[發(fā)明專利]光調(diào)制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110215013.7
• 申請(qǐng)日: 2011-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN102445769A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石村榮太郎;高木和久;松本啟資;斎藤健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02F1/017
• 分類號(hào): G02F1/017;G02F1/225
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 閆小龍;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及以高速進(jìn)行動(dòng)作的行波型光調(diào)制器，特別涉及能夠?qū)⒄{(diào)制頻帶充分地?cái)U(kuò)大的光調(diào)制器。

背景技術(shù)

在行波型光調(diào)制器中，在光通過(guò)干涉臂（arm）時(shí)，疊加有調(diào)制信號(hào)的微波也以大致相同的速度通過(guò)干涉臂。此時(shí)，微波的電場(chǎng)被施加到干涉臂上，光被調(diào)制。在行波型光調(diào)制器中，與集總常數(shù)型的光調(diào)制器相比，不受波導(dǎo)的電容限制，能夠擴(kuò)大調(diào)制頻帶。

這樣，在行波型光調(diào)制器中，將波導(dǎo)用作微波傳輸線。為了使基模傳播，優(yōu)選使芯層的厚度為約0.2μm、使波導(dǎo)的寬度為約2μm。但是，在該情況下，波導(dǎo)的阻抗變低為35Ω，與芯片外的供電線的阻抗（通常50Ω）產(chǎn)生不匹配。其結(jié)果是，進(jìn)入光調(diào)制器的光進(jìn)行反射或者衰減，調(diào)制頻帶變窄。

為了提高針對(duì)微波的阻抗，需要使耗盡化的芯層較厚、使波導(dǎo)的寬度較窄。但是，當(dāng)芯層較厚時(shí)，光的傳播模式不是基模而成為高次模，消光比惡化，動(dòng)作電壓上升，不作為光調(diào)制器進(jìn)行工作。此外，當(dāng)高臺(tái)面（high-mesa）波導(dǎo)的寬度較窄時(shí)，光不進(jìn)行傳播，損失增大。這樣，將一個(gè)波導(dǎo)兼用于光和微波，但是，對(duì)于兩者來(lái)說(shuō)的波導(dǎo)的最優(yōu)尺寸不同。

此外，在將一般所使用的鈮酸鋰（LiNbO₃）作為材料的行波型馬赫-曾德爾光調(diào)制器中，由于材料的介電常數(shù)較低，所以，能夠使波導(dǎo)的阻抗為50Ω。此外，在鈮酸鋰調(diào)制器中，為了擴(kuò)大調(diào)制頻帶，提出了例如減小終端電阻而減小輸出阻抗、或者在終端電阻上連接短截線（stub）的方案（例如，參照專利文獻(xiàn)1～6）。

[專利文獻(xiàn)1]：日本特開2004－170931號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)2]：日本特開2007－010942號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)3]：WO2005/096077號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)4]：日本特開平11－183858號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)5]：日本特開平07－221509號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)6]：WO2010/001986號(hào)公報(bào)。

在將半導(dǎo)體作為材料的行波型馬赫-曾德爾光調(diào)制器中，由于材料的介電常數(shù)較高，所以，波導(dǎo)的阻抗為50Ω以下。此外，波導(dǎo)的每單位長(zhǎng)度的電容較大。因此，即使減小終端電阻，也不能夠充分地將調(diào)制頻帶擴(kuò)大。此外，即使在終端電阻上連接短截線，也不能夠充分地將調(diào)制頻帶擴(kuò)大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決如上所述的問題而提出的，其目的在于得到一種能夠?qū)⒄{(diào)制頻帶充分地?cái)U(kuò)大的光調(diào)制器。

本發(fā)明的光調(diào)制器的特征在于，具有：半導(dǎo)體芯片；波導(dǎo)，設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片內(nèi)；行波型電極，具有輸入部和輸出部，對(duì)通過(guò)所述波導(dǎo)內(nèi)的光進(jìn)行調(diào)制；供電線，經(jīng)由第一導(dǎo)線連接到所述輸入部；終端電阻，經(jīng)由第二導(dǎo)線連接到所述輸出部，其中所述輸出部和接地點(diǎn)之間的電容比所述輸入部和接地點(diǎn)之間的電容大。

根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒄{(diào)制頻帶充分地?cái)U(kuò)大。

附圖說(shuō)明

圖1是表示實(shí)施方式1的光調(diào)制器的俯視圖。

圖2是沿著圖1的A-A’的剖面圖。

圖3是表示比較例1的光調(diào)制器的俯視圖。

圖4是表示比較例1的光調(diào)制器的透過(guò)特性S21以及反射特性S11的實(shí)測(cè)值的圖。

圖5是表示比較例1的光調(diào)制器的透過(guò)特性S21以及反射特性S11的實(shí)測(cè)值的圖。

圖6是表示比較例2的光調(diào)制器的俯視圖。

圖7是表示比較例2的有效的輸出阻抗的電路圖。

圖8是表示實(shí)施方式1的有效的輸出阻抗的電路圖。

圖9是表示比較例2的光調(diào)制器的透過(guò)特性S21以及反射特性S11的實(shí)測(cè)值的圖。

圖10是表示實(shí)施方式1的光調(diào)制器的透過(guò)特性S21以及反射特性S11的實(shí)測(cè)值的圖。

圖11是表示實(shí)施方式2的光調(diào)制器的俯視圖。

圖12是表示實(shí)施方式3的光調(diào)制器的俯視圖。

圖13是表示實(shí)施方式4的光調(diào)制器的俯視圖。

圖14是表示實(shí)施方式5的光調(diào)制器的俯視圖。

圖15是表示實(shí)施方式5的光調(diào)制器的變形例的俯視圖。

圖16是表示實(shí)施方式6的光調(diào)制器的俯視圖。

圖17是表示實(shí)施方式7的光調(diào)制器的俯視圖。

圖18是表示實(shí)施方式8的光調(diào)制器的俯視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

10??半導(dǎo)體芯片

12??波導(dǎo)

14??行波型電極

14a?輸入部

14b?輸出部