特許 6226012 ＦＰＣ付き光変調器、及びそれを用いた光送信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6226012

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】ＦＰＣ付き光変調器、及びそれを用いた光送信装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/03 20060101AFI20171030BHJP

   G02F 1/035 20060101ALI20171030BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/03 505

   G02F1/035

   H05K1/02 C

【請求項の数】12

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-62460(P2016-62460)

(22)【出願日】2016年3月25日

(65)【公開番号】特開2017-173745(P2017-173745A)

(43)【公開日】2017年9月28日

【審査請求日】2016年9月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183266

【氏名又は名称】住友大阪セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】特許業務法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 徳一

(72)【発明者】

【氏名】菅又 徹

【審査官】 右田 昌士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０２０９２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４８１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３４８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２８９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３５４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０２９７９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／００ − １／１２５

Ｇ０２Ｆ １／２１ − ７／００

Ｈ０５Ｋ １／００ − １／０２

Ｈ０５Ｋ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路基板との間の電気的接続を行うフレキシブル配線板を備えた光変調器であって、
前記フレキシブル配線板は略四辺形を為し、
前記フレキシブル配線板には、前記略四辺形の一の辺に沿って前記回路基板と電気的に接続されるパッドが設けられ、且つ前記一の辺に対向する他の辺に前記光変調器に設けられた信号伝達のための信号用リードピンと接続される信号用パターンの配列部分が設けられており、
前記フレキシブル配線板は、前記信号用リードピン及び前記回路基板に接続された状態における当該フレキシブル配線板の固有振動の周波数を高めるための追加の固定部を有し、
前記追加の固定部は複数であって、
前記フレキシブル配線板の相異なる２つの辺である２つのエッジにそれぞれ隣接する少なくとも２つの前記追加の固定部は、それぞれ、隣接する前記エッジまでの距離が互いに異なるように配されている、
光変調器。

【請求項2】

前記追加の固定部は、前記信号用リードピンに加えて前記光変調器に追加して設けられた追加リードピンと接続される追加パターンで構成される、
請求項１に記載の光変調器。

【請求項3】

前記追加パターンは、フレキシブル配線板に設けられたグランドパターンと前記光変調器の筺体とを電気的に接続するよう構成されている、
請求項２に記載の光変調器。

【請求項4】

前記少なくとも２つの前記追加の固定部は、それぞれ、前記略四辺形の前記一の辺及び前記他の辺を除く二つの辺と、前記信号用パターンの配列部分の両端部と、の間に設けられている、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光変調器。

【請求項5】

前記追加の固定部の少なくとも一部は、前記信号用パターンの配列部分と前記一の辺との間に設けられている、
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光変調器。

【請求項6】

前記追加の固定部の少なくとも一部は、前記信号用パターンの配列部分と前記他の辺との間に設けられている、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光変調器。

【請求項7】

前記配列部分と前記一の辺との間に配された前記追加の固定部と、前記信号用パターンの配列部分と前記他の辺との間に配された前記追加の固定部と、の間の、前記一の辺に直交する方向に測った距離ｄが、前記パッドの前記一の辺に対向する端部と、前記配列部分と前記一の辺との間に配された前記追加の固定部と、の間の、前記一の辺に直交する方向に測った距離Ｌｐに対し、
ｄ≧Ｌｐ／５ の関係を有する、
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光変調器。

【請求項8】

前記追加の固定部は、前記信号用パターンのそれぞれを四方から囲むように配されている、
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の光変調器。

【請求項9】

前記一の辺及び前記他の辺を除く二つの辺のそれぞれから、前記配列部分に向かって２つの切り欠き部が設けられており、
前記少なくとも２つの前記追加の固定部は、前記２つの切欠き部のそれぞれのエッジに隣接する前記追加の固定部であって、且つ、
前記少なくとも２つの前記追加の固定部は、それぞれ、最も近い前記２つの切欠き部のエッジまでの距離が互いに異なるように配されている、
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光変調器。

【請求項10】

前記一の辺及び当該一の辺に対向する他の辺を除く二つの辺と、前記他の辺と、が構成する２つの角部に、それぞれ切り欠き部が設けられており、
前記切り欠き部は、前記信号用リードピンの配列部分の両端部から前記切り欠き部のエッジまでの距離であって前記一の辺の方向に沿った距離が、前記一の辺から当該一の辺に直交する方向に沿って測った距離に従って変化するように設けられており、
前記少なくとも２つの前記追加の固定部は、前記２つの切欠き部のそれぞれのエッジに隣接する前記追加の固定部であって、且つ、
前記少なくとも２つの前記追加の固定部は、それぞれ、最も近い前記２つの切欠き部のエッジまでの、前記直交する方向に沿って測った距離が互いに異なるように配されている、
請求項１ないし８のいずれか一項に記載の光変調器。

【請求項11】

前記信号用リードピンの配列部分は、一つ又は複数の配列部分から成り、前記一の辺及び前記他の辺を除く二つの辺のそれぞれに最も近い２つの配列部分のそれぞれの端部と、当該二つの辺のうちの対応する辺との間の距離が、互いに異なっている、
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の光変調器。

【請求項12】

請求項１ないし１１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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光変調器及び光送信装置に関し、特に、高周波信号を入力するためのＦＰＣ（Flexible Printed Circuits、フレキシブル配線板）を備える光変調器、及びそれを用いた光送信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

このＬＮ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ＲＦ電極と、当該導波路における変調特性を良好に保つため種々の調整を行うためのバイアス電極と、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電極は、当該光変調素子を収容する光変調器の筺体に設けられたリードピンやコネクタを介して、外部の電子回路に接続される。

【0004】

一方、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いる。

【0005】

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、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、複数の高周波信号電極及び複数のバイアス電極を備えることから（例えば、特許文献１参照）、光変調器の筺体のサイズが大型化する傾向があり、特に小型化の要請が強い。

【0006】

この小型化の要請に対応する一つの策として、従来、ＲＦ電極のインタフェースとして光変調器の筺体に設けられていたプッシュオン型の同軸コネクタを、バイアス電極のインタフェースと同様のリードピンに置き換え、これらのリードピンを外部の回路基板に接続するためのＦＰＣ（フレキシブル配線板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）を付加した光変調器が提案されている。

【0007】

例えば、ＤＰ−ＱＰＳＫ光変調器では、それぞれにＲＦ電極を有する４つのマッハツェンダ型光導波路で構成される光変調素子が用いられる。この場合、光変調器の筺体に４つのプッシュオン型同軸コネクタを設けたのでは筺体の大型化は避けられないが、同軸コネクタに代えてリードピンとＦＰＣとを用いれば、小型化が可能となる。

【0008】

また、光変調器の筺体のリードピンと、当該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と、の間が、上記ＦＰＣを介して接続されるので、従来用いていた同軸ケーブルの余長処理を行う必要が無くなり、光送信装置内における光変調器の実装スペースを縮小することができる。

【0009】

光変調器に用いられるＦＰＣは、例えば柔軟性のあるポリイミドベースの材料を基板（以下、ＦＰＣ基板）として用いて作製され、一方の端部付近に設けられた複数のスルーホールのそれぞれが、配線パターンを介して、他方の端部に設けられたパッドのそれぞれに電気的に接続されている。そして、光変調器の筺体の底面又は側面から突き出た複数のリードピンが上記複数のスルーホールにそれぞれ挿通されて例えばハンダにより固定され且つ電気的に接続され、上記複数のパッドが回路基板に例えばハンダにより固定され且つ接続される。これにより、当該回路基板上のパッドから与えられる高周波信号が、それぞれ対応する上記スルーホールとリードピンとを介して、光変調素子の対応するＲＦ電極に与えられて、高速光変調が行われる。

【0010】

上記のＦＰＣを用いた光変調器では、上述のように、筺体を小型化することができ、回路基板上における光変調器の実装スペースも縮小することができるので、光伝送装置の小型化に大きく貢献し得る。

【0011】

図１３は、そのようなＦＰＣを備える従来の光変調器の構成を示す図であり、図１３（ａ）は光変調器の上面図、図１３（ｂ）は正面図、図１３（ｃ）は底面図である。この光変調器１３００は、光変調素子１３０２と、光変調素子１３０２を収容する筺体１３０４と、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）１３０６と、光変調素子１３０２に光を入射するための光ファイバ１３０８と、光変調素子１３０２から出力される光を筺体１３０４の外部へ導く光ファイバ１３１０と、を備える。

【0012】

筺体１３０４には、光変調素子１３０２の４つのＲＦ電極（不図示）にそれぞれ接続された４つのリードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６が設けられており、当該リードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６は、ＦＰＣ１３０６に設けられた後述するスルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６に挿通されて例えばハンダにより固定され且つ電気的に接続されている。

【0013】

図１４は、ＦＰＣ１３０６の構成を示す図である。ＦＰＣ１３０６は、図示下側の一の辺１４００の近傍に、当該一の辺１４００の方向に沿って４つのパッド１４１０、１４１２、１４１４、１４１６が並んで設けられている。また、辺１４００に対向する他の辺１４０２の側には、例えば辺１４０２の方向に沿って、４つのスルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６が並んで設けられている。さらに、４つのパッド１４１０、１４１２、１４１４、１４１６は、それぞれ、配線パターン１４３０、１４３２、１４３４、１４３６によりスルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６に電気的に接続されている。

【0014】

そして、４つのパッド１４１０、１４１２、１４１４、１４１６が外部の回路基板のパッドに対してそれぞれ例えばハンダにより固定され且つ電気的に接続されることにより、光変調器１３００が備える光変調素子１３０２のＲＦ電極と当該回路基板上に構成された電子回路とが電気的に接続されて光送信装置内に実装される。なお、ＦＰＣ１３０６の形状は、配線パターンを極力短くしてマイクロ波損失を低く抑えるべく、図示のように信号伝送方向に短い辺を持つ横長の長方形になるのが一般的であり、図示の例のように４つのパッド１４１０、１４１２、１４１４、１４１６を持つ場合には、長辺方向で約20mm以下、短辺方向で約10mm以下程度の長方形となる。

【0015】

図１５は、電子回路が構成された回路基板に光変調器１３００を接続した状態の一例を示す図であり、図１５（ａ）は光変調器１３００の上面方向から見た図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）におけるＢＢ断面矢視図である。なお、図１５（ｂ）において光変調器１３００の内部の構成については記載を省略している。

【0016】

光変調器１３００と回路基板１５００とは、例えば光送信装置の筺体内のベース１５０２に固定されている。図１５（ａ）に示すように、光変調器１３００のＦＰＣ１３０６は、リードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６との接続部分から図示左方へ延在し、図１５（ｂ）に示すように、左側端部が回路基板１５００に接するように図示斜め左下方向に曲げられ、これにより、ＦＰＣ１３０６のパッド１４１０、１４１２、１４１４、１４１６が回路基板１５００上のパッド１５１０、１５１２、１５１４、１５１６に例えばハンダにより固定され且つ電気的に接続される（図１５（ａ））。

【0017】

しかしながら、上記のようなＦＰＣ付き光変調器を光送信装置内の回路基板に接続し、当該光送信装置を搬送してその稼働を開始すると、当該搬送の途中や稼働時の設置環境における振動等により、光変調器の筺体１３０４のリードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６とＦＰＣ１３０６のスルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６との間のハンダ固定部又はハンダ接続部に剥離やヒビ割れを生じ、ＦＰＣ１３０６のパッド１４１０、１４１２、１４１４、１４１６からリードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６に至るまでの高周波特性が劣化又は変化することとなって、光変調器１３００における光変調特性に問題を生じ得る。

【0018】

上述したように、ＦＰＣ１３０６は、光変調器１３００の製造の際にスルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６が光変調器の筺体１３０４のリードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６に例えばハンダにより固定され且つ電気的に接続される。そして、光変調器１３００を光送信装置内で用いる際には、パッド１４１０、１４１２、１４１４、１４１６が回路基板１５００上のパッド１５１０、１５１２、１５１４、１５１６に例えばハンダにより固定され且つ電気的に接続される。このとき、ＦＰＣ１３０６は、図１４から理解され得るように、スルーホール１４２０（すなわち、リードピン１３２０とのハンダ固定部又はハンダ接続部）から図示右側の辺１４０４までの部分及びスルーホール１４２６（すなわち、リードピン１３２６とのハンダ固定部又はハンダ接続部）から図示左側の辺１４０６までの部分が、共に長さＬ１の片持ち梁（それぞれ、第１及び第２の片持ち梁という）を構成することとなり、光変調器１３００の設置環境の振動（環境振動）に応じて振動することとなる。また、同様に、スルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６（すなわち、リードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６との固定部）からパッド１４１０、１４１２、１４１４、１４１６までの部分が、長さＬ２の両持ち梁を構成することとなり、スルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６から図示上方の辺１４０２までの部分が、長さがＬ３の片持ち梁（第３の片持ち梁という）を構成することとなって、それぞれが環境振動に応じて振動することとなる（すなわち、図１４に示す矩形のＦＰＣでは、上記両持ち梁の振動、及び上記第１〜第３の片持ち梁の振動の、４つの振動モードが存在する）。

【0019】

環境振動としては、光変調器１３００及び当該光変調器１３００を用いる光送信装置の、搬送や組み付け時の振動のほか、光送信装置が備える放熱ファン、光送信装置が収容される装置架（ラック）の冷却ファン、光変調装置が設置される部屋の空調振動、光変調装置が設置される建物に伝達されるさまざまな振動など、多くの要因が存在し得る。

【0020】

そして、特にこれらの環境振動の周波数が、ＦＰＣ１３０６の基板剛性と上記長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３等とで定まる固有振動の周波数に近い場合には、上記片持ち梁部分及び又は両持ち梁部分は、共振振動のように大きな振幅を伴って振動することとなり、これら梁部分の固定端として機能するスルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６とリードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６とのハンダ固定部又はハンダ接続部に、剥離やひび割れが生じ得る。

【0021】

ここで、上記梁部分の固有周波数は、対応する長さＬ１、Ｌ２，Ｌ３が長いほど低くなり、環境振動におけるパワースペクトル密度が大きい周波数範囲内に入ることとなって、当該環境振動の影響を受けやすくなる。例えば、図１４のような構成のＦＰＣ１３０６の場合、環境振動の影響を受けやすいのは、長さＬ３の部分よりも長さＬ１又はＬ２の部分となる。より具体的には、例えば図１４における長さＬ１の部分は、図１６（ａ）に太線矢印で示す如く振動して、特にリードピン１３２０及び１３２６のハンダ固定部又はハンダ接続部に剥離やひび割れを発生させ、図１４における長さＬ２の部分は、図１６（ｂ）に太線矢印で示す如く振動して、リードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６のハンダ固定部又はハンダ接続部に剥離やひび割れを発生させ得る。

【0022】

特に、スルーホール１４２０、１４２２、１４２４、１４２６の内径は、光変調素子１３０２に印加されることとなる高周波信号の周波数が数十ＧＨｚ程度にまで及ぶ可能性があることから、リードピン１３２０、１３２２、１３２４、１３２６の直径と同様に数百μｍ程度と小さく、１ｍｍ前後のリードピンを扱う通常の電子機器に比べて上記環境振動の影響を受け易い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0023】

上記背景より、外部の回路基板との電気的接続を行うＦＰＣを備えた光変調器において、搬送時や稼働時の振動に起因する例えばハンダにより固定部又は電気的接続部の剥離や割れを抑制して、信号経路の高周波特性の劣化を効果的且つ安価に抑制することが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明の一の態様は、回路基板との間の電気的接続を行うフレキシブル配線板を備えた光変調器である。当該光変調器では、前記フレキシブル配線板は略四辺形を為し、前記フレキシブル配線板には、前記略四辺形の一の辺に沿って前記回路基板と電気的に接続されるパッドが設けられ、且つ前記一の辺に対向する他の辺に前記光変調器に設けられた信号伝達のための信号用リードピンと接続される信号用パターンが設けられており、前記フレキシブル配線板は、前記信号用リードピン及び前記回路基板に接続された状態における当該フレキシブル配線板の固有振動の周波数を高めるための、追加の固定部及び又は切り欠き部を有する。
本発明の他の態様によると、前記追加の固定部は、前記信号用リードピンに加えて前記光変調器に追加して設けられた追加リードピンと接続される追加パターンで構成される。
本発明の他の態様によると、前記追加パターンは、フレキシブル配線板に設けられたグランドパターンと前記光変調器の筺体とを電気的に接続するよう構成されている。
本発明の他の態様によると、前記追加の固定部は、前記略四辺形の前記一の辺及び前記他の辺を除く二つの辺と、前記信号用パターンの配列部分の両端部と、の間にそれぞれ少なくとも一つずつ設けられた前記追加パターンで構成される。
本発明の他の態様によると、前記追加の固定部は、前記配列部分と前記一の辺との間に設けられた少なくとも一つの前記追加パターンで構成される。
本発明の他の態様によると、前記追加の固定部は、さらに、前記配列部分と前記他の辺との間に設けられた少なくとも一つの前記追加パターンで構成される。
本発明の他の態様によると、前記配列部分と前記一の辺との間に設けられた前記追加パターンと、前記配列部分と前記他の辺との間に設けられた前記追加パターンと、の間の、前記一の辺に直交する方向に測った距離ｄが、前記パッドの前記一の辺に対向する端部と、前記配列部分と前記一の辺との間に設けられた前記追加パターンと、の間の、前記一の辺に直交する方向に測った距離Ｌｐに対し、ｄ≧Ｌｐ／５ の関係を有する。
本発明の他の態様によると、前記配列部分と前記一の辺との間に設けられた前記追加パターン、及び前記配列部分と前記他の辺との間に設けられた前記追加パターンは、前記信号用パターンのそれぞれを四方から囲むように配されている。
本発明の他の態様によると、前記追加の固定部は、さらに、前記一の辺及び前記他の辺を除く二つの辺と、前記配列部分の両端部と、の間にそれぞれ少なくとも一つずつ設けられた前記追加パターンで構成される。
本発明の他の態様によると、前記一の辺及び前記他の辺を除く二つの辺のそれぞれから、前記配列部分に向かって切り欠き部が設けられている。
本発明の他の態様によると、前記一の辺及び当該一の辺に対向する他の辺を除く二つの辺と、前記他の辺と、が構成する２つの角部に、それぞれ切り欠き部が設けられており、前記切り欠き部は、前記配列部分の両端部から前記切り欠き部のエッジまでの距離であって前記一の辺の方向に沿った距離が、前記一の辺から当該一の辺に直交する方向に沿って測った距離に従って変化するように設けられている。
本発明の他の態様によると、前記配列部分は、一つ又は複数の配列部分から成り、前記一の辺及び前記他の辺を除く二つの辺のそれぞれに最も近い２つの配列部分のそれぞれの端部と、当該二つの辺のうちの対応する辺との間の距離が、互いに異なっている。
本発明の他の態様は、上記の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。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】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。

【図2】図１に示す光変調器に用いられるＦＰＣの構成を示す図である。

【図3】図１に示す光変調器を、電子回路が構成された回路基板に接続した状態の一例を示す図である。

【図4】図１に示す光変調器に用いられるＦＰＣの第１の変形例を示す図である。

【図5】図１に示す光変調器に用いられるＦＰＣの第２の変形例を示す図である。

【図6】図５に示すＦＰＣにおける、追加スルーホールの位置と、振動／衝撃後におけるハンダ固定部又はハンダ接続部の剥離／ヒビの発生程度と、の関係についての評価結果を示す図である。

【図7】図１に示す光変調器に用いられるＦＰＣの第３の変形例を示す図である。

【図8】図１に示す光変調器に用いられるＦＰＣの第４の変形例を示す図である。

【図9】図１に示す光変調器に用いられるＦＰＣの第５の変形例を示す図である。

【図10】図１に示す光変調器に用いられるＦＰＣの第６の変形例を示す図である。

【図11】図１に示す光変調器に用いられるＦＰＣの第７の変形例を示す図である。

【図12】本発明の第２の実施形態に係る光伝送装置の構成を示す図である。

【図13】従来の光変調器の構成を示す図である。

【図14】図１３に示す光変調器に用いられるＦＰＣの構成を示す図である。

【図15】図１３に示す光変調器を、電子回路が構成された回路基板に接続した状態の一例を示す図である。

【図16】図１３に示す光変調器に用いられるＦＰＣの振動態様の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
本実施形態の光変調器は、回路基板との間の電気的接続を行う略四辺形のフレキシブル配線板を備え、当該フレキシブル配線板は、当該光変調器の筺体に設けられた信号用リードピンに接続されている。そして、フレキシブル配線板は、当該フレキシブル配線板と上記信号用リードピン及び上記回路基板との接続部を固定端とする振動の固有振動の周波数を高めるための、追加の固定部を有している。そして、当該追加の固定部は、上記信号用リードピンに加えて上記光変調器の筺体に追加して設けられた追加リードピンと接続される追加配線パターンで構成されている。

【0027】

図１は、本発明の一実施形態に係る光変調器の構成を示す図である。
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、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）１０６と、光変調素子１０２に光を入射するための光ファイバ１０８と、光変調素子１０２から出力される光を筺体１０４の外部へ導く光ファイバ１１０と、を備える。

【0028】

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と、当該マッハツェンダ型光導波路上にそれぞれ設けられて光導波路内を伝搬する光波を変調する４つの高周波電極（ＲＦ電極）と、を備えたＤＰ―ＱＰＳＫ光変調器である。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により偏波合成され、光ファイバ１１０を介して筺体１０４の外部へ導かれる。

【0029】

筺体１０４は、上記光変調素子１０２が備える４つのＲＦ電極（不図示）のそれぞれに接続された４つの信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６を備える。筺体１０４に設けられた信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６は、ＦＰＣ１０６に設けられた後述する信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６に挿通され、当該信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６と信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６との間がそれぞれ例えばハンダにより接続され及び固定されている。

【0030】

図２は、ＦＰＣ１０６の構成を示す図である。ＦＰＣ１０６は、例えばポリイミドを主原料とした基板（以下、ＦＰＣ基板）に用いて作製されている。ＦＰＣ１０６は、例えば平面視が矩形に構成されている。上述したように、ＦＰＣ１３０６の形状は、配線パターンを極力短くしてマイクロ波損失を低く抑えるべく、横長の長方形になるのが一般的である。このため、本実施形態では、ＦＰＣ１３０６と同様に、ＦＰＣ１０６は矩形形状を為すものとしている。ただし、ＦＰＣ１０６の形状は、これに限らず、例えば略四辺形の形状を為すものとすることができる。以下の記載において、「辺」というときは、ＦＰＣ１０６が為す矩形の辺をいうが、ＦＰＣ１０６が略四辺形で構成される場合には、「辺」とは、ＦＰＣ１０６が為す当該略四辺形の辺を意味する。

【0031】

ＦＰＣ１０６の図示下側の一の辺２００の近傍には、当該一の辺２００の方向に沿って４つのパッド２１０、２１２、２１４、２１６が並んで設けられている。また、辺２００に対向する他の辺２０２の側には、例えば辺２０２の方向に沿って、４つの信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６が並んで設けられている。さらに、４つのパッド２１０、２１２、２１４、２１６は、それぞれ、配線パターン２３０、２３２、２３４、２３６により信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６に電気的に接続されている。

【0032】

上述のように、４つの信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６は、それぞれ、筺体１０４が備える４つの信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６に接続されており、外部の回路基板に設けられた電子回路の一部を構成するパッドに対して（例えばハンダにより）パッド２１０、２１２、２１４、２１６がそれぞれ電気的に接続されることにより、当該電子回路から出力される高周波信号が、ＦＰＣ１０６を介して光変調素子１０２のＲＦ電極に印加される。すなわち、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６は、光変調器１００に設けられた信号伝達のための信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６と接続される信号用パターンである。

【0033】

ＦＰＣ１０６に設けられる配線パターン２３０、２３２、２３４、２３６は、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路、グランデットコプレーナ線路など、高周波用の信号線路として公知の線路構成を用いて構成されるものとすることができ、当該構成に合わせて、ＦＰＣ１０６上にはグランドパターンも設けられ得る（不図示）。

【0034】

ＦＰＣ１０６のサイズは、上述した従来のＦＰＣ１３０６と同様に、配線パターン２３０、２３２、２３４、２３６を極力短くしてマイクロ波損失を低く抑えるべく、例えば長辺方向（辺２００の方向）の長さが約20mm以下、短辺方向（辺２００に対し垂直な方向）の長さが約10mm以下となり得る。

【0035】

図３は、電子回路が構成された回路基板に光変調器１００を接続した状態の一例を示す図であり、図３（ａ）は光変調器１００の上面方向から見た図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡＡ断面矢視図である。なお、図３（ｂ）において光変調器１００の内部の構成については記載を省略している。

【0036】

光変調器１００と回路基板３００とは、例えば光送信装置の筺体内のベース３０２に固定されている。図３（ａ）に示すように、光変調器１００のＦＰＣ１０６は、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６との接続部分から図示左方へ延在し、図３（ｂ）に示すように、左側端部が回路基板３００と接するように図示斜め左下方向に曲げられ、これにより、ＦＰＣ１０６のパッド２１０、２１２、２１４、２１６が回路基板３００上のパッド３１０、３１２、３１４、３１６に例えばハンダにより固定され且つ電気的に接続される（図３（ａ））。

【0037】

特に、本実施形態の光変調器１００では、図２に示すように、前記パッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００及び信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６が設けられた他の辺２０２を除く二つの辺２０４、２０６と、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６が接続される信号用パターンである信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分の、上記二つの辺２０４、２０６に近いそれぞれの端部（すなわち、信号用スルーホール２２０及び２２６の部分）と、の間に、それぞれ追加パターンである追加スルーホール２４０及び２４２が設けられている。

【0038】

例えば、図示の例では、信号用スルーホール２２０と辺２０４との間、及び信号用スルーホール２２６と辺２０６との間が、距離Ｌ１であり、信号用スルーホール２２０と辺２０４との間の、辺２０４から距離Ｌ４（＜Ｌ１）の位置に、追加スルーホール２４０が設けられ、信号用スルーホール２２６と辺２０６との間の、辺２０６から距離Ｌ５（＜Ｌ１）の位置に、追加スルーホール２４２が設けられている。そして、追加パターンである追加スルーホール２４０、２４２は、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６に追加して光変調器１００の筺体１０４に設けられた追加リードピン１３２、１３０に、それぞれ例えばハンダにより固定され且つ電気的に接続される。

【0039】

これにより、ＦＰＣ１０６のうち、二つの辺２０４、２０６をそれぞれ自由端とする２つの片持ち梁部分の固定端は、それぞれ、信号用スルーホール２２０、２２６に代えて追加スルーホール２４０、２４２となり、それぞれの片持ち梁部分の腕の長さはＬ１より短いＬ４及びＬ５となるので、当該梁部分の固有周振動数は追加スルーホール２４０、２４２を設けない場合に比べて高くなる。

【0040】

その結果、辺２０４、２０６をそれぞれ自由端とする２つの片持ち梁部分の固有振動の周波数は、環境振動の周波数範囲から離れることとなり、当該環境振動に起因する辺２０４、２０６の振動は抑制されるので、当該環境振動に起因するハンダ固定部又はハンダ接続部の剥離やヒビの発生が抑制される。

【0041】

なお、信号用スルーホール２２０と辺２０４との間、及び又は信号用スルーホール２２６と辺２０６との間に設ける追加スルーホールの数は、複数でもよい。この場合には、辺２０４及び２０６にそれぞれ最も近い位置に配された追加スルーホールと辺２０４及び２０６との間の距離により、それぞれ辺２０４、２０６を自由端とする片持ち梁部分の固有振動の周波数が決定される。

【0042】

すなわち、上記の構成を有する光変調器１００は、当該光変調器１００と回路基板との間の電気的接続を行うフレキシブル配線板（ＦＰＣ）１０６を備え、当該ＦＰＣ１０６の信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６と光変調器１００の信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６とがそれぞれ接続されることにより設けられる固定部の他に、信号用パターンである信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分の端部である信号用スルーホール２２０及び２２６と、当該信号用スルーホール２２０及び２２６にそれぞれ近い側の辺２０４及び２０６と、の間に、それぞれ、追加パターンである追加スルーホール２４０、２４２が設けられている。そして、当該追加スルーホール２４０、２４２が、光変調器１００に設けられた追加リードピン１３２、１３０と接続されることにより、ＦＰＣ１０６に追加の固定部が設けられる。

【0043】

このため、本光変調器１００では、辺２０４、２０６から追加スルーホール２４０、２４２までの距離Ｌ４、Ｌ５を調整することで、辺２０４、２０６をそれぞれ自由端とする片持ち梁振動の固有振動の周波数を、環境振動の周波数範囲を離れて高い側にシフトさせ、当該環境振動に起因するＦＰＣ１０６の振動を抑制して、ハンダ固定部又はハンダ接続部の剥離やヒビの発生を抑制することができる。

【0044】

また、上記追加の固定部は、ＦＰＣ１０６に設けた追加スルーホール２４０、２４２と、光変調器１００に設けた追加リードピン１３２、１３０と、をハンダ（ハンダ以外の導電性材料でもよい）により固定することにより設けられるので、例えば、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６と信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６とのハンダ固定作業の際に同時に形成することができる。このため、上記追加の固定部の製造工数を短く抑えることができると共に、当該追加の固定部を先にハンダ固定すれば、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６と信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６との間の互いの位置関係が固定されるので、それらの間のハンダ固定の作業が容易となり、ハンダ固定部分の仕上がり品質も向上する。

【0045】

また、追加リードピン１３０、１３２と追加スルーホール２４０、２４２の設計（サイズや形状など）は、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６と信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の設計と同じとすることができるので、製造時における各リードピンと各スルーホールとの間のハンダの量や加熱条件等を統一することができ、製造ライン作業の観点からも好都合である。

【0046】

更に、長さＬ４及びＬ５を異なる長さとすれば、辺２０４、２０６をそれぞれ自由端とする片持ち梁振動の固有振動の周波数は互いに異なるものとなるので、環境振動の周波数範囲がこれらの固有振動の周波数まで広がっていたとしても、同じ環境振動数に対して辺２０４及び２０６の部分が同時に振動することを抑制でき、環境振動に対する光変調器１００の耐性をより高めることができる。

【0047】

次に、本実施形態の変形例を、図４〜図１１を用いて説明する。以下に示すＦＰＣは、それぞれ、ＦＰＣ１０６に代えて光変調器１００に用いることができる。なお、以下の変形例においては、光変調器１００の筺体１０４には、それぞれ、当該変形例に係るＦＰＣに設けられた追加スルーホールに接続・固定される追加リードピンが設けられるものとするが、図面の重複記載を避けて理解を容易にするため、個々の変形例に対応した追加リードピンを有する筺体１０４の変形例については図示を省略する。

【0048】

また、以下の変形例の説明においては、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６とパッド２１０、２１２、２１４、２１６との間の部分を「両持ち梁」又は「両持ち梁部分」ともいう。また、辺２０４又はその変形（切り欠き部エッジ等）を自由端とする片持ち梁部分を「第１の片持ち梁」又は「第１の片持ち梁部分」ともいい、当該第１の片持ち梁部分の振動を「第１の片持ち梁振動」ともいう。同様に、辺２０６又はその変形（切り欠き部エッジ等）を自由端とする片持ち梁部分を「第２の片持ち梁」又は「第２の片持ち梁部分」ともいい、当該第２の片持ち梁部分の振動を「第２の片持ち梁振動」ともいう。さらに、辺２０２を自由端とする片持ち梁部分を「第３の片持ち梁」又は「第３の片持ち梁部分」ともいい、当該第３の片持ち梁部分の振動を「第３の片持ち梁振動」ともいう。

【0049】

〔第１の変形例〕
まず、図１に示す光変調器１００に用いられるＦＰＣ１０６の第１の変形例について説明する。

【0050】

図２に示すＦＰＣ１０６では、追加リードピン１３０、１３２と追加スルーホール２４０、２４２による追加の固定部を設けて、辺２０４、２０６を自由端とする片持ち梁振動の固有振動の周波数を高めて環境振動に起因するＦＰＣ１０６の振動を抑制する。

【0051】

これに対し、本変形例では、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６と信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６との接続部を一方の固定端とし、パッド２１０、２１２、２１４、２１６と回路基板との接続部を他方の固定端として、これら固定端の間に構成される両持ち梁部分の、固有振動の周波数を高める。具体的には、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６が接続される信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分と、パッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００と、の間に、追加リードピンが接続される追加スルーホールで構成される少なくとも一つの追加の固定部を形成する。

【0052】

図４は、本変形例に係る、ＦＰＣ１０６に代えて用いることのできるＦＰＣ４００の構成を示す図である。なお、図４において、図２に示すＦＰＣ１０６と同じ構成要素については、図２における符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図２についての説明を援用する。

【0053】

図４に示すＦＰＣ４００は、図２に示すＦＰＣ１０６と同様の構成を有するが、追加スルーホール２４０、２４２を有さず、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６が接続される信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分と、一の辺２００に設けられたパッド２１０、２１２、２１４、２１６の、辺２００と対向する側の端部と、の間に追加スルーホール４１０、４１２が設けられている。そして、当該追加スルーホール４１０、４１２が光変調器１００の筺体１０４に設けられる追加リードピンに固定されることにより、追加の固定部が構成される（なお、以下では、冗長な記載を避けて理解を容易にするため、「追加スルーホール」とは、対応する「追加リードピン」が接続されて追加の固定部を構成するものをいうものとする）。

【0054】

本変形例では、辺２００に設けられたパッド２１０、２１２、２１４、２１６の、辺２００と対向する側の端部から、追加の固定部を構成する追加スルーホール４１０、４１２までの距離Ｌｐが、当該端部から信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６までの距離Ｌｓよりも短く構成される。すなわち、ＦＰＣ４００の両持ち梁部分を構成する２つの固定端間の距離は、Ｌｓより短いＬｐとなるので、当該両持ち梁部分の固有振動の周波数を、環境振動の周波数範囲を超えて高い側にシフトさせて、当該環境振動に起因するＦＰＣ４００の振動を抑制し、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のハンダ固定部又はハンダ接続部及びパッド２１０、２１２、２１４、２１６のハンダ固定部又はハンダ接続部の、剥離やヒビの発生を抑制することができる。

【0055】

なお、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分とパッド２１０、２１２、２１４、２１６との間に設ける追加スルーホールの数は、本実施形態のように追加スルーホール４１０、４１２の２つに限らず、少なくとも一つ以上の任意の数とすることができる。ただし、一つ又は二つの追加スルーホールのみを設ける場合には、図４に示すＦＰＣ４００のように、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列のうち最も振動の影響を受け易い両端部の信号用スルーホール２２０及び２２６のいずれか一方又は両方の近傍に当該追加スルーホールを設けることが望ましい。

【0056】

また、複数の追加スルーホールを設ける場合には、各追加スルーホールとパッド２１０、２１２、２１４、２１６の辺２００に対向する端部までの距離を互いに異ならせて、これら追加スルーホールとパッド２１０、２１２、２１４、２１６とを２つの固定端としてＦＰＣ４００に構成される両持ち梁部分の固有振動の周波数を、辺２００の方向に沿って分散させるものとすることができる。これにより、環境振動数が一の固有振動の周波数に一致しても、辺２００の方向を幅とする当該両持ち梁部分の全体が一様に大きく振動してしまうのを避けて、環境振動に対する光変調器１００の耐性をより高めることができる。

【0057】

〔第２の変形例〕
次に、図１に示す光変調器１００に用いられるＦＰＣ１０６の第２の変形例について説明する。

【0058】

本変形例では、図４に示す第１の変形例に係るＦＰＣ４００の構成に加えて、パッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００に対向する他の辺２０２（すなわち、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６が設けられた側の辺２０２）を自由端とする片持ち梁振動の固有振動の周波数を高めるべく、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分と他の辺２０２との間にも少なくとも一つの追加スルーホールを設ける。

【0059】

図５は、本変形例に係る、ＦＰＣ１０６に代えて用いることのできるＦＰＣ５００の構成を示す図である。なお、図５において、図２に示すＦＰＣ１０６及び図４に示すＦＰＣ４００と同じ構成要素については、図２及び図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２及び図４についての説明を援用する。

【0060】

図５に示すＦＰＣ５００は、図４に示すＦＰＣ４００と同様の構成を有するが、さらに、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６が接続される信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分と、パッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００に対向する辺２０２と、の間に追加スルーホール５１０、５１２が設けられており、当該追加スルーホール５１０、５１２が光変調器１００の筺体１０４に設けられる追加リードピンに固定されることにより、追加の固定部が構成される。

【0061】

本変形例では、ＦＰＣ４００と同様に追加スルーホール４１０、４１２によりパッド２１０、２１２、２１４、２１６と信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６との間のＦＰＣ５００部分（両持ち梁部分）の固有振動の周波数が高められるほか、更に追加スルーホール５１０、５１２により辺２０２を自由端とする片持ち梁（第３の片持ち梁）部分の固有振動の周波数も高められる。また、本変形例では、追加スルーホール４１０、５１０が、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分の図示右側の端部に位置する信号用スルーホール２２０より辺２０４側に配され、追加スルーホール４１２、５１２が、当該配列部分の図示左側の端部に位置する信号用スルーホール２２６より辺２０６側にあるので、図２に示すＦＰＣ１０６と同様に、辺２０４及び２０６をそれぞれ自由端とする第１及び第２の片持ち梁部分の固有振動の周波数も高められる。すなわち、図５に示すＦＰＣ５００は、４つの追加スルーホール４１０、４１２、５１０、５１２により上記四つの振動モード（上記両持ち梁の振動と、上記第１〜第３の片持ち梁の振動）の全ての固有振動の周波数を高めることができる効率的かつ効果的な構成となっている。

【0062】

なお、追加スルーホール４１０、４１２と、追加スルーホール５１０、５１２と、の間の、パッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた辺２００と直交する方向に沿って測った距離ｄは、狭すぎると追加スルーホール４１０、４１２、５１０、５１２が信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６と接近し過ぎることとなって、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のハンダ固定部分又はハンダ接続部分に対するＦＰＣ５００の振動に起因したストレスに対する防御の効果が薄れることとなり得る。

【0063】

また、一方、上記距離ｄが大き過ぎると、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６と追加スルーホール４１０、４１２、５１０、５１２との間が広がり過ぎて、例えば追加スルーホール４１０、４１２とパッド２１０、２１２、２１４、２１６との間に発生する両持ち梁振動が、追加スルーホール４１０、４１２を支点として、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６に向かって伝わることとなり得る。すなわち、上記距離ｄは、追加スルーホール４１０、４１２とパッド２１０、２１２、２１４、２１６との間の距離Ｌｐとの関係において、最適な範囲が存在し得る。

【0064】

図６は、上記距離Ｌｐにより正規化された様々な距離ｄにおける、振動及び衝撃後における信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６のハンダ固定部又はハンダ接続部分の剥離及び又はヒビの発生程度を評価した結果である。図６に示す評価（◎：非常に良い、○：良い、△：十分でない、×：悪い）は、社団法人日本溶接教会が制定した「マイクロソルダリング技術認定・検定試験における品質判定基準」（JWES-MS060801J）をベースとして、更に仕上がりの均一性を加味して決定している。この品質判定基準は、JIS C 61191「プリント配線板実装」に記載されている高信頼性機器の品質基準に基づいており、部分的にはJIS要求基準よりも品質判定基準が具体的に規定されている。

【0065】

図６に示す結果より、正規化距離ｄ／Ｌｐが１／５より小さい場合には効果が十分でないことから、少なくともｄ≧Ｌｐ／５となるように追加スルーホール４１０、４１２、５１０、５１２を配置することが好ましく、特に、１／２≦ｄ／Ｌｐ≦１．５の範囲とするのが更に望ましいことが分かる。

【0066】

なお、図５に示すＦＰＣ５００では、追加スルーホール５１０、５１２と、追加スルーホール４１０、４１２と、が信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６を挟んで図示上下対称となる位置に描かれているが、これに限らず、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６を挟んで非対称に配置してもよい。ただし、図５に示すように対称位置に配置した場合には、ＦＰＣ５００を光変調器１００の筺体１０４に対し安定に取り付けることが容易となるので、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６と信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６との間のそれぞれのハンダ固定部又はハンダ接続部分における、互いに対応するスルーホール及びリードピンの位置関係のばらつきや、ハンダ量等の製造ばらつきを抑制して、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のそれぞれが構成する電気線路の高周波特性を互いに同等なものとすることが容易となる。

【0067】

〔第３の変形例〕
次に、図１に示す光変調器１００に用いられるＦＰＣ１０６の第３の変形例について説明する。

【0068】

本変形例は、図５に示す第２の変形例と同様の構成を有するが、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分とパッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００と、の間に設けられた複数の追加スルーホールと、当該配列部分と辺２００に対向する辺２０２との間に設けられた追加スルーホールと、が、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のそれぞれを四方から囲むように配されている。

【0069】

図７は、本変形例に係る、ＦＰＣ１０６に代えて用いることのできるＦＰＣ７００の構成を示す図である。なお、図７において、図２に示すＦＰＣ１０６と同じ構成要素については、図２における符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図２についての説明を援用する。

【0070】

図７に示すＦＰＣ７００は、図２に示すＦＰＣ１０６と同様の構成を有するが、追加スルーホール２４０、２４２を有さず、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６が接続される信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分と、パッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００と、の間に追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７１６、７１８が設けられている。

【0071】

また、上記配列部分と、辺２００に対向する辺２０２と、の間に追加スルーホール７２０、７２２、７２４、７２６、７２８が設けられている。そして、これらの追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７１６、７１８、７２０、７２２、７２４、７２６、７２８は、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のそれぞれを四方から囲むように配されている。

【0072】

すなわち、信号用スルーホール２２０は、追加スルーホール７１０、７１２、７２０、７２２により四方から囲まれ、信号用スルーホール２２２は、追加スルーホール７１２、７１４、７２２、７２４により四方から囲まれ、信号用スルーホール２２４は、追加スルーホール７１４、７１６、７２４、７２６により四方から囲まれ、信号用スルーホール２２６は、追加スルーホール７１６、７１８、７２６、７２８により四方から囲まれている。

【0073】

本変形例では、追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７１６、７１８、７２０、７２２、７２４、７２６、７２８が、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のそれぞれを四方から囲む位置に配されているので、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のそれぞれにおけるハンダ固定部又はハンダ接続部が、当該信号用スルーホールの周囲部分における全ての方向における振動から守られると共に、これら追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７１６、７１８、７２０、７２２、７２４、７２６、７２８により、ＦＰＣ７００における四つの振動モード（すなわち、パッド２１０、２１２、２１４、２１６を一の固定端とする両持ち梁振動、及び辺２０２、２０４、２０６をそれぞれ自由端とする第１〜第３の片持ち梁振動）の全ての固有振動の周波数を高めて、環境振動の影響を低減することができる。

【0074】

また、追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７１６、７１８、７２０、７２２、７２４、７２６、７２８は、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のそれぞれを中心として対称に配置されているので、ＦＰＣ７００を光変調器１００の筺体１０４に対し安定に取り付けることが容易となる。このため、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６と、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６との間のハンダ固定部又はハンダ接続部の、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のそれぞれにおける（それぞれの間での）ばらつきがなくなるので、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６を含む電気線路（従って、信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６と、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６と、配線パターン２３０、２３２、２３４、２３６と、パッド２１０、２１２、２１４、２１６、でそれぞれ構成される電気線路）のそれぞれの高周波特性の、それぞれの電気線路間での差を小さく同等なものとすることが容易になる。

【0075】

〔第４の変形例〕
次に、図１に示す光変調器１００に用いられるＦＰＣ１０６の第４の変形例について説明する。

【0076】

図８は、本変形例に係る、ＦＰＣ１０６に代えて用いることのできるＦＰＣ８００の構成を示す図である。なお、図８において、図２及び図７に示すＦＰＣ１０６及びＦＰＣ７００と同じ構成要素については、図２及び図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２及び図７についての説明を援用する。

【0077】

図８に示すＦＰＣ８００は、図７に示すＦＰＣ１０６と同様の構成を有するが、さらに、パッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００及び当該一の辺２００に対向する他の辺２０２を除く二つの辺２０４、２０６のそれぞれから、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６の配列部分に向かって、切り欠き部８１０、８１２が設けられている。

【0078】

本変形例では、図７に示す第３の変形例と同様の効果を奏することに加えて、辺２０４、２０６に切り欠き部を設けているので、追加スルーホール７１０、７２０を固定端として図示右側に設けられる第１の片持ち梁振動の固有振動の周波数、及び追加スルーホール７１８、７２８を固定端として図示左側に設けられる第２の片持ち梁振動の固有振動の周波数が、図７に示すＦＰＣ７００に比べてより高い振動数へ大幅にシフトする。このため、これら第１及び第２の片持ち梁部分の振動に起因する信号用スルーホール２２０、２２６におけるハンダ固定部又はハンダ接続部の剥離やヒビの発生が大きく抑制される。

【0079】

特に、本変形例では、切り欠き部８１０、８１２の深さが互いに異なっており、追加スルーホール７１８、７２８と、辺２０６から設けた切り欠き部８１２の端部と、の間の距離Ｌ６に対し、追加スルーホール７１０、７２０と、辺２０４から設けた切り欠き部８１０の端部と、の間の距離Ｌ７が短くなっている。

【0080】

これにより、追加スルーホール７１０、７２０を固定端とする第１の片持ち梁振動の固有振動の周波数と、追加スルーホール７１８、７２８を固定端とする第２の片持ち梁振動の固有振動の周波数と、は異なるものとなるので、環境振動の周波数範囲がこれらの固有振動の周波数まで広がっていたとしても、同じ環境振動数に対して上記第１及び第２の片持ち梁振動が大きな振幅で同時に発生することを抑制できるので、環境振動に対する光変調器１００の耐性をより高めることができる。

【0081】

なお、切り欠き部８１０、８１２は、辺２０２まで延在して、辺２０２と辺２０４との角部及び辺２０２と辺２０６との角部をそれぞれ矩形に切り取る形状として設けてもよい。

【0082】

〔第５の変形例〕
次に、図１に示す光変調器１００に用いられるＦＰＣ１０６の第５の変形例について説明する。

【0083】

図９は、本変形例に係る、ＦＰＣ１０６に代えて用いることのできるＦＰＣ９００の構成を示す図である。なお、図９において、図２及び図７に示すＦＰＣ１０６及びＦＰＣ７００と同じ構成要素については、図２及び図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２及び図７についての説明を援用する。

【0084】

図９に示すＦＰＣ９００は、図７に示すＦＰＣ７００と同様の構成を有するが、さらに、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６とパッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００との間に設けられた追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７１６、７１８の配列の両端部に位置する追加スルーホール７１０及び７１８と、一の辺２００及びこれに対向する辺２０２を除く２つの辺２０４及び２０６との間に、それぞれ、追加スルーホール９１０及び９１２が設けられている。

【0085】

本変形例では、図７に示す第３の変形例と同様の効果を奏することに加えて、追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７１６、７１８の配列の両端部に位置する追加スルーホール７１０及び７１８と、辺２０４及び２０６と、の間に、それぞれ、追加スルーホール９１０及び９１２が設けられているので、辺２０４及び２０６をそれぞれ自由端とする第１及び第２の片持ち梁振動の固有振動の周波数が図７の構成に比べてさらに高い振動数へシフトする。このため、これら片持ち梁振動に起因する信号用スルーホール２２０、２２６におけるハンダ固定部又はハンダ接続部の剥離やヒビの発生が大きく抑制される。

【0086】

特に、本変形例では、辺２０４と追加スルーホール９１０との距離Ｌ６と、辺２０６と追加スルーホール９１２との距離Ｌ７と、が互いに異なっているので、辺２０４を自由端とする第１の片持ち梁振動の固有振動の周波数と、辺２０６を自由端とする第２の片持ち梁振動の固有振動の周波数と、は異なるものとなり、環境振動の周波数範囲がこれらの固有振動の周波数まで広がっていたとしても、同じ環境振動数に対して上記第１及び第２の片持ち梁振動が大きな振幅で同時に発生することを抑制できるので、環境振動に対する光変調器１００の耐性をより高めることができる。

【0087】

本変形例は、例えば、ＦＰＣにおける電気線路の配置上の制約や、ＦＰＣの取り付け治具等の制約などから、ＦＰＣに大きな切り欠き部を設けることが困難な場合などに、図８に示すＦＰＣ８００に代えて用いることができる。

【0088】

なお、図９に示す構成において、図８に示す切り欠き部８１０、８１２と同様な切り欠き部も設けて、上記片持ち梁振動の固有振動の周波数を更に高めて、環境振動に対する光変調器１００の耐性を更に高めることもできる。

【0089】

〔第６の変形例〕
次に、図１に示す光変調器１００に用いられるＦＰＣ１０６の第６の変形例について説明する。

【0090】

図１０は、本変形例に係る、ＦＰＣ１０６に代えて用いることのできるＦＰＣ１０００の構成を示す図である。なお、図１０において、図２及び図７に示すＦＰＣ１０６及びＦＰＣ７００と同じ構成要素については、図２及び図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２及び図７についての説明を援用する。

【0091】

図１０に示すＦＰＣ１０００は、図７に示すＦＰＣ７００と同様の構成を有するが、パッド２１０、２１２、２１４、２１６が設けられた一の辺２００及びこれに対向する他の辺２０２を除く２つの辺２０４、２０６と、当該他の辺２０２と、が構成する２つの角部１０１０、１０１２に、それぞれ、切り欠き部１０２０、１０２１が設けられている。そして、切り欠き部１０２０、１０２１は、追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７１６、７１８、７２０、７２２、７２４、７２６、７２８の配列部分の両端部に位置する追加スルーホール７１０、７２０及び７１８、７２８から前記切り欠き部１０２０、１０２１のそれぞれのエッジ１０３０、１０３２までの、辺２００の方向に沿って測った距離が、当該一の辺２００からの距離に従って変化するように設けられている。例えば、切り欠き部１０２０は、辺２００の方向に沿って測った追加スルーホール７１０及び７２０からエッジ１０３０までの距離が、辺２００から離れるに従って短くなるように構成されており、追加スルーホール７１０が設けられている位置での当該距離Ｌ８に対し、辺２００に対し追加スルーホール７１０より離れた追加スルーホール７２０の位置での当該距離Ｌ９は短くなっている。

【0092】

本変形例では、辺２００の方向に沿って測った追加スルーホール７１０、７２０から切り欠き部１０２０のエッジ１０３０までの距離が、辺２００からの距離に従って変化するように、切り欠き１０２０が設けられているので、追加スルーホール７１０、７２０を固定端として図示右側に設けられる第１の片持ち梁の固有振動の周波数は、辺２００からの距離に従って変化する。このため、エッジ１０３０を自由端とする第１の片持ち梁振動の固有振動の周波数は有限の振動数範囲に分布することとなり、環境振動に起因して発生する当該片持ち梁振動の振動振幅が大きく抑制される。また、同様の原理から、エッジ１０３２を自由端とする第２の片持ち梁振動の固有振動の周波数も有限の振動数範囲に分布することとなり、環境振動に起因して発生する当該片持ち梁振動の振動振幅も大きく抑制される。

【0093】

したがって、本変形例に係るＦＰＣ１０００では、追加スルーホール７１０、７２０及び７１８、７２８をそれぞれ固定端として図示右側及び左側に設けられる第１及び第２の片持ち梁部分の振動に伴う信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６のハンダ固定部又はハンダ接続部の剥離やヒビが効果的に抑制される。

【0094】

また、一般に、ＦＰＣ母材からの打ち抜きによって個々のＦＰＣを作成する場合には、当該個々のＦＰＣが有する直角又は鋭角を為す角部において変形を生じ易い。このため、例えば図８に示すような角部を多く持つＦＰＣ８００を作成する場合には変形個所が多くなる。これに対し、本変形例のＦＰＣ１０００では、直角の角部１０１０、１０１２に切り欠き部１０２０、１０３２を設けたことで、当該直角の角部１０１０、１０１２が、それぞれ２つの鈍角で構成される形状に置き換わるので、上記打ち抜きによりＦＰＣ１０００を作製した場合にも、角部における変形を生じ難い。

【0095】

〔第７の変形例〕
次に、図１に示す光変調器１００に用いられるＦＰＣ１０６の第７の変形例について説明する。

【0096】

図１１は、本変形例に係る、ＦＰＣ１０６に代えて用いることのできるＦＰＣ１１００の構成を示す図である。なお、図１１において、図２及び図７に示すＦＰＣ１０６及びＦＰＣ７００と同じ構成要素については、図２及び図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２及び図７についての説明を援用する。

【0097】

図１１に示すＦＰＣ１１００は、図２及び図７に示すＦＰＣ１０６、７００と同様の構成を有するが、信号用スルーホールの配列部分が分離して２つの配列部分からなる。具体的には、ＦＰＣ１０６の左右中心線を挟んで信号用スルーホール２２０、２２２と対称位置にあった信号用スルーホール２２４、２２６に代えて、当該信号用スルーホール２２４、２２６の位置から図示左方向へ移動した位置に配された信号用スルーホール１１１０、１１１２が設けられている。これにより、信号用スルーホールの配列部分は、信号用スルーホール２２０、２２２が配列された配列部分と、信号用スルーホール１１１０、１１１２が配列された配列部分と、の２つの配列部分で構成される。

【0098】

また、図７に示すＦＰＣ７００の追加スルーホール７１６、７１８、７２６、７２８に代えて、当該追加スルーホール７１６、７１８、７２６、７２８の位置から図示左方向へ移動した位置に配された追加スルーホール１１２２、１１２４、１１３２、１１３４が設けられている。さらに、追加スルーホール１１２０、１１３０が設けられ、追加スルーホール１１２０、１１２２、１１２４、１１３０、１１３２、１１３４は、信号用スルーホール１１１０、１１１２のそれぞれを四方から囲む位置に配されている。

【0099】

なお、ＦＰＣ１１００を光変調器に用いる場合には、光変調器１００の変形として、当該光変調器の筺体において、信号用スルーホール２２０、２２２、１１１０、１１１２に対応する位置に信号用リードピンを設ける必要がある。

【0100】

本変形例では、信号用スルーホールの配列部分が、信号用スルーホール２２０、２２２の配列部分と、信号用スルーホール１１１０、１１１２の配列部分と、の２つの配列部分から成り、信号用スルーホール１１１０、１１１２は、上記のように、左右中心線を挟んで信号用スルーホール２２０、２２２に対する対称位置から図示左方へ移動する位置に設けられているので、信号用スルーホール２２０を図示右側から囲む追加スルーホール７１０、７２０と辺２０４との距離Ｌ１０に対し、信号用スルーホール１１１２を図示左側から囲む追加スルーホール１１２４、１１３４と辺２０６との距離Ｌ１１が短くなっている。

【0101】

このため、本変形例では、辺２０６を自由端とする第２の片持ち梁振動の固有振動の周波数と、辺２０４を自由端とする第１の片持ち梁振動の固有振動の周波数と、は異なるものとなり、環境振動の周波数範囲がこれらの固有振動の周波数まで広がっていたとしても、同じ環境振動数に対して上記第１及び第２の片持ち梁振動が大きな振幅で同時に発生することを抑制できるので、環境振動に対する光変調器１００の耐性をより高めることができる。

【0102】

また、本変形例では、信号用スルーホール２２０、２２２、１１１０、１１１２のそれぞれを四方から囲む位置に追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７２０、７２２、７２４、１１２０、１１２２、１１２４、１１３０、１１３２、１１３４が設けられているので、図７に示すＦＰＣ７００と同様に、信号用スルーホール２２０、２２２、１１１０、１１１２のそれぞれにおけるハンダ固定部又はハンダ接続部が、当該信号用スルーホールの周囲部分における全ての方向における振動から守られると共に、これら追加スルーホール７１０、７１２、７１４、７２０、７２２、７２４、１１２０、１１２２、１１２４、１１３０、１１３２、１１３４により、ＦＰＣ１１００における四つの振動モード（両持ち梁部分の振動、及び第１〜第３の片持ち梁部分の振動）の全ての固有振動の周波数を高めて、環境振動の影響を低減することができる。

【0103】

なお、上述したＦＰＣ１０６、４００、５００、７００、８００、９００、１０００、１１００においては、各ＦＰＣに設けられたグランドパターン（不図示）が、追加スルーホール（２４０等）と追加リードピン（１３２等）により、光変調器１００（又はその変形）の筺体グランドに接続されるものとすることができる。これにより、各ＦＰＣにおける接地電位の変動を効果的に抑制して、安定な高周波伝送特性及び反射特性を得ることができる。

【0104】

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、第１の実施形態に示した光変調器１００（図４〜図１１に示す任意の変形例を含む）を搭載した光送信装置である。

【0105】

図１２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１２００は、光変調器１２０２と、光変調器１２０２に光を入射する光源１２０４と、変調信号生成部１２０６と、変調データ生成部１２０８と、を有する。

【0106】

光変調器１２０２は、図１に示す光変調器１００である（ＦＰＣ１０６に代えて、図４、５、７〜１０に示すＦＰＣ４００、５００、７００、９００、又は１０００のいずれかを備えていてもよい。また、図１１に示すＦＰＣ１１００を備える光変調器の変形であってもよい）。変調データ生成部１２０８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１２０６へ出力する。

【0107】

変調信号生成部１２０６は、光変調器１２０２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であり、変調データ生成部１２０８が出力した変調データに基づき、光変調器１２０２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１００に入力する。当該変調信号は、光変調器１００が備える光変調素子１０２の４つのＲＦ電極（不図示）に対応する４つのＲＦ信号から成る。

【0108】

当該４つのＲＦ信号は、光変調器１００のＦＰＣ１０６（上述したとおり、ＦＰＣ１０６についての上述した変形例のいずれかであってもよい）のパッド２１０、２１２、２１４、２１６にそれぞれ入力され、配線パターン２３０、２３２、２３４、２３６、信号用スルーホール２２０、２２２、２２４、２２６、及び信号用リードピン１２０、１２２、１２４、１２６を介して上記ＲＦ電極にそれぞれ印加される。

【0109】

これにより、光源１２０４から出力された光は、光変調器１００により変調され、変調光となって光送信装置１２００から出力される。

【0110】

特に、本光送信装置１２００では、上述した構成を有する光変調器１００を用いるので、光送信装置１２００の搬送時や稼働時の環境振動に起因するＦＰＣ１０６におけるハンダ固定部又はハンダ接続部の剥離やヒビの発生を抑制して、良好な光伝送品質を確保することができる。

【0111】

なお、上述した各実施形態では、ＬＮを基板として用いた４つのＲＦ電極を有する光変調素子を備える光変調器を示したが、本発明は、これに限らず、４つ以外の数のＲＦ電極を持つ光変調器、及び又はＬＮ以外の材料を基板として用いる光変調器にも、同様に適用することができる。また、図２示すＦＰＣ１０６の構成、及び図３〜図１１に示した当該ＦＰＣ１０６の変形例の構成は、それぞれ個別のＦＰＣとして単独に用いることができるだけでなく、それらの構成を適宜組み合わせて一つのＦＰＣを構成して用いるものとすることもできる。

【符号の説明】

【0112】

１００、１２０２、１３００・・・光変調器、１０２、１３０２・・・光変調素子、１０４、１３０４・・・筺体、１０６、４００、５００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１３０６・・・ＦＰＣ、１０８、１１０、１３０８、１３１０・・・光ファイバ、１２０、１２２、１２４、１２６、１３２０、１３２２、１３２４、１３２６・・・信号用リードピン、１３０、１３２・・・追加リードピン、２００、２０２、２０４、２０６、１４００、１４０２、１４０４、１４０６・・・辺、２１０、２１２、２１４、２１６、３１０、３１２、３１４、３１６、１４１０、１４１２、１４１４、１４１６、１５１０、１５１２、１５１４、１５１６・・・パッド、２２０、２２２、２２４、２２６、１１１０、１１１２、１４２０、１４２２、１４２４、１４２６・・・信号用スルーホール、２３０、２３２、２３４、２３６、１４３０、１４３２、１４３４、１４３６・・・配線パターン、２４０、２４２、４１０、４１２、５１０、５１２、７１０、７１２、７１４、７１６、７１８、７２０、７２２、７２４、７２６、７２８、９１０、９１２、１１２０、１１２２、１１２４、１１３０、１１３２、１１３４・・・追加スルーホール、１０１０、１０１２・・・角部、３００、１５００・・・回路基板、３０２、１５０２・・・ベース、８１０、８１２、１０２０、１０２２・・・切り欠き部、１２００・・・光送信装置、１２０４・・・光源、１２０６・・・変調信号生成部、１２０８・・・変調データ生成部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】