[发明专利]光调制器及使用了该光调制器的光发送装置

说明书

本发明提供一种抑制了终端电阻的发热的影响的光调制器和使用了该光调制器的光发送装置。光调制器在壳体内收容有光调制元件和终端基板(7)，该光调制元件具有：光波导基板，形成有光波导；及调制电极，设置于该光波导基板，向该光波导施加与调制信号对应的电场，该终端基板(7)配置在该光调制元件的附近，具备使该调制信号终止的终端电阻(70)，所述光调制器的特征在于，在该终端电阻与该壳体之间设置有散热辅助单元(10)，且将该终端电阻与该散热辅助单元之间的距离(b)设定得比从该终端电阻至该终端基板的该光波导基板侧的端部为止的距离(a)短。

技术领域

本发明涉及光调制器及使用了该光调制器的光发送装置。特别是涉及将光调制元件和配置在该光调制元件的附近的终端基板收容于壳体内的光调制器及使用了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或组装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或Si或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被广泛使用。该使用了LN的光调制器具备将光禁闭在LN基板中进行引导的光波导，而且，形成有向光波导施加电场的控制电极。而且，控制电极包括施加高频信号的RF电极(信号电极)和施加低频信号、DC偏压的DC偏压电极。

受到近年来的传送容量的增大化的潮流的影响，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，四相相移键控)或DP-QPSK(Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying，双极化四相相移键控)等多级调制或向多级调制取入了偏振复用的传送制式成为主流。而且，也提出了使用多个该DP-QPSK芯片进行多元件化，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，在LN等的基板(光波导基板)1上形成有将由2个马赫-曾德尔型光波导构成的嵌套型光波导配置2个而成的光波导2。此外，为了向各马赫-曾德尔型光波导构成的调制部施加高频信号而在基板1上具备多个信号电极(未图示)。调制信号经由输入用连接器4向各信号电极输入。而且，在信号电极的终端连接有终端电阻70。在对应于各信号电极而设置终端电阻70的情况下，如图1那样，有时将多个终端电阻70设置在同一终端基板7上来谋求光调制器的小型化。将LN等基板(光波导基板)1或终端基板7配置在壳体9内而进行封装化。

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而行进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，上述输入的电能除了信号电极传播中的损失之外几乎全部被终端电阻70消耗，在此被转换成热量。

在DP-QPSK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结构的强度调制方式的2倍的电压振幅(电力为4倍)来驱动。因此，在调制器内消耗的电力与以往的单一调制器结构的调制器相比成为16倍以上。而且，为了应对光调制器的小型化要求，需要将终端基板7靠近于光波导基板1配置，在终端基板产生的热量成为大的问题。

此外，在通过将2个以上的该DP-QPSK调制器结构组装于同一壳体来谋求传送容量的提高的多元件化的情况下，其发热量会产生以往的单一调制器结构的强度调制方式的32倍以上的热量。在终端基板产生的热量会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终端电阻的经时劣化或破裂、剥离等发生的主要原因，成为对光调制器及使用了该光调制器的光发送装置的可靠性造成损害等严重的问题。

这些终端基板处的发热的影响固存于采用行进波型的电极结构的大部分的光调制器，但是以往针对该问题几乎未进行研讨、采取对策。反而是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。