光調制器的制作方法

本發明涉及一種光調制器，尤其涉及一種具備具有電光效應的基板、形成于該基板的光波導以及用于對在該光波導中傳播的光波進行調制的調制電極的光調制器。

背景技術：

在光通信領域或光測量領域中，使用具有馬赫-曾德爾(machzehnder)型光波導的強度調制器或相位調制器等各種光調制器。從馬赫-曾德爾型光波導輸出的光的強度變化相對于施加于調制電極的電壓例如表現出正弦函數的特性。根據光調制器的用途，為了得到最佳的輸出光的強度，需要將施加于調制電極的調制信號設定于適當的工作偏置點。

因此，以往，將從光調制器輸出的信號光的一部分或從馬赫-曾德爾型光波導的合波部放射的放射光作為監視光，利用如光檢測器那樣的受光元件進行檢測，并監視光調制器的輸出光的強度的狀態。并且，根據受光元件的檢測值(監視輸出)來對施加于調制電極的調制信號的工作偏置點進行調整(偏置控制)。

關于這種光調制器，到目前為止提出有各種發明。

例如，專利文獻1中公開有如下光調制器，該光調制器即使在基板上配置有受光元件的情況下，也提高受光元件的受光靈敏度，并且抑制受光元件的頻帶下降。并且，專利文獻2中公開有如下光調制器，該光調制器即使在同時接收監視來自馬赫-曾德爾型光波導的合波部的2束放射光的情況下，也抑制受光元件的頻帶下降。

專利文獻1：日本特開2015-138145號公報

專利文獻2：日本特開2015-194517號公報

技術實現要素：

發明要解決的問題

隨著近年來的通信的大容量化，開發出了如下結構的光調制器：在1個基板設置多個光調制部，按每個光調制部將不同的調制信號施加于調制電極來進行光調制。并且，還開發出了具備多個設有多個光調制部的基板的多元件結構的光調制器。這種光調制器構成為，為了在各個光調制部獨立地進行調制信號的偏置控制而在基板上配置多個受光元件并針對每個光調制部檢測監視光。

并且，隨著通信的高速化，還推進著受光元件的受光頻帶的高頻率化。為了確保與高速通信相對應的受光頻帶，需要將傳播受光元件的受光信號的電線盡可能短地配線。然而，若想要在基板上配置多個受光元件的結構中將電線較短地配線，則由于配線的自由度小而導致電線的間隔容易變窄。如此一來，在電線靠近且并行的部分容易發生電串擾，擔心發生在電線中傳播的受光信號中包含噪聲的問題。

本發明所要解決的課題在于解決如上所述的問題，并提供一種能夠抑制電串擾等噪聲進入到受光元件的受光信號中的光調制器。

用于解決問題的方案

為了解決上述課題，本發明的光調制器具有如下技術特征。

(1)一種光調制器，其具備形成有光波導的基板，且至少具有對在該光波導中傳播的光波進行調制的第1光調制部和第2光調制部，所述光調制器的特征在于，接收由所述第1光調制部調制后的光波的第1受光元件和接收由所述第2光調制部調制后的光波的第2受光元件配置于該基板，并且將所述第1受光元件的受光信號引導至該基板的外部的第1電線的至少一部分和將所述第2受光元件的受光信號引導至該基板的外部的第2電線的至少一部分形成于該基板，在形成于該基板的所述第1電線的一部分與所述第2電線的一部分之間設有抑制所述第1電線與所述第2電線之間的串擾的串擾抑制單元。

(2)上述(1)所述的光調制器的特征在于，該串擾抑制單元為接地的金屬。

(3)上述(1)或(2)所述的光調制器的特征在于，在所述第1電線與所述第2電線交叉的部分，以橫跨所述第1電線的上空的方式設有所述第2電線。

發明效果

本發明的光調制器具備形成有光波導的基板，且至少具有對在該光波導中傳播的光波進行調制的第1光調制部和第2光調制部，其中，接收由所述第1光調制部調制后的光波的第1受光元件和接收由所述第2光調制部調制后的光波的第2受光元件配置于該基板，并且將所述第1受光元件的受光信號引導至該基板的外部的第1電線的至少一部分和將所述第2受光元件的受光信號引導至該基板的外部的第2電線的至少一部分形成于該基板，在形成于該基板的所述第1電線的一部分與所述第2電線的一部分之間設有抑制所述第1電線與所述第2電線之間的串擾的串擾抑制單元，因此能夠提供一種能夠抑制電串擾等噪聲進入到受光元件的受光信號中的光調制器。

附圖說明

圖1是說明本發明所涉及的光調制器的實施例的俯視圖。

圖2是說明本發明所涉及的光調制器的另一實施例的俯視圖。

圖3是說明本發明所涉及的光調制器中的受光信號的噪聲去除效果的圖。

圖4是說明本發明所涉及的多元件結構的光調制器的實施例的俯視圖。

附圖標記說明

1-基板，2-光波導，3a、3b-受光元件，4a、4b-電線，5-金屬，21a、21b-輸出波導，22a、22b-監視用波導，23a、23b-放射光波導，ma、mb-光調制部。

具體實施方式

以下，對本發明所涉及的光調制器進行詳細說明。

圖1是說明本發明所涉及的光調制器的實施例的俯視圖。

如圖1所示，本發明的光調制器涉及如下光調制器，該光調制器具備形成有光波導2的基板1，且至少具有對在該光波導2中傳播的光波進行調制的第1光調制部ma和第2光調制部mb。

在該光調制器中，接收由第1光調制部ma調制后的光波的第1受光元件3a和接收由第2光調制部mb調制后的光波的第2受光元件3b配置于該基板1。并且，將第1受光元件3a的受光信號引導至該基板1的外部的第1電線4a的至少一部分和將第2受光元件3b的受光信號引導至該基板1的外部的第2電線4b的至少一部分形成于該基板1。另外，在形成于該基板1的第1電線4a的一部分與第2電線4b的一部分之間設有抑制第1電線4a與第2電線4b之間的串擾的串擾抑制單元5。

作為基板1，有石英、半導體等能夠形成光波導的基板、或作為具有電光效應的基板的使用了linbo3(鈮酸鋰)、litao3(鉭酸鋰)和plzt(鋯鈦酸鉛鑭)中的任一單晶等的基板。

形成于基板1的光波導2是例如通過在linbo3基板(ln基板)上使鈦(ti)等高折射率物質熱擴散而形成的。并且，也可以利用在成為光波導的部分的兩側形成有槽的肋型光波導或將光波導部分設為凸狀的脊型波導。并且，對于plc(planarlightwavecircuit：石英系平面光波回路)等的在不同的基板上形成光波導并將這些基板貼合而集成的光回路也可以應用本發明。

在基板1上設有用于對在光波導2中傳播的光波進行調制的調制電極(未圖示)。調制電極由信號電極和接地電極構成，是在基板表面形成ti/au的電極圖案并通過鍍金方法等形成的。另外，根據需要也可以在形成光波導之后的基板表面設置電介質sio2等的緩沖層。另外，若在向受光元件3a、3b側導出在基板1(光波導2)內傳播的信號光的區域中形成緩沖層，則難以高效地導出信號光，因此優選在該區域不形成緩沖層。并且，在隔著緩沖層配置受光元件3a、3b的情況下，為了確保受光靈敏度，使配置受光元件3a、3b的區域的緩沖層的厚度薄于其他區域的緩沖層的厚度較好。

受光元件3a、3b可以與光波導2直接接觸，但為了高效地抽出從光波導2放射的光(倏逝波，evanescentwave)，優選在光波導2上形成高折射率膜后在該高折射率膜之上配置受光元件3a、3b。在該情況下，需要將高折射率膜的折射率設定為高于光波導2的折射率且低于受光元件基板的折射率。并且，也可以例如日本特開2013-80009號公報所公開的那樣構成為，在基板1(或光波導2等)處配置槽或反射部件，通過反射將信號光的一部分引導至受光元件側。

圖1的光調制器具有對調制電極施加調制信號來進行光調制的2個光調制部ma、mb。光調制部ma、mb構成為彼此使用不同的調制信號來進行光調制，且各自獨立地進行調制信號的偏置控制。

另外，作為彼此使用不同的調制信號來進行光調制的光調制部，并不限定于如圖1那樣由1個馬赫-曾德爾型光波導形成的光調制部。即，例如可以使用由將2個馬赫-曾德爾型光波導配置成嵌入型的嵌套型光波導形成的光調制部、將2個嵌套型光波導進一步配置成嵌入型而成的光調制部等各種形狀的光調制部。

在基板1上配置有接收由光調制部ma調制后的光波的受光元件3a和接收由光調制部mb調制后的光波的受光元件3b。受光元件3a、3b將在光調制部ma、mb各自的輸出波導21a、21b中傳播并從光調制器輸出的信號光的一部分作為監視光而檢測。在本例中，作為基板1，使用了厚度為20μm以下的基板，但基板的厚度是任意的。

另外，如后面參考圖2進行說明的那樣，也可以將從構成光調制部ma、mb的各個馬赫-曾德爾型光波導的合波部放射的放射光作為監視光而檢測。并且，在基板具有一定程度的厚度的情況下，也可以設為將受光元件3a、3b埋設于基板的結構。

在圖1的例子中，在光調制部ma的輸出波導21a上設有抽出在輸出波導21a中傳播的信號光的一部分的監視用波導22a。該監視用波導22a形成為將從輸出波導21a抽出的信號光引導至受光元件3a。

并且，在光調制部mb的輸出波導21b上設有抽出在輸出波導21b中傳播的信號光的一部分的監視用波導22b。該監視用波導22b形成為將從輸出波導21b抽出的信號光引導至受光元件3b。

即，該圖的受光元件3a、3b分別為將由光調制部ma、mb調制的信號光的一部分作為監視光而檢測的結構。另外，也可以與輸出波導(21a、21b)重疊地配置受光元件(3a、3b)，并且在輸出波導的剖面的一部分設置槽或反射部件，由此從輸出波導直接取出信號光的一部分并由受光元件接收。

從受光元件3a輸出的受光信號通過連接于受光元件3a的電線4a被導出至基板1的外部。并且，從受光元件3b輸出的受光信號通過連接于受光元件3b的電線4b被導出至基板1的外部。

在圖1的例子中，將電線4a、4b的整個區段形成于基板1上，但也可以將一部分區段以與基板1隔開的方式形成(例如，參考圖2)。

為了確保受光元件3a、3b的受光頻帶，電線4a、4b的配線盡可能短地形成。在該情況下，由于受光元件3a、3b的配置或受光信號的輸出端子的配置等的關系，會產生電線4a和電線4b靠近且并行的區段。在該區段，電線4a與電線4b之間的電串擾令人擔憂，因此設置金屬5來作為串擾抑制單元。該金屬5優選連接于光調制器的殼體等并接地。

如此，在連接于不同的受光元件的電線彼此靠近且并行的區段中，通過將接地的金屬設置于電線之間，能夠抑制電線之間發生串擾，能夠降低受光信號的噪聲。

另外，串擾抑制單元并不限定于如上所述的將接地的金屬設置于電線之間的結構，可以采用能夠減少電線之間的串擾的各種結構。例如，即使設為在電線之間的基板部分形成有槽的結構，也能夠抑制各電線的電場通過基板內部相互產生影響，因此能夠減少電線之間的串擾。

圖2中示出說明本發明所涉及的光調制器的另一實施例的俯視圖。

在圖2的例子中，在光調制部ma的輸出波導21a的兩側設有引導從構成光調制部ma的馬赫-曾德爾型光波導的合波部放射的放射光的放射光波導23a，并以覆蓋輸出波導21a和放射光波導23a的方式配置有受光元件3a。

并且，在光調制部mb的輸出波導21b的兩側設有引導從構成光調制部mb的馬赫-曾德爾型光波導的合波部放射的放射光的放射光波導23b，并以覆蓋輸出波導21b和放射光波導23b的方式配置有受光元件3b。

另外，在輸出波導(21a、21b)與受光元件(3a、3b)之間設有低折射率結構(具有比輸出波導的折射率低的折射率的結構)，從而抑制在輸出波導中傳播的信號光入射到受光元件。作為低折射率結構，可以列舉出配置sio2等的膜的結構、或設置空氣層的結構等。

即，該圖的受光元件3a、3b分別為將來自光調制部ma、mb的放射光作為監視光而檢測的結構。

光調制部ma、mb可以設為由1個馬赫-曾德爾型光波導形成的光調制部、將2個馬赫-曾德爾型光波導配置成嵌入型而成為嵌套型光波導的光調制部、將2個嵌套型光波導進一步配置成嵌入型而成的光調制部等各種形狀的光調制部。

從受光元件3a輸出的受光信號通過連接于受光元件3a的電線4a被導出至基板1的外部。并且，從受光元件3b輸出的受光信號通過連接于受光元件3b的電線4b被導出至基板1的外部。

在該圖的例子中，電線4a和電線4b以交叉的方式配線，在該交叉部分，以橫跨一個電線(電線4b)的上空的方式形成有另一個電線(電線4a)。

如此，通過使連接于不同的受光元件的電線彼此立體地(空間性地)交叉，能夠減少電線彼此靠近且并行的區段。由此，能夠抑制發生串擾，能夠降低受光信號的噪聲。

圖3是說明本發明所涉及的光調制器中的受光信號的噪聲去除效果的圖。圖3的(a)是表示未設置串擾抑制單元的情況下的串擾的測定結果的曲線圖，圖3的(b)是表示設置了串擾抑制單元的情況下的串擾的測定結果的曲線圖。兩個曲線圖中，橫軸均表示頻率(ghz)，縱軸均表示串擾量(db)。在此，對調制電極輸入調制信號，通過電譜分析儀(愛德萬測試公司的頻譜分析儀：r3267)評價了受光元件間的串擾量。由圖3明確可知，通過在靠近且并行的電線之間設置串擾抑制單元，能夠有效地去除受光信號的噪聲。

為了抑制串擾，電線的間隔w越寬，并行的區段長度l越短，則越有效，但發明人發現，若間隔w為200μm以上、區段長度l為3mm以下，則能夠確保在控制光調制器時所需的最低限度的串擾量。

在此，在到此為止的說明中，以在基板上設有2個光調制部的結構作為例子，但也可以設為在基板上設置3個以上的光調制部且與各個光調制部相對應地設置受光元件的結構。在該情況下，也只要在受光元件的電線彼此靠近且并行的區段，在電線之間設置串擾抑制單元即可。

并且，本發明也能夠應用于具備多個設有多個光調制部的基板的多元件結構的光調制器。

圖4是說明本發明所涉及的多元件結構的光調制器的實施例的俯視圖。

該圖的光調制器具備第1基板1(a)和第2基板1(b)。在基板1(a)上設有2個光調制部ma(a)和mb(a)、接收由光調制部ma(a)調制后的光波的受光元件3a(a)以及接收由光調制部mb(a)調制后的光波的受光元件3b(a)。并且，在基板1(a)上還形成有傳輸受光元件3a(a)的受光信號的電線4a(a)和傳輸受光元件3b(a)的受光信號的電線4b(a)。

同樣地，在基板1(b)上也設有2個光調制部ma(b)和mb(b)、接收由光調制部ma(b)調制后的光波的受光元件3a(b)以及接收由光調制部mb(b)調制后的光波的受光元件3b(b)。并且，在基板1(b)上還形成有傳輸受光元件3a(b)的受光信號的電線4a(b)和傳輸受光元件3b(b)的受光信號的電線4b(b)。進而，在基板1(b)上還形成有對基板1(a)的受光元件3a(a)的受光信號進行中繼的電線4a(a’)和對基板1(a)的受光元件3b(a)的受光信號進行中繼的電線4b(a’)。

即，構成為：基板1(a)的受光元件3a(a)、3b(a)的受光信號從電線4a(a)、4b(a)經由基板1(b)的電線4a(a’)、4b(a’)被導出至基板的外部。

在設置于基板1(a)的各電線4a(a)、4b(a)靠近且并行的區段，為了抑制電串擾而在這些電線之間配置有作為串擾抑制單元的一例的金屬5a。并且，設置于基板1(b)的各電線4a(a’)、4b(a’)、4a(b)、4b(b)靠近且并行的區段，也為了抑制電串擾而在這些電線之間配置有作為串擾抑制單元的一例的金屬5b。

通過這種結構，在多元件結構的光調制器中，不僅能夠抑制在傳輸由基板內的各光調制部調制后的光波的受光信號時的電串擾，還能夠抑制對在其他基板上得到的受光信號進行中繼時的電串擾。在多元件結構中，針對受光元件的電線如圖4那樣并排，其長度也較長，因此作為串擾的改善對策，串擾抑制單元(圖4中為金屬5a、5b)是非常有效的。

多元件結構的光調制器可以在更多的基板上設置光調制部，在由各基板的光調制部分別對不同波長的光波進行光調制的情況下，基于串擾抑制單元的串擾防止效果當然會變大。

另外，各光調制部可以設為由1個馬赫-曾德爾型光波導形成的光調制部、將2個馬赫-曾德爾型光波導配置成嵌入型而成為嵌套型光波導的光調制部、將2個嵌套型光波導進一步配置成嵌入型而成的光調制部等各種形狀的光調制部。在該情況下，不僅可以對由外側的馬赫-曾德爾型光波導構成的主調制部設置受光元件，還可以對由內側的馬赫-曾德爾型光波導構成的副調制部設置受光元件。若為這種結構，則受光元件的數量變多，與其相應地電線也增加，因此設置串擾抑制單元是非常有效的。

以上，根據實施例對本發明進行了說明，但本發明并不限定于上述內容，在不脫離本發明的宗旨的范圍內當然可以適當地進行設計變更。

產業上的可利用性

如上說明，根據本發明，能夠提供一種能夠抑制電串擾等噪聲進入到受光元件的受光信號中的光調制器。