JP6729133B2

JP6729133B2 - 光変調器

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Publication number: JP6729133B2
Application number: JP2016147161A
Authority: JP
Inventors: 徳一宮崎; 菅又　徹; 徹菅又
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: JP2018017852A

Description

本発明は、光変調器に関し、特に、２波長集積型、４波長集積型などの多素子高集積型変調器の構造に関する。

光通信システムの高速化、大容量化が進む中で、それに使用される光変調器の高性能化、高密度化が進んでいる。また、光変調器の小型化の要請に伴い、光変調器を構成する光変調素子の小型化も進められている。しかしながら、光変調器の高性能化と、高密度化及び小型化とは相反する要求であるため、これらを両立するための工夫が求められている。

例えば、特許文献１〜４には、基板上に複数の光変調部を設けた構造の光変調器について開示されている。

特開２０１４−１９７０５４号公報国際公開第２００４／００５９７２号パンフレット特開２００３−１２１８０６号公報特開２０１１−０３４０５７号公報

近年、２波長集積型などの高集積型光変調器が開発されている。図１には、従来の２波長集積型ＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization - Quadrature Phase Shift Keying）変調器の構成例を示してある。同図の光変調器は、筐体５内に、それぞれ光変調素子を構成する２枚の基板１Ａ，１Ｂを並列に配置した構造となっている。基板１Ａ，１Ｂは、筐体５の外部から入力された光波を変調する光変調領域がそれぞれ形成されている。各基板の光変調領域は、光導波路２と、光導波路２を伝搬する光波を高周波信号により変調するための変調電極３とを備えている。光導波路２は、マッハツェンダー型光導波路をネスト型に多重に配置した構造となっており、これに相応して多数の変調電極３が設けられる。

基板１Ａ，１Ｂの下流には、偏波合成部４がそれぞれ配置されており、メインとなるマッハツェンダー型光導波路の出力側アーム部を伝搬する光波を偏波合成部４で合成して、光変調器の筐体５の外部に出力する。偏波合成部は、空間光学系を用いて偏波合成を行う構造のものや、光導波路を用いて偏波合成を行う構造のものなどがある。

基板１Ａ，１Ｂには、基板長さ方向の一方の辺に沿って、変調電極３への高周波信号を基板外から入力するための入力用接続パッド１３が設けられ、他方の辺に沿って、変調電極３からの高周波信号を基板外に出力するための出力用接続パッド１４が設けられる。変調電極３は、光導波路２を伝搬する光波に変調作用を及ぼす変調区間Ｓ１と、入力用接続パッド１３から変調区間Ｓ１までの入力側区間Ｓ２と、出力用接続パッド１４から変調区間Ｓ１までの出力側区間Ｓ３とに分けられる。

基板１Ａと筐体５の側面との間には、中継基板６Ａが配置されており、この中継基板６Ａに、筐体外の高周波ドライバから出力される高周波信号を中継する中継信号線路１２が設けられる。中継信号線路１２の一方の端部は、筐体５の側面に設けられた信号入力部１１と電気的に接続され、他方の端部は、入力用接続パッド１３を介して変調電極３と電気的に接続される。また、基板１Ａと基板１Ｂとの間には、終端基板７Ａが配置されており、この終端基板７Ａに、高周波信号を終端する終端抵抗部１５が設けられる。終端抵抗部１５は、出力用接続パッド１４を介して変調電極３と電気的に接続される。
基板１Ｂに対しても同様に、中継基板６Ｂや終端基板７Ｂが配置される。

上記のように複数の光変調素子を備えた光変調器では、高周波信号（例えば、マイクロ波信号）の放射による光信号品質や伝送品質の低下が問題となる。すなわち、第１の光変調素子（例えば、基板１Ａ）に入力された高周波信号が第１の光変調素子から放射し、第２の光変調素子（例えば、基板２Ａ）に直接影響を与える。若しくは、第１の光変調素子から放射した高周波信号が第２の光変調素子を駆動する高周波ドライバに影響し、間接的に第２の光変調素子に影響を与える。結果として、第２の光変調素子の光信号品質（アイパタン消光比やジッタ）が低下してしまう。同様に、第２の光変調素子に入力された高周波信号が第１の光変調素子に影響を与え、第２の光変調素子の光信号品質が低下してしまう。
このような問題は、複数の光変調素子を同一筐体内に収容して多素子化したＤＰ−ＱＰＳＫ変調器などで懸念され、小型化が進んだ光変調器において特に顕著となる。

高周波信号の放射は、主に、光変調素子の基板１Ａ，１Ｂに高周波信号を入出力する接続パッド１３，１４、変調電極３の屈曲部、終端抵抗部１５などの特定の部位から高周波信号が漏洩すること等により発生する。
高周波信号の放射により光信号品質や伝送品質が低下するために、光変調素子間（基板１Ａと基板１Ｂの間）に電波吸収部材を配置することが考えられるが、光変調器の小型化が難しくなるという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、上記のような問題を解決し、一方の光変調素子から放射された高周波信号が他方の光変調素子に影響を与えることを抑制することが可能な光変調器を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の光変調器は、以下のような技術的特徴を有する。
（１）光導波路と、該光導波路を伝搬する光波を変調するための変調電極とが各々に形成された少なくとも第１及び第２の基板を有する光変調器において、前記第１及び第２の基板は、互いの基板面を略同じ高さにして基板長さ方向に隣接するように並列して配置され、前記第１及び第２の基板のそれぞれには、前記第１及び第２の基板の互いに隣接する側の辺とは反対側の辺に沿って配置された、該変調電極への高周波信号を入力するための入力用接続パッドと、前記隣接する側の辺に沿って配置された、該変調電極からの高周波信号を出力するための出力用接続パッドとが設けられ、該変調電極は、該光導波路を伝搬する光波に変調作用を及ぼす変調区間と、該入力用接続パッドから該変調区間までの入力側区間と、該変調区間から該出力用接続パッドまでの出力側区間とに分けられ、前記第１の基板の少なくとも１つの該入力側区間における該入力用接続パッドにつながる直線区間の延長線上、あるいは、該入力側区間に曲げ部がある場合の最初の曲率最大部分の延長線上に対して、前記第２の基板の該入力用接続パッドの全てを配置せず、または、前記第１の基板の少なくとも１つの該出力側区間における該出力用接続パッドにつながる直線区間の延長線上に対して、前記第２の基板の該出力用接続パッドの全てを配置しないように構成したことを特徴とする。

（２）上記（１）に記載の光変調器において、前記第１の基板の該入力用接続パッドと前記第２の基板の該入力用接続パッドとは、前記第１の基板と前記第２の基板の間の平面であって基板長さ方向の軸と基板厚さ方向の軸を持つ平面に各入力用接続パッドの位置を投影した際に、投影した位置が互いにずれており、または、前記第１の基板の該出力用接続パッドと前記第２の基板の該出力用接続パッドとは、前記第１の基板と前記第２の基板の間の平面であって基板長さ方向の軸と基板厚さ方向の軸を持つ平面に各出力用接続パッドの位置を投影した際に、投影した位置が互いにずれるように構成したことを特徴とする。

（３）上記（１）又は（２）に記載の光変調器において、前記第１及び第２の基板を収容する筐体を有し、該筐体の一方の側壁には、該第１の基板に高周波信号を導入するための第１の信号入力部が設けられ、前記一方の側壁に対向する該筐体の他方の側壁には、該第２の基板に高周波信号を導入するための第２の信号入力部が設けられ、該第１の信号入力部と該第２の信号入力部とは、互いに対向する位置が一致するように配置されていることを特徴とする。

（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光変調器において、前記第１の基板と前記第２の基板の間に、該変調電極からの高周波信号を終端するための終端抵抗部を有する終端基板が配置され、前記第１の基板の該出力用接続パッドに接続された該終端抵抗部と前記第２の基板の該出力用接続パッドに接続された該終端抵抗部とは、前記第１の基板と前記第２の基板の間の平面であって基板長さ方向の軸と基板厚さ方向の軸を持つ平面に各終端抵抗部の位置を投影した際に、投影した位置が互いにずれるように構成したことを特徴とする。

（５）上記（４）に記載の光変調器において、前記第１の基板の該出力用接続パッドに接続された該終端抵抗部を有する終端基板と、前記第２の基板の該出力用接続パッドに接続された該終端抵抗部を有する終端基板とは、同一基板であることを特徴とする。

本発明の光変調器によれば、一方の光変調素子から放射された高周波信号が他方の光変調素子に影響を与えることを抑制することができる。

従来の２波長集積型ＤＰ−ＱＰＳＫ変調器の構成例を示す平面図である。本発明の第１実施例に係る光変調器を説明する平面図である。本発明の第１実施例に係る光変調器を説明する断面図である。本発明の第１実施例に係る光変調器の変形例を説明する断面図である。本発明の第２実施例に係る光変調器を説明する平面図である。本発明の第３実施例に係る光変調器を説明する平面図である。本発明の第４実施例に係る光変調器を説明する平面図である。本発明の第５実施例に係る光変調器を説明する平面図である。本発明の第６実施例に係る光変調器を説明する平面図である。変調電極の曲線区間から放射する高周波信号について説明する平面図である。

以下、本発明に係る光変調器について詳細に説明する。
本発明に係る光変調器は、例えば図２に示すように、光導波路２と、該光導波路２を伝搬する光波を変調するための変調電極３とが各々に形成された少なくとも基板１Ａ，１Ｂを有する。基板１Ａ，１Ｂは並列して配置される。

基板１Ａ，１Ｂとしては、石英、半導体、誘電体など光導波路を形成できる基板であれば良く、特に、電気光学効果を有する基板である、ＬｉＮｂＯ_３（ニオブ酸リチウム），ＬｉＴａＯ_３（タンタル酸リチウム）又はＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）のいずれかの結晶などを用いた基板が好適に利用可能である。
基板１Ａ，１Ｂの各々には、筐体５の外部から入力された光波を変調するための光変調領域がそれぞれ形成されている。すなわち、基板１Ａ，１Ｂは、それぞれが光変調素子を構成している。

基板１Ａ，１Ｂに形成する光導波路２は、例えば、ＬｉＮｂＯ_３基板（ＬＮ基板）上にチタン（Ｔｉ）などの高屈折率物質を熱拡散することにより形成される。また、光導波路となる部分の両側に溝を形成したリブ型光導波路や光導波路部分を凸状としたリッジ型導波路も利用可能である。また、ＰＬＣ等の異なる導波路基板に光導波路を形成し、これらの導波路基板を貼り合せ集積した光回路にも、本発明を適用することが可能である。

基板１Ａ，１Ｂには、光導波路２を伝搬する光波を制御信号（高周波信号やＤＣ信号）により制御するための制御電極が設けられる。制御電極としては、高周波信号が印加される変調電極３やこれを取り巻く接地電極（不図示）、ＤＣ信号を印加するＤＣ電極（不図示）などがある。これら制御電極は、基板表面に、Ｔｉ・Ａｕの電極パターンを形成し、金メッキ方法などにより形成することが可能である。さらに、必要に応じて光導波路形成後の基板表面に誘電体ＳｉＯ_２等のバッファ層を設けることも可能である。
各基板の光導波路２は、マッハツェンダー型導波路をネスト型に多重に配置した構造となっており、これに相応して多数の制御電極が設けられる。

基板１Ａ，１Ｂは、互いに並列に配置して筐体５内に収容される。基板１Ａ，１Ｂには、基板長さ方向の一方の辺に沿って、変調電極３への高周波信号を基板外から入力するための入力用接続パッド１３が設けられ、他方の辺に沿って、変調電極３からの高周波信号を基板外に出力するための出力用接続パッド１４が設けられる。変調電極３は、光導波路２を伝搬する光波に変調作用を及ぼす変調区間Ｓ１と、入力用接続パッド１３から変調区間Ｓ１までの入力側区間Ｓ２と、出力用接続パッド１４から変調区間Ｓ１までの出力側区間Ｓ３とに分けられる。

本発明に係る光変調器の主な特徴は、下記（要件１）、（要件２）の一方または両方を備えたことである。
（要件１）基板１Ｂの入力用接続パッド１３の少なくとも１つを、基板１Ａの入力側区間Ｓ２から放射される高周波信号が伝搬する伝搬方向の延長線上に配置しないように構成する。
（要件２）基板１Ｂの出力用接続パッド１４の少なくとも１つを、基板１Ａの出力側区間Ｓ３から放射される高周波信号が伝搬する伝搬方向の延長線上に配置しないように構成する。

以下、実施例を参照して具体的に説明する。なお、本明細書では、基板厚さ方向を「Ｘ方向」とし、基板長さ方向（長手方向）を「Ｙ方向」とし、基板幅方向（短手方向）を「Ｚ方向」とする。Ｘ方向は基板を平面視する方向（図中の×印の方向）に対応し、Ｙ方向は光波の進行方向（図中の矢印Ｙの方向）に対応し、これに基板平面で直交する方向（図中の矢印Ｚの方向）がＺ方向となる。

図２は、本発明の第１実施例に係る光変調器を説明する平面図であり、図３は、これをＹ方向に見たＡ−Ａ’線断面図である。
第１実施例に係る光変調器は、各光変調素子（基板１Ａ，１Ｂ）を基板長さ方向（Ｙ方向）について距離ｄ１分ずらして配置してある。これにより、一方の光変調素子（例えば基板１Ｂ側）の接続パッド１３，１４は、他方の光変調素子（例えば基板１Ａ側）の接続パッド１３，１４とは基板長さ方向の位置が異なる配置となる。

ここで、基板１Ａと基板１Ｂの間の平面を仮想し、この仮想平面に各基板の入力用接続パッド１３や出力用接続パッド１４を投影したとする。この場合、基板１Ａの入力用接続パッド１３と基板１Ｂの入力用接続パッド１３とは、各々の位置を仮想平面に投影した際に、投影した位置が互いにずれる位置関係となる。また、基板１Ａの出力用接続パッド１４と基板１Ｂの出力用接続パッド１４とは、各々の位置を仮想平面に投影した際に、投影した位置が互いにずれる位置関係となる。ここでは、基板１Ａの基板面と基板１Ｂの基板面を揃えて配置することを想定しているため、基板長さ方向（Ｙ方向）の軸と基板厚さ方向（Ｘ方向）の軸よりなるＸＹ平面を仮想平面としている。なお、基板１Ａと基板１Ｂで基板面を傾けて配置する場合には、仮想平面は各基板の傾きに相応した傾きを持つことになる。
上記のように、各基板の入力用接続パッド１３を仮想平面上の投影位置がずれる配置とすることで、一方の光変調素子の入力側区間Ｓ２の延長線上には、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３が配置されないことになる。また、各基板の出力用接続パッド１４を仮想平面上の投影位置がずれる配置とすることで、一方の光変調素子の出力側区間Ｓ３の延長線上には、他方の光変調素子の出力用接続パッド１４が配置されないことになる。

光変調素子の変調区間Ｓ１に入力される高周波信号は、例えば、入力側区間Ｓ２の方向に伝搬された後、変調区間Ｓ１に至る屈曲部で漏洩して放射される。この場合、入力側区間Ｓ２から放射される高周波信号の多くが、これまでの伝搬方向（入力側区間Ｓ２の延伸方向）の延長線に沿って進行することになるが、この延長線上には他の光変調素子の入力用接続パッド１３は存在していない。このため、一方の光変調素子の入力側区間Ｓ２から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。

また、光変調素子の変調区間Ｓ１から出力される高周波信号は、例えば、出力側区間Ｓ３の方向に伝搬された後、出力用接続パッド１４との接続部で漏洩して放射される。この場合、出力側区間Ｓ３から放射される高周波信号の多くが、これまでの伝搬方向（出力側区間Ｓ３の延伸方向）の延長線に沿って進行することになるが、この延長線上には他の光変調素子の出力用接続パッド１４は存在していない。このため、一方の光変調素子の出力側区間Ｓ３から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の出力用接続パッド１４を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。

ここで、一般に、入力用接続パッド１３の基板長さ方向の位置と、出力用接続パッド１４の基板長さ方向の位置との間には十分な間隔がある。このため、信号入力側から放射された高周波信号が信号出力側に影響を与えることは殆どない。同様に、信号出力側から放射された高周波信号が信号入力側に影響を与えることも殆どない。したがって、入力用接続パッド１３と出力用接続パッド１４との関係については考慮しなくても構わない。

また第１実施例では、図３に示すように、各光変調素子（基板１Ａ，１Ｂ）を基板厚さ方向（Ｘ方向）について距離ｄ２分ずらして配置してある。これにより、一方の光変調素子（例えば基板１Ｂ側）の接続パッド１３，１４は、他方の光変調素子（例えば基板１Ａ側）の接続パッド１３，１４とは基板厚さ方向の位置も異なる配置となる。
すなわち、基板１Ａの入力用接続パッド１３と基板１Ｂの入力用接続パッド１３とは、基板１Ａと基板１Ｂの間の仮想平面に各入力用接続パッド１３の位置を投影した際に、投影した位置のずれ量が更に大きくなる。また、基板１Ａの出力用接続パッド１４と基板１Ｂの出力用接続パッド１４とについても、基板１Ａと基板１Ｂの間の仮想平面に各出力用接続パッド１４の位置を投影した際に、投影した位置のずれ量が更に大きくなる。
したがって、一方の光変調素子から放射された高周波信号が、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを更に抑制することができる。

なお、第１実施例では、接続パッド１３，１４の基板長さ方向の位置および基板厚さ方向の位置を各光変調素子で異ならせているが、これら位置の少なくとも一方を異ならせるだけでも、上記のような効果を得ることができる。
また、複数ある接続パッド１３，１４の全てについて、基板長さ方向の位置や基板厚さ方向の位置を各光変調素子で異ならせているが、接続パッド１３，１４のいずれか１つについて、基板長さ方向の位置や基板厚さ方向の位置を各光変調素子で異ならせてもよい。この場合にも、高周波信号の放射による影響を抑制する効果を得ることができる。

また、高周波信号の放射は、中継信号線路１２と入力用接続パッド１３の接続部においても発生する。そこで、図２では、基板１Ａ側の中継信号線路１２を基板幅方向に延伸させるのではなく、基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させている。
このような構成とすることで、基板１Ｂ側の入力用接続パッド１３は、基板１Ａ側の中継信号線路１２の延長線上に存在しないことになる。したがって、一方の光変調素子における中継信号線路１２と入力用接続パッド１３の接続部から漏洩して放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３を介して他方の光変調素子に直接又は間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
なお、複数ある中継信号線路１２は少なくとも１つ傾斜していればよく、複数が傾斜している場合においても、その傾斜角は全て異なっていてもよいし、全て同じでもよい。
また、他の各実施例においても、本実施例のように中継信号線路１２を傾けた構成を採用することもできる。

ここで、第１実施例では、信号入力部１１の基板長さ方向の位置および基板厚さ方向の位置を各光変調素子で同じにしているが、これらの位置も異ならせる構造にしてもよい。
図４には、第１実施例の変形例として、信号入力部１１の基板厚さ方向の位置を各光変調素子でずらした例を示してある。すなわち、筐体５の一方の側壁に基板１Ａ側の信号入力部１１を設け、該側壁に対向する他方の側壁に基板１Ｂ側の信号入力部１１を設けると共に、互いに対向する位置が一致しないように配置してある。このような構造により、一方の光変調素子の信号入力部１１から漏洩して放射された高周波信号が、他方の光変調素子の信号入力部１１や入力用接続パッド１３を介して他方の光変調素子に影響を与えることを抑制する効果を更に高めることができる。

更に、第１実施例では、終端抵抗部１５の基板長さ方向の位置および基板厚さ方向の位置も、各光変調素子で異ならせている。すなわち、基板１Ａの出力用接続パッド１４に接続された終端抵抗部１５と基板１Ｂの出力用接続パッド１４に接続された終端抵抗部１５とは、上記の仮想平面に各終端抵抗部１５の位置を投影した際に、投影した位置が互いにずれる位置関係となる。これにより、一方の光変調素子からの終端抵抗部１５から漏洩して放射された高周波信号が、他方の光変調素子の終端抵抗部１５や出力用接続パッド１４を介して他方の光変調素子に影響を与えることを抑制する効果を更に高めることができる。

図５は、本発明の第２実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
第２実施例に係る光変調器は、各光変調素子（基板１Ａ，１Ｂ）を基板長さ方向（Ｙ方向）で揃えた上で、接続パッド１３，１４の基板長さ方向の位置を各光変調素子で距離ｄ１分ずらして配置してある。なお、他の構造は、第１実施例と基本的に同じである。
このような構造でも、一方の光変調素子の入力用接続パッド１３は、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３とは基板長さ方向の位置が異なる配置となる。このため、各基板の入力用接続パッド１３は仮想平面上の投影位置がずれる配置となり、一方の光変調素子の入力側区間Ｓ２の延長線上には、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３が配置されない（存在しない）ことになる。したがって、一方の光変調素子の入力側区間Ｓ２から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。

また、一方の光変調素子の出力用接続パッド１４も、他方の光変調素子の出力用接続パッド１４とは基板の長さ方向の位置が異なる配置となる。このため、各基板の出力用接続パッド１４は仮想平面上の投影位置がずれる配置となり、一方の光変調素子の出力側区間Ｓ３の延長線上には、他方の光変調素子の出力用接続パッド１４が配置されない（存在しない）ことになる。したがって、一方の光変調素子の出力側区間Ｓ３から放射された放射された高周波信号が、他方の光変調素子の出力用接続パッド１４を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。

図６は、本発明の第３実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
第３実施例に係る光変調器は、各光変調素子の変調電極３における入力側区間Ｓ２を、基板幅方向（Ｚ方向）に延伸させるのではなく、基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させている。なお、他の構造は、第２実施例と基本的に同じである。
このような構造でも、一方の光変調素子の接続パッド１３は、他方の光変調素子の変調電極３における入力側区間Ｓ２の延長線上に存在しないことになる。したがって、一方の光変調素子の入力側区間Ｓ２から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。

第３実施例では更に、一方の光変調素子に入力された高周波信号の曲げに対する漏洩の影響が分散・低減される。これにより、一方の光変調素子の入力側区間Ｓ２から放射された高周波信号が他方の光変調素子に与える影響を更に抑制できる効果を持つ。
なお、第３実施例では、光変調素子毎に設けた４つの変調電極３について、入力側区間Ｓ２の基板長さ方向に対する傾斜角をθ１、θ２、θ３、θ４とそれぞれ異なる角度にしているが、互いに同じ傾斜角にしても構わない。
また、変調電極３の全てについて、入力側区間Ｓ２を基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させているが、変調電極３の少なくとも１つについて、入力側区間Ｓ２を基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させてもよい。この場合にも、高周波信号の放射による影響を抑制する効果を得ることができる。

図７は、本発明の第４実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
第４実施例に係る光変調器は、各光変調素子の変調電極３における出力側区間Ｓ３を、基板幅方向（Ｚ方向）に延伸させるのではなく、基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させている。なお、他の構造は、第３実施例と基本的に同じである。
このような構造でも、一方の光変調素子の接続パッド１４は、他方の光変調素子の変調電極３における出力側区間Ｓ３の延長線上に存在しないことになる。したがって、一方の光変調素子の出力側区間Ｓ３から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の出力用接続パッド１４を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
なお、第３実施例では、光変調素子毎に設けた４つの変調電極３について、出力側区間Ｓ３の基板長さ方向に対する傾斜角をそれぞれ異なる角度にしているが、互いに同じ傾斜角にしても構わない。
また、変調電極３の全てについて、出力側区間Ｓ３を基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させているが、変調電極３の少なくとも１つについて、出力側区間Ｓ３を基板幅方向に対して傾斜した方向に延伸させてもよい。この場合にも、高周波信号の放射による影響を抑制する効果を得ることができる。

図８は、本発明の第５実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
第５実施例に係る光変調器は、基板１Ａと基板１Ｂの間に、これらの基板で共用する単一の終端基板７を配置している。すなわち、基板１Ａの出力用接続パッド１４に接続された終端抵抗部１５を有する終端基板と、基板１Ｂの出力用接続パッド１４に接続された終端抵抗部１５を有する終端基板とを、同一基板（終端基板７）としている。そして、各光変調素子に対する終端抵抗部１５を、終端基板７に、基板長さ方向（Ｙ方向）の位置を互いに異ならせて配置している。なお、他の構造は、第１実施例と基本的に同じである。
このような構造でも、一方の光変調素子から放射した高周波信号が、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。

図９は、本発明の第６実施例に係る光変調器を説明する平面図である。
これまでの実施例では、各光変調素子で接続パッド１３，１４を基板の異なる側の辺に配置していた。すなわち、入力用接続パッド１３は、各基板の筐体５に近い側の辺に沿って配置し、出力用接続パッド１４は、各基板の筐体５から遠い側の辺に沿って配置していた。
これに対し、第６実施例に係る光変調器は、各光変調素子で入力用接続パッド１３を各基板の同じ側の辺（図中の基板下側の辺）に配置している。また、各光変調素子で出力用接続パッド１４を各基板の同じ側の辺（図中の基板上側の辺）に配置している。

この場合にも、これまでの実施例と同様に、一方の光変調素子の入力用接続パッド１３を、他方の光変調素子の変調電極３における入力側区間Ｓ２の延長線でない位置に配置すればよい。これにより、一方の光変調素子の入力側区間Ｓ２から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。

また、一方の光変調素子の出力用接続パッド１４を、他方の光変調素子の変調電極３における出力側区間Ｓ３の延長線でない位置に配置すればよい。これにより、一方の光変調素子の出力側区間Ｓ３から放射された高周波信号が、他方の光変調素子の出力用接続パッド１４を介して他方の光変調素子の高周波信号経路を逆流する等により、他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。
また、本構成では、各光変調素子として同一設計の素子を使用することができる。複雑な導波路と電極構成の素子歩留まりを考慮すると、同一設計の素子高周波信号の漏洩等の影響を低減できる本構成は、多素子化変調器において非常に優位な構成となる。

また、上記の各実施例では、入力側区間Ｓ２を変調区間Ｓ１に対して直線的に接続する構成となっているが、入力側区間Ｓ２を変調区間Ｓ１に対して曲線的に接続する構成も考えられる。この場合には、入力側区間Ｓ２のうちの変調区間Ｓ１に繋がる曲げ部（曲線部分）において、曲率が最大となる最大曲率部分で高周波信号が漏洩して放射し易いことが想定される。このため、図１０に示すように、入力側区間Ｓ２の曲げ部から高周波信号が放射する場合、曲げ部の最大曲率部分における高周波信号の伝搬方向（最大曲率部分の接線Ｌと平行な方向）の延長線に沿って進行する成分が多くなると想定される。

そこで、一方の光変調素子（例えば基板１Ｂ側）の入力用接続パッド１３の少なくとも１つを、他方の光変調素子（例えば基板１Ａ側）の入力側区間Ｓ２の曲げ部の最大曲率部分における高周波信号の伝搬方向の延長線とは異なる位置に配置するようにする。具体的には、例えば、入力用接続パッド１３の基板長さ方向の位置や基板厚さ方向の位置を、曲げ部の最大曲率部分における前記延長線上から外れるようにする。
これにより、変調電極３の入力側区間Ｓ２の曲げ部から放射される高周波信号の進行方向に、他の光変調素子の入力用接続パッド１３が存在しないようにすることができる。このため、一方の光変調素子の入力側区間Ｓ２から放射され高周波信号が、他方の光変調素子の入力用接続パッド１３を介して他方の光変調素子に直接または間接的に影響を与えてしまうことを抑制できる。

上記の説明は、入力側区間Ｓ２を変調区間Ｓ１に対して曲線的に接続する場合における入力用接続パッド１３の位置について言及しているが、出力側区間Ｓ３を変調区間Ｓ１に対して曲線的に接続する場合における出力用接続パッド１４の位置についても同様である。
なお、複数ある接続パッド１３，１４の全てを前記曲げ部の最大曲率部分における前記延長線上から外して配置するのではなく、接続パッド１３，１４のいずれか１つを前記延長線上から外して配置するだけでも、高周波信号の放射による影響を抑制する効果を得ることができる。また、ある程度の長さの区間に亘って最大曲率部分が存在する場合には、その区間の開始位置の前記延長線から終了位置の前記延長線までの範囲に、接続パッド１３，１４が存在しないようにすることが好ましい。この場合、各基板を基板厚さ方向でずらして配置することで、上記範囲から外れた位置への接続パッド１３，１４の配置を容易に実現できる。

以上、実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した内容に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能であることはいうまでもない。
特に本実施例では２素子を同一筐体に集積した場合を例示したが、４素子や６素子等、更に多素子化した場合にも本発明の考え方を適応し設計変更可能であることはいうまでもない。

以上、説明したように、本発明によれば、一方の光変調素子から放射された高周波信号が他方の光変調素子に影響を与えることを抑制することが可能な光変調器を提供することができる。

１Ａ，１Ｂ基板
２光導波路
３変調電極
４偏波合成部
５筐体
６Ａ，６Ｂ中継基板
７，７Ａ，７Ｂ終端基板
１１信号入力部
１２中継信号線路
１３入力用接続パッド
１４出力用接続パッド
１５終端抵抗部

Claims

光導波路と、該光導波路を伝搬する光波を変調するための変調電極とが各々に形成された少なくとも第１及び第２の基板を有する光変調器において、
前記第１及び第２の基板は、互いの基板面を略同じ高さにして基板長さ方向に隣接するように並列して配置され、
前記第１及び第２の基板のそれぞれには、前記第１及び第２の基板の互いに隣接する側の辺とは反対側の辺に沿って配置された、該変調電極への高周波信号を入力するための入力用接続パッドと、前記隣接する側の辺に沿って配置された、該変調電極からの高周波信号を出力するための出力用接続パッドとが設けられ、
該変調電極は、該光導波路を伝搬する光波に変調作用を及ぼす変調区間と、該入力用接続パッドから該変調区間までの入力側区間と、該変調区間から該出力用接続パッドまでの出力側区間とに分けられ、
前記第１の基板の少なくとも１つの該入力側区間における該入力用接続パッドにつながる直線区間の延長線上、あるいは、該入力側区間に曲げ部がある場合の最初の曲率最大部分の延長線上に対して、前記第２の基板の該入力用接続パッドの全てを配置せず、または、
前記第１の基板の少なくとも１つの該出力側区間における該出力用接続パッドにつながる直線区間の延長線上に対して、前記第２の基板の該出力用接続パッドの全てを配置しないように構成したことを特徴とする光変調器。
請求項１に記載の光変調器において、
前記第１の基板の該入力用接続パッドと前記第２の基板の該入力用接続パッドとは、前記第１の基板と前記第２の基板の間の平面であって基板長さ方向の軸と基板厚さ方向の軸を持つ平面に各入力用接続パッドの位置を投影した際に、投影した位置が互いにずれており、または、
前記第１の基板の該出力用接続パッドと前記第２の基板の該出力用接続パッドとは、前記第１の基板と前記第２の基板の間の平面であって基板長さ方向の軸と基板厚さ方向の軸を持つ平面に各出力用接続パッドの位置を投影した際に、投影した位置が互いにずれるように構成したことを特徴とする光変調器。
請求項１又は請求項２に記載の光変調器において、
前記第１及び第２の基板を収容する筐体を有し、
該筐体の一方の側壁には、該第１の基板に高周波信号を導入するための第１の信号入力部が設けられ、
前記一方の側壁に対向する該筐体の他方の側壁には、該第２の基板に高周波信号を導入するための第２の信号入力部が設けられ、
該第１の信号入力部と該第２の信号入力部とは、互いに対向する位置が一致するように配置されていることを特徴とする光変調器。
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光変調器において、
前記第１の基板と前記第２の基板の間に、該変調電極からの高周波信号を終端するための終端抵抗部を有する終端基板が配置され、
前記第１の基板の該出力用接続パッドに接続された該終端抵抗部と前記第２の基板の該出力用接続パッドに接続された該終端抵抗部とは、前記第１の基板と前記第２の基板の間の平面であって基板長さ方向の軸と基板厚さ方向の軸を持つ平面に各終端抵抗部の位置を投影した際に、投影した位置が互いにずれるように構成したことを特徴とする光変調器。
請求項４に記載の光変調器において、
前記第１の基板の該出力用接続パッドに接続された該終端抵抗部を有する終端基板と、前記第２の基板の該出力用接続パッドに接続された該終端抵抗部を有する終端基板とは、同一基板であることを特徴とする光変調器。