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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- G02—OPTICS
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- 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
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- 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 |