专利名称：光调制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光调制器，特别涉及具有配置于光调制元件外部的连接基板或终 端基板的光调制器。
背景技术：
以往，在光通信领域或光测定领域大多使用在具有电光学效果的基板上形成光波 导(optical waveguide)或调制电极的波导型光调制器。在此种的光调制器中，要求光调 制器的多功能化及紧凑化，如图1所示，正在进行在光调制元件1的周边配置连接基板4或 终端基板9等，再将这些一体地组装于壳体(case) 10中而构成光调制器组件。
说明图1所示的光调制器的一例，光调制元件1在具有LiNbO3等电光学效果的基 板上形成有光波导(未图示)和调制电极等，调制电极由信号电极2和接地电极(未图示) 等构成。在光调制元件1连接有用于使光波射入或射出的光导纤维3。
另外，在光调制元件1的周边配置有包含放大器等功能元件8的连接基板4或包 含终端器9的终端基板5。连接基板4或终端基板5与光调制元件1 一同收纳于壳体10 内，形成光调制器组件。
关于光调制器的驱动方法进行说明。自调制信号源6发生的微波信号被导入至为 壳体10的输入端子的GPO连接器7，由该连接器传输至图1 (b)所示的连接基板4的信号输 入端部11。
在连接基板4中，通过用于将放大器、分配器、相位器等的调制信号变换为各种状 态的功能元件8，将调制信号导出至信号输出端部12。另外，连接基板4不限于包含功能元 件8之物，如专利文献1所公开，例如也可以是只具有共面线路的连接基板。
专利文献1日本特开2003-233043号公报
连接基板的信号输出端12和光调制元件的信号电极2的电极焊盘之间被引线接 合(wire bonding)，从连接基板4输出的调制信号继续在信号电极2传输。然后通过在信 号电极2传输的调制信号，在光调制元件的光波导内传输的光波接受光调制。
在信号电极2的终端部设置有其他电极焊盘，该电极焊盘和终端基板信号线的端 部之间同样地被引线接合。为此，调制信号从信号电极2再次向终端基板5传输，通过设置 在终端基板内的终端器9吸收。
另一方面，在光调制元件进行光强度调制时，光调制元件1的调制曲线D(表示被 调制的光波对于施加施加于光调制元件的电压V的光量变化I的曲线)形成如图2所示的 曲线。为此，如图2的符号a所示，施加于光调制元件1的信号电极2的调制信号被设定为 在光输出成为最大的顶点和成为最小的低点的范围内变化。以符号A表示施加调制信号a时的光输出变化。
假设调制信号如图2所示，小于规定振幅值时(调制信号b时)，成为光输出变化 B，小于光输出的规定振幅值，S/N比下降。此外，调制信号如图2所示，大于规定振幅值时 (调制信号c时)，成为光输出变化C，小于光输出的规定振幅值，S/N比下降，并且光输出波 形也失真。
如上所述，为维持稳定的光调制元件的调制特性，必须将施加于光调制元件的调 制信号的电压振幅值一直维持为规定值。
然而，一般驱动光调制元件的调制信号为5V左右，相对于此，由调制信号源6输出 的调制信号为0. 3V左右，因此采用放大器放大调制信号。为此，根据光调制器组件内的温 度变化或该组件内外的温差等，放大器的放大率发生变化，发生施加于光调制元件的调制 信号的振幅值脱离规定值的问题。
而且，在连接基板上组装放大器、分配器、或相位器等各种功能元件时，这些功能 元件的运行特性随温度变化而变化，例如，有时由功能元件输出的调制信号的振幅值会发 生变化。结果，成为施加于光调制元件的调制信号的振幅值脱离规定值、S/N比的下降或信 号波形的失真等光调制器的调制特性劣化的原因。
而且，在被组装于光调制组件中的连接基板4中，如图1 (b)所示，导入为调制信号 的微波信号时，在信号输入端部11发生微波信号的辐射模式13，产生调制信号的一部分在 连接基板内被放射的现象。为此，调制信号的电压振幅值发生变化，将具有规定振幅值的调 制信号施加于光调制元件变得困难。而且，在将功能元件8组装到放大器时，因被输入于放 大器的调制信号本身发生变化，结果从放大器输出的调制信号更大地脱离规定振幅值。
而且，在图1的光调制器组件的外部设置有监控调制信号的电压振幅值的监控机 构(未图示)时，被监控电压振幅值的调制信号通过GPO连接器7，被导入到光调制器组件 内部。为此，因于连接器7的连接损失，调制信号的电压振幅减少时，施加于光调制元件1 的调制信号的电压振幅值和使用上述监控机构监控的调制信号的电压振幅值大不一样，难 以高精度地监控调制信号的电压振幅值。当然，将调制信号的放大器设置在光调制器组件 的外部时也一样。发明内容
本发明所要解决的课题是解决上述问题，提供一种在光调制元件的外部配置连接 基板或终端基板的光调制器，该光调制器可将施加于光调制元件的调制信号始终保持在适 当的电压振幅值。
在技术方案1所涉及的发明中，提供一种光调制器，包括光调制元件和连接基板， 上述光调制元件具有具有电光学效果的基板；形成于该基板上的光波导；和用于调制通 过该光波导内的光的调制电极，上述连接基板被配置于该基板的外部，用于将驱动该光调 制元件的调制信号供给到该光调制元件，其特征在于，在该连接基板上形成有传输调制信 号的信号线，在从该信号线向该光调制元件供给调制信号的信号线的端部之前，设置有用 于监控调制信号的电压的振幅的调制信号监控用输出线路。
本发明中的“信号线的端部之前”，在功能元件配置于连接基板上的情况下是指功 能元件和该信号线的端部之间，如无功能元件时是指可以是信号线的任一位置。4
在技术方案2所涉及的发明中，提供一种根据技术方案1所述的光调制器，其特征 在于，在该信号线上配置有用于将调制信号变换为各种状态的功能元件，该调制信号监控 用输出线路配置于监控由该功能元件输出的调制信号的电压的振幅的位置。
另外，本发明中的“将调制信号变换为各种状态的功能元件”是指配置于连接基 板，具有如放大器、相位器、分配器等进行与调制信号相关的信号放大·衰减、相位调整、信 号分配或合波等、将调制信号的状态变换为特定状态的功能的电路元件。
在技术方案3所涉及的发明中，提供一种光调制器，包括光调制元件和终端基板， 上述光调制元件具有具有电光学效果的基板；形成于该基板上的光波导；和用于调制通 过该光波导内的光的调制电极，上述终端基板被配置于该基板的外部，用于将驱动该光调 制元件的调制信号从该光调制元件供给到终端器，其特征在于，在该终端基板设置有终端 器；和调制信号监控用输出线路，其用于监控被导入至该终端器的调制信号的电压的振幅。
技术方案4所涉及的发明中，提供一种根据技术方案1 3中任一项所述的光调 制器，其特征在于，光调制器被封入于壳体内。
根据技术方案1所涉及的发明，提供一种光调制器，包括光调制元件和连接基板， 上述光调制元件具有具有电光学效果的基板；形成于该基板上的光波导；和用于调制通 过该光波导内的光的调制电极，上述连接基板被配置于该基板的外部，用于将驱动该光调 制元件的调制信号供给到该光调制元件，在该连接基板上形成有传输调制信号的信号线， 在从该信号线向该光调制元件供给调制信号的信号线的端部之前，设置有用于监控调制信 号的电压的振幅的调制信号监控用输出线路，从而在施加调制信号之前监控施加于光调制 元件的调制信号，可极其高精度地把握施加于光调制元件的调制信号的电压振幅。而且，基 于由此监控所得的结果来控制调制信号源或放大器的输出，由此可将调制信号的电压振幅 值维持在规定值。
根据技术方案2所涉及的发明，因在该信号线上配置有用于将调制信号变换为各 种状态的功能元件，调制信号监控用输出线路配置于监控由该功能元件输出的调制信号的 电压的振幅的位置，所以即使功能元件因温度变化而发生动作特性变化时，也可将由功能 元件输出的调制信号的电压振幅值始终维持在规定的值。
根据技术方案3所涉及的发明，提供一种光调制器，包括光调制元件和终端基板， 上述光调制元件具有具有电光学效果的基板；形成于该基板上的光波导；和用于调制通 过该光波导内的光的调制电极，上述终端基板被配置于该基板的外部，用于将驱动该光调 制元件的调制信号从该光调制元件供给到终端器，在该终端基板设置有终端器；和调制 信号监控用输出线路，其用于监控被导入至该终端器的调制信号的电压的振幅，从而在信 号电极的终端部分监控施加于光调制元件上的调制信号，所以可极高精度地把握施加于光 调制元件的调制信号的电压。而且，基于由此监控所得的结果来控制调制信号源或放大器 的输出，由此可将调制信号的电压振幅值维持在规定的值。
根据技术方案4所涉及的发明，光调制器因被封入于壳体内，所以即便在壳体的 内外产生温差，通过配置于壳体内的连接基板或终端基板的调制信号监控用输出线路，可 高精度地把握施加于光调制元件的调制信号的电压振幅值。基于由此监控所得的结果来控 制导入至光调制器组件的调制信号或各种信号，从而可始终以适当的调制信号来驱动光调 制元件。
图1是以往光调制器的概略图。
图2是表示光调制元件中，对于调制信号的光输出变化的样子的图。
图3是表示本发明所涉及的光调制器的第1实施例的图。
图4是表示本发明所涉及的光调制器的第2实施例的图。
图5是表示调制信号监控用输出线路输出端口的一例的图。
图中1-光调制元件，2-信号电极，3-光导纤维，4、20、40-连接基板，5、30-终端 基板，6-调制信号源，7,23,33-连接器，8-功能元件，9-终端器，10-壳体，11-信号输入端 部，12-信号输出端部，13-微波的辐射模式，21,41-放大器，22,31-调制信号监控用输出 线路的输出端口，24、34_信号电压检测器，25、35_调制信号监控用输出线路，32-信号线， 50-分支点，51、52_电阻。
具体实施方式
以下用适当例详细地说明本发明。
图3表示本发明所涉及的光调制器的第1实施例。
另外，图3中附上与图1相同符号的部分意味着与图1相同的构成。本发明中，作 为光调制元件1，只要是包含具有电光学效果的基板、形成于该基板上的光波导和用于调制 通过该光波导内的光的调制电极的光调制元件，对材料或其他结构没有特别的限定，例如 作为具有电光学效果的基板可利用铌酸锂、钽酸锂、PLZT(钛酸锆酸镧铅)及石英类材料。 而且，可通过热扩散法或质子(proton)交换法等使Ti等扩散到基板表面而形成基板上的 光波导。进而，可通过Ti -Au的电极图案的形成及镀金方法等形成构成调制电极的信号电 极或接地电极等。还可根据需要在光波导形成后的基板表面设置电介质SiO2等缓冲层。
图3所涉及的本发明的特征是，在传输连接基板20的调制信号的信号线中，在从 该信号线向该光调制元件提供调制信号的信号线的端部之前设置有用于监控调制信号的 电压振幅的调制信号监控用输出线路25。调制信号监控用输出线路25的输出端口 22如图 5所示，由分支点50、电阻51、52等构成，且构成为将放大器21输出的调制信号的一部分导 入至调制信号监控用输出线路25。另外，只要不大大地减弱输出到光调制元件的调制信号， 并可测定该调制信号的电压的输出端口，调制信号的输出端口 25就不限于图5所示之物， 也可组合电阻或电容器等各种电气部件而构成。而且在连接基板20或下述终端基板优选 使用氧化铝、氮化铝等低介电损耗材料。
调制信号监控用输出线路25的信号通过连接器23、导入至设置在壳体10外部的 信号电压检测器对，例如，可以为如下构成，即，按照比较规定的基准值和检测值，使检测值 与该基准值一致的方式，来控制放大器21的输出。
在图3的实施例中，例示了配置在连接基板20的作为功能元件的放大器21，但本 发明的功能元件不限定于放大器，也可以是分配器或相位器等。但，在控制功能元件，使调 制信号的输出变化困难时，可控制配置在光调制器组件外部的放大器(未图示)或信号源 6本身，可将来自调制信号监控用输出线路的信号控制为规定值。当然，在无功能元件只是 信号线的连接基板的情况下也可以同样地控制。
如上所述通过调制信号监控用输出线路25，在施加之前监控施加于光调制元件 的调制信号，因此，抑制了温度变化或微波信号的辐射模式、还有在连接器的连接损耗等影 响，可极其高精度地把握施加于光调制元件的调制信号的电压的振幅。而且，基于由此监控 所得的结果来控制调制信号源或放大器等的输出，由此可将调制信号的电压振幅值维持在 规定值内。
图4表示本发明所涉及的光调制器的第2实施例。
在图4中，终端基板30中，设有用于监控导入至终端器的调制信号的电压振幅的 调制信号监控用输出线路35。从调制信号监控用输出线路35输出的信号经过信号线32， 从连接器33输出至光调制器组件的外部后，输入至信号电压检测器34。另外，在连接基板 40设有放大器41。再有，调制信号监控用输出线路35的输出端口 31也可以构成为与图5 相同的电路。
通过此调制信号监控用输出线路35，在信号电极的终端部分监控施加于光调制元 件的调制信号，因此，抑制了温度变化或微波信号的辐射模式、还有在连接器的连接损耗等 影响，可极其高精度地把握施加于光调制元件的调制信号的电压振幅。而且，基于由此监控 所得的结果，与在图3说明的情况一样，通过控制调制信号源或放大器等的输出，可将调制 信号的电压振幅值维持在规定值内。
而且，如图3或图4所示，因光调制器封入于壳体10内，所以即使在壳体内外产生 温差时，通过配置于壳体内的连接基板20或终端基板30的调制信号监控用输出线路25、 35，可高精度地把握施加于光调制元件的调制信号的电压振幅值。而且，基于由此监控所得 的结果来控制导入至光调制器组件的调制信号或各种信号，从而可经常以适当的调制信号 驱动光调制元件。
如以上说明，根据本发明，可提供一种在光调制元件的外部配置连接基板或终端 基板的光调制器，所述光调制器可将施加于光调制元件的调制信号始终保持在适当的电压 振幅值。
权利要求
1. 一种光调制器，包括 光调制元件和终端基板，上述光调制元件具有具有电光学效果的基板；形成于该基板上的光波导；和用于调 制通过该光波导内的光的调制电极，上述终端基板被配置于该基板的外部，用于将驱动该光调制元件的调制信号从该光调 制元件供给到终端器，其特征在于， 在该终端基板设置有 终端器；和调制信号监控用输出线路，其用于监控被导入至该终端器的调制信号的电压的振幅。
全文摘要
本发明提供一种光调制器，包括光调制元件(1)和连接基板(20)，上述光调制元件具有具有电光学效果的基板；形成于该基板上的光波导；和用于调制通过该光波导内的光的调制电极(包括信号电极2)，上述连接基板被配置于该基板的外部，用于将驱动该光调制元件的调制信号供给到该光调制元件，其特征在于，在该连接基板中形成有传输调制信号的信号线，在从该信号线向该光调制元件供给调制信号的信号线的端部之前，设置有用于监控调制信号的电压的振幅的调制信号监控用输出线路(22)。从而实现提供一种在光调制元件的外部配置有连接基板或终端基板的光调制器中，能将施加于光调制元件的调制信号始终保持在适当的电压振幅值的光调制器的目的。
文档编号G02F1/03GK102043260SQ201010534959
公开日2011年5月4日 申请日期2006年10月31日 优先权日2005年11月2日
发明者清水亮, 菅又彻, 藤田贵久 申请人:住友大阪水泥股份有限公司