(57)【要約】【課題】同一の配線パターンで、導体ワイヤの接続方法を変えることで通過周波数帯域を変換することのできる伝送線路を提供する。また、これを用いた、同一の伝送線路部品で異なるビットレート品を作製できる光モジュールを提供する。【解決手段】信号配線導体２１、２２と第一の電極４と第二の電極５を具備した伝送線路において、第一の信号配線導体２１と該第二の信配線導体２２とを電気的に接続する。もしくは、第一の信号配線導体２１と第一の電極４とを電気的に接続し、第一の電極４と第二の信号配線導体２２を電気的に接続し、第二の号配線導体２２と該第二の電極５とを電気的に接続する。【選択図】　図１
2004134546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板上に、第一の信号配線導体と、前記第一の信号配線導体から絶縁されている第二の信号配線導体と、前記第一、前記第二の信号配線導体に対して一方の側に設けられた第一の電極と、前記第一、前記第二の信号配線導体に対して他方の側に設けられた第二の電極と、前記第二の電極に隣接して配置されたグランド配線導体とを設けることを特徴とする伝送線路。
【請求項２】
請求項１記載の伝送線路において、前記第一の信号配線導体と前記第二の信号配線導体とを導体で接続することを特徴とする伝送線路。
【請求項３】
請求項１記載の伝送線路において、第一の導体で前記第一の信号配線導体の端部と前記第一の電極とを接続し、第二の導体で前記第一の電極と前記第二の信号配線導体とを接続し、第三の導体で、前記第二の信号配線導体と前記第二の電極とを接続し、前記第一の導体と前記第二の導体でインダクタを構成し、前記第三の導体と前記グランド配線導体とでキャパシタを構成することを特徴とする伝送線路。
【請求項４】
請求項１記載の伝送線路において、前記第二の電極の面積は前記第一の電極の面積より大きいことを特徴とする伝送線路。
【請求項５】
請求項２又は３記載の伝送線路において、前記導体は導体ワイヤであることを特徴とする伝送線路。
【請求項６】
誘電体基板上に、互いに絶縁されたｎ個の信号配線導体と、前記ｎ個の信号配線導体に対して一方の側に設けられ、互いに絶縁された（ｎ−１）個の電極を有する第一の電極群と、前記ｎ個の信号配線導体に対して他方の側に設けられ、互いに絶縁されたｎ個の電極を有する第二の電極群と、前記第二の電極群の各電極に隣接して配置されたグランド配線導体とを設けることを特徴とする伝送線路。
【請求項７】
請求項６記載の伝送線路において、前記第一の信号配線導体〜第ｎの信号配線導体の全てが直列に接続されるように、前記各信号配線導体の間を導体で接続することを特徴とする伝送線路。
【請求項８】
請求項６記載の伝送線路において、隣接する前記信号配線導体間を第一の電極群の内の互いに異なる電極を介して直列に接続し、各信号配線導体を第二の電極群の互いに異なる電極と接続し、前記第一の電極群と前記各信号配線導体間を接続する導体によってインダクタンスを形成し、前記第二の電極群の内の各電極と前記各電極を取り巻く前記グランド配線導体によってキャパシタを形成することを特徴とする伝送線路。
【請求項９】
電気信号を伝送する伝送基板と、前記電気信号で駆動され、レーザ光を発生する光変調器とを備え、前記伝送基板の伝送線路に請求項１〜８の何れかの伝送線路を使用することを特徴とする光モジュール。
【請求項１０】
請求項９記載の光モジュールにおいて、前記伝送基板はパッケージ基板を含み、前記パッケージ基板の伝送線路に請求項１〜８の何れかの伝送線路を使用することを特徴とする光モジュール。
【請求項１１】
請求項９記載の光モジュールにおいて、前記伝送基板はパッケージ基板と中継基板を含み、前記中継基板の伝送線路に請求項１〜８の何れかの伝送線路を使用することを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は伝送線路技術に係り、特に、同一の配線パターンで周波数帯域を可変できる伝送線路およびその伝送線路を半導体レーザもしくは光変調器への電気信号供給線路に用いた光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信分野においては、高度情報化に伴い送受信データが年々高ビットレート化する傾向にある。光変調器を用いて光信号を伝送させるレーザモジュールに関しても、高ビットレート光信号を送信側から受信側へ誤りなく伝達するためには、光変調器に電気信号を伝える高周波伝送線路の高周波特性を良好にすることが必須の課題となっている。例えば、変調器集積レーザダイオードを含むパッケージ内において、終端抵抗と光変調器を並列に結合し、一方を接地し、他方をこの並列結合に直列にワイヤインダクタンスとインピーダンス整合用抵抗を結合し、このインピーダンス整合用抵抗の他端に高周波伝送線路を結合することによって広帯域化を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２５７４１２号公報（図１、第４頁〜第５頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高ビットレート光伝送モジュールの主力製品としては２．５Ｇｂｉｔ／ｓおよび１０Ｇｂｉｔ／ｓが挙げられる。これらのモジュールに用いられる信号配線に要求される通過帯域を図１８に示す。
図１８は、光モジュールの通過特性を示す特性図であり、横軸に周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸に通過特性（Ｓ２１）を示す。図において、曲線９７は１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュールに求められる通過特性（Ｓ２１）であり、その３ｄＢカットオフ周波数は１０ＧＨｚ以上を必要とする。一方、曲線９６は２．５Ｇ光モジュールに必要とされる通過特性で、３ｄＢカットオフ周波数は６〜８ＧＨｚあれば充分である。１０Ｇ光モジュール対応した高周波領域における通過特性が良好な伝送線路を２．５Ｇ光モジュールに適用すると、不必要な高周波成分も通過させてしまい、例えばドライバＩＣで入力信号にリンギングが発生した場合、これを光出力信号に伝えてしまい、その結果光出力波形の劣化を招きビットエラーレートが増大する恐れがある。従って、ビットエラーレートが異なる光モジュールは、ビットエラーレート以外の仕様が同一であっても伝送線路の設計仕様を異なるものとしなければ仕様を満足できない場合がある。
従って、２．５Ｇ光モジュールと１０Ｇ光モジュールの部品を共通化することによって低コスト化を図るという手段を採ることができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、異なるビットレートの光モジュールにおいて、いかなる場合にも良好な伝送特性を実現できる伝送線路技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、基板の表面もしくは内部に信号配線導体とグランド配線導体を具備した高周波伝送線路において、該信号配線導体が第一の信号配線導体と第二の配線導体に分離され、かつ信号配線導体及びグランド配線導体と分離された第一の電極と第二の電極を備えた構造であって、第一の信号配線導体と第二の信配線導体とを電気的に接続するか、もしくは第一の信号配線導体と第一の電極とを電気的に接続し、第一の電極と第二の信号配線導体を電気的に接続し、第二の信号配線導体と第二の電極とを電気的に接続するかの２通りの伝送線路構造をとることができる。
なお、前記電気的に接続する手段として、Ａｕワイヤ等の導体ワイヤ接続を用いるとなおよい。また、前記第一の電極の面積は前記第二の電極よりも小さいことが望ましい。
【０００７】
また本発明は、前記信号配線導体がｎ個（ｎは１以上の整数）に分離され、前記第一の電極が（ｎ−１）個、前記第二の電極がｎ個備わった構造であって、
（１）１番目の信号配線導体と２番目の信号配線導体を電気的に接続し、かつ２番目の信号配線導体と３番目の信号配線導体を電気的に接続し、…、かつＮ−１番目の信号配線導体とＮ番目の信配線導体とを電気的に接続する、
もしくは
（２）１番目の信号配線導体と１番目の第二の電極とを電気的に接続し、１番目の信号配線導体と１番目の第一の電極とを電気的に接続し、１番目の第一の電極と２番目の信号配線導体を電気的に接続し、かつ２番目の信号配線導体と２番目の第二の電極とを電気的に接続し、２番目の信号配線導体と２番目の第一の電極とを電気的に接続し、２番目の第一の電極と３番目の信号配線導体を電気的に接続し、…、Ｎ−１番目の信号配線導体とＮ−１番目の第二の電極とを電気的に接続し、Ｎ−１番目の信号配線導体とＮ−１番目の第一の電極とを電気的に接続し、Ｎ−１番目の第一の電極とＮ番目の信号配線導体を電気的に接続し、かつＮ番目の信号配線導体とＮ番目の第二の電極とを電気的に接続する、
の２通りの伝送線路構造をとることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、幾つかの実施例を用い、図を参照して説明する。
図１は本発明による伝送線路の配線パターンの第１の実施例を示す上面図である。図２は図１の配線パターンを１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュール用に接続した場合の伝送線路の第１の実施例を示す構成図であり、図２（ａ）は上面図を、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ１−Ａ２断面図を示す。図３は図１の配線パターンを２．５Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュール用に接続した場合の構成図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１−Ｂ２断面図である。
【０００９】
図１に示すように、本伝送線路の配線導体は、誘電体からなる基板１の表面に形成されている。伝送線路の形態は、信号配線導体２の両側に第一、第二のグランド配線導体３１、３２が形成されるコプレーナ線路となっている。信号配線導体２は、その途中の断線部２０において電気的に絶縁されており、第一の信号配線導体２１と第二の配線導体２２とに分割されている。第一、第二のグランド配線導体３１、３２は、これら第一、第二の信号配線導体２１、２２の両側に形成されている。この伝送線路近傍には、第一、第二の信号配線導体２１、２２や第一、第二のグランド配線導体３１、３２とは電気的に絶縁された第一の電極４が配置されている。また、第一、第二の信号配線導体２１、２２を挟んで第一の電極４が配置される箇所との反対側には、同じく第一、第二の信号配線導体２１、２２や第一、第二のグランド配線導体３１、３２と絶縁された第二の電極５が形成されている。本実施例では、第一の電極４は第二の電極５よりも面積が小さくなっている。
電気信号は、信号入力部２０１から入力され、伝送線路を伝搬して信号出力部２０２より出力されるが、図１の状態では信号配線導体２は断線されており電気信号は伝搬しない。よって、導体ワイヤを用いて電気的に接続する必要がある。本実施例では導体ワイヤとして直径２５μｍのＡｕワイヤを用いた。
【００１０】
まず、図２に導体ワイヤを用いた第１の接続方法を示す。これは、第一の信号配線導体２１と第二の信号配線導体２２とを導体ワイヤで繋ぐ形態である。本実施例では、２本の導体ワイヤ６１、６２を用いた。２５μｍの導体ワイヤ１本を用いて、信号配線導体２１、２２間を接続する場合、第一、第二の信号配線導体と第一、第二のグランド配線導体３１、３２間の電気力線と導体ワイヤと第一、第二のグランド配線導体３１、３２間の電気力線が大きく変わるので、２本以上が好ましい。２本より多い数の本数でも構わないが、伝送特性面や製造に要する時間等を考慮すると、２本が最も適切である。但し、７５μｍのリボン型（平型）の導体ワイヤを用いる場合には、１本の導体ワイヤを用いても、第一、第二の信号配線導体と第一、第二のグランド配線導体３１、３２間の電気力線と導体ワイヤと第一、第二のグランド配線導体３１、３２間の電気力線はあまり変化しないので、使用することができる。
図２（ｂ）の断面図より明らかなように、導体ワイヤ６１は、その両端部分が第一、第二の信号配線導体２１、２２に接続されているのみで、それ以外の部分はどの部分にも触れない形態となっている。導体ワイヤ６２についても同様に構成されている。このような形態をとると、伝送線路は第一、第二の信号配線導体２１、２２とその両側の第一、第二のグランド配線導体３１、３２との間で電界を形成しながら信号を伝搬させるという一般的なコプレーナ伝送線路形状となる。この伝送線路の場合、高周波伝送特性は良好、すなわち広帯域な特性を有し、１０ＧＨｚ以上の高周波領域においても良好な通過特性（Ｓ２１）を示すため、１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュールに用いて好適である。
【００１１】
次に、導体ワイヤを用いた第２の接続方法について、図３を用いて説明する。図３（ａ）に示すように、まず、第一の信号配線導体２１の先端付近と第一の電極４間を、導体ワイヤ７１を用いて電気的に接続する。次に、第一の電極４と第二の信号配線導体２２の先端付近とを同様に導体ワイヤ７２で接続する。最後に、第二の電極５と第二の信号配線導体２２との間を、導体ワイヤ７３を用いて接続する。図３（ｂ）に示すように、導体ワイヤ７２は、その両端部分が信号配線導体２２と第一の電極４とに接続されているのみで、それ以外にはどの部分にも触れていない。導体ワイヤ７３についても同様に、その両端部分が信号配線導体２２と第二の電極５に接続されているのみで、その他の部分は何処にも接続されていない。図示されていないが、導体ワイヤ７１についても同様に構成されている。
【００１２】
以下、図３に示す伝送線路の等価回路について説明する。
図４は図３に示す伝送線路の等価回路の一実施例を示す回路図である。図３（ａ）の伝送線路は、信号線に直列にインダクタ８が挿入され、また信号線とグランドとの間にキャパシタ９が挿入された、ローパスフィルタを構成している。即ち、インダクタ８は、主に導体ワイヤ７１、７２によって形成され、キャパシタ９は主に、第二の電極５と第ニのグランド配線導体３２間のキャパシタである。図３に示す伝送線路において、伝送線路が所望のカットオフ周波数を示すように、これらインダクタ８やキャパシタ９の値を設定することによって高周波領域の通過特性を劣化させることができるローパスフィルタを形成することができる。
【００１３】
具体的には、通過特性が−３ｄＢダウンする３ｄＢカットオフ周波数ｆｃを与えるインダクタンスＬおよびキャパシタンスＣは、伝送線路の特性インピーダンスをＺ０とすると、
【００１４】
【数１】
2004134546.tif 000003
【数２】
2004134546.tif 000004
で求めることができる。
実際の伝送線路では、インダクタンス８に関しては、主として導体ワイヤ７１、７２の長さで決まるので単位長さあたりのインダクタンスを求めワイヤの長さが適切となるよう第一の電極４の位置を調整する。キャパシタンスに関しては、第二の電極５の大きさ、第二の電極５と第二のグランド配線導体間の基板表面におけるギャップ間隔、誘電体の誘電率、第二のグランド配線導体の厚さ等により決まる。これは、単純な計算で正確な値を見積もることは困難なため、寸法を決定するためには、電磁界解析シミュレーションを行い所望のカットオフ周波数を示すことを確認する必要がある。
【００１５】
以下、図２、図３に示す本発明による伝送線路の電磁界解析による伝送特性の計算結果を図５に示す。
図５は図２、図３に示す伝送線路の電磁界解析による伝送特性の一実施例を示す特性図であり、図５（ａ）は図２に示す伝送線路の伝送特性を、図５（ｂ）は図３に示す伝送線路の伝送特性を示す。図５（ａ）、図５（ｂ）において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は反射特性（Ｓ１１）及び通過特性（Ｓ２１）を示す。図５（ａ）において、曲線５６は図２に示す伝送線路の通過特性（Ｓ２１）を示し、曲線５７は反射特性（Ｓ１１）を示す。図５（ｂ）において、曲線５８は図３に示す伝送線路の通過特性（Ｓ２１）を示し、曲線５９は反射特性（Ｓ１１）を示す。
図６は図５のシミュレーションにおける伝送線路の各部の寸法を示す平面図であり、この寸法の基本的な伝送線路を用いて、図２及び図３に示す伝送線路を構成し図５に示す電磁界解析による伝送特性を計算した。図６は３ｄＢカットオフ周波数が８ＧＨｚとなるように設計したものである。図において、第一の信号配線導体２１と第二の信号配線導体２２の間隔は０．３０ｍｍとしている。また、第一の信号配線導体２１と第二の信号配線導体２２の中心線から第一の電極４の一方の端部までの距離を１．１７、第一の電極４の幅を０．２０ｍｍ、ｘ方向における第一の電極４の他方の端部と第一のグランド配線導体３１間の間隔を０．４０ｍｍ、ｙ方向における第一の電極４の長さを０．４０ｍｍ、ｙる方向における第一の電極４と第一のグランド配線導体３１間の間隔を０．２０ｍｍ、前記中心線と第二の電極５の一方の端部までのｘ方向の距離を０．７７ｍｍ、ｘ方向における第二の電極５の幅を０．４０ｍｍ、ｘ方向における第二の電極５の他方の端部と第二の電極５との間隔を０．３０ｍｍ、ｙ方向における第二の電極の長さを１．５０ｍｍ、ｙ方向における第二の電極５と第二のグランド配線導体３２の間隔を０．２０と設定した。
【００１６】
図５において、通過特性（Ｓ２１）は図１において、端子２０１から入力した信号の大きさと、端子２０２に表れる信号の大きさの比であり、反射特性（Ｓ１１）は入力端子から入力した信号の大きさと、伝送路で反射して戻ってきた信号の大きさの比である。
図５（ａ）の特性を見ると、通過特性（Ｓ２１）は曲線５６から明らかなように、１０ＧＨｚ以上の領域においても良好であり、３ｄＢカットオフ周波数は２０ＧＨｚ以上である。また、周波数が１０ＧＨｚ以下において、反射特性（Ｓ１１）は−１０ｄＢ以下であれば十分であるが、曲線５７から明らかなように、−２０ｄＢ以下である。よって、このような特性を有する図２の伝送線路は十分に１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュールに使用することができる。
一方、図５（ｂ）は、図３に示す伝送線路の特性であり、曲線５８で示すように、通過特性（Ｓ２１）は徐々に減衰し、周波数が７．８ＧＨｚで−３ｄＢとなっている。よって、実際の使用帯域２．５ＧＨｚにおいて、十分な通過特性をもっている。また、反射特性（Ｓ１１）も曲線５９に示すように、通過帯域２．５ＧＨｚにおいて、−１０ｄＢ以下である。よって、このような特性を有する図３の伝送線路は十分に２．５Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュールに使用することができる。
以上述べたように、本実施例の伝送線路構造を用いることによって、配線パターンは同一でも導体ワイヤの接続方法を変えるのみで、伝送線路の帯域を変換することができる。
【００１７】
次に、図２、図３に示す伝送線路を光モジュールに適用した例を、図７〜図９を用いて説明する。
図７は本発明による光モジュール全体の一実施例を示す上面図である。図８は図２の伝送線路を用いた場合の光モジュールの伝送線路部分を示す拡大上面図であり、図９は図３の伝送線路を用いた場合の光モジュールの伝送線路部分を示す拡大上面図である。
図７に示すように、本光モジュールは、リード線１０１の信号入力端子１０２から電気信号を入力する。入力信号は、モジュールパッケージ１０３に組み込まれた誘電体基板１０４（以下、パッケージ基板という）上に形成された伝送線路１０５を伝搬され、誘電体基板１０６（以下、中継基板という）に形成された中継伝送線路１０７を通り、光素子１０８が搭載されたチップキャリア基板１０９上に備わる伝送線路１１０を通過して、光素子１０８に電気信号を伝える構成となっている。各線路間は、導体ワイヤ１１１ａ〜１１１ｃ（図８、図９参照）によって電気的に接続されている。本実施例では、光素子１０８としては光変調器集積半導体レーザを用いている。本発明による伝送線路は、モジュールパッケージ１０３に形成された伝送線路１０５に具備されている。その構造は基本的に図２、図３の構造と同一である。半導体レーザ１０８の光変調器において入力電気信号は光信号に変換され、半導体レーザ１０８から出射される。この光ビームは、半導体レーザ１０８の前方に存在するレンズ１１２により集光され、その前方にある光ファイバ１１３に出射され光信号として出力される。
【００１８】
以下、図８、図９をもちいて、本光モジュールの伝送線路部分について説明する。なお、図１〜図３、図７と同じ構成要素に対しては同一の符号を付け、その説明を省略する。
図８と図９とは本発明によるパッケージ基板の伝送線路部分の導体ワイヤ接続方法が異なり、図８のパッケージ基板１０４ａは図２と同様の伝送線路を用いており、図９のパッケージ基板１０４ｂは図３と同様の伝送線路を用いており、狭帯域となるように構成されており、伝送線路の３ｄＢカットオフ周波数が７ＧＨｚとなるように設計されている。
【００１９】
図８、図９に示す光モジュールの伝送特性の電磁界解析及び回路シミュレーションによる計算結果を、図１０を用いて説明する。
図１０は図８、図９に示す光モジュールの電磁界解析及び回路シミュレーションによる伝送特性の一実施例を示す特性図であり、図１０（ａ）は図８に示す伝送線路の伝送特性を、図１０（ｂ）は図９に示す伝送線路の伝送特性を示す。図１０（ａ）、図１０（ｂ）において、横軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、縦軸は反射特性（Ｓ１１）（ｄＢ）及び通過特性（Ｓ２１）（ｄＢ）を示す。図１０（ａ）において、曲線６６は通過特性（Ｓ２１）を、曲線６７は反射特性（Ｓ１１）を示す。また、図１０（ｂ）において、曲線６８通過特性（Ｓ２１）を、曲線６９は反射特性（Ｓ１１）を示す。
図１０（ａ）に示すように、３ｄＢカットオフ周波数は約１２．７ＧＨｚで、１０Ｇｂｉｔ／ｓ光モジュールとして、充分な伝送特性が得られているのが分かる。即ち、実際の通過帯域は略８ＧＨｚであるが、８ＧＨｚにおける通過帯域特性の減少は−１ｄＢ以下であり、また、反射特性は１０ＧＨｚで−１０ｄＢ以下である。よって、この特性を有する図８の光モジュールは１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュールに適用することができる。
また、図１０（ｂ）に示すように、高周波領域での減衰が大きく、３ｄＢカットオフ周波数は約７ＧＨｚとなっている。伝送線路のみのカットオフ周波数と異なるのは、光素子自体の減衰も含まれるためである。このような伝送特性があれば、不必要な高周波領域を通過させることがないので、入力信号のリンギング等の波形不良を光出力波形に伝えることはない。また、実際の通過帯域は略２．５ＧＨｚであるが、この周波数では通過特性は殆ど減衰していない。反射特性は、周波数が２．５ＧＨｚにおいて−１０ｄＢより少ないので、十分に特性を確保することができる。よって、この特性を有する図９の光モジュールは２．５Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュールに適用することができる。
【００２０】
次に、本発明による第２の実施例について図２を用いて説明する。
図１１は本発明による伝送線路の配線パターンの第２の実施例を示す上面図である。図１２は図１１の配線パターンを１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュール用に接続した場合の伝送線路の第２の実施例を示す構成図である。図１３は図１１の配線パターンを２．５Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュール用に接続した場合の構成図である。
図３の実施例では、インダクタとなる第一の電極とキャパシタとなる第二の電極がそれぞれ１つ構成される形態であったが、これらインダクタンスやキャパシタンスは、複数存在しても構わない。図１３に示す実施例では、インダクタを２個、キャパシタを３個構成した構造としている。
【００２１】
図１１は第２の実施例の配線パターンを示したものである。信号配線導体は、第一の信号配線導体２１、第二の信号配線導体２２、第三の信号配線導体２３から構成されている。第一の信号配線導体２１と第二の信号配線導体２２の間、第二の信号配線導体２２と第三の信号配線導体２３の間にはそれぞれ断線部２０ａ、２０ｂが設けられる。また、第一の電極群は一番目の電極であるＡ１電極４１と、２番目の電極であるＢ１電極４２の２つが存在する。さらに、第二の電極群は、１番目の電極であるＡ２電極５１、２番目の電極であるＢ２電極５２、３番目の電極であるＣ２電極５３の３つが形成されている。
【００２２】
まず、図１２は導体ワイヤの第一の接続方法を示しており、第一の信号配線導体２１の先端付近と、これに隣接する２番目の信号配線導体２２の先端付近とを２本の導体ワイヤ６１、６２で電気的に接続する。使用した導体ワイヤは図１と同様直径２５μｍのＡｕワイヤである。次に、第二の信号配線導体２２のもう一方の先端近傍と、これに隣接する第三の信号配線導体２３の先端付近とを同じく２本の導体ワイヤ６３、６４で接続する。各導体ワイヤ６１〜６４は、図１の実施例と同様に両端部以外の部分は、いかなる箇所にも接触しない構成となっている。このように接続された伝送線路は、図２と同様、一般的なコプレーナ型の伝送線路となり、高周波特性は良好なものとなる。この実施例の伝送線路は１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュールに適用して好適である。
【００２３】
次に、導体ワイヤの第二の接続方法を図１３に示す。まず、第一の信号配線導体２１と第二の電極群の内のＡ２電極５１とを導体ワイヤ８３で電気的に接続する。次に、第一の信号配線導体２１の先端付近と第一の電極群内のＡ１電極４１とを導体ワイヤ８４で接続する。次に、第一の電極群内のＡ１電極４１と第二の信号配線導体２２の、第一の信号配線導体２１に隣接する側の先端付近とを導体ワイヤ８５で接続する。次に、第二の信号配線導体２２と第二の電極群内のＡ２電極５２とを導体ワイヤ８６で接続する。次に、第二の信号配線導体２２の第三の信号配線導体２３に隣接する先端付近と、第一の電極群内のＢ１電極４２とを導体ワイヤ８７で接続する。次に、第一の電極群内のＢ１電極４２と第三の信号配線導体２３の第二の信号配線線導体２２に隣接する先端付近とを導体ワイヤ８８で接続する。最後に、第三の信号配線導体２３と第二の電極群内のＣ２電極５３とを導体ワイヤ８９で接続する。これら導体ワイヤ８３〜８９は、図１の実施例と同様に両端部以外の部分は、いかなる箇所にも接触しない形態となっている。本実施例の伝送線路は図５（ａ）に示す特性をもたせることができるため、１０Ｇｂｉｔ／ｓ光モジュールに適用することができる。
【００２４】
図１４は図１３に示す伝送線路の等価回路の一実施例を示す回路図である。インダクタおよびキャパシタに求められる値は、第一の実施例に示した数式と同様であるが、図１４から分かるように、中間に存在するキャパシタ９２は、両側のキャパシタ９１、９３の２倍のキャパシタンスが必要となる。よって、図１３に示す第二の電極群の内のＢ２電極５２は、他の第二の電極群の電極、即ちＡ２電極５１、Ｃ２電極５３に比べ２倍の大きさとしている。
図１４の等価回路図において、キャパシタ９１は主にＡ２電極５１と第二のグランド配線導体３２間のキャパシタである。インダクタ８１は主に、導体ワイヤ８４及び導体ワイヤ８５のインダクタである。キャパシタ９２は主に、Ｂ２電極５２と第二のグランド配線電極３２間のキャパシタである。インダクタ８２は主に、導体ワイヤ８７、８８のインダクタである。キャパシタ９３は主に、Ｃ２電極と第二のグランド配線電極５３間のキャパシタである。本実施例の伝送線路は図５（ｂ）に示す特性をもたせることができるため、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ光モジュールに適用することができる。
【００２５】
以上述べたように、図１１〜図１３に示す実施例においても、伝送線路の配線パターンは同一でも導体ワイヤの接続方法を変えるのみで、伝送線路の帯域を変換することができる。
なお、本実施例では、信号配線導体数を３、第一の電極群の電極数を２、第二の電極群の電極数を３としたが、これ以外の数、すなわち信号配線導体数をＮ、第一の電極数をＮ−１、第二の電極数をＮ（Ｎは、１以上の整数）としても構わない。
図１２、図１３に示す伝送線路は図７〜図９に示すように、光モジュールに適用することができる。
【００２６】
上記においては、本発明をパッケージ基板の伝送線路に適用した場合について説明したが、パッケージ基板の代わりに中継基板に本発明を適用してもよい。
以下、本発明の伝送線路を中継基板に適用した場合の光モジュールの例について説明する。
図１５は本発明による光モジュール全体の一実施例を示す上面図である。図１６は図２の伝送線路を中継基板に用いた場合の光モジュールの伝送線路部分を示す拡大上面図であり、図１７は図３の伝送線路を中継基板に用いた場合の光モジュールの伝送線路部分を示す拡大上面図である。図において、図７〜図９と同じ構成要素に対しては同一の符号を付けてその説明を省略する。
図１５において、パッケージ基板１０４ｃは通常の伝送線路であり、導電ワイヤによっての接続方法は変化されないし、従って、周波数特性は変化されない。中継基板１０６ａは図１６又は図１７の中継基板を備えている。その他の構造は図７と同じである。
【００２７】
図１６は図２の伝送線路を中継基板１０６ｂに適用した例を示しており、伝送線路の形態は、第一、第二の信号配線導体２１ａ、２２ａの両側に第一、第二のグランド配線導体３１ａ、３２ａが形成されるコプレーナ線路となっている。信号配線導体２１ａ、２２ａは、その途中の断線部２０ｃにおいて電気的に絶縁されており、第一の信号配線導体２１ａと第二の配線導体２２ａとに分割されている。第一、第二のグランド配線導体３１ａ、３２ａは、これら第一、第二の信号配線導体２１ａ、２２ａの両側に形成されている。この伝送線路近傍には、第一、第二の信号配線導体２１ａ、２２ａや第一、第二のグランド配線導体３１ａ、３２ａとは電気的に絶縁された第一の電極４ａが配置されている。また、第一、第二の信号配線導体２１、２２を挟んで第一の電極４ａが配置される箇所との反対側には、同じく第一、第二の信号配線導体２１ａ、２２ａや第一、第二のグランド配線導体３１ａ、３２ａと絶縁された第二の電極５ａが形成されている。本実施例では、第一の電極４ａは第二の電極５ａよりも面積が小さくなっている。図１６に示す中継基板１０６ｂでは、第一の信号配線導体２１ａ、２２ｂは導電ワイヤ６１ａ、６２ａによって接続される。よって、パッケージ基板の実施例で述べたように、この中継基板１０６ｂには図５（ａ）に示す伝送特性を持たせることができる。よって、この中継基板１０６ｂを１０Ｇｂｉｔ／ｓ光モジュールに適用した場合、図１６の光モジュールは図１０（ａ）の通過特性（Ｓ２１）及び反射特性（Ｓ１１）を得ることができる。
【００２８】
図１７の図３の伝送線路を中継基板１０６ｃに適用した例を示しており、導電ワイヤによる伝送線路の配線パターンの接続構成は同じである。即ち、第一の信号配線導体２１ａと第一の電極４ａとが導電ワイヤ７１ａによって接続され、第一の電極４ａと第二の信号配線導体２２ａとが導電ワイヤ７２ａによって接続され、第二の信号配線導体２２ａと第二の電極７３ａとが接続されている。従って、この伝送線路の等価回路は図４の等価回路と同じ回路となり、図５（ｂ）の伝送特性を持たせることができ、従って、図１０（ｂ）の光モジュールの伝送特性を持たせることができるので、２．５Ｇｂｉｔ／ｓ光モジュールに適用することができる。
【００２９】
なお、中継基板の伝送線路の配線パターンを図１１のように構成し、図１２又は図１３のように導電ワイヤで接続することによって、１０Ｇｂｉｔ／ｓ光モジュール又は２．５Ｇｂｉｔ／ｓ光モジュールを得ることができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、ビットレートの異なる光モジュールに対して、同一の配線パターン形状を持つ伝送線路を用いても、導体ワイヤの接続を変更するのみで、いずれのビットレートの光モジュールに対しても良好な伝送特性を実現することができる。よって、光モジュール間の部品を共通化することができ、光モジュールの低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による伝送線路の配線パターンの第１の実施例を示す上面図である。
【図２】図２は図１の配線パターンを１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュール用に接続した場合の伝送線路の第１の実施例を示す構成図である。
【図３】図１の配線パターンを２．５Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュール用に接続した場合の構成図である。
【図４】図３に示す伝送線路の等価回路の一実施例を示す回路図である。
【図５】図２、図３に示す伝送線路の電磁界解析による伝送特性の一実施例を示す特性図である。
【図６】図５のシミュレーションにおける伝送線路の各部の寸法を示す平面図である。
【図７】本発明による光モジュール全体の一実施例を示す上面図である。
【図８】図２の伝送線路を用いた場合の光モジュールの伝送線路部分を示す拡大上面図である。
【図９】図９は図３の伝送線路を用いた場合の光モジュールの伝送線路部分を示す拡大上面図である。
【図１０】図８、図９に示す光モジュールの電磁界解析及び回路シミュレーションによる伝送特性の一実施例を示す特性図である。
【図１１】本発明による伝送線路の配線パターンの第２の実施例を示す上面図である。
【図１２】図１１の配線パターンを１０Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュール用に接続した場合の伝送線路の第２の実施例を示す構成図である。
【図１３】図１１の配線パターンを２．５Ｇｂｉｔ／ｓの光モジュール用に接続した場合の構成図である。
【図１４】図１３に示す伝送線路の等価回路の一実施例を示す回路図である。
【図１５】本発明による光モジュール全体の一実施例を示す上面図である。
【図１６】図２の伝送線路を中継基板に用いた場合の光モジュールの伝送線路部分を示す拡大上面図である。
【図１７】図３の伝送線路を中継基板に用いた場合の光モジュールの伝送線路部分を示す拡大上面図である。
【図１８】光モジュールの通過特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１…基板（誘電体基板）、２、２１、２２、２３…信号配線導体、３１、３２…グランド配線、４、４１、４２…第一の電極、５、５１、５２、５３…第二の電極、６、６１、６２、６３、６４、７、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９…導体ワイヤ（Ａｕワイヤ）、８、８１、８２…インダクタ、９、９１、９２、９３…キャパシタ、２０、２０ａ、２０ｂ…信号配線導体の断線部、１０１…リード線、１０２…信号入力端子、１０３…モジュールパッケージ、１０４、１０６…誘電体基板、１０５、１０７、１１０…伝送線路、１０８…光素子（光変調器集積半導体レーザ）、１０９…チップキャリア、１１１…導体ワイヤ、１１２…レンズ、１１３…光ファイバ。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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