光调制装置

文档序号:1776612 发布日期:2019-12-03 浏览:25次 >En<

阅读说明:本技术 光调制装置 (Optic modulating device ) 是由 高木和久 藏本恭介 于 2017-04-25 设计创作,主要内容包括:光调制装置具备:具有第一电容的第一光调制器、具有比第一电容大的第二电容的第二光调制器、具有第一电感且一端与第一光调制器连接的第一供电路径、具有比第一电感大的第二电感且一端与第二光调制器连接的第二供电路径。在将横轴设为电感,将纵轴设为电容值的曲线图中,对预先确定的下限直线和预先确定的上限直线之间的预先确定的规定范围进行设定。以由第一电容和第一电感决定的第一坐标及由第二电容和第二电感决定的第二坐标落在该规定范围内的方式,规定第一电容、第一电感、第二电容及第二电感。(Optic modulating device has: the first optical modulator with first capacitor, the second optical modulator with second capacitor bigger than first capacitor, with the first inductance and the first supply path that one end is connect with the first optical modulator, with second inductance bigger than the first inductance and the second supply path that one end is connect with the second optical modulator.Horizontal axis is being set as inductance, the longitudinal axis is being set as in the curve graph of capacitance, the predetermined prescribed limit between predetermined lower limit straight line and predetermined upper limiting line is being set.The mode in the prescribed limit is fallen in, it is specified that first capacitor, the first inductance, the second capacitor and the second inductance with the first coordinate for being determined by first capacitor and the first inductance and by the second coordinate that the second capacitor and the second inductance determine.)

光调制装置

技术领域

本发明涉及光调制装置。

背景技术

以往,例如像日本特开2015-138111号公报所公开的那样,已知集成有多个光调制器的光调制装置。这种光调制装置用作波长复用发送器。波长复用发送器通过对从波长不同的多个电场吸收型调制器集成半导体激光器发出的多个输出光进行合波而输出光信号。该公报涉及的光调制装置使多个光调制器的元件长度彼此不同。具体而言,使与其它光调制器相比振荡波长短的特定的光调制器的元件长度比其它光调制器短。由此,公开了不使半导体激光器的每单位长度的电流量增加即可对由处于短波的通道的电场吸收型光调制器造成的光的损耗进行补偿。

专利文献1:日本特开2015-138111号公报

发明内容

多个光调制器各自经由供电路径与供电基板连接。供电基板经由供电路径对光调制器提供电信号。如果通过电信号对光调制器施加电压,则光调制器的光吸收端按照该施加电压而移位。其结果,实现光调制。光调制器具有寄生电容,供电路径具有电感。在光调制器的频率特性曲线中出现由该电容和电感产生的谐振。在多个供电路径的长度彼此不同的情况下,多个供电路径的电感也彼此不同。如果将电感存在波动的多个供电路径与多个光调制器连接,则在多个光调制器之间频率特性大幅波动。由此,在多个光调制器之间消光比产生波动,存在传送品质劣化这样的问题。

如日本特开2015-138111号公报的第0002段所记载的那样,作为构成新一代的超高速网络的规格之一,100Gb以太网(注册商标)的开发正在推进。在以该规格使用的LAN-WDM中,在彼此波长不同的4条光的每一者承载25Gb/s或28Gb/s的数据。通过对承载有数据的4条光进行合波,从而生成100Gb/s的信号。为了高品质地进行这样的数据传送,必须在小于或等于28GHz的频域中,对多个光调制器之间的频率特性波动进行抑制。

本发明就是为了解决上述那样的课题而提出的,其目的在于,提供在小于或等于28GHz的频域中对多个光调制器之间的频率特性波动进行了抑制的光调制装置。

为了解决上述问题,光调制装置具备:第一光调制器,其具有第一电容;第二光调制器,其具有比所述第一电容大的第二电容;第一供电路径,其具有第一电感,第一供电路径的一端与所述第一光调制器连接;以及第二供电路径,其具有比所述第一电感大的第二电感,第二供电路径的一端与所述第二光调制器连接。在将横轴设为电感,将纵轴设为电容值的曲线图中,将预先确定的下限直线和预先确定的上限直线之间设为预先确定的规定范围。在所述曲线图中,将电感=670nH且电容值=0.05pF设为第一点,在所述曲线图中,将电感=1340nH且电容值=0.11pF设为第二点,在所述曲线图中,将电感=2010nH且电容值=0.155pF设为第三点,所述下限直线是在所述曲线图中穿过所述第一点及所述第三点的直线,所述上限直线是具有与所述下限直线相同的斜率且穿过所述曲线图中的所述第二点的直线。所述第一电感及所述第二电感为670nH~2010nH,以由所述第一电容和所述第一电感决定的第一坐标及由所述第二电容和所述第二电感决定的第二坐标落在所述规定范围的方式,规定所述第一电容、所述第一电感、所述第二电容及所述第二电感。

发明的效果

根据上述光调制装置,以满足本申请中公开的光调制器的电容和供电路径的电感的相关条件的方式对光调制器和供电路径进行设计。其结果,提供在小于或等于28GHz的频域中对多个光调制器之间的频率特性波动进行了抑制的光调制装置。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的光调制装置的俯视图。

图2是实施方式1涉及的光调制装置的局部放大图。

图3是表示实施方式1的变形例涉及的光调制装置的俯视图。

图4是表示光调制器的元件长度、电容与供电路径的导线长度之间的关系的实验结果的曲线图。

图5是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图6是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图7是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图8是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图9是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图10是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图11是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图12是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图13是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图14是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果及研究结果的曲线图。

图15是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图16是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图17是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图18是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图19是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图20是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图21是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图22是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图23是表示与末端电阻相关的实验结果的图。

图24是用于说明实施方式2涉及的光调制装置的结构的图。

图25是用于说明实施方式2涉及的光调制装置的结构的图。

图26是表示与实施方式相对的对比例涉及的光调制装置的俯视图。

图27是表示与实施方式相对的对比例涉及的光调制装置的频率特性的图。

图28是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图29是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

图30是表示光调制器的电容和供电路径的电感的关系的实验结果的图。

具体实施方式

实施方式1.

[实施方式涉及的装置的结构]

图1是表示实施方式1涉及的光调制装置2的俯视图。实施方式1涉及的光调制装置2具备基板4、形成于基板4之上的半导体激光器元件5a~5d、被输入形成于基板4之上的半导体激光器元件5a~5d的激光的光调制器6a~6d、对光调制器6a~6d所输出的光信号进行合波的光合波器9、经由供电路径8a~8d与光调制器6a~6d连接的供电基板7a~7d。半导体激光器元件5a~5d是进行单模振荡的激光器元件,发出彼此不同波长的激光。光调制器6a~6d各自为电场吸收型光调制器。光调制器6a~6d能够按照被输入的电信号,从半导体激光器元件5a~5d每一者的激光创建光信号。

光调制器6a~6d是通过将多个半导体层层叠于共通的基板4之上而形成的。光调制器6a~6d在基板4依次层叠有n型包层、多量子阱芯层、p型包层及p型接触层等。在图2中,如后述所示,在光调制器6a~6d设置阳极电极61。光调制器6a~6d的多量子阱芯层接收来自半导体激光器元件5a~5d的激光。来自供电基板7a~7d的电信号输入至光调制器6a~6d的阳极电极61。按照该电信号对多量子阱芯层的光吸收系数进行控制。由此,能够通过光调制器6a~6d进行光调制。就在同一半导体基板之上集成有半导体激光器元件和光调制器的单片型光调制激光器而言,由于其具体的构造是已经公知的,因此省略进一步的详细说明。在图1中,如记载了坐标轴那样,“元件长度”是在与从光调制器6a~6d通过的半导体激光器元件5a~5d的激光的光轴平行的方向观察的尺寸。“元件宽度”是与“元件长度”呈直角的方向的尺寸。光调制器6a~6d的元件宽度彼此相等,但元件长度不同。如图1所示,光调制器6b、6c比光调制器6a、6d长。

光调制器6a~6d经由供电路径8a~8d与供电基板7a~7d连接。供电路径8a~8d在实施方式1中是由同一材料构成且彼此粗细相等的导线。供电路径8a~8d彼此导线长度不同,供电路径8b、8c比供电路径8a、8d长。

在光调制装置2中,元件长度长的光调制器6b、6c经由导线长度长的供电路径8b、8c与供电基板7b、7c连接。另外,在光调制装置2中,元件长度短的光调制器6a、6c经由导线长度短的供电路径8a、8c与供电基板7a、7c连接。

在实施方式1中,光调制器6a~6d的电容和供电路径8a~8d的电感以如下方式规定。光调制器6a~6d的各层的组成及各层的厚度彼此相等。因此,光调制器6a~6d的每单位元件长度的电容即“单位元件长度电容”在光调制器6a~6d中彼此相等。光调制器6a~6d各自的电容是通过“单位元件长度电容”和光调制器6a~6d各自的元件长度之积来求出的。因此,元件长度相对长的光调制器6b、6c的电容比光调制器6a、6d的电容大。另外,供电路径8a~8d各自的电感是通过“供电路径长度”和“单位长度电感”之积求出的。因此,供电路径8a~8d中的相对长的供电路径8b、8c与相对短的供电路径8a、8d相比电感大。在电容和电感的关系中,光调制器6a~6d中的电容大的光调制器经由供电路径8a~8d中的电感大的供电路径与供电基板7a~7d连接。在实施方式1中,以满足在后述的图14的曲线图中由预先确定的规定范围Q定义的设计条件的方式,对光调制器6a~6d的电容和供电路径8a~8d的电感进行设定。由此,提供对多个光调制器6a~6d之间的消光比波动进行了抑制的光调制装置2。

图2是实施方式1涉及的光调制装置2的局部放大图。代表性地图示出光调制装置2中的光调制器6a的阳极电极61附近和供电基板7a。虽省略了图示,但供电基板7b~7d也具备与供电基板7a同样的构造。光调制器6b~6c也与图2同样地与供电基板7b~7d连接。供电基板7a具备末端电阻72及接地电极73。末端电阻72的一端经由线路74、导线75、电极焊盘71及供电路径8a与光调制器6a的阳极电极61连接。末端电阻72的另一端与接地电极73连接。电极焊盘71经由导线与驱动电路80连接。从驱动电路80向阳极电极61输入电信号。

在实施方式1中,将对光调制器6a~6d进行驱动的信号的比特率设为小于或等于30Gb/s。该理由如下,近年来,100Gb/s的超高速光通信的需求正在提高。现状是在使用了电场吸收型调制器集成半导体激光器的高速光通信中,难以以大于或等于40Gb/s的比特率实现25km~40km的长距离传送。作为其解决方案,存在将波长不同的4个28Gb/s的光信号复用化而实现100Gb/s的波长复用发送技术。在实施方式1中也使用该波长复用发送技术。在实施方式1中,作为相对于28Gb/s考虑了裕量的值而将比特率设为小于或等于30Gb/s。

如果针对这一点详细地说明,则如日本特开2015-138111号公报的第0002段所记载的那样,作为构成新一代的超高速网络的规格之一,100Gb以太网(注册商标)的开发正在推进。特别地,进行小于或等于10km的中、长距离的大楼间的数据交换或小于或等于40km的远距离大楼间的数据交换的100GBASE-LR4、100GBASE-ER4被认为具有前景。在上述规格下使用LAN-WDM。在LAN-WDM中,在彼此波长不同的4条光的每一者承载25Gb/s或28Gb/s的数据。对承载有数据的4条光进行合波而生成100Gb/s的信号。作为4条光的各波长的例子,第一波长为1294.53~1296.59nm,第二波长为1299.02~1301.09nm,第三波长为1303.54~1305.63nm,第四波长为1308.09~1310.19nm。在实施方式1中,也优选以半导体激光器元件5a~5d的各波长分别成为上述第一~第四波长的方式对光调制装置2进行设计。

(装置结构的其它例子)

图3是表示实施方式1的变形例涉及的光调制装置12的俯视图。在图3的光调制装置12中,光调制器16a~16d的元件长度及供电路径18a~18d的长度与图1的结构不同。关于光调制器16a~16d的元件长度,按照光调制器16a、16b、16c、16d的顺序逐渐形成得短。关于供电路径18a~18d的长度,按照供电路径18a、18b、18c、18d的顺序逐渐形成得短。

就电容和电感的关系而言,在光调制装置12中与光调制装置2同样的关系也成立。即,光调制器16a~16d中的电容越大者经由供电路径18a~18d中的电感越大者与供电基板7a~7d连接。在图3的变形例中,在后述的图14的曲线图中由光调制器16a~16d的电容和供电路径18a~18d的电感决定的坐标各自落在后述的图14的规定范围Q内。

在图1和图3中,存在导线键合构造的区别。如图1所示,如果从基板4的两侧将供电路径8a~8d与光调制器16a~16d连接,则能够减小供电路径8a~8d的导线长度的波动。另一方面,如图3所示,如果从基板4的单侧连接供电路径18a~18d,则容易使供电路径18a~18d的导线长度产生差异且能够将供电基板7a~7d都配置于基板4的单侧。

[实施方式涉及的设计技术]

(光调制器及供电路径的设计条件)

图4是表示光调制器6a~6d的长度、电容与供电路径8a~8d的导线长度之间的关系的实验结果的曲线图。由于光调制器6a~6d的单位元件长度电容彼此相等,因此通过将单位元件长度电容乘以光调制器6a~6d的元件长度而得到图4的电容值的刻度。点PE1是供电路径8a~8d的导线长度为100μm,并且光调制器6a~6d的元件长度为100μm即电容为0.05pF时的值。点PE2是供电路径8a~8d的导线长度为200μm,并且光调制器6a~6d的元件长度为220μm即电容为0.11pF时的值。点PE3是供电路径8a~8d的导线长度为300μm,并且光调制器6a~6d的元件长度为280μm即电容为0.14pF时的值。基于点PE1~点PE3,得到将最佳的光调制器长度尺寸和导线长度的关系作为近似曲线求出的特性曲线。通过本申请的发明人的实验,确认出在点PE1~点PE3处在小于或等于28GHz示出平坦的优选的频率特性。

通过使用点PE1~点PE3而进行回归分析,从而得到图4所示的回归直线R。回归直线R能够由下述回归式(1)表示。

y=0.0004x+0.01…(1)

图5~图13、图28~图30是表示光调制器6a~6d的电容和供电路径8a~8d的电感的关系的实验结果的图。图4~图12示出在光调制器6a~6d施加的电力的频率特性、供电路径8a~8d的导线长度及光调制器6a~6d的电容的关系。图4中的点PE1与图5所示的导线长度100μm及电容0.05pF的特性对应。虽然回归直线R的100μm的值严格来说稍微处于0.05pF的上方,但实施方式1中的回归式(1)设定为100μm处的电容的近似值计算为0.05pF。图4中的点PR2与图9所示的导线长度200μm及电容0.10pF的特性对应。图4中的点PR3与图13所示的导线长度300μm及电容0.15pF的特性对应。图5、图9、图13所示的频率特性各自在小于或等于28GHz示出平坦的优选的特性。因此,回归式(1)表示用于得到优选的频率特性的电容和导线长度的相关关系。

图14是表示光调制器6a~6d的电容和供电路径8a~8d的电感的关系的实验结果及研究结果的曲线图。图14的下限直线X1及上限直线X2是利用图4所示的实验结果以如下方式设定的。下限直线X1是穿过点PE1及点PE3的直线。上限直线X2是具有与下限直线相同的斜率且穿过点PE2的直线。在图14的曲线图中设定有规定范围Q。规定范围Q是在图14的曲线图中以大于或等于下限直线X1且小于或等于上限直线X2的方式预先确定的范围。

图14的点PE12是下限直线X1中的导线长度200μm的电容值。点PE12的电容值约为0.095pF。图14的点PE11及点PE13是上限直线X2中的导线长度100μm、300μm的电容值。点PE11及点PE13的电容值各自约为0.065pF、0.155pF。关于点PE11及点PE12,求出频率特性的为图28~图29。图28所示的导线长度100μm及电容0.065pF的特性、图29所示的导线长度200μm及电容0.095pF的特性各自在小于或等于28GHz示出平坦的优选的频率特性。另一方面,图30示出导线长度300μm且电容0.165pF的特性,与图14的点PE13′对应。图30所示的导线长度300μm及电容0.165pF的特性也同样地示出平坦的优选的频率特性。与0.155pF及300μm对应的点PE13存在于点PE13′和点PE3之间。因此,在点PE13处也与点PE13′及点PE3同样地得到良好的频率特性。

根据图5、图9、图13、图28~图30的实验结果,在点PE1~点PE13的各频率特性中,判明出频率特性曲线的凸起在小于或等于28GHz时充分小。因此,在实施方式1中,通过这些点PE1~点PE13对规定范围Q进行设定。就规定范围Q而言,供电路径8a~8d的导线长度为100μm~300μm,并且由上限直线X2和下限直线X1包围。在实施方式1中,以落在该规定范围Q的范围内的方式,进行将光调制器6a~6d的电容及供电路径8a~8d的导线长度组合起来的设计。即,在设计阶段中,能够在将横轴设为导线长度、将纵轴设为电容值的图14的曲线图中对第一坐标、第二坐标、第三坐标、第四坐标进行绘图,该第一坐标由光调制器6a的电容和供电路径8a的导线长度决定,该第二坐标由光调制器6b的电容和供电路径8b的导线长度决定,该第三坐标由光调制器6c的电容和供电路径8c的导线长度决定,该第四坐标由光调制器6d的电容和供电路径8d的导线长度决定。以这些第一坐标~第四坐标全部落在规定范围Q的内侧的方式,对光调制器6a~6d各自的电容及供电路径8a~8d各自的导线长度进行设定。其结果,在小于或等于28GHz的频域中对多个光调制器6a~6d之间的频率特性波动进行抑制。由此,提供对多个光调制器6a~6d之间的消光比波动进行了抑制的光调制装置2。

针对电容和导线长度研究出的内容能够概括如下。由此,在光调制装置2中将导线之外的供电部件用于供电路径8a~8d的情况下,也能够应用实施方式1涉及的设计技术。用作供电路径8a~8d的导线的单位长度电感为6.7nH/μm。通过将单位长度电感乘以导线长度的刻度而得到添加到图14的横轴的电感刻度。100μm的导线长度与670nH的电感对应,200μm的导线长度与1340nH的电感对应,300μm的导线长度与2010nH的电感对应。在将横轴设为电感,将纵轴设为电容值的图14的曲线图中,以由电容和电感决定的坐标落在规定范围Q的内侧的方式,对光调制器6a~6d各自的电容及供电路径8a~8d各自的电感进行设计即可。由此,能够以满足本申请所公开的光调制器6a~6d的电容和供电路径8a~8d的电感的相关条件的方式对光调制装置2进行设计。其结果,在小于或等于28GHz的频域中对多个光调制器6a~6d之间的频率特性波动进行抑制。由此,提供对多个光调制器6a~6d之间的消光比波动进行了抑制的光调制装置2。

(回归分析)

也可以应用上述回归式(1),以如下那样的关系对光调制器6a~6d及供电路径8a~8d进行设计。

单位元件长度电容(pF/μm)×光调制器的元件长度(μm)=0.0004×导线长度(μm)…(2)

基于上述式(2),以成为光调制器6a的电容/供电路径8a的导线长度=光调制器6b的电容/供电路径8b的导线长度=光调制器6c的电容/供电路径8c的导线长度=光调制器6d的电容/供电路径8d的导线长度=0.0004的方式,对光调制器6a~6d及供电路径8a~8d进行设计即可。

并且,通过使用单位长度电感来概括上述式(2)能够求出下述关系式(3)。也可以使用该式(3)对光调制器6a~6d及供电路径8a~8d进行设计。

{单位元件长度电容(pF/μm)×光调制器的元件长度(μm)}/{每单位长度的供电路径的电感(nH/μm)×供电路径长度(μm)}=6.0×10-5…(3)

基于上述式(3),以满足下述式(4)的方式对光调制器6a~6d及供电路径8a~8d进行设计即可。

光调制器6a的电容/供电路径8a的电感

=光调制器6b的电容/供电路径8b的电感

=光调制器6c的电容/供电路径8c的电感

=光调制器6d的电容/供电路径8d的电感

=6.0×10-5…(4)

(对比例)

图26是表示与实施方式相对的对比例涉及的光调制装置102的俯视图。就对比例涉及的光调制装置102而言,光调制器106a~106d全部是相同的元件长度。图27是表示与实施方式相对的对比例涉及的光调制装置102的频率特性的图。在光调制装置102中,由于多个光调制器106a~106d各自的供电路径的长度的区别,在多个光调制器106a~106d之间高频特性产生波动。即,供电路径8a~8d越长,频率特性的凸起越大。其结果,在对比例涉及的光调制装置102中,存在在多个光调制器106a~106d中彼此消光特性产生波动这样的问题。如图27所示,该问题的原因是由于光调制器106a~106d的寄生电容和供电路径8a~8d的电感在48GHz附近产生谐振。

在这一点上,在实施方式1中,以光调制器6a~6d的电容和供电路径8a~8d的电感具有上述设计技术中说明过的预先确定的条件的方式,对光调制装置2进行设计。因此,提供对多个光调制器6a~6d之间的消光比波动进行了抑制的光调制装置2。

(末端电阻的设计)

图15~图23是表示与末端电阻72相关的实验结果的图。示出使末端电阻72的电阻值变化为R=100~260Ω并且调查了频率特性的结果。在R=100Ω时,在20GHz~25GHz内频率响应大幅凸起。如果这样的凸起过大,则调制波形的劣化成为问题。优选将频率响应的凸起抑制为小于或等于1dB。本申请的发明人确认出如果末端电阻72的电阻值大于或等于120Ω,则该频率响应的凸起处于允许范围内。通过在实施方式1涉及的光调制装置2中将末端电阻设为大于或等于120Ω,能够将小于或等于28GHz的频域中的频率特性曲线的凸起抑制在允许范围内。

[实施方式的其它变形例]

在基于上述图14的曲线图中的规定范围Q及回归直线R的设计条件中,将光调制器6a~6d的电容的大小设为设计参数。光调制器6a~6d的构造并不限于上述实施方式1的具体构造,制造方法也没有限定。光调制器6a~6d的构造可以是垂直脊型、埋入型及高台面型的任意构造。在以光调制器6a~6d的元件宽彼此不同的方式实施变形,或以光调制器6a~6d的半导体层叠构造的厚度及组成彼此不同的方式实施变形的情况下,如果对光调制器6a~6d各自的电容进行计算或测定则也能够应用实施方式1的设计技术。

在基于上述图14的曲线图及回归直线R的设计条件中,将供电路径8a~8d的电感的大小设为设计参数。供电路径8a~8d也可以使用导线之外的供电部件。例如作为供电路径8a~8d也能够替代导线而使用带馈线。供电路径8a~8d的电感能够通过将使用的供电部件的单位长度电感乘以使用的供电部件的长度来决定。例如也可以将供电路径8a~8d中的一部分设为导线,将剩余的设为带馈线等其它供电部件。另外,通过使导线粗细不同,能够使电感不同。

使用回归式(1),能够将图14的曲线图中的规定范围Q变形。即,也可以设定将上限直线X2设为上限,将回归直线R设为下限的其它规定范围。或者,作为其它变形,也可以设定将回归直线R设为上限,将下限直线X1设为下限的另一其它规定范围。在这两个变形例中,能够将比规定范围Q狭小的范围设为设计条件。也可以是,以在将横轴设为电感,将纵轴设为电容值的图14的曲线图中,由电容和电感决定的坐标落在这些变形例涉及的规定范围的方式,对光调制器6a~6d各自的电容及供电路径8a~8d各自的电感进行设计。

在实施方式1中,提供设置4组半导体激光器元件及光调制器的4波长集成型的光调制装置2。但是,针对具备大于或等于2组半导体激光器元件及光调制器的光调制装置,能够应用实施方式1的设计技术。

实施方式2.

在以下说明中对与实施方式1相同或相当的结构标注相同标号而进行说明,并且以与实施方式1的区别为中心进行说明,将相同事项的说明简化乃至省略。图24是用于说明实施方式2涉及的光调制装置30的结构的图。如图24所示,光调制装置30具备光调制器集成激光器芯片22、供电路径28a~28d、罩31、管座33、块部件34、载体35、多个引线管脚36a~36d、珀尔帖元件41、热敏电阻42。在图24中将罩31切断而图示出光调制装置30的内部。珀尔帖元件41设置于管座33的上表面。块部件34设置于珀尔帖元件41之上。块部件34具备上表面、底面及侧面,底面载置于珀尔帖元件41。载体35设置于块部件34的侧面。

光调制器集成激光器芯片22安装于载体35的表面。在光调制器集成激光器芯片22的主面22a与实施方式1同样地设置有多个半导体激光器元件(未图示)。在光调制器集成激光器芯片22的主面22a形成有多个光调制器26a~26d及光合波器9。虽然省略了图示,但多个光调制器26a~26d具备图2所示的阳极电极61。虽然省略了图示,但在光调制器集成激光器芯片22也形成有用于对半导体激光器元件各自的工作状态进行监视的多个监视光电二极管。

热敏电阻42设置于载体35的表面处的光调制器集成激光器芯片22的旁边。多个引线管脚36a~36d***于管座33的贯穿孔。在管座33的贯穿孔和引线管脚36a~36d之间夹着玻璃等绝缘物,管座33与引线管脚36a~36d电绝缘。罩31盖于管座33的上表面,覆盖在管座33的上表面设置的构造物。罩31具备用于使来自光合波器9的合波光通过的窗部32。

光调制器26b、26c的元件长度比光调制器26a、26d的元件长度长。供电路径28a~28d将引线管脚36a~36d和光调制器集成激光器芯片22连接。在实施方式2中也与实施方式1同样地,将供电路径28a~28d设为由同一材料构成的相同粗细的导线。引线管脚36a~36d各自连接于与实施方式1同样的供电基板7a~7d。

图25是用于说明实施方式2涉及的光调制装置30的结构的图。在上述图24中为了方便说明,仅图示出经由光调制器26a~26d和供电路径28a~28d连接的引线管脚36a~36d,但实际上如图25所示合计设置有15根引线管脚。图25是俯视观察管座33的上表面的图。

从图25可以明确,与光调制器26b、26c连接的供电路径28b、28c比与光调制器26a、26d连接的供电路径28a、28d长。在实施方式2中也与实施方式1同样地,以满足在图14的曲线图的由规定范围Q定义的设计条件的方式,对光调制器26a~26d的电容和供电路径28a~28d的电感进行设定。由此,提供对多个光调制器26a~26d之间的消光比波动进行了抑制的光调制装置30。

光调制装置30除了引线管脚36a~36d之外,还具备引线管脚36e~36i。如图25所示,在对管座33的上表面进行俯视观察的情况下,在光调制器集成激光器芯片22的主面22a的上方排列有引线管脚36a~36d。在管座33的俯视观察时,以在引线管脚36a~36d的外侧包围块部件34的方式排列有引线管脚36e~36i。

引线管脚36i为共通接地用的引线管脚。4根引线管脚36e通过导线与在光调制器集成激光器芯片22形成的4个半导体激光器元件(未图示)各自的阳极连接。4根引线管脚36f通过导线与在光调制器集成激光器芯片22形成的4个监视光电二极管(未图示)各自的阳极连接。引线管脚36g通过导线与珀尔帖元件41连接。引线管脚36h通过导线与热敏电阻42连接。

经由供电路径28a~28d及引线管脚36a~36d,从供电基板7a~7d向光调制器26a~26d的阳极电极61提供电信号。在实施方式2中,由于引线管脚36a~36d为同一材料且具有彼此相同的粗细及长度,因此不具有会产生电感差异的程度的构造差异。因此,与实施方式1涉及的光调制装置30同样地,以根据供电路径28a~28d的电感和光调制器26a~26d的电容的组决定的各坐标落在图14的曲线图中的规定范围Q的内部的方式,对供电路径28a~28d的长度和光调制器26a~26d的元件长度进行设计即可。

此外,在实施方式2中,也可以进行与在实施方式1中说明过的同样的各种变形。例如,也可以如图3所示使光调制器26a、26b、26c、26d的元件长度依次逐渐增加或减少,将光调制器26a~26d全部设为彼此不同的元件长度。关于管座33处的引线管脚36a~36d的配置也可以进行变形。如图25所示,在使引线管脚36a~36d排列于光调制器集成激光器芯片22的主面22a的上方的情况下,与通过图1的构造得到的效果同样地得到使供电路径28a~28d的导线长度的波动减小的效果。但是,引线管脚36a~36d的配置并不限于此,作为变形例,也可以靠近光调制器集成激光器芯片22的一侧而配置引线管脚36a~36d。通过该变形例,能够容易地使供电路径28a~28d的导线长度产生差异且将引线管脚36a~36d的位置集中。并且,如实施方式1中叙述的那样,也可以进行使用了回归直线R的规定范围Q的变形、及替代供电路径28a~28d而使用带馈线等变形。

标号的说明

2、12、30、102 光调制装置

4 基板

5a~5d 半导体激光器元件

6a~6d、16a~16d、26a~26d、106a~106d 光调制器

7a~7d 供电基板

8a~8d、18a~18d、28a~28d 供电路径

9 光合波器

22 光调制器集成激光器芯片

31 罩

32 窗部

33 管座

34 块部件

35 载体

36a~36i 引线管脚

41 帕尔贴元件

42 热敏电阻

61 阳极电极

71 电极焊盘

72 末端电阻

73 接地电极

74 线路

75 导线

80 驱动电路

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