光调制器模块的制作方法

本发明涉及光调制器模块，尤其是涉及具备波导基板、配置在该波导基板的附近的中继基板、以及收容该波导基板和该中继基板的壳体的光调制器模块。

背景技术：

在使用电子配线的业界中，已知有锡(sn)晶须伴随时间而缓慢生长，不久之后与印制配线基板上的端子接触而引起短路事故的情况。到21世纪00年代前半之前向锡添加铅来抑制晶须的发生，但是目前由于rohs(restrictiononhazardoussubstances：限制有害物质)等电子设备的环境对应而使用了以无铅的钎料为首的无铅的原料，由晶须引起的短路再次成为问题。

在将铌酸锂(linbo3)使用于波导基板的ln光调制器中，会产生以金锡钎料含有的锡为起因的其他的问题。从连接器与壳体的连接部、光纤与壳体的密封连接部等的钎料，将锡向ln光调制器的电极间进行气相输送，在电极间进行析出生长，引起偏压稳定的劣化。除了无铅化之外，dp-bpsk(dualpolarization-binaryphaseshiftkeying：双极化二进制相移键控)调制器或dp-qpsk(dualpolarization-quadraturephaseshiftkeying：双极化正交相移键控)调制器等的电气配线部的增大、壳体内部的自由空间的缩窄、调制器内部的集成密度的上升等成为原因。进而，在双波长对应dp-qpsk中，除了电气配线数之外，与光纤连接的连接数也倍增，因此此问题变得特别显著。

另外，在dp-bpsk调制器或dp-qpsk调制器等极化复用方式的光调制器模块中，在各调制器的光波导输出端口与光纤的连接中，通常不是进行对接而是进行透镜耦合。而且，在极化复用所使用的光学部件或透镜耦合的构造的模块中，为了防止由颗粒引起的光轴遮挡所产生的突发差错，而进行清洁的环境下的模块组装。而且，为了防止由于雾、溶胶等被气相输送的物质的向光波导端面的附着或烧结所引起的光透过特性的逐年劣化(光损失的增大)，而使用将各部件徹底地清洗，而且密封有干燥氮的壳体构造。在本说明书中，将颗粒、雾、溶胶等的处于气体的状态的物质或浮游在空间内而被输送的物质总称为“气相输送物质”。

另外，近年来，下述(1)～(3)不断发展。

(1)由壳体的小型化引起的壳体内部空间的大幅减少

(2)高度集成化造成的部件个数的增多引起的成为气相输送物质的起源的材料和构件的增多

(3)传输距离延长、osnr(opticalsignaltonoiseratio；光信噪比)改善用的光量的增多

因此，颗粒与光轴会合的概率显著地增大，由光轴遮挡引起的突发差错成为深刻的问题。而且，由于气相输送物质的显著的增多，它们的附着或烧结引起的光透过特性的逐年劣化(光损失的增大)也变得显著。此外，由于光量的增多，即使气相输送物质不接近光波导端，但是仅在光轴上穿过就会被激光捕获，固定在光轴上或者附着或烧结于波导端面的情况也变得显著。

另外，ln结晶自身具有强的热电效应，由于温度变化而结晶表面较强地带电。即，带电的气相输送物质具有容易被ln结晶表面吸引的特性。在ln光调制器的基板上，为了确保动作稳定性，除了具有光波导的端部的面(波导端部面)之外，通常还形成有带电防止膜或金属膜等导电膜(例如，参照专利文献1、2)。另一方面，虽然在波导端部面上存在形成反射防止膜的情况，但是大多数的情况下为裸露，未形成导电膜。因此，带电的颗粒等容易被波导端部面吸引。尤其是在温度环境变化激烈的环境下使用时(例如，rof(radiooverfiber：光纤无线电)系统、车载nw(网络)等)，ln结晶带电是深刻的问题。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开昭62-173428号公报

【专利文献2】日本特开2003-172839号公报

技术实现要素：

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

本发明要解决的课题在于减轻从光调制器模块的壳体内的钎料(连接器与壳体的连接部、光纤与壳体的密封连接部等的钎料)产生锡而向电极间进行气相输送，在电极间进行析出生长，引起偏压稳定的劣化的问题。

【用于解决课题的方案】

为了解决上述课题，本发明的光调制器模块具有以下的技术特征。

(1)一种光调制器模块，具备：波导基板，形成有光波导和用于控制在该光波导中传播的光波的控制电极；中继基板，配置在该波导基板的附近，并形成有对该控制电极供给dc偏压的dc偏压配线；及壳体，收容该波导基板和该中继基板，所述光调制器模块的特征在于，在该dc偏压配线的局部设置有从该中继基板向比该波导基板的上表面高的位置立起的天线，该天线配置在距该壳体内的任一个钎料使用部位为10mm以内的位置。

(2)在上述(1)记载的光调制器模块中，其特征在于，该天线兼用作将该dc偏压配线与该波导基板上的该控制电极的配线电连接的点到点连接配线(空中配線)。

(3)在上述(1)或(2)记载的光调制器模块中，其特征在于，该天线设置在该dc偏压配线的正极线和负极线这两方。

(4)在上述(1)至(3)中任一记载的光调制器模块中，其特征在于，该天线的表面积为9400μm²以上。

(5)在上述(1)至(4)中任一记载的光调制器模块中，该天线未被包覆。

(6)在上述(1)至(5)中任一记载的光调制器模块中，该dc偏压为20v以上。

(7)在上述(1)至(6)中任一记载的光调制器模块中，在该波导基板和该中继基板中的至少一个基板钎焊连接有对气相输送物质进行吸附的吸气材料。

(8)在上述(1)至(6)中任一记载的光调制器模块中，该dc偏压配线具有分支线。

【发明效果】

本发明的光调制器模块具备：波导基板，形成有光波导和用于控制在该光波导中传播的光波的控制电极；中继基板，配置在该波导基板的附近，并形成有对该控制电极供给dc偏压的dc偏压配线；及壳体，收容该波导基板和该中继基板，其中，在该dc偏压配线的局部设置有从该中继基板向比该波导基板的上表面高的位置立起的天线，该天线配置在距该壳体内的任一个钎料使用部位为10mm以内的位置，因此，能够减轻从光调制器模块的壳体内的钎料产生锡而向电极间进行气相输送，在电极间进行析出生长从而引起偏压稳定的劣化的问题。

附图说明

图1是表示本发明的光调制器模块的实施例的俯视图。

图2是波导基板与中继基板的连接部分的放大图。

图3是表示在dc偏压配线的局部设置的天线的例子的图。

图4是表示在dc偏压配线的局部设置的天线的另一例的图。

【标号说明】

1壳体

2波导基板

3、4中继基板

6、7金属丝

21光波导

22dc偏压配线

24吸气材料

25信号电极

26、27dc偏压电极

42dc偏压配线

43分支线

44吸气材料

具体实施方式

以下，详细说明本发明的光调制器模块。

如图1、图2所示，本发明的光调制器模块具备：波导基板2，形成有光波导21和用于控制在该光波导21中传播的光波的控制电极(信号电极25、dc偏压电极26、27等)；中继基板4，配置在该波导基板2的附近，并形成有对该控制电极(dc偏压电极26、27)供给dc偏压的dc偏压配线42；及壳体1，收容该波导基板2和该中继基板4，所述光调制器模块的特征在于，在该dc偏压配线42的局部设置有从该中继基板4向比该波导基板2的上表面高的位置立起的天线6，该天线6配置在距该壳体1内的任一个钎料使用部位为10mm以内的位置。

图1是表示本发明的光调制器模块的实施例的俯视图。

光调制器模块成为在壳体1内收容有基板2和中继基板3、4的构造，该基板2形成有光波导和控制电极，该中继基板3、4配置在该基板的附近。

作为波导基板2，只要是石英、半导体等能够形成光波导的基板即可，特别优选能够利用具有电光效应的基板即linbo3(铌酸锂)、litao3(钽酸锂)或plzt(锆钛酸铅镧)中的任一个单晶体。

形成于波导基板2的光波导21例如通过在linbo3基板(ln基板)上将钛(ti)等高折射率物质进行热扩散而形成。而且，也可以利用在成为光波导的部分的两侧形成有槽的肋形光波导或光波导部分为凸状的脊形波导。而且，在plc等不同的波导基板上形成光波导并将这些波导基板贴合而集成的光回路中也可以适用本发明。

在波导基板2设置有用于控制在光波导2中传播的光波的控制电极。作为控制电极，存在构成调制电极的信号电极25、卷绕该信号电极25的接地电极(未图示)、以及施加dc偏压的dc偏压电极26、27等。这些控制电极在基板表面形成有ti·au的电极图案，可以通过镀金方法等形成。此外，根据需要，也可以在光波导形成后的基板表面设置电介质sio2等缓冲层。

中继基板3是用于对向信号电极25施加的调制信号(高频信号)进行中继的高频信号用中继基板。

中继基板4是用于对向dc偏压电极26、27施加的dc偏压(低频信号)进行中继的低频信号用中继基板。

图2是波导基板2与中继基板4的连接部分的放大图。

在波导基板2形成有用于对dc偏压电极26或27供给dc偏压的dc偏压配线22(a)、22(b)。dc偏压配线22(a)是正极用的配线，通过金属丝6(a)而与形成于中继基板4的dc偏压配线42(a)连接。dc偏压配线22(b)是负极用的配线，通过金属丝6(b)而与形成于中继基板4的dc偏压配线42(b)连接。在壳体1设置有用于从外部的电路接受dc偏压的供给的连接器(连接端子)11(a)、11(b)，经由连接器11(a)、11(b)而将dc偏压配线42(a)、42(b)与外部的电路电连接。

需要说明的是，在以下的说明中，只要不区分dc偏压的正极与负极，就省略(a)、(b)的标记。

dc偏压配线42与连接器11使用钎料来连接，有时从该钎料产生锡而向电极间进行气相输送，在电极间进行析出生长，引起偏压稳定的劣化。因此，在钎料的使用部位即连接器连接部(dc偏压配线42与连接器11的连接部分)的附近，在dc偏压配线42的局部设置有从中继基板4向比波导基板2的上表面高的位置立起的天线。

在图3的例子中，成为利用金属丝6将dc偏压配线22与dc偏压配线42电连接的点到点连接配线的构造，并将该金属丝6兼用作天线。需要说明的是，即使为了将dc偏压配线22与dc偏压配线42电连接而使用金属丝以外的点到点连接配线(例如带)的情况下，当然也可以将该点到点连接配线兼用作天线。

在此，天线(金属丝6)如图3那样以从中继基板4向比波导基板2的上表面高的位置立起的方式形成。即，天线成为向波导基板2的电极形成面的上方伸出的形状。由此，从连接器连接部使用的钎料产生的锡由处于朝向波导基板2上的电极的中途的天线来捕集，因此能够抑制在波导基板2的电极间进行析出生长的情况。

需要说明的是，为了高效地捕集从钎料产生的锡，优选在距钎料的使用部位为10mm以内的位置配置天线。而且，优选天线未被包覆，特别优选容易捕集锡(sn)的裸露的金(au)。

在本例中，将dc偏压的正极侧的金属丝6(a)和负极侧的金属丝6(b)这两方形成为向波导基板2的电极形成面的上方伸出的形状的天线。由此，能够有效地捕集从正极的连接器连接部(连接器11(a)侧)产生的锡和从负极的连接器连接部(连接器11(b)侧)产生的锡。

另外，在本例中，着眼于锡(sn)的捕集，但是对于光调制器模块内部含有的其他的含有物质也能起到效果。例如，光波导基板或极化复用部所使用的光学部件包含的锌(zn)、铝(al)、镁(mg)、铬(cr)、钛(ti)、镍(ni)、钴(co)、石英(sio2)等成分有时会过剩地析出。此外，有时包含中继基板与壳体的连接中较多使用的导电性粘结剂(银糊剂)、或者为了外部的光纤与壳体的连接而基于钎料的焊剂(卤化物：氟(f)、碘(i)、氯(cl)、溴(br))。这些物质的各元素具有电负性特性，通常元素周期表的族编号越大且周期编号越小的元素，则吸引电子的强度越大。列举一例的话，在上述物质中，铬(cr)、钛(ti)、镁(mg)等具有被向dc偏压的正极侧吸引的特性，锡(sn)、锌(zn)、ag(银)、氟(f)具有被向dc偏压的负极侧吸引的特性。由此，在本实施例中可知，不仅是锡(sn)，对于其他的颗粒物质的捕集也具有效果。

根据实验和研究的结果可知，天线的表面积(合计)优选为9400μm²以上。而且可知，向天线施加的dc偏压优选为20v以上。例如图2那样使用截面形状为圆形的2根天线时，各个天线优选为直径30μm以上，长度50μm以上，而且，优选向金属丝6(a)施加+20v以上的电压，向金属丝6(b)施加-20v以下的电压。在该例的情况下，天线的表面积根据下式而成为9420μm²。

天线的表面积＝天线的直径×π×天线的长度×天线的根数

＝30μm×3.14×50μm×2根

＝9420μm²

另外，在调制器内部的安装条件下，通过使天线的长度成为200μm以上，能够进一步提高可靠性，这种情况下，天线的表面积(合计)优选为44000μm²以上。列举具体例的话，如果考虑波导基板、中继基板、调制器壳体的线膨胀系数，则在基板间隔为200μm时，天线的长度优选为236μm，这种情况的天线的表面积根据下式而成为44462.4μm²。

天线的表面积＝30μm×3.14×236μm×2根

＝44462.4μm²

需要说明的是，天线没有限定为兼用作将dc偏压配线22与dc偏压配线42连接的点到点连接配线的结构。即，也可以如图4的另一例所示，使用从dc偏压配线41的局部向波导基板2的电极形成面的上方伸出且不与dc偏压配线21连接的金属丝7。

另外，在图2的例子中，在波导基板2上钎焊连接有对气相输送物质进行吸附的吸气材料24，在中继基板4上也钎焊连接有同样的吸气材料44。并且，在这些吸气材料24、44的附近(10mm以内)的位置设置天线(金属丝6(a))，由此提高锡的捕集效果。需要说明的是，吸气材料可以设置于波导基板或中继基板中的仅一个基板。

另外，在图2的例子中，在中继基板4上的dc偏压配线42(a)、42(b)分别设置有分支线43(a)、43(b)。通过在dc偏压配线42设置这样的分支线43，能得到将壳体1内的灰尘向分支线43收集的效果。

以上，基于实施例而说明了本发明，但是本发明没有限定为上述的内容，在不脱离本发明的主旨的范围内当然可以适当进行设计变更。

【产业上的可利用性】

如以上说明所述，根据本发明，能够提供一种能够减轻从壳体内的钎料产生锡而向电极间进行气相输送，在电极间进行析出生长，引起偏压稳定的劣化的问题的光调制器模块。