[发明专利]光调制器及使用该光调制器的光发送装置

说明书

本发明提供一种抑制温度漂移且可靠性高的、小型且低成本的光调制器及使用该光调制器的光发送装置。光调制器具备：光波导基板(1)，形成有光波导；信号电极，设置于该光波导基板，向该光波导施加电场；终端基板(3)，设置有对该信号电极形成终端的终端电阻；壳体(6)，搭载该光波导基板和该终端基板，所述光调制器的特征在于，为了抑制在该终端电阻产生的热量经由该壳体向该光波导基板传导，而在该终端基板(3)与该光波导基板(1)之间在该壳体(6)上形成槽(8)。

技术领域

本发明涉及光调制器及使用该光调制器的光发送装置，特别是涉及具备终端基板的光调制器及使用该光调制器的光发送装置。

背景技术

近年来，在高速/大容量光纤通信系统中，多使用利用形成有光波导的基板的光调制器及装入有这样的光调制器的光发送装置。其中，将具有电光效应的LiNbO₃(称为“LN”)使用于基板的光调制器与InP、Si、GaAs等半导体系材料的调制器相比，在高速/大容量光纤通信系统中广泛使用。使用了该LN的光调制器具备将光封入于LN基板中并进行引导的光波导，还形成有向光波导施加电场的电极。而且，在电极形成有施加高频信号的RF电极部和施加低频信号或DC电压的DC电极部等。

受到近年来的传送容量的增大化的潮流，高速/大容量光纤通信系统用的光调制器的调制方式从以往的强度调制(On-Off keying)等开始，使用了相位调制的QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、DP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature PhaseShift Keying)等多值调制或向多值调制取入了偏振复用的传送制式成为主流。此外，也提出了将该DP-QPSK芯片使用多个而进行多元件化，并进一步提高传送容量的方案(例如参照专利文献1)。

如图1所示，在DP-QPSK光调制器中，将配置有2个由2个马赫-曾德尔型光波导构成的嵌套式光波导而成的光波导(未图示)形成于LN等的基板(光波导基板)1。此外，向各马赫-曾德尔型光波导构成的调制部施加调制信号，因此在基板1上具备多个信号电极2。向各信号电极2经由输入用连接器4输入调制信号。而且，在信号电极2的终端连接有终端电阻5。在对应于各信号电极而设置终端电阻5的情况下，如图1那样，存在将多个终端电阻5设置在同一终端基板3上来实现光调制器的小型化的情况。LN等的基板(光波导基板)1及终端基板3配置在壳体6内，进行封装化。

光调制器以高速进行动作，因此使用输入的电信号在信号电极中传播的行进波型的电极结构。向信号电极输入的信号频率是微波带的高频信号，这些输入的电能几乎全部由终端电阻5消耗，在此转换成热量。

在DP-QPSK光调制器中，具有4个调制部。在本结构中为了应对相位调制方式，而通过以往的单一调制器构造的强度调制方式的2倍的电压振幅(电力为4倍)进行驱动。因此，在调制器内消耗的电力与以往的单一调制器构造的调制器相比成为16倍以上。而且，为了应对光调制器的小型化要求而需要将终端基板3接近于光波导基板1配置，在终端基板产生的热量成为大的问题。

而且，如图2所示，将2个以上的该DP-QPSK光调制器结构装入同一壳体而实现传送容量的增大化的多元件化的情况下，该发热量成为产生以往的单一调制器构造的强度调制方式的32倍以上的热量的情况。在终端基板产生的热量使光调制器的温度漂移劣化。而且，终端电阻自身的发热成为产生终端电阻的时效老化或破裂、剥离等的主要原因，成为损害光调制器及使用了该光调制器的光发送装置的可靠性等严重的问题。需要说明的是，在图2中，将光波导基板1a及1b横向排列配置，但也存在专利文献1那样将多个光波导基板层叠配置的情况。

上述终端基板处的发热的影响是取得行进波型的电极结构的大部分的光调制器固有的影响，以往针对该问题几乎未进行研究和应对。反而该发热的影响混入到放置光调制器的环境的温度变化或光调制器的不稳定性之中，作为本来的光调制器具有的温度漂移等的特性劣化的问题来处理。