JP5162196B2 - 光変調器 - Google Patents
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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8にその斜視図を示す。なお、図9は図8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10に示す。この図10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´´(あるいは接続用接地導体4b´´と呼ぶ)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11に特許文献3に開示された第3の従来技術の上面図を示す。なお、z−カットLN基板1の幅は数ミリメートルあり、相互作用光導波路3a、3bのギャップは15μm程度である。またz−カットLN基板1の長さは5cm〜7cm程度である。
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、D−D´、E−E´における断面図を各々図2と図3に示す。ここで、4b(4)、4b(5)、4b(6)、及び4cは接地導体である。図からわかるように、高周波電気信号としての表皮効果の影響を受けにくいように厚みを厚くした接地導体4b(5)が接地導体4b(4)と4b(6)とを接続している(接地導体4b(5)は接続用接地導体と呼ばれる)。
図5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、F−F´、G−G´における断面図を各々図6と図7に示す。ここで、4b(14)、4b(15)、4b(16)、4b(17)、及び、4c(14)、4c(15)は接地導体である。図からわかるように、高周波電気信号としての表皮効果の影響を受けにくいように厚みを厚くした接地導体4b(15)が接地導体4b(14)と4b(16)とを接続している。
分岐光導波路の例としてマッハツェンダ光導波路を用いたが、方向性結合器などその他の分岐合波型の光導波路にも本発明を適用可能であることは言うまでもなく、考え方は3本以上の光導波路にも適用可能であるし、光導波路が1本の位相変調器にも適用できる。また光導波路の形成法としてはTi熱拡散法の他に、プロトン交換法など光導波路の各種形成法を適用できるし、バッファ層としてAl2O3等のSiO2以外の各種材料も適用できる。
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(14)、4b(15)、4b(16)、4b(17)、4c、4c(4)、4c(5)、4c(6)、4c(14)、4c(15):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、9d:凹部
10a、10b、10c:外周部
11a、11b、11c、11d:空隙部(導体が欠落した部位)
13a、13d:埋め込み部
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複数の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、当該中心導体用リッジ部に共通の凹部を介して隣接し、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、
前記中心導体用リッジ部の両側の前記凹部には前記接地導体が形成されておらず、
前記接地導体用リッジ部の前記共通の凹部ではない側の前記凹部における前記接地導体は、その一部に欠落した部位が形成されているとともに、当該欠落した部位以外(以下、接続用接地導体という)の厚み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略同じに形成されており、
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複数の凹部と前記進行波電極が対称な配置であり、
前記接地導体用リッジ部の前記共通の凹部ではない側の前記凹部において、
前記接続用接地導体は、前記光導波路における光導波方向に5μm〜500μmの長さで複数個形成され、
前記欠落した部位は、前記光導波路における光導波方向に30μm〜3mmの長さで複数個形成され、さらに、前記欠落した部位の各々の長さが前記接続用接地導体の各々の長さよりも長い組合せで交互に形成されていることを特徴とする光変調器。 - 前記凹部に隣接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に記載の光変調器。
- 前記複数の凹部を除く、前記光導波路と交わる方向であって当該光導波路から所定距離離れ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接地導体の厚みよりも少なくとも一部で薄くした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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