[发明专利]包括光学调制器的光学装置和光学收发器

说明书

包括光学调制器的光学装置和光学收发器。一种光学装置包括：基板；光波导，其形成马赫曾德尔干涉仪；信号电极；以及接地电极。光波导设置在信号电极和接地电极之间。当电压被施加在信号电极和接地电极之间时在沿着基板的表面的方向上生成电场。光波导包括输入光传播通过的第一波导、光学耦合到第一波导的弯曲波导以及光学耦合到弯曲波导的第二波导。信号电极包括分别设置在第一和第二波导附近的第一和第二电极。电信号被供应给第一电极，并且反相电信号被供应给所述第二电极。

技术领域

本文所讨论的实施方式涉及一种包括光学调制器的光学装置以及光学收发器。

背景技术

图1示出传统光学调制器的示例。在此示例中，光学调制器生成偏振复用光学信号。因此，光学调制器包括一对母马赫曾德尔(Mach-Zehnder)干涉仪。各个母马赫曾德尔干涉仪包括一对马赫曾德尔干涉仪。

光学调制器形成在LN基板(或LN芯片)上。因此，通过在LN基板中形成光波导来配置马赫曾德尔干涉仪。在此示例中，LN基板是Z切割LN基板。在这种情况下，在形成马赫曾德尔干涉仪的光波导上方形成信号电极。

在上述光学调制器中，当电信号被施加到信号电极时，在垂直于基板的表面的方向(即，Z方向)上生成电场。这些电场改变形成在信号电极下方的光波导的折射率，从而改变光的相位。因此，可通过利用电信号适当地调节传播通过马赫曾德尔干涉仪的光的相位来生成期望的调制光学信号。

在此示例中，用于驱动光学调制器的电信号是差分电信号。差分电信号各自包括具有彼此不同的极性的正信号和负信号。在此示例中，光学调制器包括XI调制器、XQ调制器、YI调制器和YQ调制器。在这种情况下，向XI调制器供应一对电信号XIp和XIn，向XQ调制器供应一对电信号XQp和XQn，向YI调制器供应一对电信号YIp和YIn，并且向YQ调制器供应一对电信号YQp和YQn。

各个电信号通过对应信号电极传播并且终止于RF终端。在此示例中，供应给信号电极的电信号各自以与通过对应光波导传播的光基本上相同的速度在相同的方向上传播。在这种情况下，通过各个马赫曾德尔干涉仪传播的光的相位根据电信号而改变，并且生成调制光学信号。

此外，已知配置是其中用于驱动光学调制器的电信号的电压(即，驱动电压)减小以降低光学调制器的功耗的配置。然而，减小驱动电压涉及增加光和电信号彼此相互作用的区域的长度(即，相互作用长度)。此外，在图1中描绘的配置中增加相互作用长度将延长形成光学调制器的LN基板的长度。当在图1中描绘的示例中如此做时，LN基板的长度将在横向方向(或图1中描绘的X方向)上增加。结果，用于容纳光学调制器的封装的尺寸将增加。

如例如图2中描绘的，可通过在LN基板中具有折回形状的光波导来解决或减轻此问题。具体地，在图2中描绘的光学调制器中，对于光在X方向上传播通过的光波导和光在-X方向上传播通过的光波导二者，光和电信号彼此相互作用，从而显著延长相互作用长度。结果，可减小驱动电压，而不延长LN基板的长度。

在例如U.S.2004/0184755中描述了在基板上具有折回光波导的光学装置。在U.S.2008/0226215、日本专利公布No.2009-186881和日本专利公布No.2008-224740中描述了与本申请有关的技术。

如图1和图2中描绘的，在Z切割LN基板中设置有马赫曾德尔干涉仪的光学调制器中，向形成马赫曾德尔干涉仪的成对光波导供应差分电信号。例如，图2中描绘的XI调制器可由一对电信号XIp和Xin驱动。在这种情况下，需要准确地调节一对电信号XIp和Xin的相位和强度。然而，将难以设计电路，使得当传输数据的速率高时适当地调节到达马赫曾德尔干涉仪的一对电信号的相位和强度。当没有适当地调节一对电信号的相位和强度时，在调制光学信号中将出现啁啾。因此，传输信号的质量将劣化。

本发明的一个方面的目的是减小包括光学调制器的光学装置的尺寸。

发明内容