JP2009122183A - 光変調器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1と、光導波路3a、3bと、基板上に形成されたバッファ層2と、バッファ層の上方に配置された中心導体4aと接地導体4b、4cからなる進行波電極4と、進行波電極を伝搬する高周波電気信号の電界強度が強い領域における基板の少なくとも一部に形成した凹部9a〜9cにより構成されるリッジ部とを具備し、リッジ部は中心導体が上方に形成された中心導体用リッジ部8aと、接地導体が上方に形成された接地導体用リッジ部8bからなり、中心導体用リッジ部に2本の光導波路のうちの1本が形成されている光変調器において、凹部における接続用接地導体の厚みが中心導体や隣接する接地導体の厚みよりも薄く、2本の光導波路の中間に設けた中心線に対して凹部が実質的に対称な配置であり、かつ進行波電極は中心導体の中心線に対して実質的に対称な構造である。
【選択図】図2
Description
特許文献1に開示された、z−カットLN基板を用いて構成した、いわゆるリッジ型LN光変調器を第1の従来技術の光変調器として図6にその斜視図を示す。なお、図7は図6のA−A´線における断面図である。
この第1の従来技術の問題点を解決するために、特許文献2に開示された第2の従来技術の相互作用部における断面図を図8に示す。この図8からわかるように、リッジ部8bの上に形成された接地導体4b´と外周部10bの上に形成された接地導体4b´´の厚みは厚いが、凹部9cに形成された接地導体4b´´´の厚みを例えば約300nm以下と薄くしている。このように凹部9cにおける接地導体4b´´´の厚みを薄くすることにより、広い面積を有する接地導体4b´´がリッジ部8bへ与える応力を小さくすることができるので、温度安定性を改善できるという考え方である。
図1に本発明の第1の実施形態についてその上面図を示す。また、B−B´における断面図を図2に示す。ここで、11b及び11cは空隙部である。なお、4b(4)、4b(5)、4b(6)、4c(4)、4c(5)、4c(6)は接地導体である。接地導体4b(5)は接地導体4b(4)と4b(6)を、また接地導体4c(5)は接地導体4c(4)と4c(6)を接続している。なお、接地導体4b(5)と接地導体4c(5)は接続用接地導体とも呼ばれ、その厚みを中心導体4aや隣接する接地導体4b(4)や4c(4)よりも薄く構成している。その厚みは例えば300nmでもよいし、接地導体4b(4)や4c(4)よりも厚みが薄ければ、より薄くても、また逆に厚くても良い。また、10bと10cは外周部である。8aと8bはリッジ部である。
図4に本発明の第2の実施形態についてその上面図を示す。また、C−C´における断面図を図5に示す。ここで、11b及び11cは空隙部である。なお、4b(7)、4b(9)、4b(10)、4c(7)、4c(9)、4c(10)は接地導体である。接地導体4b(8)は接地導体4b(7)と4b(9)を、また接地導体4c(8)は接地導体4c(7)と4c(9)を接続している(接地導体4b(8)と接地導体4c(8)は接続用接地導体とも呼ばれる)。また、10b、10cは高周波電気信号が小さくなった部位、つまり外周部である。
本発明についての以上の説明において、凹部を含む基板の構造は2本の光導波路の間に設けた中心線に対して完全に対称であり、進行波電極は中心導体の中心線に対して完全に対称であった。この完全に対称であることは温度ドリフト抑圧や電磁界の伝搬の観点から最も望ましいが厳密には対称でない構造であっても主要な部位でほぼ対称であれば、それも本発明に属することは言うまでもない。
2、14、15:SiO2バッファ層(バッファ層)
3:マッハツェンダ光導波路(光導波路)
3a、3b:マッハツェンダ光導波路を構成する相互作用光導波路
4:進行波電極
4a:中心導体
4b、4b´、4b´´4b´´´、4b(4)、4b(5)、4b(6)、4b(7)、4b(8)、4b(9)、4b(10)、4c、4c(4)、4c(5)、4c(6)、4c(7)、4c(8)、4c(9)、4c(10)
:接地導体
5:Si導電層
6:高周波(RF)電気信号給電線
7:高周波(RF)電気信号出力線
8a:リッジ部(中心導体用リッジ部)
8b、8c:リッジ部(接地導体用リッジ部)
9a、9b、9c:凹部
10a、10b、10c:外周部
11b、11c:空隙部
Claims (6)
- 電気光学効果を有する基板と、前記基板に形成された2本の光導波路と、前記基板の上に形成されたバッファ層と、該バッファ層の上方に配置された中心導体と接地導体からなる進行波電極と、前記進行波電極を伝搬する高周波電気信号の電界強度が強い領域における前記基板の少なくとも一部を掘り下げることにより形成した凹部により構成されるリッジ部とを具備し、該リッジ部は前記中心導体が上方に形成された中心導体用リッジ部と、前記接地導体が上方に形成された接地導体用リッジ部からなり、前記中心導体用リッジ部に前記2本の光導波路のうちの1本が形成されている光変調器において、
前記凹部における接地導体の厚みが前記中心導体の厚みよりも薄く、かつ前記凹部における接地導体に欠落がなく、さらに前記2本の光導波路の中間に設けた中心線に対して前記凹部が実質的に対称な配置であり、かつ前記進行波電極は前記中心導体の中心線に対して実質的に対称な構造であることを特徴とする光変調器。 - 前記凹部を除く、前記高周波電気信号の電磁界が小さくなった領域における前記接地導体の少なくとも一部の厚みを、当該領域以外の領域における少なくとも一部の接地導体の厚みよりも薄くしたことを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記中心導体に相対向する接地導体が前記中心導体もしくは前記接地導体の少なくとも一部とほぼ同じ厚みを持つことを特徴とする請求項1もしくは請求項2の何れか1項に記載の光変調器。
- 前記光導波路を下方に具備しない前記接地導体の下方に前記凹部を具備しない構造であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の光変調器。
- 前記基板がリチウムナイオベートからなることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の光変調器。
- 前記基板が半導体からなることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の光変調器。
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