JP2836568B2 - 光制御素子及びその製造方法 - Google Patents
光制御素子及びその製造方法Info
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- JP2836568B2 JP2836568B2 JP8056924A JP5692496A JP2836568B2 JP 2836568 B2 JP2836568 B2 JP 2836568B2 JP 8056924 A JP8056924 A JP 8056924A JP 5692496 A JP5692496 A JP 5692496A JP 2836568 B2 JP2836568 B2 JP 2836568B2
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- G02—OPTICS
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
- G02F1/0356—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic wave component in an electric waveguide structure
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Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、光伝送技術におい
て光信号の伝送制御を行う光制御素子及びその製造方法
に関し、特に光変調器や光スイッチ等のように高速動作
を要求される光制御素子の構造及びその製造方法に関す
る。
て光信号の伝送制御を行う光制御素子及びその製造方法
に関し、特に光変調器や光スイッチ等のように高速動作
を要求される光制御素子の構造及びその製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】光通信、光交換、光計測等に用いられる
光伝送技術において、光信号の伝送路に伝送制御を行う
ための光変調器等の光制御素子が設けられる。以下、光
変調器を例として、従来の光制御素子の構成を説明す
る。
光伝送技術において、光信号の伝送路に伝送制御を行う
ための光変調器等の光制御素子が設けられる。以下、光
変調器を例として、従来の光制御素子の構成を説明す
る。
【0003】従来の光変調器としては、電気光学結晶基
板上に分岐光導波路を設け、進行波電極で駆動するマッ
ハツェンダ型光変調器が知られている。図12は、この
種の光変調器の平面図、図13はそのY−Y’断面図で
ある。
板上に分岐光導波路を設け、進行波電極で駆動するマッ
ハツェンダ型光変調器が知られている。図12は、この
種の光変調器の平面図、図13はそのY−Y’断面図で
ある。
【0004】図示の例では、電気光学効果を有するLi
NbO3基板10に、Ti熱拡散により光導波路20を
形成している。そして、LiNbO3基板10上に、S
iO2等でバッファ層30を形成し、さらにバッファ層
30の上に進行波電極として信号電極40及びGND
(グランド)電極50から構成される進行波電極(コプ
レーナ・ウェーブガイド)を形成している。
NbO3基板10に、Ti熱拡散により光導波路20を
形成している。そして、LiNbO3基板10上に、S
iO2等でバッファ層30を形成し、さらにバッファ層
30の上に進行波電極として信号電極40及びGND
(グランド)電極50から構成される進行波電極(コプ
レーナ・ウェーブガイド)を形成している。
【0005】上記のように構成された光変調器におい
て、信号電極40に電圧を印加すると、信号電極40と
GND電極50との間に電界が発生し、電気光学効果に
より、LiNbO3基板10の屈折率に変化が生じる。
このため、信号電極40の付近とGND電極50の付近
とでは異なる屈折率となり、分岐光導波路21、22を
伝搬する光に位相差が生じ、変調した光を出力すること
ができる。
て、信号電極40に電圧を印加すると、信号電極40と
GND電極50との間に電界が発生し、電気光学効果に
より、LiNbO3基板10の屈折率に変化が生じる。
このため、信号電極40の付近とGND電極50の付近
とでは異なる屈折率となり、分岐光導波路21、22を
伝搬する光に位相差が生じ、変調した光を出力すること
ができる。
【0006】しかし、上記の光変調器は、そのままでは
信号電極40を伝搬するマイクロ波と光導波路21、2
2を伝搬する光波との速度の整合がとれないため、広帯
域での変調は制限される。変調帯域幅を広げるために
は、信号電極40及びGND電極50の厚さを厚くし
て、信号電極40を伝搬するマイクロ波と光導波路2
1、22を伝搬する光波との速度の整合をとることが必
要となる。このとき、光変調器の特性インピーダンスが
減少するため、外部回路の特性インピーダンスとの整合
を取ることが必要となるが、これはバッファ層30を厚
くすることで解決できる。
信号電極40を伝搬するマイクロ波と光導波路21、2
2を伝搬する光波との速度の整合がとれないため、広帯
域での変調は制限される。変調帯域幅を広げるために
は、信号電極40及びGND電極50の厚さを厚くし
て、信号電極40を伝搬するマイクロ波と光導波路2
1、22を伝搬する光波との速度の整合をとることが必
要となる。このとき、光変調器の特性インピーダンスが
減少するため、外部回路の特性インピーダンスとの整合
を取ることが必要となるが、これはバッファ層30を厚
くすることで解決できる。
【0007】また、変調帯域幅の狭い範囲では、信号電
極40を伝搬するマイクロ波の実効屈折率nmを、光導
波路21、22を伝搬する光波の等価屈折率n0に近づ
けることが必要となるが、これもバッファ層30を厚く
することにより実現できる。しかしバッファ層30を厚
く信号電極40に電荷を印加するための動作電圧を増加
することが必要となり、光変調器の電気的効率の低下を
招く。
極40を伝搬するマイクロ波の実効屈折率nmを、光導
波路21、22を伝搬する光波の等価屈折率n0に近づ
けることが必要となるが、これもバッファ層30を厚く
することにより実現できる。しかしバッファ層30を厚
く信号電極40に電荷を印加するための動作電圧を増加
することが必要となり、光変調器の電気的効率の低下を
招く。
【0008】従来の光変調器において、上記の不都合を
解消する手段が提案されている。そのような光変調器と
しては、例えば特開平3−204614号公報に記載さ
れた技術がある。図14及び図15は、同文献に記載さ
れた、動作電圧を変えずに光波とマイクロ波信号との速
度整合を改善する手段を備える光変調器の1構成例を示
す図である。
解消する手段が提案されている。そのような光変調器と
しては、例えば特開平3−204614号公報に記載さ
れた技術がある。図14及び図15は、同文献に記載さ
れた、動作電圧を変えずに光波とマイクロ波信号との速
度整合を改善する手段を備える光変調器の1構成例を示
す図である。
【0009】図示の光変調器は、GND電極50にオー
バーハング部51を形成することにより、空気層のギャ
ップを挟み、GND電極50で信号電極40を覆ってい
る。これにより、周辺空間の電気力線の数を増加し、電
極の厚さを厚くしなくても実効的に誘電率を下げること
ができる。
バーハング部51を形成することにより、空気層のギャ
ップを挟み、GND電極50で信号電極40を覆ってい
る。これにより、周辺空間の電気力線の数を増加し、電
極の厚さを厚くしなくても実効的に誘電率を下げること
ができる。
【0010】また、動作電圧を変えずに光波とマイクロ
波信号との速度整合を改善する手段を備える、他の従来
の光変調器として、特開平2−289821号公報に記
載された技術がある。図16及び図17は、同文献に記
載された光変調器の構成例を示す図である。
波信号との速度整合を改善する手段を備える、他の従来
の光変調器として、特開平2−289821号公報に記
載された技術がある。図16及び図17は、同文献に記
載された光変調器の構成例を示す図である。
【0011】図示の光変調器は、GND電極50の上面
に、スベーサ71を介してシールド導体70を固着して
ある。これにより、空気層のギャップを挟んで信号電極
40を導体で覆うことになるため、周辺空間の電気力線
の数が増加し、実効的に誘電率を下げて電極の厚さを厚
くする必要をなくすと共に、マイクロ波の実効屈折率n
mを光波の等価屈折率n0に近づけるためにバッファ層
30を厚くしても光導波路21、22に十分な電界を作
用させることができるため、動作電圧の増加を抑えるこ
とができる。
に、スベーサ71を介してシールド導体70を固着して
ある。これにより、空気層のギャップを挟んで信号電極
40を導体で覆うことになるため、周辺空間の電気力線
の数が増加し、実効的に誘電率を下げて電極の厚さを厚
くする必要をなくすと共に、マイクロ波の実効屈折率n
mを光波の等価屈折率n0に近づけるためにバッファ層
30を厚くしても光導波路21、22に十分な電界を作
用させることができるため、動作電圧の増加を抑えるこ
とができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の光変調器は、以下のような欠点を有する。
の光変調器は、以下のような欠点を有する。
【0013】図15に示した光変調器の場合、オーバー
ハング部51とGND電極50の接続部分がずれている
と、光変調器と外部装置との特性インピーダンスの不整
合を招来し、マイクロ波伝搬損失が生じる恐れがある。
しかも、光変調器のサイズを考慮すると、GND電極5
0にオーバーハング部51を形成することは、技術的に
高い精度を要求される。したがって、GND電極50に
オーバーハング部51を形成した光変調器を製造するこ
とは技術的に容易ではなかった。
ハング部51とGND電極50の接続部分がずれている
と、光変調器と外部装置との特性インピーダンスの不整
合を招来し、マイクロ波伝搬損失が生じる恐れがある。
しかも、光変調器のサイズを考慮すると、GND電極5
0にオーバーハング部51を形成することは、技術的に
高い精度を要求される。したがって、GND電極50に
オーバーハング部51を形成した光変調器を製造するこ
とは技術的に容易ではなかった。
【0014】また、製造工程においても、まず信号電極
40とGND電極50を形成し、その後、再度レジスト
パターンを形成してオーバーハング部51を作ることに
なり、製造工程の増加により歩留りの低下を招いてい
た。
40とGND電極50を形成し、その後、再度レジスト
パターンを形成してオーバーハング部51を作ることに
なり、製造工程の増加により歩留りの低下を招いてい
た。
【0015】図17に示した光変調器の場合、スペーサ
71の形成及びシールド導体70の固着作業等の工程が
増加することにより歩留りの低下を招いていた。特に、
信号電極40の周囲を覆う空気層のギャップを適当な厚
さにするためにスペーサ71の厚さを調節する必要があ
る場合、作業に多大な手間を要していた。
71の形成及びシールド導体70の固着作業等の工程が
増加することにより歩留りの低下を招いていた。特に、
信号電極40の周囲を覆う空気層のギャップを適当な厚
さにするためにスペーサ71の厚さを調節する必要があ
る場合、作業に多大な手間を要していた。
【0016】これらの欠点は、光変調器のみに限られる
ものでなく、光スイッチなどのように、同様に構成され
る光制御素子が一般的に有する欠点である。
ものでなく、光スイッチなどのように、同様に構成され
る光制御素子が一般的に有する欠点である。
【0017】本発明は、上記従来の光制御素子における
欠点を解決し、マイクロ波の伝搬損失及び光波とマイク
ロ波信号の速度の不整合を解消し、かつ動作電圧の増加
を回避することにより、広帯域で高速な動作を実現し、
かつ製造の容易な光制御素子及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
欠点を解決し、マイクロ波の伝搬損失及び光波とマイク
ロ波信号の速度の不整合を解消し、かつ動作電圧の増加
を回避することにより、広帯域で高速な動作を実現し、
かつ製造の容易な光制御素子及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光制御素子は、電気光学効果を有する基板
と、前記基板上に形成された光導波路と、前記基板上の
前記光導波路を形成した位置に設けた同じ厚さの信号電
極及びGND電極と、前記基板の前記光導波路を形成し
た表面と前記信号電極及び前記GND電極との間に介在
し、前記GND電極を設ける位置を他の位置よりも厚く
形成したバッファ層と、前記信号電極と前記GND電極
とが前記光導波路に作用する領域に、前記信号電極との
間に空気層のギャップを形成しつつ、前記GND電極に
直接固着したシールド導体とを備える。
め、本発明の光制御素子は、電気光学効果を有する基板
と、前記基板上に形成された光導波路と、前記基板上の
前記光導波路を形成した位置に設けた同じ厚さの信号電
極及びGND電極と、前記基板の前記光導波路を形成し
た表面と前記信号電極及び前記GND電極との間に介在
し、前記GND電極を設ける位置を他の位置よりも厚く
形成したバッファ層と、前記信号電極と前記GND電極
とが前記光導波路に作用する領域に、前記信号電極との
間に空気層のギャップを形成しつつ、前記GND電極に
直接固着したシールド導体とを備える。
【0019】また、他の態様では、前記GND電極の上
面を、前記信号電極の上面よりも高く位置するように形
成する。
面を、前記信号電極の上面よりも高く位置するように形
成する。
【0020】さらに他の態様では、前記シールド導体
を、導電テープとする。
を、導電テープとする。
【0021】また、上記の目的を達成する本発明の光制
御素子の製造方法は、電気光学効果を有する基板表面に
光導波路を形成するステップと、前記光導波路を形成し
た基板表面にGND電極を設ける位置を他の位置よりも
厚くしたバッファ層を形成するステップと、前記バッフ
ァ層上に信号電極と前記GND電極とを形成するステッ
プと、前記信号電極と前記GND電極とが前記光導波路
に作用する領域に、前記信号電極との間に空気層のギャ
ップを形成しつつ、シールド導体を、前記GND電極に
直接固着するステップとを備える。
御素子の製造方法は、電気光学効果を有する基板表面に
光導波路を形成するステップと、前記光導波路を形成し
た基板表面にGND電極を設ける位置を他の位置よりも
厚くしたバッファ層を形成するステップと、前記バッフ
ァ層上に信号電極と前記GND電極とを形成するステッ
プと、前記信号電極と前記GND電極とが前記光導波路
に作用する領域に、前記信号電極との間に空気層のギャ
ップを形成しつつ、シールド導体を、前記GND電極に
直接固着するステップとを備える。
【0022】また、他の好ましい態様では、前記バッフ
ァ層を形成するステップは、基板表面上に均一にバッフ
ァ層を形成するステップと、前記GND電極を設ける位
置にさらにバッファ層を重ねるステップとを備える。
ァ層を形成するステップは、基板表面上に均一にバッフ
ァ層を形成するステップと、前記GND電極を設ける位
置にさらにバッファ層を重ねるステップとを備える。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【0024】本実施例では、光制御素子の例として、光
強度変調器について構造及び製造方法を説明する。
強度変調器について構造及び製造方法を説明する。
【0025】図1は本発明の1実施例による光変調器を
示す平面図、図2は図1の光変調器のY−Y’断面図で
ある。
示す平面図、図2は図1の光変調器のY−Y’断面図で
ある。
【0026】図示のように、本実施例の光変調器は、電
気光学効果を有するLiNbO3基板10に、Ti熱拡
散により光導波路20(21、22)を形成している。
そして、LiNbO3基板10上に、SiO2等でバッ
ファ層31、32を形成し、さらにバッファ層31、3
2の上に進行波電極として信号電極40及びGND電極
50から構成される進行波電極(コプレーナ・ウェーブ
ガイド)を形成している。また、進行波電極の上面にシ
ールド導体70を固着してある。
気光学効果を有するLiNbO3基板10に、Ti熱拡
散により光導波路20(21、22)を形成している。
そして、LiNbO3基板10上に、SiO2等でバッ
ファ層31、32を形成し、さらにバッファ層31、3
2の上に進行波電極として信号電極40及びGND電極
50から構成される進行波電極(コプレーナ・ウェーブ
ガイド)を形成している。また、進行波電極の上面にシ
ールド導体70を固着してある。
【0027】上記構成のうち、LiNbO3基板10
と、光導波路20は、従来の光変調器におけるLiNb
O3基板及び光導波路と同様である。
と、光導波路20は、従来の光変調器におけるLiNb
O3基板及び光導波路と同様である。
【0028】バッファ層31は、光導波路20を形成し
たLiNbO3基板10の上面全体を覆うように設けて
ある。また、バッファ層32は、バッファ層31はGN
D電極50を形成する位置に設けてある。実際には、バ
ッファ層31とバッファ層32とは、別の部材ではな
く、共にSiO2等の同一の材料で形成されているた
め、GND電極50を形成する位置のみがバッファ層3
2の分だけ厚くなった単一のバッファ層を設けた場合と
等価である。
たLiNbO3基板10の上面全体を覆うように設けて
ある。また、バッファ層32は、バッファ層31はGN
D電極50を形成する位置に設けてある。実際には、バ
ッファ層31とバッファ層32とは、別の部材ではな
く、共にSiO2等の同一の材料で形成されているた
め、GND電極50を形成する位置のみがバッファ層3
2の分だけ厚くなった単一のバッファ層を設けた場合と
等価である。
【0029】信号電極40とGND電極50とは、従来
の信号電極及びGND電極と同様である。ただし、バッ
ファ31、32を上記のように設けたことにより、信号
電極40とGND電極50とを形成する位置の高さが異
なることとなり、信号電極40とGND電極50とを同
じ厚さで形成しても、上面の高さはGND電極50のほ
うが高くなる。
の信号電極及びGND電極と同様である。ただし、バッ
ファ31、32を上記のように設けたことにより、信号
電極40とGND電極50とを形成する位置の高さが異
なることとなり、信号電極40とGND電極50とを同
じ厚さで形成しても、上面の高さはGND電極50のほ
うが高くなる。
【0030】シールド導体70は、導電テープをGND
電極50に直接張り付けることにより設けてある。ま
た、図1に示すように、光導波路20と進行波電極であ
る信号電極40、GND電極50とが相互作用する領域
を覆うように配置してある。ここで、導電テープは、通
常、光制御素子を用いる環境よりも高温の環境で用いら
れている。このため、シールド導体70として導電テー
プを用いることにより、シールド導体70をGND電極
50に固着するための接着剤を、高温環境における信頼
性を考慮して選択する煩わしさを削減できる。
電極50に直接張り付けることにより設けてある。ま
た、図1に示すように、光導波路20と進行波電極であ
る信号電極40、GND電極50とが相互作用する領域
を覆うように配置してある。ここで、導電テープは、通
常、光制御素子を用いる環境よりも高温の環境で用いら
れている。このため、シールド導体70として導電テー
プを用いることにより、シールド導体70をGND電極
50に固着するための接着剤を、高温環境における信頼
性を考慮して選択する煩わしさを削減できる。
【0031】ここで、GND電極50は信号電極40よ
りも高く形成されているので、シールド導体70をGN
D電極50に直接張り付けても、図2に示すように、信
号電極40とシールド導体70との間には空気層のギャ
ップが形成される。この空気層を適当な厚さに設定し、
シールド導体70を信号電極40に近づけることで、周
辺空間の電気力線の数を増加し、実効的に誘電率を下げ
ることができる。
りも高く形成されているので、シールド導体70をGN
D電極50に直接張り付けても、図2に示すように、信
号電極40とシールド導体70との間には空気層のギャ
ップが形成される。この空気層を適当な厚さに設定し、
シールド導体70を信号電極40に近づけることで、周
辺空間の電気力線の数を増加し、実効的に誘電率を下げ
ることができる。
【0032】なお、電極の厚さを厚くすることなく信号
電極40の誘電率を下げるため、信号電極電極40及び
GND電極50の特性インピーダンスと外部回路の特性
インピーダンスとの間に不整合は生じない。したがっ
て、広帯域での動作に制限を受けることはない。
電極40の誘電率を下げるため、信号電極電極40及び
GND電極50の特性インピーダンスと外部回路の特性
インピーダンスとの間に不整合は生じない。したがっ
て、広帯域での動作に制限を受けることはない。
【0033】一方、変調帯域幅の狭い範囲で問題とな
る、マイクロ波の実効屈折率nmと光波の等価屈折率n
0との差を解消するために、バッファ層30を厚くする
こと波、従来と同様に必要である。しかし、シールド導
体70を設けたことにより、バッファ層30を厚くして
も、光導波路21、22に十分な電界を作用させること
ができるため、動作電圧の増加を抑えることができる。
る、マイクロ波の実効屈折率nmと光波の等価屈折率n
0との差を解消するために、バッファ層30を厚くする
こと波、従来と同様に必要である。しかし、シールド導
体70を設けたことにより、バッファ層30を厚くして
も、光導波路21、22に十分な電界を作用させること
ができるため、動作電圧の増加を抑えることができる。
【0034】空気層の厚さの設定は、バッファ32の厚
さを調節することで行うことができるが、これは従来の
ように、GND電極50上にスペーサを設けたり、当該
スペーサの厚さを調節するよりも容易である。
さを調節することで行うことができるが、これは従来の
ように、GND電極50上にスペーサを設けたり、当該
スペーサの厚さを調節するよりも容易である。
【0035】次に、上記のように構成した光変調器の製
造方法について、図3ないし図11を参照して説明す
る。
造方法について、図3ないし図11を参照して説明す
る。
【0036】まず、Z−cutLiNbO3の表面を鏡
面研磨したウエハ80の表面の、光導波路21、22を
形成する場所に、リフトオフ法により、Tiでパターン
を作成する。そして、熱拡散により、LiNbO3中に
分岐光導波路20(21、22)を形成する(図3参
照)。
面研磨したウエハ80の表面の、光導波路21、22を
形成する場所に、リフトオフ法により、Tiでパターン
を作成する。そして、熱拡散により、LiNbO3中に
分岐光導波路20(21、22)を形成する(図3参
照)。
【0037】次に、SiO2をスパッタ法により成膜
し、バッファ層31を形成する(図4参照)。そして、
バッファ層31上に、SiO2をリフトオフ法により成
膜し、バッファ層32を形成する(図5参照)。
し、バッファ層31を形成する(図4参照)。そして、
バッファ層31上に、SiO2をリフトオフ法により成
膜し、バッファ層32を形成する(図5参照)。
【0038】次に、バッファ層31、32を形成した表
面上に、Ti/Cr/Auの3層膜を蒸着した後、露光
してレジストパターン90を形成し、レジストパターン
90をエッチングによりバッファ層31まで削って、信
号電極40のパターンをする(図6参照)。そして、露
出されたバッファ層31にAuメッキを施し、信号電極
40を生成する(図7参照)。
面上に、Ti/Cr/Auの3層膜を蒸着した後、露光
してレジストパターン90を形成し、レジストパターン
90をエッチングによりバッファ層31まで削って、信
号電極40のパターンをする(図6参照)。そして、露
出されたバッファ層31にAuメッキを施し、信号電極
40を生成する(図7参照)。
【0039】次に、レジストパターン90を、除去剤及
びレジストリムーバを用いて溶解除去し(図8参照)、
露出されたバッファ層32の表面上にAuメッキを施
し、GND電極50を生成する(図9参照)。そして、
生成したGND電極50上の分岐光導波路20を形成し
た位置に、導電テープを直接張り付けてシールド導体7
0を設ける(図10参照)。
びレジストリムーバを用いて溶解除去し(図8参照)、
露出されたバッファ層32の表面上にAuメッキを施
し、GND電極50を生成する(図9参照)。そして、
生成したGND電極50上の分岐光導波路20を形成し
た位置に、導電テープを直接張り付けてシールド導体7
0を設ける(図10参照)。
【0040】最後に、ウエハ80をダイシングして、所
望の形状の光変調器とする(図11参照)。
望の形状の光変調器とする(図11参照)。
【0041】以上の工程で、本実施例の光変調器を製造
することができるが、本実施例で説明した光制御素子の
構成及び製造方法の対象は、上述した光強度変調器に限
定されるものではなく、光位相変調器、光スイッチ等の
ように、同様の構造を備える光制御素子の構成及び製造
方法として適用できることは言うまでもない。
することができるが、本実施例で説明した光制御素子の
構成及び製造方法の対象は、上述した光強度変調器に限
定されるものではなく、光位相変調器、光スイッチ等の
ように、同様の構造を備える光制御素子の構成及び製造
方法として適用できることは言うまでもない。
【0042】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、本実施例では基板の材料としてLi
NbO3を用いたが、これ以外にもLiPaO3等のよ
うに、電気光学効果を有する種々の材料を基板として用
いることができる。
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、本実施例では基板の材料としてLi
NbO3を用いたが、これ以外にもLiPaO3等のよ
うに、電気光学効果を有する種々の材料を基板として用
いることができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光制御素
子は、空気層のギャップを挟んで信号電極をGND電極
で覆い、誘電率を減少させることによって、電極を厚く
することなく光波とマイクロ波信号との速度整合を改善
することが可能となる。また、マイクロ波の実効屈折率
nmと光波の等価屈折率n0との差を解消するため、及
び外部回路との特性インピーダンスの整合をとるために
バッファ層を厚くしても、動作電力が大きくならず、電
気的特性の低下を回避できる。
子は、空気層のギャップを挟んで信号電極をGND電極
で覆い、誘電率を減少させることによって、電極を厚く
することなく光波とマイクロ波信号との速度整合を改善
することが可能となる。また、マイクロ波の実効屈折率
nmと光波の等価屈折率n0との差を解消するため、及
び外部回路との特性インピーダンスの整合をとるために
バッファ層を厚くしても、動作電力が大きくならず、電
気的特性の低下を回避できる。
【0044】また、空気層のギャップを確保するため
に、バッファ層の厚さを変えてGND電極を信号電極よ
りも高く形成し、シールド導体をGND電極上に直接固
着する構成としたので、バッファ層の厚さを調節するこ
とで、空気層のギャップの厚さを所望の値に設定するこ
とが容易である。
に、バッファ層の厚さを変えてGND電極を信号電極よ
りも高く形成し、シールド導体をGND電極上に直接固
着する構成としたので、バッファ層の厚さを調節するこ
とで、空気層のギャップの厚さを所望の値に設定するこ
とが容易である。
【0045】また、空気層のギャップを確保するため
に、GND電極を信号電極よりも高く形成する手段とし
て、バッファ層の厚さを変えることとしたため、スペー
サを介在させる場合と比較して手間を要さず、かつ高さ
の調節も容易である。このため、製造工程における歩留
の低下を回避することができる。
に、GND電極を信号電極よりも高く形成する手段とし
て、バッファ層の厚さを変えることとしたため、スペー
サを介在させる場合と比較して手間を要さず、かつ高さ
の調節も容易である。このため、製造工程における歩留
の低下を回避することができる。
【図1】 本発明の1実施例による光変調器の構成を示
す平面図である。
す平面図である。
【図2】 図1の光変調器のY−Y’断面図である。
【図3】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、基
板に光導波路を形成する工程を示す図である。
板に光導波路を形成する工程を示す図である。
【図4】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、バ
ッファ層を形成する工程を示す図である。
ッファ層を形成する工程を示す図である。
【図5】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、G
ND電極の位置にバッファ層を重ねて形成する工程を示
す図である。
ND電極の位置にバッファ層を重ねて形成する工程を示
す図である。
【図6】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、信
号電極のパターンを形成する工程を示す図である。
号電極のパターンを形成する工程を示す図である。
【図7】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、信
号電極を精製する工程を示す図である。
号電極を精製する工程を示す図である。
【図8】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、レ
ジストパターンを除去する工程を示す図である。
ジストパターンを除去する工程を示す図である。
【図9】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、G
ND電極を精製する工程を示す図である。
ND電極を精製する工程を示す図である。
【図10】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、
シールド導体を設ける工程を示す図である。
シールド導体を設ける工程を示す図である。
【図11】 本実施例の製造工程を示す断面図であり、
基板をダイシングする工程を示す図である。
基板をダイシングする工程を示す図である。
【図12】 従来の光変調器の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図13】 図12の光変調器のY−Y’断面図であ
る。
る。
【図14】 従来の他の光変調器の構成を示す平面図で
ある。
ある。
【図15】 図14の光変調器のY−Y’断面図であ
る。
る。
【図16】 従来のさらに他の光変調器の構成を示す平
面図である。
面図である。
【図17】 図16の光変調器のY−Y’断面図であ
る。
る。
10 LiNbO3基板 20、21、22 光導波路 31、32 バッファ層 40 信号電極 50 GND電極 70 シールド導体
Claims (5)
- 【請求項1】 電気光学効果を有する基板と、 前記基板上に形成された光導波路と、 前記基板上の前記光導波路を形成した位置に設けた同じ
厚さの信号電極及びGND電極と、 前記基板の前記光導波路を形成した表面と前記信号電極
及び前記GND電極との間に介在し、前記GND電極を
設ける位置を他の位置よりも厚く形成したバッファ層
と、 前記信号電極と前記GND電極とが前記光導波路に作用
する領域に、前記信号電極との間に空気層のギャップを
形成しつつ、前記GND電極に直接固着したシールド導
体とを備えることを特徴とする光制御素子。 - 【請求項2】 前記GND電極の上面が、前記信号電極
の上面よりも高く位置するように形成したことを特徴と
する請求項1に記載の光制御素子。 - 【請求項3】 前記シールド導体が、導電テープである
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光制
御素子。 - 【請求項4】 電気光学効果を有する基板表面に光導波
路を形成するステップと、 前記光導波路を形成した基板表面にGND電極を設ける
位置を他の位置よりも厚くしたバッファ層を形成するス
テップと、 前記バッファ層上に信号電極と前記GND電極とを形成
するステップと、 前記信号電極と前記GND電極とが前記光導波路に作用
する領域に、前記信号電極との間に空気層のギャップを
形成しつつ、シールド導体を、前記GND電極に直接固
着するステップとを備えることを特徴とする光制御素子
の製造方法。 - 【請求項5】 前記バッファ層を形成するステップは、 基板表面上に均一にバッファ層を形成するステップと、 前記GND電極を設ける位置にさらにバッファ層を重ね
るステップとを備えることを特徴とする請求項4に記載
の光制御素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8056924A JP2836568B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 光制御素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8056924A JP2836568B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 光制御素子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09222589A JPH09222589A (ja) | 1997-08-26 |
JP2836568B2 true JP2836568B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=13041055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8056924A Expired - Fee Related JP2836568B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 光制御素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2836568B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6627379B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2020-01-08 | 住友大阪セメント株式会社 | 光制御素子 |
CN110687692B (zh) * | 2018-07-05 | 2023-04-21 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种光调制器 |
CN112485931B (zh) * | 2019-09-12 | 2023-04-21 | 苏州旭创科技有限公司 | 一种电光调制器 |
CN113467110A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-01 | Tdk株式会社 | 电光器件 |
JP2022013232A (ja) * | 2020-07-03 | 2022-01-18 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光デバイス及び光通信装置 |
-
1996
- 1996-02-19 JP JP8056924A patent/JP2836568B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09222589A (ja) | 1997-08-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |