JP2001174766A - 導波路型光変調器 - Google Patents
導波路型光変調器Info
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- JP2001174766A JP2001174766A JP36201199A JP36201199A JP2001174766A JP 2001174766 A JP2001174766 A JP 2001174766A JP 36201199 A JP36201199 A JP 36201199A JP 36201199 A JP36201199 A JP 36201199A JP 2001174766 A JP2001174766 A JP 2001174766A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多チャンネルの導波路型光変調器において、
クロストークの防止と高密度化との双方を同時に達成す
る。 【解決手段】 電気光学効果を有する基板１の主面１Ｂ
上において、信号電極４―１及び４−２が位置する部分
に溝部６−１及び６−２を形成することにより、かかる
部分に薄肉部分７−１及び７−２を形成する。そして、
薄肉部分７−１及び７−２の厚さｔ１、ｔ２を、信号電
極４−１及び４−２から発生する変調信号より派生する
寄生モードのカットオフ波長よりも小さくする。
クロストークの防止と高密度化との双方を同時に達成す
る。 【解決手段】 電気光学効果を有する基板１の主面１Ｂ
上において、信号電極４―１及び４−２が位置する部分
に溝部６−１及び６−２を形成することにより、かかる
部分に薄肉部分７−１及び７−２を形成する。そして、
薄肉部分７−１及び７−２の厚さｔ１、ｔ２を、信号電
極４−１及び４−２から発生する変調信号より派生する
寄生モードのカットオフ波長よりも小さくする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は導波路型光変調器に
関し、さらに詳しくは、複数の信号波を用い、複数の情
報を同時に伝送及び変調することが可能な多チャンネル
の導波路型光変調器に関する。
関し、さらに詳しくは、複数の信号波を用い、複数の情
報を同時に伝送及び変調することが可能な多チャンネル
の導波路型光変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の高速・大容量光ファイバ通信シス
テムにおける進歩に伴い、広帯域特性及び低チャープ特
性、並びに伝搬損失が小さいなどの理由から、従来のレ
ーザダイオードの直接変調に代わって、ニオブ酸リチウ
ム（ＬｉＮｂＯ３ ：以下、ＬＮと略す場合がある）を
用いた導波路型の外部変調器の実用化が進められてい
る。そして、光ファイバ通信システムの大容量化の要求
に答えるべく、単一基板に複数の光導波路を形成すると
ともに、これら複数の光導波路中を導波する光波を変調
するための変調用電極を複数設け、いわゆる単一の導波
路型光変調器が集積してなる多チャンネルの導波路型光
変調器の研究開発が進められている。
テムにおける進歩に伴い、広帯域特性及び低チャープ特
性、並びに伝搬損失が小さいなどの理由から、従来のレ
ーザダイオードの直接変調に代わって、ニオブ酸リチウ
ム（ＬｉＮｂＯ３ ：以下、ＬＮと略す場合がある）を
用いた導波路型の外部変調器の実用化が進められてい
る。そして、光ファイバ通信システムの大容量化の要求
に答えるべく、単一基板に複数の光導波路を形成すると
ともに、これら複数の光導波路中を導波する光波を変調
するための変調用電極を複数設け、いわゆる単一の導波
路型光変調器が集積してなる多チャンネルの導波路型光
変調器の研究開発が進められている。
【０００３】図１は、従来の多チャンネル導波路型光変
調器の一部における断面図である。図１に示す多チャン
ネル導波路型光変調器１０は、相対向する一対の主面１
Ａ及び１Ｂを有し、電気光学効果を具える材料のＺカッ
ト板からなる基板１と、光導波路２−１〜２−４とを具
える。そして、基板１の主面１Ａにバッファ層３が形成
されるとともに、このバッファ層３上に信号電極４−１
及び４−２、接地電極５−１〜５−３が形成されてい
る。
調器の一部における断面図である。図１に示す多チャン
ネル導波路型光変調器１０は、相対向する一対の主面１
Ａ及び１Ｂを有し、電気光学効果を具える材料のＺカッ
ト板からなる基板１と、光導波路２−１〜２−４とを具
える。そして、基板１の主面１Ａにバッファ層３が形成
されるとともに、このバッファ層３上に信号電極４−１
及び４−２、接地電極５−１〜５−３が形成されてい
る。
【０００４】光導波路２−１及び２−２、並びに光導波
路２−３及び２−４でそれぞれ一組のマッハツエンダー
型の光導波路を構成している。そして、信号電極４−１
と、接地電極５−１及び５−２とで一組の変調用電極を
構成し、信号電極４−２と、接地電極５−２及び５−３
とで一組の変調用電極を構成している。これらの変調用
電極は、それぞれ独立に光導波路２−２及び２−４中を
導波する光波に対して変調信号を印加してこの光波の位
相を変化させ、光導波路２−１及び２−２、並びに２−
３及び２−４で構成されるマッハツエンダー型光導波路
全体で光波の消光／非消光を行うことにより、かかる光
波に重畳された所定の外部信号のオン／オフを独立に行
うようにしたものである。
路２−３及び２−４でそれぞれ一組のマッハツエンダー
型の光導波路を構成している。そして、信号電極４−１
と、接地電極５−１及び５−２とで一組の変調用電極を
構成し、信号電極４−２と、接地電極５−２及び５−３
とで一組の変調用電極を構成している。これらの変調用
電極は、それぞれ独立に光導波路２−２及び２−４中を
導波する光波に対して変調信号を印加してこの光波の位
相を変化させ、光導波路２−１及び２−２、並びに２−
３及び２−４で構成されるマッハツエンダー型光導波路
全体で光波の消光／非消光を行うことにより、かかる光
波に重畳された所定の外部信号のオン／オフを独立に行
うようにしたものである。
【０００５】なお、バッファ層３は、各光導波路中を導
波する光波の信号電極及び接地電極による吸収を防止す
るため、及び光導波路中を導波する光波とこれらの光波
に対して信号電極から印加される変調信号との速度整合
を高めるなどの目的で形成されているものである。
波する光波の信号電極及び接地電極による吸収を防止す
るため、及び光導波路中を導波する光波とこれらの光波
に対して信号電極から印加される変調信号との速度整合
を高めるなどの目的で形成されているものである。
【０００６】すなわち、図１に示す多チャンネルの導波
路型光変調器１０においては、基板１と、バッファ層３
と、光導波路２−１及び２−２と、信号電極４−１と、
接地電極５−１及び５−２とで一つの単一導波路型光変
調器を構成し、基板１と、バッファ層３と、光導波路２
−３及び２−４と、信号電極４−２と、接地電極５−２
及び５−３とで一つの単一導波路型光変調器を構成して
いる。そして、これら単一の導波路型光変調器が集積し
た構成を呈している。
路型光変調器１０においては、基板１と、バッファ層３
と、光導波路２−１及び２−２と、信号電極４−１と、
接地電極５−１及び５−２とで一つの単一導波路型光変
調器を構成し、基板１と、バッファ層３と、光導波路２
−３及び２−４と、信号電極４−２と、接地電極５−２
及び５−３とで一つの単一導波路型光変調器を構成して
いる。そして、これら単一の導波路型光変調器が集積し
た構成を呈している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような多チャンネ
ルの導波路型光変調器においては、単一の導波路型光変
調器を集積化して高密度化し、変調器全体の大きさを小
型化することが要求される。この目的は、例えば、図１
に示す導波路型光変調器１０の場合、隣接する単一の導
波路型光変調器のそれぞれを構成する光導波路２−２及
び２−４の距離ｄを小さくすることにより達成される。
しかしながら、このようにして隣接する単一導波路型光
変調器の距離を小さくして集積化しようとすると、図１
に示す導波路型光変調器１０の場合、光導波路２−２と
２−４とが接近し過ぎると、例えば光導波路２−２中を
導波する光波に対して信号電極４−２からの変調信号よ
り派生した寄生モードが影響を及ぼすようになり、いわ
ゆる電気的なクロストークの問題が生じる。
ルの導波路型光変調器においては、単一の導波路型光変
調器を集積化して高密度化し、変調器全体の大きさを小
型化することが要求される。この目的は、例えば、図１
に示す導波路型光変調器１０の場合、隣接する単一の導
波路型光変調器のそれぞれを構成する光導波路２−２及
び２−４の距離ｄを小さくすることにより達成される。
しかしながら、このようにして隣接する単一導波路型光
変調器の距離を小さくして集積化しようとすると、図１
に示す導波路型光変調器１０の場合、光導波路２−２と
２−４とが接近し過ぎると、例えば光導波路２−２中を
導波する光波に対して信号電極４−２からの変調信号よ
り派生した寄生モードが影響を及ぼすようになり、いわ
ゆる電気的なクロストークの問題が生じる。
【０００８】このクロストークを防止するために、基板
の厚さを小さくする手段などが取られていた。しかしな
がら、変調器全体の強度を確保し、実用上問題のないレ
ベルの強度を有するようにするためには、基板をある程
度厚くすることが要求される。したがって、この手段に
よっては電気的なクロストークを十分に減少させること
ができないでいた。このため、現状においては、電気的
なクロストークを防止すべく多チャンネル導波路型光変
調器の高密度化をある程度犠牲にしている。
の厚さを小さくする手段などが取られていた。しかしな
がら、変調器全体の強度を確保し、実用上問題のないレ
ベルの強度を有するようにするためには、基板をある程
度厚くすることが要求される。したがって、この手段に
よっては電気的なクロストークを十分に減少させること
ができないでいた。このため、現状においては、電気的
なクロストークを防止すべく多チャンネル導波路型光変
調器の高密度化をある程度犠牲にしている。
【０００９】本発明は、多チャンネルの導波路型光変調
器において、電気的なクロストークの防止と高密度化と
の双方を同時に達成することを目的とする。
器において、電気的なクロストークの防止と高密度化と
の双方を同時に達成することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の導波路型光変調器は、多チャンネルの導波路型
光変調器において、この変調器を構成する単一基板の光
導波路及び変調用電極が形成されていない主面におい
て、前記変調用電極の位置する部分に溝部を形成し、単
一基板の前記変調用電極が位置する部分に薄肉部分を形
成する。さらに、薄肉部分の厚さを変調用電極からの変
調信号より派生した寄生モードのカットオフ波長以下に
する。
本発明の導波路型光変調器は、多チャンネルの導波路型
光変調器において、この変調器を構成する単一基板の光
導波路及び変調用電極が形成されていない主面におい
て、前記変調用電極の位置する部分に溝部を形成し、単
一基板の前記変調用電極が位置する部分に薄肉部分を形
成する。さらに、薄肉部分の厚さを変調用電極からの変
調信号より派生した寄生モードのカットオフ波長以下に
する。
【００１１】本発明者らは、多チャンネル導波路型光変
調器において、変調用電極から発せられる変調信号より
派生した寄生モードの伝搬状態を種々シュミレートする
とともに、このシュミレートに基づいた多チャンネル導
波路型光変調器を数多く作製した。その結果、本発明に
したがって多チャンネル導波路型光変調器を構成する単
一基板の変調用電極が位置する部分のみを薄肉化すると
ともに、かかる部分の厚さを変調信号から発生する寄生
モードのカットオフ波長以下にすることにより、前記寄
生モードの隣接する電極に対する伝搬を防止できること
を見出した。したがって、単一の導波路型光変調器を集
積させて高密度の多チャンネル導波路型光変調器を作製
した場合においても、寄生モードの隣接する電極への伝
搬を防止できるため、前述のような電気的クロストーク
を効果的に防止することができる。
調器において、変調用電極から発せられる変調信号より
派生した寄生モードの伝搬状態を種々シュミレートする
とともに、このシュミレートに基づいた多チャンネル導
波路型光変調器を数多く作製した。その結果、本発明に
したがって多チャンネル導波路型光変調器を構成する単
一基板の変調用電極が位置する部分のみを薄肉化すると
ともに、かかる部分の厚さを変調信号から発生する寄生
モードのカットオフ波長以下にすることにより、前記寄
生モードの隣接する電極に対する伝搬を防止できること
を見出した。したがって、単一の導波路型光変調器を集
積させて高密度の多チャンネル導波路型光変調器を作製
した場合においても、寄生モードの隣接する電極への伝
搬を防止できるため、前述のような電気的クロストーク
を効果的に防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面と関連させな
がら、発明の実施の形態に即して詳細に説明する。図２
は、本発明における好ましい態様の導波路型光変調器の
一部を示す断面図であり、図３は、図２に示す導波路型
光変調器の一部を示す平面図である。図２に示す断面図
は、図３に示す平面図のＩ―Ｉ線に沿って切ったもので
ある。なお、図２及び３に示す導波路型光変調器おい
て、図１と同様の部分は同じ番号を用いて示した。図２
及び３に示す導波路型光変調器２０は、図１と同様に、
基板１と、光導波路２−１〜２−４と、バッファ層３
と、信号電極４−１及び４−２と、接地電極５−１〜５
−３とを具えている。そして、基板１とバッファ層３と
光導波路２−１及び２−２と信号電極４−１と接地電極
５−１及び５−２とで一つの単一導波路型変調器を構成
している。同様に、基板１とバッファ層３と光導波路２
−３及び２−４と信号電極４−２と接地電極５−２及び
５−３とで他の単一導波路型光変調器を構成している。
そして、基板１の主面１Ｂには信号電極４−１及び４−
２が位置する部分に溝部６−１及び６−２が形成されて
おり、これにより基板１のかかる部分において薄肉部分
７−１及び７−２を形成している。
がら、発明の実施の形態に即して詳細に説明する。図２
は、本発明における好ましい態様の導波路型光変調器の
一部を示す断面図であり、図３は、図２に示す導波路型
光変調器の一部を示す平面図である。図２に示す断面図
は、図３に示す平面図のＩ―Ｉ線に沿って切ったもので
ある。なお、図２及び３に示す導波路型光変調器おい
て、図１と同様の部分は同じ番号を用いて示した。図２
及び３に示す導波路型光変調器２０は、図１と同様に、
基板１と、光導波路２−１〜２−４と、バッファ層３
と、信号電極４−１及び４−２と、接地電極５−１〜５
−３とを具えている。そして、基板１とバッファ層３と
光導波路２−１及び２−２と信号電極４−１と接地電極
５−１及び５−２とで一つの単一導波路型変調器を構成
している。同様に、基板１とバッファ層３と光導波路２
−３及び２−４と信号電極４−２と接地電極５−２及び
５−３とで他の単一導波路型光変調器を構成している。
そして、基板１の主面１Ｂには信号電極４−１及び４−
２が位置する部分に溝部６−１及び６−２が形成されて
おり、これにより基板１のかかる部分において薄肉部分
７−１及び７−２を形成している。
【００１３】本発明においては、前記溝部を光導波路中
を導波する光波と変調用電極から前記光波に印加される
変調信号とが実質的に相互作用する領域の全体に亘って
形成し、前記薄肉部分を前記実質的相互作用領域の全体
に亘って形成することが好ましい。これにより、光波の
変調領域の全体に亘って寄生モードの発生を効果的に防
止することができ、高密度に多チャンネル導波路型光変
調器を作製した場合においてもクロストークの発生を防
止することができる。
を導波する光波と変調用電極から前記光波に印加される
変調信号とが実質的に相互作用する領域の全体に亘って
形成し、前記薄肉部分を前記実質的相互作用領域の全体
に亘って形成することが好ましい。これにより、光波の
変調領域の全体に亘って寄生モードの発生を効果的に防
止することができ、高密度に多チャンネル導波路型光変
調器を作製した場合においてもクロストークの発生を防
止することができる。
【００１４】実質的相互作用領域とは、変調用電極と光
導波路とが実質上平行に並置され、光導波路中を導波す
る光波に対して変調用信号からの変調信号が実際に印加
される領域を言う。例えば図２及び３に示す導波路型光
変調器２０の場合、信号電極４−１、接地電極５−１及
び５−２と光導波路２−２、並びに信号電極４−２、接
地電極５−２及び５−３と光導波路２−４とが、長手方
向において平行に並置されてなる領域を言う。
導波路とが実質上平行に並置され、光導波路中を導波す
る光波に対して変調用信号からの変調信号が実際に印加
される領域を言う。例えば図２及び３に示す導波路型光
変調器２０の場合、信号電極４−１、接地電極５−１及
び５−２と光導波路２−２、並びに信号電極４−２、接
地電極５−２及び５−３と光導波路２−４とが、長手方
向において平行に並置されてなる領域を言う。
【００１５】また図２及び３に示す導波路型光変調器２
０においては、信号電極４−１及び４−２の下部のみに
溝部６−１及び６−２を形成し、これによりこれらの部
分にのみ薄肉部分を形成するようにしている。一般に、
外部電源から所定の高周波電圧が信号電極に印加される
ことにより、この信号電極から変調信号が出射される。
この変調信号は、光導波路を通過して光波に所定の変調
を加えた後、接地電極に入る。そして、このような変調
信号の性質に基づいて変調信号から発せられる寄生モー
ドの挙動をシュミレートするとともに、実際に導波路型
変調器を作製して寄生モードの挙動を確認した。その結
果、信号電極の下部において最も高密度に寄生モードが
発生していることを見出すとともに、この部分を薄肉化
することにより寄生モードの隣接する電極への伝搬を有
効に防止できることを見出した。この場合、変調用電極
を構成する信号電極の下部にのみ薄肉部分を形成すれば
良いため、基板全体の強度が増し、導波路型光変調器に
対して実用上十分な強度を付与することができる。
０においては、信号電極４−１及び４−２の下部のみに
溝部６−１及び６−２を形成し、これによりこれらの部
分にのみ薄肉部分を形成するようにしている。一般に、
外部電源から所定の高周波電圧が信号電極に印加される
ことにより、この信号電極から変調信号が出射される。
この変調信号は、光導波路を通過して光波に所定の変調
を加えた後、接地電極に入る。そして、このような変調
信号の性質に基づいて変調信号から発せられる寄生モー
ドの挙動をシュミレートするとともに、実際に導波路型
変調器を作製して寄生モードの挙動を確認した。その結
果、信号電極の下部において最も高密度に寄生モードが
発生していることを見出すとともに、この部分を薄肉化
することにより寄生モードの隣接する電極への伝搬を有
効に防止できることを見出した。この場合、変調用電極
を構成する信号電極の下部にのみ薄肉部分を形成すれば
良いため、基板全体の強度が増し、導波路型光変調器に
対して実用上十分な強度を付与することができる。
【００１６】信号電極の下部にのみ薄肉部分を形成する
場合は、例えば図２に示す導波路型光変調器２０におい
て、薄肉部分７−１（溝部６−１）の幅Ｗ１及び薄肉部
分７−２（溝部６−２）の幅Ｗ２を、隣接する接地電極
５−１及び５−２の間隔Ｄ１並びに接地電極５−２及び
５−３の間隔Ｄ２よりも大きくすることが好ましい。こ
れにより寄生モードの伝搬をより効果的に防止すること
ができる。
場合は、例えば図２に示す導波路型光変調器２０におい
て、薄肉部分７−１（溝部６−１）の幅Ｗ１及び薄肉部
分７−２（溝部６−２）の幅Ｗ２を、隣接する接地電極
５−１及び５−２の間隔Ｄ１並びに接地電極５−２及び
５−３の間隔Ｄ２よりも大きくすることが好ましい。こ
れにより寄生モードの伝搬をより効果的に防止すること
ができる。
【００１７】導波路型光変調器２０の薄肉部分７−１の
厚さｔ１及び薄肉部分７−２の厚さｔ２は、本発明にし
たがって、寄生モードのカットオフ波長以下であること
が必要である。具体的には、使用する変調帯域周波数に
よって異なる。変調帯域周波数が２．５ＧＨｚの場合
は、ｔ１及びｔ２として許容される最大値は約２．２ｍ
ｍである。また、変調帯域周波数が１０ＧＨｚの場合
は、ｔ１及びｔ２として許容される最大値は、０．５ｍ
ｍである。同様に、変調帯域周波数が３０ＧＨｚの場合
は、ｔ１及びｔ２として許容される最大値は、０．２ｍ
ｍである。
厚さｔ１及び薄肉部分７−２の厚さｔ２は、本発明にし
たがって、寄生モードのカットオフ波長以下であること
が必要である。具体的には、使用する変調帯域周波数に
よって異なる。変調帯域周波数が２．５ＧＨｚの場合
は、ｔ１及びｔ２として許容される最大値は約２．２ｍ
ｍである。また、変調帯域周波数が１０ＧＨｚの場合
は、ｔ１及びｔ２として許容される最大値は、０．５ｍ
ｍである。同様に、変調帯域周波数が３０ＧＨｚの場合
は、ｔ１及びｔ２として許容される最大値は、０．２ｍ
ｍである。
【００１８】ｔ１及びｔ２の下限値は特に限定はされな
い。しかしながら、ある程度の強度を付与してハンドリ
ングを容易にすべく、ｔ１及びｔ２の下限値としては、
約０．０５ｍｍであることが好ましい。
い。しかしながら、ある程度の強度を付与してハンドリ
ングを容易にすべく、ｔ１及びｔ２の下限値としては、
約０．０５ｍｍであることが好ましい。
【００１９】薄肉部分の大きさ、すなわち厚さや幅など
については、多チャンネル導波路型光変調器を構成する
各単一導波路型光変調器に相当する変調用電極や光導波
路の状態に応じて、各変調用電極毎に独立に制御するこ
とができる。例えば図２に示す導波路型光変調器２０の
場合、薄肉部分７−１及び７−２の幅Ｗ１、Ｗ２及び厚
さｔ１、ｔ２については、信号電極４−１及び４−２の
状態や光導波路２−２及び２−４の状態などによって同
一にすることもできるし、異なるようにすることもでき
る。
については、多チャンネル導波路型光変調器を構成する
各単一導波路型光変調器に相当する変調用電極や光導波
路の状態に応じて、各変調用電極毎に独立に制御するこ
とができる。例えば図２に示す導波路型光変調器２０の
場合、薄肉部分７−１及び７−２の幅Ｗ１、Ｗ２及び厚
さｔ１、ｔ２については、信号電極４−１及び４−２の
状態や光導波路２−２及び２−４の状態などによって同
一にすることもできるし、異なるようにすることもでき
る。
【００２０】薄肉部分は、所定のマスクを用いた公知の
ドライエッチング法又はウエットエッチング法などによ
り基板の主面に溝部を形成することによって作製する。
ドライエッチング法又はウエットエッチング法などによ
り基板の主面に溝部を形成することによって作製する。
【００２１】また、図２には示していないが、例えば溝
部６−１及び６−２の内表面６−１Ａ及び６−２Ａに、
電波吸収層を形成することもできる。これにより、寄生
モードが前記電波吸収層で吸収されるため、上述した電
気的なクロストークをさらに効果的に防止することがで
きる。この電波吸収層は、内表面６−１Ａ及び６−２Ａ
を含む、基板１の裏面１Ｂの全体に亘って形成してもよ
い。また、基板１は、強誘電体単結晶のＸカット板、Ｙ
カット板、及びＺカット板のいずれをも使用することが
できる。
部６−１及び６−２の内表面６−１Ａ及び６−２Ａに、
電波吸収層を形成することもできる。これにより、寄生
モードが前記電波吸収層で吸収されるため、上述した電
気的なクロストークをさらに効果的に防止することがで
きる。この電波吸収層は、内表面６−１Ａ及び６−２Ａ
を含む、基板１の裏面１Ｂの全体に亘って形成してもよ
い。また、基板１は、強誘電体単結晶のＸカット板、Ｙ
カット板、及びＺカット板のいずれをも使用することが
できる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例）本実施例では、図２及び３に示すような導波
路型光変調器２０を作製した。なお、簡単のため導波路
型光変調器は２組の単一導波路型光変調器からなる構
成、すなわち図２及び３に示す態様が導波路型光変調器
の全体を示すような構成のものを作製した。
明する。 （実施例）本実施例では、図２及び３に示すような導波
路型光変調器２０を作製した。なお、簡単のため導波路
型光変調器は２組の単一導波路型光変調器からなる構
成、すなわち図２及び３に示す態様が導波路型光変調器
の全体を示すような構成のものを作製した。
【００２３】基板１としてニオブ酸リチウムのＺカット
板を用い、この基板１の主面１Ａ上に、スピンコータを
用いてフォトレジストを０．５μｍの厚さに形成した
後、露光及び現像処理を行って、現像幅７μｍの光導波
路パターンを形成した。次いで、この光導波路パターン
上に、蒸着法によってチタンからなる層を厚さ８００Å
に形成し、電気炉中で１０００℃、１０時間の熱処理を
行って前記チタンを基板１中に拡散させ、幅９μｍの光
導波路２―１〜２−４を形成した。次いで、基板１の主
面１Ａ上に真空蒸着法によってＳｉＯ２からなるバッフ
ァ層３を厚さ１μｍに形成した。
板を用い、この基板１の主面１Ａ上に、スピンコータを
用いてフォトレジストを０．５μｍの厚さに形成した
後、露光及び現像処理を行って、現像幅７μｍの光導波
路パターンを形成した。次いで、この光導波路パターン
上に、蒸着法によってチタンからなる層を厚さ８００Å
に形成し、電気炉中で１０００℃、１０時間の熱処理を
行って前記チタンを基板１中に拡散させ、幅９μｍの光
導波路２―１〜２−４を形成した。次いで、基板１の主
面１Ａ上に真空蒸着法によってＳｉＯ２からなるバッフ
ァ層３を厚さ１μｍに形成した。
【００２４】その後、バッファ層３上に、蒸着法によっ
てチタン層を厚さ０．０５μｍに形成した。次いで、蒸
着法とメッキ法とを併用することによって信号電極４−
１及び４−２、並びに接地電極５−１〜５−３を厚さ２
０μｍに形成した。次いで、基板１の主面１Ｂ側にダイ
シングによって溝部６−１及び６−２を形成し、幅Ｗ
１、Ｗ２がそれぞれ５７μｍ、厚さｔ１、ｔ２がそれぞ
れ０．５ｍｍの薄肉部分７−１及び７−２を形成した。
なお、信号電極４−１及び４−２の距離ｄは２５０μｍ
とした。
てチタン層を厚さ０．０５μｍに形成した。次いで、蒸
着法とメッキ法とを併用することによって信号電極４−
１及び４−２、並びに接地電極５−１〜５−３を厚さ２
０μｍに形成した。次いで、基板１の主面１Ｂ側にダイ
シングによって溝部６−１及び６−２を形成し、幅Ｗ
１、Ｗ２がそれぞれ５７μｍ、厚さｔ１、ｔ２がそれぞ
れ０．５ｍｍの薄肉部分７−１及び７−２を形成した。
なお、信号電極４−１及び４−２の距離ｄは２５０μｍ
とした。
【００２５】次いで、このようにして得た導波路型光変
調器の各光導波路に光ファイバーを接続し、クロストー
ク特性及び伝送特性を調べたところ図４及び図５に示す
ような結果を得た。
調器の各光導波路に光ファイバーを接続し、クロストー
ク特性及び伝送特性を調べたところ図４及び図５に示す
ような結果を得た。
【００２６】（比較例）薄肉部分を形成しなかった以外
は実施例と同様にして導波路型光変調器を作製した。実
施例と同様にしてクロストーク特性及び伝送特性を調べ
たところ、図６及び７に示すような結果を得た。
は実施例と同様にして導波路型光変調器を作製した。実
施例と同様にしてクロストーク特性及び伝送特性を調べ
たところ、図６及び７に示すような結果を得た。
【００２７】図４及び６に示すグラフから明らかなよう
に、比較例において薄肉部分を形成しなかった導波路型
光変調器は、特定の変調信号周波数においてロスディッ
プが生じ、クロストークの発生していることが分かる。
これに対し、本発明にしたがって薄肉部分を形成してな
る導波路型光変調器は、測定変調信号周波数帯域におい
てロスディップは見られず、クロストークの発生してい
ないことが分かる。また、図５及び７から明らかなよう
に、クロストークの発生している導波路型光変調器の伝
送特性は、変調信号の周波数が増大するとともに光変調
信号強度が増加していることが分かる。一方、クロスト
ークの発生していない導波路型光変調器の伝送特性は、
測定変調信号周波数の全体に亘ってほぼ一定の光変調信
号強度を有することが分かる。すなわち、本発明にした
がって薄肉部分を形成した導波路型光変調器は優れた伝
送特性を示すことが分かる。
に、比較例において薄肉部分を形成しなかった導波路型
光変調器は、特定の変調信号周波数においてロスディッ
プが生じ、クロストークの発生していることが分かる。
これに対し、本発明にしたがって薄肉部分を形成してな
る導波路型光変調器は、測定変調信号周波数帯域におい
てロスディップは見られず、クロストークの発生してい
ないことが分かる。また、図５及び７から明らかなよう
に、クロストークの発生している導波路型光変調器の伝
送特性は、変調信号の周波数が増大するとともに光変調
信号強度が増加していることが分かる。一方、クロスト
ークの発生していない導波路型光変調器の伝送特性は、
測定変調信号周波数の全体に亘ってほぼ一定の光変調信
号強度を有することが分かる。すなわち、本発明にした
がって薄肉部分を形成した導波路型光変調器は優れた伝
送特性を示すことが分かる。
【００２８】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明したが、本発明は上記
内容に限定されるものではなく、本発明の範疇逸脱しな
い限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
態に基づいて本発明を詳細に説明したが、本発明は上記
内容に限定されるものではなく、本発明の範疇逸脱しな
い限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の導波路型
光変調器は多チャンネルであって、この変調器を構成す
る単一基板の、単一導波路型光変調器を構成する変調用
電極が位置する部分に薄肉部分を形成するとともに、こ
の薄肉部分の厚さを変調信号より派生する寄生モードの
カットオフ波長よりも薄くなるようにしている。したが
って、寄生モードの隣接する電極に対する伝搬を防止す
ることができ、これにより単一導波路型光変調器を高密
度に集積させた場合においても、クロストークの発生を
防止でき、良好な伝送特性を得ることができる。
光変調器は多チャンネルであって、この変調器を構成す
る単一基板の、単一導波路型光変調器を構成する変調用
電極が位置する部分に薄肉部分を形成するとともに、こ
の薄肉部分の厚さを変調信号より派生する寄生モードの
カットオフ波長よりも薄くなるようにしている。したが
って、寄生モードの隣接する電極に対する伝搬を防止す
ることができ、これにより単一導波路型光変調器を高密
度に集積させた場合においても、クロストークの発生を
防止でき、良好な伝送特性を得ることができる。
【図１】 従来の（多チャンネル）導波路型光変調器の
一部を示す断面図である。
一部を示す断面図である。
【図２】 本発明の好ましい態様における、（多チャン
ネル）導波路型光変調器の一部を示す断面図である。
ネル）導波路型光変調器の一部を示す断面図である。
【図３】 図２に示す導波路型光変調器の一部を示す平
面図である。
面図である。
【図４】 本発明の（多チャンネル）導波路型光変調器
におけるクロストーク特性の一例を示すグラフである。
におけるクロストーク特性の一例を示すグラフである。
【図５】 本発明の（多チャンネル）導波路型光変調器
における伝送特性の一例を示すグラフである。
における伝送特性の一例を示すグラフである。
【図６】 従来の（多チャンネル）導波路型光変調器に
おけるクロストーク特性の一例を示すグラフである。
おけるクロストーク特性の一例を示すグラフである。
【図７】 従来の（多チャンネル）導波路型光変調器に
おける伝送特性の一例を示すグラフである。
おける伝送特性の一例を示すグラフである。
１ 基板 １Ａ、１Ｂ 基板の主面 ２―１、２−２、２−３、２−４ 光導波路 ３ バッファ層 ４―１、４−２ 信号電極 ５−１、５−２、５−３ 接地電極 ６―１、６−２ 溝部 ７―１、７−２ 薄肉部分 １０、２０ （多チャンネル）導波路型光変調器 ｔ１、ｔ２ 薄肉部分の厚さ Ｗ１、Ｗ２ 薄肉部分の幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 哲 千葉県船橋市豊富町585 オプトエレクト ロニクス研究所内 (72)発明者 宮崎 徳一 千葉県船橋市豊富町585 オプトエレクト ロニクス研究所内 Ｆターム(参考） 2H079 AA02 AA12 BA01 BA03 CA05 DA03 DA22 EA05 EA08 EB05 EB15
Claims (5)
- 【請求項１】 相対向する一対の主面を有し、電気光学
効果を有する材料からなる単一基板の一方の主面上に、
光波を導波するための光導波路が複数形成されるととも
に、前記複数の光導波路中を導波する光波に変調信号を
印加して、前記光波を変調するための変調用電極が複数
形成されてなる多チャンネルの導波路型光変調器であっ
て、 前記単一基板の他方の主面における前記複数の変調用電
極のそれぞれが位置する部分に溝部を形成することによ
り、前記単一基板の、前記複数の変調用電極のそれぞれ
が位置する部分に薄肉部分を形成し、この薄肉部分の厚
さを前記変調信号から発生する寄生モードのカットオフ
波長以下にしたことを特徴とする、導波路型光変調器。 - 【請求項２】 前記薄肉部分は、前記光波と前記変調信
号との実質的相互作用領域の全体に亘って形成されてい
ることを特徴とする、請求項１に記載の導波路型光変調
器。 - 【請求項３】 前記変調用電極は信号電極と接地電極と
からなり、前記溝部は前記信号電極が位置する部分に形
成し、前記薄肉部分は前記信号電極が位置する部分にの
み形成したことを特徴とする、請求項１又は２に記載の
導波路型光変調器。 - 【請求項４】 前記薄肉部分の幅が、互いに隣り合う前
記接地電極の間隔以上であることを特徴とする、請求項
３に記載の導波路型光変調器。 - 【請求項５】 前記単一基板の他方の主面の、少なくと
も前記溝部の内表面に電波吸収層を形成したことを特徴
とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の導波路型光
変調器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36201199A JP4587509B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 導波路型光変調器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36201199A JP4587509B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 導波路型光変調器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001174766A true JP2001174766A (ja) | 2001-06-29 |
| JP4587509B2 JP4587509B2 (ja) | 2010-11-24 |
Family
ID=18475611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36201199A Expired - Fee Related JP4587509B2 (ja) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | 導波路型光変調器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4587509B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1486817A1 (en) * | 2002-03-19 | 2004-12-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of manufacturing optical modulator |
| US8472759B2 (en) | 2010-01-29 | 2013-06-25 | Fujitsu Optical Components Limited | Optical device and optical transmitter |
| WO2013184899A1 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Eospace Inc. | Advanced techniques for improving high-efficiency optical modulators |
| US9158137B1 (en) | 2011-09-02 | 2015-10-13 | Eospace Inc. | Spread-spectrum bias control |
| US9250496B1 (en) | 2011-09-22 | 2016-02-02 | Eospace Inc. | High-RF frequency analog fiber-optic links using optical signal processing techniques |
| JP2021196203A (ja) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | 国立大学法人三重大学 | 光電界センサヘッド |
| CN113934025A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 苏州旭创科技有限公司 | 硅基行波电极调制器及其制作方法 |
| WO2022145342A1 (ja) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器とそれを用いた光送信装置 |
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| JPH05257104A (ja) * | 1991-03-14 | 1993-10-08 | Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk | 光制御素子 |
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| JPH10133159A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-05-22 | Ngk Insulators Ltd | 光導波路デバイス、進行波形光変調器および光導波路デバイスの製造方法 |
-
1999
- 1999-12-21 JP JP36201199A patent/JP4587509B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP1486817A4 (en) * | 2002-03-19 | 2005-08-17 | Ngk Insulators Ltd | METHOD FOR MANUFACTURING AN OPTICAL MODULATOR |
| US7290328B2 (en) | 2002-03-19 | 2007-11-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of manufacturing optical modulator |
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| JP7398672B2 (ja) | 2020-06-10 | 2023-12-15 | 国立大学法人三重大学 | 光電界センサヘッド |
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|---|---|
| JP4587509B2 (ja) | 2010-11-24 |
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