CN111164496B - 光调制器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具有能够减小DC漂移的装置结构的光调制器。光调制器(100)具备：基板(1)；波导层(2)，其由在基板(1)上脊状地形成的电光材料膜构成，且包含互相相邻的第一和第二光波导(10a、10b)；RF部(SRF)，其对光波导(10a、10b)施加调制信号；以及DC部(SDC)，其对光波导(10a、10b)施加DC偏置。DC部(SDC)包含：缓冲层(4)，其至少覆盖光波导(10a、10b)的上表面；偏置电极(9a)，其经由缓冲层(4)而与第一光波导(10a)相对；以及偏置电极(9c)，其邻接于偏置电极(9a)而设置，对偏置电极(9a、9c)之间施加DC偏压，至少在偏置电极(9a、9c)之间的下方，设置有波导层(2)的至少一部分被去除了的波导层去除区域(D)。

Description

光调制器
技术领域
本发明涉及一种在光通信和光学测量领域中使用的光调制器，特别是涉及一种马赫曾德尔型光调制器的电极构造。
背景技术
随着互联网的普及，通信量急剧增加，光纤通信的重要性变得非常高。光纤通信将电信号转换为光信号，并通过光纤传输光信号，并且具有宽频带、低损耗、抗噪声等的特征。
作为将电信号转换为光信号的方式，已知有利用半导体激光器的直接调制方式和使用了光调制器的外部调制方式。直接调制不需要光调制器且成本低，但是对高速调制有极限，在高速且长距离的应用中，使用外部调制方式。
作为光调制器，在铌酸锂单晶基板的表面附近通过Ti(钛)扩散形成了光波导的马赫曾德尔型光调制器被实用化(例如，参照专利文献1)。马赫曾德尔型光调制器是使用具有将从一个光源发出的光分成两束，使其通过不同的路径之后，再次使其叠加以引起干涉的马赫曾德尔干涉仪的构造的光波导(马赫曾德尔光波导)的光调制器，40Gb/s以上的高速的光调制器被商用化，但是其全长长达10cm左右成为大的缺点。
相对于此，在专利文献2和3中公开了一种使用了c轴取向的铌酸锂膜的马赫曾德尔型光调制器。使用了铌酸锂膜的光调制器与使用了铌酸锂单晶基板的光调制器相比，能够大幅地小型化以及低驱动电压化。
在刚对光调制器的电极施加了电压之后以及经过了充分长的时间之后，观察到施加于光波导的电压发生变化，从而来自于光调制器的出射光也发生变化的现象。施加于光波导的电压的变化被称为DC漂移，期望在光调制器中尽可能地抑制DC漂移。
在专利文献4中记载了为了在使用了铌酸锂等的晶体基板的波导型的光装置中抑制DC漂移，通过将磷(P)等的V族元素或氯(Cl)掺杂于晶体基板，将晶体基板的内部或表面的可动离子不动化。另外，在专利文献5中记载了在铌酸锂晶体基板上设置有互相接近的两根光波导和在其附近接地的控制用电极而成的定向耦合器型光控制装置中，为了使DC漂移减小，在铌酸锂晶体基板设置电阻率比铌酸锂的块晶的电阻率低的低电阻区域。低电阻区域可以通过将铌酸锂基板浸渍于加热了的苯甲酸或焦磷酸等的酸之中，使铌酸锂中的锂离子(Li+)交换为质子(H+)的质子离子交换法来形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4485218号公报
专利文献2：日本特开2006-195383号公报
专利文献3：日本特开2014-6348号公报
专利文献4：日本特开平5-113513号公报
专利文献5：日本特开平5-66428号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，DC漂移是光调制器中重要的问题，期望一种能够不使用掺杂有P或Cl等的特别的铌酸锂晶体而抑制DC漂移的装置构造。
因此，本发明的目的在于，提供一种具有使DC漂移减小并且能长期稳定地控制的装置构造的光调制器。
解决问题的技术手段
为了解决上述问题，本发明的光调制器，其特征在于，具备：基板；波导层，其由在所述基板上脊状地形成的电光材料膜构成，且包含互相相邻的第一和第二光波导；RF部，其对所述第一和第二光波导施加调制信号；以及DC部，其对所述第一和第二光波导施加DC偏置，所述DC部包含：缓冲层，其至少覆盖所述第一和第二光波导的上表面；第一偏置电极，其经由所述缓冲层而与所述第一光波导相对；以及第二偏置电极，其邻接于所述第一偏置电极而设置，对所述第一偏置电极和所述第二偏置电极之间施加第一DC偏压，至少在所述第一偏置电极和所述第二偏置电极之间的第一电极分离区域的下方，设置有所述波导层的至少一部分被去除了的波导层去除区域。
根据本发明，可以阻止由于对第一和第二偏置电极之间持续施加DC偏置而导致的可动离子的移动，从而减小DC漂移。因此，可以提供一种能够长期稳定地控制的光调制器。
在本发明中，优选，所述DC部还包含：第三偏置电极，其经由所述缓冲层而与所述第二光波导相对；以及第四偏置电极，其邻接于所述第三偏置电极而设置，对所述第三偏置电极和所述第四偏置电极之间施加第二DC偏压，在所述第三偏置电极和所述第四偏置电极之间的第二电极分离区域的下方，设置有所述波导层去除区域。在该情况下，优选，从所述第一偏置电极观察，所述第二偏置电极位于所述第三偏置电极的相反侧，从所述第三偏置电极观察，所述第四偏置电极位于所述第一偏置电极的相反侧。根据该结构，可以减小具有所谓双驱动型的电极构造的光调制器的DC漂移。
在本发明中，优选，所述DC部还包含：设置于所述第一偏置电极和所述第三偏置电极之间的第五偏置电极，在所述第一偏置电极和所述第五偏置电极之间的第三电极分离区域的下方以及所述第三偏置电极和所述第五偏置电极之间的第四电极分离区域的下方，设置有所述波导层去除区域。根据该结构，可以减小具有所谓双驱动型的电极构造的光调制器的DC漂移。
在本发明中，优选，所述第二偏置电极经由所述缓冲层而与所述第二光波导相对。根据该结构，可以不仅将DC偏置施加于第一光波导，而且可以施加于第二光波导。
在本发明中，优选，所述波导层去除区域是所述波导层与所述缓冲层一同被去除而露出所述基板的区域。在该情况下，所述波导层去除区域可以是所述基板的一部分被进一步去除了的区域。再有，所述波导层去除区域可以是所述波导层的一部分与所述缓冲层一同被去除，所述基板被所述波导层的剩余部分覆盖的区域。在任一结构中，由于在DC部的电极分离区域均设置有波导层去除区域，因此可以减小DC漂移。
在本发明中，优选，所述DC部进一步包含以覆盖所述第一和第二光波导的两侧的侧面的方式形成于所述波导层和所述缓冲层之间的保护层，所述波导层去除区域是所述波导层与所述缓冲层和所述保护层一同被去除了的区域。根据该结构，可以保护光波导的侧面并且减小DC漂移。
在本发明中，优选，所述RF部包含：第一和第二信号电极，其经由所述缓冲层而与所述第一和第二光波导分别相对；第一接地电极，其邻接于所述第一信号电极而设置；以及第二接地电极，其邻接于所述第二信号电极而设置，所述第一信号电极和所述第一接地电极之间的第五电极分离区域的下方以及第二信号电极和所述第二接地电极之间的第六电极分离区域的下方的所述波导层不被去除而残留。根据该结构，可以一边在RF部中确保期望的电场效率一边减小DC漂移。
在本发明中，优选，所述第一和第二光波导的各个具有至少一个直线部和至少一个弯曲部，所述RF部设置于在俯视时与所述直线部的一部分重叠的位置，所述DC部设置于在俯视时与所述直线部的另一部分重叠的位置。根据该结构，可以将光波导折返而构成，并且可以缩短元件长度。特别是在使用由铌酸锂膜构成的光波导的情况下，即使将曲率半径减小至例如50μm左右，损耗也小，因此本发明的效果显著。因此，可以谋求分别构成RF部和DC部的独立偏置方式的光调制器的小型化。
在本发明中，优选，所述基板是单晶基板，所述电光材料膜为铌酸锂膜，所述铌酸锂膜是膜厚为2μm以下的外延膜，所述铌酸锂膜的c轴在相对于所述基板的主面垂直方向上取向。在由铌酸锂膜形成光调制器的马赫曾德尔光波导的情况下，可以形成极薄且线宽狭窄的光波导，并且可以构成小型且高品质的光调制器，但是，由于光波导是薄型且线宽也狭窄，因此电场集中的问题显著。然而，根据本发明，可以解决这样的问题，可以实现高频特性良好且可以降低调制光的波长啁啾，并且能够低电压驱动的光调制器。
另外，本发明的第二方面的光调制器，其特征在于，具备：基板；波导层，其由在所述基板上脊状地形成的电光材料膜构成，且包含互相相邻的第一和第二光波导；RF部，其对所述第一和第二光波导施加调制信号；以及DC部，其对所述第一和第二光波导施加DC偏置，所述DC部包含：缓冲层，其至少覆盖所述第一和第二光波导的上表面；第一偏置电极，其经由所述缓冲层而与所述第一光波导相对；以及第二偏置电极，其邻接于所述第一偏置电极而设置，对所述第一偏置电极和所述第二偏置电极之间施加第一DC偏压，所述第一偏置电极和所述第二偏置电极之间的第一电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第一电极分离区域和所述第一光波导之间的所述波导层的最小厚度。
根据本发明，可以抑制由于对第一和第二偏置电极之间持续施加DC偏置而导致的可动离子的移动，从而减小DC漂移。因此，可以提供一种能够长期稳定地控制的光调制器。
在本发明中，优选，所述DC部还包含：第三偏置电极，其经由所述缓冲层而与所述第二光波导相对；以及第四偏置电极，其邻接于所述第三偏置电极而设置，对所述第三偏置电极和所述第四偏置电极之间施加第二DC偏压，所述第三偏置电极和所述第四偏置电极之间的第二电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第二电极分离区域和所述第二光波导之间的所述波导层的最小厚度。在该情况下，优选，从所述第一偏置电极观察，所述第二偏置电极位于所述第三偏置电极的相反侧，从所述第三偏置电极观察，所述第四偏置电极位于所述第一偏置电极的相反侧。根据该结构，可以减小具有所谓双驱动型的电极构造的光调制器的DC漂移。
在本发明中，优选，所述DC部还包含：设置于所述第一偏置电极和所述第三偏置电极之间的第五偏置电极，所述第一偏置电极和所述第五偏置电极之间的第三电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第三电极分离区域和所述第一光波导之间的所述波导层的最小厚度，所述第三偏置电极和所述第五偏置电极之间的第四电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第四电极分离区域和所述第二光波导之间的所述波导层的最小厚度。根据该结构，可以减小具有所谓双驱动型的电极构造的光调制器的DC漂移。
在本发明中，优选，所述第二偏置电极经由所述缓冲层而与所述第二光波导相对，所述第一电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第一电极分离区域和所述第二光波导之间的所述波导层的最小厚度。根据该结构，可以不仅将DC偏置施加于第一光波导，而且可以施加于第二光波导。
在本发明中，优选，所述DC部进一步包含以覆盖所述第一和第二光波导的两侧的侧面的方式形成于所述波导层和所述缓冲层之间的保护层，在所述电极分离区域中，所述波导层不被所述缓冲层和所述保护层覆盖而露出。如上所述，当在DC部的电极分离区域中去除了缓冲层和保护层时，可以进一步减小DC漂移。
优选，所述波导层具有随着远离所述第一或第二光波导而逐渐变薄的截面形状。根据该结构，可以容易地实现电极分离区域中的波导层的最小厚度小于电极分离区域与光波导之间的波导层的最小厚度的形状，并且在将波导层加工成脊状时，可以制作这样的形状。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种具有使DC漂移减小并且能够长期稳定地控制的装置构造的光调制器。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的光调制器100的俯视图，(a)仅示出了光波导，(b)示出了包含行波电极的光调制器100的整体。
图2是图1所示的光调制器100的大致截面图，(a)是沿图1(b)的A-A’线的RF部SRF的截面图，(b)是沿图1(b)的B-B’线的DC部SDC的截面图。
图3是用于说明波导层去除区域D的作用的图，(a)示出了整面地形成有缓冲层4、保护层3和波导层2的现有构造，(b)示出了选择性地去除了电极分离区域的缓冲层4和保护层3，并且整面地形成有波导层2的现有构造，(c)示出了选择性地去除了电极分离区域的缓冲层4、保护层3和波导层2的本实施方式的构造。
图4(a)和(b)是示出了光调制器100的DC部SDC的截面构造的变形例的大致截面图。
图5(a)和(b)是示出了光调制器100的DC部SDC的截面构造的其它的变形例的大致截面图。
图6是本发明的第二实施方式的光调制器200的俯视图，特别地示出了包含行波电极的光调制器200的整体。
图7是图6所示的光调制器200的大致截面图，(a)是沿图6的A-A’线的截面图，(b)是沿图6的B-B’线的截面图。
图8是本发明的第三实施方式的光调制器300的俯视图，特别地示出了包含行波电极的光调制器300的整体。
图9是图8所示的光调制器300的大致截面图，(a)是沿图8的A-A’线的截面图，(b)是沿图8的B-B’线的截面图。
图10是图9所示的光调制器的第一变形例，并且是沿图8的B-B’线的截面图。
图11是图9所示的光调制器的第二变形例，并且是沿图8的B-B’线的截面图。
图12是图9所示的光调制器的第三变形例，并且是沿图8的B-B’线的截面图。
图13是本发明的第四实施方式的光调制器400的俯视图，(a)仅示出了光波导，(b)示出了包含行波电极的光调制器400的整体。
图14是示出比较例和实施例的光调制器的DC漂移的加速试验的结果的图表。
具体实施方式
在下文中，一边参考附图，一边对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。
图1是本发明的第一实施方式的光调制器100的俯视图，(a)仅示出了光波导，(b)示出了包含行波电极的光调制器100的整体。
如图1(a)和(b)所示，该光调制器100具备：马赫曾德尔光波导10，其具有形成于基板1上，并且互相平行地设置的第一和第二光波导10a、10b；RF部SRF，其包含分别重叠地设置于第一和第二光波导10a、10b的第一和第二信号电极7a、7b；以及DC部SDC，其包含分别重叠地设置于第一和第二光波导10a、10b的偏置电极9a、9b。另外，光调制器100的RF部SRF包含邻接于第一信号电极7a而设置的接地电极8a、邻接于第二信号电极7b而设置的接地电极8b以及设置于第一信号电极7a与第二信号电极7b之间的接地电极8c。再有，在光调制器100的DC部具备：邻接于偏置电极9a而设置的偏置电极9c、邻接于偏置电极9b而设置的偏置电极9d、以及设置于偏置电极9a和偏置电极9b之间的偏置电极9e。偏置电极9c、9d、9e互相电连接，并且对它们赋予基准电位(接地电位)。
马赫曾德尔光波导10是具有马赫曾德尔干涉仪的构造的光波导，其具有从一根输入光波导10i被分波部10c分支的第一和第二光波导10a、10b，第一和第二光波导10a、10b经由合波部10d而汇集于一根输出光波导10o。输入光Si在分波部10c被分波且分别在第一和第二光波导10a、10b行进之后，在合波部10d被合波，作为调制光So从输出光波导10o输出。
第一信号电极7a在俯视时位于两个接地电极8a、8c之间，第二信号电极7b在俯视时位于两个接地电极8b、8c之间。第一和第二信号电极7a、7b的一端7a1、7b1以及另一端7a2、7b2被引出至基板1的宽度方向的一端侧。第一和第二信号电极7a、7b的一端7a1、7b1是信号输入端，第一和第二信号电极7a、7b的另一端7a2、7b2经由终端电阻12而互相连接。或者，第一信号电极7a的另一端7a2可以经由第一终端电阻而连接于接地电极8a，第二信号电极7b的另一端7b2可以经由第二终端电阻而连接于接地电极8b。由此，第一和第二信号电极7a、7b与接地电极8a、8b共同地发挥作为差动的共面型行波电极的作用。
偏置电极9a～9e为了向第一和第二光波导10a、10b施加DC偏置而与第一和第二信号电极7a、7b独立地设置。偏置电极9a、9b的一端9a1、9b1是DC偏置的输入端，并且分别连接于DC电压源13a、13b。详细地，在偏置电极9a的一端9a1连接有DC电压源13a的正极端子，在偏置电极9b的一端9b1连接有DC电压源13b的负极端子。因此，偏置电极9a和其两侧的偏置电极9c、9e作为用于向第一光波导10a施加DC偏置的一对偏置电极(第一和第二偏置电极)发挥作用。另外，偏置电极9b和其两侧的偏置电极9d、9e作为用于向第二光波导10b施加DC偏置的一对偏置电极(第一和第二偏置电极)发挥作用。此外，可以省略DC电压源13a、13b的一方。在本实施方式中，偏置电极9a～9e的形成区域(DC部SDC)设置于比第一和第二信号电极7a、7b的形成区域(RF部SRF)更靠近马赫曾德尔光波导10的输出端侧，但是也可以设置于输入端侧。
在第一信号电极7a的一端7a1和第二信号电极7b的一端7b1，输入绝对值相同且正负不同的差动信号(调制信号)。由于第一和第二光波导10a、10b由铌酸锂等的具有电光效应的材料构成，因此，根据赋予第一和第二光波导10a、10b的电场，第一和第二光波导10a、10b的折射率分别如+Δn、-Δn那样变化，一对光波导之间的相位差改变。由该相位差的变化调制的信号光从输出光波导10o被输出。
在偏置电极9a的一端9a1输入有正的DC偏压，在偏置电极9b的一端9b1输入有负的DC偏压。为了一边追随DC漂移一边对调制信号设定适当的动作点，DC偏置在几伏到几十伏的范围内被调整。
这样，由于本实施方式的光调制器100是由一对信号电极7a、7b构成的双驱动型，因此可以提高施加于一对光波导的电场的对称性，并且可以抑制波长啁啾。
图2是图1所示的光调制器100的大致截面图，(a)是沿图1(b)的A-A’线的RF部SRF的截面图，(b)是沿图1(b)的B-B’线的DC部SDC的截面图。
如图2(a)所示，本实施方式的光调制器100的RF部SRF的截面构造具有依次层叠有基板1、波导层2、保护层3、缓冲层4和电极层6的多层构造。基板1例如是蓝宝石基板，在基板1的表面形成有由以铌酸锂为代表的电光材料构成的波导层2。波导层2具有由脊部2r构成的第一和第二光波导10a、10b。第一和第二光波导10a、10b的脊宽W0例如可以设定为1μm。另外，互相相邻的第一光波导10a和第二光波导10b之间的间隔可以是例如14μm。
保护层3形成于在俯视时与第一和第二光波导10a、10b不重叠的区域。由于保护层3覆盖波导层2的上表面中的未形成脊部2r的区域的整个面，并且脊部2r的侧面也被保护层3覆盖，因此，可以防止由脊部2r的侧面的毛糙而引起的散射损耗。保护层3的厚度与波导层2的脊部2r的高度大致相同。对保护层3的材料没有特别限定，例如可以使用氧化硅(SiO2)。
缓冲层4是为了防止在第一和第二光波导10a、10b中传播的光被第一和第二信号电极7a、7b吸收，而形成于波导层2的脊部2r的上表面的层。缓冲层4优选地由折射率比波导层2低且透明性高的材料构成，例如，可以使用Al2O3、SiO2、LaAlO3、LaYO3、ZnO、HfO2、MgO、Y2O3等，并且其厚度可以为0.2～1μm左右。缓冲层4更优选地由介电常数高的材料构成，也可以使用与保护层3相同的材料。即，可以省略保护层3而将缓冲层4直接形成于波导层2的上表面。在本实施方式中，缓冲层4不仅覆盖第一和第二光波导10a、10b的上表面，而且覆盖包含保护层3的上表面的基底面的整个面，但是也可以以选择性地仅覆盖第一和第二光波导10a、10b的上表面附近的方式被图案化。
为了减小电极的光吸收，缓冲层4的膜厚越厚越好，并且为了对光波导10a、10b施加高的电场，缓冲层4的膜厚越薄越好。由于电极的光吸收与电极的施加电压是权衡(Trade-off)的关系，因此有必要根据目的来设定适当的膜厚。缓冲层4的介电常数越高，则越可以减小VπL(表示电场效率的指标)，因而优选，缓冲层4的折射率越低，则可以使缓冲层4越薄，因而优选。通常，因为介电常数高的材料的折射率也高，考虑到两者的平衡，重要的是选定介电常数高且折射率比较低的材料。作为一例，Al2O3的相对介电常数约为9、且折射率约为1.6，是优选的材料。LaAlO3的相对介电常数约为13、且折射率约为1.7，另外，LaYO3的相对介电常数约为17、且折射率约为1.7，是特别优选的材料。
在电极层6设置有第一和第二信号电极7a、7b、以及接地电极8a～8c。第一信号电极7a为了调制在第一光波导10a内行进的光而与对应于第一光波导10a的脊部2r重叠地设置，经由缓冲层4而与第一光波导10a相对。第二信号电极7b为了调制在第二光波导10b内行进的光而与对应于第二光波导10b的脊部2r重叠地设置，经由缓冲层4而与第二光波导10b相对。
当从第一信号电极7a观察时，接地电极8a(第一接地电极)位于与第二光波导10b(或接地电极8c)相反侧，并且邻接于第一信号电极7a。当从第二信号电极7b观察时，接地电极8b(第二接地电极)位于与第一光波导10a(或接地电极8c)相反侧，并且邻接于第二信号电极7b。接地电极8c(第三接地电极)位于第一信号电极7a和第二信号电极7b之间，并且邻接于第一信号电极7a和第二信号电极7b两者。接地电极8a的宽度可以与接地电极8b相同，也可以不同。接地电极8c的宽度可以与第一和第二信号电极7a、7b的宽度不同，也可以相同。如上所述，本实施方式的光调制器100相对于与光波导10a、10b的行进方向正交的方向(X方向)，具有以接地电极|信号电极|接地电极|信号电极|接地电极的顺序排列的所谓GSGSG电极构造(G表示接地，S表示信号)。
在垂直地切断第一和第二光波导10a、10b的截面构造中，被接地电极8a、8b夹持的区域内的电极构造是左右对称的。因此，可以使从第一和第二信号电极7a、7b分别施加于第一和第二光波导10a、10b的电场的大小尽可能相同来降低波长啁啾。
波导层2只要是电光材料，就没有特别限定，但优选由铌酸锂(LiNbO3)构成。这是因为铌酸锂具有大的电光常数，适合作为光调制器等光学装置的构成材料。在下文中，对将波导层2作为铌酸锂膜的情况下的本实施方式的结构进行详细地说明。
作为基板1，只要是折射率比铌酸锂膜低的基板，就没有特别限定，但优选为可以将铌酸锂膜作为外延膜而形成的基板，优选蓝宝石单晶基板或硅单晶基板。单晶基板的晶体方位没有特别限定。铌酸锂膜相对于各种晶体方位的单晶基板，具有容易作为c轴取向的外延膜而形成等的性质。由于c轴取向的铌酸锂薄膜具有三重对称性，因此优选基底的单晶基板也具有相同的对称性，在蓝宝石单晶基板的情况下，优选c面，在硅单晶基板的情况下，优选(111)面的基板。
在此，外延膜是指，通过在基底的单晶基板或单晶膜上晶体生长而使晶体方位一致的单晶膜。即，外延膜是在膜厚方向和膜面内方向具有单一晶体方位的膜，并且当将膜面内设为X-Y面且将膜厚方向设为Z轴时，晶体沿X轴、Y轴和Z轴方向均一致地取向。例如，可以通过进行2θ-θX射线衍射的取向位置处的峰强度和极点的确认来证明是否是外延膜。
具体地，在进行：第一，利用2θ-θX射线衍射的测定时，作为目标的面之外的所有的峰强度需要为作为目标的面的最大峰强度的10％以下，优选为5％以下。例如，在铌酸锂的c轴取向外延膜中，(00L)面以外的峰强度为(00L)面的最大峰强度的10％以下，优选为5％以下。(00L)是将(001)或(002)等的等价的面总称的表示。
第二，在极点测定中，需要能够看到极点。在上述的第一取向位置处的峰强度的确认的条件中，仅示出了一个方向上的取向性，即使取得了上述的第一条件，在面内晶体取向不一致的情况下，在特定角度位置处X射线的强度不会增加，并且看不到极点。由于LiNbO3是三角晶系的晶体构造，所以单晶中的LiNbO3(014)的极点为3个。在铌酸锂膜的情况下，已知有以c轴为中心旋转180°的晶体对称地耦合的、所谓以孪晶的状态进行外延生长。在该情况下，由于3个极点是对称地两个耦合的状态，因此极点为6个。另外，在(100)面的硅单晶基板上形成了铌酸锂膜的情况下，由于基板是四重对称的，因此观察到4×3＝12个极点。此外，在本发明中，以孪晶的状态进行外延生长的铌酸锂膜也包含于外延膜。
铌酸锂膜的组成为LixNbAyOz。A表示Li、Nb、O以外的元素。x为0.5～1.2，优选为0.9～1.05。y为0～0.5。z为1.5～4，优选为2.5～3.5。作为A元素，有K、Na、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mo、W、Fe、Co、Ni、Zn、Sc、Ce等，也可以是两种以上的组合。
铌酸锂膜的膜厚优选为2μm以下。这是因为，如果膜厚比2μm厚，则难以形成高品质的膜。另一方面，在铌酸锂膜的膜厚过薄的情况下，铌酸锂膜中的光的限制变弱，光会泄漏至基板1或缓冲层4。即使对铌酸锂膜施加电场，光波导(10a、10b)的有效折射率的变化也有变小的担忧。因此，铌酸锂膜优选为所使用的光的波长的1/10左右以上的膜厚。
作为铌酸锂膜的形成方法，优选利用溅射法、CVD法、溶胶-凝胶法的膜形成方法。铌酸锂的c轴垂直于基板1的主面地取向，通过平行于c轴地施加电场，使光学折射率与电场成比例地变化。在使用蓝宝石作为单晶基板的情况下，可以在蓝宝石单晶基板上直接地使铌酸锂膜外延生长。在使用硅作为单晶基板的情况下，经由包覆层(未在图中示出)而通过外延生长形成铌酸锂膜。作为包覆层(未在图中示出)，使用折射率比铌酸锂膜低并且适于外延生长的材料。例如，当使用Y2O3作为包覆层(未在图中示出)时，可以形成高品质的铌酸锂膜。
此外，作为铌酸锂膜的形成方法，还已知有将铌酸锂单晶基板薄抛光或切片的方法。该方法具有能够获得与单晶相同的特性等的优点，并且可以适用于本发明。
如图2(b)所示，在光调制器100的DC部SDC替代第一和第二信号电极7a、7b而设置有两个偏置电极9a、9b，另外，替代接地电极8a、8b、8c而设置有偏置电极9c、9d、9e。再有，DC部SDC的截面构造与RF部SRF不同，在偏置电极9a、9b和偏置电极9c、9d、9e之间的电极分离区域S1～S4，分别设置有去除了波导层2的至少一部分的波导层去除区域D。其它与RF部SRF的截面构造相同。
如图所示，当从偏置电极9a(第一偏置电极)观察时，偏置电极9c(第二偏置电极)位于与偏置电极9b(第三偏置电极)相反侧，并且邻接于偏置电极9a。当从偏置电极9b(第二偏置电极)观察时，偏置电极9d(第四偏置电极)位于与偏置电极9a(第一偏置电极)相反侧，并且邻接于偏置电极9b。偏置电极9e(第五偏置电极)位于偏置电极9a和偏置电极9b之间，并且邻接于偏置电极9a和偏置电极9b两者。
在具有这样的电极构造的DC部SDC中，波导层去除区域D分别设置于偏置电极9a和偏置电极9c之间的第一电极分离区域S1的下方、偏置电极9b和偏置电极9d之间的第二电极分离区域S2的下方、偏置电极9a和偏置电极9e之间的第三电极分离区域S3的下方、以及偏置电极9b和偏置电极9e之间的电极分离区域S4的下方。
在本实施方式中，波导层去除区域D是去除了缓冲层4、保护层3和波导层2，从而露出了基板1的上表面的区域。如图所示，不需要在电极分离区域S1～S4的宽度方向(X方向)的整体形成波导层去除区域D，而可以仅在中央部形成。由此，可以维持脊部2r的侧面被保护层3覆盖的状态。另外，波导层去除区域D优选遍及偏置电极9a、9b的配线方向(Y方向)的全长而形成，但是也可以不完全遍及配线方向的全长而形成。
图3是用于说明波导层去除区域D的作用的图，(a)示出了整面地形成有缓冲层4、保护层3和波导层2的现有构造，(b)示出了选择性地去除了电极分离区域的缓冲层4和保护层3，并且整面地形成有波导层2的现有构造，(c)示出了选择性地去除了电极分离区域的缓冲层4、保护层3和波导层2的本实施方式的构造。
如图3(a)所示，在缓冲层4、保护层3和波导层2形成于包含电极分离区域S1、S3的基板1的整面的现有构造中，DC漂移增大。尽管尚不清楚DC漂移的根本的原因，但是如图所示，考虑是由于通过对一对电极之间持续地施加DC偏置，从而电介质中的Li、Na、K等的可动离子会逐渐地移动并蓄积于电极附近区域，并且DC偏置被离子抵消。
另外，如图3(b)所示，选择性地去除了电极分离区域S1、S3的下方的缓冲层4和保护层3的构造比起图3(a)的构造具有更好的抑制DC漂移的效果，然而由于波导层2为离子的移动路径，所以不能说DC漂移抑制效果是足够的。
相对于此，如图3(c)所示，在电极分离区域S1、S3的下方的波导层2与缓冲层4和保护层3一同被选择性地去除了的本实施方式的构造中，由于可动离子的移动路径被切断，因此可以阻止偏置电极9a与偏置电极9c、9e间的可动离子的移动。因此，可以提高DC漂移的抑制效果，并且可以延长光调制器的寿命。
在使用了铌酸锂晶体基板的现有的光调制器中，可以去除电极分离区域下方的缓冲层4，但是不能切断基板中的离子的移动路径，并且切断移动离子的移动路径是极为困难的。然而，在本实施方式的光调制器100中，由于由铌酸锂的薄膜构成一对光波导10a、10b，因此由铌酸锂膜构成的波导层2中不作为光波导发挥作用的部分的去除是容易的，并且可以容易地实现抑制DC漂移的装置构造。
还有，如图2(a)所示，在RF部SRF中，存在于信号电极7a、7b与接地电极8a、8b、8c之间的电极分离区域S1～S4的下方的波导层2未被去除。这是因为如果在RF部SRF中去除波导层2，则施加于光波导10a、10b的电场效率会恶化，并且半波长电压会升高。因此，最好将波导层2配置于RF部SRF的电极分离区域S1～S4(第五～第八电极分离区域)，波导层2的去除仅对DC部SDC适用。
如上所述，由于如果在RF部SRF中去除电极分离区域的下方的波导层2，则相对于光波导10a、10b的电场效率降低，因此在现有的光调制器的RF部SRF中采用在包含电极分离区域的整面设置有波导层2的构造，并且在DC部SDC中也采用与RF部SRF相同的构造。然而，在本实施方式中，通过积极地采用去除DC部SDC的电极分离区域的波导层2而与RF部SRF不同的构造，可以提高DC漂移的降低效果。
图4(a)和(b)是示出了光调制器100的DC部SDC的截面构造的变形例的大致截面图。
如图4(a)所示，在光调制器100的DC部SDC中，波导层去除区域D可以是未去除波导层2的厚度方向(Z方向)的全部而是去除了一部分的区域。在该情况下，基板1的上表面不露出，并且被波导层2的剩余部分覆盖。在该情况下，在波导层去除区域D中覆盖基板1的上表面的波导层2的剩余部分的厚度比波导层去除区域D之外的区域中的波导层2的厚度(波导层2的板厚)薄。即使光调制器100是这样的结构，也可以获得DC漂移的降低效果。
另外，如图4(b)所示，在光调制器100的DC部SDC中，波导层去除区域D可以去除波导层2的厚度方向(Z方向)的全部，进一步去除基板1的一部分(表层部)。即使光调制器100是这样的结构，也可以获得DC漂移的降低效果。
图5(a)和(b)是示出了光调制器100的DC部SDC的截面构造的其它的变形例的大致截面图。
如图5(a)所示，在光调制器100的DC部SDC中，缓冲层4和保护层3仅形成于一对光波导10a、10b的上方，除此之外的区域的缓冲层4和保护层3可以被去除。通过该构造，偏置电极9c～9e形成于波导层2的上表面。该光调制器100的DC部SDC的电极构造可以与RF部SRF的电极构造配合来采用。即使光调制器100是这样的结构，也可以获得DC漂移的降低效果。
另外，如图5(b)所示，光调制器100的DC部SDC可以是与未在图中示出的RF部SRF一同省略了保护层3的构造。在该情况下，在波导层2的整面形成有缓冲层4，并且不仅波导层2的脊部2r的上表面被缓冲层4覆盖，侧面也被缓冲层4覆盖。即使光调制器100是这样的结构，也可以获得DC漂移的降低效果。
如以上所说明的那样，由于本实施方式的光调制器100采用分别设置有向一对光波导10a、10b施加调制信号的RF部SRF和施加DC偏置的DC部SDC的独立偏置方式，并且DC部SDC包含经由缓冲层4而分别与第一和第二光波导10a、10b相对的偏置电极9a、9b、以及邻接于偏置电极9a、9b而设置的偏置电极9c、9d、9e，并且在互相相邻的偏置电极9a、9b与偏置电极9c、9d、9e之间的第一～第四电极分离区域S1～S4设置有波导层2的至少一部分与缓冲层4和保护层3一同被去除了的波导层去除区域D，因此可以阻止可动离子的移动，并且抑制DC漂移。
图6是本发明的第二实施方式的光调制器200的俯视图，特别地示出了包含行波电极的光调制器200的整体。
如图6所示，本实施方式的光调制器200的特征在于，在俯视时在第一信号电极7a和第二信号电极7b之间没有设置接地电极8c，另外，在俯视时在偏置电极9a与偏置电极9b之间没有设置偏置电极9e。即，本实施方式的光调制器200相对于与光波导10a、10b的行进方向正交的方向(X方向)，具有以接地电极|信号电极|信号电极|接地电极的顺序排列的所谓GSSG电极构造。其它的结构与第一实施方式相同。
图7是图6所示的光调制器200的大致截面图，(a)是沿图6的A-A’线的截面图，(b)是沿图6的B-B’线的截面图。
如图7(b)所示，该光调制器200的特征在于，在偏置电极9a与偏置电极9b之间的电极分离区域S0的下方也设置有波导层去除区域D。在偏置电极9a与偏置电极9c之间的电极分离区域S1以及偏置电极9b与偏置电极9d之间的电极分离区域S2的下方也分别设置有波导层去除区域D、如图7(a)所示存在于RF部SRF的电极分离区域S1、S2的下方的波导层2未被去除的方面与第一实施方式相同。
在图7(b)的结构中，如果与偏置电极9a、9b的间隔十分地宽，则也可以残留电极分离区域S0的下方的波导层2，并且仅在电极分离区域S1、S2的下方设置波导层去除区域D。这是因为可动离子的移动在偏置电极9a(第一偏置电极)和偏置电极9c(第二偏置电极)之间，或者在偏置电极9b(第三偏置电极)和偏置电极9d(第四偏置电极)之间的电极间区域中产生，并且在偏置电极9a、9b之间几乎不产生。另外，如果偏置电极9a、9c的间隔以及偏置电极9b、9d的间隔十分地宽，则也可以残留电极分离区域S1和电极分离区域S2的下方的波导层2，并且仅在电极分离区域S0的下方设置波导层去除区域D。
本实施方式的光调制器200可以起到与第一实施方式的光调制器100同样的效果。即，本实施方式的光调制器200采用分别设置有RF部SRF和DC部SDC的独立偏置方式，并且DC部SDC包含经由缓冲层4而与第一和第二光波导10a、10b分别相对的两个偏置电极9a、9b、以及分别邻接于两个偏置电极9a、9b而设置的偏置电极9c、9d，在偏置电极9a和偏置电极9c之间的电极分离区域S1(第一电极分离区域)的下方以及偏置电极9b和偏置电极9d之间的电极分离区域S2(第二电极分离区域)的下方设置有波导层2的至少一部分与缓冲层4和保护层3一同被去除的波导层去除区域D，因此可以阻止可动离子的移动并且抑制DC漂移。
图8是本发明的第三实施方式的光调制器300的俯视图，特别地示出了包含行波电极的光调制器300的整体。
如图8所示，本实施方式的光调制器300的特征在于，具有重叠地设置于第一光波导10a的信号电极7a和分别设置于信号电极7a的两侧的接地电极8a、8b，并且RF部SRF的接地电极8b在俯视时重叠地设置于第二光波导10b。即，本实施方式的光调制器300具有在一对光波导10a、10b的上方分别设置有信号电极和接地电极的所谓GSG电极构造，并且是具有单一的信号电极的所谓单驱动型。
另外，在本实施方式中，在DC部SDC的偏置电极9a、9b的两侧未设置偏置电极9c、9d。DC电压源的正极端子连接于偏置电极9a的一端9a1，DC电压源13的负极端子连接于偏置电极9b的一端9b1。其它的结构与第一实施方式相同。
图9是图8所示的光调制器300的大致截面图，(a)是沿图8的A-A’线的截面图，(b)是沿图8的B-B’线的截面图。
如图9(b)所示，该光调制器300的特征在于，去除了存在于DC部SDC的偏置电极9a和偏置电极9b之间的电极分离区域S5(电极间区域)的下方的波导层2。如上所述，这是因为需要阻止在一对偏置电极9a、9b之间产生的可动离子的移动。如图9(a)所示，存在于RF部SRF的信号电极7a和接地电极8a、8b之间的电极分离区域S1、S5的下方的波导层2未被去除的方面与第一实施方式相同。
本实施方式的光调制器300可以起到与第一实施方式的光调制器100同样的效果。即，本实施方式的光调制器300采用分别设置有RF部SRF和DC部SDC的独立偏置方式，并且DC部SDC包含经由缓冲层4而与第一光波导10a相对的偏置电极9a、以及经由缓冲层4而与第二光波导10b相对的偏置电极9b，并且在偏置电极9a和偏置电极9b之间的电极分离区域S5(第五电极分离区域)的下方设置有波导层2的至少一部分与缓冲层4和保护层3一同被去除的波导层去除区域D，因此可以阻止可动离子的移动并且抑制DC漂移。
图10～图12是图9所示的光调制器的变形例，并且是沿图8的B-B’线的截面图。
图10所示的光调制器300-1的特征在于，如图9(b)所示，去除了存在于DC部SDC的偏置电极9a和偏置电极9b之间的电极分离区域S5(电极间区域)的下方的波导层2，但是脊部2r之外的部分的波导层2的厚度(波导层2的板厚)随着远离脊部2r而逐渐变薄。在从脊部2r离开一定以上距离的位置处，其厚度成为一定(或为零)，并且不再变得更薄。于是，通过波导层2的这样的形状，当将电极分离区域S5与第一光波导10a(或第二光波导10b)之间的波导层2的最小厚度设定为Ta(>0)、且将电极分离区域S5中的波导层2的最小厚度设定为Tb(≥0)时，Ta>Tb的关系成立。
本实施方式那样的波导层2的截面形状可以在为了形成脊部2r而对波导层2进行加工时形成，或者可以通过形成脊部2r之后的加工而形成。光波导10a、10b经由波导层2而互相连接，但是由于在电极分离区域S5中波导层2的板厚非常薄，因此可以防止可动离子的移动并且抑制DC漂移。
图11所示的光调制器300-2的特征在于，在图10的DC部SDC的结构中，缓冲层4和保护层3仅形成于一对光波导10a、10b的附近，并且除此之外的区域的缓冲层4和保护层3被去除。即，在图10的结构中，也选择性地去除了与电极分离区域S5相反侧的保护层3和缓冲层4，并且露出薄化的波导层2的上表面。光波导10a、10b经由波导层2而互相连接，但是由于在电极分离区域S5中波导层2的板厚非常薄，因此可以防止可动离子的移动并且抑制DC漂移。
图12所示的光调制器300-3的特征在于，在图11的DC部SDC的结构中，在露出的波导层2的上表面直接形成有偏置电极9c、9d。即，是与图5(a)所示的光调制器100类似的构造。光波导10a、10b经由波导层2而互相连接，但是由于在电极分离区域S5中波导层2的板厚非常薄，因此可以防止可动离子的移动并且抑制DC漂移。
图13是本发明的第四实施方式的光调制器400的俯视图，(a)仅示出了光波导，(b)示出了包含行波电极的光调制器400的整体。
如图13(a)和(b)所示，本实施方式的光调制器400的特征在于，马赫曾德尔光波导10通过直线部和弯曲部的组合而构成。更具体地，马赫曾德尔光波导10具有彼此平行地配置的第一至第三直线部10e1、10e2、10e3、连接第一直线部10e1和第二直线部10e2的第一弯曲部10f1、以及连接第二直线部10e2和第三直线部10e3的第二弯曲部10f2。
本实施方式的光调制器400构成为，沿图中的A-A’线的马赫曾德尔光波导10的直线部10e1、10e2、10e3的截面构造例如是图2(a)所示的截面结构，另外，沿B-B’线的马赫曾德尔光波导10的直线部10e3的截面构造例如是图2(b)所示的截面结构。即，RF部SRF设置于与第一～第三直线部10e1、10e2、10e3的一部分在俯视时重叠的位置，并且DC部SDC设置于与第一至第三直线部10e1、10e2、10e3的其它的一部分在俯视时重叠的位置。此外，代替图2(a)和(b)的截面构造而例如可以采用图7(a)和(b)的截面构造或图9(a)和(b)的截面构造。
在本实施方式中，输入光Si被输入于第一直线部10e1的一端，从第一直线部10e1的一端向另一端行进，并且在第一弯曲部10f1处折返，并从第二直线部10e2的一端向另一端以与第一直线部10e1相反方向行进，进一步在第二弯曲部10f2处折返，并从第三直线部10e3的一端向另一端以与第一直线部10e1相同方向行进。
在光调制器中，元件长度长是实用上的大的技术问题，但是，如图所示，通过将光波导折返来构成，可以大幅地缩短元件长度，并且可以得到显著的效果。特别地，由铌酸锂膜形成的光波导具有即使将曲率半径减小至例如50μm左右，损耗也小的特征，适用于本实施方式。
在上文中，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更，不用说它们也包含于本发明的范围内。
例如，在上述实施方式中，列举了具有由在基板1上外延生长的铌酸锂膜形成的一对光波导10a、10b的光调制器，但是本发明不限于该结构，也可以是由钛酸钡、锆钛酸铅等的电光材料形成光波导的光调制器。然而，由于如果是由铌酸锂膜形成的光波导，则可以使光波导的宽度变窄而形成，因此电场集中的问题显著，本发明的效果大。另外，作为波导层2，也可以使用具有电光效应的半导体材料、高分子材料等。
另外，上述实施方式可以适当地进行组合。因此，例如，在具有图5所示的所谓GSGSG电极构造或图7所示的GSSG电极构造的光调制器中，可以采用随着远离脊部2r而逐渐变薄的波导层2(参照图10等)。
实施例
进行了比较例和实施例的光调制器的DC漂移的加速试验。在加速试验中，求得了当在140℃的高温下连续24小时地施加DC偏置Vbias时的漂移量Vdrift/Vbias的变化。
比较例1A、1B的光调制器具有图3(a)的截面构造，并且是波导层和缓冲层形成于整面的现有构造。其中，比较例1A的缓冲层是以La、Al为主成分的氧化物La-Al-O(组成A)，比较例1B的缓冲层是以Si、In为主成分的氧化物Si-In-O(组成B)。
比较例2A、2B的光调制器具有图3(b)的截面构造，并且是去除电极之间的缓冲层，但是波导层形成于整面的现有构造。其中，比较例2A的缓冲层是以La、Al为主成分的氧化物(组成A)，比较例2B的缓冲层是以Si、In为主成分的氧化物(组成B)。
实施例1A、1B的光调制器是具有图2(b)和图3(c)所示的截面构造的光调制器，并且是去除了偏置电极之间的缓冲层和波导层的构造。在此，实施例1A的缓冲层是以La、Al为主成分的氧化物(组成A)，实施例1B的缓冲层是以Si、In为主成分的氧化物(组成B)。
图14是示出比较例1B、2A、2B和实施例1A、1B的光调制器的DC漂移的加速试验的结果的图表，横轴为经过时间(H)，纵轴为漂移量Vdrift/Vbias。此外，由于比较例1A的结果与比较例1B几乎相同，因此省略了图表。
如图14所示，在比较例1A、1B中，可以看出开始进行评价试验后，漂移量立即变成为100％，漂移量立即饱和。在比较例1A、1B中，直到漂移量达到50％的时间小于1分钟，并且24小时后的漂移量为100％。
在比较例2A中，直到漂移量达到50％的时间为约5分钟，并且24小时后的漂移量为约70％。在比较例2B中，直到漂移量达到50％的时间为约22小时，并且24小时后的漂移量为约55％。因此，通过将缓冲层从组成A变为组成B，可以获得DC漂移的降低效果，但是24小时后的漂移量无法为50％以下。
另一方面，在实施例1A、1B中，漂移量没有立即饱和而是缓慢地变化。在实施例1A中，直到漂移量达到50％的时间是24小时以后，并且24小时以后的漂移量为约45％。在实施例1B中，直到漂移量达到50％的时间是24小时以后，并且24小时以后的漂移量为约30％。如上所述，在去除了电极分离区域的下方的波导层的实施例1A、1B中，可知无论缓冲层的组成如何，24小时后的漂移量均达成目标的50％以下，DC漂移的降低效果大。
符号的说明
1基板
2波导层
2r脊部
3保护层
4缓冲层
6电极层
7a 第一信号电极
7a1 第一信号电极的一端
7a2 第一信号电极的另一端
7b 第二信号电极
7b1 第二信号电极的一端
7b2 第二信号电极的另一端
8a、8b、8c接地电极
9a、9b、9c、9d、9e 偏置电极
9a1 偏置电极的一端
9b1 偏置电极的一端
10 马赫曾德尔光波导
10a 第一光波导
10b 第二光波导
10c 分波部
10d 合波部
10e1、10e2、10e3 直线部
10f1、10f2 弯曲部
10i 输入光波导
10o 输出光波导
12 终端电阻
13、13a、13b DC电压源
100、200、300、300-1、300-2、300-3、400光调制器
D波导层去除区域
S0～S5电极分离区域
SDC DC部
SRF RF部。

Claims (21)

1.一种光调制器，其中，
具备：
基板；
波导层，其由在所述基板上脊状地形成的电光材料膜构成，且包含互相相邻的第一光波导和第二光波导；
RF部，其对所述第一光波导和所述第二光波导施加调制信号；以及
DC部，其对所述第一光波导和所述第二光波导施加DC偏置，
所述DC部包含：
缓冲层，其至少覆盖所述第一光波导和所述第二光波导的上表面；
第一偏置电极，其经由所述缓冲层而与所述第一光波导相对；以及
第二偏置电极，其邻接于所述第一偏置电极而设置，
对所述第一偏置电极和所述第二偏置电极之间施加第一DC偏压，
至少在所述第一偏置电极和所述第二偏置电极之间的第一电极分离区域的下方，设置有所述波导层的至少一部分被去除了的波导层去除区域，
所述RF部包含：
第一信号电极和第二信号电极，其经由所述缓冲层而与所述第一光波导和所述第二光波导分别相对；
第一接地电极，其邻接于所述第一信号电极而设置；以及
第二接地电极，其邻接于所述第二信号电极而设置，
在所述RF部未设置有所述波导层去除区域，
与所述第一光波导和所述第二光波导的延伸方向正交的所述波导层的截面形状在所述DC部和所述RF部中不同。
2.根据权利要求1所述的光调制器，其中，
所述DC部还包含：
第三偏置电极，其经由所述缓冲层而与所述第二光波导相对；以及
第四偏置电极，其邻接于所述第三偏置电极而设置，
对所述第三偏置电极和所述第四偏置电极之间施加第二DC偏压，
在所述第三偏置电极和所述第四偏置电极之间的第二电极分离区域的下方，设置有所述波导层去除区域。
3.根据权利要求2所述的光调制器，其中，
从所述第一偏置电极观察，所述第二偏置电极位于所述第三偏置电极的相反侧，
从所述第三偏置电极观察，所述第四偏置电极位于所述第一偏置电极的相反侧。
4.根据权利要求3所述的光调制器，其中，
所述DC部还包含：设置于所述第一偏置电极和所述第三偏置电极之间的第五偏置电极，
在所述第一偏置电极和所述第五偏置电极之间的第三电极分离区域的下方以及所述第三偏置电极和所述第五偏置电极之间的第四电极分离区域的下方，设置有所述波导层去除区域，
所述RF部还包含：第三接地电极，其设置于所述第一信号电极和所述第二信号电极之间。
5.根据权利要求1所述的光调制器，其中，
所述第二偏置电极经由所述缓冲层而与所述第二光波导相对。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的光调制器，其中，
所述波导层去除区域是所述波导层与所述缓冲层一同被去除而露出所述基板的区域。
7.根据权利要求6所述的光调制器，其中，
所述波导层去除区域是所述基板的一部分被进一步去除了的区域。
8.根据权利要求1~5中任一项所述的光调制器，其中，
所述波导层去除区域是所述波导层的一部分与所述缓冲层一同被去除，所述基板被所述波导层的剩余部分覆盖的区域。
9.根据权利要求6所述的光调制器，其中，
所述DC部进一步包含以覆盖所述第一光波导和所述第二光波导的两侧的侧面的方式形成于所述波导层和所述缓冲层之间的保护层，
所述波导层去除区域是所述波导层与所述缓冲层和所述保护层一同被去除了的区域。
10.根据权利要求4所述的光调制器，其中，
位于所述第一电极分离区域的下方的所述波导层去除区域的宽度比所述第一电极分离区域的宽度窄，位于所述第二电极分离区域的下方的所述波导层去除区域的宽度比所述第二电极分离区域的宽度窄，位于所述第三电极分离区域的下方的所述波导层去除区域的宽度比所述第三电极分离区域的宽度窄，位于所述第四电极分离区域的下方的所述波导层去除区域的宽度比所述第四电极分离区域的宽度窄。
11.根据权利要求1~5中任一项所述的光调制器，其中，
所述第一光波导和所述第二光波导的各个具有至少一个直线部和至少一个弯曲部，所述RF部设置于在俯视时与所述直线部的一部分重叠的位置，所述DC部设置于在俯视时与所述直线部的另一部分重叠的位置。
12.根据权利要求1~5中任一项所述的光调制器，其中，
所述基板是单晶基板，所述电光材料膜为铌酸锂膜，所述铌酸锂膜是膜厚为2μm以下的外延膜，所述铌酸锂膜的c轴在相对于所述基板的主面垂直方向上取向。
13.一种光调制器，其中，
具备：
基板；
波导层，其由在所述基板上脊状地形成的电光材料膜构成，且包含互相相邻的第一光波导和第二光波导；
RF部，其对所述第一光波导和所述第二光波导施加调制信号；以及
DC部，其对所述第一光波导和所述第二光波导施加DC偏置，
所述DC部包含：
缓冲层，其至少覆盖所述第一光波导和所述第二光波导的上表面；
第一偏置电极，其经由所述缓冲层而与所述第一光波导相对；以及
第二偏置电极，其邻接于所述第一偏置电极而设置，
所述第一偏置电极的宽度比所述第一光波导的宽度宽，
对所述第一偏置电极和所述第二偏置电极之间施加第一DC偏压，
所述第一偏置电极和所述第二偏置电极之间的第一电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第一电极分离区域和所述第一光波导之间的所述波导层的最小厚度，
所述RF部包含：
第一信号电极和第二信号电极，其经由所述缓冲层而与所述第一光波导和所述第二光波导分别相对；
第一接地电极，其邻接于所述第一信号电极而设置；以及
第二接地电极，其邻接于所述第二信号电极而设置，
所述RF部中的所述波导层的最小厚度比所述DC部的所述第一电极分离区域中的所述波导层的最小厚度大，
与所述第一光波导和所述第二光波导的延伸方向正交的所述波导层的截面形状在所述DC部和所述RF部中不同。
14.根据权利要求13所述的光调制器，其中，
所述DC部还包含：
第三偏置电极，其经由所述缓冲层而与所述第二光波导相对；以及
第四偏置电极，其邻接于所述第三偏置电极而设置，
所述第三偏置电极的宽度比所述第二光波导的宽度宽，
对所述第三偏置电极和所述第四偏置电极之间施加第二DC偏压，
所述第三偏置电极和所述第四偏置电极之间的第二电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第二电极分离区域和所述第二光波导之间的所述波导层的最小厚度。
15.根据权利要求14所述的光调制器，其中，
从所述第一偏置电极观察，所述第二偏置电极位于所述第三偏置电极的相反侧，
从所述第三偏置电极观察，所述第四偏置电极位于所述第一偏置电极的相反侧。
16.根据权利要求15所述的光调制器，其中，
所述DC部还包含：设置于所述第一偏置电极和所述第三偏置电极之间的第五偏置电极，
所述第一偏置电极和所述第五偏置电极之间的第三电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第三电极分离区域和所述第一光波导之间的所述波导层的最小厚度，
所述第三偏置电极和所述第五偏置电极之间的第四电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第四电极分离区域和所述第二光波导之间的所述波导层的最小厚度，
所述RF部还包含：第三接地电极，其设置于所述第一信号电极和所述第二信号电极之间。
17.根据权利要求13所述的光调制器，其中，
所述第二偏置电极经由所述缓冲层而与所述第二光波导相对，
所述第二偏置电极的宽度比所述第二光波导的宽度宽，
所述第一电极分离区域中的所述波导层的最小厚度小于所述第一电极分离区域和所述第二光波导之间的所述波导层的最小厚度。
18.根据权利要求13或17所述的光调制器，其中，
所述DC部进一步包含以覆盖所述第一光波导和所述第二光波导的两侧的侧面的方式形成于所述波导层和所述缓冲层之间的保护层，
在所述第一电极分离区域中，所述波导层不被所述缓冲层和所述保护层覆盖而露出。
19.根据权利要求14或15所述的光调制器，其中，
所述DC部进一步包含以覆盖所述第一光波导和所述第二光波导的两侧的侧面的方式形成于所述波导层和所述缓冲层之间的保护层，
在所述第一电极分离区域和所述第二电极分离区域中，所述波导层不被所述缓冲层和所述保护层覆盖而露出。
20.根据权利要求16所述的光调制器，其中，
所述DC部进一步包含以覆盖所述第一光波导和所述第二光波导的两侧的侧面的方式形成于所述波导层和所述缓冲层之间的保护层，
在所述第一电极分离区域~所述第四电极分离区域中，所述波导层不被所述缓冲层和所述保护层覆盖而露出。
21.根据权利要求13所述的光调制器，其中，
所述波导层具有随着远离所述第一光波导或所述第二光波导而逐渐变薄的截面形状。
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