(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部と、前記基板部に設けられた第１信号電極、第２信号電極及び接地電極と、を有する中継基板と、
電気光学効果を有する電気光学基板と、前記電気光学基板上に設けられた第３信号電極、第４信号電極及び光導波路と、を有する光導波路基板と、
を備え、
前記第１信号電極の一端及び前記第２信号電極の一端から変調信号がそれぞれ入力され、
前記第１信号電極の他端は、前記第３信号電極に電気的に接続され、
前記第２信号電極の他端は、前記第４信号電極に電気的に接続され、
前記光導波路を伝播する光波が前記第３信号電極及び前記第４信号電極を伝播する前記変調信号により変調され、
前記接地電極は、前記第１信号電極及び前記第２信号電極の間に設けられ、
前記中継基板は、前記第１信号電極及び前記第２信号電極が近接した近接部を有し、前記近接部において前記接地電極に設けられた開口部を有し、
前記中継基板は、前記第１信号電極及び前記第２信号電極の互いの間隔が前記近接部よりも広い部分において、前記接地電極に設けられた円形状の他の開口部を有し、
前記開口部は、当該開口部の両側に配置される前記第１信号電極及び前記第２信号電極のうち、少なくとも一方の信号電極が延びる方向に沿って延びており、
前記他の開口部は前記開口部よりも小さいことを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
前記近接部は、前記第１信号電極が前記第３信号電極に電気的に接続され、前記第２信号電極が前記第４信号電極に電気的に接続される付近に位置することを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】
前記接地電極は、分岐された２つの分岐接地電極を有し、
前記２つの分岐接地電極の一方は、前記第１信号電極に沿って配置され、
前記２つの分岐接地電極の他方は、前記第２信号電極に沿って配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光デバイス。
【請求項４】
前記近接部における前記第１信号電極及び前記第２信号電極の間の距離は３００μｍ〜１０００μｍであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項５】
前記第１信号電極の前記他端と前記第２信号電極の前記他端との距離は、前記第１信号電極の前記一端と前記第２信号電極の前記一端との距離よりも小さいことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項６】
前記開口部は、前記中継基板を掘り下げた窪み、または、前記中継基板を貫通する貫通孔であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項７】
前記窪み、または、前記貫通孔に設けられた低誘電率部をさらに備え、
前記低誘電率部は、前記基板部の誘電率よりも低い誘電率を有することを特徴とする請求項６に記載の光デバイス。
【請求項８】
前記光導波路基板及び前記中継基板は、さらに１以上の信号電極を有していることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の光デバイス。
【請求項９】
前記開口部は、前記第１信号電極の前記一端と前記第１信号電極の前記他端とを結ぶ直線上、または、前記第１信号電極の前記一端と前記第２信号電極の前記他端とを結ぶ直線上に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高速大容量通信化に伴い、光変調器などの光デバイスにおいてはＤＱＰＳＫ（Differential Quadrature Phase Shift Keying：差動４値位相変調）などのような多値位相変調方式が採用されている。また、昨今は２つのＤＱＰＳＫ変調器を偏波多重したＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization-Quadrature Phase Shift Keying）変調器など集積化が進んでおり、変調器に配置される信号電極は増加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０２１１９３号
【特許文献２】特表２００２−５１３２２６号公報
【特許文献３】特開２００７−１３９９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１にはＤＱＰＳＫ型の光変調器が開示されており、電気光学効果を有する基板（以下、「電気光学基板」という。）及びその近傍に配置される中継基板上には、複数の信号電極及び不図示の接地電極が形成される。変調信号は、コネクタから入力され、中継基板上の信号電極を経由したのち、電気光学基板上の信号電極に入力用パッド部を介して入力される。電気光学基板上の光導波路を伝播する光は、作用部において変調信号の電界強度に応じて位相が変化することで変調される。
【０００５】
このような集積型の変調器においては、変調信号が作用部に到達する際のタイミング及び変調信号の振幅レベルを各信号電極間で合わせることが重要となる。また、変調信号の伝送損失を最小限に抑えるために、入力用パッド部から作用部までの距離をできるだけ短く配置することが望ましい。これらを実現するため、従来は電気光学基板における入力パッド部の各信号電極間の間隔をできるだけ狭くする構成が採用されていた。このため、中継基板における出力側（電気光学基板の入力パッド部に接続される側）の信号電極間の間隔も同様に狭くする必要があった。しかし、信号電極間の間隔を狭くした結果、各信号電極間のクロストークが発生しやすいという問題が生じていた。
【０００６】
また、信号電極間の接地電極は、各信号電極に対し共通の接地電極とするよりも、各信号電極に対して個別に有限の幅を有する接地電極を配置する構成の方がクロストーク抑制の面で有利である。しかし、各信号電極間が狭いエリアでは、そのような接地電極を配置することが困難であった。このため、各信号電極間には共通となる接地電極を配置していたが、このような構成では上述のように各信号電極に対して個別に有限の幅を有する接地電極を配置した場合と比べてクロストークの抑制効果が低いという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２には、信号電極と接地電極とが形成された基板において、接地電極に沿って抵抗薄膜を形成することで不要な電界を吸収する構成が開示されている。このような抵抗薄膜を引用文献１の中継基板上に形成し信号電極間のクロストークを抑制することも可能であるが、不要な電界を吸収するのに十分な面積の抵抗薄膜を形成する必要があるので小型化、集積化が困難という問題があった。
【０００８】
また、特許文献３のような構成の光変調器においては、中継基板上には、信号電極とそれを挟むように形成された接地電極とからなるＣＰＷ（Coplanar Waveguide）構造の中継用の電極が複数形成される。中継基板における各信号電極の一方には電気信号を入力するための入力用同軸コネクタが接続され、他方は電気光学基板上の電極に接続される。また、中継基板上の各信号電極は、伝送路長を調整するために中継基板上で取り回されて配置される。中継基板における各信号電極間の間隔は、入力用コネクタ付近ではコネクタの幅を考慮し約４ｍｍ程度の間隔で形成され、電気光学基板との接続点付近では、電気光学基板上の電極間隔に合わせて例えば約１０００μｍ程度の狭い間隔で形成される。変調信号は、入力用同軸コネクタから中継基板を介して、電気光学基板上の電極に入力される。
【０００９】
上記構成においては、入力用同軸コネクタと中継基板上の信号電極との接続点付近では電極構成は同軸からＣＰＷへと変化しているが、このような伝送線路の構造が変化する部分においては電気信号の漏洩による放射モードが発生または侵入し易い。このため、入力用同軸コネクタと中継基板上の信号電極との接続点付近で漏洩した放射モードは、中継基板の表面及び側面などから中継基板に入り、中継基板内を伝播して再び同じ信号電極及び他の信号電極に再結合する場合があるので、光変調器の変調特性の劣化を生じるおそれがある。
【００１０】
また、中継基板上に形成された出力側の信号電極と、電気光学基板上に形成された信号電極との接続はワイヤボンディングなどによって行われる。当該接続箇所における電極構造はＣＰＷからワイヤボンディング、そして電気光学基板上のＣＰＷへと伝送線路構造が変化しているので、中継基板上の信号電極とワイヤボンディングとの接続点付近でも電気信号の漏洩が発生または侵入し易い。このため入力用同軸コネクタと中継基板上の電極との接続点付近で漏洩した電気信号は、中継基板上に形成された信号電極とワイヤボンディングとの接続点付近に再結合する場合があるので、光変調器の変調特性の劣化が生じるおそれがある。
【００１１】
また、信号電極の数が増えるほど、他の信号電極へのクロストークの問題は生じやすくなる。特に近年の光変調器においては、集積化が進み、中継基板上に形成された信号電極と電気光学基板上に形成された信号電極との複数の接続箇所は非常に近接しているので、複数の信号電極は放射モードの影響を同時に受け易く、変調特性の劣化は更に問題となる。また、変調信号が２０ＧＨｚ以上に高周波化されている点もクロストークが生じ易い原因の一つである。
【００１２】
本発明は、信号電極間のクロストークを低減可能な構造を有する光デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面に係る光デバイスは、中継基板と、光導波路基板と、を備える。中継基板は、基板部と、基板部に設けられた第１信号電極、第２信号電極及び接地電極と、を有する。光導波路基板は、電気光学効果を有する電気光学基板と、電気光学基板上に設けられた第３信号電極、第４信号電極及び光導波路と、を有する。第１信号電極の一端及び第２信号電極の一端から変調信号がそれぞれ入力され、第１信号電極の他端は、第３信号電極に電気的に接続され、第２信号電極の他端は、第４信号電極に電気的に接続され、光導波路を伝播する光波が第３信号電極及び第４信号電極を伝播する変調信号により変調される。接地電極は、第１信号電極及び第２信号電極の間に設けられ、中継基板は、第１信号電極及び第２信号電極が近接した近接部を有し、近接部において接地電極に設けられた開口部を有する。
【００１４】
この光デバイスによれば、近接部における第１信号電極及び第２信号電極の間に設けられた接地電極に開口部を設けることにより、当該開口部が第１信号電極及び第２信号電極間に発生する電気力線を捉えるので、第１信号電極及び第２信号電極間のクロストークを抑制することができる。
【００１５】
近接部は、第１信号電極が第３信号電極に電気的に接続され、第２信号電極が第４信号電極に電気的に接続される付近に位置してもよい。特に小型化及び集積化がされた光デバイスにおいては、第１信号電極及び第２信号電極がそれぞれ第３信号電極及び第４信号電極に電気的に接続される付近において、第１信号電極及び第２信号電極が近接することがある。この場合、第１信号電極と第２信号電極との間でクロストークが発生しやすくなるが、本構成とすることで小型化及び集積化を維持したまま上述のクロストークを抑制することができる。
【００１６】
接地電極は、分岐された２つの分岐接地電極を有してもよく、２つの分岐接地電極の一方は、第１信号電極に沿って配置されてもよく、２つの分岐接地電極の他方は、第２信号電極に沿って配置されてもよい。この場合、分岐接地電極が設けられた箇所において、第１信号電極及び第２信号電極間のクロストークを低減できる。また、第１信号電極と第２信号電極との間を埋めるように接地電極を設ける必要がなく、接地電極に用いられる金（Ａｕ）などの高価な部材の使用量を抑えることができる。
【００１７】
分岐接地電極は、他の開口部を有してもよい。この場合、接地電極に設けられる開口部の数が増加するので、第１信号電極及び第２信号電極間のクロストークをさらに抑制することができる。
【００１８】
近接部における第１信号電極及び第２信号電極の間の距離は３００μｍ〜１０００μｍであってもよい。この場合、第１信号電極及び第２信号電極の間の距離が非常に近接した構成においても、第１信号電極及び第２信号電極間のクロストークを抑制することができる。
【００１９】
第１信号電極の他端と第２信号電極の他端との距離は、第１信号電極の一端と第２信号電極の一端との距離よりも小さくてもよい。この場合、小型化及び集積化がされ、第１信号電極の他端と第２信号電極の他端との距離が非常に近接した構成であっても、第１信号電極及び第２信号電極間のクロストークを抑制することができる。
【００２０】
開口部は、当該開口部の両側に配置される第１信号電極及び第２信号電極のうち、少なくとも一方の信号電極が延びる方向に沿って延びていてもよい。この場合、空気層等が形成される領域の割合が増加され、第１信号電極及び第２信号電極間に発生する電気力線を効率よく捉えることが可能となる。このため、第１信号電極及び第２信号電極間のクロストークを効率よく低減することができる。
【００２１】
開口部は、中継基板を掘り下げた窪み、または、中継基板を貫通する貫通孔であってもよい。窪みまたは貫通孔には例えば空気層が形成され、空気層の誘電率は中継基板の誘電率よりも低い。このため、第１信号電極及び第２信号電極間の相互キャパシタンスを低減でき、第１信号電極及び第２信号電極間のクロストークを低減することが可能となる。
【００２２】
本発明の別の側面に係る光デバイスは、窪み、または、貫通孔に設けられた低誘電率部をさらに備えてもよい。低誘電率部は、基板部の誘電率よりも低い誘電率を有してもよい。この場合、第１信号電極と第２信号電極との間に基板部の誘電率よりも低い誘電率を有する低誘電率部が設けられることによって、第１信号電極及び第２信号電極間の相互キャパシタンスを低減できる。このため、第１信号電極及び第２信号電極間のクロストークを低減することが可能となる。
【００２３】
光導波路基板及び中継基板は、さらに１以上の信号電極を有していてもよい。特に小型化及び集積化がされた光デバイスにおいては、信号電極の数が増加するにつれて各信号電極間の間隔が近接することがある。この場合、各信号電極間でクロストークが発生しやすくなるが、本構成とすることで小型化及び集積化を維持したまま上述のクロストークを抑制することができる。
【００２４】
開口部は、第１信号電極の一端と第１信号電極の他端とを結ぶ直線上、または、第１信号電極の一端と第２信号電極の他端とを結ぶ直線上に配置されていてもよい。この場合、上述の直線上に開口部を設けることにより、第１信号電極の一端で発生した放射モードを当該開口部が捉えることができる。このため、第１信号電極の一端で発生した放射モードが第１信号電極の他端及び第２信号電極の他端に再結合することが抑制され、光変調器の変調特性の劣化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、信号電極間のクロストークを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態に係る光変調器の構成を概略的に示す図である。
【図２】第１実施形態に係る中継基板の構成を概略的に示す図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った端面を概略的に示す図である。
【図４】図２のＩＶ線で囲まれた部分の中継基板の主面に沿った断面を概略的に示す図である。
【図５】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った端面の別の例を概略的に示す図である。
【図６】第２実施形態に係る中継基板の構成を概略的に示す図である。
【図７】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った端面のさらに別の例を概略的に示す図である。
【図８】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った端面のさらに別の例を概略的に示す図である。
【図９】貫通孔の位置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２８】
図１は、一実施形態に係る光変調器の構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、光変調器１は、光ファイバＦ１によって導入された入力光を変調して、光ファイバＦ２に変調光を出力する光デバイスである。光変調器１は、光入力部２と、中継基板３と、光導波路基板４と、終端部５と、光出力部６と、筐体１０と、を備え得る。
【００２９】
筐体１０は、例えばステンレス鋼から構成され、互いに対向する端面１０ａ及び端面１０ｂを有する。端面１０ａには光ファイバＦ１を挿入するためのファイバ挿入孔が設けられている。端面１０ｂには光ファイバＦ２を挿入するためのファイバ挿入孔が設けられている。
【００３０】
光ファイバＦ１は光導波路基板４の光導波路に接続され、光ファイバＦ１を伝搬した光は光導波路基板４の光導波路に導入される。光入力部２は、光ファイバＦ１と光導波路基板４との接続強度を補助する部品であり、例えばガラスキャピラリなどである。
【００３１】
中継基板３は、外部から供給される電気信号である変調信号を中継して光導波路基板４に出力する。中継基板３の信号電極３１（第１信号電極）及び信号電極３２（第２信号電極）には、例えば筐体１０の側面１０ｃに設けられた変調信号入力用のコネクタ１１及びコネクタ１２を介して変調信号が入力され、光導波路基板４の信号電極４３に変調信号を出力する。変調信号の周波数は例えばＤＣから２０ＧＨｚ以上の広い帯域を有する。
【００３２】
光導波路基板４は、電気光学効果を有する電気光学基板４０を備える。光導波路基板４は、電気光学効果を有する誘電体材料であり、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３、以下「ＬＮ」という。）などである。光導波路基板４は光導波路４２を有し、光導波路４２はマッハツェンダ（Mach-Zehnder）型干渉計を形成する。
【００３３】
電気光学基板４０上には、信号電極４３が設けられている。各信号電極４３には、中継基板３の信号電極３１または信号電極３２から出力される変調信号がそれぞれ入力される。光導波路４２を伝搬する光には変調信号の強度に応じた電界が印加され、光の位相が変調される。本例での光導波路基板４及び中継基板３における信号電極の数は２つであるが、光変調器１がＤＰ−ＱＰＳＫ変調器などの他の変調器である場合には更に増えることもある。
【００３４】
光導波路基板４では、光入力部２から光導波路基板４に入力される入力光は、入力導波路４２ａに入力され、その後、２分岐してサブマッハツェンダ部４２１及びサブマッハツェンダ部４２２に入力される。分岐された入力光は、サブマッハツェンダ部４２１及びサブマッハツェンダ部４２２においてそれぞれ変調される。サブマッハツェンダ部４２１において変調された変調光及びサブマッハツェンダ部４２２において変調された変調光は、９０度の位相差を付与された後に合波され、出力導波路４２ｂを伝搬した後に出力される。本例は所謂ネスト型の構成であり、ＤＱＰＳＫなどの変調方式に適用することができる。
【００３５】
終端部５は、光導波路基板４の信号電極４３の各々に対応して設けられ、例えば抵抗器である。各抵抗器は光導波路基板４の信号電極４３に電気的に接続され、変調信号を電気的に終端する。
【００３６】
光出力部６は、光導波路基板４から出力される変調光を光ファイバＦ２に出力する。光出力部６は、電気光学基板４０の端部４１ｂに設けられている。
【００３７】
次に、中継基板３の実施形態を詳細に説明する。
【００３８】
（第１実施形態）
図２は、第１実施形態に係る中継基板３の構成を概略的に示す図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った端面を概略的に示す図である。図４は、図２のＩＶ線で囲まれた部分の中継基板３の主面に沿った断面を概略的に示す図である。図２〜図４に示されるように、中継基板３は、基板部３０と、信号電極３１と、信号電極３２と、接地電極３３と、接地電極３４と、接地電極３５と、接地電極３６と、を備え得る。また、中継基板３の端部３０ａには、コネクタ１１及びコネクタ１２が取り付けられている。
【００３９】
基板部３０は、板状の部材であって、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミック材料で構成される。基板部３０の方向Ｘの長さは、例えば１ｍｍから３０ｍｍ程度であり、基板部３０の方向Ｘに直交する方向Ｙの長さは、例えば１ｍｍから１０ｍｍ程度である。基板部３０の方向Ｚの厚さは、例えば０．１ｍｍから１．６ｍｍ程度である。基板部３０は、方向Ｙにおける両端部である端部３０ａ及び端部３０ｂを有し、方向Ｘにおける両端部である端部３０ｃ及び端部３０ｄを有している。基板部３０は、主面３０ｍ及び主面３０ｍと反対側の裏面３０ｎとを有している。
【００４０】
中継基板３は、開口部として貫通孔３０ｇを有している。貫通孔３０ｇは、主面３０ｍに設けられた接地電極３３から裏面３０ｎまで（裏面３０ｎに接地電極３６が設けられている場合は、接地電極３６まで）貫通するように設けられた貫通孔である。貫通孔３０ｇの詳細については後述する。中継基板３は、裏面３０ｎが筐体１０の底部と対向し、端部３０ａが筐体１０の側面１０ｃ内壁側に位置するように、筐体１０に収容される。なお、本発明における開口部は、基板部３０の主面３０ｍに形成された接地電極の一部のみに設けられたもの、基板部３０の主面３０ｍに形成された接地電極から基板部３０の厚さ方向の途中まで掘り下げた窪み、または基板部３０の主面３０ｍに形成された接地電極から基板部３０の裏面３０ｎまで貫通した貫通孔のことを意味する。但し説明の便宜上、基板部３０の主面３０ｍに形成された接地電極の一部のみに設けたものだけを開口部と称し、その他を窪みまたは貫通孔として説明することがある。
【００４１】
信号電極３１及び信号電極３２は、基板部３０の主面３０ｍ上に設けられ、例えば金（Ａｕ）から構成されている。信号電極３１は、一端３１ａがコネクタ１１の端子に電気的に接続され、他端３１ｂが光導波路基板４の信号電極４３１（第３信号電極）に電気的に接続される。信号電極３２は、一端３２ａがコネクタ１２の端子に電気的に接続され、他端３２ｂが光導波路基板４の信号電極４３２（第４信号電極）に電気的に接続される。信号電極３１と信号電極３２との間隔は、コネクタの接続点付近ではコネクタの幅を考慮し約４ｍｍ程度の広い間隔であり、光導波路基板４との接続点付近では、光導波路基板４の電極間隔に合わせて例えば約１０００μｍ程度の狭い間隔である。外部から供給された変調信号は、コネクタ１１を介して信号電極３１の一端３１ａに入力された後に信号電極３１の他端３１ｂからワイヤボンディング３９を経由して光導波路基板４の信号電極４３１に出力される。同様に、変調信号は、コネクタ１２を介して信号電極３２の一端３２ａに入力された後に、信号電極３２の他端３２ｂから信号電極４３２に出力される。信号電極３１及び信号電極３２の幅は、例えば５０μｍ〜２００μｍ程度である。
【００４２】
信号電極３１及び信号電極３２が光導波路基板４の信号電極４３１及び信号電極４３２に電気的に接続される付近においては、信号電極３１及び信号電極３２は他の部分と比べて互いの間隔が近接した部分である第１近接部４４を成している。第１近接部４４における信号電極３１，３２間の距離は例えば３００μｍ〜１０００μｍ程度である。なお、上述の説明では第１近接部４４の位置は、信号電極３１及び信号電極３２が光導波路基板４の信号電極４３１及び信号電極４３２に電気的に接続される付近としたが、第１近接部４４の位置はこれに限られず、信号電極３１または信号電極３２の途中などそれ以外の場所であってもよい。
【００４３】
接地電極３３は、接地電位に接続された電極であって、例えば金（Ａｕ）から構成されている。接地電極３３は、基板部３０の主面３０ｍ上に設けられ、信号電極３１と信号電極３２との間に配置されている。接地電極３３は、信号電極３１及び信号電極３２のそれぞれに対して例えば５０μｍ〜５００μｍ程度の間隔で配置されている。接地電極３３は、所定の幅Ｇ１を有し、例えば信号電極３１及び信号電極３２に沿って延びている。接地電極３３の幅Ｇ１は、例えば５０μｍ〜５００μｍ程度である。
【００４４】
更に接地電極３３の一部は分岐接地電極３３１と分岐接地電極３３２とに分岐されており、分岐接地電極３３１と分岐接地電極３３２とはそれぞれ信号電極３１及び信号電極３２に沿って設けられる。このようにすることで、分岐接地電極３３１，３３２が設けられた箇所における信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークを低減できるとともに、接地電極に用いられるＡｕなどの高価な部材の使用量を抑えることができる。なお、本実施形態では、接地電極３３を分岐接地電極３３１と分岐接地電極３３２とに分岐する構成としているが、接地電極３３は必ずしも分岐される必要はなく、信号電極３１と信号電極３２との間に一様に設けられてもよい。
【００４５】
接地電極３４は、例えば金（Ａｕ）から構成されている。接地電極３４は、基板部３０の主面３０ｍ上に設けられ、接地電極３４と接地電極３３とにより信号電極３１を挟むように配置されている。接地電極３４は、信号電極３１に対して例えば約８０μｍ程度の間隔で配置されている。接地電極３４は、信号電極３１に沿って、例えば所定の幅で延びている。接地電極３４の幅は、例えば約７０μｍ程度である。このような構成は信号電極３２に沿って配置された接地電極３５についても同様である。
【００４６】
接地電極３６は、例えば金（Ａｕ）から構成されている。接地電極３６は、基板部３０の裏面３０ｎ上に設けられている。
【００４７】
貫通孔３０ｇは、第１近接部４４に設けられている。貫通孔３０ｇは、基板部３０の主面３０ｍ上に設けられた接地電極３３から基板部３０の裏面３０ｎ上に設けられた接地電極３６まで貫通している。貫通孔３０ｇは、貫通孔３０ｇの両側における信号電極３１及び信号電極３２が延びる方向に沿って延びており、その平面視形状は例えば矩形状を呈している。
【００４８】
貫通孔３０ｇの延びる方向に沿った貫通孔３０ｇの長さＷ２は、例えば１００μｍ〜１０００μｍである。貫通孔３０ｇの延びる方向に直交する方向に沿った貫通孔３０ｇの長さＷ１は、例えば１００μｍ〜１０００μｍ程度である。また、第１近接部４４において、複数の貫通孔３０ｇが設けられてもよい。この場合、互いに隣り合う貫通孔３０ｇ同士の間隔ＧＰは、例えば１００μｍ以上である。
【００４９】
また、貫通孔３０ｇの内部には空気層が形成されている。この空気層の誘電率は基板部３０の誘電率よりも小さいので、信号電極３１と信号電極３２との間の相互キャパシタンスを低減できる。これにより、信号電極３１及び信号電極３２の一方からの電気力線が信号電極３１及び信号電極３２の他方に伝播するのを抑制できる。つまり、信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークを低減することが可能となる。
【００５０】
特に、貫通孔３０ｇの主面３０ｍに沿った断面形状が、信号電極３１及び信号電極３２が延びる方向に沿って延びた形状を呈していることで、第１近接部４４における信号電極３１と信号電極３２との間において、空気層が形成される領域の割合を増加することができる。これにより、信号電極３１及び信号電極３２の一方から他方に伝播する電気力線を空気層が効率よく捉えることができるので、信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークを効率よく低減することができる。なお、ここでは貫通孔３０ｇの平面視形状は矩形状であるして説明したが、これ以外にも円形及び楕円など他の形状であってもよい。
【００５１】
上述のように、第１近接部４４に貫通孔３０ｇが設けられた構成は、小型化とともに集積化が求められる今般の光モジュールにおいて、中継基板３上の信号電極間のクロストークを抑制する点で非常に効果的である。また当該構成は、中継基板３における信号電極３１，３２間の距離が変調信号の入力端（一端３１ａ，３２ａ）よりも出力端（他端３１ｂ，３２ｂ）の方が小さい構成において効果的である。
【００５２】
分岐接地電極３３１と分岐接地電極３３２とは、複数の貫通孔３０ｈ（他の開口部）を有してもよい。貫通孔３０ｈは、基板部３０の主面３０ｍ上に設けられた分岐接地電極３３１または分岐接地電極３３２から基板部３０の裏面３０ｎ上に設けられた接地電極３６まで貫通している。貫通孔３０ｈの平面視形状は、例えば円形状を呈しており、貫通孔３０ｈの直径は、例えば１００μｍ程度である。互いに隣り合う貫通孔３０ｈ同士の間隔は、例えば１００μｍ程度である。このような構成とすることで、第１近接部４４に設けられた貫通孔３０ｇと同様に、信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークを低減することが可能となる。
【００５３】
なお、分岐接地電極３３１及び分岐接地電極３３２と基板部３０の裏面３０ｎ上に設けられた接地電極３６とは貫通孔３０ｈを介して電気的に接続されてもよい。また、ここでは分岐接地電極３３１及び分岐接地電極３３２に貫通孔３０ｈが設けられた構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、貫通孔３０ｈに代えて、窪みが設けられてもよい。また、貫通孔及び窪みではなく、分岐接地電極３３１及び分岐接地電極３３２のみに開口部が設けられた構成であっても同様の効果を得ることができる。
【００５４】
接地電極３４は、複数の貫通孔３０ｈを有してもよい。貫通孔３０ｈは、基板部３０の主面３０ｍ上に設けられた接地電極３４から基板部３０の裏面３０ｎ上に設けられた接地電極３６まで貫通している。貫通孔３０ｈの平面視形状は、例えば円形状を呈しており、貫通孔３０ｈの直径は、例えば１００μｍ程度である。互いに隣り合う貫通孔３０ｈ同士の間隔は、例えば１００μｍ程度である。また、接地電極３５は、接地電極３４と同様に貫通孔３０ｈを有してもよい。
【００５５】
次に、中継基板３の変形例について説明する。図５は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った端面の別の例を概略的に示す図である。
【００５６】
図５の（ａ）に示されるように、中継基板３は、基板部３０の誘電率よりも低い誘電率を有する低誘電率部３７をさらに備えてもよい。低誘電率部３７は、貫通孔３０ｇを埋め込むように設けられ、例えばポリイミド及びシリコーン樹脂などの材料から構成されている。低誘電率部３７の誘電率は、例えば３．５〜４程度である。低誘電率部３７は、貫通孔３０ｇ全体を埋め込むように設けられてもよく、貫通孔３０ｇの一部を埋め込むように設けられてもよい。
【００５７】
この場合、低誘電率部３７の誘電率は基板部３０の誘電率よりも小さいので、空気層と同様に、信号電極３１と信号電極３２との間の相互キャパシタンスを低減でき、信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークを低減することが可能となる。
【００５８】
図５の（ｂ）に示されるように、中継基板３は、貫通孔３０ｇの内周面を覆うように設けられる導電部材３８を備えてもよい。導電部材３８は、接地電極３３と接地電極３６とを電気的に接続するための導電性の部材であって、例えば半田材、銀（Ａｇ）ペースト材等から構成されている。導電部材３８は、貫通孔３０ｇ全体を埋め込むように設けられてもよく、貫通孔３０ｇの一部を埋め込むように設けられてもよい。
【００５９】
中継基板３は、貫通孔３０ｇに設けられた導電部材３８を備えることにより、貫通孔３０ｇ付近の接地電極３３の電位を、接地電極３６の接地電位と略等しくすることができ、貫通孔３０ｇ付近の接地電極３３の電位の均一性を向上することが可能となる。このため、信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークをさらに低減することが可能となる。なお、上述の導電部材３８を接地電極３３、接地電極３４、接地電極３５の貫通孔３０ｈに設けても同様の効果を奏することができる。
【００６０】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る中継基板３の構成を概略的に示す図である。第２実施形態に係る中継基板３は、更に第２近接部４５を有する点で第１実施形態に係る中継基板３と相違している。第２近接部４５は、第１近接部４４と同様に、信号電極３１及び信号電極３２の他の部分と比べて互いの間隔が近接した部分である。第１実施形態の中継基板３では、信号電極３１及び信号電極３２が光導波路基板４の信号電極４３１及び信号電極４３２に電気的に接続される付近に第１近接部４４が設けられていたが、本実施形態においては、図６に示されるように、信号電極３１及び信号電極３２が光導波路基板４の信号電極４３１及び信号電極４３２に電気的に接続される付近から離れた位置、つまり信号電極３１及び信号電極３２の途中において、第２近接部４５が設けられる。
【００６１】
第２近接部４５においては、信号電極３１と信号電極３２とは近接しており、信号電極３１，３２間の距離は例えば３００μｍ〜１０００μｍ程度である。中継基板３は、第２近接部４５においても貫通孔３０ｇを有している。第２近接部４５に設けられた貫通孔３０ｇは、貫通孔３０ｇの両側における信号電極３１及び信号電極３２が延びる方向に沿って延びており、その平面視形状は例えば矩形状を呈している。
【００６２】
以上の第２実施形態の中継基板３においても、上述した第１実施形態の中継基板３と同様に信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークを低減することが可能となる。なお、図６においては第１近接部４４及び第２近接部４５の両方に貫通孔３０ｇが設けられているが、貫通孔３０ｇは、第１近接部４４及び第２近接部４５の両方に設けられる必要はなく、第１近接部４４及び第２近接部４５の少なくともどちらか一方に設けられれば、信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークを低減することが可能となる。また、信号電極３１と信号電極３２とが近接する近接部が２箇所以上ある場合も同様に、少なくとも１つの近接部に貫通孔３０ｇが設けられることによって、信号電極３１と信号電極３２との間のクロストークを低減することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明に係る光デバイスは上記実施形態に限定されない。例えば、中継基板３は、信号電極３１及び信号電極３２の他に、１以上の信号電極をさらに備えてもよい。また、光導波路基板４は、信号電極４３１及び信号電極４３２の他に、１以上の信号電極をさらに備えてもよい。
【００６４】
また、基板部３０の裏面３０ｎは、導電性接着剤または半田材によって、筐体１０の底部に固定されてもよい。この場合、導電性接着剤または半田材の一部は、貫通孔３０ｇに設けられ導電部材３８として機能し得る。
【００６５】
また、上記実施形態において、第１近接部４４及び第２近接部４５には、基板部３０の主面３０ｍ上の接地電極３３から基板部３０の裏面３０ｎ上の接地電極３６まで貫通する貫通孔３０ｇが設けられるとして説明したが、これに限られない。例えば、図７に示されるように、第１近接部４４及び第２近接部４５には、貫通孔３０ｇに代えて、基板部３０の裏面３０ｎまで貫通せず、接地電極３３から基板部３０の厚さ方向（方向Ｚ）の途中まで掘り下げた窪み５１が開口部として設けられてもよい。
【００６６】
また、図８に示されるように、第１近接部４４及び第２近接部４５には、貫通孔３０ｇに代えて、接地電極３３のみに開口部５２が設けられてもよい。この開口部５２が設けられている位置において、基板部３０は窪んでおらず、平坦である。
【００６７】
また、上記実施形態では、第１近接部４４及び第２近接部４５における信号電極３１，３２間の距離は例えば３００μｍ〜１０００μｍ程度として説明したが、これに限定されない。第１近接部４４及び第２近接部４５における信号電極３１，３２間の距離が３００μｍ〜８５０μｍである場合、信号電極３１，３２間のクロストークの低減という面ではより効果的である。また、信号電極３１，３２間の距離が３００μｍ〜７００μｍである場合、信号電極３１，３２間のクロストークの低減において更に効果的である。
【００６８】
また、上記実施形態では、第１近接部４４及び第２近接部４５における信号電極３１，３２は互いに平行であるが、信号電極３１，３２が互いに平行なくてもよい。また、光導波路基板４は２つ以上の信号電極を有する変調用の基板であればよく、光波を制御する機能を有する基板であればよい。このため、電気光学基板４０はニオブ酸リチウムに限定されることはなく、電気光学効果を有する各種誘電体材料からなる基板または半導体からなる基板であってもよい。
【００６９】
また、貫通孔３０ｇ、窪み５１、または開口部５２は、中継基板３の信号電極のうちのいずれかの一端と、中継基板３の信号電極のうちのいずれかの他端とを結ぶ直線のうち、少なくとも一つの直線上に配置されてもよい。例えば、図９に示されるように、信号電極３１の一端３１ａと信号電極３１の他端３１ｂとを結んだ直線Ｌ上、及び、信号電極３１の一端３１ａと信号電極３２の他端３２ｂとを結んだ直線Ｍ上の少なくとも一方に、貫通孔３０ｇ、窪み５１、または開口部５２が配置される。図９に示される例では、直線Ｌ上及び直線Ｍ上の両方に貫通孔３０ｇが配置されている。信号電極３１の一端３１ａにはコネクタ１１が接続されているので、電極構成は同軸からＣＰＷへと変化しているが、このような電極構成が変化する部分においては電気信号（変調信号）の漏洩による放射モードが発生または侵入し易い。なお、図９に示される例では、説明の便宜上、貫通孔３０ｈの図示を省略しているが、図６に示される例と同様に、貫通孔３０ｈが設けられてもよい。
【００７０】
また、信号電極３１の他端３１ｂと、光導波路基板４の信号電極４３１との接続はワイヤボンディング３９などによって行われる。当該接続箇所における電極構造はＣＰＷからワイヤボンディング、そして光導波路基板４上のＣＰＷへと電極構造が変化しているので、信号電極３１とワイヤボンディング３９との接続点付近でも電気信号（変調信号）の漏洩が発生または侵入し易い。このため、信号電極３１の一端３１ａ付近で発生した放射モードは、信号電極３１の他端３１ｂ付近で再び結合され光変調器の変調特性の劣化を生じやすくなる。しかし、図９に示される構成とすることで、信号電極３１の一端３１ａで発生した放射モードを当該開口部が捉えることができるようになる。このため、信号電極３１の一端３１ａで発生した放射モードが信号電極３１の他端３１ｂ及び信号電極３２の他端３２ｂに再結合することが抑制され、光変調器１の変調特性の劣化を抑制することができる。
【００７１】
なお、直線Ｌ上または直線Ｍ上にある貫通孔３０ｇ、窪み５１、または開口部５２の断面形状は特に限定されないが、図９に示されるように信号電極３１及び信号電極３２が延びる方向に沿って延びた形状とした方が放射モードを効率よく捉えることができる。また、直線Ｌ上または直線Ｍ上にある貫通孔３０ｇ、窪み５１、または開口部５２は第１近接部４４及び第２近接部４５に配置されなくとも一定の効果を得ることができる。更に、直線Ｌ上または直線Ｍ上に貫通孔３０ｇ、窪み５１、または開口部５２が配置される構成においては、必ずしも第１近接部４４または第２近接部４５がある必要はない。つまり、第１近接部４４または第２近接部４５がなくても本構成とすることで放射モードの再結合を抑制することができ、光変調器１の変調特性の劣化を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００７２】
１…光変調器、３…中継基板、４…光導波路基板、３０…基板部、３０ｇ…貫通孔（開口部）、３０ｈ…貫通孔（他の開口部）、３１…信号電極（第１信号電極）、３１ａ…一端、３１ｂ…他端、３２…信号電極（第２信号電極）、３２ａ…一端、３２ｂ…他端、３３…接地電極、３７…低誘電率部、４０…電気光学基板、４２…光導波路、４４…第１近接部、４５…第２近接部、５１…窪み（開口部）、５２…開口部、３３１，３３２…分岐接地電極、４３１…信号電極（第３信号電極）、４３２…信号電極（第４信号電極）。
【図１】
0006458603.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006458603.tif 000008
【図８】
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【図９】
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