[發明專利]光調制器及使用了該光調制器的光發送裝置

有效

• 申請號: 201811452409.1
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN110007490B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 宮崎德一;菅又徹
• 申請（專利權）人: 住友大阪水泥股份有限公司
• 主分類號: G02F1/035
• 分類號: G02F1/035;G02F1/03;H04B10/556
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;戚傳江

本發明提供一種抑制溫度漂移、可靠性高、小型且低成本的光調制器及使用了該光調制器的光發送裝置。光調制器具備：光波導基板(1)，形成有光波導；控制電極(未圖示)，設置于該光波導基板，向該光波導施加電場；及中繼基板(3)，配置在該光波導基板的附近，具備將來自外部的電信號向該控制電極中繼的電氣配線，所述光調制器的特征在于，該控制電極具有信號電極，所述光調制器具備終端單元(T)，該終端單元(T)包含使該信號電極終止的終端電阻(70)，該終端單元的至少一部分設置于該中繼基板(3)。

技術領域

本發明涉及光調制器及使用了該光調制器的光發送裝置，特別是涉及具備在信號電極的終端配置有終端電阻的終端單元的光調制器及使用了該光調制器的光發送裝置。

背景技術

近年來，在高速/大容量光纖通信系統中，多使用利用形成有光波導的基板的光調制器或組裝有這樣的光調制器的光發送裝置。其中，將具有電光效應的LiNbO₃(稱為“LN”)使用于基板的光調制器與InP或Si或GaAs等半導體系材料的調制器相比，在高速/大容量光纖通信系統中被廣泛使用。該使用了LN的光調制器具備將光禁閉在LN基板中進行引導的光波導，而且，形成有向光波導施加電場的控制電極。而且，控制電極包括施加高頻信號的RF電極(信號電極)和施加低頻信號、DC偏壓的DC偏壓電極。

受到近年來的傳送容量的增大化的潮流的影響，高速/大容量光纖通信系統用的光調制器的調制方式從以往的強度調制(On-Off keying)等開始，使用了相位調制的QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，四相相移鍵控)或DP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying，雙極化四相相移鍵控)等多級調制或向多級調制取入了偏振復用的傳送制式成為主流。而且，也提出了使用多個該DP-QPSK芯片進行多元件化，進一步提高傳送容量的方案(例如參照專利文獻1)。

如圖1所示，在DP-QPSK光調制器中，在LN等的基板(光波導基板)1上形成有將由2個馬赫-曾德爾型光波導構成的嵌套型光波導配置2個而成的光波導2。此外，為了向各馬赫-曾德爾型光波導構成的調制部施加調制信號而在基板1上具備多個信號電極(未圖示)。調制信號經由輸入用連接器4向各信號電極輸入。而且，在信號電極的終端連接有終端電阻70。在對應于各信號電極而設置終端電阻70的情況下，如圖1那樣，有時將多個終端電阻70設置在同一終端基板7上來謀求光調制器的小型化。將LN等基板(光波導基板)1或終端基板7配置在殼體9內而進行封裝化。

光調制器以高速進行動作，因此使用輸入的電信號在信號電極中傳播而行進的行進波型的電極結構。向信號電極輸入的信號頻率是微波帶的高頻信號，上述輸入的電能幾乎全部被終端電阻70消耗，在此被轉換成熱量。

在DP-QPSK中，具有4個調制部。在本結構中為了應對相位調制方式而通過以往的單一調制器結構的強度調制方式的2倍的電壓振幅(電力為4倍)來驅動。因此，在調制器內消耗的電力與以往的單一調制器結構的調制器相比成為16倍以上。而且，為了應對光調制器的小型化要求，需要將終端基板7靠近于光波導基板1配置，在終端基板產生的熱量成為大的問題。

而且，在通過將2個以上的該DP-QPSK調制器結構組裝于同一殼體來謀求傳送容量的提高的多元件化的情況下，其發熱量會產生以往的單一調制器結構的強度調制方式的32倍以上的熱量。在終端基板產生的熱量會使光調制器的溫度漂移劣化。而且，終端電阻自身的發熱成為終端電阻的經時劣化或破裂、剝離等發生的主要原因，成為對光調制器及使用了該光調制器的光發送裝置的可靠性進行損害等嚴重的問題。

這些終端基板處的發熱的影響固存于采用行進波型的電極結構的大部分的光調制器，但是以往針對該問題幾乎未進行研討、采取對策。反而是該發熱的影響混入到放置光調制器的環境的溫度變化或光調制器的不穩定性之中，作為本來的光調制器具有的溫度漂移等的特性劣化的問題來處理。