光変調装置
【課題】光変調装置の安定な特性を得ること。
【解決手段】光変調器１０と、一端が前記光変調器に電気的に接続されたボンディングワイヤ３０と、前記ボンディングワイヤの他端と電気的に接続され、絶縁層上に設けられてなるインダクタ成分を有する第１金属層５６と、前記第１金属層と電気的に直列に接続された接地パターンを備えた第２金属層５２と、を具備する光変調装置。
【解決手段】光変調器１０と、一端が前記光変調器に電気的に接続されたボンディングワイヤ３０と、前記ボンディングワイヤの他端と電気的に接続され、絶縁層上に設けられてなるインダクタ成分を有する第１金属層５６と、前記第１金属層と電気的に直列に接続された接地パターンを備えた第２金属層５２と、を具備する光変調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調装置に関し、例えば、整合回路を有する光変調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速光通信用の光モジュール等には、送信光を変調する光変調器が用いられる。光変調器は、電気入力信号に応じ出力する光信号を強度変調する。例えば、特許文献１には、ＥＡ（Electro-Absorption）光変調器を用いた光モジュールが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５２２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
入力信号が入力する光変調器の電極は、整合回路を用い所定のインピーダンスで終端される。整合回路は、例えばボンディングワイヤを含んでおり、ボンディングワイヤの長さにより、インピーダンス整合条件が変わってしまう。このため、光変調装置の製造過程において、ボンディングワイヤの長さが異なると、インピーダンスが異なってしまい、光変調装置の所望の特性が得られなくなってしまう。
【０００５】
本発明は、光変調装置の安定な特性を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光変調器と、一端が前記光変調器に電気的に接続されたボンディングワイヤと、前記ボンディングワイヤの他端と電気的に接続され、絶縁層上に設けられてなるインダクタ成分を有する第１金属層と、前記第１金属層と電気的に直列に接続された接地パターンを備えた第２金属層と、を具備することを特徴とする光変調装置である。本発明によれば、光変調装置の安定な特性を得ることができる。
【０００７】
上記構成において、前記ボンディングワイヤの他端と前記第２金属層との間に電気的に直列に接続された抵抗を具備する構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記ボンディングワイヤの他端と前記第２金属層との間に前記抵抗を介して直列に接続されたキャパシタを具備する構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記第１金属層は、分布定数線路である構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記分布定数線路は、コプレーナ線路もしくはマイクロストリップ線路である構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記ボンディングワイヤは、１．０ｍｍ以下である構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記ボンディングワイヤの他端は、前記キャパシタの上面電極の中央よりも前記光変調器に近い領域に接続している構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記第１金属層と前記第２金属層とは、前記絶縁層を貫くビアホールを介して接続してなる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光変調装置の安定な特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）は、比較例に係る光変調装置の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図２】図２は、比較例に係る光変調装置の回路図である。
【図３】図３（ａ）は、実施例１に係る光変調装置の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図４】図４は、実施例１の光変調装置の回路図である。
【図５】図５（ａ）は、実施例２に係る光変調装置の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図６】図６は、実施例２の光変調装置の回路図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例３に係る光変調装置の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図８】図８（ａ）は実施例４に用いる誘電体基板の平面図、図８（ｂ）は、実施例４に係る光変調装置の平面図である。
【図９】図９は実施例４の変形例に係る光変調装置の平面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、キャップを外した実施例５に係る光モジュールの上面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図である
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、比較例に係る光変調装置について説明する。図１（ａ）は、比較例に係る光変調装置の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、比較例の光変調装置１０１においては、例えば酸化アルミニウムまたはセラミック等からなる誘電体基板５０の上面に、例えばＡｕまたはＣｕ等からなる金属層５８が形成されている。金属層５８は、第２金属層５２及び第３金属層５４を含む。第２金属層５２と第３金属層５４とは電気的に分離されている。第２金属層５２はグランド電位等の定電位に設定されている。第２金属層５２上に、誘電体基板４１および光変調器１０が配置されている。誘電体基板４１は、酸化アルミニウムまたはセラミック等からなる。誘電体基板４１の下面は第２金属層５２と接しており、誘電体基板４１の上面に例えばＡｕまたはＣｕ等の金属膜からなる配線パターン４２が形成されている。配線パターン４２と第２金属層５２とは分布定数線路４０としてマイクロストリップ線路を形成する。
【００１７】
分布定数線路４０は、入力信号を光変調器１０に伝送する。光変調器１０は、上面に入力信号が入力する電極１１を有している。電極１１は、ストライプ状の電極１１ａとストライプ状の電極１１ａに接続されたパッド電極１１ｂとを有している。ボンディングワイヤ３２の一端は、パッド電極１１ｂに接合し、他端は、分布定数線路４０の端部に接合する。これにより、分布定数線路４０の端部と電極１１とが電気的に接続される。光変調器１０は、例えばＥＡ変調器であり、入力信号に応じ出力する光を変調する。
【００１８】
第３金属層５４上にはチップコンデンサ２０が配置されている。チップコンデンサ２０の上面と下面にはそれぞれ電極２２および２４が設けられている。チップコンデンサの下面の電極２４は、第３金属層５４上に、第３金属層５４と電気的に接続するように配置されている。ボンディングワイヤ３０の一端は、パッド電極１１ｂに接合し、他端は、チップコンデンサ２０の上面の電極２２に接合する。これにより、電極１１とチップコンデンサ２０の電極２２とが電気的に接続される。抵抗素子１４の一端は、第３金属層５４に電気的に接続し、他端は、第２金属層５２に電気的に接続されている。ボンディングワイヤ３０および３２は、例えばＡｕ等の金属からなる。
【００１９】
図２は、比較例に係る光変調装置の回路図である。図２に示すように、入力端子Ｔｉｎは、分布定数線路Ｌ３およびインダクタＬ１を介しノードＮ１に電気的に接続されている。分布定数線路Ｌ３は、分布定数線路４０に相当し、インダクタＬ１はボンディングワイヤ３２に相当する。ノードＮ１は、電極１１に相当する。ノードＮ１には、光変調器１０のアノードが接続し、光変調器１０のカソードは、第２金属層５２を介し接地される。ノードＮ１は、インダクタＬ２、キャパシタＣ、ノードＮ２および抵抗Ｒを直列に介し接地される。インダクタＬ２は、ボンディングワイヤ３０に相当する。キャパシタＣは、チップコンデンサ２０に相当する。ノードＮ２は、第３金属層５４に相当する。抵抗Ｒは抵抗素子１４に相当する。
【００２０】
インダクタＬ２、キャパシタＣおよび抵抗Ｒは、インピーダンス整合回路３８を形成する。インピーダンス整合回路３８は、光変調器１０の終端インピーダンスを、例えば５０Ωに整合させる。この場合、例えば抵抗Ｒの抵抗値を終端インピーダンスと同じ５０Ωとする。
【００２１】
比較例においては、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきにより、インピーダンス整合回路３８のインダクタンス成分が変化して、インピーダンス整合条件が変化してしまう。例えば、１０Ｇｂｐｓまたは４０Ｇｂｐｓの光通信に用いる光変調器においては、入力信号は数十ＧＨｚに変調されている。このため、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきがインダクタンス成分に大きく影響する。このように、光変調器１０の安定な特性を得ることができない。
【実施例１】
【００２２】
以下に、光変調装置の安定な特性を得るための実施例について説明する。図３（ａ）は、実施例１に係る光変調装置の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、比較例の図１（ａ）および図１（ｂ）に比べ、実施例１の光変調装置１００においては、金属層５８として、第２金属層５２と第３金属層５４とに加え第１金属層５６が形成されている。誘電体基板５０の上面に形成された第１金属層５６は、第２金属層５２と一端が接続され、他端が抵抗素子１４に接続されている。また、ボンディングワイヤ３０の他端は、チップコンデンサ２０の上面の電極２２の光変調器１０に近い領域に接合している。その他の構成は比較例の図１（ａ）および図１（ｂ）と同じであり説明を省略する。
【００２３】
図４は、実施例１の光変調装置の回路図である。図４に示すように、インピーダンス整合回路３８は、インダクタＬ２、キャパシタＣ、抵抗Ｒに加えインダクタＬ４を有している。インダクタＬ４は、抵抗Ｒとグランドとの間に接続されている。インダクタＬ４は、第１金属層５６に相当する。その他の構成は、比較例の図２と同じであり、説明を省略する。
【００２４】
実施例１によれば、図３（ａ）から図４に示すように、ボンディングワイヤ３０（第１ボンディングワイヤ）の一端が光変調器１０に電気的に接続され、他端が第１金属層５６に電気的に接続されている。第１金属層５６は、絶縁層である誘電体基板５０上に設けられ、インダクタ成分を有する。第２金属層５２は第１金属層５６と電気的に直列に接続された接地パターンを備えている。このように、インダクタＬ４に相当する第１金属層５６を設けることにより、所望のインダクタンス成分をインダクタＬ４を用い形成することができる。このため、インダクタＬ２のインダクタンス成分を最小にすることができる。すなわち、ボンディングワイヤ３０を最短で形成することができる。これにより、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきを小さくでき、インダクタＬ２のインダクタンス成分のばらつきを小さくできる。
【００２５】
また、抵抗Ｒがボンディングワイヤ３０の他端と第２金属層５２との間に電気的に直列に接続されている。これにより、インピーダンス整合回路３８はリアクタンス成分に加え抵抗成分を整合させることができる。
【００２６】
また、ボンディングワイヤ３０の他端は、チップコンデンサ２０の上面の電極２２の光変調器１０に近い領域に接合している。例えば、ボンディングワイヤ３０の他端は、チップコンデンサ２０の上面の電極２２の中央より光変調器１０に近い領域に接続している。このことから、ボンディングワイヤ３０をさらに短く形成することができる。これにより、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきをさらに小さくでき、インダクタＬ２のインダクタンス成分のばらつきをさらに小さくできる。
【００２７】
なお、ボンディングワイヤ３０の長さは、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、ボンディングワイヤ３０の長さは、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。また、ボンディングワイヤ３２の長さについてもインダクタンス成分のばらつき抑制の観点から短くすることが好ましい。
【００２８】
実施例１に係る光変調装置１００においては、キャパシタＣを設けず、ボンディングワイヤ３０と抵抗Ｒとは直接接続してもよい。しかしながら、直流成分を遮断するため、ボンディングワイヤ３０の他端と第２金属層５２との間に電気的に直列にキャパシタＣが接続されていることが好ましい。これにより、抵抗Ｒに直流電流が流れないため、消費電流を抑制することができる。また、キャパシタＣは、ボンディングワイヤ３０の他端と第２金属層５２との間に抵抗Ｒを介して直列に接続されていればよい。
【実施例２】
【００２９】
実施例２について説明する。図５（ａ）は、実施例２に係る光変調装置の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、実施例１の図３（ａ）および図３（ｂ）に比べ、実施例２の光変調装置１００ｂにおいては、第１金属層５６の両側に第２金属層５２が設けられている。第１金属層５６と第２金属層５２とは分布定数線路１６としてコプレーナ線路を形成する。ボンディングワイヤ３０の長さは比較例より短い。光変調器１０の厚さは例えば０．１ｍｍ、チップコンデンサ２０の厚さは例えば０．３〜０．４ｍｍ、ボンディングワイヤ３０の長さは例えば０．５〜１．０ｍｍである。ボンディングワイヤ３０の直径は例えば２５μｍである。その他の構成は実施例１の図３（ａ）および図３（ｂ）と同じであり説明を省略する。
【００３０】
図６は、実施例２の光変調装置の回路図である。図６に示すように、インピーダンス整合回路３８は、インダクタＬ２、キャパシタＣ、抵抗Ｒに加え分布定数線路Ｌ５（分布定数線路１６に相当する）を有している。その他の構成は、実施例１の図４と同じであり、説明を省略する。
【００３１】
実施例２によれば、図５（ａ）から図６に示したように、ボンディングワイヤ３０（第１ボンディングワイヤ）の一端が光変調器１０の電極１１に接合されている。抵抗Ｒ（抵抗素子１４）がボンディングワイヤ３０の他端とグランドとの間に接続されている。分布定数線路Ｌ５（第１分布定数線路）が抵抗Ｒと直列に接続されている。第１金属層５６と第２金属層５２とで分布定数線路Ｌ５を形成することにより、分布定数線路Ｌ５を用い、所望のインダクタンス成分を形成できる。これにより、インダクタＬ２のインダクタンス成分を最小にすることができる。すなわち、ボンディングワイヤ３０を最短で形成することができる。よって、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきを小さくでき、インダクタＬ２のインダクタンス成分のばらつきを小さくできる。このとき、分布定数線路Ｌ５は、誘電体基板５０の上面に形成された第２金属層５２および第１金属層５６で形成されているため、分布定数線路Ｌ５のばらつきは小さい。なお、ボンディングワイヤ３０の長さは、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、ボンディングワイヤ３０の長さは、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。また、ボンディングワイヤ３２の長さについてもインダクタンス成分のばらつき抑制の観点から短くすることが好ましい。以上により、光変調装置１００ｂの安定な特性を得ることができる。
【００３２】
実施例２に係る光変調装置１００ｂにおいては、キャパシタＣは設けられず、ボンディングワイヤ３０と抵抗Ｒとは直接接続されていてもよい。しかしながら、直流成分を遮断するため、ボンディングワイヤ３０と抵抗Ｒとの間に直列にキャパシタＣが接続されていることが好ましい。これにより、抵抗Ｒに直流電流が流れないため、消費電流を抑制することができる。
【００３３】
分布定数線路Ｌ５は、抵抗ＲとインダクタＬ２との間に設けられてもよい。しかしながら、分布定数線路Ｌ５は抵抗Ｒとグランドとの間に接続されることが好ましい。抵抗Ｒとグランドの間に分布定数線路Ｌ５を挿入することにより周波数特性への影響が少なくなる。これは、グランドが全周波数帯に対して特性インピーダンスが０Ωであることから、分布定数線路Ｌ５をグランドに直接接続することで、周波数特性への影響を少なくすることができるためである。一方、抵抗Ｒとボンディングワイヤ３０との間に分布定数線路Ｌ５を挿入すると、特性インピーダンスの変化が大きくなってしまう。これは、抵抗Ｒに係る寄生容量などのリアクタンス成分により周波数特性が変化してしまい周波数帯によっては、周波数特性への影響が大きくなってしまうためである。このように、実施例２においては、分布定数線路Ｌ５の一端がグランドに直接接続されているため、周波数特性の変化を少なくすることができる。
【００３４】
分布定数線路４０（第２分布定数線路）は、入力信号を電極１１に伝送する。これにより、入力信号の損失を抑制できる。分布定数線路４０の特性インピーダンスは、例えば５０Ωであり、インピーダンス整合回路３８の抵抗Ｒと同じであることが好ましい。また、分布定数線路４０の特性インピーダンスは、所望のインピーダンスに設定されることが好ましい。
【００３５】
分布定数線路１６としてコプレーナ線路を例に説明した。この場合、誘電体基板５０の下面はフローティングである。誘電体基板５０の下面が定電位の場合、分布定数線路１６の特性インピーダンスは、誘電体基板５０の下面を考慮して設定される。また、分布定数線路４０としてマイクロストリップ線路を例に説明したが、コプレーナ線路を用いてもよい。
【実施例３】
【００３６】
実施例３について説明する。図７（ａ）は、実施例３に係る光変調装置の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、実施例２の図４（ａ）および図４（ｂ）に比べ、実施例３の光変調装置１００ｃにおいては、分布定数線路１６の代わりに分布定数線路１８が形成されている。分布定数線路１８は、分布定数線路１６と同じく所望のインダクタンス成分を形成できる。よって、所望のインダクタンス成分を分布定数線路Ｌ５で形成することができる。このため、インダクタＬ２におけるインダクタンス成分を最小にすることができる。
【００３７】
誘電体基板５０の上面には、全面に第２金属層５２が形成されている。第２金属層５２の上面には絶縁層として誘電体基板５１が配置されている。誘電体基板５１の上面には、金属層５８として、第３金属層５４、第１金属層５６および金属層５５が形成されている。誘電体基板５１を貫通し金属層５５と第２金属層５２とを電気的に接続するビアホール５７が形成されている。誘電体基板５１は、酸化アルミニウムまたはセラミック等からなる。金属層５８は、例えばＡｕまたはＣｕ等からなる。
【００３８】
誘電体基板５１の上面には、チップコンデンサ２０と抵抗素子１４が配置されている。チップコンデンサ２０は、第３金属層５４上に配置されている。第２金属層５２の上面に搭載された誘電体基板５１と誘電体基板５１に形成された第１金属層５６とで、分布定数線路１８としてマイクロストリップ線路を形成している。なお、抵抗素子１４の一端は、第１金属層５６に電気的に接続し、他端は、第２金属層５２に電気的に接続されている。また、第１金属層５６の一端は、抵抗素子１４と接続しており、第１金属層５６の他端は、金属層５５とビアホール５７を介して第２金属層５２と接続されている。その他の構成は、実施例２の図５（ａ）および図５（ｂ）と同じであり、説明を省略する。なお、実施例３においては、分布定数線路Ｌ５の一端が金属層５５とビアホール５７を介してグランドに接続されているため、周波数特性の変化を少なくすることができる。
【実施例４】
【００３９】
図８（ａ）は実施例４に用いる誘電体基板の平面図、図８（ｂ）は、実施例４に係る光変調装置の平面図である。図８（ａ）に示すように、実施例４の光変調装置１０２においては、誘電体基板５０上に、第２金属層５２、第３金属層５４および第１金属層５６が形成されている。第３金属層５４と第１金属層５６との間には、窒化タンタル（ＴａＮ）等からなる薄膜抵抗１４ａが形成されている。薄膜抵抗１４ａの抵抗値は例えば５０Ωである。第１金属層５６と、第１金属層５６から離間して設けられた第２金属層５２と、で分布定数線路１６が形成されている。
【００４０】
図８（ｂ）に示すように、第２金属層５２上に分布定数線路４０、光変調器１０およびチップコンデンサ２０が設けられている。光変調器１０は、半導体レーザ１２と同じチップに形成されている。半導体レーザ１２上に、半導体レーザ１２に駆動電流を供給する電極１３が形成されている。第３金属層５４上にチップコンデンサ２０が設けられている。チップコンデンサ２０の容量値は例えば１００ｎＦである。電極１１と分布定数線路４０の配線パターン４２の端部とはボンディングワイヤ３２により電気的に接続されている。電極１１とチップコンデンサ２０の上面とは、ボンディングワイヤ３０により電気的に接続されている。半導体レーザ１２の上面の電極１３とチップコンデンサ２８の上面とはボンディングワイヤ３４により接続されている。チップコンデンサ２８の上面にはボンディングワイヤ３６が接続され、ボンディングワイヤ３６にはレーザの駆動電源が接続されている。チップコンデンサ２８はノイズ除去用のキャパシタである。チップコンデンサ２８の下面は第２金属層５２を介し接地されている。チップコンデンサ２８の容量値は例えば１００ｐＦである。
【００４１】
ボンディングワイヤ３４を介し半導体レーザ１２に電流が供給されることにより、半導体レーザ１２からレーザ光が出射される。例えば、電極１３から第２金属層５２に流れる直流電流は供給される。直流電流が供給されるため半導体レーザ１２の出射光は変調されていない。分布定数線路４０を介し光変調器１０の電極１１に高周波の入力信号が入力されることにより、半導体レーザ１２から出射された光は変調されて出射する。
【００４２】
図９は実施例４の変形例に係る光変調装置の平面図である。図９に示すように、実施例４の変形例の光変調装置１０４においては、半導体レーザ１２は光変調器１０とは別のチップに形成されている。半導体レーザ１２と光変調器１０とを光結合するレンズ１９が設けられている。その他の構成は実施例４の図８（ｂ）と同じであり、説明を省略する。
【００４３】
実施例４のように、光変調器１０は、半導体レーザ１２と同じチップに形成されていてもよく、実施例４の変形例のように、光変調器１０と半導体レーザ１２とは別のチップでもよい。
【００４４】
実施例１から実施例４およびその変形例において、光変調器１０の例としてＥＡ変調器を用い説明したが、光変調器１０として、マッハツェンダ型光変調器、またはＬＮ（ニオブ酸リチウム）光変調器を用いてもよい。
【実施例５】
【００４５】
実施例５は、実施例１から実施例４およびその変形例に係る光変調装置を含む光モジュールの例である。図１０（ａ）は、キャップを外した実施例５に係る光モジュールの上面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、レセクタプル９８については断面でなく側面を図示している。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、光モジュール１０６において、筐体８４内に、光変調器１０、半導体レーザ１２、レーザ駆動ＩＣ（Integrated
Circuit）７４等が収納されている。
【００４６】
例えば金属等からなる筐体８４の底面にＴＥＣ（Thermoelectric Cooler）６８等の温度制御部が配置されている。ＴＥＣ６８上に、例えば酸化アルミニウムまたはセラミック等の絶縁性からなり、かつ熱伝導率の高いキャリア７０が配置されている。キャリア７０上にサブキャリア７１とレンズホルダ７８とが配置されている。
【００４７】
サブキャリア７１は、実施例１から実施例４およびその変形例に係る光変調装置の誘電体基板５０に対応する。サブキャリア７１上に、誘電体基板４１、光変調器１０および半導体レーザ１２が一体となったチップ、およびフォトディテクタ７９が配置されている。レンズホルダ７８にはレンズ８０が保持されている。誘電体基板４１の上面には配線パターン４２が形成されている。配線パターン４２と誘電体基板４１が上面に形成された第１金属層（不図示）は分布定数線路４０を形成する。
【００４８】
さらに、筐体８４の底面には銅タングステン（ＣｕＷ）または銅モリブデン（ＣｕＭｏ）等の金属からなるヒートシンク６６が配置されている。ヒートシンク６６上には、レーザ駆動ＩＣ７４、伝送線路７３を有する基板７２が配置されている。ヒートシンク６６の上面とサブキャリア７１の上面とはほぼ同じ高さである。ヒートシンク６６の上面とサブキャリア７１の上面と間に伝送線路を有するブリッジ７６が配置されている。
【００４９】
筐体８４の前側壁にはレンズ８２が保持されている。さらに、筐体８４の前面にレセプタクル９８が固定されている。筐体８４の後側壁には、主に絶縁体からなるフィードスルー６０が埋め込まれている。フィードスルー６０内には、筐体８４内の端子６４と筐体８４外の端子６２とを電気的に接続する配線が設けられている。
【００５０】
端子６４と基板７２の伝送線路７３とはボンディングワイヤ９０により電気的に接続されている。伝送線路７３とレーザ駆動ＩＣ７４とは、ボンディングワイヤ９２により電気的に接続されている。レーザ駆動ＩＣ７４とブリッジ７６とは、ボンディングワイヤ９４により電気的に接続されている。ブリッジ７６と分布定数線路４０とは、ボンディングワイヤ９６により電気的に接続されている。光変調装置の詳細は、実施例１から実施例４およびその変形例と同じであり説明を省略する。
【００５１】
高周波信号である入力信号は、端子６２からフィードスルー６０内の配線、端子６４、ボンディングワイヤ９０、伝送線路７３およびボンディングワイヤ９２を介し、レーザ駆動ＩＣ７４に入力する。レーザ駆動ＩＣ７４は入力信号を増幅し出力する。出力された入力信号は、ボンディングワイヤ９４、ブリッジ７６およびボンディングワイヤ９６を介し分布定数線路４０に入力する。その後、実施例１から実施例４およびその変形例と同様に、入力信号は、光変調器１０の電極に入力する。光変調器１０は、半導体レーザ１２の出力光を強度変調し出射する。光変調器１０とレセプタクル９８中のファイバ端とは、レンズ８０および８２により光結合されている。これにより、光変調器１０から出射された光はファイバ内の導入される。フォトディテクタ７９は、半導体レーザ１２の裏面から出射された光の強度を検出する。図示していない制御回路が、フォトディテクタ７９の出力に応じ、半導体レーザ１２に印加する電流をフィードバック制御する。ＴＥＣ６８は、半導体レーザ１２および光変調器１０の温度を一定に保持する。これにより、光変調器１０から出射される光の波長をロックすることができる。
【００５２】
実施例５のように、光モジュール１０６に実施例１から実施例４およびその変形例に係る光変調装置を用いることができる。実施例５においては、レーザ駆動ＩＣ７４を内蔵する光モジュールを例に説明したが、レーザ駆動ＩＣ７４は、光モジュールに内蔵されていなくてもよい。
【００５３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 光変調器
１１ 電極
１４ 抵抗素子
１６、１８ 分布定数線路
２０ チップコンデンサ
３０、３２ ボンディングワイヤ
５０ 誘電体基板
５２ 第２金属層
５４ 第３金属層
５６ 第１金属層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調装置に関し、例えば、整合回路を有する光変調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速光通信用の光モジュール等には、送信光を変調する光変調器が用いられる。光変調器は、電気入力信号に応じ出力する光信号を強度変調する。例えば、特許文献１には、ＥＡ（Electro-Absorption）光変調器を用いた光モジュールが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５２２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
入力信号が入力する光変調器の電極は、整合回路を用い所定のインピーダンスで終端される。整合回路は、例えばボンディングワイヤを含んでおり、ボンディングワイヤの長さにより、インピーダンス整合条件が変わってしまう。このため、光変調装置の製造過程において、ボンディングワイヤの長さが異なると、インピーダンスが異なってしまい、光変調装置の所望の特性が得られなくなってしまう。
【０００５】
本発明は、光変調装置の安定な特性を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光変調器と、一端が前記光変調器に電気的に接続されたボンディングワイヤと、前記ボンディングワイヤの他端と電気的に接続され、絶縁層上に設けられてなるインダクタ成分を有する第１金属層と、前記第１金属層と電気的に直列に接続された接地パターンを備えた第２金属層と、を具備することを特徴とする光変調装置である。本発明によれば、光変調装置の安定な特性を得ることができる。
【０００７】
上記構成において、前記ボンディングワイヤの他端と前記第２金属層との間に電気的に直列に接続された抵抗を具備する構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記ボンディングワイヤの他端と前記第２金属層との間に前記抵抗を介して直列に接続されたキャパシタを具備する構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記第１金属層は、分布定数線路である構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記分布定数線路は、コプレーナ線路もしくはマイクロストリップ線路である構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記ボンディングワイヤは、１．０ｍｍ以下である構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記ボンディングワイヤの他端は、前記キャパシタの上面電極の中央よりも前記光変調器に近い領域に接続している構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記第１金属層と前記第２金属層とは、前記絶縁層を貫くビアホールを介して接続してなる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光変調装置の安定な特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）は、比較例に係る光変調装置の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図２】図２は、比較例に係る光変調装置の回路図である。
【図３】図３（ａ）は、実施例１に係る光変調装置の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図４】図４は、実施例１の光変調装置の回路図である。
【図５】図５（ａ）は、実施例２に係る光変調装置の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図６】図６は、実施例２の光変調装置の回路図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例３に係る光変調装置の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。
【図８】図８（ａ）は実施例４に用いる誘電体基板の平面図、図８（ｂ）は、実施例４に係る光変調装置の平面図である。
【図９】図９は実施例４の変形例に係る光変調装置の平面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、キャップを外した実施例５に係る光モジュールの上面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図である
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、比較例に係る光変調装置について説明する。図１（ａ）は、比較例に係る光変調装置の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、比較例の光変調装置１０１においては、例えば酸化アルミニウムまたはセラミック等からなる誘電体基板５０の上面に、例えばＡｕまたはＣｕ等からなる金属層５８が形成されている。金属層５８は、第２金属層５２及び第３金属層５４を含む。第２金属層５２と第３金属層５４とは電気的に分離されている。第２金属層５２はグランド電位等の定電位に設定されている。第２金属層５２上に、誘電体基板４１および光変調器１０が配置されている。誘電体基板４１は、酸化アルミニウムまたはセラミック等からなる。誘電体基板４１の下面は第２金属層５２と接しており、誘電体基板４１の上面に例えばＡｕまたはＣｕ等の金属膜からなる配線パターン４２が形成されている。配線パターン４２と第２金属層５２とは分布定数線路４０としてマイクロストリップ線路を形成する。
【００１７】
分布定数線路４０は、入力信号を光変調器１０に伝送する。光変調器１０は、上面に入力信号が入力する電極１１を有している。電極１１は、ストライプ状の電極１１ａとストライプ状の電極１１ａに接続されたパッド電極１１ｂとを有している。ボンディングワイヤ３２の一端は、パッド電極１１ｂに接合し、他端は、分布定数線路４０の端部に接合する。これにより、分布定数線路４０の端部と電極１１とが電気的に接続される。光変調器１０は、例えばＥＡ変調器であり、入力信号に応じ出力する光を変調する。
【００１８】
第３金属層５４上にはチップコンデンサ２０が配置されている。チップコンデンサ２０の上面と下面にはそれぞれ電極２２および２４が設けられている。チップコンデンサの下面の電極２４は、第３金属層５４上に、第３金属層５４と電気的に接続するように配置されている。ボンディングワイヤ３０の一端は、パッド電極１１ｂに接合し、他端は、チップコンデンサ２０の上面の電極２２に接合する。これにより、電極１１とチップコンデンサ２０の電極２２とが電気的に接続される。抵抗素子１４の一端は、第３金属層５４に電気的に接続し、他端は、第２金属層５２に電気的に接続されている。ボンディングワイヤ３０および３２は、例えばＡｕ等の金属からなる。
【００１９】
図２は、比較例に係る光変調装置の回路図である。図２に示すように、入力端子Ｔｉｎは、分布定数線路Ｌ３およびインダクタＬ１を介しノードＮ１に電気的に接続されている。分布定数線路Ｌ３は、分布定数線路４０に相当し、インダクタＬ１はボンディングワイヤ３２に相当する。ノードＮ１は、電極１１に相当する。ノードＮ１には、光変調器１０のアノードが接続し、光変調器１０のカソードは、第２金属層５２を介し接地される。ノードＮ１は、インダクタＬ２、キャパシタＣ、ノードＮ２および抵抗Ｒを直列に介し接地される。インダクタＬ２は、ボンディングワイヤ３０に相当する。キャパシタＣは、チップコンデンサ２０に相当する。ノードＮ２は、第３金属層５４に相当する。抵抗Ｒは抵抗素子１４に相当する。
【００２０】
インダクタＬ２、キャパシタＣおよび抵抗Ｒは、インピーダンス整合回路３８を形成する。インピーダンス整合回路３８は、光変調器１０の終端インピーダンスを、例えば５０Ωに整合させる。この場合、例えば抵抗Ｒの抵抗値を終端インピーダンスと同じ５０Ωとする。
【００２１】
比較例においては、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきにより、インピーダンス整合回路３８のインダクタンス成分が変化して、インピーダンス整合条件が変化してしまう。例えば、１０Ｇｂｐｓまたは４０Ｇｂｐｓの光通信に用いる光変調器においては、入力信号は数十ＧＨｚに変調されている。このため、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきがインダクタンス成分に大きく影響する。このように、光変調器１０の安定な特性を得ることができない。
【実施例１】
【００２２】
以下に、光変調装置の安定な特性を得るための実施例について説明する。図３（ａ）は、実施例１に係る光変調装置の平面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、比較例の図１（ａ）および図１（ｂ）に比べ、実施例１の光変調装置１００においては、金属層５８として、第２金属層５２と第３金属層５４とに加え第１金属層５６が形成されている。誘電体基板５０の上面に形成された第１金属層５６は、第２金属層５２と一端が接続され、他端が抵抗素子１４に接続されている。また、ボンディングワイヤ３０の他端は、チップコンデンサ２０の上面の電極２２の光変調器１０に近い領域に接合している。その他の構成は比較例の図１（ａ）および図１（ｂ）と同じであり説明を省略する。
【００２３】
図４は、実施例１の光変調装置の回路図である。図４に示すように、インピーダンス整合回路３８は、インダクタＬ２、キャパシタＣ、抵抗Ｒに加えインダクタＬ４を有している。インダクタＬ４は、抵抗Ｒとグランドとの間に接続されている。インダクタＬ４は、第１金属層５６に相当する。その他の構成は、比較例の図２と同じであり、説明を省略する。
【００２４】
実施例１によれば、図３（ａ）から図４に示すように、ボンディングワイヤ３０（第１ボンディングワイヤ）の一端が光変調器１０に電気的に接続され、他端が第１金属層５６に電気的に接続されている。第１金属層５６は、絶縁層である誘電体基板５０上に設けられ、インダクタ成分を有する。第２金属層５２は第１金属層５６と電気的に直列に接続された接地パターンを備えている。このように、インダクタＬ４に相当する第１金属層５６を設けることにより、所望のインダクタンス成分をインダクタＬ４を用い形成することができる。このため、インダクタＬ２のインダクタンス成分を最小にすることができる。すなわち、ボンディングワイヤ３０を最短で形成することができる。これにより、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきを小さくでき、インダクタＬ２のインダクタンス成分のばらつきを小さくできる。
【００２５】
また、抵抗Ｒがボンディングワイヤ３０の他端と第２金属層５２との間に電気的に直列に接続されている。これにより、インピーダンス整合回路３８はリアクタンス成分に加え抵抗成分を整合させることができる。
【００２６】
また、ボンディングワイヤ３０の他端は、チップコンデンサ２０の上面の電極２２の光変調器１０に近い領域に接合している。例えば、ボンディングワイヤ３０の他端は、チップコンデンサ２０の上面の電極２２の中央より光変調器１０に近い領域に接続している。このことから、ボンディングワイヤ３０をさらに短く形成することができる。これにより、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきをさらに小さくでき、インダクタＬ２のインダクタンス成分のばらつきをさらに小さくできる。
【００２７】
なお、ボンディングワイヤ３０の長さは、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、ボンディングワイヤ３０の長さは、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。また、ボンディングワイヤ３２の長さについてもインダクタンス成分のばらつき抑制の観点から短くすることが好ましい。
【００２８】
実施例１に係る光変調装置１００においては、キャパシタＣを設けず、ボンディングワイヤ３０と抵抗Ｒとは直接接続してもよい。しかしながら、直流成分を遮断するため、ボンディングワイヤ３０の他端と第２金属層５２との間に電気的に直列にキャパシタＣが接続されていることが好ましい。これにより、抵抗Ｒに直流電流が流れないため、消費電流を抑制することができる。また、キャパシタＣは、ボンディングワイヤ３０の他端と第２金属層５２との間に抵抗Ｒを介して直列に接続されていればよい。
【実施例２】
【００２９】
実施例２について説明する。図５（ａ）は、実施例２に係る光変調装置の平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、実施例１の図３（ａ）および図３（ｂ）に比べ、実施例２の光変調装置１００ｂにおいては、第１金属層５６の両側に第２金属層５２が設けられている。第１金属層５６と第２金属層５２とは分布定数線路１６としてコプレーナ線路を形成する。ボンディングワイヤ３０の長さは比較例より短い。光変調器１０の厚さは例えば０．１ｍｍ、チップコンデンサ２０の厚さは例えば０．３〜０．４ｍｍ、ボンディングワイヤ３０の長さは例えば０．５〜１．０ｍｍである。ボンディングワイヤ３０の直径は例えば２５μｍである。その他の構成は実施例１の図３（ａ）および図３（ｂ）と同じであり説明を省略する。
【００３０】
図６は、実施例２の光変調装置の回路図である。図６に示すように、インピーダンス整合回路３８は、インダクタＬ２、キャパシタＣ、抵抗Ｒに加え分布定数線路Ｌ５（分布定数線路１６に相当する）を有している。その他の構成は、実施例１の図４と同じであり、説明を省略する。
【００３１】
実施例２によれば、図５（ａ）から図６に示したように、ボンディングワイヤ３０（第１ボンディングワイヤ）の一端が光変調器１０の電極１１に接合されている。抵抗Ｒ（抵抗素子１４）がボンディングワイヤ３０の他端とグランドとの間に接続されている。分布定数線路Ｌ５（第１分布定数線路）が抵抗Ｒと直列に接続されている。第１金属層５６と第２金属層５２とで分布定数線路Ｌ５を形成することにより、分布定数線路Ｌ５を用い、所望のインダクタンス成分を形成できる。これにより、インダクタＬ２のインダクタンス成分を最小にすることができる。すなわち、ボンディングワイヤ３０を最短で形成することができる。よって、ボンディングワイヤ３０の長さのばらつきを小さくでき、インダクタＬ２のインダクタンス成分のばらつきを小さくできる。このとき、分布定数線路Ｌ５は、誘電体基板５０の上面に形成された第２金属層５２および第１金属層５６で形成されているため、分布定数線路Ｌ５のばらつきは小さい。なお、ボンディングワイヤ３０の長さは、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは、ボンディングワイヤ３０の長さは、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。また、ボンディングワイヤ３２の長さについてもインダクタンス成分のばらつき抑制の観点から短くすることが好ましい。以上により、光変調装置１００ｂの安定な特性を得ることができる。
【００３２】
実施例２に係る光変調装置１００ｂにおいては、キャパシタＣは設けられず、ボンディングワイヤ３０と抵抗Ｒとは直接接続されていてもよい。しかしながら、直流成分を遮断するため、ボンディングワイヤ３０と抵抗Ｒとの間に直列にキャパシタＣが接続されていることが好ましい。これにより、抵抗Ｒに直流電流が流れないため、消費電流を抑制することができる。
【００３３】
分布定数線路Ｌ５は、抵抗ＲとインダクタＬ２との間に設けられてもよい。しかしながら、分布定数線路Ｌ５は抵抗Ｒとグランドとの間に接続されることが好ましい。抵抗Ｒとグランドの間に分布定数線路Ｌ５を挿入することにより周波数特性への影響が少なくなる。これは、グランドが全周波数帯に対して特性インピーダンスが０Ωであることから、分布定数線路Ｌ５をグランドに直接接続することで、周波数特性への影響を少なくすることができるためである。一方、抵抗Ｒとボンディングワイヤ３０との間に分布定数線路Ｌ５を挿入すると、特性インピーダンスの変化が大きくなってしまう。これは、抵抗Ｒに係る寄生容量などのリアクタンス成分により周波数特性が変化してしまい周波数帯によっては、周波数特性への影響が大きくなってしまうためである。このように、実施例２においては、分布定数線路Ｌ５の一端がグランドに直接接続されているため、周波数特性の変化を少なくすることができる。
【００３４】
分布定数線路４０（第２分布定数線路）は、入力信号を電極１１に伝送する。これにより、入力信号の損失を抑制できる。分布定数線路４０の特性インピーダンスは、例えば５０Ωであり、インピーダンス整合回路３８の抵抗Ｒと同じであることが好ましい。また、分布定数線路４０の特性インピーダンスは、所望のインピーダンスに設定されることが好ましい。
【００３５】
分布定数線路１６としてコプレーナ線路を例に説明した。この場合、誘電体基板５０の下面はフローティングである。誘電体基板５０の下面が定電位の場合、分布定数線路１６の特性インピーダンスは、誘電体基板５０の下面を考慮して設定される。また、分布定数線路４０としてマイクロストリップ線路を例に説明したが、コプレーナ線路を用いてもよい。
【実施例３】
【００３６】
実施例３について説明する。図７（ａ）は、実施例３に係る光変調装置の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ−Ａ断面模式図である。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、実施例２の図４（ａ）および図４（ｂ）に比べ、実施例３の光変調装置１００ｃにおいては、分布定数線路１６の代わりに分布定数線路１８が形成されている。分布定数線路１８は、分布定数線路１６と同じく所望のインダクタンス成分を形成できる。よって、所望のインダクタンス成分を分布定数線路Ｌ５で形成することができる。このため、インダクタＬ２におけるインダクタンス成分を最小にすることができる。
【００３７】
誘電体基板５０の上面には、全面に第２金属層５２が形成されている。第２金属層５２の上面には絶縁層として誘電体基板５１が配置されている。誘電体基板５１の上面には、金属層５８として、第３金属層５４、第１金属層５６および金属層５５が形成されている。誘電体基板５１を貫通し金属層５５と第２金属層５２とを電気的に接続するビアホール５７が形成されている。誘電体基板５１は、酸化アルミニウムまたはセラミック等からなる。金属層５８は、例えばＡｕまたはＣｕ等からなる。
【００３８】
誘電体基板５１の上面には、チップコンデンサ２０と抵抗素子１４が配置されている。チップコンデンサ２０は、第３金属層５４上に配置されている。第２金属層５２の上面に搭載された誘電体基板５１と誘電体基板５１に形成された第１金属層５６とで、分布定数線路１８としてマイクロストリップ線路を形成している。なお、抵抗素子１４の一端は、第１金属層５６に電気的に接続し、他端は、第２金属層５２に電気的に接続されている。また、第１金属層５６の一端は、抵抗素子１４と接続しており、第１金属層５６の他端は、金属層５５とビアホール５７を介して第２金属層５２と接続されている。その他の構成は、実施例２の図５（ａ）および図５（ｂ）と同じであり、説明を省略する。なお、実施例３においては、分布定数線路Ｌ５の一端が金属層５５とビアホール５７を介してグランドに接続されているため、周波数特性の変化を少なくすることができる。
【実施例４】
【００３９】
図８（ａ）は実施例４に用いる誘電体基板の平面図、図８（ｂ）は、実施例４に係る光変調装置の平面図である。図８（ａ）に示すように、実施例４の光変調装置１０２においては、誘電体基板５０上に、第２金属層５２、第３金属層５４および第１金属層５６が形成されている。第３金属層５４と第１金属層５６との間には、窒化タンタル（ＴａＮ）等からなる薄膜抵抗１４ａが形成されている。薄膜抵抗１４ａの抵抗値は例えば５０Ωである。第１金属層５６と、第１金属層５６から離間して設けられた第２金属層５２と、で分布定数線路１６が形成されている。
【００４０】
図８（ｂ）に示すように、第２金属層５２上に分布定数線路４０、光変調器１０およびチップコンデンサ２０が設けられている。光変調器１０は、半導体レーザ１２と同じチップに形成されている。半導体レーザ１２上に、半導体レーザ１２に駆動電流を供給する電極１３が形成されている。第３金属層５４上にチップコンデンサ２０が設けられている。チップコンデンサ２０の容量値は例えば１００ｎＦである。電極１１と分布定数線路４０の配線パターン４２の端部とはボンディングワイヤ３２により電気的に接続されている。電極１１とチップコンデンサ２０の上面とは、ボンディングワイヤ３０により電気的に接続されている。半導体レーザ１２の上面の電極１３とチップコンデンサ２８の上面とはボンディングワイヤ３４により接続されている。チップコンデンサ２８の上面にはボンディングワイヤ３６が接続され、ボンディングワイヤ３６にはレーザの駆動電源が接続されている。チップコンデンサ２８はノイズ除去用のキャパシタである。チップコンデンサ２８の下面は第２金属層５２を介し接地されている。チップコンデンサ２８の容量値は例えば１００ｐＦである。
【００４１】
ボンディングワイヤ３４を介し半導体レーザ１２に電流が供給されることにより、半導体レーザ１２からレーザ光が出射される。例えば、電極１３から第２金属層５２に流れる直流電流は供給される。直流電流が供給されるため半導体レーザ１２の出射光は変調されていない。分布定数線路４０を介し光変調器１０の電極１１に高周波の入力信号が入力されることにより、半導体レーザ１２から出射された光は変調されて出射する。
【００４２】
図９は実施例４の変形例に係る光変調装置の平面図である。図９に示すように、実施例４の変形例の光変調装置１０４においては、半導体レーザ１２は光変調器１０とは別のチップに形成されている。半導体レーザ１２と光変調器１０とを光結合するレンズ１９が設けられている。その他の構成は実施例４の図８（ｂ）と同じであり、説明を省略する。
【００４３】
実施例４のように、光変調器１０は、半導体レーザ１２と同じチップに形成されていてもよく、実施例４の変形例のように、光変調器１０と半導体レーザ１２とは別のチップでもよい。
【００４４】
実施例１から実施例４およびその変形例において、光変調器１０の例としてＥＡ変調器を用い説明したが、光変調器１０として、マッハツェンダ型光変調器、またはＬＮ（ニオブ酸リチウム）光変調器を用いてもよい。
【実施例５】
【００４５】
実施例５は、実施例１から実施例４およびその変形例に係る光変調装置を含む光モジュールの例である。図１０（ａ）は、キャップを外した実施例５に係る光モジュールの上面図、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ−Ａ断面図である。なお、レセクタプル９８については断面でなく側面を図示している。図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、光モジュール１０６において、筐体８４内に、光変調器１０、半導体レーザ１２、レーザ駆動ＩＣ（Integrated
Circuit）７４等が収納されている。
【００４６】
例えば金属等からなる筐体８４の底面にＴＥＣ（Thermoelectric Cooler）６８等の温度制御部が配置されている。ＴＥＣ６８上に、例えば酸化アルミニウムまたはセラミック等の絶縁性からなり、かつ熱伝導率の高いキャリア７０が配置されている。キャリア７０上にサブキャリア７１とレンズホルダ７８とが配置されている。
【００４７】
サブキャリア７１は、実施例１から実施例４およびその変形例に係る光変調装置の誘電体基板５０に対応する。サブキャリア７１上に、誘電体基板４１、光変調器１０および半導体レーザ１２が一体となったチップ、およびフォトディテクタ７９が配置されている。レンズホルダ７８にはレンズ８０が保持されている。誘電体基板４１の上面には配線パターン４２が形成されている。配線パターン４２と誘電体基板４１が上面に形成された第１金属層（不図示）は分布定数線路４０を形成する。
【００４８】
さらに、筐体８４の底面には銅タングステン（ＣｕＷ）または銅モリブデン（ＣｕＭｏ）等の金属からなるヒートシンク６６が配置されている。ヒートシンク６６上には、レーザ駆動ＩＣ７４、伝送線路７３を有する基板７２が配置されている。ヒートシンク６６の上面とサブキャリア７１の上面とはほぼ同じ高さである。ヒートシンク６６の上面とサブキャリア７１の上面と間に伝送線路を有するブリッジ７６が配置されている。
【００４９】
筐体８４の前側壁にはレンズ８２が保持されている。さらに、筐体８４の前面にレセプタクル９８が固定されている。筐体８４の後側壁には、主に絶縁体からなるフィードスルー６０が埋め込まれている。フィードスルー６０内には、筐体８４内の端子６４と筐体８４外の端子６２とを電気的に接続する配線が設けられている。
【００５０】
端子６４と基板７２の伝送線路７３とはボンディングワイヤ９０により電気的に接続されている。伝送線路７３とレーザ駆動ＩＣ７４とは、ボンディングワイヤ９２により電気的に接続されている。レーザ駆動ＩＣ７４とブリッジ７６とは、ボンディングワイヤ９４により電気的に接続されている。ブリッジ７６と分布定数線路４０とは、ボンディングワイヤ９６により電気的に接続されている。光変調装置の詳細は、実施例１から実施例４およびその変形例と同じであり説明を省略する。
【００５１】
高周波信号である入力信号は、端子６２からフィードスルー６０内の配線、端子６４、ボンディングワイヤ９０、伝送線路７３およびボンディングワイヤ９２を介し、レーザ駆動ＩＣ７４に入力する。レーザ駆動ＩＣ７４は入力信号を増幅し出力する。出力された入力信号は、ボンディングワイヤ９４、ブリッジ７６およびボンディングワイヤ９６を介し分布定数線路４０に入力する。その後、実施例１から実施例４およびその変形例と同様に、入力信号は、光変調器１０の電極に入力する。光変調器１０は、半導体レーザ１２の出力光を強度変調し出射する。光変調器１０とレセプタクル９８中のファイバ端とは、レンズ８０および８２により光結合されている。これにより、光変調器１０から出射された光はファイバ内の導入される。フォトディテクタ７９は、半導体レーザ１２の裏面から出射された光の強度を検出する。図示していない制御回路が、フォトディテクタ７９の出力に応じ、半導体レーザ１２に印加する電流をフィードバック制御する。ＴＥＣ６８は、半導体レーザ１２および光変調器１０の温度を一定に保持する。これにより、光変調器１０から出射される光の波長をロックすることができる。
【００５２】
実施例５のように、光モジュール１０６に実施例１から実施例４およびその変形例に係る光変調装置を用いることができる。実施例５においては、レーザ駆動ＩＣ７４を内蔵する光モジュールを例に説明したが、レーザ駆動ＩＣ７４は、光モジュールに内蔵されていなくてもよい。
【００５３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 光変調器
１１ 電極
１４ 抵抗素子
１６、１８ 分布定数線路
２０ チップコンデンサ
３０、３２ ボンディングワイヤ
５０ 誘電体基板
５２ 第２金属層
５４ 第３金属層
５６ 第１金属層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調器と、
一端が前記光変調器に電気的に接続されたボンディングワイヤと、
前記ボンディングワイヤの他端と電気的に接続され、絶縁層上に設けられてなるインダクタ成分を有する第１金属層と、
前記第１金属層と電気的に直列に接続された接地パターンを備えた第２金属層と、
を具備することを特徴とする光変調装置。
【請求項２】
前記ボンディングワイヤの他端と前記第２金属層との間に電気的に直列に接続された抵抗を具備することを特徴とする請求項１記載の光変調装置。
【請求項３】
前記ボンディングワイヤの他端と前記第２金属層との間に前記抵抗を介して直列に接続されたキャパシタを具備することを特徴とする請求項２記載の光変調装置。
【請求項４】
前記第１金属層は、分布定数線路であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の光変調装置。
【請求項５】
前記分布定数線路は、コプレーナ線路もしくはマイクロストリップ線路であることを特徴とする請求項４記載の光変調装置。
【請求項６】
前記ボンディングワイヤは、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の光変調装置。
【請求項７】
前記ボンディングワイヤの他端は、前記キャパシタの上面電極の中央よりも前記光変調器に近い領域に接続していることを特徴とする請求項３記載の光変調装置。
【請求項８】
前記第１金属層と前記第２金属層とは、前記絶縁層を貫くビアホールを介して接続してなることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の光変調装置。
【請求項１】
光変調器と、
一端が前記光変調器に電気的に接続されたボンディングワイヤと、
前記ボンディングワイヤの他端と電気的に接続され、絶縁層上に設けられてなるインダクタ成分を有する第１金属層と、
前記第１金属層と電気的に直列に接続された接地パターンを備えた第２金属層と、
を具備することを特徴とする光変調装置。
【請求項２】
前記ボンディングワイヤの他端と前記第２金属層との間に電気的に直列に接続された抵抗を具備することを特徴とする請求項１記載の光変調装置。
【請求項３】
前記ボンディングワイヤの他端と前記第２金属層との間に前記抵抗を介して直列に接続されたキャパシタを具備することを特徴とする請求項２記載の光変調装置。
【請求項４】
前記第１金属層は、分布定数線路であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の光変調装置。
【請求項５】
前記分布定数線路は、コプレーナ線路もしくはマイクロストリップ線路であることを特徴とする請求項４記載の光変調装置。
【請求項６】
前記ボンディングワイヤは、１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の光変調装置。
【請求項７】
前記ボンディングワイヤの他端は、前記キャパシタの上面電極の中央よりも前記光変調器に近い領域に接続していることを特徴とする請求項３記載の光変調装置。
【請求項８】
前記第１金属層と前記第２金属層とは、前記絶縁層を貫くビアホールを介して接続してなることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の光変調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１５６７０（Ｐ２０１３−１５６７０Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８３００（Ｐ２０１１−１４８３００）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００１５４３２５）住友電工デバイス・イノベーション株式会社 (291)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００１５４３２５）住友電工デバイス・イノベーション株式会社 (291)
【Ｆターム（参考）】
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