(57)【要約】【課題】  進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を広帯域に渡り調整し、ジッターを抑制すると共に、光伝送特性を改善した進行波型光変調器を提供すること。【解決手段】  電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路中を伝搬する光波を変調制御するための変調用電極とを有する進行波型光変調器２０において、該変調用電極は、信号電極部２１と接地電極部とから構成され、該信号電極部の入力側に接続された入力インターフェース部２２と、該信号電極部の終端側に接続された終端器２３とを有し、該入力インターフェース部と該信号電極部との間には、周波数特性を調整するための調整フィルタ３１が配置されていることを特徴とする。  好ましくは、調整フィルタ３１は、パッシブフィルタであることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路中を伝搬する光波を変調制御するための変調用電極とを有する進行波型光変調器において、
該変調用電極は、信号電極部と接地電極部とから構成され、
該信号電極部の入力側に接続された入力インターフェース部と、該信号電極部の終端側に接続された終端器とを有し、
該入力インターフェース部と該信号電極部との間には、周波数特性を調整するための調整フィルタが配置されていることを特徴とする進行波型光変調器。
【請求項２】
請求項１に記載の進行波型光変調器において、該調整フィルタは、該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性に対応して、周波数特性が調整されていることを特徴とする進行波型光変調器。
【請求項３】
請求項１に記載の進行波型光変調器において、該入力インターフェース部と該調整フィルタとの間又は該調整フィルタと該変調用電極との間のいずれかに、該進行波型光変調器を駆動制御する駆動用ドライバを接続し、該調整フィルタは、該駆動用ドライバの利得の周波数特性と該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性とに対応して、周波数特性が調整されていることを特徴とする進行波型光変調器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の進行波型光変調器において、該調整フィルタは、パッシブフィルタであることを特徴とする進行波型光変調器。
【請求項５】
請求項４に記載の進行波型光変調器において、該パッシブフィルタは、ハイパスフィルタ又はベッセル・トンプソン・フィルタであることを特徴とする進行波型光変調器。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の進行波型光変調器において、該終端器の終端抵抗値を調整することにより、該変調用電極と該終端器とのインピーダンス差を調整し、該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性が調整されていることを特徴とする進行波型光変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、進行波型光変調器に関し、特に、電気／光変換応答の周波数特性を改善する進行波型光変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光変調器を評価する際に、光変調器を駆動した場合に得られる光信号の時間的揺らぎを示すジッターと呼ばれる特性が、注目されている。
ジッターとは、光信号の時間的揺らぎを示す指標であり、図１に示すように、光アイパターン波形を積算し、信号のクロスする場所の幅として定義される。
【０００３】
光変調器を駆動した場合に得られる光信号のジッターを改善するためには、光変調器や該光変調器を駆動制御する駆動用ドライバに対し、以下の特性改善が必要となる。
（１）駆動用ドライバ
入力した電気信号が劣化なく増幅されるよう利得が、低周波域から高周波域までフラットな周波数特性とする。
（２）光変調器
入力した電気信号が劣化なく光信号に変換されるよう、電気／光変換応答の周波数が低周波域から高周波域までフラットな周波数特性とする。
【０００４】
上記のように、駆動用ドライバと光変調器における周波数特性が、無限にフラット（周波数依存性が無い状態）である場合には、上述したジッターは発生しないが、実際には、駆動用ドライバも光変調器も共に、低周波域での周波数特性がフラットでなかったり、高周波域の周波数特性は右肩下がりに劣化する傾向にあるため、ジッターが発生する。特に、近年では、伝送速度が４０Ｇｂｐｓを超える進行波型光変調器も利用されており、このジッターの発生は重要な問題となっている。
【０００５】
ジッターを改善するには、駆動用ドライバ及び光変調器の個々の特性改善が必要であるが、それぞれの特性を改善し、各周波数特性をフラットにすることは大変困難である。
例えば、駆動用ドライバは設計の段階で、周波数特性が決まってしまうため、駆動用ドライバの製造途中や製造後に周波数特性を改善することは難しい。
【０００６】
以下の特許文献１に示すように、光変調器の変調用電極の終端部のインピーダンスを調整することにより、光変調器の周波数特性を改善することは可能であるが、４０Ｇｂｐｓ伝送を可能とする高周波領域まで周波数特性をフラットにすることは困難である。
また、特許文献１に開示されている終端部のインピーダンスの調整のみでは、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性の内、調整すべき周波数を変更することが困難であった。
【特許文献１】特許第３０８８９８８号公報
【０００７】
しかも、駆動用ドライバ及び光変調器の各単体での周波数特性が良好な場合でも、両者を組み合わせるとジッターが劣化することも多く、駆動用ドライバと光変調器との相性も問題となっている。
このため、ジッターが小さく良好な光伝送特性を得るためには、使用する駆動用ドライバに組み合わせる光変調器の選択や、使用する光変調器に組み合わせる駆動用ドライバの選択など、煩雑な作業が必要とされている。
【０００８】
このため、本出願人は、駆動用ドライバを利用して光変調器を駆動する際のジッターの発生を抑制した進行波型光変調器及びその調整方法、特に、駆動用ドライバと進行波型光変調器との組合わせの自由度を拡大し、組合わせた後でもジッターを効果的に抑制可能な進行波型光変調器及びその調整方法を提供するため、以下の特許文献２により、新たな進行波型光変調器及びその調整方法を提案した。
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００５／０９６０７７号
【０００９】
特許文献２においては、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路中を伝搬する光波を変調制御するための変調用電極とを有する進行波型光変調器において、前記進行波型光変調器に、該進行波型光変調器を駆動制御する駆動用ドライバを接続し、該駆動用ドライバの利得の周波数特性を補正するように、該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性が調整されていることを特徴とする。
【００１０】
特に、進行波型光変調器が終端抵抗を有している場合には、該電気／光変換応答の周波数特性の調整は、変調用電極に係るインピーダンス値又は該終端抵抗のインピーダンス値の少なくとも一方を調整することにより行ことができる。また、特定の周波数における電気／光変換応答の周波数特性の調整は、変調用電極に係る電極長又は該変調用電極に印加されるマイクロ波の実効屈折率の少なくとも一方を調整することにより行うことができる。さらには、電気／光変換応答の周波数特性の調整は、駆動用ドライバによる進行波型光変調器の駆動時に、該駆動用ドライバに入力する電気信号に対して、該進行波型光変調器から出力される光信号の３００ｋＨｚから３ＧＨｚの範囲の電気／光変換応答の周波数特性をフラット状態に近づける調整である。
【００１１】
しかしながら、特許文献２に開示した技術を使用した進行波型光変調器を、さらにジッターを改善し、より良い光伝送特性を得るためには、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を高周波数領域を含む広い範囲にわたり調整する必要がある。
また、このような優れた周波数特性を得るためには、進行波型光変調器に入力される電気信号の改善が不可欠であり、特に、信号源や電気信号が通過する電子部品やケーブルに至る全ての組合せを考慮することが必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を広帯域に渡り調整し、ジッターを抑制すると共に、光伝送特性を改善した進行波型光変調器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路中を伝搬する光波を変調制御するための変調用電極とを有する進行波型光変調器において、該変調用電極は、信号電極部と接地電極部とから構成され、該信号電極部の入力側に接続された入力インターフェース部と、該信号電極部の終端側に接続された終端器とを有し、該入力インターフェース部と該信号電極部との間には、周波数特性を調整するための調整フィルタが配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の進行波型光変調器において、該調整フィルタは、該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性に対応して、周波数特性が調整されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の進行波型光変調器において、該入力インターフェース部と該調整フィルタとの間又は該調整フィルタと該変調用電極との間のいずれかに、該進行波型光変調器を駆動制御する駆動用ドライバを接続し、該調整フィルタは、該駆動用ドライバの利得の周波数特性と該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性とに対応して、周波数特性が調整されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の進行波型光変調器において、該調整フィルタは、パッシブフィルタであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の進行波型光変調器において、該パッシブフィルタは、ハイパスフィルタ又はベッセル・トンプソン・フィルタであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の進行波型光変調器において、該終端器の終端抵抗値を調整することにより、該変調用電極と該終端器とのインピーダンス差を調整し、該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性が調整（以下、「光変調器本体調整」という。）されていることを特徴とする。光変調器本体調整は、特許文献２にも記載されているように、進行波型光変調器が終端抵抗を有している場合には、該電気／光変換応答の周波数特性の調整は、変調用電極に係るインピーダンス値又は該終端抵抗のインピーダンス値の少なくとも一方を調整することにより行ことができる。また、特定の周波数における光変調器本体調整は、変調用電極に係る電極長又は該変調用電極に印加されるマイクロ波の実効屈折率の少なくとも一方を調整することでも可能である。特に、終端器の終端抵抗値による調整は、最も簡便な調整方法である。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明によれば、調整フィルタにより調整された電気信号が進行波型光変調器の信号電極部に入力されるため、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を広帯域に渡り改善すること、例えば、フラット状の周波数特性を得ることができる。特に、調整フィルタに至る電気信号は、電子部品やケーブル等で周波数特性が変化又は劣化しており、このような電気信号であっても、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を改善することが可能となる。
【００２０】
しかも、調整フィルタを該入力インターフェース部と該信号電極部との間に配置することにより、変調用電極部と終端器のインピーダンス差により発生する電気信号の反射を抑制する効果があるため、変調器自身の反射特性（Ｓ１１特性）を改善することができる。
また、入力インターフェース部は、外部とのインピーダンス整合を図るため、通常５０Ωのインピーダンス値に設定されているため、調整フィルタが有するインピーダンス値を、信号電極部を含む変調用電極部のインピーダンスや終端器のインピーダンスを考慮して、例えば、入力インターフェース部と変調用電極部との各インピーダンスの間に位置するインピーダンスに設定することにより、入力インターフェース部の外部から入力される変調信号の反射を抑制することが可能となる。
【００２１】
請求項２に係る発明により、調整フィルタは、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性に対応して、周波数特性が調整されているため、進行波型光変調器毎の固有な周波数特性によらず、電気／光変換応答の周波数特性を広帯域に渡り改善した進行波型光変調器を得ることができる。
【００２２】
請求項３に係る発明により、入力インターフェース部と変調電極との間又は調整フィルタと変調電極との間のいずれかに、進行波型光変調器を駆動制御する駆動用ドライバを接続し、該調整フィルタは、該駆動用ドライバの利得の周波数特性と該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性とに対応して、周波数特性が調整されているため、駆動用ドライバの利得の周波数特性による電気信号の変化又は劣化も補いながら、最適な電気／光変換応答の周波数特性を実現することが可能となる。また、駆動用ドライバの利得の周波数特性が、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を補うような特性を有する場合には、調整フィルタは駆動用ドライバで補えない周波数帯域のみを補うだけで良いため、より容易となる。
【００２３】
請求項４に係る発明により、調整フィルタは、パッシブフィルタであるため、調整フィルタを通過する電気信号との相性が良く、終端器におけるＳ１１特性も一層改善することが可能となる。
【００２４】
請求項５に係る発明により、パッシブフィルタは、ハイパスフィルタ又はベッセル・トンプソン・フィルタであるため、ハイパスフィルタにより高周波数帯域の周波数特性が顕著に改善でき、またベッセル・トンプソン・フィルタにより、例えば３ＧＨｚ以下の周波数特性を適正に調整し、特にデュオバイナリー変調方式に適した周波数特性を実現することが可能となる。
【００２５】
請求項６に係る発明により、終端器の終端抵抗値を調整することにより、変調用電極と終端器とのインピーダンス差を調整し、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性が調整されているため、光変調器本体調整で調整される周波数帯域以外を、調整フィルタにより調整するだけで良く、調整フィルタによる周波数特性の調整負担を軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を好適例を用いて詳細に説明する。
本発明は、電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路中を伝搬する光波を変調制御するための変調用電極とを有する進行波型光変調器において、該変調用電極は、信号電極部と接地電極部とから構成され、該信号電極部の入力側に接続された入力インターフェース部と、該信号電極部の終端側に接続された終端器とを有し、該入力インターフェース部と該信号電極部との間には、周波数特性を調整するための調整フィルタが配置されていることを特徴とする進行波型光変調器である。
【００２７】
図２は、本発明が適用される進行波型光変調器の一般的な実施例を示す概略図である。
基板９は、電気光学効果を有する基板であり、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛ランタン）、及び石英系の材料から構成され、具体的には、これら単結晶材料の、Ｘカット板、Ｙカット板、及びＺカット板から構成され、特に、光導波路デバイスとして構成されやすく、かつ異方性が大きいという理由から、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）を用いることが好ましい。
【００２８】
光導波路３は、いわゆるマッハツェンダ型光導波路であり、基板９上に、例えばチタン（Ｔｉ）などを堆積させた後、熱拡散させて形成する。また、図２には示していないが、光導波路３中を伝搬する光の電極層への吸収を少なくするため、酸化シリコン（ＳｉＯ2)などからなるバッファ層を、基板９上に形成することもできる。変調用電極である接地電極４及び信号電極５は、金（Ａｕ）などの金属から形成する。また、図２では、入射光の余分な成分を除去して偏光を揃えるために、偏光子２を設けている。
【００２９】
図２に示す進行波型光変調器を用いた高速光伝送は、以下のようにして行う。
入射光は、入射側光ファイバ１から入射させ、偏光子２を通過させた後、光導波路３中を２分割して進行させる。一方、信号電極５には、駆動ドライバ７から入力インターフェース６を通して、マイクロ波帯域の信号成分を含んだ伝送信号を印加する。この伝送信号は、光導波路３中を進行する導波光の進行方向と同方向の順方向電気信号として、光導波路３中を進行する導波光に印加される。
【００３０】
電気信号の印加により光導波路の屈折率が変化するため、２分割した光導波路中を進行する導波光の位相がこの屈折率変化に起因して変化する。したがって、分岐した各光導波路３中を進行してきた導波光は、光導波路３の終端において再び結合すると、その合成された導波光は互いに干渉し合い、各光導波路３中を進行してきた導波光の位相差に対応して出射光が変化する。
【００３１】
通常、マイクロ波帯域の信号成分を含んだ高速光伝送の場合においては、駆動用ドライバ７から信号電極５に入力する伝送信号が反射されずに効率よく入力されるように、接地電極４及び信号電極５のインピーダンス（特性インピーダンス）を、駆動用ドライバ７のインピーダンスに整合するように設定する。また、信号電極５中に入力された伝送信号が信号電極の出力側から反射されないように、図２に示す進行波型光変調器の出力側には、前記特性インピーダンスと同じ値の抵抗値を有する、終端器としての終端抵抗８を設置し、インピーダンス整合を取るのが一般的である。
ただし、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を調整（光変調器本体調整）する際には、むしろ変調用電極に係るインピーダンスと終端抵抗のインピーダンスとに差を設ける状態も含めて、両者を調整し、変調用電極と終端抵抗との接続部におけるマイクロ波の反射を積極的に活用するものである。
【００３２】
図３は、本発明に係る進行波型光変調器の概略を示す図である。
２０は進行波型光変調器本体を示し、２１は信号電極部であり、接地電極の図示は省略されている。進行波型光変調器２０には、図２と同様に、入射側光ファイバ２４と出射側光ファイバ２５とが接続されている。進行波型光変調器２０は、ケース２６内に収容されモジュール化されている。
【００３３】
信号電極部２１に供給される電気信号は、ケース２６の外部からマイクロ波信号ＲＦとして供給され、ケース２６に取付けられた入力インターフェース部であるコネクタ２２を介して、ケース２６内に導入される。
本発明の特徴は、入力インターフェース部（２２）と信号電極部２１との間に、調整フィルタ３１を配置することである。ケース内に導入された電気信号は、調整フィルタ３１を通過し、信号電極部２１を経て、終端器２３に至る。３０は、調整フィルタ３１を配置した中継基板を示す。
【００３４】
本発明に使用される調整フィルタは、進行波型光変調器２０の電気／光変換応答の周波数特性に対応して、調整フィルタを通過する電気信号の周波数特性（周波数における振幅強度の変化）を調整するものである。具体的には、図４（ａ）に示すような電気／光変換応答の周波数特性を有する進行波型光変調器に対して、一例として、調整フィルタにより図４（ｂ）のように電気信号の透過率が調整され、結果として進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性は、図４（ｃ）に示すような高周波数帯域まで広がったフラット状の周波数特性を得ることができる。例えば、使用可能帯域が周波数ｆ０までであった光変調器を周波数ｆ１までに拡大することが可能となる。
【００３５】
調整フィルタは、特に、入力インターフェース部と信号電極部２１との間に配置されることにより、変調用電極と終端器のインピーダンス差により発生する電気信号の反射を抑制する効果があるため、変調器自身の反射特性（Ｓ１１特性）を改善することができる。
また、入力インターフェース部は、外部とのインピーダンス整合を図るため、通常５０Ωのインピーダンス値に設定されているため、調整フィルタが有するインピーダンス値を、信号電極部を含む変調用電極部のインピーダンスや終端器のインピーダンスを考慮して、例えば、入力インターフェース部と変調用電極部との各インピーダンスの間に位置するインピーダンスに設定することにより、入力インターフェース部の外部から入力される変調信号の反射を抑制することが可能となる。
なお、調整フィルタ３１は、電気信号が該調整フィルタを通過するだけで電気信号の周波数特性が調整される、所謂、パッシブフィルタであることが好ましい。
【００３６】
図５に、調整フィルタ３１の一例であるハイパスフィルタの例を示す。
調整フィルタは、アルミナなどの高周波材質でできた中継基板３０上に配置され、薄膜抵抗又はチップ抵抗で構成される抵抗３２とチップコンデンサなどのコンデンサ３３とを並列に接続することで構成される。
例えば、抵抗３２の抵抗値を変化させることにより、電気信号の周波数特性の振幅方向を変化させることができ、また、コンデンサ３３の容量値を変えることで、振幅の変化する周波数を変えることが可能となる。
このようなハイパスフィルタは、図４に示したように、周波数特性をフラット化し、帯域を拡大するに有効といえる。
【００３７】
また、調整フィルタの役割としては、単に進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を改善するだけでなく、調整フィルタに至るまでの電気信号が電子部品やケーブル等で周波数特性が変化又は劣化しているのを改善することも可能である。この場合は、変化又は劣化した周波数帯域の振幅値に併せて、その他の帯域の振幅値の調整が行われる。
【００３８】
本発明に係る進行波型光変調器においては、入力インターフェース部の入力側又は入力インターフェース部と調整フィルタとの間のいずれかに、進行波型光変調器を駆動制御する駆動用ドライバを接続する場合には、調整フィルタは、該駆動用ドライバの利得の周波数特性と該進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性とに対応して、周波数特性が調整されている。
【００３９】
図６は、入力インターフェース部と調整フィルタ３１との間に駆動用ドライバ３４を配置したものであり、図６に示すように、調整フィルタ３１が配置される中継基板３０上に駆動用ドライバ３４を一体的に配置することにより、電子部品の結線作業や結線に伴う電気信号の劣化などを抑制することが可能となる。
【００４０】
このような調整フィルタ３１は、駆動用ドライバの利得の周波数特性による電気信号の変化又は劣化も補いながら、最適な電気／光変換応答の周波数特性を実現することが可能となる。さらに、駆動用ドライバの利得の周波数特性が、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を補うような特性を有する場合には、調整フィルタは駆動用ドライバで補えない周波数帯域のみを補うだけで良いため、調整フィルタの調整がより容易となる。
【００４１】
次に、調整フィルタの他の実施例について説明する。
図７に示すように、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性Ａを、調整フィルタを用いて、周波数特性Ｂのように使用帯域を狭くすることも可能である。
このように帯域を狭くすることにより、デュオバイナリー変調方式に適した周波数特性を実現することができる。
この際には、調整フィルタ３１として、ベッセル・トンプソン・フィルタを用いることができる。
【００４２】
また、特許文献２で示したような、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性が調整（光変調器本体調整）と調整フィルタによる調整とを組み合わせて用いることも可能である。この場合には、光変調器本体調整で調整される周波数帯域以外を、調整フィルタにより調整するだけで良く、調整フィルタによる周波数特性の調整負担を軽減することが可能となる。
【００４３】
光変調器本体調整は、特許文献２にも記載されているように、進行波型光変調器が終端抵抗を有している場合には、該電気／光変換応答の周波数特性の調整は、変調用電極に係るインピーダンス値又は該終端抵抗のインピーダンス値の少なくとも一方を調整することにより行ことができる。
具体的には、変調用電極に係るインピーダンス値を基準として、終端抵抗のインピーダンス値が該基準値より大きくなるに従い、光変調器の電気／光変換応答の周波数特性は、周波数の高い領域において低下傾向を示す。逆に、終端抵抗のインピーダンス値が該基準値より小さくなるに従い、光変調器の電気／光変換応答の周波数特性は、周波数の高い領域において上昇傾向を示す。
【００４４】
変調用電極に係るインピーダンス又は終端抵抗のインピーダンスを調整する方法としては、例えば、終端抵抗の抵抗膜をトリミングして抵抗値を変える方法、終端抵抗を形成する回路に可変抵抗を組み込む方法、変調用電極の電極形状をトリミングして変更する方法、電極又は電極間に誘電体を付着あるいは除去する方法、抵抗回路を形成する電極パターンをトリミングする方法など、各種の方法を採用することができる。
なお、このような調整方法は、調整フィルタに抵抗を配置した場合にも適用することが可能である。
【００４５】
また、特定の周波数における光変調器本体調整は、変調用電極に係る電極長又は該変調用電極に印加されるマイクロ波の実効屈折率の少なくとも一方を調整することでも可能である。また、電気／光変換応答の周波数特性を上下方向に変化させる周波数帯を周波数方向に変化させる調整方法としては、電極長やマイクロ波の実効屈折率の調整以外に、光導波路の屈折率を調整することでも実現できる。
【００４６】
変調用電極の電極長に関しては、電極長を長くすると調整される周波数帯域は低周波数側にシフトし、逆に電極長を短くすると周波数帯域は高周波数側にシフトする。
予め電極長の異なる数種類の光変調器を用意しておき、駆動用ドライバの周波数特性の補正すべき周波数帯域に対応して、光変調器を選択すると共に、上述した変調用電極に係るインピーダンスと終端抵抗のインピーダンスとの調整を行うことにより、駆動用ドライバと進行波型光変調器を組み合わせた場合の電気／光変換応答の周波数特性をフラット状態に近づける調整が可能となる。
また、一つの光変調器内に複数の電極長を選択可能な電極パターンを形成しておき、変調用電極に結線する際の電極パッドを選択可能としたり、基板上の電極をトリミングしマイクロ波の伝搬経路を変更するなど、電極長が変更可能な光変調器を利用することも可能である。
【００４７】
マイクロ波の実効屈折率に関しては、実効屈折率を大きくすると調整される周波数帯域は低周波数側にシフトし、逆に実効屈折率を小さくすると周波数帯域は高周波数側にシフトする。
マイクロ波の実効屈折率を変更するには、変調用電極の信号電極の幅を変更する方法、信号電極と接地電極とのギャップを変更する方法、光変調器のバッファ層の厚みを変更する方法など、各種の方法が利用可能である。
これらの方法を利用するには、電極長の変更の場合と同様に、予めマイクロ波の実効屈折率の異なる数種類の光変調器を用意しておき、駆動用ドライバの周波数特性の補正すべき周波数帯域に対応して、光変調器を選択する。また、電極をトリミングして電極の形状を変更する方法や、信号電極と接地電極との間に誘電体を付着又は充填する方法など、進行波型光変調器の製造後に、調整可能とすることもできる。
【００４８】
また、光波に対する光導波路の屈折率を変更することによっても、電気／光変換応答の周波数特性を上下方向に変化させる周波数帯を周波数方向に変化させることが可能であり、光導波路の屈折率はＭｇＯなどを基板にドープすることにより容易に調整ができる。
ただし、導波路の屈折率を変更すると、光波の光路長が変化することとなる。このため、予め光変調器毎に厳密に設定されている光路長が、設計値から外れる原因ともなり、この方法を利用する際には注意が必要である。
【実施例】
【００４９】
次に、本発明の進行波型光変調器に関する、電気／光変換応答の周波数特性の変化、光アイパターンのジッターの変化、並びに伝送特性の変化について、実験例を説明する。
図２に示す進行波型光変調器としてＬＮ変調器（製造社名，製品名）住友大阪セメント社製、T.MXH1.5-10を用い、入力インターフェースと変調用電極との間に、図５に示すハイパスフィルタ（コンデンサ；１０ｐＦ，抵抗；１０Ω）を設置した。
光コンポーネントアナライザ（アジレント社製，８６０３０Ａ）により、電気／光変換応答の周波数特性を測定した測定結果を図８に示す。
【００５０】
図８のグラフより、ハイパスフィルタを設置した場合と設置しない場合とを比較すると、設置した場合は２ＧＨｚから２０ＧＨｚの広帯域に渡り、電気／光変換応答の周波数特性が改善していることが、理解される。
【００５１】
次に、信号源として、パルスパターンジェネレータ（アンリツ社製，ＭＰ１７６１Ｂ）を使用し、駆動用ドライバ（沖電気社製，ＫＧＬ４１４６）で増幅した10.7Gbps、2＾23-1、NRZ信号を上記入力インターフェースに導入した。
半導体レーザ（製造社名，製品名）住友電気工業社製、SLT5411-CDから１５５０ｎｍの定常光をＬＮ変調器に導入し、ＬＮ変調器からの出射光をディジタルコミュニケーションアナライザ（アジレント社製，８６１０９Ｂ）で、光アイパターンのジッターの変化を調べた。ハイパスフィルタを設置しない場合（図９（ａ））と、設置した場合（図９（ｂ））の光アイパターンを図９に示す。
図９により、フィルタを設置しない場合では、ジッターＲＭＳは２．３ｐｓであったのに対し、フィルタを設置した場合には、１．７ｐｓに改善しており、ハイパスフィルタによりジッターが改善していることが理解される。
【００５２】
次に、ＬＮ変調器から出射した光のビットエラーレート（ＢＥＲ）をエラーディテクタ（アドバンテスト社製、D3286）にて測定し、伝送特性について実験を行った。ＬＮ変調器から出射した光を、伝送する前の状態で測定した場合と、約７０ｋｍ（＋１２００ｐｓ／ｎｍ）を伝送した後の状態を測定した場合とについて、ハイパスフィルタを設置する場合としない場合とを比較した。測定結果を図１０に示す。
図１０を見ると、伝送前では、ビットエラーレート１０−１２において、フィルタを設けることにより受光感度が０．５ｄＢ改善し、伝送後では、同じビットエラーレートにおいて、受光感度が０．８ｄＢ改善していることが理解される。
【００５３】
次に、入力インターフェース部と変調用電極間に調整フィルタとしてハイパスフィルタ（コンデンサ；１０ｐＦ，抵抗；１０Ω）を挿入し、変調器自身のＳ１１特性に関する周波数特性を測定した。なお、ＬＮ変調器として、住友大阪セメント社製、T.MXH1.5-10を用い、測定装置には、ネットワークアナライザ（アジレント社製，８５１０Ｃ）を使用した。測定したＳ１１値の周波数特性を図１１に示す。
図１１のグラフより、ハイパスフィルタを設置した場合と設置しない場合とを比較すると、設置した場合は２ＧＨｚから１４ＧＨｚの広帯域に渡り、Ｓ１１値の周波数特性が改善していることが、理解される。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明によれば、進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性を広帯域に渡り調整し、ジッターを抑制すると共に、光伝送特性を改善した進行波型光変調器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ジッターを説明するための概略図である。
【図２】進行波型光変調器の概略を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る進行波型光変調器の概略図である。
【図４】調整フィルタによる進行波型光変調器の電気／光変換応答の周波数特性の調整方法を示す概略図である。
【図５】調整フィルタにハイパスフィルタを用いた回路図である。
【図６】中継基板上に駆動用ドライバと調整フィルタとを配置した図である。
【図７】調整フィルタにより電気／光変換応答の周波数特性の帯域を狭くする様子を説明する図である。
【図８】調整フィルタの有無による電気／光変換応答の周波数特性の変化を示すグラフである。
【図９】調整フィルタの有無による光アイパターンの変化を示す図である。
【図１０】調整フィルタの有無による伝送特性の変化を示すグラフである。
【図１１】調整フィルタの有無によるＳ１１特性の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１，２４  入射側光ファイバ
２  偏光子
３  光導波路
４  接地電極
５  信号電極
６  高周波ケーブル
７  駆動ドライバ
８  終端抵抗
９  基板
１０，２５  出射側光ファイバ
１１  電極パッド
２０  進行波型光変調器本体
２１  信号電極部
２２  入力インターフェース部（コネクタ）
２３  終端器
２６  ケース
３０  中継基板
３１  調整フィルタ
３２  抵抗
３３  コンデンサ
３４  駆動用ドライバ（増幅器）
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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