JP6839661B2 - 光素子及びその製造方法、並びに光変調器 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態による光素子及びその製造方法について図1乃至図13を用いて説明する。
本発明の第2実施形態による光素子及びその製造方法について図14を用いて説明する。図14は、本実施形態による光素子における第3の光導波路を示す断面図である。なお、上記第1実施形態による光素子及びその製造方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
本発明の第3実施形態による光変調器について図15A及び図15Bを用いて説明する。図15A及び図15Bは、本実施形態による光変調器を示す概略図である。なお、上記第1及び第2実施形態による光素子及びその製造方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
本発明の第4実施形態による光変調器について図16を用いて説明する。図16は、本実施形態による光変調器を示す平面図である。なお、上記第1及び第2実施形態による光素子及びその製造方法、並びに上記第3実施形態による光変調器と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し又は簡略にする。
本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。
10…第1の光導波路
20…第2の光導波路
30…第3の光導波路
40…第4の光導波路
50…第5の光導波路
60…基板
62…下部クラッド層
64…コア層
66…上部クラッド層
80…ハードマスク
81…第1のマスク部
82…第2のマスク部
100…光変調器
102…基板
104…入力側光導波路
106…マッハツェンダ干渉計
108…出力側光導波路
110…光分波器
112、114…アーム光導波路
116…光合波器
140、142…位相変調部
200…光変調器
206a、206b、206c、206d…マッハツェンダ干渉計
Claims (12)
- 基板と、
前記基板上に形成され、それぞれ下部クラッド層とコア層と上部クラッド層とを有し、前記コア層が、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層よりも屈折率が大きい第1乃至第3の光導波路とを有し、
前記第1の光導波路が前記第2の光導波路に光学的に接続され、前記第2の光導波路が前記第3の光導波路に光学的に接続され、
前記第1乃至第3の光導波路が、少なくとも前記上部クラッド層及び前記コア層の上部が前記下部クラッド層上に突出するメサ状に形成されたメサ構造を有し、
コア高さを、前記メサ構造の両側の底面又は前記メサ構造の側面の傾きが前記底面にかけて不連続となる箇所から前記コア層の上面までの高さとしたとき、前記第3の光導波路の前記コア高さが、前記第1の光導波路の前記コア高さよりも低く、
メサ幅を前記コア層の中央の幅としたとき、前記第3の光導波路の前記メサ幅が、前記第1の光導波路の前記メサ幅よりも狭いことを特徴とする光素子。 - 前記基板上に形成され、それぞれ前記下部クラッド層と前記コア層と前記上部クラッド層とを有する第4及び第5の光導波路をさらに有し、
前記第3の光導波路が前記第4の光導波路に光学的に接続され、前記第4の光導波路が前記第5の光導波路に光学的に接続され、
前記第4及び第5の光導波路が、少なくとも前記上部クラッド層及び前記コア層の上部が前記下部クラッド層上に突出するメサ状に形成されたメサ構造を有し、
前記第3の光導波路の前記コア高さが、前記第5の光導波路の前記コア高さよりも低く、
前記第3の光導波路の前記メサ幅が、前記第5の光導波路の前記メサ幅よりも狭いことを特徴とする請求項1記載の光素子。 - 前記第1乃至第3の光導波路が、前記上部クラッド層、前記コア層、及び前記下部クラッド層が前記下部クラッド層上に突出するメサ状に形成されたメサ構造を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光素子。
- 前記第3の光導波路は、コア下深さを前記コア高さと前記コア層の厚さとの差としたとき、前記第1の光導波路よりも浅い前記コア下深さを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光素子。
- 前記第3の光導波路の前記コア下深さが、0.3μm以下であることを特徴とする請求項4に記載の光素子。
- 前記第3の光導波路の基本モードの等価屈折率が、前記下部クラッド層の屈折率より大きく、
前記第3の光導波路の高次モードの等価屈折率が、前記基板の屈折率より小さいことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光素子。 - 前記コア層の厚さが、0.2μm以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光素子。
- 前記コア層の厚さは、前記第1乃至第3の光導波路にわたって一定であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光素子。
- 下部クラッド層とコア層と上部クラッド層とを有し、前記コア層が、前記下部クラッド層及び前記上部クラッド層よりも屈折率が大きい第1乃至第3の光導波路を有し、前記第1の光導波路が前記第2の光導波路に光学的に接続され、前記第2の光導波路が前記第3の光導波路に光学的に接続された光素子の製造方法であって、
基板上に、前記下部クラッド層と前記コア層と前記上部クラッド層とを積層する工程と、
前記上部クラッド層上にハードマスクを形成する工程と、
前記ハードマスクをマスクとして用い、少なくとも前記上部クラッド層及び前記コア層の上部をドライエッチングする工程とを有し、
前記ハードマスクは、第1のマスク部と、第2のマスク部とを有し、
前記第1のマスク部は、前記第1乃至第3の光導波路の導波路パターンを有し、前記第1の光導波路の前記導波路パターンの幅よりも、前記第3の光導波路の前記導波路パターンの幅が狭く、
前記第2のマスク部は、前記第1のマスク部の前記第1乃至第3の光導波路の前記導波路パターンの両側の領域のうち、前記第3の光導波路の前記導波路パターンの両側の領域に選択的に形成されていることを特徴とする光素子の製造方法。 - 前記第2のマスク部は、前記第1のマスク部における前記第1乃至第3の光導波路の前記導波路パターンの両側の領域に形成されており、
前記第2のマスク部は、前記第1のマスク部から一定の距離だけ離れた領域において、前記第3の光導波路の前記導波路パターンの両側の領域に選択的に形成された部分を有し、
前記第2のマスク部と前記第1のマスク部における前記第3の光導波路の前記導波路パターンとの間隔は、前記第2のマスク部と前記第1のマスク部における前記第1の光導波路の前記導波路パターンとの間隔、及び前記第2のマスク部と前記第1のマスク部における前記第2の光導波路の前記導波路パターンとの間隔よりも狭いことを特徴とする請求項9記載の光素子の製造方法。 - 前記第1のマスク部における前記第3の光導波路の前記導波路パターンと前記第2のマスク部との間の距離が10μm以下であることを特徴とする請求項9又は10に記載の光素子の製造方法。
- 光導波路と、
前記光導波路の一部に形成され、前記光導波路を導波する光の位相を変調する変調部と、
前記光導波路に形成された請求項1乃至8のいずれか1項に記載された光素子と
を有することを特徴とする光変調器。
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