專利名稱：光波導(dǎo)元件模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)元件模塊，尤其是涉及具有連接器和中繼線路的光波導(dǎo)元 件模塊，所述連接器與向光波導(dǎo)元件的調(diào)制電極輸入調(diào)制信號(hào)的外部信號(hào)線連接，所述中 繼線路連接該連接器和該調(diào)制電極，并且形成在中繼基板上。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在光通信領(lǐng)域及光測(cè)量領(lǐng)域中，廣泛使用光調(diào)制器等在具有電光效應(yīng) 的基板上形成有光波導(dǎo)的光波導(dǎo)元件作為控制光波的手段。這些光波導(dǎo)元件中，設(shè)有對(duì)在光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制電極，并通過(guò) 與外部信號(hào)線連接的連接器向該調(diào)制電極輸入調(diào)制信號(hào)。因此，為了從外部信號(hào)線向調(diào)制 電極高效地輸入調(diào)制信號(hào)，需要在外部信號(hào)線和調(diào)制電極之間實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，防止傳輸線 路中調(diào)制信號(hào)反射。圖1表示光波導(dǎo)元件模塊的一例。光波導(dǎo)元件在由具有電光效應(yīng)的材料構(gòu)成的基 板1上形成光波導(dǎo)2，由對(duì)該光波導(dǎo)2中傳播的光波進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制電極3 (調(diào)制電極包括 信號(hào)電極和接地電極，但在圖1中為了簡(jiǎn)化而僅圖示了信號(hào)電極的配置)等構(gòu)成。光波導(dǎo) 元件上，連接有用于輸入光波的輸入光纖4、用于輸出調(diào)制后的光波的輸出光纖5。光波導(dǎo) 元件以氣密封閉狀態(tài)收容在框體9內(nèi)，構(gòu)成光波導(dǎo)元件模塊。從在光波導(dǎo)元件模塊的外部 所設(shè)置的驅(qū)動(dòng)器6經(jīng)由連接器8將調(diào)制信號(hào)施加于光波導(dǎo)元件的調(diào)制電極3。從驅(qū)動(dòng)器6到連接器8為止的阻抗通常被設(shè)定為50 Ω，假設(shè)光波導(dǎo)元件的調(diào)制電 極的阻抗為40 Ω時(shí)，如上所述，因傳輸線路的阻抗的不匹配，在連接器8和調(diào)制電極3之間 產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)反射。為了消除這種不良情況，進(jìn)行如下處理在連接器8和光波導(dǎo)元件之間 設(shè)置中繼基板7，如圖2所示在該中繼基板7上配置電阻11 (此時(shí)為10 Ω的電阻器)，使從 連接器8看去光波導(dǎo)元件側(cè)的阻抗為視在50 Ω。這種阻抗調(diào)整方法雖然對(duì)抑制作為調(diào)制信號(hào)的微波的反射具有一定效果，但因電 阻11而產(chǎn)生微波衰減，產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)難以有效地施加到光波導(dǎo)元件的問(wèn)題。另一方面，為了使光波導(dǎo)元件的電光轉(zhuǎn)換響應(yīng)從低頻域到高頻域?yàn)槠教沟念l率特 性，還提出了使用如圖3所示的組入了濾波電路等的中繼基板7 (參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 JP特開(kāi)2007-10942號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 JP特開(kāi)平6489341號(hào)公報(bào)圖3是將電容12和電阻13并聯(lián)連接的高通濾波器，通過(guò)使高頻域的調(diào)制信號(hào)易 于通過(guò)，抑制電光轉(zhuǎn)換響應(yīng)特性在高頻域下降。但是，在光波導(dǎo)元件、特別是調(diào)制電極3的阻抗和光波導(dǎo)元件模塊的外部的信號(hào) 線路的阻抗不同時(shí)，如上所述產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)反射，難以高效地將調(diào)制信號(hào)施加到調(diào)制電極。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決上述的問(wèn)題，提供一種光波導(dǎo)元件模塊，其即使在光波導(dǎo)元件的調(diào)制電極所具有的阻抗與用于從光波導(dǎo)元件的外部輸入調(diào)制信號(hào)的傳輸線路的阻 抗不同的情況下，也能夠抑制調(diào)制信號(hào)反射且抑制調(diào)制信號(hào)衰減。為了解決上述課題，技術(shù)方案1的發(fā)明的光波導(dǎo)元件模塊，包括光波導(dǎo)元件，其 包括由具有電光效應(yīng)的材料構(gòu)成的基板、在該基板上形成的光波導(dǎo)、對(duì)該光波導(dǎo)中傳播的 光波進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制電極；連接器，與向該調(diào)制電極輸入調(diào)制信號(hào)的外部信號(hào)線連接；以 及中繼線路，連接該連接器和該調(diào)制電極，并且形成在中繼基板上，所述光波導(dǎo)元件模塊的 特征在于，該中繼線路的阻抗階段性地或連續(xù)地變化，抑制該調(diào)制信號(hào)在該光波導(dǎo)元件模 塊內(nèi)反射。本發(fā)明的“光波導(dǎo)元件模塊”是指在光波導(dǎo)元件上連接有中繼線路的模塊，不限于 如圖ι所示收容在一個(gè)框體9內(nèi)的模塊。此外，“中繼線路”不限于僅傳播調(diào)制信號(hào)的單純 的信號(hào)線路，還包括具有濾波電路等調(diào)整調(diào)制信號(hào)的電路的線路。技術(shù)方案2的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1所述的光波導(dǎo)元件模塊中，該中繼線 路為由接地電極夾著信號(hào)電極而成的共面型線路。技術(shù)方案3的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1或2所述的光波導(dǎo)元件模塊中，該中 繼線路的長(zhǎng)度不是作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的四分之一的整數(shù)倍的長(zhǎng)度。技術(shù)方案4的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1 3中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)元件模 塊中，該中繼線路的長(zhǎng)度小于作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的二分之一。技術(shù)方案5的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1 4中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)元件模 塊中，該中繼線路的阻抗階段性地變化，構(gòu)成各階段的塊中的中繼線路的長(zhǎng)度小于作為調(diào) 制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的四分之一。技術(shù)方案6的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案2 5中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)元件模 塊中，該中繼線路中，該信號(hào)電極和該接地電極的間隙被調(diào)整為從連接器一側(cè)朝向光波導(dǎo) 元件一側(cè)變窄。技術(shù)方案7的發(fā)明的特征在于，在技術(shù)方案1 6中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)元件模 塊中，該中繼線路的周圍所配置的一部分材料的介電常數(shù)被調(diào)整為從連接器一側(cè)朝向光波 導(dǎo)元件一側(cè)變大。發(fā)明效果根據(jù)技術(shù)方案1的發(fā)明，光波導(dǎo)元件模塊包括光波導(dǎo)元件，其包括由具有電光效 應(yīng)的材料構(gòu)成的基板、在該基板上形成的光波導(dǎo)、對(duì)該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行調(diào)制的調(diào) 制電極；連接器，與向該調(diào)制電極輸入調(diào)制信號(hào)的外部信號(hào)線連接；以及中繼線路，連接該 連接器和該調(diào)制電極，并且形成在中繼基板上，該中繼線路的阻抗階段性地或連續(xù)地變化， 抑制該調(diào)制信號(hào)在該光波導(dǎo)元件模塊內(nèi)反射，因此，能夠?qū)⒄{(diào)制信號(hào)高效地施加到調(diào)制電 極，且還能夠抑制中繼線路中的調(diào)制信號(hào)衰減。根據(jù)技術(shù)方案2的發(fā)明，中繼線路為由接地電極夾著信號(hào)電極而成的共面型線 路，因此能夠通過(guò)例如調(diào)整信號(hào)電極和接地電極的電極間隔等而容易地調(diào)整中繼線路的阻 抗，因而不會(huì)增加光波導(dǎo)元件模塊的部件數(shù)量，也不會(huì)使制造工藝復(fù)雜化。根據(jù)技術(shù)方案3的發(fā)明，中繼線路的長(zhǎng)度不是作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的四分之 一的整數(shù)倍的長(zhǎng)度，因此能夠抑制在中繼線路內(nèi)產(chǎn)生微波的駐波，并抑制調(diào)制信號(hào)反射。根據(jù)技術(shù)方案4的發(fā)明，中繼線路的長(zhǎng)度小于作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的二分之一，因此能夠抑制在中繼線路內(nèi)產(chǎn)生微波的駐波，并抑制調(diào)制信號(hào)反射。根據(jù)技術(shù)方案5的發(fā)明，中繼線路的阻抗階段性地變化，構(gòu)成各階段的塊中的中 繼線路的長(zhǎng)度小于作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的四分之一，因此能夠抑制在構(gòu)成各階段的塊 的內(nèi)部產(chǎn)生微波的駐波，并抑制調(diào)制信號(hào)反射。根據(jù)技術(shù)方案6的發(fā)明，中繼線路中，該信號(hào)電極和該接地電極的間隙被調(diào)整為 從連接器一側(cè)朝向光波導(dǎo)元件一側(cè)變窄，因此在調(diào)整阻抗時(shí)，不會(huì)增加光波導(dǎo)元件模塊的 部件數(shù)量，也不會(huì)使制造工藝復(fù)雜化。根據(jù)技術(shù)方案7的發(fā)明，中繼線路的周圍所配置的一部分材料的介電常數(shù)被調(diào)整 為從連接器一側(cè)朝向光波導(dǎo)元件一側(cè)變大，因此無(wú)需變更或大幅度地變更例如信號(hào)電極及 接地電極的形狀、配置，也能夠階段性地或連續(xù)地改變阻抗。


圖1是用于說(shuō)明光波導(dǎo)元件模塊的概略圖。
圖2是表示中繼基板上配置有電阻器的例子的圖。
圖3是表示中繼基板上配置有濾波電路的例子的圖。
圖4是表示中繼線路及其前后的阻抗的變化情況的圖。
圖5是表示本發(fā)明的中繼基板的第1實(shí)施例的圖。
圖6是表示本發(fā)明的中繼基板的第2實(shí)施例的圖。
圖7是表示本發(fā)明的中繼基板的第3實(shí)施例的圖。
圖8是表示本發(fā)明的中繼基板的第4實(shí)施例的圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1基板
2光波導(dǎo)
3信號(hào)電極
4輸入光纖
5輸出光纖
6驅(qū)動(dòng)器
7中繼基板
8連接器
9框體
11、13電阻器
12電容器
11電阻(膜體電阻)
21信號(hào)電極
22接地電極
^底板
具體實(shí)施例方式
以下，使用優(yōu)選例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明的一種光波導(dǎo)元件模塊，其包括光波導(dǎo)元件，其包括由具有電光效應(yīng)的材 料構(gòu)成的基板、在該基板上形成的光波導(dǎo)、對(duì)該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制電極； 連接器，與向該調(diào)制電極輸入調(diào)制信號(hào)的外部信號(hào)線連接；以及中繼線路，連接該連接器和 該調(diào)制電極，并且形成在中繼基板上，所述光波導(dǎo)元件模塊的特征在于，該中繼線路的阻抗 階段性地或連續(xù)地變化，抑制該調(diào)制信號(hào)在該光波導(dǎo)元件模塊內(nèi)反射。本發(fā)明的光波導(dǎo)元件模塊除了調(diào)整在中繼基板7上形成的中繼線路的阻抗以外， 與圖1所示的現(xiàn)有的光波導(dǎo)元件模塊在基本結(jié)構(gòu)上沒(méi)有差異。因此，不需要較大地改變現(xiàn) 有的制造工序就能夠抑制調(diào)制信號(hào)的反射及衰減，高效地將調(diào)制信號(hào)施加到調(diào)制電極。以下對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的光波導(dǎo)元件進(jìn)行說(shuō)明。基板1是具有電光效應(yīng)的基板，例如由鈮酸鋰、鉭酸鋰、PLZT (鋯鈦酸鉛鑭)及石 英類的材料構(gòu)成，具體而言，由這些單晶材料的X切板、Y切板及Z切板構(gòu)成，特別是從易于 構(gòu)成為光波導(dǎo)設(shè)備且各向異性大的原因出發(fā)，優(yōu)選使用鈮酸鋰(LN)。光波導(dǎo)2是所謂的馬赫-曾德?tīng)?Mach-khnder)型光波導(dǎo)，可通過(guò)在基板1上利 用熱擴(kuò)散法、質(zhì)子交換法等使例如鈦(Ti)等在基板表面擴(kuò)散而形成。此外，作為其他方法， 也可以如專利文獻(xiàn)2所示在與光波導(dǎo)對(duì)應(yīng)的部分上形成脊型結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)成光波導(dǎo)。而且 也可同時(shí)使用利用上述的Ti等的方法和脊型結(jié)構(gòu)。為了對(duì)在光波導(dǎo)2中傳播的光波進(jìn)行調(diào)制，在光波導(dǎo)2的上側(cè)及附近根據(jù)需要配 置調(diào)制電極。調(diào)制電極可通過(guò)形成Ti/Au的電極圖案及鍍金方法等，在基板1的表面或背面等 上形成。此外，調(diào)制電極由傳播調(diào)制信號(hào)(AC信號(hào)或DC信號(hào))的信號(hào)電極3和在該信號(hào)電 極的周圍配置的接地電極構(gòu)成。此外，雖然沒(méi)有特意圖示出，但也可在基板1和上述調(diào)制電極之間形成SiA等緩 沖層。由此，可有效防止在光波導(dǎo)中傳播的光波被調(diào)制電極吸收或散射。此外，也有助于從 調(diào)制電極施加的調(diào)制信號(hào)和在光波導(dǎo)內(nèi)傳導(dǎo)的光波之間的速度匹配。本發(fā)明的光波導(dǎo)元件模塊中，如圖4所示連續(xù)地或階段性地調(diào)整在中繼基板上形 成的中繼線路的阻抗，抑制因外部信號(hào)線的阻抗Itl和調(diào)制電極的阻抗I1的不匹配引起的調(diào) 制信號(hào)反射。另外，外部信號(hào)線是指圖1中的從連接器8到驅(qū)動(dòng)器6側(cè)的傳輸線路，中繼線 路意味著圖1的中繼基板7上形成的傳輸線路。中繼線路的阻抗的調(diào)整方法有下述方法如圖5 7所示，由信號(hào)電極21和接地 電極22形成的共面電極構(gòu)成中繼線路，使信號(hào)電極21和接地電極22之間的電極間隔連續(xù) 地或階段性地變化。圖5中，將信號(hào)電極21的輸入側(cè)的寬度Wtl和輸出側(cè)的寬度W1設(shè)定為相同寬度，將 輸出側(cè)的電極間隔G1設(shè)定為比輸入側(cè)的電極間隔窄。另外，箭頭A表示調(diào)制信號(hào)的傳播 方向。圖6中，保持兩個(gè)接地電極22的間隔為恒定，并設(shè)定為相比信號(hào)電極21的輸入側(cè) 的寬度Wtl，輸出側(cè)的寬度W1較大。結(jié)果，相比輸入側(cè)的電極間隔Gtl，輸出側(cè)的電極間隔G1較 窄。也可將圖5及圖6組合而如下構(gòu)成如圖5所示，逐漸縮小2個(gè)接地電極22的間隔，且 如圖6所示，逐漸增大信號(hào)電極21的寬度。在中繼線路內(nèi)作為調(diào)制信號(hào)的微波形成駐波時(shí)，在中繼線路上微波反射的機(jī)會(huì)增加。為了避免該情形，通過(guò)使中繼線路的長(zhǎng)度L不是作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的四分之一 的整數(shù)倍的長(zhǎng)度，或?yàn)樾∮谖⒉úㄩL(zhǎng)的二分之一的長(zhǎng)度，能夠抑制在中繼線路內(nèi)產(chǎn)生微波 的駐波。接著，如圖7所示，也可使中繼線路的阻抗階段性地變化。圖7中，將信號(hào)電極21 的輸入側(cè)的寬度Wtl和輸出側(cè)的寬度W1設(shè)定為相同寬度，使信號(hào)電極21和接地電極22之間 的電極間隔fe g3)從輸入側(cè)朝向輸出側(cè)階段性地減少。圖7中，使信號(hào)電極的寬度為恒 定，但也可采用如圖6所示信號(hào)電極的寬度連續(xù)地變化的形狀、階段性地增加的形狀等。在如圖7所示阻抗階段性地變化的情況下，通過(guò)使構(gòu)成各階段的塊中的中繼線路 的長(zhǎng)度(li l3)為小于作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的四分之一的長(zhǎng)度，能夠抑制在構(gòu)成各階 段的塊的中繼線路內(nèi)部產(chǎn)生微波的駐波，并抑制調(diào)制信號(hào)的反射。此外，作為改變中繼線路的阻抗的方法，也可如圖8(a)所示，使信號(hào)電極21的寬 度%、W1)、信號(hào)電極21和接地電極22之間的間隔(h、G1)為恒定，以在中繼線路的周圍 配置的一部分材料的介電常數(shù)從連接器側(cè)朝向光波導(dǎo)元件側(cè)變大的方式進(jìn)行調(diào)整。具體而 言，也可如下構(gòu)成如圖8(a)的箭頭B處的剖視圖即圖8(b)所示，通過(guò)階段性地改變中繼 基板的底板23的材質(zhì)等方法來(lái)改變介電常數(shù)，或雖然未圖示但在信號(hào)電極21和接地電極 之間進(jìn)一步以覆蓋信號(hào)電極21和接地電極的一部分的形狀配置電介質(zhì)，沿信號(hào)電極階段 性地形成介電常數(shù)不同的膜等，從而進(jìn)行調(diào)整。在圖5 8所示的實(shí)施例中，僅公開(kāi)了調(diào)整中繼線路的阻抗的方法，但也可與其組 合，將專利文獻(xiàn)1的濾波電路配置在中繼線路上，這是不言自明的。此外，在圖4 圖8中，示出了使中繼線路的阻抗朝向光波導(dǎo)元件側(cè)階段性地或連 續(xù)地降低的情況，但在光波導(dǎo)元件的調(diào)制電極的阻抗比外部信號(hào)線的阻抗高的情況下，可 以相反地使中繼線路的阻抗以朝向光波導(dǎo)元件側(cè)增加的方式變化，這是不言自明的。工業(yè)實(shí)用性如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種光波導(dǎo)元件模塊，其即使在光波導(dǎo)元件的調(diào) 制電極所具有的阻抗與從光波導(dǎo)元件的外部輸入調(diào)制信號(hào)的傳輸線路的阻抗不同的情況 下，也能夠抑制調(diào)制信號(hào)反射且抑制調(diào)制信號(hào)衰減。
權(quán)利要求
1.一種光波導(dǎo)元件模塊，包括光波導(dǎo)元件，其包括由具有電光效應(yīng)的材料構(gòu)成的基板、在該基板上形成的光波 導(dǎo)、對(duì)該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制電極；連接器，與向該調(diào)制電極輸入調(diào)制信號(hào)的外部信號(hào)線連接；以及 中繼線路，連接該連接器和該調(diào)制電極，并且形成在中繼基板上， 所述光波導(dǎo)元件模塊的特征在于，該中繼線路的阻抗階段性地或連續(xù)地變化，抑制該調(diào)制信號(hào)在該光波導(dǎo)元件模塊內(nèi)的 反射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)元件模塊，其特征在于， 該中繼線路為接地電極夾著信號(hào)電極而成的共面型線路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波導(dǎo)元件模塊，其特征在于，該中繼線路的長(zhǎng)度不是作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的四分之一的整數(shù)倍的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)元件模塊，其特征在于， 該中繼線路的長(zhǎng)度小于作為調(diào)制信號(hào)的微波波長(zhǎng)的二分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)元件模塊，其特征在于，該中繼線路的阻抗階段性地變化，構(gòu)成各階段的塊中的中繼線路的長(zhǎng)度小于作為調(diào)制 信號(hào)的微波波長(zhǎng)的四分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求2 5中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)元件模塊，其特征在于，該中繼線路中，該信號(hào)電極和該接地電極的間隙被調(diào)整為從連接器一側(cè)朝向光波導(dǎo)元 件一側(cè)變窄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)元件模塊，其特征在于，該中繼線路的周圍所配置的一部分材料的介電常數(shù)被調(diào)整為從連接器一側(cè)朝向光波 導(dǎo)元件一側(cè)變大。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種光波導(dǎo)元件模塊，其即使在光波導(dǎo)元件的調(diào)制電極具有的阻抗和從光波導(dǎo)元件的外部輸入調(diào)制信號(hào)的傳輸線路的阻抗不同的情況下，也能夠抑制調(diào)制信號(hào)反射且能夠抑制調(diào)制信號(hào)衰減。該光波導(dǎo)元件模塊包括光波導(dǎo)元件，其包括由具有電光效應(yīng)的材料構(gòu)成的基板(1)、在該基板上形成的光波導(dǎo)(2)、對(duì)該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制電極(3)；連接器(8)，與向該調(diào)制電極輸入調(diào)制信號(hào)的外部信號(hào)線連接；以及中繼線路，連接該連接器和該調(diào)制電極，并且形成在中繼基板(7)上，其特征在于，該中繼線路的阻抗階段性地或連續(xù)地變化，抑制該調(diào)制信號(hào)在該光波導(dǎo)元件模塊內(nèi)反射。
文檔編號(hào)G02F1/035GK102067016SQ200980123379
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者清水亮, 菅又徹 申請(qǐng)人:住友大阪水泥股份有限公司