(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
−少なくとも１つの光導波路（１１２，１２２）と、
−前記光導波路（１１２，１２２）に電圧を印加する電極配置構造（１）であって、
−当該電極配置構造（１）が、第１および第２の電線路（１１，１２）ならびに前記第１および第２の電線路（１１，１２）を終端する少なくとも２つの終端抵抗体（２１，２２）を含み、
−当該電極配置構造（１）が、２つの前記終端抵抗体（２１，２２）を容量結合して直流的に分離する少なくとも１つの容量性構造（３１）を含む、電極配置構造（１）と、
を備える、電気光学変調器において、
前記容量性構造（３１）が、前記第１および第２の電線路（１１，１２）間の位置に物理的に配置されている少なくとも２つの導電層（３１３，３１４，３１６）を有し、これら少なくとも２つの導電層（３１３，３１４，３１６）が、少なくとも１つの誘電層（３１５，３１７）によって隔てられ、
前記導電層のうちの第１の導電層（３１３）が前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体（２１）に接続されており、前記導電層のうちの第２の導電層（３１４）が前記終端抵抗体のうちの第２の終端抵抗体（２２）に接続されていることを特徴とする、電気光学変調器。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学変調器において、前記容量性構造（３１）と前記電線路（１１，１２）とが、共通の基板に配置されている、電気光学変調器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電気光学変調器において、前記終端抵抗体（２１，２２）と前記電線路（１１，１２）とが、共通の基板に配置されている、電気光学変調器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、前記容量性構造（３１）が、前記第１の導電層（３１３）および前記第２の導電層（３１４）を含む３つの導電層（３１３，３１４，３１６）ならびに少なくとも１つの誘電層（３１７）を有していて、前記導電層のうちの前記第１の導電層（３１３）および第３の導電層（３１６）が前記誘電層（３１７）によって隔てられており、前記導電層のうちの第２の導電層（３１４）と前記第３の導電層（３１６）とが前記誘電層（３１７）によって隔てられており、かつ、前記第３の導電層（３１６）が接地されている、電気光学変調器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、コプレーナストリップ線路を構成している、電気光学変調器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、互いに容量結合している、電気光学変調器。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、前記電極配置構造（１）の第１の領域（１０）では前記第１および第２の電線路（１１，１２）が互いから第１の距離をもって延在しており、前記電極配置構造（１）の第２の領域（２０）では前記第１および第２の電線路（１１，１２）が互いから前記第１の距離よりも大きい第２の距離をもって延在しており、かつ、前記電極配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に、２つの前記終端抵抗体（２１，２２）が配置されている、電気光学変調器。
【請求項８】
請求項７に記載の電気光学変調器において、前記容量性構造（３１）が、前記電極配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に少なくとも部分的に配置されている、電気光学変調器。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、２つの光導波路（１１２，１２２）が設けられていて、前記終端抵抗体（２１，２２）が、当該光導波路（１１２，１２２）に対して対称的に配置されている、電気光学変調器。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、幾何学的に対称な構造として形成されている、電気光学変調器。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、さらに、
前記容量性構造（３１）よりも大きい静電容量を有する少なくとも１つの追加のキャパシタ（４０）、
を備え、２つの前記終端抵抗体（２１，２２）が、前記容量性構造（３１）および前記追加のキャパシタ（４０）を介して互いに結合している、電気光学変調器。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気光学変調器において、前記電極配置構造が、進行波電極構造を有する、電気光学変調器。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の変調器（１００）と、
前記電極配置構造（１）に差動電圧信号を供給するドライバユニット（３０）と、
を備える、電気光学変調器装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電気光学変調器装置において、前記ドライバユニット（３０）が、オープンコレクタモード、終端帰還のオープンコレクタモード、オープンドレインモードまたは終端帰還のオープンドレインモードで動作される、電気光学変調器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載されているような電気光学変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、このような電気光学変調器は、変調器の光導波路に電圧を与えて当該光導波路を伝播する光波の位相シフトを引き起こすのに用いられる高周波電極配置構造を備える。一例として、光変調器導波路に電圧を与えるのに非特許文献１（「高速ＩＩＩ−Ｖ半導体強度変調器」）に記載されているような進行波電極が用いられる。しかし、この種の既知の変調器において所定の電力損失を超えないようにするには、変調器が大きくなる傾向がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】"High-Speed lll-V Semiconductor Intensity Modulators", Robert G. Walker, IEEE Journal of Quantum Electronics Vol. 27, No. 3, March 1991
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的の一つは、低損失動作が可能であり且つコンパクトな電気光学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】
【０００５】
本発明は、電気光学変調器であって、
−少なくとも１つの光導波路と、
−前記光導波路に電圧を印加する電極配置構造（電極装置）であって、
−当該電極配置構造が、第１および第２の電線路ならびに前記第１および第２の電線路を終端する少なくとも２つの終端抵抗体を含み、
−当該電極配置構造が、２つの前記終端抵抗体を容量結合して直流的に分離する少なくとも１つの容量性構造を含む、電極配置構造と、
を備え、
−前記容量性構造が、前記第１および第２の電線路間の位置に物理的に配置されている少なくとも２つの導電層を有し、これら２つの層が、誘電層によって隔てられている、電気光学変調器を提供する。
【０００６】
具体的に述べると、上記のような容量性構造の構成により、電気光学変調器のレイアウトをコンパクトにできると同時に、オープンコレクタ構成で当該変調器をドライバユニットにより駆動可能となるので電力損失を低く抑えることができる。より具体的に述べると、前記ドライバユニット（例えば、ドライバチップ）、前記第１および第２の電線路、前記終端抵抗体、ならびに前記変調器の前記（ブロッキング）容量性構造は（さらに、用いられている組立・接合技術等も）、後で詳述するように、上記オープンコレクタ回路（例えば、高周波オープンコレクタ回路）における互いに一体化された部品と見なすことができる。さらなる詳細として、前記ドライバユニット、前記電線路、および前記変調器の（前記終端抵抗体および前記容量性構造を含む）終端ネットワークのイマーシブ（immersive）電気的設計が、特に、これら構成部品の統合インピーダンスを適合させることで前記変調器の性能を最適化するように実行される。
【０００７】
例えば、変調器装置（すなわち、前記ドライバユニットと前記変調器との組合せ）を長距離用途等に利用した場合、その電力損失は４００ｍＷ未満に抑えられ得る。また、消費電力を低く抑えられるだけでなく変調器の小型化も可能なので、コンパクトな（例えば、ＣＦＰ４のサイズで、）（例えば、１００ギガビット／秒以上の伝送レートを有する）高周波変調器モジュールを製造することが可能となる。さらに、前記容量性構造によって前記終端抵抗体同士を直流分離しているので、前記第１および第２の電線路にそれぞれ異なる（直流）バイアス電圧を印加することも可能である。
【０００８】
例えば、前記容量性構造と前記電極配置構造の前記第１および第２の電線路とは、共通の基板に配置される。すなわち、前記容量性構造と前記電線路とがモノリシックに集積されている。また、前記終端抵抗体と前記第１および第２の電線路とが、共通の基板に配置され得る。一具体例として、前記容量性構造と前記終端抵抗体と前記電線路とが、モノリシックに集積されていてもよく、すなわち、同じ基板に配置されて例えば同じ半導体技術を用いて作製等されてもよい。前記終端抵抗体は、それぞれ、単一の材料層（すなわち、プレーナ構造）または複数の材料層により形成されたものであり得る。これにより、前記終端抵抗体のスケーラビリティ（拡張性）が向上し得る。
【０００９】
これらの構成部品をモノリシックに集積することにより、前記終端抵抗体および／または前記容量性構造と前記電線路とをボンディングワイヤによってボンド接続する必要がなくなるので、例えば前記電極配置構造および／または前記終端抵抗体および／または前記容量性構造により構成されるネットワークのインピーダンス適合等が容易になる。高精度なインピーダンス整合が可能であることは、特に、このネットワークが前述したような一体化されたオープンコレクタ回路の一部を構成する場合に重要となり得る。さらに、前記変調器のモノリシック構成により、複数の変調器をモジュールに集積することが容易となり得る。
【００１０】
しかしながら、前記終端抵抗体および／または前記容量性構造は、前記電極配置構造の前記電線路とは異なる基板（例えば、セラミックス基板）等に配置された別体の部品として形成されてもよいし、および／または、ボンディングワイヤ等を介して前記変調器の前記第１および第２の電線路に接続されたものとされてもよい。
【００１１】
本発明の一実施形態では、前記導電層のうちの第１の導電層が前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体に接続されており、前記導電層のうちの第２の導電層が前記終端抵抗体のうちの第２の終端抵抗体に接続されている。具体的に述べると、この構成によれば、前記導電層と当該導電層間の前記誘電層とにより構成される単一の静電容量を介して２つの前記終端抵抗体が結合されることで、前記変調器をオープンコレクタ回路の一部とすることができる。
【００１２】
また、前記容量性構造を、２つのキャパシタを構成する３つの導電層および少なくとも１つの誘電層を有するものとし、それら２つのキャパシタを介して前記第１および第２の終端抵抗体が接地されるものとすることにより、後で詳細に説明する別のオープンコレクタ回路の一部を構成することも可能である。一具体例として、前記導電層のうちの第１および第３の導電層が前記誘電層によって隔てられて、前記導電層のうちの第２の導電層と前記第３の導電層とが前記誘電層によって隔てられて、かつ、前記第１の導電層が前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体に接続されて、前記第２の導電層が前記終端抵抗体のうちの第２の終端抵抗体に接続されて、前記第３の導電層が接地される。
【００１３】
前記電極配置構造の前記第１および第２の電線路は、コプレーナストリップ線路を構成し得る。例えば、このコプレーナストリップ線路は、進行波電極（例えば、マッハツェンダー変調器の進行波電極）として動作される。また、前記第１および第２の電線路が、互いに容量結合しているものとされ得る。すなわち、少なくとも１つのキャパシタが、当該キャパシタを介して前記第１の電線路と前記第２の電線路とが結合されるように設けられ得る。例えば、本発明にかかる変調器は、前記第１および第２の電線路がコプレーナ進行波線路のうちの２つのプレーナ線路を構成している容量装荷型マッハツェンダー変調器とされる。
【００１４】
なお、"45 GHz Bandwidth Travelling Wave Electrode Mach-Zehnder Modulator with Integrated Spot Size Converter（「スポットサイズ変換器が集積された４５ＧＨｚ帯域幅進行波電極マッハツェンダー変調器」）", D. Hoffmann, Proceedings International Conference on Indium Phosphide and Related Materials, p. 585, 2004の論文に、進行波型マッハツェンダー変調器の光学的・電気的レイアウト原理の一例が記載されている。この論文のうち、マッハツェンダー変調器の光学的・電気的設計原理に関する内容は、参照をもって本明細書に取り入れたものとする。当然ながら、本発明は、特定の電極構造に限定されるものではなく、その他の電気回路に適用されてもよく、あるいは、その他の電気回路を構成するように適用されてもよい。また、国際公開第２０１２／１７５５５１号には、別の設計例が記載されている。この国際公開のうち、変調器の光学的・電気的設計原理に関する内容は、参照をもって本明細書に取り入れたものとする。
【００１５】
前記変調器は、位相変調器としても動作され得る。その場合、前記変調器の２つの前記光導波路のうちの一方のみが、光信号の位相を変調させるのに利用される。例えば、前記光導波路のうちの利用されない一方が光学的に非アクティブ（非活性、無効）となり得るものの、この光学的に非活性な導波路により構成される容量性セグメントは、光学的にアクティブな（活性的な、有効な）導波路の上に配置された導波路電極を前記ドライバユニットと容量結合させるのに利用される。
【００１６】
また、前記電極配置構造の第１の領域では前記第１および第２の電線路が互いから第１の距離をもって延在し得て、前記電極配置構造の第２の領域では前記第１および第２の電線路が互いから前記第１の距離よりも大きい第２の距離をもって延在し得て、かつ、前記電極配置構造の前記第２の領域において前記第１および第２の電線路間に、２つの前記終端抵抗体が配置され得る。具体的に述べると、２つの前記終端抵抗体が、前記変調器の前記光導波路から距離をおいて配置され得る（一具体例として、これに加えて２つの前記終端抵抗体が前記光導波路に対して対称的に配置される）。これにより、前記導波路に対する熱的影響を抑えることができる。前記光導波路からの必要な距離が大きいほど、前記第１および第２の電線路間の距離を大きく取る必要がある。
【００１７】
また、前記容量性構造は、前記電極配置構造のインピーダンスを適合させる（調整する）のに用いられ得る。具体的に述べると、前記容量性構造は、前記第１および第２の電線路間の実効距離、すなわち、前記電極配置構造（例えば、前述したようにコプレーナストリップ線路を構成している場合の前記電極配置構造）のインピーダンスを決める、当該第１および第２の電線路間の距離に影響を与え得る。前記容量性構造は、前記電極配置構造のうちの広がった領域における（すなわち、前記電極配置構造の前記第２の領域での）前記第１および第２の電線路間に少なくとも部分的に配置され得る。
【００１８】
例えば、前記容量性構造の幾何形状は、前記電極配置構造における広がっている前記第２の領域での前記実効距離が（したがって、前記電極配置構造のインピーダンスが（すなわち、前記第１および第２の電線路のインピーダンスが））真直な場合の第１および第２の電線路（すなわち、真直な場合のコプレーナストリップ線路）のインピーダンス（すなわち、電極配置構造の第１および第２の電線路が互いから第１の距離をもった状態で当該第１および第２の電線路の全長にわたって配置されている場合の、電極配置構造のインピーダンス）と少なくとも本質的に（ほぼ）等しくなるように選択される。
【００１９】
具体的に述べると、前記第１および第２の電線路は、対称的に駆動され得る（「差動駆動」）。すなわち、前記ドライバユニットは、可撓性のコプレーナストリップ線路に（したがって、前記変調器側の前記コプレーナストリップ線路に）差動電圧信号を供給するように構成され得る。例えば、前記電極配置構造の前記電線路および／または前記可撓性のコプレーナストリップ線路の電線路のいずれも接地されていない。よって、前記第１および第２の電線路は、幾何学的に対称な構造として形成され得る。例えば、本発明にかかる変調器を、２つの光導波路（これまでの説明を参照のこと）を備えるものとし、前記終端抵抗体を、当該光導波路に対して対称的に配置することが考えられる。本発明にかかる電気光学変調器は、さらに、前記電極配置構造に差動電圧信号を供給するドライバユニットを備え得る。なお、欧州特許出願公開第２６１５４８９号および欧州特許出願公開第２６１５４９０号に、対称的に駆動される電極の例が開示されている。これら欧州特許出願公開のうち、それに関する内容は、参照をもって本明細書に取り入れたものとする。
【００２０】
本発明の他の実施形態において、前記ドライバユニットは、オープンコレクタモードまたは終端帰還（back termination）のオープンコレクタモードで動作される。同様に、（前記ドライバユニットがＣＭＯＳデバイスである場合）当該ドライバユニットは、オープンドレインモードまたは終端帰還のオープンドレインモードで動作され得る。
【００２１】
当然ながら、必ずしもオープンコレクタ回路が使用されなくてもよい。むしろ、前記ドライバユニットは、前記電極配置構造のインピーダンスと等しい内部終端抵抗を含むものとされてもよい。このとき、前記ドライバユニットのこの内部終端抵抗に、前記第１および第２の電線路のインピーダンス、ならびに他の電気部品（例えば、前記終端抵抗体など）のインピーダンスが整合される。
【００２２】
前述したように、前記ドライバユニットは、前記変調器の前記コプレーナストリップ線路に差動電圧を供給し得る。
【００２３】
本発明の他の実施形態において、前記変調器は、前記容量性構造よりも大きい静電容量を有する追加のキャパシタを備えており、２つの前記終端抵抗体が、前記容量性構造および前記追加のキャパシタを介して互いに結合している。例えば、前記容量性構造の静電容量（例えば１０〜８０ｐＦ、特には２０〜３０ｐＦ）は、高い周波数成分についての短絡回路を実現する。他方で、前記追加のキャパシタは、前記終端抵抗体が低い周波数域に関しても容量結合されることを可能にする。
【００２４】
本発明にかかる変調器は、リン化インジウム技術を用いて実現され得る。すなわち、前記変調器の部品（例えば、前記電極配置構造、前記光導波路など）が、リン化インジウム基板に配置されることとなる。しかし当然ながら、前記変調器は、他の技術を用いて作製することもできる。すなわち、前記変調器は、ヒ化ガリウムやシリコンなどの他の材料に基づく基板や半導体層を用いて作製することも可能である。
【００２５】
以下では、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】本発明の一実施形態における電気光学変調器の電極配置構造の細部を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの変調器の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１Ｃ】図１Ａの変調器を当該変調器の容量性構造で切断した（図１Ａの変調器の線Ｂ−Ｂに沿った）断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における電気光学変調器の電極配置構造のうちの容量性構造を示す概略断面図である。
【図３】本発明にかかる電気光学変調器の電極配置構造を駆動する第１のオープンコレクタ回路の回路図である。
【図４】本発明にかかる電気光学変調器の電極配置構造を駆動する第２のオープンコレクタ回路の回路図である。
【図５】本発明の他の実施形態における電気光学変調器の電極配置構造の細部を示す斜視図である。
【図６】図５の変調器の電極配置構造のインピーダンスを示したグラフである。
【図７】図５の変調器の全体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の一実施形態における進行波型電気光学変調器の電極配置構造（電極装置）１の細部を示す図である。この電線路配置構造１は、コプレーナストリップ線路を構成している第１および第２の電線路１１，１２を有する。電線路１１，１２は、エアブリッジ１１１，１２１を介して導波路電極１１３．１２３に接続されており、従来技術から知られている原理に従って前記変調器の光導波路１１２，１２２に電圧を印加する。さらに、第１の導波路電極１１３が光導波路１１２の第１の容量性セグメント１１４の上に配置されており、第２の導波路電極１２３が光導波路１２２の第２の容量性セグメント１２４の上に配置されている。これにより、第１および第２の導波路電極１１３，１２３は（したがって、第１および第２の電線路１１，１２は）、互いに容量結合している。
【００２８】
前記コプレーナストリップ線路を終端するために、２つの終端抵抗体２１，２２（例えば、それぞれの抵抗値は２５Ωとされる）が、電線路１１，１２間に配置されている。終端抵抗体２１，２２は、前記コプレーナストリップ線路と共に基板に配置された材料層として形成されている。すなわち、終端抵抗体２１，２２は、前記電気光学変調器における他の部品とモノリシックに集積されている。
【００２９】
２つの終端抵抗体２１，２２を電線路１１，１２間に配置可能とするために、それら電線路１１，１２間の間隔は、電線路１１，１２が互いから第１の距離をもって延在する第１の領域１０および電線路１１，１２が互いから第１の距離よりも大きい第２の距離をもって延在する第２の領域２０を電極配置構造１が有するように、終端抵抗体２１，２２に向かって広がっている。この第２の距離は、光導波路１１２，１２２に対する抵抗体２１，２２の熱的影響を最大限に小さく抑える当該終端抵抗体２１，２２の配置が可能となるように選択され得る。例えば、第２の領域２０での電線路１１，１２間の距離は、５０μｍ以上とされる。
【００３０】
さらに、金属構造３１の形態の容量性構造が電極配置構造１の前記第２の領域２０での電線路１１，１２間に配置されており、２つの終端抵抗体２１，２２を直流的に分離する容量性構造を構成している。
【００３１】
具体的に述べると、金属構造３１は、上下に（一方が他方の真上となるように）配置されている２つの金属層３１３，３１４を有し（図１Ｃを参照）、かつ、これら金属層３１３，３１４（例えば、金層）は、当該金属層３１３，３１４間に配設された誘電層３１５（例えば、窒化シリコン層、酸化シリコン層等）によって隔てられている。上側の金属層３１３は、第１の終端抵抗体２１に電気的に接続されており、下側の金属層３１４は、第２の終端抵抗体２２に電気的に接続されている。これにより、金属構造３１は、２つの終端抵抗体２１，２２を結合するキャパシタを提供している。具体的に述べると、金属構造３１によりもたらされる、２つの終端抵抗体２１，２２間の容量結合は、図３に示すオープンコレクタ回路を実現するのに用いられ得る。
【００３２】
また、金属構造３１は、第２の領域２０での電線路１１，１２間の第１の領域１０に比べて大きい間隔が前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスに与える影響を補償するように構成され得る。具体的に述べると、金属構造３１は、前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを決める、第１および第２の電線路１１，１２間の実効距離を減少させる。これにより、終端抵抗体２１，２２の領域での電線路１１，１２間の距離が大きくなることによる望ましくない影響が相殺され得る。
【００３３】
具体的に述べると、金属構造３１の寸法は、電線路１１，１２により構成されるコプレーナストリップ線路のインピーダンスを当該コプレーナ線路の所望の統合インピーダンスに適合するように選択される。具体的に述べると、電線路１１，１２間の実効距離は、金属構造３１の幾何形状によって変化する。これにより、金属構造３１を用いて前記コプレーナストリップ線路のインピーダンスを調整することが可能である。
【００３４】
図２は、金属構造３１の構造の一変形例を示す図である。具体的に述べると、この実施形態における金属構造は、３つの金属層３１３，３１４，３１６を有する。第１の金属層３１３が、第１の誘電層３１７によって（中央の）第３の金属層３１６から直流的に絶縁されており、第２の金属層３１４が、第２の誘電層３１８によってその第３の金属層３１６から直流的に絶縁されていることにより、第１および第２のキャパシタを構成している。これら２つの誘電層３１７，３１８に代えて、中央の金属層３１６を埋め込む単一の誘電層が配設されてもよい。
【００３５】
中央の金属層３１６は接地されて、上側の第１の金属層３１３は第１の終端抵抗体２１に接続されて、下側の第２の金属層３１４は第２の終端抵抗体２２に接続される。これにより、図４に示す別のオープンコレクタ回路が実現される。すなわち、前記コプレーナストリップ線路の終端は、単一のキャパシタではなく２つのキャパシタによって実現されており、かつ、終端抵抗体２１，２２のそれぞれが、それらキャパシタのうちの１つを介して接地されている。
【００３６】
図３を参照する。ドライバユニット３０が、前記変調器の電極配置構造１に差動電圧を供給するように配置されている。電極配置構造１は、図１Ａ〜図１Ｃに示すように金属構造３１を介して容量結合された２つの終端抵抗体２０，２１を含む。さらに、それら終端抵抗体２１，２２に、２つのインダクタンス３０１，３０２が接続されている。これらインダクタンス３０１，３０２を介して、供給電圧Ｖｃｃが、ドライバユニット３０の２つのトランジスタ４１，４２のコレクタ４０１，４０２に向けて供給される。Ｖｃｃをインダクタンス３０１，３０２を介して供給する構成には、供給電力が終端抵抗体２１，２２を避けて導かれることによって、これら終端抵抗体２１，２２での電力損失を回避できるという利点がある。他の実施形態では、インダクタンス３０１，３０２が、ドライバユニット３０と変調器１００との間に配置される。
【００３７】
また、ドライバユニット３０は、ＣＭＯＳデバイスであり得る。その場合には、（電圧Ｖｃｃを当該ドライバユニットのトランジスタのドレインに供給することによって）オープンドレイン回路が実現され得る。
【００３８】
図４は、別のオープンコレクタ回路に関する図である。ここで、前記コプレーナストリップ線路の終端は、２つの終端抵抗体２１，２２および金属構造３１により構成される２つのキャパシタによって実現されている。終端抵抗体２１，２２のそれぞれは、それらキャパシタのうちの１つを介して接地されている。
【００３９】
金属構造３１は、終端抵抗体２１，２２間に高い周波数信号成分を通過可能とするための静電容量を提供するように構成され得る。ここで、それら終端抵抗体２１，２２を低い周波数成分に関しても容量結合するには、少なくとも１つの（任意の）さらなるキャパシタ４０が図５に示すように配置される。具体的に述べると、金属構造３１が図１Ａ〜図１Ｃに示すように形成される場合には（すなわち、金属構造３１が単一のキャパシタを構成する場合には）、単一のさらなるキャパシタが設けられ得る。他方で、金属構造３１が図２に示すように形成される場合には、少なくとも２つのさらなるキャパシタが、当該キャパシタのそれぞれが前記３つの金属層３１３，３１４，３１６により構成されるキャパシタのうちの１つに接続されるように設けられ得る。
【００４０】
キャパシタ４０の静電容量は、金属構造３１により提供される静電容量よりも大きいものとされる。これにより、終端抵抗体２１，２２は、低い周波数域に関しても容量結合され得る。例えば、さらなるキャパシタ４０は１ＧＨｚ未満の周波数を通過させることができる一方、金属構造３１により構成されるキャパシタによって１ＧＨｚ超の周波数が通過される。
【００４１】
図６に、図５の電極配置構造１の２つのキャパシタ３１，４０のインピーダンスＺＬの（シミュレートした）周波数挙動（インピーダンス応答）を示す。そのインピーダンス応答は、高い周波数域に向かうにつれて僅かに増加するのみである。このシミュレーションからは、さらに、反射（Ｓ１１パラメータ）が４０ＧＨｚ以下でー２０ｄＢ未満となり得ることが分かる。
【００４２】
図７は、オープンコレクタ対応のマッハツェンダー変調器装置２００の全体を示す斜視図である。具体的に述べると、この変調器装置２００は、本発明にかかる変調器１００と、変調器１００の電極配置構造１に（高周波）差動電圧を供給するように構成されたドライバユニット３０とを備える。図示の変調器１００は、図５に示す電極配置構造１、すなわち、終端抵抗体２１，２２、金属構造３１および追加のキャパシタ４０を有するモノリシックに集積された終端ネットワークを含む電極配置構造１を備えている。
【００４３】
再び述べることになるが、電線路１１，１２と、前述した終端抵抗体および／または金属構造３１および／または追加のキャパシタ４０とをモノリシックに集積する構成は、あくまでも任意の構成に過ぎない。例えば、終端抵抗体２１，２２、金属構造３１および追加のキャパシタ４０からなる群から選択される少なくとも１つを、別体の部品（例えば、電線路１１，１２とは別の基板（例えば、セラミックス基板）に配置された別体の部品）として形成して例えばボンディングワイヤを介して電線路１１，１２に接合する等してもよい。
【００４４】
図示のドライバユニット３０（すなわち、ドライバユニット３０の出力ポート）は、第１および第２の電線路１１，１２に、可撓性のコプレーナ線路５０を介して電気的に接続されている。可撓性のコプレーナ線路５０は、可撓性の箔状の基板５３（例えば、ポリイミド等の高分子から形成された基板）に配置された電線路５１，５２を有している。
【００４５】
（平行な）２つの電線路５１，５２間の距離は、これら電線路５１，５２が高周波電気波を伝送する電気導波路を構成するように十分に短く選択されている。例えば、電線路５１，５２間の距離は１００μｍ未満または５０μｍ未満とされる。
【００４６】
可撓性のコプレーナ線路５０の電線路５１，５２の第１の端部は、前記ドライバユニットの出力ポートに接続されており、電線路５１，５２の第２の端部は、変調器１００側の第１および第２の電線路１１，１２の端部に接続されている。可撓性のコプレーナストリップ５０は電気導波路をもたらすものであるから、可撓性のコプレーナストリップ５０のインピーダンスは、ドライバユニット３０のインピーダンス及び前記変調器の電極配置構造１のインピーダンスとより良好に整合させることが可能である。これにより、前記変調器の高周波性能を向上させることができる。さらに、この可撓性のコプレーナストリップ５０は、それ自体の導波特性により、ボンディングワイヤと違って極めて短くする必要がないので、（動作時に昇温し得る）ドライバユニット３０と変調器１００との間で優れた熱分離を実現することが可能である。例えば、ドライバユニット３０は、変調器１００から１ｍｍ以上の距離をもって配置される。
なお、本発明は、実施の態様として以下の内容を含む。
〔態様１〕
−少なくとも１つの光導波路（１１２，１２２）と、
−前記光導波路（１１２，１２２）に電圧を印加する電極配置構造（１）であって、
−当該電極配置構造（１）が、第１および第２の電線路（１１，１２）ならびに前記第１および第２の電線路（１１，１２）を終端する少なくとも２つの終端抵抗体（２１，２２）を含み、
−当該電極配置構造（１）が、２つの前記終端抵抗体（２１，２２）を容量結合して直流的に分離する少なくとも１つの容量性構造（３１）を含む、電極配置構造（１）と、
を備える、電気光学変調器において、
前記容量性構造（３１）が、前記第１および第２の電線路（１１，１２）間の位置に物理的に配置されている少なくとも２つの導電層（３１３，３１４，３１６）を有し、これら少なくとも２つの導電層（３１３，３１４，３１６）が、少なくとも１つの誘電層（３１５，３１７）によって隔てられていることを特徴とする、電気光学変調器。
〔態様２〕
態様１に記載の電気光学変調器において、前記容量性構造（３１）と前記電線路（１１，１２）とが、共通の基板に配置されている、電気光学変調器。
〔態様３〕
態様１または２に記載の電気光学変調器において、前記終端抵抗体（２１，２２）と前記電線路（１１，１２）とが、共通の基板に配置されている、電気光学変調器。
〔態様４〕
態様１から３のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、前記導電層のうちの第１の導電層（３１３）が前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体（２１）に接続されており、前記導電層のうちの第２の導電層（３１４）が前記終端抵抗体のうちの第２の終端抵抗体（２２）に接続されている、電気光学変調器。
〔態様５〕
態様１から３のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、前記容量性構造（３１）が３つの導電層（３１３，３１４，３１６）および少なくとも１つの誘電層（３１７）を有していて、前記導電層のうちの第１および第３の導電層（３１３，３１６）が前記誘電層（３１７）によって隔てられており、前記導電層のうちの第２の導電層（３１４）と前記第３の導電層（３１６）とが前記誘電層（３１７）によって隔てられており、かつ、前記第１の導電層（３１３）が前記終端抵抗体のうちの第１の終端抵抗体（２１）に接続されており、前記第２の導電層（３１４）が前記終端抵抗体のうちの第２の終端抵抗体（２２）に接続されており、前記第３の導電層（３１６）が接地されている、電気光学変調器。
〔態様６〕
態様１から５のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、コプレーナストリップ線路を構成している、電気光学変調器。
〔態様７〕
態様１から６のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、互いに容量結合している、電気光学変調器。
〔態様８〕
態様１から７のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、前記電極配置構造（１）の第１の領域（１０）では前記第１および第２の電線路（１１，１２）が互いから第１の距離をもって延在しており、前記電極配置構造（１）の第２の領域（２０）では前記第１および第２の電線路（１１，１２）が互いから前記第１の距離よりも大きい第２の距離をもって延在しており、かつ、前記電極配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に、２つの前記終端抵抗体（２１，２２）が配置されている、電気光学変調器。
〔態様９〕
態様８に記載の電気光学変調器において、前記容量性構造（３１）が、前記電極配置構造（１）の前記第２の領域（２０）において前記第１および第２の電線路（１１，１２）間に少なくとも部分的に配置されている、電気光学変調器。
〔態様１０〕
態様１から９のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、２つの光導波路（１１２，１２２）が設けられていて、前記終端抵抗体（２１，２２）が、当該光導波路（１１２，１２２）に対して対称的に配置されている、電気光学変調器。
〔態様１１〕
態様１から１０のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、前記第１および第２の電線路（１１，１２）が、幾何学的に対称な構造として形成されている、電気光学変調器。
〔態様１２〕
態様１から１１のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、さらに、
前記容量性構造（３１）よりも大きい静電容量を有する少なくとも１つの追加のキャパシタ（４０）、
を備え、２つの前記終端抵抗体（２１，２２）が、前記容量性構造（３１）および前記追加のキャパシタ（４０）を介して互いに結合している、電気光学変調器。
〔態様１３〕
態様１から１２のいずれか一態様に記載の電気光学変調器において、前記電極配置構造が、進行波電極構造を有する、電気光学変調器。
〔態様１４〕
態様１から１３のいずれか一態様に記載の変調器（１００）と、
前記電極配置構造（１）に差動電圧信号を供給するドライバユニット（３０）と、
を備える、電気光学変調器装置。
〔態様１５〕
態様１４に記載の電気光学変調器装置において、前記ドライバユニット（３０）が、オープンコレクタモード、終端帰還のオープンコレクタモード、オープンドレインモードまたは終端帰還のオープンドレインモードで動作される、電気光学変調器装置。
【符号の説明】
【００４７】
１                        電極配置構造
３                        金属層
１０                      第１の領域
１１，１２                電線路
２０                      第２の領域
２１，２２                終端抵抗体
３０                      ドライバユニット
３１                      金属構造
３１ａ，３１ｂ            キャパシタ
４０                      さらなるキャパシタ
４１，４２                トランジスタ
５０                      可撓性のコプレーナストリップ線路
５１，５２                電線路
５３                      基板
１００                    変調器
１１１，１２１    エアブリッジ
１１２，１２２            光導波路
１１３，１２３            導波路電極
１１４，１２４            容量性セグメント
２００                    変調器装置
３１１                    ベース部位
３１２                    長手部位
３１３，３１４，３１６    金属層
３１７，３１８            誘電層
４０１，４０２            コレクタ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
0006411536.tif 000005
【図３】
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【図４】
0006411536.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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