CN103582842A - 光调制器、拾光器以及光调制模块 - Google Patents

光调制器、拾光器以及光调制模块 Download PDF

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Abstract

光调制器(101)具备：传播波导光的波导(112)；邻接于波导(112)而形成的金属层(113)；形成在金属层(113)的不与波导(112)邻接的面一侧具有导电性的导电性氧化物层(114)；邻接于导电性氧化物层(114)而形成的绝缘层(115)；用于在金属层(113)和导电性氧化物层(114)或绝缘层(115)之间施加电压的调制电路(102)，其中，导电性氧化物层(114)和绝缘层(115)邻接的界面(11)从金属层(113)的不与波导(112)邻接的面起相隔比所述波导光在真空中的波长短的距离而形成。

Description

光调制器、拾光器以及光调制模块
技术领域
本发明涉及一种调制光的光调制器、具备该光调制器的拾光器以及具备该光调制器的光调制模块。
背景技术
作为光记录或光通信所使用的光调制方法，具有调制驱动电流来直接调制光源的直接调制方式和利用另外设置的光调制器对来自以一定量发光的光源的光进行调制的间接调制方式。
直接调制方式因光源的阈值电流和静电容量的存在而在调制的高速化上受到限制。因此，随着拾光器或光通信的传送速率的高速化，使调制高速化的间接调制方式成为必要。
作为可期待高速调制的间接调制方式的光调制器，具有通过利用LiNbO3或KTP等光电晶体相位被调制的光的干扰进行强度调制的相位调制型、以及利用表面等离子激元(surface plasmon polariton)(以下简称为SPP)和波导光的结合(coupling)调制透过光量的等离子结合型。
相位调制型目前作为光通信用光调制器得到了广泛的应用。但是，基于光电效应的折射率变化量小，为了获得充分的相位调制需要对数毫米的光路施加电场。因此，相位调制型的调制器的小型化比较困难。此外，因为施加电场用的电极较大，所以存在电极的寄生容量大妨碍高速调制的问题。
作为等离子结合型，具有利用局部存在于金属和光电聚合物之间的界面的SPP和在波导(waveguide)中传播的波导光的结合调制透过光的光调制器(例如，参照专利文献1)。该光调制器通过对光电聚合物施加电场来操作SPP的激发条件，根据波导光和SPP的结合的强弱调制透过光。
图30是专利文献1所述的以往的等离子调制器的剖视图。
等离子调制器801包括波导部和与波导部相邻而配置的等离子激发部。波导部包括被夹在两个覆盖材料803之间的波导802。此外，等离子激发部包括夹在两个金属电极805a和805b之间的光电材料806。在专利文献1中，作为光电材料806介绍了光电聚合物(electro-optic polymer)。波导部和等离子激发部通过缓冲层804而相邻。
在等离子调制器801内，存在在波导802中传播的波导光和局部存在于金属电极805a和光电材料806之间的界面的SPP。波导光的能量在波导光和SPP的相位匹配条件满足时与SPP结合而被吸收。SPP的波数取决于界面周围的折射率。因此，通过对光电材料806施加电场，基于光电效应使光电材料806的折射率变化，等离子调制器801可以控制SPP的波数，从而控制SPP和波导光的结合度。等离子调制器801通过控制与SPP结合所引起的波导光的衰减量，可以对透过等离子调制器801的输出光进行强度调制。
另外，在专利文献2中，提出了在金属电极形成二维周期结构的方案。据此，可以利用在专利文献1的结构中因折射率高而无法利用的光电效应显著的LiNbO3或KTP等光电晶体。
然而，基于光电聚合物的光电效应的折射率变化量，在施加30V/um的电场时为0.001左右非常小。因此，波导光和SPP的基于施加电场有无的相位匹配条件的变化小，与SPP结合时所引起的波导光的衰减量的差小。以往，由于基于施加电场的有无的波导光的衰减量的差小，因此存在调制光的调制度低的问题。另外，虽然通过增长调制器长度也可以提高调制度，但是，在这种情况下，存在调制器的插入损耗增大的问题。
此外，即使是采用如专利文献2提出的LiNbO3或KTP的结构，折射率变化也小。例如，在采用LiNbO3的情况下，光电效应所引起的折射率变化在施加作为LiNbO3晶体的绝缘破坏电场的10V/um的电场时也只有0.0016左右。因此，专利文献2的调制器，因为波导光和SPP的相位匹配条件的变化小，波导光和SPP的结合度不改变，所以存在难以实现高调制度的问题。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开平5-313108号。
专利文献2：日本专利公开公报特开2008-112151号。
发明内容
本发明为解决上述的问题，其目的在于提供一种即使光调制器的长度短，也可以提高调制度，并能高速地进行调制的光调制器、拾光器及光调制模块。
本发明的一个方面所涉及的光调制器具备：传播波导光的波导；邻接于所述波导而形成的金属层；形成在所述金属层的不与所述波导邻接的一面的具有导电性的导电性氧化物层；邻接于所述导电性氧化物层而形成的绝缘层；用于在所述金属层和所述导电性氧化物层或所述绝缘层之间施加电压的调制电路；其中，所述导电性氧化物层和所述绝缘层邻接的界面被从所述金属层的不与波导邻接的面起相隔比所述波导光在真空中的波长短的距离而形成。
根据该结构，导电性氧化物层和绝缘层邻接的界面被从金属层的不与波导邻接的面起相隔比所述波导光在真空中的波长短的距离而形成。
根据本发明，如果在金属层和导电性氧化物层或绝缘层之间施加电压，则在导电性氧化物层与绝缘层的界面附近的导电性氧化物层的电子密度发生变化，在导电性氧化物层的界面附近发生较大的折射率变化。因此，基于施加电压的有无，波导光与SPP的相位匹配条件显著地变化，因与SPP的结合(coupling)引起的基于施加电压的有无的波导光的衰减量的差增大。由于基于施加电压的有无的波导光的衰减量的差较大，因此，即使光调制器的长度短，也可以提高调制度并高速地进行调制。
本发明的目的、特征及优点通过以下的详细说明和附图将更为显著。
附图说明
图1是本发明第1实施例的光调制器的俯视图。
图2是沿图1所示的光调制器的II-II线的剖视图。
图3是本发明第1实施例的光调制器的主视图。
图4是表示调制电路没有在金属层和导电层之间施加电压时的等离子调制器的截面和折射率分布的示意图。
图5是表示调制电路在金属层和导电层之间施加电压时的等离子调制器的截面和折射率分布的示意图。
图6是表示用于计算基于电子密度变化层的有无的多层膜的反射率变化的反射率计算模型的示意图。
图7是表示真空中的波长为800nm的光从波导侧以入射角度θ射入金属层时的反射率的计算结果的示意图。
图8是本发明第1实施例的第1变形例的等离子调制器在波导宽度方向的剖视图。
图9是本发明第1实施例的第2变形例的等离子调制器在波导宽度方向的剖视图。
图10是本发明第1实施例的第3变形例的等离子调制器的主视图。
图11是沿图10所示的等离子调制器的XI-XI线的剖视图。
图12是本发明第1实施例的第4变形例的等离子调制器在波导宽度方向的剖视图。
图13是沿图12所示的等离子调制器的XIII-XIII线的剖视图。
图14是本发明第1实施例的第5变形例的等离子调制器在波导光传播方向的剖视图。
图15是本发明第1实施例的第6变形例的等离子调制器在波导光传播方向的剖视图。
图16是本发明第2实施例的光调制模块的俯视图。
图17是沿图16所示的光调制模块的XVII-XVII线的剖视图。
图18是沿图16所示的光调制模块的XVIII-XVIII线的剖视图。
图19是表示调制电路没有在金属层和导电性氧化物层之间施加电压时的等离子调制器的截面和折射率的分布的示意图。
图20是表示调制电路在金属层和导电性氧化物层之间施加电压时的等离子调制器的截面和折射率的分布的示意图。
图21是本发明第3实施例的拾光器的概略结构的示意图。
图22是图21所示的聚光器的侧视图。
图23是图2l所示的聚光器的仰视图。
图24是本发明第4实施例的光调制模块的俯视图。
图25是沿图24所示的光调制模块的XXV-XXV线的剖视图。
图26是沿图24所示的光调制模块的XXVI-XXVI线的剖视图。
图27是本发明第4实施例的第1变形例的光调制模块在波导宽度方向的剖视图。
图28是本发明第4实施例的第2变形例的光调制模块在波导宽度方向的剖视图。
图29是表示本发明第5实施例的光通信系统的整体结构的方框图。
图30是以往的等离子调制器的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，以下的实施例是本发明具体化的一个实例，并不用于限定本发明的技术范围。
(第1实施例)
图1至图3表示本发明第1实施例的等离子调制器(光调制器)101的概略结构。图1是本发明第1实施例的光调制器101的俯视图。图2是沿图1所示光调制器101的II-II线的剖视图。图3是本发明第1实施例的光调制器101的主视图。
在图1至图3中，等离子调制器101包括：形成在覆盖层(clad)111上供波导光传播的波导112、邻接于波导112形成的金属层113、形成在金属层113上具备导电性的导电性氧化物层114、形成在导电性氧化物层114上的绝缘层115、形成在绝缘层115上的导电层116。另外，在图1至图3中，x方向表示波导宽度方向，y方向表示波导厚度方向，z方向表示波导光传播方向。此外，y方向是各层被层叠的方向，x方向是垂直于z方向(波导光传播方向)及y方向(各层被层叠的方向)的方向。而且，关于其它图的x方向、y方向和z方向也与上述相同。
导电性氧化物层114的厚度比波导光在真空中的波长薄。导电性氧化物层114和绝缘层115的界面11从金属层113的不与波导112邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成。调制电路102在金属层113和导电层116之间施加电压来调制输出光。
另外，导电性氧化物层114被形成在金属层113的不与波导邻接的面一侧。绝缘层115邻接于导电性氧化物层114而形成。导电层116作为用于对绝缘层115施加电压的电极而发挥其功能。调制电路102在金属层113和导电性氧化物层114或绝缘层115之间施加电压。
SPP可以存在于金属层113和导电性氧化物层114的界面。波导光的能量在波导光和SPP的相位匹配条件得到满足时与SPP结合而被吸收。SPP的波数取决于界面周围的折射率。调制电路102在金属层113和导电层116之间施加电压使导电性氧化物层114的折射率变化。据此，波导光和SPP的相位匹配条件发生变化，光被调制。有关导电性氧化物层114的折射率变化的原理稍后进行说明。
覆盖层111由折射率比波导112低的材料构成，例如由玻璃或树脂构成。波导112是使光二维封闭的通道波导。波导112的厚度及宽度最好设计成使波导112成为单一模式。据此，波导112中被激发的波导模式的有效折射率被唯一决定，从而可以高效地使波导光与SPP结合。波导112的材料例如是折射率比玻璃等高的SiN等。入射光在真空中的波长在500nm以上800nm以下的可见光区域，具有在波导厚度方向的直线偏振。在波导112中传播的波导光是直线偏振光。在波导112中传播的波导光的主要偏振方向为垂直于金属层113的方向。另外，波导光的主要偏振方向是指通过波导112的例如50％以上的波导光的偏振方向。
通过入射光，在波导112中，主要偏振方向为波导厚度方向的TM模式的波导光被激发。能与SPP结合的波导光仅是具有与金属层113的表面垂直的成分的偏振光的TM模式的波导光。因此，通过使波导光为TM模式可以获得较高的调制度。
金属层113的材料只要是可以激发金或银等的表面等离子共振的金属即可。此外，如图3所示，金属层113的宽度W2大于波导112的宽度W1(W2＞W1)。根据这种结构，在与SPP结合后作为热被金属层113吸收的波导光的能量能够被高效地散热。
导电性氧化物层114例如由ITO或IZO构成。此外，导电性氧化物层114的厚度在波导光在真空中的波长以下。进一步，导电性氧化物层114的厚度优选例如在5nm以上，更为优选例如在10nm以上。绝缘层115由折射率比波导112的折射率低的例如SiO2等绝缘体构成。导电层116的材料只要是具备导电性的物质即可，可以是金属也可以是导电性氧化物。
如上所述的等离子调制器101的多层结构采用溅射法(sputtering method)、蒸镀法(deposition method)或光刻技术(photolithography technique)而制造。
在此，利用图4和图5，对通过由调制电路102在金属层113和导电层116之间施加电压所产生的导电性氧化物层114的折射率的变化进行说明。图4是表示调制电路102没有在金属层113和导电层116之间施加电压时等离子调制器101的截面和折射率n的分布的示意图，图5是表示调制电路102在金属层113和导电层116之间施加电压时等离子调制器101的截面和折射率n的分布的示意图。
在图5中，一旦在金属层113和导电层116之间施加电压，在导电性氧化物层114内的导电性氧化物层114和绝缘层115的界面11附近的区域，生成电子密度增大或减少的电子密度变化层114a。
根据非专利文献(Eyal Feigenbaum、Kenneth Diest及Harry A.Atwater、“Unity-Order Index Change in Transparent Conducting Oxides at VisibleFrequencies”、Nano Letters、2010年10月、2111-2116)，电子密度为1019cm-3以上1021cm-3以下的导电性氧化膜，在波长为500nm以上800nm以下的可见光区域基于电子密度变化的折射率变化增大且表示出良好的透过性。
上述的非专利文献记载了将金属电极、导电性氧化物层、绝缘层以及金属电极层叠，使用ITO作为导电性氧化物时的折射率变化。上述的非专利文献还记载了通过对绝缘层施加25V/um的电场，在自导电性氧化物层和绝缘层的界面起约5nm左右的很窄的范围内，ITO的折射率从0.95变化到0.55。
在一般情况下，由于SPP是局部存在于从金属表面起距离为光的波长以下的区域，所以SPP的相位匹配条件在很大程度上取决于金属表面附近的折射率。因此，通过使导电性氧化物层114和绝缘层115的界面11形成在从金属层113的表面起距离为波导光在真空中的波长以下的区域，可以使电子密度变化层114a形成在金属层113附近，能够增大由于电子密度变化层114a的折射率变化引起的SPP的相位匹配条件的变化量。为了增大电子密度变化层114a的影响，最好导电性氧化物层114的厚度为100nm以下。
利用图6和图7对基于电子密度变化层114a有无的SPP和波导光的相位匹配条件的变化进行说明。图6是表示用于计算基于电子密度变化层114a有无的多层膜的反射率变化的反射率计算模型的示意图。反射率计算模型是通过多层结构而被模型化，该多层结构是在由SiN构成的波导112上顺序地层叠由Ag构成的金属层113、由ITO构成的导电性氧化物层114、在导电性氧化物层114内生成的电子密度变化层114a、由SiO2构成的绝缘层115而成。
设波导112(SiN)的厚度为半无限，波导112的折射率为2.01。设金属层113(Ag)的厚度为40nm，金属层113的折射率为0.169+4.878i。设导电性氧化物层114(ITO)的厚度为20nm，施加电压时生成的电子密度变化层114a的厚度为5nm。设导电性氧化物层114(ITO)的折射率为1.95，电子密度变化层114a(ITO)的折射率为0.8。设绝缘层115(SiO2)的厚度为半无限，绝缘层115的折射率为1.45。
图7是表示真空中的波长为800nm的光从波导112侧以入射角度θ射入金属层113时的反射率的计算结果的示意图。图7中，在使反射率为最小的角度，入射光与SPP的相位匹配条件得到满足。
图7中的实线表示没有施加电压时的反射率对入射角度的依赖性。在未施加电压时，入射角度θ＝52.7°时反射率为最小，相位匹配条件得到满足。与入射角度θ＝52.7°对应的波导112的有效折射率为1.60。另一方面，图7中的虚线表示施加了电压时的反射率对入射角度的依赖性。在施加电压时，入射角度θ＝48.7°时反射率为最小，相位匹配条件得到满足。与入射角度θ＝48.7°对应的波导112的有效折射率为1.51。
从这些结果可知，根据施加电压的有无，满足相位匹配条件的波导112的有效折射率从1.60至1.51变化很大。
此外，根据多层膜的计算求出的SPP的能量衰减到1/e2的距离，在没有施加电压时为5.1um，在施加电压时为8.5um。因此，波导光的能量被SPP吸收后，迅速地衰减，不存在SPP的能量再次与波导光结合。因为SPP衰减的距离短，所以可以缩短调制器长度。
在图6的反射率计算模型中，以设计波导112使波导112的有效折射率为1.51为例，对通过在金属层113和导电层116之间施加电压调制输出光的原理进行说明。
在波导112被设计成使波导112的有效折射率为1.51时，如果施加电压，则在导电性氧化物层114内生成电子密度变化层114a，波导光与SPP的相位匹配条件得到满足。波导光与在金属层113和导电性氧化物层114的界面传播的SPP结合，波导光的能量被SPP吸收。由于SPP是局部存在于金属表面上的波，因此能量大部分被金属吸收。为此，从波导光移到SPP的能量立即失去，SPP不会再与波导光结合。这样，当施加电压时，由于波导光的能量被金属层113吸收，因此从波导112输出的光的量减小。
另一方面，如果没有施加电压，则不生成电子密度变化层114a。在这种情况下，波导光和SPP的相位匹配条件得不到满足，不会发生波导光和SPP的结合。因此，在不施加电压时，由于波导光的衰减量少，因此从波导112输出的光的量增大。
另外，在波导112被设计成使波导112的有效折射率为1.60时，当施加电压时从波导112输出的光的量增大。
如上所述，通过根据施加电压的有无控制波导光和SPP的结合的有无，能调制输出光。
如上所述，第1实施例的等离子调制器101包括：形成在金属层113上的具有导电性的导电性氧化物层114、形成在导电性氧化物层114上的绝缘层115。此外，导电性氧化物层114和绝缘层115的界面11是从金属层113的不与波导112邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成。据此，由于在导电性氧化物层114与绝缘层115的界面11附近产生显著的折射率变化，因此，即使光调制器的长度短，也可以提高调制度，并高速地进行调制。
另外，等离子调制器101通过具备形成在金属层113上的具有导电性的导电性氧化物层114和形成在导电性氧化物层114上的绝缘层115，能够使绝缘层115的厚度增厚，能够抑制在金属层113和导电层116产生的寄生容量，从而实现高速的光调制。
另外，在第1实施例的等离子调制器101中，在波导112中传播的波导光在真空中的波长为500nm以上800nm以下。因此，相对于导电性氧化物层114的电子密度变化的折射率变化量增大，可以获得较高的调制度。
另外，在第1实施例的等离子调制器101中，在波导112中传播的波导光是直线偏振光，波导光的主要偏振方向是垂直于金属层113的方向。因此，可以使波导光与SPP高效地结合，可以获得较高的调制度。
另外，在第1实施例的等离子调制器101中，金属层113的宽度W2大于波导112的宽度W1。因此，能够将由于与SPP的结合被金属层113吸收的波导光的能量所产生的热高效地散热。
另外，在第1实施例中，将在波导112中传播的波导光在真空中的波长设为500nm以上800nm以下，但如果将导电性氧化物层114的电子密度调整为相对于所利用的波长折射率变化的电子密度，则波导光在真空中的波长也可以是例如近红外波长。波导光在真空中的波长不限于为500nm以上800nm以下的范围。
图8是本发明第1实施例的第1变形例的等离子调制器121在波导宽度方向的剖视图。如图8所示，也可以在导电层116上进一步层叠覆盖层111。图8所示的等离子调制器121还包括形成在导电层116上的覆盖层111。通过在导电层116上形成覆盖层111，使波导112的对称性变好，能够提高波导光与SPP的结合效率。
图9是本发明第1实施例的第2变形例的等离子调制器131在波导宽度方向的剖视图。如图9所示，也可以在波导112的一部分配置金属层113、导电性氧化物层114、绝缘层115以及导电层116。即，可以使金属层113、导电性氧化物层114、绝缘层115以及导电层116在波导光的传播方向上的长度比波导112在波导光的传播方向的长度短。另外，也可以使金属层113、导电性氧化物层114以及绝缘层115在波导光的传播方向的长度比波导112在波导光的传播方向的长度短。由于金属层113、导电性氧化物层114、绝缘层115以及导电层116在波导光的传播方向的长度比波导112在波导光的传播方向的长度短，因此，等离子调制器131的操作变得容易。
图10是本发明第1实施例的第3变形例的等离子调制器141的主视图，图11是沿图10所示的等离子调制器141的XI-XI线的剖视图。如图10和图11所示，波导112可以是脊形波导(ridge waveguide)。或者，波导112也可以是肋形波导(rib waveguide)。
另外，如图10和图11所示，金属层113、导电性氧化物层114、绝缘层115以及导电层116可以在波导宽度方向不被图案化。在图10和图11的等离子调制器141中，在形成于覆盖层111上的波导112上顺序地成膜金属层113、导电性氧化物层114、绝缘层115以及导电层116。因此，不需要在波导宽度方向上进行图案化，使等离子调制器141的制造变得容易。
此外，等离子调制器也可以形成在光纤中。图12是本发明第1实施例的第4变形例的形成于光纤152中的等离子调制器151在波导宽度方向的剖视图，图13是沿图12所示的等离子调制器151的XIII-XIII线的剖视图。
等离子调制器151在制造过程中不需要晶体生长工序，可以通过基于溅射或蒸镀的成膜来制造。因此，等离子调制器151可以在光纤152中形成。在图12及图13中，光纤152的覆盖层111的一部分被切除，形成等离子调制器151。通过在光纤152形成等离子调制器151，不需要使波导光与设置在外部的光调制器结合。因此，能够抑制波导光的结合损耗。另外，由于光纤152兼作光调制器，能够降低光调制器的制造成本。
另外，作为在光纤中形成等离子调制器的另一个例子，也可以采用图14及图15的结构。
图14是本发明第1实施例的第5变形例的形成在光纤162内的等离子调制器161在波导宽度方向的剖视图。
如图14所示，光纤162内的等离子调制器161的截面形状可以是半圆形状。即，可以在截面呈圆形状的波导112上层叠截面呈半圆形状的金属层113、导电性氧化物层114、绝缘层115以及导电层116。而且，以覆盖波导112、金属层113、导电性氧化物层114、绝缘层115以及导电层116的周围的方式形成覆盖层111。
图15是本发明第1实施例的第6变形例的形成在光纤172内的等离子调制器171在波导宽度方向的剖视图。
如图15所示，光纤172内的等离子调制器171的截面形状可以是圆形状。即，可以在截面呈圆形状的波导112的周围层叠截面呈圆形状的金属层113、导电性氧化物层114、绝缘层115以及导电层116。而且，以覆盖导电层116的周围的方式形成覆盖层111。
(第2实施例)
图16至图18是本发明第2实施例的光调制模块201的概略结构的示意图。在图16至图18中，对与图1至图3相同的构成要素采用相同的符号，并省略其说明。图16是本发明第2实施例的光调制模块201的俯视图。图17是沿图16所示的光调制模块201的XVII-XVII线的剖视图。图18是沿图16所示的光调制模块201的XVIII-XVIII线的剖视图。
在图16至图18中，光调制模块201包括：光源200、具备宽度较宽的波导的平板型等离子调制器(光调制器)202、与平板型等离子调制器202形成在同一基板上的光点尺寸转换器203。光源200使光射入平板型等离子调制器202。光点尺寸转换器203具备锥形波导管216，该锥形波导管216与平板型等离子调制器202连接，其宽度随着朝向波导光的传播方向而逐渐变细。
平板型等离子调制器202具备形成在覆盖层211上传播波导光的平板波导212、邻接于平板波导212形成的金属层213、形成在金属层213上的绝缘层214、形成在绝缘层214上具有导电性的导电性氧化物层215。在平板型等离子调制器202中，导电性氧化物层215作为用于对绝缘层214施加电压的电极而发挥功能。即，导电性氧化物层215兼顾具备第1实施例的导电层116的功能。
绝缘层214的厚度比波导光在真空中的波长薄。绝缘层214和导电性氧化物层215的界面21是从金属层213的不与波导212邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成。调制电路102在金属层213和导电性氧化物层215之间施加电压来调制输出光。
SPP可以存在于金属层213和绝缘层214的界面。波导光的能量在波导光与SPP的相位匹配条件得到满足时与SPP结合而被吸收。SPP的波数取决于界面周围的折射率。调制电路102在金属层213和导电性氧化物层215之间施加电压使导电性氧化物层215的折射率变化。因此，波导光和SPP的相位匹配条件发生变化，光被调制。有关导电性氧化物层215的折射率变化的原理稍后进行说明。
在导电性氧化物层215上进一步层叠覆盖层211，波导光的对称性变好。因此，能够提高入射光与波导光的结合效率以及平板型等离子调制器202和光点尺寸转换器203的结合效率。
覆盖层211由折射率比平板波导212低的材料构成，例如，由玻璃或树脂构成。平板波导212是使光一维封闭的平板波导光路。平板波导212的厚度最好设计成使平板波导212成为单一模式。由此，在平板波导212中被激发的波导模式的有效折射率可以被唯一决定，从而可以高效地使波导光与SPP结合。平板波导212的材料例如是折射率比玻璃高的SiN等。
光通过柱面透镜只在波导厚度方向上被聚光并射入平板波导212。因此，平板型等离子调制器202具有不需要使入射光相对于波导宽度方向的对准精度的优点。平板波导212的宽度只要在入射光在宽度方向上的光点尺寸以上即可。入射光具有在波导厚度方向上的直线偏振。
通过入射光，在平板波导212中，主要偏振方向为波导厚度方向的TM模式的波导光被激发。能与SPP结合的波导光仅是TM模式的波导光。因此，通过使波导光为TM模式可以获得较高的调制度。
金属层213的材料只要是可以激发金或银等的表面等离子共振的金属即可。绝缘层214由折射率比平板波导212的折射率低的例如SiO2等绝缘体构成。此外，绝缘层214的厚度在波导光在真空中的波长以下。进一步，绝缘层214的厚度优选，例如在5nm以上，更为优选例如在10nm以上。导电性氧化物层215例如由ITO或IZO构成。
光点尺寸转换器203具备被夹在覆盖层211中的锥形波导管216。锥形波导管216平滑地与平板波导212连接，具有其宽度随着朝向波导光的传播方向而逐渐变细的形状。据此，可以使从平板波导212射出的光在波导宽度方向上的光点尺寸逐渐变小，使来自平板型等离子调制器202的输出光高效地与光纤等结合。
平板型等离子调制器202和光点尺寸转换器203的多层结构可利用溅射法、蒸镀法或光刻技术来制造。
在此，利用图19和图20，对通过由调制电路102在金属层213和导电性氧化物层215之间施加电压所产生的导电性氧化物层215的折射率的变化进行说明。图19是表示调制电路102没有在金属层213和导电性氧化物层215之间施加电压时的等离子调制器202的截面和折射率n的分布的示意图，图20是表示调制电路102在金属层213和导电性氧化物层215之间施加电压时的等离子调制器202的截面和折射率n的分布的示意图。
在图20中，一旦在金属层213和导电性氧化物层215之间施加电压，在导电性氧化物层215内的绝缘层214和导电性氧化物层215的界面附近的区域，生成电子密度增大或减少的电子密度变化层215a。根据与第1实施例所述的同样的原理，随着电子密度的变化，电子密度变化层215a的折射率大幅变化。
如第1实施例所述，SPP的相位匹配条件在很大程度上取决于金属表面附近的折射率。因此，通过使导电性氧化物层215和绝缘层214的界面21形成在自金属层213的表面起距离为波导光在真空中的波长以下的区域，可以使电子密度变化层215a形成在金属层213周围，能够增大由于电子密度变化层215a的折射率变化引起的SPP的相位匹配条件的变化量。为了增大电子密度变化层215a的影响，绝缘层214的厚度在100nm以下为宜。
以下，以设计平板波导212使在施加电压时波导光和SPP满足相位匹配条件为例，对通过在金属层213和导电性氧化物层215之间施加电压来调制输出光的原理进行说明。
如果在金属层213和导电性氧化物层215之间施加电压，则在导电性氧化物层215内生成折射率发生了变化的电子密度变化层215a。此时，波导光与SPP的相位匹配条件得到满足。波导光与在金属层213和绝缘层214的界面传播的SPP结合，波导光的能量被SPP吸收。由于SPP是局部存在于金属表面上的波，因此能量大部分被金属吸收。为此，从波导光移到SPP的能量立即失去，SPP不会再与波导光结合。这样，当施加电压时，由于波导光的能量被金属层213吸收，因此从平板波导212输出的光的量减小。
另一方面，如果没有施加电压，则不生成电子密度变化层215a。在这种情况下，波导光和SPP的相位匹配条件得不到满足，不会发生波导光和SPP的结合。因此，在不施加电压时，由于波导光的衰减量少，因此从平板波导212输出的光的量增大。
另外，在平板波导212被设计成当不施加电压时波导光和SPP的相位匹配条件能得到满足的情况下，当施加电压时从平板波导212输出的光的量增大。
如上所述，通过根据施加电压的有无控制波导光和SPP的结合的有无，能调制输出光。
如上所述，第2实施例的平板型等离子调制器202包括：形成在金属层213上的绝缘层214、形成在绝缘层214上的具有导电性的导电性氧化物层215。此外，绝缘层214和导电性氧化物层215邻接的界面21是从金属层213的不与波导112邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成。由此，由于在导电性氧化物层215内的与绝缘层214的界面21附近产生显著的折射率变化，因此，即使光调制器的长度短，也可以提高调制度并高速地进行调制。
另外，平板型等离子调制器202通过具备形成在金属层213上的绝缘层214、形成在绝缘层214上的具有导电性的导电性氧化物层215，不必使导电性氧化物层215的厚度变薄，能容易地制造平板型等离子调制器202。
另外，由于导电性氧化物层215兼顾具备对绝缘层214施加电压的电极的功能，因此不需要导电层，可以容易地制造平板型等离子调制器202。
另外，在第2实施例的平板型等离子调制器202中，在平板波导212中传播的波导光是直线偏振光，波导光的主要偏振方向是垂直于金属层213的方向。因此，可以使波导光与SPP高效地结合，可以获得较高的调制度。
此外，在第2实施例的平板型等离子调制器202中，具备宽度较宽的平板波导212作为波导。因此，可以使光容易射入波导。另外，由于金属层213与平板波导212接触的面的面积大，可广范围地分散地引起波导光的吸收，所以能够抑制因金属层213的发热引起的影响。
此外，第2实施例的平板型等离子调制器202还具备与平板波导212连接、其宽度随着朝向波导光的传播方向而逐渐变细的锥形波导管216。因此，可以使由平板型等离子调制器202调制的输出光高效地与光纤等结合。
以上在第1实施例和第2实施例中所说明的光调制器的主要结构如下所示。
在第1实施例和第2实施例中所说明的光调制器具备：传播波导光的波导、邻接于波导而形成的金属层、形成在金属层的不与波导邻接的面一侧的具有导电性的导电性氧化物层、邻接于导电性氧化物层而形成的绝缘层、用于在金属层和导电性氧化物层或绝缘层之间施加电压的调制电路。导电性氧化物层和绝缘层邻接的界面从金属层的不与波导邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成的。
如上所述，在光调制器中，导电性氧化物层与绝缘层邻接的界面从金属层的不与波导邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成。据此，如果在金属层和导电性氧化物层或绝缘层之间施加电压，则在导电性氧化物层与绝缘层的界面附近导电性氧化物层的电子密度发生变化，在导电性氧化物层的界面附近产生较大的折射率变化。因此，基于施加电压的有无波导光与SPP的相位匹配条件显著地变化，因与SPP的结合引起的基于施加电压的有无的波导光的衰减量的差增大。由于基于施加电压有无的波导光的衰减量的差较大，因此，即使光调制器的长度短，也可以提高调制度并高速地进行调制。因此，可以实现小面积且寄生容量小，能进行高速调制的高调制度的光调制器。
(第3实施例)
图21是本发明第3实施例的拾光器的概略结构的示意图。在图21中，对与图1至图3相同的构成要素采用相同的符号，并省略其说明。
在图21中，第3实施例的拾光器300是利用了第1实施例的等离子调制器101的拾光器。如在第1实施例所述，因为等离子调制器101可以高速地输出调制度高的调制光，所以可以飞跃地提高拾光器300的信息的传输速率。图21所示的拾光器300具备第1实施例的等离子调制器101、向等离子调制器101射入光的半导体激光器301、将由等离子调制器101调制过的光聚光的聚光器303。拾光器300利用由聚光器303聚光的调制光在作为信息再生介质的光盘304记录信息。
具体而言，拾光器300具备等离子调制器101、半导体激光器301、聚光器303、受光元件305、驱动电路306、透镜311、透镜312、透镜313、半反射镜314和透镜318。
半导体激光器301由驱动电路306驱动，射出具有在波导厚度方向的直线偏振的光。透镜311准直从半导体激光器301射出的光。透镜312将由透镜311准直的光聚光到等离子调制器101，在等离子调制器101内激发TM模式波导光。调制电路102根据向光盘304记录的信息，对等离子调制器101施加电压以调制波导光。
等离子调制器101射出根据向光盘304记录的信息而被调制的调制光。透镜313准直从等离子调制器101射出的调制光。半反射镜314将被透镜313准直的调制光进行分割。透镜318将由半反射镜314反射的调制光聚光到受光元件305。受光元件305检测由透镜318聚光的调制光，输出与检测到的调制光的光量相应的检测信号。驱动电路306根据来自受光元件305的检测信号，调整半导体激光器301的驱动电压，以调节半导体激光器301的射出光量。
聚光器303将透过半反射镜314的调制光聚光到光盘304。有关聚光器303的结构稍后说明。光盘304例如由相变材料构成。相变材料的相状态因光的射入引起的发热而发生变化。根据聚光器303聚光的光，相变材料的相状态发生变化，从而信息被记录。等离子调制器101调制聚光到光盘304的光。因此，信息被记录于光盘304。
在此，对聚光器303进行说明。图22是图21所示的聚光器303的侧视图，图23是图21所示的聚光器303的仰视图。聚光器303具备透镜315、基板316、形成在基板316上用于产生近场光的金属天线317。金属天线317由金、银、铝或铬等针对调制光激发局部等离子共振的材料构成。金属天线317的结构如图23所示是三角平板结构。
透镜315将调制光聚光到金属天线317。如果光照射到金属天线317，则在金属天线317的顶点附近产生因局部存在的等离子共振而被增强的近场光。金属天线317利用近场光局部加热光盘304以记录信息。
如上所述，第3实施例的拾光器具备第1实施例的光调制器、将光射入光调制器的光源、对光调制器调制的光进行聚光的聚光器。光调制器具备传播波导光的波导、邻接于波导而形成的金属层、形成在金属层的不与波导邻接的面一侧具有导电性的导电性氧化物层、邻接于导电性氧化物层而形成的绝缘层、用于在金属层和导电性氧化物层或绝缘层之间施加电压的调制电路。导电性氧化物层和绝缘层邻接的界面从金属层的不与波导邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成的。
根据上述结构，如果在金属层和导电性氧化物层或绝缘层之间施加电压，则在导电性氧化物层与绝缘层的界面附近的导电性氧化物层的电子密度发生变化，在导电性氧化物层的界面附近产生较大的折射率变化。因此，基于施加电压的有无波导光与SPP的相位匹配条件显著地变化，因与SPP的结合引起的基于施加电压的有无的波导光的衰减量的差增大。由于基于施加电压有无的波导光的衰减量的差较大，因此，即使光调制器的长度短，也可以提高调制度并高速地进行调制。此外，由于可用长度短的调制器提高调制光的调制度，因此可以抑制金属层和导电性氧化物层以及绝缘层的寄生容量，可实现能进行高速调制的高调制度的光调制器。通过利用该光调制器调制光来记录信息，可以使拾光器的传输速率高速化。
另外，在第3实施例中，金属天线317的形状是三角平板形状，但并不特别限定于是三角平板形状。金属天线317的形状也可以是例如圆盘形或蝶形等一般可以引起局部等离子共振的形状。
另外，在第3实施例中，聚光器303利用来自金属天线317的近场光对光进行聚光，但也可以象以往的拾光器所采用的方式那样，利用透镜315将直接光聚光到光盘304。
(第4实施例)
图24至图26是本发明第4实施例的光调制模块401的概略结构的示意图。在图24至图26中，对与图1至图3相同的构成要素采用相同的符号，并省略其说明。
图24是本发明第4实施例的光调制模块401的俯视图。图25是沿图24所示的光调制模块401的XXV-XXV线的剖视图。图26是沿图24所示的光调制模块401的XXVI-XXVI线的剖视图。
在图24至图26中，光调制模块401是使用了第1实施例的等离子调制器101的光调制模块。如在第1实施例中所述，等离子调制器101可以高速地输出调制度高的调制光，因此能够飞跃地提高光调制模块401的信息的传输速率。图24至图26所示的光调制模块401具备等离子调制器101和作为将光射入等离子调制器101的光源的半导体激光器402。光调制模块401调制来自光源(半导体激光器402)的光来发送信息。
等离子调制器101和半导体激光器402被制作在同一基板404上。半导体激光器402内的波导403的射出端和等离子调制器101内的波导112的射入端被直接结合。这样的结构，可以通过在利用蚀刻将半导体激光器402的一部分除去之后，利用溅射、蒸镀或光刻技术制造等离子调制器101来实现。由于半导体激光器402和等离子调制器101被一体化，因此可以实现光调制模块401的小型化。另外，不需要光轴的对准，可以输出稳定的调制光。半导体激光器402例如由DFB(分布反馈型：Distributed Feedback)激光器或DBR(分布反射型：Distributed Bragg Reflector)激光器构成。这些激光器即使在波导端面没有光的反射也能发挥作用，因此适于集成化。
从半导体激光器402射出的激光作为波导光射入等离子调制器101。调制电路102根据发送的信息对等离子调制器101施加电压，调制波导光。从等离子调制器101输出的调制光被输出到光纤等而被发送。
如上所述，第4实施例的光调制模块具备第1实施例的光调制器和将光射入光调制器的光源。光调制器具备传播波导光的波导、邻接于波导而形成的金属层、形成在金属层的不与波导邻接的面一侧的具有导电性的导电性氧化物层、邻接于导电性氧化物层而形成的绝缘层、用于在金属层和导电性氧化物层或绝缘层之间施加电压的调制电路。导电性氧化物层和绝缘层邻接的界面是从金属层的不与波导邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成的。
根据上述结构，如果在金属层和导电性氧化物层或绝缘层之间施加电压，则在导电性氧化物层与绝缘层的界面附近的导电性氧化物层的电子密度发生变化，从而在导电性氧化物层的界面附近产生较大的折射率变化。因此，基于施加电压的有无波导光与SPP的相位匹配条件显著地变化，因与SPP的结合引起的基于施加电压有无的波导光的衰减量的差增大。由于基于施加电压有无的波导光的衰减量的差较大，因此，即使光调制器的长度短，也可以提高调制度并高速地进行调制。另外，由于可用长度短的调制器提高调制光的调制度，所以可以抑制金属层和导电性氧化物层以及绝缘层的寄生容量，从而可实现能进行高速调制的高调制度的光调制器。通过利用该光调制器调制光来记录信息，可以使光调制模块小型化，使光调制模块的传输速率高速化。
另外，第4实施例的光调制模块401的等离子调制器101和半导体激光器402被配置在同一基板404上。因此，可以实现光调制模块401的小型化。另外，由于不需要半导体激光器402和等离子调制器101的对准，因此可以使来自半导体激光器402的光高效且稳定地射入等离子调制器101。
图27是本发明第4实施例的第1变形例的光调制模块501的波导宽度方向的剖视图。如图27所示，光调制模块501可以是将光纤502的波导503与等离子调制器101的波导112的射出端直接结合的结构。
图27所示的光调制模块501具备第1实施例的等离子调制器101、半导体激光器402以及光纤502。光纤502具备波导503和覆盖波导503周围的覆盖层504。等离子调制器101的波导112的射出端与光纤502的波导503的射入端直接结合。
图28是本发明第4实施例的第2变形例的光调制模块601的波导宽度方向的剖视图。如图28所示，等离子调制器101也可以是将第1光纤602的波导604与等离子调制器101的波导112的射入端直接结合，并将第2光纤603的波导605与等离子调制器101的波导112的射出端直接结合的结构。来自与光调制模块601分开设置的光源的光通过第1光纤602射入等离子调制器101，来自等离子调制器101的调制光被射出到第2光纤603。
图27所示的光调制模块601具备第1实施例的等离子调制器101、第1光纤602以及第2光纤603。第1光纤602具备波导604和覆盖波导604的周围的覆盖层606。第2光纤603具备波导605和覆盖波导605的周围的覆盖层607。等离子调制器101的波导112的射入端与第1光纤602的波导604的射出端直接结合。此外，等离子调制器101的波导112的射出端与第2光纤603的波导605的射入端直接结合。
(第5实施例)
其次，对本发明第5实施例的光通信系统进行说明。
图29是表示本发明第5实施例的光通信系统的整体结构的方框图。另外，第5实施例中，对与第1至第4实施例相同的构成要素使用相同的符号，并省略其说明。
图29所示的光通信装置701具备光发送器702、光传输路703以及光接收器704。光发送器702输出与发送信息相应的调制光。从光发送器702输出的调制光经由光传输路703被输入到光接收器704。
光发送器702具备第4实施例的光调制模块401、发送控制部705、发送信号处理部706以及调制控制部707。
发送信号处理部706接收作为应发送信息的发送信息。接收到发送信息的发送信号处理部706通知发送控制部705进行数据信息发送，并根据发送信息生成调制信号，将生成的调制信号输出到调制控制部707。发送控制部705控制半导体激光器402，使半导体激光器402射出光。从半导体激光器402射出的发送光被引导至等离子调制器101。
调制控制部707根据接收到的调制信号，控制等离子调制器101的调制电路102。等离子调制器101根据发送信息调制通过波导112的波导光并射出调制光。射出的调制光射入光传输路703。
光传输路703例如由光纤构成，将从光发送器702输出的调制光传输到光接收器704。
光接收器704对光传输路703传输来的调制光进行光电转换来检测电信号，对检测到的电信号进行解调，生成接收信息。光接收器704输出生成的接收信息。
另外，上述具体实施例主要包含具备以下结构的发明。
本发明的一方面所涉及的光调制器，包括：传播波导光的波导；邻接于所述波导而形成的金属层；形成在所述金属层的不与所述波导邻接的面一侧具有导电性的导电性氧化物层；邻接于所述导电性氧化物层而形成的绝缘层；用于在所述金属层和所述导电性氧化物层或所述绝缘层之间施加电压的调制电路；其中，所述导电性氧化物层和所述绝缘层邻接的界面从所述金属层的不与波导邻接的面起相隔比所述波导光在真空中的波长短的距离而形成。
根据此结构，导电性氧化物层和绝缘层邻接的界面从金属层的不与波导邻接的面起相隔比波导光在真空中的波长短的距离而形成。
因此，如果在金属层和导电性氧化物层或绝缘层之间施加电压，则在导电性氧化物层与绝缘层的界面附近的导电性氧化物层的电子密度发生变化，从而在导电性氧化物层的界面附近产生较大的折射率变化。因此，基于施加电压的有无波导光与SPP的相位匹配条件显著地变化，因与SPP的结合引起的基于施加电压有无的波导光的衰减量的差增大。由于基于施加电压有无的波导光的衰减量的差较大，因此，即使光调制器的长度短，也可以提高调制度并高速地进行调制。
另外，在上述的光调制器中，优选所述导电性氧化物层被形成在所述金属层上；所述绝缘层被形成在所述导电性氧化物层上；所述光调制器还包括形成在所述绝缘层上、作为用于对所述绝缘层施加电压的电极而发挥作用的导电层。
根据此结构，由于形成在绝缘层上的导电层作为用于对绝缘层施加电压的电极而发挥作用，因此可以增加绝缘层的厚度，可以抑制由导电层和金属层产生的寄生容量，使高速光调制成为可能。
另外，在上述的光调制器中，优选所述绝缘层被形成在所述金属层上；所述导电性氧化物层被形成在所述绝缘层上。
根据此结构，由于绝缘层形成在金属层上，导电性氧化物层形成在绝缘层上，因此，不需要将导电性氧化物层弄薄，容易制作光调制器。
另外，在上述的光调制器中，优选所述导电性氧化物层作为用于对所述绝缘层施加电压的电极而发挥作用。
根据此结构，由于导电性氧化物层作为用于对所述绝缘层施加电压的电极而发挥作用，因此可以不要导电层，容易制作光调制器。
另外，在上述的光调制器中，优选所述波导光在真空中的波长为500nm以上800nm以下。
根据此结构，可使导电性氧化物层的相对于电子密度变化的折射率变化量增大，从而获得高调制度。
另外，在上述的光调制器中，优选所述波导光为直线偏振光；所述波导光的主要偏振方向是与所述金属层垂直的方向。
根据此结构，由于波导光是直线偏振光，波导光的主要偏振方向是与金属层垂直的方向，因此可使波导光与SPP高效率地结合，从而获得高调制度。
另外，在上述的光调制器中，优选所述波导包含平板波导；所述光调制器还包括与所述平板波导连接、其宽度随着朝向所述波导光的传播方向而逐渐变细的锥形波导。
根据此结构，由于波导包含平板波导，可使光容易地射入波导。另外，因为金属层接触平板波导的面的面积大，可大范围分散地吸收波导光，所以可抑制金属层发热所带来的影响。而且，通过锥形波导，可以使由光调制器调制的输出光高效率地与光纤结合。
另外，在上述的光调制器中，优选所述金属层的宽度大于所述波导的宽度。
根据此结构，由于金属层的宽度大于波导的宽度，因此可以将因与SPP结合而被金属层吸收的波导光的能量所产生的热高效率地散热。
另外，在上述的光调制器中，优选所述金属层、所述导电性氧化物层及所述绝缘层在所述波导光的传播方向的长度短于所述波导在所述波导光的传播方向的长度。
根据此结构，由于金属层、导电性氧化物层及绝缘层在波导光的传播方向的长度短于波导在波导光的传播方向的长度，因此光调制器的操作变得容易。
本发明的其他方面所涉及的拾光器，包括：上述的任一项所述的光调制器；使光射入所述光调制器的光源；将由所述光调制器调制的光聚光的聚光器。根据此结构，可将所述的光调制器应用于拾光器。
本发明的其他方面所涉及的光调制模块，包括：上述的任一项所述的光调制器；使光射入所述光调制器的光源。根据此结构，可将所述的光调制器应用于光调制模块。
另外，用于实施发明的实施例的各项中所体现的具体的实施方式或实施例，只不过是使本发明的技术内容明确起见，并不意味着仅限于其具体的实施例而狭义地解释，在本发明的实质和权利要求的范围内可以进行各种变化来实施。
产业上的可利用性
本发明所涉及的光调制器，即使光调制器的长度短，也可以提高调制度并高速地进行调制，适用于调制光的光调制器，作为光通信用光调制器或光通信用光调制模块很有用。
此外，本发明所涉及的光调制器也可以应用于需要高传送率的拾光器。这种拾光器可以应用到光盘播放机、光盘刻录机、计算机及数据服务器等多种用途。

Claims (11)

1.一种光调制器，其特征在于包括：
传播波导光的波导；
邻接于所述波导而形成的金属层；
形成在所述金属层的不与所述波导邻接的面一侧的具有导电性的导电性氧化物层；
邻接于所述导电性氧化物层而形成的绝缘层；
用于在所述金属层和所述导电性氧化物层或所述绝缘层之间施加电压的调制电路；其中，
所述导电性氧化物层和所述绝缘层邻接的界面被从所述金属层的不与波导邻接的面起相隔比所述波导光在真空中的波长短的距离而形成。
2.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，
所述导电性氧化物层被形成在所述金属层上；
所述绝缘层被形成在所述导电性氧化物层上；
所述光调制器还包括形成在所述绝缘层上作为用于对所述绝缘层施加电压的电极而发挥作用的导电层。
3.根据权利要求1所述的光调制器，其特征在于，
所述绝缘层被形成在所述金属层上；
所述导电性氧化物层被形成在所述绝缘层上。
4.根据权利要求3所述的光调制器，其特征在于，所述导电性氧化物层作为用于对所述绝缘层施加电压的电极而发挥作用。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述波导光在真空中的波长为500nm以上800nm以下。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光调制器，其特征在于，
所述波导光为直线偏振光；
所述波导光的主要偏振方向是与所述金属层垂直的方向。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光调制器，其特征在于，
所述波导包含平板波导；
所述光调制器还包括锥形波导，该锥形波导与所述平板波导连接、其宽度随着朝向所述波导光的传播方向而逐渐变细。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述金属层的宽度大于所述波导的宽度。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光调制器，其特征在于，所述金属层、所述导电性氧化物层及所述绝缘层在所述波导光的传播方向的长度短于所述波导在所述波导光的传播方向的长度。
10.一种拾光器，其特征在于包括：
如权利要求1至9中任一项所述的光调制器；
使光射入所述光调制器的光源；
将由所述光调制器调制的光聚光的聚光器。
11.一种光调制模块，其特征在于包括：
如权利要求1至9中任一项所述的光调制器；
使光射入所述光调制器的光源。
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