direct Modulated Laser
  • the signal line 336 connected to the differential line of the DML optical module is terminated at 25 ⁇ , so that the cutoff frequency can be improved while suppressing the deterioration of the DC gain. Furthermore, since a driver IC used for DML can be applied, it can be manufactured at low cost.
  • FIG. 15 shows a simulation result of the high-frequency response characteristics when the driver 300 shown in FIGS. 13 and 14 is used.
  • the driver 300 using the driver IC 320 having an output impedance of 25 ⁇ shown in FIG. 14 is suppressed in the deterioration of the DC gain, but it is shown that the cutoff characteristics are all good.
  • the characteristic impedance of the metal stem penetration part 30 is set to 25 ⁇ and the output impedance of the driver 300 is assumed to be 25 ⁇ .
  • the output impedance of the driver 300 does not exactly match the characteristic impedance of the metal stem penetration part 30.
  • the value may be substantially equal to the characteristic impedance of the metal stem penetration part 30, for example, a value in the range of 0.8 to 1.2 times the characteristic impedance of the metal stem penetration part 30. Is preferred.

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Abstract

板状の金属ステム（１）と、金属ステム（１）の一面側に備えられた誘電体基板（８）に実装された半導体光変調素子（９）とを備え、金属ステムは、金属ステムに形成された貫通孔に金属製のリードピン（２）が貫通孔と同軸に挿入され、リードピンの外周に貫通孔を埋める誘電体部材（３）が設けられた金属ステム貫通部（３０）を有し、金属ステム（１）の他面側から、金属ステム貫通部（３０）を介して、並列に終端整合回路（２００）が接続されている半導体光変調素子（９）に変調のための信号を給電するよう構成された光モジュールにおいて、終端整合回路（２００）は、第一抵抗（２３）と、第二抵抗（２４）と容量（２５）との並列体と、の直列接続体で構成されている。

Description

光モジュール、および光送信器
　本願は、半導体光変調素子を搭載した光モジュールに関する。
　中継局とユーザ間の光通信システムであるアクセス系では、従来は低速変調に適した直接変調型半導体レーザ送信器（ＤＭＬ：Directly Modulated Laser）が用いられることが多かったが、１０Ｇｂ／ｓあるいはそれ以上の高速通信を行う場合には、高速変調に適した電界吸収型半導体光変調器（ＥＡＭ：Electro-absorption Modulator）と分布帰還形半導体レーザ（ＤＦＢ-ＬＤ：Distributed Feedback Laser Diode）を集積した半導体光集積素子であるＥＡＭ－ＬＤ（Electro-absorption Modulator integrated Laser Diode）が適している。
　ＥＡＭに、光を変調する周波数でオンオフを繰り返す信号を印加することにより、ＥＡＭを通過する光（レーザ光）を変調することができる。高速通信においては、ＤＣ電圧でオフセットした高周波信号を印加する。高周波信号は１０ＧＨｚ以上の高周波であるため、給電線は同軸線路など、高周波特性を考慮した線路が使用される。
　変調のための高周波を伝送する構成として、板状の金属ステムと、金属ステムの一面側に備えられた誘電体基板に実装された半導体光変調素子とを備え、金属ステムは、金属ステムに形成された貫通孔に金属製のリードピンが貫通孔と同軸に挿入され、リードピンの外周に貫通孔を埋める誘電体部材が設けられた金属ステム貫通部を有し、金属ステムの他面側から、金属ステム貫通部を介して、並列に終端整合回路が接続されている半導体光変調素子に変調のための高周波を給電するよう構成された、同軸型の半導体光変調装置があった（例えば特許文献１、特許文献２）。
国際公開第２０１０／１４０４７３号 特開２０１１－１９７３６０号公報
　半導体光変調素子がＥＡＭ－ＬＤの場合、寄生容量、寄生抵抗、ボンディングワイヤのインダクタンス等の影響により、周波数が高くなるにつれ、インピーダンス整合が取れなくなる。また、金属ステムのリードピン貫通部はガラス径とリードピン径の制約により、線路インピーダンスが２０Ω～３０Ω程度になり、整合抵抗として一般的な５０Ωとは整合が取れない。同軸型の場合、この２カ所が反射点となり、ＥＡＭで反射してさらに金属ステムを貫通する部分で反射して再びＥＡＭに戻ってきたときに電気信号の位相が１８０度回っていると利得を打ち消してしまい、帯域劣化を起こす。
　本願は、上記の問題点を解決するための技術を開示するものであり、半導体光変調素子を備えた光モジュールにおいて、変調用の高周波信号を、高い周波数まで多重反射による帯域劣化を抑えて給電することを目的とする。
　本願に開示される光モジュールは、板状の金属ステムと、金属ステムの一面側に備えられた誘電体基板に実装された半導体光変調素子とを備え、金属ステムは、金属ステムに形成された貫通孔に金属製のリードピンが貫通孔と同軸に挿入され、リードピンの外周に貫通孔を埋める誘電体部材が設けられた金属ステム貫通部を有し、金属ステムの他面側から、金属ステム貫通部を介して、並列に終端整合回路が接続されている前記半導体光変調素子に変調のための信号を給電するよう構成された光モジュールにおいて、終端整合回路は、第一抵抗と、第二抵抗と容量との並列体と、の直列接続体で構成されているものである。
　本願に開示される光モジュールによれば、変調用の高周波信号を、高い周波数まで多重反射による帯域劣化が抑えて給電できる光モジュールを提供することができる効果がある。
実施の形態１による光モジュールの構成を示す斜視図である。 実施の形態１による光モジュールの要部を拡大して示す平面図である。 実施の形態１による光モジュールの構成を示す回路図である。 実施の形態１による光モジュールの金属ステム貫通部の構成を示す側面図である。 実施の形態１による光モジュールの金属ステム貫通部の特性例を説明するためのグラフである。 比較例の光モジュールの構成を示す回路図である。 実施の形態１による光モジュールの終端整合回路の作用を説明するためのグラフである。 実施の形態１による光モジュールの効果を、比較例と比較して説明するための周波数特性図である。 実施の形態２による光モジュールの要部を拡大して示す平面図である。 実施の形態３による光モジュールの要部を拡大して示す平面図である。 実施の形態４による光モジュールの要部を拡大して示す平面図である。 実施の形態４による光モジュールの周波数特性を、実施の形態１～３による光モジュールの周波数特性と比較して示す図である。 実施の形態５による、光モジュールの外部に設けられるドライバの例を示す回路図である。 実施の形態５による、光モジュールの外部に設けられるドライバの別の例を示す回路図である。 実施の形態５による、光モジュールの外部に設けられるドライバの効果を説明する周波数特性図である。
　図１は実施の形態１による光モジュールの構成を示す斜視図である。図２は図１に示す光モジュールの要部の構成を拡大して示す平面図である。図１、図２において、金属ステム１の金属ステム貫通部３０は、金属ステム１に形成された貫通孔に同軸に挿入されたリードピン２と、リードピン２の外周に貫通孔を埋めるように設けられた誘電体部材であるガラス材３と、で構成され、リードピン２はガラス材３を介して金属ステム１に固定されている。この構成により、金属ステム貫通部３０は、金属ステム１の貫通孔内周とリードピン２により同軸線路状に形成されるとともに気密封止構造となっている。金属ステム１およびリードピン２の材料は、例えば、銅、鉄、アルミニウムまたはステンレスなどの金属を用いることができ、金メッキあるいはニッケルメッキなどを表面に施すようにしてもよい。
　また、金属ステム１上には、温度制御モジュール４および支持ブロック５が実装されている。ここで、温度制御モジュール４は、ペルチェ素子４ａとそれを挟む放熱面４ｂと冷却面４ｃとで構成されている。支持ブロック５の一面には誘電体基板６が実装されるとともに、温度制御モジュール４の冷却面４ｃ上には支持ブロック７が実装されている。支持ブロック７の一面には誘電体基板８が実装され、誘電体基板８上には半導体光変調素子９が実装されている。半導体光変調素子９としては、例えば、ＩｎＧａＡｓＰ系あるいはＡｌＩｎＧａＡｓ系量子井戸吸収層を用いた電界吸収型光変調器と分布帰還型レーザダイオードとをモノリシックに集積した変調器集積型レーザ（ＥＡＭ－ＬＤ）を用いることができる。光変調器として、半導体ＭＺ（Mach-Zehnder）光変調器などを用いることもできる。なお、図１において、金属ステム１の手前側、すなわち種々の部材が実装されている部分は、例えば窒素などで封止されるが、図１では金属ステム貫通部３０以外の封止の構造は省略している。金属ステム１の反対側には、半導体光変調素子９を変調するための、例えば１０ＧＨｚ以上の高周波信号を出力するドライバなどが実装されたフレキシブルプリント基板１８などが配置されている。
　誘電体基板６上には、信号導体１０を形成する。信号導体１０とグランド導体１１およびグランド導体１２との間隔を一定に保った状態で誘電体基板６上の全面に形成することにより、コプレナ線路を構成することができる。また、グランド導体１１およびグランド導体１２は、誘電体基板６に形成されたスルーホール、キャスタレーションあるいは側面のメタルを介して支持ブロック５と電気的に接続してもよい。
　また、誘電体基板８上には、信号導体１４、信号導体１５、信号導体１６およびグランド導体１３が形成されている。なお、グランド導体１３は、信号導体１４と所定の間隔を隔てて誘電体基板８上に形成されている。通常、誘電体基板８の裏面もグランド導体１３と同じ接地電位になる導体が形成されている。またグランド導体１３は、誘電体基板８の側面にも形成するようにしてもよい。
　なお、支持ブロック５および支持ブロック７の材料は、例えば、銅、鉄、アルミニウムまたはステンレスなどの金属を用いることができる。あるいは、支持ブロック５および支持ブロック７として、セラミックあるいは樹脂などの絶縁体に金属が被覆された構造を用いるようにしてもよい。誘電体基板６および誘電体基板８の材料は、例えば、ＡｌＮあるいはアルミナなどのセラミックを用いることができる。また、エポキシなどの樹脂を用いることもできる。なお、支持ブロック５は、リードピン２の近傍に配置することが好ましい。また、支持ブロック７は、誘電体基板６の近傍に配置することが好ましい。
　そして、リードピン２の一端と信号導体１０の一端とは接着剤１７を介して互いに接続されている。リードピン２の他端は、半導体光変調素子９を変調するための高周波の信号を出力するドライバなどが実装されたフレキシブルプリント基板１８（ＰＣＢ１８と称することもある）と接続されている。また、信号導体１０の他端と信号導体１４の一端とはボンディングワイヤ１９を介して互いに接続されている。また、グランド導体１１およびグランド導体１２とグランド導体１３とはボンディングワイヤ２０およびボンディングワイヤ２１を介して互いに接続されている。いずれのボンディングワイヤも本数に制限は無い。また、ボンディングワイヤ２０とボンディングワイヤ２１は両方備えていなくても、いずれか一方のみが備えられている構成でもよい。また、半導体光変調素子９はボンディングワイヤ２２を介し、信号導体１４、および信号導体１５に接続されている。
　信号導体１５と信号導体１６の間に第一抵抗２３が接続されており、信号導体１６とグランド導体１３との間に第二抵抗２４が接続されている．そして、信号導体１６とグランド導体１３との間に容量２５が接続されている。容量２５は、例えば、ＭＩＭキャパシタを用いることができる。容量２５は、誘電体部材を導体で挟んだ構成であればよく、後述の実施の形態２あるいは実施の形態３で説明するように、種々の構成をとることができる。
　図１および図２に示した実施の形態１による光モジュールの回路図を図３に示す。図３に示すとおり、実施の形態１による光モジュールにおいては、半導体光変調素子９に並列に、終端整合回路２００が接続されている。終端整合回路２００は、第一抵抗２３と、第二抵抗２４と容量２５との並列体と、を直列に接続した構成となっている。ＰＣＢ１８に実装されているドライバ３００から半導体光変調素子９の間は、ＰＣＢ１８上に形成されている信号線路３０１、ＰＣＢ１８の信号線路３０１と金属ステム貫通部３０の間を接続する信号線路３０２、金属ステム貫通部３０、信号導体１０とグランド導体１２およびグランド導体１１で構成されるコプレナ線路である信号線路１００、ボンディングワイヤ１９、信号導体１４とグランド導体１３で構成されるコプレナ線路である信号線路１４０、およびボンディングワイヤ２２、で構成される線路で接続され、高周波の信号が半導体光変調素子９に給電される。なお、本願では、金属ステム１と、図１で示す金属ステム１の手前側、すなわち種々の部材が実装されている部分とを含む部分、すなわち図３の符号５００で示す部分を光モジュール５００と称し、ドライバを含む、図３で示す全体を光送信器６００と称することとする。
　次に動作について説明する。半導体光変調素子９には寄生容量成分、寄生抵抗成分、電極と接続するボンディングワイヤの寄生インダクタンス成分が存在し、入力信号の周波数が高周波になるにしたがって、インピーダンス整合が取れなくなる。一方、金属ステム１の金属ステム貫通部３０は、気密性、信頼性の観点から、リードピン２の径がΦ０．３～０．４、ガラス材３の径がΦ０．７～０．８程度、ガラスの比誘電率εr=５．５～７．０程度であり、インピーダンスにすると、２０～３０Ωとなる。
　図５は、金属ステム貫通部３０を拡大して示す図である。金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスZは次式であらわされる。
　　　ｚ = SQRT(μ/ε) ｘ (1/2 x π) x Log(b/a)
　ここで，μはリードピン２の透磁率、εは金属ステム貫通部封止材料である誘電体部材３の誘電率、aはリードピン２の径、bは金属ステム貫通部の径（貫通孔の内径＝誘電体部材３の外径）、である。
　図６は、リードピンの透磁率を１とし、誘電体部材３の比誘電率と、リードピン径ａに対する金属ステム貫通部の径ｂの比、b/aをパラメータとした場合の金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスのシミュレーション結果を示す。金属ステム貫通部の誘電体部材３はパッケージ内部の気密が保たれる限り、ガラス以外の誘電体材料を使用しても構わない。一般的に、回路は線路インピーダンスを５０Ωとして設計されることが多いが、図６に示されるように、気密封止することを考慮して誘電体部材の材料およびb/aを選択すると、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスを５０Ωにすることが難しく、特性インピーダンスが２５Ω前後となってしまう。
　図３の回路図で示す実施の形態１による光モジュールの動作を、図４の回路図で示す比較例の光モジュールの動作と比較しながら説明する。図４の回路図は、図１および図２の構成において、第一抵抗２３と、第二抵抗２４と容量２５との並列体と、を直列に接続した構成となっている終端整合回路２００を、例えば抵抗値５０Ωの抵抗２４０のみで構成される終端整合回路２１０としたものである。一般的な５０Ω系で設計する場合、半導体光変調素子９の終端整合回路として設ける終端抵抗は、図４の抵抗２４０に示すように、電圧振幅を効率的に確保するために５０Ω程度に合わせる。また、図３のドライバ３００、信号線路３０１、信号線路３０２、信号線路１００、信号線路１４０にそれぞれ相当する、ドライバ４００、信号線路４０１、信号線路４０２、信号線路１０１、信号線路１４１もインピーダンスを５０Ωに合わせる。しかし、これでは、信号の周波数が高くなるにつれ、金属ステム貫通部３０とのインピーダンス整合が取れなくなる。そのため、電気信号の高周波成分は半導体光変調素子９で一部が反射して金属ステム貫通部３０側に戻り、金属ステム貫通部３０でまた一部が反射して戻ってくる。
　進行波をY0として振幅を規格化すると次式であらわされる。
　　Y0 = sin(ωt)
半導体光変調素子９での反射率をρ1、金属ステム貫通部３０での反射率をρ2とすると、反射波Y1は、
　　Y1 = ρ1 x ρ2 x sin(ωt - Φ)
とあらわせ、合成波Y2は
　　Y2 = Y0 + Y1 = sin(ωt)+ρ1 x ρ2 x sin(ωt - Φ)
　　　 = A x sin(ωt+Θ)
とあらわせる。ただし、
　　A = [ [ 1 + ρ1 x ρ2 x cos(Φ) ]2 + [ρ1 x ρ2 x sin(Φ) ]2 ]1/2
　　TanΘ ＝ - [ ρ1 x ρ2 x sin(Φ) ] / [1 + ρ1 x ρ2 x cos(Φ) ]
となる。
　また、反射波の位相Φは、半導体光変調素子９と金属ステム貫通部３０の間の長さをＬ、周波数をf、伝送路中の信号速度をc'とすると、
　　Φ = 2L x ( f / c') x 2π
とあらわせる。
　上記の式から、合成波の振幅Ａは反射率と、半導体光変調素子９と金属ステム貫通部３０間の実効的な電気長に大きく依存し、周波数依存性を持つことが分かる。単に遮断周波数を広帯域化させるという観点では、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスに終端整合回路および線路のインピーダンスを整合させるのが好ましいが、ＤＣ利得が低下してしまうため、入力信号の振幅劣化を招く。
　実施の形態１の光モジュールでは、半導体光変調素子９に高い周波数の信号を入力したときの反射率ρ１の低減とＤＣ利得の劣化を抑制することを目的としている。図４に示す比較例の５０Ωの抵抗で構成された終端整合回路２１０を、図３に示す終端整合回路２００、すなわち、第一抵抗２３に、第二抵抗２４と容量２５との並列体を直列接続した構成とすることで、入力信号の周波数が高くなるにつれ、終端整合回路２００の合成インピーダンスは第一抵抗２３の値に等しくなる。終端整合回路２００の合成インピーダンスは次式であらわされる。
　　Z = R1 + 1 /( ( 1 / R2 ) + ( jωC ) )
　ここで、R1は第一抵抗２３の抵抗値、R2は第二抵抗２４の抵抗値、Cは容量２５の容量である。図７に、第一抵抗２３および第二抵抗２４の抵抗値をそれぞれ２５Ωとし、容量２５の値を０．０１ｐＦ～５．００ｐＦとしたときの終端整合回路２００の合成インピーダンスを示す。
　このとき、信号線路１００、および信号線路１４０の線路インピーダンス、フレキシブルプリント基板１８から金属ステム貫通部３０までの信号線路３１０および信号線路３０２の線路インピーダンス、および第一抵抗２３の抵抗値は、半導体光変調素子９と金属ステム貫通部３０の間で生じる多重反射を抑制するため、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスと同等の値にするのが好ましい。この同等の値とは、正確に金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスと等しくなくても、多重反射を抑制する効果がある範囲で、実質的に等しい値として設定すればよいことを意味する。例えば、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスの0.8～1.2倍の範囲に設定することが好ましい。さらに、ＤＣ利得の観点から、第二抵抗２４の抵抗値も、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスと実質的に等しい値に設定するのが好ましい。
　図８Ａおよび図８Ｂは、図３および比較例としての図４に示す終端整合回路による光モジュールの周波数特性のシミュレーション結果を示す図である。図８Ａおよび図８Ｂは、図３および図４のＡで示す位置をポート１とし、Ｂで示す位置をポート２とする、Ｓパラメータのうち、Ｓ１１（反射成分）およびＳ２１（透過成分）の周波数特性を示している。このシミュレーション結果のうち、実線で示す本実施例は、図３に示す第一抵抗２３および第二抵抗２４の抵抗値をいずれも２５Ω、容量２５を０．１ｐＦとした実施例の高周波応答特性を示している。また、比較例による５０ｏｈｍ整合として示す破線は、図４に示す終端整合回路２１０の終端抵抗２４０を５０Ωとした場合の特性、２５ｏｈｍ整合として示す破線は、図４に示す終端抵抗２４０を２５Ωとし、各信号線路のインピーダンスも２５Ωとした場合の特性である。これらの図から、本実施例によれば、終端整合回路２００のインピーダンスが、ＤＣ側では５０Ωとなり、高周波側では２５Ωとなるため、ＤＣ利得の劣化を抑制しつつ、高周波では多重反射による影響が低減され、周波数応答特性が改善されることがわかる。
　以上説明したように、実施の形態１による光モジュールは、金属ステム貫通部３０を介して、変調のための信号を半導体光変調素子９に給電する構成において、半導体光変調素子９に並列に接続される終端整合回路２００を、第一抵抗２３と、第二抵抗２４と容量２５の並列体との直列接続体としたので、ＤＣ利得の劣化を抑制しつつ、高周波では多重反射による影響が低減され、周波数応答特性が改善される効果がある。また、第一抵抗２３および第二抵抗２４の抵抗値を、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスと実質的に等しい値とすることで、特に効果がある。
実施の形態２．
　図９は、実施の形態２による光モジュールの要部を示す平面図である。図３の回路図で示す容量２５を、半導体光変調素子９が搭載された誘電体基板８の誘電体材料と導体２６とで構成する。容量は次式であらわされる。
　　C = ε0 x εr x A / d
このとき、ε0は真空誘電率、εrは誘電体材料の比誘電率、Aは導体の面積、dは誘電体材料の厚みを示す。
　導体２６とグランド導体１３間に誘電体基板８の誘電体材料を挟み込むことで、平行平板コンデンサと同じ効果が得られる。また、導体２６とグランド導体１３はコプレナ線路としても機能するため、表裏間の容量に加えて表面上での容量も加わる。このような構成にすることで、安価に容量成分を付加することができる。
実施の形態３．
　図１０は、実施の形態３による光モジュールの要部を示す平面図である。図３の回路図で示す容量２５を、信号導体１６とグランド導体１３との間に薄膜誘電体２７を挟んで、いわゆるＭＩＭキャパシタを構成する。例えば、信号導体１６の裏面、あるいはグランド導体１３の信号導体１６と対向する面に、厚み０．３um程度のＳｉＯ２などで薄膜誘電体２７を形成することで、容量２５を実現できる。ＳｉＯ２の比誘電率εrは４．０～４．５程度なので、上記の容量の式を参照すると、３０um□程度の面積で０．１ｐＦ程度の容量を付けることが可能となり、省スペースに構成することが可能となる。
実施の形態４．
　図１１は、実施の形態４による光モジュールの要部を示す平面図である。誘電体基板を、実施の形態１で説明した誘電体基板６と誘電体基板８を一体化した誘電体基板４５で構成するようにした。リードピン２から、誘電体基板４５上に形成された信号導体１１０を介してボンディングワイヤ２２により半導体光変調素子９に給電する構成としている。このため、実施の形態１から実施の形態３の構成では必要であった、誘電体基板６と誘電体基板８との間を接続するボンディングワイヤ１９～２１の省略が可能となる。この構成では、リードピン２からボンディングワイヤ２２まで、信号導体１１０とグランド導体１３で構成されるコプレナ線路として、コプレナ線路の特性インピーダンスを、例えば金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスに合わせた２５Ωとして構成することができる。
　図１２Ａおよび図１２Ｂは、実施の形態１から実施の形態３で示したボンディングワイヤ１９～２１がある構成による光モジュール、および、ボンディングワイヤ１９～２１が省略され、金属ステム貫通部３０から半導体光変調素子９へのボンディングワイヤ２２までを一つのコプレナ線路で構成した実施の形態４の構成の光モジュールの高周波応答特性を示している。例として、第一抵抗２３および第二抵抗２４はいずれも２５Ω、容量２５は０．１ｐＦのシミュレーション結果を示している。本実施の形態４によれば、ボンディングワイヤ１９～２１を省略することで、ワイヤインダクタンスの影響がなくなるため、実施の形態１から実施の形態３に比較して、さらに遮断周波数の改善が可能であることがわかる。
実施の形態５．
　図１３および図１４は、実施の形態１から４に開示した光モジュールの半導体光変調素子９に給電する、変調のための高周波の信号を発生するドライバ、すなわち図３に示したドライバ３００の例を示す回路図である（図中から、ＤＣ電圧を重畳するためのバイアス回路、プルアップ回路は省略）。図１３で示すドライバ３００の構成は、例えば、半導体光変調素子９を搭載した光モジュールの変調に用いられる単相駆動型のドライバＩＣに代表される出力インピーダンスが５０ΩのドライバＩＣ３１０を用いて構成する場合を示している。ドライバＩＣ３１０の一方の出力端に抵抗値５０Ωの抵抗３３７を、他方の出力端に同じく抵抗値５０Ωの抵抗３３８を接続することで、ドライバＩＣ３１０の出力インピーダンスを２５Ωに変換することができ、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスが２５Ωの場合に整合を取ることができる。抵抗３３７が接続された出力端から信号線路３２８を介して接続された容量３４１に、図３に示す線路インピーダンスが２５Ωの信号線路３０１を接続する。抵抗３３８が接続されたドライバＩＣ３１０のもう一方の出力端は、信号線路３３０を介して容量３４２が接続され、容量３４２の他端は線路インピーダンスが２５Ωの信号線路３３１を介して、抵抗値２５Ωの抵抗３３９を接続する。この構成により、ＤＣ利得は劣化するが、遮断周波数の改善が可能である。
　図１４は、接続するドライバＩＣが直接変調型レーザ（ＤＭＬ：Ｄｉｒｅｃｔ　Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　Ｌａｓｅｒ）の変調に用いられている、差動駆動型のドライバＩＣを用いた例を示している。この場合、ドライバＩＣ３２０自体の出力インピーダンスが２５Ωなので、一方の出力端に信号線路３３３を介して接続された容量３４３に、図３に示す線路インピーダンスが２５Ωの信号線路３０１を接続する。ドライバＩＣ３２０の他方の出力端には信号線路３３５を介して容量３４４が接続され、容量３４４の他端は線路インピーダンス２５Ωの信号線路３３６を介して、抵抗値２５Ωの抵抗３４０が接続されている。通常、ＤＭＬ光モジュールの差動線路に接続される信号線路３３６を２５Ωで終端することで、ＤＣ利得の劣化を抑制しつつ、遮断周波数の改善が可能である。さらにＤＭＬに使用されるドライバＩＣが適用できるため、安価に製造できる。
　図１５に、図１３および図１４に示したドライバ３００を用いた場合の、高周波応答特性のシミュレーション結果を示す。図１４に示す、出力インピーダンスが２５ΩのドライバＩＣ３２０を用いたドライバ３００の方が、ＤＣ利得の劣化が抑制されているが、いずれも遮断特性は良好であることが示されている。以上では、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスを２５Ωとし、ドライバ３００の出力インピーダンスを２５Ωとして説明したが、ドライバ３００の出力インピーダンスは、正確に金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスに合わせなくても、以上で開示した効果を奏する範囲で、金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスと実質的に等しい値とすれば良く、例えば金属ステム貫通部３０の特性インピーダンスの0.8～1.2倍の範囲の値とするのが好ましい。
　本願には、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
１　金属ステム、２　リードピン、３　誘電体部材、８、４５　誘電体基板、９　半導体光変調素子、１３　グランド導体、２３　第一抵抗、２４　第二抵抗、２５　容量、２６　導体、３０　金属ステム貫通部、２００　終端整合回路、３００　ドライバ、５００　光モジュール、６００　光送信器

Claims (9)

  1. 　板状の金属ステムと、
    前記金属ステムの一面側に備えられた誘電体基板に実装された半導体光変調素子とを備え、
    前記金属ステムは、前記金属ステムに形成された貫通孔に金属製のリードピンが前記貫通孔と同軸に挿入され、前記リードピンの外周に前記貫通孔を埋める誘電体部材が設けられた金属ステム貫通部を有し、
    前記金属ステムの他面側から、前記金属ステム貫通部を介して、並列に終端整合回路が接続されている前記半導体光変調素子に変調のための信号を給電するよう構成された光モジュールにおいて、
    前記終端整合回路は、第一抵抗と、第二抵抗と容量との並列体と、の直列接続体で構成されていることを特徴とする光モジュール。
  2. 　前記第一抵抗は、前記金属ステム貫通部の特性インピーダンスと、実質的に等しい抵抗値を有することを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  3. 　前記第二抵抗は、前記金属ステム貫通部の特性インピーダンスと、実質的に等しい抵抗値を有することを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
  4. 　前記半導体光変調素子へは、前記誘電体基板上に形成された信号線路を介して前記信号が給電されるよう構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載の光モジュール。
  5. 　前記信号線路の特性インピーダンスは、前記金属ステム貫通部の特性インピーダンスと、実質的に等しいことを特徴とする請求項４に記載の光モジュール。
  6. 　前記金属ステム貫通部の特性インピーダンスが２５Ωであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光モジュール。
  7. 　前記容量は、前記誘電体基板上に形成された導体とグランド導体と前記誘電体基板を構成する誘電体材料とで構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光モジュール。
  8. 　前記金属ステム貫通部は気密封止構造であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光モジュール。
  9. 　請求項１から８のいずれか１項に記載の光モジュールと、前記半導体光変調素子に給電する、変調のための信号を出力するドライバとを備え、
    前記ドライバの出力インピーダンスは、前記金属ステム貫通部の特性インピーダンスと実質的に等しいことを特徴とする光送信器。
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