特許 7087360 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】

(24)【登録日】2022-06-13

(45)【発行日】2022-06-21

(54)【発明の名称】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 20060101AFI20220614BHJP

   G02F 1/035 20060101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

G02F1/03 505

G02F1/035

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017230088

(22)【出願日】2017-11-30

(65)【公開番号】P2019101140

(43)【公開日】2019-06-24

【審査請求日】2020-08-05

(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】100116687

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 爾

(74)【代理人】

【識別番号】100098383

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 純子

(74)【代理人】

【識別番号】100155860

【弁理士】

【氏名又は名称】藤松 正雄

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 徳一

(72)【発明者】

【氏名】菅又 徹

【審査官】井部 紗代子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３４２４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１２１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００２／０８９２７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０４５７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７６１４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９９３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６５９０６９１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１６－１４２８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２６０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７１３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４３７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６７５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９７４５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／００ － １／１２５

Ｇ０２Ｆ １／２１ － ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光導波路が形成された光導波路基板と、
該光導波路基板に設けられ、該光導波路に電界を印加する制御電極と、
該光導波路基板の一側面側に配置され、該制御電極に外部からの電気信号を中継する電気配線を備えた中継基板と、
該光導波路基板と該中継基板とを収容する筐体を備え、該筐体の一側面であって、該中継基板の近傍の側面には入出力用ピンを配置した光変調器において、
該制御電極が信号電極を有し、
該信号電極を終端する終端抵抗を含む終端手段を複数備え、
該終端手段の少なくとも一つは、該中継基板に設けられ、
該光導波路を伝搬する光波の一部又は該光導波路から放射される放射光の一部を受光する受光素子を有し、
該受光素子からの受光信号を外部に導出するための受光用電気配線が、該中継基板を介さず、該光導波路基板と該入出力用ピンとの間を直接接続するワイヤーボンディングであり、該ワイヤーボンディングの長さは、該光導波路基板と該中継基板とを接続する電気接続ワイヤより長いことを特徴とする光変調器。

【請求項2】

請求項１に記載の光変調器において、
１つの終端手段には、少なくとも２つ以上の終端抵抗が設けられていることを特徴とする光変調器。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の光変調器において、
該制御電極が信号電極とＤＣバイアス電極とを備え、
該中継基板には、少なくとも該ＤＣバイアス電極にＤＣバイアス電圧を中継する電気配線が設けられていることを特徴とする光変調器。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調器において、
前記複数の終端手段は、該光導波路基板の両側面側に分けて配置され、
該中継基板が配置された一側面側の該終端手段は、該中継基板に設けられていることを特徴とする光変調器。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかに記載の光変調器において、
該受光素子は、該光導波路基板上に配置されていることを特徴とする光変調器。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかに記載の光変調器において、
該光導波路基板と該中継基板とを搭載する筐体を備え、
該中継基板の厚さは、該光導波路基板よりも薄く形成され、
該中継基板が搭載される該筐体の搭載面と、該光導波路基板が搭載される該筐体の搭載面との間には段差が形成されていることを特徴とする光変調器。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかに記載の光変調器と、
該光変調器に印加するデータ信号を発生するデータ発生部と、
該光変調器に光波を入力する光源とを備えることを特徴とする光送信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光変調器及びそれを用いた光送信装置に関し、特に、信号電極の終端に終端抵抗を配置した終端手段を備えた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】

近年、高速／大容量光ファイバ通信システムにおいて、光導波路を形成した基板を利用する光変調器や、そのような光変調器を組み込んだ光送信装置が多用されている。中でも、電気光学効果を有するＬｉＮｂＯ_３（「ＬＮ」という。）を基板に用いた光変調器は、ＩｎＰやＳｉやＧａＡｓなどの半導体系材料の変調器に比べ、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を用いた光変調器には、光をＬＮ基板中に閉じ込め導波する光導波路を備え、さらに、光導波路に電界を印加する制御電極が形成されている。また、制御電極には、高周波信号を印加するＲＦ電極（信号電極）と、低周波信号やＤＣバイアス電圧が印加するＤＣバイアス電極がある。

【0003】

近年の伝送容量の増大化の流れを受け、高速／大容量光ファイバ通信システム用の光変調器の変調方式は、従来の強度変調（On-Off keying）などから、位相変調を用いた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になっている。更に、このＤＰ－ＱＰＳＫチップを複数用い多素子化し、より伝送容量を高めることも提案されている（例えば特許文献１参照）。

【0004】

図１に示すように、ＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器では、２つのマッハツェンダー型光導波路で構成されるネスト型光導波路を２つ配置した光導波路２をＬＮ等の基板（光導波路基板）１に形成している。さらに、各マッハツェンダー型光導波路が構成する変調部に、変調信号を印加するため、基板１上には複数の信号電極(不図示）を備えている。各信号電極には、入力用コネクタ４を介して変調信号が入力される。また、信号電極の終端には、終端抵抗７０が接続されている。各信号電極に対応して終端抵抗７０が設けられる場合は、図１のように、複数の終端抵抗７０を同一の終端基板７上に設け、光変調器の小型化を図る場合がある。ＬＮ等の基板（光導波路基板）１や終端基板７は、筐体９内に配置され、パッケージ化される。

【0005】

光変調器は高速で動作させるため、入力される電気信号が信号電極を伝搬して行く進行波型の電極構成が用いられる。信号電極に入力する信号周波数は、マイクロ波帯の高周波信号であり、これら入力された電気エネルギーは殆ど全て終端抵抗７０で消費され、ここで熱に変換される。

【0006】

ＤＰ－ＱＰＳＫでは、４つの変調部を持っている。本構成にて位相変調方式に対応するためには、従来の単一変調器構造の強度変調方式の２倍の電圧振幅（電力は４倍）で駆動される。このため、変調器内で消費される電力は、従来の単一変調器構造の変調器と比較して１６倍以上になっている。しかも、光変調器の小型化要求に対応するために、終端基板７を光導波路基板１に近接して配置する必要があり、終端基板で発生する熱が大きな問題となっている。

【0007】

しかも、このＤＰ－ＱＰＳＫ変調器構成を２個以上に同一筐体に組み込んで、伝送容量の向上を図る多素子化の場合、この発熱量は従来の単一変調器構造の強度変調方式の３２倍以上の熱が発生することとなる。終端基板で発生した熱は、光変調器の温度ドリフトを劣化させる。また、終端抵抗自身の発熱は、終端抵抗の経時劣化や割れ・剥離等を発生させる要因となり、光変調器及びそれを用いた光送信装置の信頼性を損なうなど、深刻な問題となっている。

【0008】

これら終端基板での発熱の影響は、進行波型の電極構成を取る殆どの光変調器に内在するが、従来はこの問題について殆ど検討、対策がなされていなかった。むしろ、この発熱の影響は、光変調器が置かれる環境の温度変化や、光変調器の不安定性の中に紛れ込み、本来の光変調器が持つ温度ドリフト等の特性劣化の問題として扱われていた。

【0009】

しかしながら、これら影響は、ＤＰ－ＱＰＳＫ構成の光変調器などのように、（ａ）入力電気信号の振幅が大きいもの、（ｂ）終端抵抗が複数有るもの、（ｃ）終端抵抗が同一基板に有るものにおいては、特に影響が大きくなり、問題が深刻化してきた。しかも、光変調器が、（ｄ）小型化すること、（ｅ）複数素子化（多素子化）することにより、その影響が更に深刻化してきている。

【0010】

この様な終端抵抗による発熱の問題を低減する対策として、特許文献２に示すように、終端抵抗の面積を大きくしたり、熱伝導孔を終端基板に設けたりすることが提案されている。しかしながら、これら構成、方法では終端基板自体が、大きくなり、また製造コストも増加するため、適応できる用途に制限が生じる。このため、様々な伝送フォーマットに適応でき、小型化や低コスト化の要請に合致した解決策が望まれている。また、発熱対策を施した光変調器を搭載することで、温度ドリフトが抑圧され、信頼性の高い光送信装置が求められている。

【0011】

また、特許文献３では、終端基板での発熱の影響が光導波路基板に及ぶのを抑制するため、終端基板から光導波路基板への熱量の伝達を抑制する方法を提案した。しかしながら、光変調器の更なる小型化や、終端基板での発熱の影響の抑制に対するニーズは益々高まっており、更なる改善が期待されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開２０１５－６９１６２号公報

【文献】特開２０１４－１９９３０２号公報

【文献】特開２０１７－１３４２４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明が解決しようとする課題は、上述したように、終端抵抗による発熱の影響を抑制した光変調器やそれを用いた光送信装置を提供することである。特に、ＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器のように、複数の信号入力、複数の終端抵抗を有する光変調器において、より顕著となる、終端抵抗の発熱を抑制することである。さらには、効果的な発熱対策を施すことにより、小型化、多素子化、そして、低コスト化にも対応した光変調器やそれを用いた光送信装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するため、本発明の光変調器及びそれを用いた光送信装置は、以下のような技術的特徴を有する。
（１） 光導波路が形成された光導波路基板と、該光導波路基板に設けられ、該光導波路に電界を印加する制御電極と、該光導波路基板の一側面側に配置され、該制御電極に外部からの電気信号を中継する電気配線を備えた中継基板と、該光導波路基板と該中継基板とを収容する筐体を備え、該筐体の一側面であって、該中継基板の近傍の側面には入出力用ピンを配置した光変調器において、該制御電極が信号電極を有し、該信号電極を終端する終端抵抗を含む終端手段を複数備え、該終端手段の少なくとも一つは、該中継基板に設けられ、該光導波路を伝搬する光波の一部又は該光導波路から放射される放射光の一部を受光する受光素子を有し、該受光素子からの受光信号を外部に導出するための受光用電気配線が、該中継基板を介さず、該光導波路基板と該入出力用ピンとの間を直接接続するワイヤーボンディングであり、該ワイヤーボンディングの長さは、該光導波路基板と該中継基板とを接続する電気接続ワイヤより長いことを特徴とする。

【0015】

（２） 上記（１）に記載の光変調器において、１つの終端手段には、少なくとも２つ以上の終端抵抗が設けられていることを特徴とする。

【0016】

（３） 上記（１）又は（２）に記載の光変調器において、該制御電極が信号電極とＤＣバイアス電極とを備え、該中継基板には、少なくとも該ＤＣバイアス電極にＤＣバイアス電圧を中継する電気配線が設けられていることを特徴とする。

【0017】

（４） 上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光変調器において、前記複数の終端手段は、該光導波路基板の両側面側に分けて配置され、該中継基板が配置された一側面側の該終端手段は、該中継基板に設けられていることを特徴とする。

【0018】

（５） 上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の光変調器において、該受光素子は、該光導波路基板上に配置されていることを特徴とする。

【0020】

（６） 上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の光変調器において、該光導波路基板と該中継基板とを搭載する筐体を備え、該中継基板の厚さは、該光導波路基板よりも薄く形成され、該中継基板が搭載される該筐体の搭載面と、該光導波路基板が搭載される該筐体の搭載面との間には段差が形成されていることを特徴とする。

【0021】

（７） 上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の光変調器と、該光変調器に印加するデータ信号を発生するデータ発生部と、該光変調器に光波を入力する光源とを備えることを特徴とする光送信装置である。

【発明の効果】

【0022】

本発明により、信号電極を終端する終端抵抗を含む終端手段を複数備え、該終端手段の少なくとも一つは、中継基板に設けられているため、終端手段自体よりもより大きい基板により、終端抵抗で発生する熱を効率的に拡散放出することが可能となる。これにより、終端手段の局所的な発熱を抑え、光導波路基板への発熱の影響を抑制することが可能となる。しかも、終端手段のための基板（終端基板）を別途設けることも不要となり、装置全体の小型化、多素子化、そして、低コスト化にも寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】従来のＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器の例を示す平面図である。

【図2】本発明に係る光変調器の第１の実施例を示す平面図である。

【図3】本発明に係る光変調器の第２の実施例を示す平面図である。

【図4】本発明に係る光変調器の第３の実施例を示す平面図である。

【図5】本発明に係る光変調器の第４の実施例を示す平面図である。

【図6】本発明に係る光変調器の第５の実施例を示す平面図である。

【図7】本発明に係る光変調器の第６の実施例を示す図である。

【図8】本発明に係る光変調器の第７の実施例を示す図である。

【図9】本発明に係る光変調器の第８の実施例を示す図である。

【図10】光変調器の一例を示す断面図である。

【図11】本発明の光変調器を光送信装置に組み込んだ例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明に係る光変調器について、図２乃至１１を用いて詳細に説明する。
図２乃至６は、光変調器の平面図であり、本発明において、光導波路が形成された光導波路基板１と、該光導波路基板に設けられ、該光導波路に電界を印加する制御電極（不図示）と、該光導波路基板の近傍に配置され、該制御電極に外部からの電気信号を中継する電気配線を備えた中継基板３とを備えた光変調器において、該制御電極が信号電極を有し、該信号電極を終端する終端抵抗７０を含む終端手段Ｔを備え、該終端手段の少なくとも一部は、該中継基板３に設けられていることを特徴とする。

【0025】

光導波路基板１としては、ＬｉＮｂＯ_３やＬｉＴａＯ_３等の誘電体やＩｎＰやＳｉ等の半導体を用いたものなどがある。本発明の光変調器においても、光導波路基板の材料は特に限定されないが、従来から公知の誘電体や半導体の基板を用いることできる。また、光導波路の形成に際しても、ＬｉＮｂＯ_３の誘電体基板にＴｉを熱拡散させ光導波路を形成する方法やリッジ型光導波路など、公知の技術を用いることが可能である。

【0026】

光導波路基板には、光導波路２に沿って、制御電極が形成されている。制御電極としては、高周波信号で変調動作をおこなうための信号電極や、バイアス制御のためＤＣバイアス電極が形成される。図２等では、制御電極の入力端部（バッド部）のみが描かれている。制御電極は、光導波路基板に下地電極のパターンを形成し、その後、メッキ法でＡｕなどで数十μｍの厚みの電極が形成される。

【0027】

光導波路の構成は、１つのマッハツェンダー型光導波路、２つのマッハツェンダー型光導波路を入れ子型に配置した、所謂、ネスト型光導波路である。さらに、図２乃至６にも開示されているＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器などのように、ネスト型光導波路を２つ配置したものなど、種々の光導波路の形状を用いることができる。図２乃至６では、光変調器の一例を示しており、入力用光ファイバ２０で入力された光波は、光導波路２を伝搬する際に、不図示の制御電極により光変調を受ける。光導波路基板１より出射した光波は、偏波合成手段８により、偏波合成され、出力用光ファイバ２１に入射される。

【0028】

また、光導波路の変調部に入力電気信号を印加する信号電極の数についても、図２等に示すように、４つの信号電極を備えたＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器に限らず、シングル型（変調用の信号電極が１箇所）、デュアル型（変調用の信号電極が２箇所）、ＤＱＰＳＫ構成変調器（変調用の信号電極が２箇所）など、種々のものに本発明は適用可能である。特に、信号電極の数が多い程、本発明は効果的に適用可能であり、例えば、ＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器を２個組み込み、入力電気信号が８箇所ある多素子化した構成には、特に効果的に適用できる。

【0029】

光導波路基板の近傍には、中継基板３が配置される。また、必要に応じて終端基板７を配置することも可能である。中継基板や終端基板に用いられる材料はマイクロ波帯等の高周波で使用されるため、高周波特性に優れたアルミナ等のセラミック材料などが多く使われる。中継基板上には、光導波路基板の制御電極に、入出力用ピン４から入力される電気信号やＤＣバイアス電圧を中継するための電気配線の一部又は全部が形成されている。また、入出力用ピン４と中継基板３上の電気配線３０との間や、中継基板３の電気配線３０と光導波路基板１の制御電極の入力端部との間は、Ａｕ等の導電ワイヤーによりワイヤーボンディングされている。

【0030】

本発明の光変調器の特徴は、図２等に示すように、中継基板３に、終端手段Ｔを設けることである。信号電極の終端には変調信号を吸収し反射を抑制するための終端抵抗７０が設けられている。従来は、図１にも示すように、終端抵抗７０を組み込む終端基板７として形成していたが、1つの基板内に組み込む終端抵抗の数が増え、終端抵抗の発熱量が増加したため、終端基板全体が大きな熱源となり、光導波路基板を加熱するなどの不具合が顕在化している。このような不具合を解消するため、図２等に示すように、終端抵抗７０の少なくとも一部を終端手段Ｔとして中継基板３に組み込んでいる。また、終端手段Ｔを設ける中継基板としては、光導波路基板のＤＣバイアス電極にＤＣバイアス電圧を中継する電気配線が少なくとも形成された中継基板を用いることが好ましい。光導波路基板の信号電極に高周波信号を中継する電気線路のみが形成される中継基板に終端手段Ｔを設けることも可能である。ただし、その場合には、終端手段から漏出した高周波信号が、信号電極へ電気信号を入力する電気線路に混入しないよう、対策を施すことが不可欠となる。

【0031】

図２に示すように、１つの終端手段Ｔには、コストや組立上の容易性から、少なくとも２つ以上の終端抵抗７０が設けられていることが好ましい。1つの光変調器に設けられる終端抵抗の素子数は、光変調器の構成、電極設計、筐体設計に応じて適宜選択される。図２のＤＰ－ＱＰＳＫ構成の光変調器では４個の終端抵抗が設けられ、その一部が終端手段Ｔとして中継基板３に形成されている。また、残りの終端抵抗７０は、従来の終端基板７として形成されている。

【0032】

図２の第１の実施例のように、終端抵抗の一部を中継基板３に設けたもの以外に、図３の第２の実施例に示すように、全ての終端抵抗７０を終端手段Ｔとして、中継基板に設けることも可能である。中継基板３に終端手段を設けることにより、終端手段自体より大きな面積や体積を有する基板を利用でき、終端抵抗で発生した熱を効率的に、基板全体に拡散・放出することができる。

【0033】

また、光変調器には、図４乃至６に示すように、バイアス制御等を行うため、光導波路を伝搬する光波の一部や、光導波路から放射される放射光を検出するための受光素子ＰＤが設けられる。受光素子は、図４等のように光導波路基板１上に配置される場合だけでなく、光導波路基板１の近傍に配置され、当該基板から放出される光波を検出するよう構成することも可能である。

【0034】

受光素子から出力される検出（受光）信号は、図４に示すように、光導波路基板１上の配線を介して、中継基板３上の受光用電気配線３１に伝送され、入出力用ピン４１で外部に出力される。中継基板３に終端手段Ｔを設ける場合には、終端抵抗７０で終端される高周波信号の一部が、終端抵抗７０から放出され、受光用電気配線３１に入り込み、検出信号のノイズとなり得る。受光素子ＰＤの検出信号は、バイアス制御に使用される特定の周波数成分を含んでおり、高周波信号の擾乱・ノイズに対しより影響を受けやすい。

【0035】

本発明では、図４の第３の実施例のように、終端手段Ｔと受光用電気配線３１とを同一の中継基板３に配置する場合には、両者の間隔を離して配置し、終端手段Ｔから漏れ出る高周波信号が、受光用電気配線３１内に混入しないよう構成することが、好ましい。

【0036】

受光素子ＰＤを設ける場合には、図５の第４の実施例に示すように、中継基板を２つの基板（３３及び３４）で形成し、終端手段Ｔを設ける基板３３と受光用電気配線３１を形成する基板３４とを分離して構成することも可能である。このように基板が異なると、高周波信号の混入が効果的に抑制される。

【0037】

さらに、図６の第５の実施例のように、受光用電気配線は、中継基板に形成せず、ワイヤーボンディング６で代替することも可能である。ボンディングによる工数は若干増加するものの、受光素子ＰＤの配置設計や各種配線パターン等の配置設計など、設計の自由度を大きく向上させる事が出来ると共に、受光素子ＰＤの信号ラインと終端抵抗が形成された中継基板を隔離する事が可能となり、好適な実施例となる。なお、図５及び６では、入出力用ピン４１は、受光素子の検出信号を出力するものであり、入出力用ピン４３は、ＤＣバイアス電圧を供給するものである。入出力用ピン４４は、主に変調用の電気信号を供給するものである。なお一部は、ＤＣバイアス用にも使用されても良い。

【0038】

また、図７乃至９に示すように、中継基板３に設けられた終端手段Ｔと受光用電気配線３１との間には、ＤＣバイアス電圧を中継する電気配線３３、接地電極Ｇ、又は該中継基板に形成される溝Ｃの少なくとも１つが設けられても良い。このような構成を設けることで、終端抵抗７０から漏れ出る高周波信号が受光用電気配線３１に混入することを抑制することが可能となる。図８の接地電極Ｇは、終端手段に設けられた接地電極に電気的に接続されているが、これに限らず、制御電極への電気配線に使用される接地電極に電気的に接続しても良いし、別途、筐体等に接地しても良い。

【0039】

中継基板の放熱効果を高め、光導波路基板への熱伝導を抑制する方法として、中継基板の厚さは、光導波路基板よりも薄く形成され、該中継基板が搭載される該筐体の搭載面と、該光導波路基板が搭載される該筐体の搭載面との間には段差が形成されている構成を採用することが可能である。

【0040】

中継基板に使用されるセラミック材料は一般的に金属材料と比べ熱伝導性に劣るため、終端基板で発生した熱を効率的に基板外へ移すため、終端基板を薄板化することが効果的である。

【0041】

中継基板３の薄板化の厚さは、基板に用いる材料の強度、熱伝導性、大きさなど総合的に考慮し選定する必要があるが、少なくとも光導波路が形成され、中継基板の横に設置するチップ（光導波路基板）の厚さ（通常０．５ｍｍ～２．０ｍｍ）より薄くすることが好ましい。終端抵抗で発生する熱の放熱を考えると薄ければ薄いほど有利であるが、機械的強度や制御電極への電気線路のインピーダンスや終端抵抗のインピーダンスの設計を考慮すると、０．０５ｍｍから０．８ｍｍの範囲に設定することが好適である。

【0042】

図１０に示すように、筐体９の中継基板３の上面、光導波路基板１の実装面は、電気信号の劣化を抑制するため、互いに略同一高さとなるように構成されている。中継基板３の薄板化に伴い、中継基板３の下の筐体の厚みを、光導波路基板１の下の筐体の厚みより厚く構成し、両者の間に段差を構成している。この段差により、特許文献３でも説明したように、中継基板から光導波路基板への熱伝導を抑制することが可能となる。さらに、段差部分に溝（不図示）を形成したり、中継基板３の先端を段差から突出させる構成などを組み合わせることで、さらに熱伝導を抑制する効果を高めることが可能となる。

【0043】

図１１は、本発明の光変調器を搭載した光送信装置の構成例である。
光送信装置の基本構成は、光変調器に導入する光波を発生する光源、光変調器、光変調器に信号を印加するデータ生成部、及び光変調器から発生する変調光を外部に導出するための光ファイバから構成される。

【0044】

光送信装置は、稼働を開始させると光変調器が温度ドリフトする。伝送特性を高品質で安定化させるため、光変調器の動作点を適切な状態を保つよう制御しながら運用することは必要となる。この温度ドリフトは、従来、光源やデータ生成部など光変調器周辺機器の発熱の影響、と考えられていた。

【0045】

しかしながら、ＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器や小型光変調器などにおいては、光送信装置の稼働開始直後に大きな温度ドリフトが発生し、光伝送装置の伝送特性が非常に不安定になる場合が発生している。この原因の１つは、光変調器自身の内部にある終端抵抗の発熱が影響している。特に、高周波信号を複数入力する光変調器構成や、複数の終端抵抗を同一基板に形成する場合、入力信号の振幅が大きい場合、さらには光変調器を小型にした場合等に、特に当該現象が顕著となる。

【0046】

この問題に対し、本発明を施した光変調器を光送信装置に配置することにより、終端抵抗の発熱による温度ドリフトを低減することができ、伝送特性を高品で安定化させることができる。

【0047】

上述した実施例は、ＬｉＮｂＯ_３基板を用いたＤＰ－ＱＰＳＫ光変調器の構成に限らず、終端抵抗を有する光変調器であり、終端抵抗の発熱が光変調器の特性に影響を及ぼすものであれば、変調方式に依らず本発明を適用できる。また、光導波路基板は、ＩｎＰやＳｉ等半導体系材料のものでも良いし、ＬｉＮｂＯ_３基板を用いた場でも、ＸｃｕｔやＺｃｕｔなど結晶方位に依らず、本発明が適用できることは言うまでもない。

【0048】

また、上述した実施例では、終端抵抗だけが終端手段に形成された例を示したが、コンデンサやその他の電子部品、貫通導体や多層化含めた電子回路が同じ終端手段に組み込まれても良い。

【産業上の利用可能性】

【0049】

以上、説明したように、本発明によれば、温度ドリフトが抑圧され信頼性の高い、小型で低コストな光変調器を提供することができる。また本発明の光変調器を搭載した、高信頼で温度ドリフトが抑圧された光送信装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0050】

１ 光導波路基板
２ 光導波路
３，３３，３４ 中継基板
３０，３２，３５ 電気配線
３１ 受光用電気配線
４ 入出力用ピン（コネクタ）
６ 電気接続ワイヤ（Ａｕボンディング）
７ 終端基板
９ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】