CN115079446A - 光装置、光通信装置及制造光装置的方法 - Google Patents

光装置、光通信装置及制造光装置的方法 Download PDF

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Abstract

光装置、光通信装置及制造光装置的方法。一种光装置包括：光波导，其为突出部并且设置在薄膜基板上的预定部分处；缓冲层，其形成在薄膜基板和光波导上；以及电极，其形成在缓冲层上并且向光波导施加电压。电极覆盖形成在光波导的侧壁上的缓冲层的台阶部。

Description

光装置、光通信装置及制造光装置的方法
技术领域
本文讨论的实施方式涉及光装置、光通信装置、及制造光装置的方法。
背景技术
通常，例如，诸如光调制器之类的光装置包括光调制器芯片，在光调制器芯片的表面上形成有光波导。信号电极设置在形成在光调制器芯片上的光波导上，并且如果向信号电极施加电压，则在在光波导内部产生相对于光调制器芯片表面在垂直方向上的电场。光波导的折射率由于电场而变化；因此，在光波导中传播的光的相位改变，并且因此可以调制光。即，形成在光调制器芯片上的光波导构成例如Mach-Zehnder(马赫-曾德尔)干涉仪，并且能够输出例如基于平行设置的多个光波导之间的光的相位差而经过XY偏分复用的IQ信号。
如果光调制器芯片执行高速调制，则具有例如几十吉赫(GHz)频带的高速信号被输入沿光波导设置的信号电极。因此，有时将能够获得宽带传输特性的共面波导(CPW)结构用于信号电极。即，在光波导的上侧有时设置信号电极和夹在信号电极之间的一对接地电极。
相反，光波导有时通过从基板的表面扩散诸如钛之类的金属而形成在与信号电极的位置不交叠的位置。此外，有时在与信号电极的位置不交叠的位置处形成使用由铌酸锂(LN)晶体制成的薄膜的薄膜光波导。与使用扩散金属的扩散光波导相比，薄膜光波导能够更强烈地约束光，能够提高电场的施加效率，并且能够降低驱动电压。
图14是例示了光调制器所包括的DC电极的示例的示意性截面图。图14中例示的直流(DC)电极200包括由硅(Si)等制成的支撑基板201和层压在支撑基板201上的中间层202。此外，DC电极200包括层压在中间层202上的薄膜LN基板203、以及由SiO2制成并层压在薄膜LN基板203上的缓冲层204。
在薄膜LN基板203上形成具有凸形状且向上突出的薄膜光波导207。然后，薄膜LN基板203和薄膜光波导207被缓冲层204覆盖，并且在缓冲层204的表面上设置有具有共面结构的信号电极205和一对接地电极206。即，信号电极205和夹着信号电极205的一对接地电极206设置在缓冲层204上。
具有凸形状的薄膜光波导207形成在薄膜LN基板203上信号电极205与接地电极206之间的位置处。具有凸形状的薄膜光波导207包括侧壁面207A和平坦面207B。此外，在缓冲层204上位于信号电极205和接地电极206之间的位置处也存在覆盖具有凸形状的薄膜光波导207整体的台阶部204A。
利用具有上述构造的薄膜光波导207，通过向信号电极205施加电压产生电场并通过改变光波导207的折射率，能够调制经由薄膜光波导207传播的光。
专利文献1：美国专利No.2013/0170781
专利文献2：日本待审专利公开No.2000-66157
缓冲层204的组成被确定为具有适当的电阻值，以抑制例如由施加的DC电压引起的发射光中随时间变化而变化的DC偏移。然而，如果缓冲层204形成在薄膜光波导207上，则缓冲层204的覆盖薄膜光波导207的侧壁面207A的台阶部204A的厚度变得比缓冲层204的覆盖薄膜光波导207的平坦面207B的台阶部204A的厚度薄。结果，在缓冲层204的覆盖薄膜光波导207的侧壁面207A的台阶部204A中产生裂纹，因此缓冲层204的电阻值趋向于在上升方向上改变。因此，例如，即使施加DC电压也不经历光调制的DC偏移向正方向改变，因此DC偏移变得不稳定，这可能缩短光调制器的寿命。
因此，本技术是鉴于上述情况而构思的，并且其目的是提供一种能够防止DC偏移向正方向改变的光装置等。
发明内容
根据实施方式的一个方面，一种光装置包括光波导、缓冲层和电极。光波导为突出部并且设置在薄膜基板上的预定部分处。缓冲层形成在薄膜基板和光波导上。电极形成在缓冲层上并且向光波导施加电压。电极覆盖缓冲层的形成在光波导的侧壁上的台阶部。
附图说明
图1是例示了根据实施方式的光通信装置的构造示例的框图；
图2是例示了根据第一实施方式的光调制器的构造示例的示意性平面图；
图3A是例示了根据第一实施方式的光调制器中所包括的第一DC电极的示例的示意性截面图；
图3B是例示了根据第一实施方式的光调制器中包括的第二DC电极的示例的示意性截面图；
图4是例示了根据第一实施方式的光调制器中包括的RF电极的示例的示意性截面图；
图5A是例示了第一DC电极中包括的中间层的形成步骤的示例的图；
图5B是例示了第一DC电极中包括的LN基板的形成步骤的示例的图；
图5C是例示了第一DC电极的抛光步骤的示例的图；
图6A是例示了第一DC电极中包括的薄膜光波导的形成步骤的示例的图；
图6B是例示了第一DC电极中包括的缓冲层的形成步骤的示例的图；
图6C是例示了第一DC电极的电极形成步骤的示例的图；
图7A是例示了比较例中DC电极的DC偏移的关系的示例的图；
图7B是例示了根据第一实施方式的第一DC电极的DC偏移的关系的示例的图；
图8是例示了光调制器的DC偏移的时间变化的示例的图；
图9A是例示了根据第二实施方式的第一DC电极的示例的示意性截面图；
图9B是例示了根据第二实施方式的RF电极的示例的示意性截面图；
图10A是例示了根据第三实施方式的第一DC电极的示例的示意性截面图；
图10B是例示了根据第三实施方式的RF电极的示例的示意性截面图；
图11A是例示了根据第四实施方式的第一DC电极的示例的示意性截面图；
图11B是例示了根据第四实施方式的RF电极的示例的示意性截面图；
图12A是例示了根据第五实施方式的第一DC电极的示例的示意性截面图；
图12B是例示了根据第五实施方式的RF电极的示例的示意性截面图；
图13是例示了根据第六实施方式的在第一DC电极与光调制器的RF电极之间的光波导的联接结构的示例的图；以及
图14是例示了光调制器的DC电极的示例的示意性截面图。
具体实施方式
将参照附图说明本发明的优选实施方式。此外，本发明不限于这些实施方式。
[a]第一实施方式
图1是例示了根据实施方式的光通信装置1的构造示例的框图。图1所示的光通信装置1连接至设置在输出侧的光纤2A(2)和设置在输入侧的光纤2B(2)。光通信装置1具有数字信号处理器(DSP)3、光源4、光调制器5和光接收器6。DSP 3是执行数字信号处理的电子部件。DSP 3执行例如对传输数据进行编码等的处理，生成包括传输数据的电信号，并将所生成的电信号输出给光调制器5。此外，DSP 3从光接收器6获取包括接收数据的电信号，并通过执行对获取的电信号进行解码的处理来获得接收数据。
光源4例如包括激光二极管等，产生具有预定波长的光，并将所产生的光提供给光调制器5和光接收器6。光调制器5是通过使用从DSP 3输出的电信号调制从光源4提供的光并将获得的光传输信号输出给光纤2A的光装置。光调制器5是诸如LN光调制器之类的光装置，并且包括例如铌酸锂(LN)光波导和具有共面波导(CPW)结构的信号电极。LN光波导由LN晶体基板形成。光调制器5通过在从光源4提供的光经由LN光波导传播时通过输入到信号电极的电信号对光进行调制，来生成光传输信号。
光接收器6从光纤2B接收光信号，并通过使用从光源4提供的光解调接收的光信号。然后，光接收器6将解调的接收的光信号转换为电信号，然后，将转换后的电信号输出给DSP 3。
图2是例示了根据第一实施方式的光调制器5的构造示例的示意性平面图。图2所示的光调制器5具有以下构造：自光源4开始的光纤4A连接至输入侧并且用于输出传输信号的光纤2A连接至输出侧。光调制器5包括第一光输入单元11、作为第二光调整单元的射频(RF)调制单元12、作为第一光调整单元的直流(DC)施加单元13和第一光输出单元14。第一光输入单元11包括第一光波导11A和第一波导接合部11B。第一光波导11A包括连接至光纤4A的单个光波导、从该单个光波导分支出的两个光波导、从相关联的两个光波导分支出的四个光波导、以及从相关联的四个光波导分支出的八个光波导。第一波导接合部11B接合位于第一光波导11A中包括的八个光波导与LN光波导21中所包括的相应八个LN光波导之间的部分。
RF调制单元12包括LN光波导21、RF电极22和RF端接器23。当从第一光波导11提供的光经由LN光波导21传播时，RF调制单元12通过使用由RF电极22中所包括的单个电极22A所施加的电场对光进行调制。LN光波导21是通过使用例如薄膜LN基板53形成的光波导，并且具有通过从输入侧反复分支而获得的八个平行的LN光波导。在经由LN光波导21传播的同时被调制的光被输出到DC施加单元13中所包括的第一DC电极32。薄膜LN基板53是当在晶体的X轴方向上施加DC电压时折射率增加的X-切割基板。
RF电极22中包括的信号电极22A是设置在与LN光波导21的位置不交叠的位置处具有CWP结构的传输路径，并且根据从DSP 3输出的电信号向LN光波导21施加电场。RF电极22中包括的信号电极22A的端接部连接至RF端接器23。RF端接器23连接到信号电极22A的端接部并且防止信号电极22A传输的信号的不必要的反射。
DC施加单元13包括结合到RF调制单元12中包括的LN光波导21的LN光波导31、第一DC电极32和第二DC电极33。第一DC电极32是四个子侧Mach-Zehnder(MZ)部。第二DC电极33是两个父侧MZ部。
LN光波导31包括八个LN光波导，以及由八个LN光波导当中的2个LN光波导合并成的四个LN光波导。八个LN光波导31以两个LN光波导的间隔设置有第一DC电极32。通过向LN光波导31上的信号电极32A施加偏置电压，每个第一DC电极32调整偏置电压，使得电信号的开/关(ON/OFF)与光信号的开/关相关联，然后，输出具有同相分量的I信号或具有正交分量的Q信号。LN光波导31所包括的四个LN光波导以两个LN光波导的间隔设置有第二DC电极33。通过向LN光波导31上的信号电极33A施加偏置电压，每个第二DC电极33调整偏置电压，使得电信号的开/关与光信号的开/关相关联，然后，输出I信号或Q信号。
第一光输出单元14包括第二波导接合部41、第二光波导42、偏振旋转器(PR)43和偏振光束组合器(PBC)44。第二波导接合部41接合位于DC施加单元13中所包括的LN光波导31和第二光波导42之间的部分。第二光波导42包括连接到第二波导接合部41的四个光波导，并且还包括由四个光波导当中的两个光波导合并成的两个光波导。
PR 43将从第二DC电极33之一输入的I信号或Q信号旋转90度，获得旋转90度的垂直偏振光信号。然后，PR 43将垂直偏振光信号输入PBC 44。PBC 44将从PR43输入的垂直偏振光信号和从第二DC电极33中的另一个输入的水平偏振光信号复用，然后输出偏分复用信号。
在下文中，将具体描述根据第一实施方式的光调制器5的构造。图3A是例示了根据第一实施方式的光调制器5包括的第一DC电极32的示例的示意性截面图。图3A中所示的第一DC电极32包括支撑基板51和形成(或层压)在支撑基板51上的中间层52。此外，第一DC电极32包括形成(或层压)在中间层52上的薄膜LN基板53、形成(或层压)在薄膜LN基板53上的缓冲层54、以及形成(或层压)在缓冲层54上的具有CWP结构的信号电极32A和接地电极32B。
在薄膜LN基板53上，形成薄膜光波导55，每个薄膜光波导55由使用LN晶体薄膜的基板形成并且在预定部分具有向上突出的凸形状。然后，薄膜LN基板53和薄膜光波导55被缓冲层54覆盖，具有CWP结构的信号电极32A和一对接地电极32B设置在缓冲层54的表面上。换言之，在缓冲层54上配置有信号电极32A和夹着信号电极32A的一对接地电极32B。
各具有突出部(例如，凸形状)的薄膜光波导55形成在薄膜LN基板53上位于信号电极32A和接地电极32B之间的位置处。具有凸形状的每个薄膜光波导55包括侧壁面55A和平坦面55B。此外，各覆盖薄膜光波导55的整体并且凸形状的台阶部54A也形成在缓冲层54上位于信号电极32A和接地电极32B之间的位置处。覆盖薄膜光波导55的侧壁面55A的台阶部54A通过接地电极32B和信号电极32A的一部分覆盖侧壁面541A。
支撑基板51是由硅(Si)等制成的基板。中间层52例如是由诸如SiO2、TiO2等具有高折射率的透明构件形成的层。类似地，缓冲层54是由SiO2、TiO2等制成的层。
厚度为0.5μm至3μm的薄膜LN基板53夹在中间层52和缓冲层54之间，每个向上突出并具有凸形状的薄膜光波导55形成在薄膜LN基板53上。与各薄膜光波导55相对应的突出部的宽度例如为大约1μm至8μm。薄膜LN基板53和薄膜光波导55被缓冲层54覆盖，并且信号电极32A和接地电极32B设置在缓冲层54的表面上。即，信号电极32A面对一对接地电极32B。信号电极32A和接地电极32B之间的电极间隔由X1表示。
信号电极32A由例如由金、铜等制成的金属材料形成，并且是宽度为2μm至10μm且厚度为1μm至20μm的信号电极。每个接地电极32B由例如由铝等制成的金属材料形成，并且是厚度为1μm以上的接地电极。根据从DSP 3输出的电信号的高频信号由信号电极32A传输，从而产生从信号电极32A朝向每个接地电极32B的方向的电场，并且所产生的电场被施加至薄膜光波导55。结果，每个薄膜光波导55的折射率根据施加到每个薄膜光波导55的电场而改变，并且它因此可以调制经由每个薄膜光波导55传播的光。
图3B是例示了根据第一实施方式的光调制器5包括的第二DC电极33的示例的示意性截面图。图3B所示的第二DC电极33包括支撑基板51和形成在支撑基板51上的中间层52。此外，第二DC电极33包括形成在中间层52上的薄膜LN基板53、形成在薄膜LN基板53上的缓冲层54、以及形成在缓冲层54上的具有CWP结构的信号电极33A和接地电极33B。
各具有凸形状并向上突出的薄膜光波导55形成在薄膜LN基板53上。然后，由缓冲层54覆盖薄膜LN基板53和薄膜光波导55，并且在缓冲层54的表面上设置具有CWP结构的信号电极33A和一对接地电极33B。即，信号电极33A和位于信号电极33A之间的一对接地电极33B设置在缓冲层54上。信号电极33A与接地电极33B之间的电极间隔由X1表示。
具有凸形状的每个薄膜光波导55形成在薄膜LN基板53上位于信号电极33A与接地电极33B之间的位置处。具有凸形状的每个薄膜光波导55包括侧壁面55A和平坦面55B。此外，各覆盖薄膜光波导55的整体并且具有凸形状的台阶部54A也形成在缓冲层54上位于信号电极33A与接地电极33B之间的位置处。覆盖薄膜光波导55的侧壁面55A的台阶部54A通过接地电极33B和信号电极33A的一部分覆盖台阶部54A的侧壁面541A。
信号电极33A由例如由金、铜等制成的金属材料形成，并且是宽度为2μm至10μm并且厚度为1μm至20μm的信号电极。每个接地电极33B由例如由金、铜、铝等制成的金属材料形成，并且是厚度为1μm或更大的接地电极。根据从DSP 3输出的电信号的高频信号由信号电极33A传输，使得产生从信号电极33A朝向每个接地电极33B的方向的电场，并且所产生的电场被施加到薄膜光波导55。结果，每个薄膜光波导55的折射率根据施加到每个薄膜光波导55的电场而改变，并且它因此可以调制经由每个薄膜光波导55传播的光。
图4是例示了根据第一实施方式的光调制器5包括的RF电极22的示例的示意性截面图。图4所示的RF电极22包括支撑基板51和形成在支撑基板51上的中间层52。此外，RF电极22包括形成在中间层52上的薄膜LN基板53、形成在薄膜LN基板53上的缓冲层54、形成在缓冲层54上的具有CWP结构的信号电极22A和接地电极22B。
各具有凸形状且向上突出的薄膜光波导60形成在薄膜LN基板53上。然后，由缓冲层54覆盖薄膜LN基板53和薄膜光波导60，并且具有CWP结构的信号电极22A和一对接地电极22B设置在缓冲层54的表面上。即，信号电极22A和位于信号电极22A之间的一对接地电极22B设置在缓冲层54上。
具有凸形状的每个薄膜光波导60形成在薄膜LN基板53上位于信号电极22A与接地电极22B之间的位置处。具有凸形状的每个薄膜光波导60包括侧壁面60A和平坦面60B。此外，各覆盖薄膜光波导60的整体并具有凸形状的台阶部54B也形成在缓冲层54上位于信号电极22A与接地电极22B之间的位置处。覆盖薄膜光波导60的侧壁面60A的台阶部54B的侧壁面541B与接地电极22B和信号电极22A分离开。
厚度为0.5μm至3μm的薄膜LN基板53夹在中间层52和缓冲层54之间，并且各具有凸形状并且向上突出的薄膜光波导60形成在薄膜LN基板53上。与薄膜光波导60相对应的突出部的宽度例如为大约1μm至8μm。由缓冲层54覆盖薄膜LN基板53和薄膜光波导60，并且信号电极22A和接地电极22B设置在缓冲层54的表面上。信号电极22A与接地电极22B之间的电极间隔由X2表示。此外，假设电极间隔X1＜电极间隔X2。
此外，优选地，信号电极22A由高频损耗小的材料和与接地电极22B的材料不同的材料形成。
信号电极22A由例如由金、铜等制成的金属材料形成，并且是宽度为2μm至10μm且厚度为1μm至20μm的电极。每个接地电极22B由例如由铝等制成的金属材料形成，并且是厚度为1μm或更大的电极。从信号电极22A传输根据从DSP 3输出的电信号的高频信号，使得产生从信号电极22A朝向每个接地电极22B的方向的电场，并且产生的电场被施加至薄膜光波导60。结果，薄膜光波导60的折射率根据施加到薄膜光波导60的电场而改变，并且因此可以调制经过每个薄膜光波导60传播的光。
以下，将描述根据第一实施方式的第一DC电极32的制造步骤的示例的图。此外，将对第一DC电极32的制造步骤进行描述。然而，在第二DC电极33的制造步骤中包括相同的步骤。因此，通过对具有相同步骤的步骤分配相同的附图标记，将省略对其构造及步骤的重复描述。
图5A是例示了第一DC电极32包括的中间层的形成步骤的图。中间层52形成在图5A所示的支撑基板51上。图5B是例示了第一DC电极32中包括的LN基板的形成步骤的示例的图。LN基板53A结合在图5B所示的中间层52上。图5C是例示了第一DC电极32的抛光步骤的示例的图。图5C所示的结合在中间层52上的LN基板53A通过对其执行抛光工艺等而形成为薄膜，使得在中间层52上形成薄膜LN基板53。
图6A是例示了第一DC电极32的薄膜光波导的形成步骤的示例的图。在薄膜LN基板53上的规定部分，通过蚀刻图6A所示的薄膜LN基板53在薄膜LN基板53上的预定部分处形成具有凸形状的薄膜光波导55。
图6B是例示了第一DC电极32包括的缓冲层的形成步骤的示例的图。缓冲层54在图6B所示的薄膜LN基板53和薄膜光波导55上形成为膜。在薄膜光波导55上形成缓冲层54的台阶部54A。此时，在成膜工艺中，台阶部54A的侧壁有时可能比平坦面薄。
图6C是例示了第一DC电极32的电极的形成步骤的示例的图。在对设置于图6C所示的缓冲层54的薄膜光波导55的平坦面55B上的台阶部54A已经执行抗蚀处理之后，通过执行电镀工艺等在缓冲层54上形成信号电极32A和一对接地电极32B。结果，存在于薄膜光波导55的侧壁面55A上的台阶部54A上的接地电极32B和信号电极32A的厚度增加，使得通过去除用于调整接地电极32B和信号电极32A的厚度的过量镀覆部分，来制造第一DC电极32。
图7A是例示了比较例中的光调制器的DC电极的DC偏移的关系的示例的图，图7B是例示了根据第一实施方式的光调制器5中包括的第一DC电极32的DC偏移的关系的示例的图，而图8是例示了光调制器的DC偏移的时间变化的示例的图。DC偏移取决于缓冲层204(54)和薄膜光波导207(55)的电阻和电容。缓冲层204(54)的电阻由Rb表示，缓冲层204(54)的电容由Cb表示，薄膜光波导207(55)的电阻由RL表示，并且薄膜光波导207(55)的电容由CL表示。
电容通过在施加电场的初始阶段中电荷在电容中的累积效应而决定了施加到薄膜光波导207的电场。因此，在信号电极205与接地电极206之间施加电压Vin时施加至薄膜光波导207的电压为1/(1+CL/Cb)*Vin。相反，当已经经过了预定时段时，如果电荷累积在电容中并变得稳定，则电阻决定了施加到薄膜光波导207的电场。因此，在信号电极205和接地电极206之间施加电压Vin时施加到薄膜光波导207的电压为RL/(Rb+RL)*Vin。类似地，在施加电场的初始阶段，在信号电极32A与接地电极32B之间施加电压Vin时施加至薄膜光波导55的电压也为1/(1+CL/Cb)*Vin。相反，在已经经过了一定时段之后，在信号电极32A与接地电极32B之间施加电压Vin时施加至薄膜光波导55的电压为RL/(Rb+RL)*Vin。
关于图7A所示的缓冲层204中覆盖薄膜光波导207的台阶部204A，缓冲层204的台阶部204A的厚度减小，因此出现裂纹。由此，缓冲层204的电阻值增加，因此由于周围环境而变得不稳定。具体而言，由于台阶部204A包括的侧壁部的显著变薄，趋向于出现裂纹。
在图7A所示的DC电极处，如果缓冲层204的电阻值Rb高于薄膜光波导207的电阻值RL，则在信号电极205和接地电极206之间施加电压Vin时施加到薄膜光波导207的电压减小，并且光几乎不可能被调制。此外，施加到薄膜光波导207的电压为RL/(Rb+RL)*Vin。结果，如图8所示，DC偏移在正方向上改变(即使施加DC电压光也不被调制)。具体而言，由于X切割基板应用于薄膜光波导207，因此其影响显著。
相反，在图7B所示的第一DC电极32处，缓冲层54的台阶部54A包括的侧壁部被信号电极32A和接地电极32B的一部分覆盖，使得缓冲层54的电阻值Rb变得稳定且小。此外，由于施加到薄膜光波导55的电压(RL/(Rb+RL)*Vin)变得稳定且高，如图8所示,可以防止DC偏移在正方向上改变。另外，即使减小覆盖薄膜光波导55的缓冲层54的台阶部54A的侧壁的厚度，该侧壁也由信号电极32A和接地电极32B的一部分覆盖：因此，可以提高台阶部54A的侧壁的强度，并且避免出现在上述比较例中描述的裂纹的情况。结果，可以避免缓冲层54的电阻值由于裂纹而增加的情况，并且因此可以稳定电阻值。具体而言，由于X切割基板应用于薄膜光波导55，因此其效果显著。
根据第一实施方式的光调制器5中包括的第一DC电极32通过信号电极32A和接地电极32B的一部分覆盖缓冲层54的形成在具有凸形状的薄膜光波导55的侧壁面55A上的台阶部54A。结果，由于信号电极32A和接地电极32B的覆盖，台阶部54A的电阻值变得稳定且小。施加至薄膜光波导55的电压变得稳定且高，因此可以通过避免DC偏移在正方向上改变的情况来延长光调制器5的寿命。
第二DC电极33通过信号电极33A和接地电极33B的一部分覆盖缓冲层54的形成在具有凸形状的薄膜光波导55的侧壁面55A上的台阶部54A。结果，由于信号电极33A和接地电极33B的覆盖，台阶部54A的电阻值变得稳定且小。施加至薄膜光波导55的电压变得稳定且高，因此可以通过避免DC偏移在正方向上改变的情况而延长光调制器5的寿命。
第一DC电极32中包括的信号电极32A与接地电极32B之间的电极间隔X1比RF电极22中包括的信号电极22A与接地电极22B之间的电极间隔X2窄，使得可以由信号电极32A和接地电极32B的一部分覆盖台阶部54A。
相反，光调制器5中的RF电极22包括的信号电极22A与接地电极22B之间的电极间隔X2比第一DC电极32中包括的信号电极32A与接地电极32B之间的电极间隔X1宽；因此，可以通过减少高频信号的传播损耗来增加调制带宽的宽度。
第二DC电极33包括的接地电极33B与信号电极33A之间的电极间隔X1比RF电极22包括的接地电极22B与信号电极22A之间的电极间隔X2窄；因此，可以由信号电极33A和接地电极33B的一部分覆盖台阶部54A。
此外，为了便于描述，LN光调制器已经被例示为光调制器5。然而，例如，也可以使用聚合物调制器，并且适当的修改也是可行的。
此外，关于根据第一实施方式的光调制器5，已经作为示例描述了调整第一DC电极32和RF电极22之间的电极间隔的情况；但是，也可以调整第一DC电极32和RF电极22的波导宽度，并且将描述其实施方式作为第二实施方式。
[b]第二实施方式
图9A是例示了根据第二实施方式的第一DC电极32的示例的示意性截面图，而图9B是例示了根据第二实施方式的RF电极22的示例的示意性截面图。此外，通过对与根据第一实施方式的光调制器5中的组件具有相同的构造的组件分配相同的附图标记，将省略对其构造及操作的重复描述。使得作为图9A所示的第一DC电极32中包括的薄膜光波导55的平坦面55B的宽度的波导宽度L1比作为图9B所示的RF电极22中包括的薄膜光波导60的平坦面60B的宽度的波导宽度L2窄。
结果，RF电极22的波导宽度L2比第一DC电极32的波导宽度L1宽。因此，由于制造过程中误差导致接地电极22B和信号电极22A之间发生短路的可能性降低，并且因此可以抑制成品率的降低。
此外，也是关于光调制器5中包括的第一DC电极32，缓冲层54的形成在具有凸形状的薄膜光波导55的侧壁面55A上的台阶部54A也由信号电极32A和接地电极32B的一部分覆盖。结果，台阶部54A的电阻值变得稳定且小，并且此外，施加至薄膜光波导55的电压变得稳定且高，使得可以通过避免DC偏移在正方向上改变的情况而延长光调制器5的寿命。
然而，如果根据第二实施方式的第一DC电极32中包括的薄膜光波导55的平坦面55B的波导宽度L1过度增加，则薄膜光波导55之间的空间减小，导致薄膜光波导55之间光耦合的问题。因此，将描述用于解决该光耦合问题的光调制器5的实施方式作为第三实施方式。
[c]第三实施方式
图10A是例示了根据第三实施方式的第一DC电极32的示例的示意性截面图，而图10B是例示了根据第三实施方式的RF电极22的示例的示意性截面图。此外，通过对与根据第一实施方式的光调制器5中的组件具有相同的构造的组件分配相同的附图标记，将省略对其构造及操作的重复描述。如图10A所示彼此相邻并且夹着第一DC电极32中包括的信号电极32A的薄膜光波导55之间的波导空间P1比图10B所示的彼此相邻并且夹着RF电极22中包括的信号电极22A的薄膜光波导60之间的波导空间P2宽。结果，可以解决波导之间的光耦合的问题。
此外，也是关于光调制器5中包括的第一DC电极32，缓冲层54的形成在具有凸形状的薄膜光波导55的侧壁面55A上的台阶部54A也由信号电极32A和接地电极32B的一部分覆盖。结果，台阶部54A的电阻值变得稳定且小，此外，施加至薄膜光波导55的电压变得稳定且高，使得可以通过避免DC偏移在正方向上的改变的情况而延长光调制器5的寿命。
此外，藉由根据第一实施方式的光调制器5，如果使第一DC电极32中包括的信号电极32A和接地电极32B之间的电极间隔变窄，则由制造过程中的误差引起的信号电极32A与接地电极32B之间发生短路的可能性高。因此，通过减小电极的厚度能够避免这种情况。然而，如果减小RF电极22的厚度，则高频中的电阻增加，导致频带劣化。因此，将描述第四实施方式作为用于解决这种情况的实施方式。
[d]第四实施方式
图11A是例示了根据第四实施方式的第一DC电极32的示例的示意性截面图，而图11B是例示了根据第四实施方式的RF电极22的示例的示意性截面图。此外，通过对与根据第一实施方式的光调制器5中的组件具有相同的构造的组件分配相同的附图标记，将省略对其构造及操作的重复描述。图11A所示的第一DC电极32包括的信号电极32A的厚度M1比图11B所示的RF电极22中包括的信号电极22A的厚度M2薄。结果，可以抑制高频时RF电极22的电阻增加，并且能够避免频带劣化。
此外，也是关于光调制器5中包括的第一DC电极32，缓冲层54的形成在具有凸形状的薄膜光波导55的侧壁面55A上的台阶部54A也被信号电极32A和接地电极32B的一部分覆盖。结果，台阶部54A的电阻值变得稳定且小，并且此外，施加至薄膜光波导55的电压变得稳定且高，使得可以通过避免DC偏移在正方向上改变的情况而延长光调制器5的寿命。
[e]第五实施方式
图12A是例示了根据第五实施方式的第一DC电极的示例的示意性截面图，而图12B是例示了根据第五实施方式的RF电极的示例的示意性截面图。此外，通过对与根据第一实施方式的光调制器5中的组件具有相同的构造的组件分配相同的附图标记，将省略对其构造及操作的重复描述。图12A所示的第一DC电极32包括的接地电极32B的厚度M3比图12B所示的RF电极22包括的接地电极22B的厚度M4薄。结果，第一DC电极32包括的接地电极32B的厚度M3比RF电极22包括的接地电极22B的厚度M4薄，因此，可以在保持RF电极22的频带的同时抑制第一DC电极32的成品率的降低。
此外，也是关于光调制器5的第一DC电极32，缓冲层54的形成在具有凸形状的薄膜光波导55的侧壁面55A上的台阶部54A被信号电极32A和接地电极32B的一部分覆盖。结果，台阶部54A的电阻值变得稳定且小，并且此外，施加至薄膜光波导55的电压变得稳定且高，使得可以通过避免DC偏移在正方向上的改变的情况而延长光调制器5的寿命。
[f]第六实施方式
图13是例示了根据第六实施方式的光调制器5包括的第一DC电极32与RF电极22之间的光波导的联接结构的示例的图。此外，通过对与根据第一实施方式的光调制器5中的组件具有相同构造的组件分配相同的附图标记，将省略对其构造及操作的重复描述。图13所示的位于RF电极22包括的薄膜光波导60与第一DC电极32包括的薄膜光波导55之间的接合部具有锥状结构，使得LN光波导21(31)从薄膜光波导60朝向薄膜光波导55逐渐增大。结果，即使RF电极22包括的薄膜光波导60的光波导宽度不同于第一DC电极32包括的薄膜光波导55的光波导宽度，也可以防止在两个薄膜光波导之间出现光散射损耗。可以提高从RF电极22的薄膜光波导60联接至第一DC电极32的薄膜光波导55的光传播的效率。

Claims (9)

1.一种光装置，该光装置包括：
光波导，所述光波导为突出部并且设置在薄膜基板上的预定部分；
缓冲层，所述缓冲层形成在所述薄膜基板和所述光波导上；以及
电极，所述电极形成在所述缓冲层上并且向所述光波导施加电压，其中，
所述电极覆盖所述缓冲层的形成在所述光波导的侧壁上的台阶部。
2.根据权利要求1所述的光装置，该光装置还包括：
第一光调整单元，所述第一光调整单元用于DC电极；以及
第二光调整单元，所述第二光调整单元用于RF电极，其中，
所述第一光调整单元包括：
第一光波导，所述第一光波导为突出部，
第一缓冲层，所述第一缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第一光波导上，以及
信号电极和接地电极，所述信号电极和所述接地电极设置在直流DC侧，形成在所述第一缓冲层上，并且向所述第一光波导施加电压，
设置在所述DC侧的所述信号电极和所述接地电极中的每一个覆盖所述第一缓冲层的形成在所述第一光波导的侧壁上的台阶部，
所述第二光调整单元包括：
第二光波导，所述第二光波导为突出部，
第二缓冲层，所述第二缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第二光波导上，以及
信号电极和接地电极，所述信号电极和所述接地电极设置在射频RF侧，形成在所述第二缓冲层上，并向所述第二光波导施加电压，
设置在所述RF侧的所述信号电极和所述接地电极与所述第二缓冲层的形成在所述第二光波导的侧壁上的台阶部分离，并且
在所述DC侧的所述信号电极与所述接地电极之间的电极间隔被制造为比在所述RF侧的所述信号电极与所述接地电极之间的电极间隔窄。
3.根据权利要求1所述的光装置，该光装置还包括：
第一光调整单元，所述第一光调整单元用于DC电极；以及
第二光调整单元，所述第二光调整单元用于RF电极，其中，
所述第一光调整单元包括：
第一光波导，
第一缓冲层，所述第一缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第一光波导上，以及
信号电极和一对接地电极，所述信号电极和所述一对接地电极设置在DC侧，形成在所述第一缓冲层上，并且向所述第一光波导施加电压，
设置在所述DC侧的所述信号电极和接地电极中的每一个覆盖所述第一缓冲层的形成在所述第一光波导的侧壁上的台阶部，
所述第二光调整单元包括：
第二光波导，
第二缓冲层，所述第二缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第二光波导上，以及
信号电极和一对接地电极，所述信号电极和所述一对接地电极设置在RF侧，形成在所述第二缓冲层上，并且向所述第二光波导施加电压，
设置在所述RF侧的所述信号电极和所述接地电极中的每一个与所述第二缓冲层的形成在所述第二光波导的侧壁上的台阶部分离，并且
设置在所述DC侧的所述信号电极与一个接地电极之间的所述第一光波导的波导宽度被制造为比设置在所述RF侧的信号电极与另一接地电极之间的所述第二光波导的波导宽度长。
4.根据权利要求1所述的光装置，该光装置还包括：
第一光调整单元，所述第一光调整单元用于DC电极；以及
第二光调整单元，所述第二光调整单元用于RF电极，其中，
所述第一光调整单元包括：
第一光波导，所述第一光波导为突出部，
第一缓冲层，所述第一缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第一光波导上，以及
信号电极和一对接地电极，所述信号电极和所述一对接地电极设置在DC侧，形成在所述第一缓冲层上，并且向所述第一光波导施加电压，
设置在所述DC侧的所述信号电极和所述接地电极中的每一个覆盖所述第一缓冲层的形成在所述第一光波导的侧壁上的台阶部，
所述第二光调整单元包括：
第二光波导，所述第二光波导为突出部，
第二缓冲层，所述第二缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第二光波导上，以及
信号电极和一对接地电极，所述信号电极和所述一对接地电极设置在RF侧，形成在所述第二缓冲层上，并且向所述第二光波导施加电压，
设置在RF侧的所述信号电极和所述接地电极与所述第二缓冲层的形成在所述第二光波导的侧壁上的台阶部分离，并且
位于设置在所述DC侧的所述信号电极与所述接地电极中的一个之间的第一光波导与位于设置在所述DC侧的所述信号电极与所述接地电极中的另一个之间的第一光波导之间的第一波导间隔被制造为比位于设置在所述RF侧的所述信号电极与所述接地电极中的一个之间的第二光波导与位于设置在所述RF侧的所述信号电极与所述接地电极中的另一个之间的第二光波导之间的第二波导间隔长。
5.根据权利要求1所述的光装置，该光装置还包括：
第一光调整单元，所述第一光调整单元用于DC电极；以及
第二光调整单元，所述第二光调整单元用于RF电极，其中，
所述第一光调整单元包括：
第一光波导，所述第一光波导为突出部，
第一缓冲层，所述第一缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第一光波导上，以及
信号电极和一对接地电极，所述信号电极和所述一对接地电极设置在DC侧，形成在所述第一缓冲层上，并向所述第一光波导施加电压，
设置在所述DC侧的所述信号电极和所述接地电极中的每一个覆盖所述第一缓冲层的形成在所述第一光波导的侧壁上的台阶部，
所述第二光调整单元包括：
第二光波导，所述第二光波导为突出部，
第二缓冲层，所述第二缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第二光波导上，以及
信号电极和一对接地电极，所述信号电极和所述一对接地电极设置在RF侧，形成在所述第二缓冲层上，并且向所述第二光波导施加电压，
设置在所述RF侧的所述信号电极和所述接地电极与所述第二缓冲层的形成在所述第二光波导的侧壁上的台阶部分离，并且
设置在所述DC侧的所述信号电极的第一厚度被制造为比设置在所述RF侧的所述信号电极的第二厚度薄。
6.根据权利要求1所述的光装置，该光装置还包括：
第一光调整单元，所述第一光调整单元用于DC电极；以及
第二光调整单元，所述第二光调整单元用于RF电极，其中，
所述第一光调整单元包括：
第一光波导，所述第一光波导为突出部，
第一缓冲层，所述第一缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第一光波导上，以及
信号电极和一对接地电极，所述信号电极和所述一对接地电极设置在DC侧，形成在所述第一缓冲层上，并且向所述第一光波导施加电压，
设置在所述DC侧的所述信号电极和所述接地电极中的每一个覆盖所述第一缓冲层的形成在所述第一光波导的侧壁上的台阶部，
所述第二光调整单元包括：
第二光波导，所述第二光波导为突出部，
第二缓冲层，所述第二缓冲层形成在所述薄膜基板和所述第二光波导上，以及
信号电极和一对接地电极，所述信号电极和所述一对接地电极设置在RF侧，形成在所述第二缓冲层上，并且向所述第二光波导施加电压，
设置在所述RF侧的所述信号电极和所述接地电极与所述第二缓冲层的形成在所述第二光波导的侧壁上的台阶部分离，并且
设置在所述DC侧的所述接地电极的第一厚度被制造为比设置在所述RF侧的所述接地电极的第二厚度薄。
7.根据权利要求2所述的光装置，其中，位于所述第二光调整单元所包括的所述第二光波导与所述第一光调整单元所包括的所述第一光波导之间的接合部具有锥状结构，使得波导从所述第二光调整单元所包括的所述第二光波导朝向所述第一光调整单元所包括的所述第一光波导逐渐增加。
8.一种光通信装置，该光通信装置包括：
处理器，所述处理器对电信号执行信号处理；
光源，所述光源发射光；以及
光装置，所述光装置通过使用从所述处理器输出的电信号来调制从所述光源发射的光，其中，
所述光装置包括：
光波导，所述光波导为突出部并且设置在薄膜基板上的预定部分；
缓冲层，所述缓冲层形成在所述薄膜基板和所述光波导上；以及
电极，所述电极形成在所述缓冲层上并且向所述光波导施加电压，并且所述电极覆盖所述缓冲层的形成在所述光波导的侧壁上的台阶部。
9.一种制造光装置的方法，该方法包括以下步骤：
形成光波导，该光波导为突出部并且设置在形成在支撑基板上的薄膜基板上的预定部分处；
通过在所述薄膜基板和所述光波导上层压缓冲层，在覆盖所述光波导的与所述突出部相对应的侧壁的所述缓冲层上形成台阶部；以及
在形成用于暴露设置在所述缓冲层上的所述台阶部的一部分的抗蚀剂之后，通过执行电镀工艺在所述缓冲层上形成电极。
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