高频线路制造技术

本发明专利技术提供一种具备抑制与光波导交叉的高频布线中的阻抗变化、电的过量损失发生的结构的高频线路。高频线路为微带线，其基本结构是在SI‑InP基板(301)上依次层叠接地电极(302)、电介质层(304)、信号电极(305)而成。另外，如横向剖视图所示，在横切高频线路(305)的形态下，交叉着InP类半导体的光波导芯(303)。沿着高频线路的传输方向，在包含光波导交叉的固定区域内，使信号电极(305)的宽度局部扩大。在微带线中，信号电极(305)的宽度的局部从w1扩大至w2，相比宽度为均匀的w1，使特性阻抗降低。该宽度w2的第二信号电极部(325)的长度l2被设定为远短于所输入的高频电信号的波长的长度。

High frequency line

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高频线路
本专利技术涉及一种向光调制器等的调制电极施加电信号的高频线路。
技术介绍
随着近年爆发性的数据通信量的增大，要求光通信系统的大容量化，并且所使用的光学部件的集成化、复杂化、信号的高速化正在被推进。在这些光学部件之中，例如，可列举出光调制器。最近，为了增大传输容量，正逐渐应用一种以马赫-曾德尔(MZ:Mach-Zehnder)调制器作为基础的光I/Q调制器(例如，参照非专利文献1)在两种偏振光用中被集成了两个的偏振复用光I/Q调制器(总计四个马赫-曾德尔调制器被集成而构成)，该马赫-曾德尔调制器是与QPSK(QuadraturePhaseShiftKeying：正交相移键控)、16QAM(16QuadratureAmplitudeModulation：16正交幅度调制)等的多级调制相对应的调制器。虽然该偏振复用光I/Q调制器能生成100Gbit/s级的光调制信号，但此时需要向芯片内的各马赫-曾德尔调制器输入几十GHz符号率的高速电信号。通常，经由偏振复用光I/Q调制器模块组件的RF接口输入的高频信号，通过模块组件内的高频布线基板，最终供给至偏振复用光I/Q光调制器芯片。此时，为了抑制电损耗、串扰，尽量缩短高频布线基板与偏振复用光I/Q光调制器芯片之间连接的接线是至关重要的。为此，需要在偏振复用光I/Q光调制器芯片内带着高频布线，将芯片的RF接口拉到芯片的端部。图1中示出了一种在SI-InP基板上形成的50Ω类的微带线与InP类的光波导交叉的偏振复用光I/Q调制器的结构。其结果，不可避免地使连接于调制电极102的高频布线103与传输光信号的光波导101产生交叉。现有技术文献非专利文献非专利文献1：NobuhiroKikuchi,etal.，“80-Gb/sLow-Driving-VoltageInPDQPSKModulatorWithann-p-i-nStructure”，IEEEPHOTONICSTECHNOLOGYLETTERS，Vol.21，No.12，JUNE15，2009.
技术实现思路
这里，根据将高频布线与光波导交叉的状况进行模拟后的结果，对高频布线与光波导的交叉的电损耗和特性阻抗产生的影响进行说明。在图2A、图2B中，分别示出在模拟中使用的、无光波导交叉的微带线和有光波导交叉的微带线的模型。在模拟中假定线路的长度为1.4mm，偏振复用光I/Q调制器由四个马赫-曾德尔调制器构成，根据与光波导最大交叉7次而设定交叉数为7次来进行计算。作为模拟方法，针对将1.4mm的线路进行7等分而得到的200μm的一个分段，计算无光波导交叉的情况、有光波导交叉的情况，通过将所得结果(矩阵)相乘，对1.4mm线路整体进行计算。在图3A、图3B中，分别示出在微带线与光波导交叉的有无中各自的电损耗(S21特性、50Ω类)和特性阻抗的模拟结果。示出了光波导与高频布线有交叉与无交叉相比，插入损耗(S21)增大，特性阻抗上升。这样，在偏振复用光I/Q调制器等的现有的高频布线中，存在通过与光波导的交叉而使高频线路的特性显著恶化的问题。本专利技术是鉴于上述问题而做出的专利技术，其目的在于，提供一种具备能抑制在与光波导交叉的高频布线中产生阻抗变化、电的过量损失的结构的高频线路。为了解决上述问题，本专利技术是包含电介质、信号电极以及接地电极的、用于传输高频电信号的高频线路，其特征在于，具有以下结构：在将所述高频线路分割成短于所述高频电信号的波长的长度的分段时，使包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述信号电极、所述接地电极以及所述电介质的特性阻抗与不包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述特性阻抗相同。本专利技术的另一个方案的特征在于，包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述信号电极具有两种以上不同的宽度。本专利技术的另一方案的特征在于，包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述信号电极具有两种以上不同的厚度。本专利技术的另一方案的特征在于，包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述信号电极与所述接地电极的间隔具有两种以上不同的距离。本专利技术的另一方案的特征在于，包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述电介质具有两种以上不同的介电常数。本专利技术的另一方案的特征在于，包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述电介质具有两种以上不同的厚度。本专利技术的另一方案的特征在于，所述高频线路为微带线。本专利技术的另一方案的特征在于，所述高频线路为共面线。本专利技术的另一方案的特征在于，所述高频线路为带接地共面线。专利技术效果根据本专利技术，能抑制在与光波导交叉的高频布线中产生阻抗变化、电的过量损失。附图说明图1是表示具有微带线的偏振复用光I/Q调制器的结构的图。图2A是表示在模拟中使用的、无光波导交叉的微带线的模型的图。图2B是表示在模拟中使用的、有光波导交叉的微带线的模型的图。图3A是表示在微带线与光波导交叉的有无中各自的电损耗(S21特性、50Ω类)的模拟结果的图。图3B是表示在微带线与光波导交叉的有无中各自的特性阻抗的模拟结果的图。图4A是本专利技术的第一实施方式的高频线路的俯视图。图4B是本专利技术的第一实施方式的高频线路的图4A的IVB-IVB剖视图。图4C是本专利技术的第一实施方式的高频线路的图4A的IVC-IVC横向剖视图。图4D是本专利技术的第一实施方式的高频线路的图4A的IVD-IVD横向剖视图。图5A是表示在模拟中使用的、无光波导交叉的微带线的模型的图。图5B是表示在模拟中使用的、有光波导交叉的微带线的模型的图。图5C是表示在模拟中使用的、在有光波导交叉的情况下具有使用了第二信号电极部325的补偿结构的微带线的模型的图。图6A是表示在微带线与光波导无交叉的情况、微带线与光波导有交叉的情况、有光波导交叉的情况下具有使用了第二信号电极部325的补偿结构时的电损耗(S21特性、50Ω类)的模拟结果的图。图6B是表示在微带线与光波导无交叉的情况、微带线与光波导有交叉的情况、有光波导交叉的情况下具有使用了第二信号电极部325的补偿结构时的特性阻抗的模拟结果的图。图7A是本专利技术的第二实施方式的高频线路的俯视图。图7B是本专利技术的第二实施方式的高频线路的图7A的VIIB-VIIB剖视图。图7C是本专利技术的第二实施方式的高频线路的图7A的VIIC-VIIC横向剖视图。图7D是本专利技术的第二实施方式的高频线路的图7A的VIID-VIID横向剖视图。图8A是表示模拟有无光波导交叉在50Ω设计的带接地共面线的电损耗(S21特性)上的特性区别的例子的图。图8B是表示关于50Ω设计的带接地共面线的特性阻抗，模拟了光波导交叉的有无下的特性的差别的例子的图。图9A是本专利技术的第三实施方式的另一带接地共面线的俯视图。图9B是本专利技术的第三实施方式的另一带接地共面线的图9A的IXB-IXB剖视图。图9C是本专利技术的第三实施方式的另一带接地共面线的图9A的IXC-IXC横向剖视图。图9D是本专利技术的第三实施方式的另一带接地共面线的图9A的IXD-IXD横向剖视图。图10A是本专利技术的第四实施方式的另一微带线与带接地共面线的折中结构的俯视图。图10B是本专利技术的第四实施方式的另一微带线与带接地共面线的折中结构的图10A的XB-XB剖视图。图10C是本专利技术的第四实施方式的另一微带线与带接地共面线的折中结构的图10A的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频线路，包含电介质、信号电极以及接地电极，并传输高频电信号，其特征在于，具有以下结构：在将所述高频线路分割成短于所述高频电信号的波长的长度的分段时，使包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述信号电极、所述接地电极以及所述电介质的特性阻抗与不包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述特性阻抗相同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.24 JP 2015-1268631.一种高频线路，包含电介质、信号电极以及接地电极，并传输高频电信号，其特征在于，具有以下结构：在将所述高频线路分割成短于所述高频电信号的波长的长度的分段时，使包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述信号电极、所述接地电极以及所述电介质的特性阻抗与不包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述特性阻抗相同。2.根据权利要求1所述的高频线路，其特征在于，包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述信号电极具有两种以上不同的宽度。3.根据权利要求1所述的高频线路，其特征在于，包含所述高频线路与光波导的交叉的分段的所述信号电极具有两种以上不...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池顺裕，山田英一，小木曾义弘，尾崎常祐，
申请(专利权)人：日本电信电话株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP