JP5405073B2 - 電子デバイス - Google Patents
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Description
本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、電極の曲がった部分での信号損失を低減する電子デバイスを提供することを目的とする。
図1は、第1の実施の形態に係る光導波路デバイスの平面図である。図1に示す光導波路デバイスは、誘電体の基板1上(基板1内の表面付近)に光導波路2が形成されている。基板1は、LiNbO3やLiTaO2などの電気光学結晶によって構成される。
信号電極3bは、データDataのタイミングを調整するため、曲がった部分(曲がり部)4aを有している。信号電極3bは、図2に示すように曲がり部4aにおいて、その方向が90度曲げられている。
図2に示すように、接地電極3cは、曲がり部4aの両端において、テーパー11a,11bを有するように形成されている。曲がり部4aでの信号電極3a,3bと接地電極3cとのギャップは、テーパー11a,11bによって徐々に狭くなり、ギャップが幅S2から幅S1になると、幅S1で一定となるように形成されている。
次に、第3の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、曲がり部の電極を、カーブを描くように形成した。第3の実施の形態では、曲がり部の電極を、矩形状に折り曲がるように形成する。
図6に示すように、曲がり部4aでの信号電極3a,3bと接地電極3cは、直角に曲がるように形成されている。
図7に示すように、曲がり部4aで形成される外側のギャップ21aは、その他の部分のギャップに対し、狭く形成されている。
すなわち、外側のギャップ21aの幅S1は、その他の部分のギャップの幅S2に対し、S1<S2となるように形成されている。内側のギャップ21bの幅S2は、その他の部分のギャップの幅S2に対し、S1=S2となるように形成されている。
また、第1の実施の形態で述べたように、信号電極3bの幅を狭くしてインピーダンスの低下を抑制することも可能であるが、信号電極3bの幅をあまりにも狭くすると、信号電極3bが断線する可能性がある。これに対し、上記の曲がり部4aのギャップ21a,21bの一方のみを狭くする方法では、信号電極3bの幅を狭くする必要がなく、断線する可能性が低くなる。
図8に示すように、曲がり部4aで形成される外側のギャップ31aは、その他の部分のギャップに対し、狭く形成されている。外側のギャップ31aは、曲がり部4aの両端から、曲がり部4aの全体において徐々に狭くなるように形成されている。外側のギャップ31aの最も狭い部分の幅は幅S1となっている。
次に、第6の実施の形態について説明する。第6の実施の形態では、曲がり部での信号電極と接地電極の厚さを薄くして、インピーダンス低下による信号の反射を抑制する。
このように、曲がり部4aでの信号電極3bと接地電極3cの厚さを、その他の部分の信号電極3bと接地電極3cの厚さより薄くなるように形成する。これにより、曲がり部4aでのインピーダンス低下が抑制され、信号の反射を抑制することができる。
なお、上記では、曲がり部4aにおける信号電極3bと接地電極3cの両方の厚さを、他の部分より薄くなるように形成するとしたが、接地電極3cのみの厚さを薄くなるように形成してもよい。この場合も曲がり部4aでのインピーダンス低下を抑制することができる。また、接地電極3cのみの厚さを薄くするので、信号電極3bの断線の可能性を低減することができる。
図12は、第7の実施の形態に係る光導波路デバイスの遅延部を示した図である。図13は、図12のA−A断面図である。図12、図13において、図5と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
このように、曲がり部4aにおける基板1と、信号電極3bおよび接地電極3cとの間に、バッファ層41を形成することにより、曲がり部4aでの電界分布による、光導波路2を伝播する光の損失を低減することができる。
また、基板1と電極3の間の全体にバッファ層を形成し、曲がり部4aの信号電極3bと接地電極3cの部分のみ、その他の部分のバッファ層よりその厚さを厚く形成するようにしてもよい。
図14は、第8の実施の形態に係る光導波路デバイスの遅延部の断面図を示した図である。図14の断面図は、例えば、図12のA−A部分の断面に相当する。図14において、図10と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
このように、曲がり部4aにおいて、信号電極3bと接地電極3cとの間のギャップに溝51a,51bを形成する。これにより、曲がり部4aのインピーダンス低下を抑制することができ、信号の反射を抑制することができる。
図15は、第9の実施の形態に係る光導波路デバイスの遅延部の断面図を示した図である。図15の断面図は、例えば、図12のA−A部分の断面に相当する。図15において、図10と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
図18は、第11の実施の形態に係る光導波路デバイスの遅延部を示した図である。図18において、図5と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。
なお、ビアによって信号電極3bを挟む接地電極3cを接続するようにしてもよい。
図19に示すように、曲がり部4aにおける信号電極3bの両側にある接地電極3cを、ビア82で接続する。ビア82は、例えば、基板1の裏面、または基板1内に形成されるグランド層に接続する。
次に、第12の実施の形態について説明する。第12の実施の形態では、基板がXカットの異方性材料の場合について説明する。
基板1にXカット基板を用いた場合、図20の紙面上の縦方向と横方向とで誘電率が変わる。従って、信号電極3bの方向を曲がり部4aにて変えると、インピーダンスが変化する。このため、曲がり部4aの両端に続く信号電極3bと接地電極3cとの間のギャップは、図20に示すように、それぞれ、幅S3,S4と異なるように形成する。すなわち、フィード部の信号電極3a,3bの直線部分におけるギャップは、信号電極3a,3bの形成される方向によって変える。
なお、曲がり部4aの両端に続く信号電極3bの幅を変えることにより、インピーダンス変化を抑制することもできる。
図21に示すように、曲がり部4aの両端に続く信号電極3bは、それぞれその幅が幅W1,W2(W1<W2)と異なるように形成されている。また、曲がり部4aにおける信号電極3bは、幅W2から幅W1へと徐々に細くなっている。これにより、基板1がXカットの異方性材料の場合でも、インピーダンスの変化を抑制することができる。
なお、上記で説明した第1の実施の形態から第12の実施の形態は、組み合わせて実施することもできる。例えば、ギャップに溝を形成するとともに、接地電極をワイヤによって接続し、曲がり部の両側のギャップ幅を変えるようにしてもよい。
(付記1) 電子デバイスにおいて、
曲がった部分を有する信号電極と、
前記信号電極を挟むように形成される接地電極と、を備え、
前記曲がった部分における前記信号電極と前記接地電極とのギャップが、前記曲がった部分の両端における前記信号電極と前記接地電極とのギャップより狭いことを特徴とする電子デバイス。
(付記3) 前記信号電極は、複数形成されることを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
前記信号電極が前記光導波路と干渉する相互作用部の前段において、前記曲がった部分における前記信号電極と前記接地電極とのギャップが、前記曲がった部分の両端における前記信号電極と前記接地電極とのギャップより狭いことを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
(付記7) 前記曲がった部分における前記信号電極と前記接地電極とのギャップは、前記曲がった部分の両端から徐々に狭くなることを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
(付記9) 前記曲がった部分における内側と外側の2つのギャップのうち、外側のギャップのみが前記曲がった部分の両端における前記信号電極と前記接地電極とのギャップより狭いことを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
(付記11) 前記曲がった部分における前記信号電極と前記接地電極の厚さは、前記曲がった部分の両端における前記信号電極と前記接地電極の厚さより薄いことを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
(付記13) 前記曲がった部分における前記信号電極および前記接地電極と基板との間にバッファ層が形成されることを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
(付記15) 前記光導波路の上部にバッファ層が形成されることを特徴とする付記4記載の電子デバイス。
(付記18) 前記信号電極の両側の基板に溝が形成され、前記曲がった部分の前記溝は、他の部分の前記溝より深いことを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
(付記20) 前記信号電極の両側の基板に溝が形成され、前記曲がった部分の前記信号電極と前記溝との距離は、他の部分の前記信号電極と前記溝との距離より短いことを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
(付記22) 前記曲がった部分の両端に続く前記信号電極と前記接地電極とのギャップは、幅が異なっていることを特徴とする付記1記載の電子デバイス。
(付記25) 前記曲がった部分の両端の一方から他方に向かって、前記信号電極の幅は、徐々に狭くなっていくことを特徴とする付記24記載の電子デバイス。
曲がった部分を有する第1の電極と、
前記第1の電極を挟むように形成される第2の電極と、を備え、
前記曲がった部分における前記第1の電極と前記第2の電極とのギャップが、前記曲がった部分の両端における前記第1の電極と前記第2の電極とのギャップより狭いことを特徴とする電子デバイス。
2 光導波路
3 電極
3a,3b 信号電極
3c 接地電極
4a 曲がり部
Claims (10)
- 電子デバイスにおいて、
曲がった部分を有する信号電極と、
前記信号電極を挟むように形成される接地電極と、
前記信号電極の近傍に形成され、前記信号電極に電気信号が与えられて入力光を変調する光導波路と、
を備え、
前記信号電極に与えられた前記電気信号が、前記光導波路の近傍に到達するまでの遅延タイミングを調整する遅延調整領域の中で、前記曲がった部分における前記信号電極と前記接地電極とのギャップが、前記曲がった部分の両端における前記信号電極と前記接地電極とのギャップより狭いことを特徴とする電子デバイス。 - 基板に光導波路を有し、
前記信号電極が前記光導波路と干渉する相互作用部の前段において、前記曲がった部分における前記信号電極と前記接地電極とのギャップが、前記曲がった部分の両端における前記信号電極と前記接地電極とのギャップより狭いことを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。 - 前記曲がった部分における前記信号電極と前記接地電極とのギャップは、前記信号電極と基板の裏面または基板内に形成されるグランド層との距離より狭いことを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。
- 前記曲がった部分における内側と外側の2つのギャップのうち、外側のギャップのみが前記曲がった部分の両端における前記信号電極と前記接地電極とのギャップより狭いことを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。
- 前記曲がった部分における前記信号電極と前記接地電極の厚さは、前記曲がった部分の両端における前記信号電極と前記接地電極の厚さより薄いことを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。
- 前記曲がった部分における前記信号電極および前記接地電極と基板との間にバッファ層が形成されることを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。
- 前記曲がった部分の前記信号電極の両側の基板に溝が形成されることを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。
- 前記曲がった部分の前記信号電極を挟む前記接地電極は、ワイヤまたはビアによって接続されていることを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。
- 前記曲がった部分の両端に続く前記信号電極と前記接地電極とのギャップは、幅が異なっていることを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。
- 前記曲がった部分の両端に続く前記信号電極は、幅が異なっていることを特徴とする請求項1記載の電子デバイス。
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