CN105074546A - 光控制设备 - Google Patents

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Abstract

光控制设备包括第一、第二光波导、具有第一输入侧信号电极的第一控制用信号电极、具有第二输入侧信号电极的第二控制用信号电极、信号电极间接地电极、第一接地电极以及第二接地电极。基板具有设置在第一输入侧信号电极与第二输入侧信号电极之间的第一槽部、设置在第一输入侧信号电极与第一接地电极之间的第二槽部、设置在第二输入侧信号电极与信号电极间接地电极之间的第三槽部以及设置在第二输入侧信号电极与第二接地电极之间的第四槽部。

Description

光控制设备
技术领域
本发明涉及一种光控制设备。
背景技术
在下述专利文献1中记载有应用于光调制器等的光波导元件。该文献所记载的光波导元件具有:多个光波导部分,在基板上彼此靠近且平行地配置;以及多个调制用电极,用于对该光波导部分各自施加基于独立的调制信号(控制信号)的电场。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-53444号公报
专利文献2:日本特开2010-237593号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在具有在基板上彼此靠近且平行地配置的多个光波导部分以及用于对该光波导部分各自施加独立的调制信号的多个调制用电极的光调制器等光控制设备中,由于多个光波导部分彼此靠近,因此多个调制用电极中的对该多个光波导部分施加电场的部分(作用电极部)间的分隔距离变短。因此,多个调制用电极中的各作用电极部间的串扰(在一个作用电极部内传递的调制信号的一部分转移到在另一个作用电极部内传递的调制信号的现象)成为问题。
在上述专利文献1所记载的光波导元件中,通过在基板的主面中的各作用电极部间的区域形成槽,从而抑制多个调制用电极中的各作用电极部间的串扰。
通常,在设置有多个调制用电极的光控制设备中,各调制用电极具有如上所述的作用电极部以及使从外部输入的调制信号传递到作用电极部的输入侧信号电极。并且,通常容易使多个调制用电极中的各输入侧信号电极间的距离比各作用电极部间的分隔距离大。因此,在本领域技术人员之间认识到各调制用电极间的串扰(在某调制用电极内传递的调制信号的一部分转移到在其他调制用电极内传递的调制信号的现象)是在分隔距离短的各作用电极部间产生的现象。并且,提出了例如上述专利文献1所记载的方法那样的抑制各作用电极部间的串扰的各种方法。
但是,本发明人发现,各调制用电极间的串扰有时在比各作用电极部间的分隔距离分隔得更大的各输入侧信号电极间中也可能成为问题。在上述专利文献1中,对于在各输入侧信号电极间产生串扰的情况(各输入侧信号电极间的串扰即在某输入侧信号电极内传递的调制信号的一部分转移到在其他输入侧信号电极内传递的调制信号的现象)以及抑制各输入侧信号电极间的串扰的方法没有任何记载。在上述专利文献2中虽然公开了抑制具有配线折回的弯曲部的输入侧信号电极间的串扰的方法,但是在该方法中,需要使在光调制器中使用的基板的厚度极薄到30μm~100μm。
另外,在具有多个控制信号电极的集成型光控制设备的情况下,通常在输入侧信号电极包括信号延迟电路或阻抗转换电路。在这种设备中,需要使各输入侧信号电极的长度变长,而且各输入侧信号电极包含弯曲部、曲折部、信号电极宽度的变更部、信号电极-接地电极间隔的变更部等结构变更部的情况较多。因此,本发明人发现,在这种设备中,由于控制信号(调制信号)的传播不稳定,因此特别容易引起各输入侧信号电极间的控制信号的串扰。
本发明鉴于这种课题而完成,其目的在于,提供一种具有多个调制用电极的光控制设备,不需要使基板的厚度变薄就能够抑制各调制用电极的各输入侧信号电极间的串扰。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题,本发明的一方式的光控制设备,具有:基板;第一光波导及第二光波导,设置于基板并沿该基板的主面延伸;第一控制用信号电极,为了根据从外部供给的第一电信号使在第一光波导内传播的光的折射率变化而设置在基板的主面上,第一控制用信号电极具有第一作用电极部以及第一输入侧信号电极,第一作用电极部以能够对第一光波导施加电场的方式沿该第一光波导延伸,第一输入侧信号电极以将第一电信号传递到第一作用电极部的方式沿基板的主面延伸;第二控制用信号电极,为了根据从外部供给的第二电信号使在第二光波导内传播的光的折射率变化而设置在基板的主面上,第二控制用信号电极具有第二作用电极部以及第二输入侧信号电极,第二作用电极部以能够对第二光波导施加电场的方式沿该第二光波导延伸,第二输入侧信号电极以将第二电信号传递到第二作用电极部的方式沿基板的主面延伸;信号电极间接地电极,以在俯视视角中在第一输入侧信号电极与第二输入侧信号电极之间位于与第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极分隔的位置的方式,设置在基板的主面上;第一接地电极,以在俯视视角中在隔着第一输入侧信号电极与信号电极间接地电极侧相反的一侧位于与该第一输入侧信号电极分隔的位置的方式,设置在基板的主面上;以及第二接地电极,以在俯视视角中在隔着第二输入侧信号电极与信号电极间接地电极侧相反的一侧位于与该第二输入侧信号电极分隔的位置的方式,设置在基板的所述主面上,基板具有在俯视视角中设置在第一输入侧信号电极与信号电极间接地电极之间的第一槽部、设置在第一输入侧信号电极与第一接地电极之间的第二槽部、设置在第二输入侧信号电极与信号电极间接地电极之间的第三槽部以及设置在第二输入侧信号电极与第二接地电极之间的第四槽部。
在本发明的一方式的光控制设备中,由于基板具有第一槽部和第二槽部,因此与基板不具有这些槽部的情况相比,能够缩小第一接地电极的一端与信号电极间接地电极的一端的沿着第一方向的分隔距离。在该分隔距离较小的情况下,还能够缩小第一输入侧信号电极与第一接地电极、信号电极间接地电极间的分隔距离。由此,由于能够减少第一输入侧信号电极与第一接地电极、信号电极间接地电极间的电力线的扩散,因此能够使从第一输入侧信号电极朝向第一接地电极和信号电极间接地电极的电力线更有效地终止。即,即使第一输入侧信号电极与第二输入侧信号电极间的分隔距离不大,由于基板具有第一槽部和第二槽部,从而也更有效地终止从第一输入侧信号电极产生的电力线,因此即使不使基板的厚度变薄,也能够减少在第一输入侧信号电极内传递的控制信号对在第二输入侧信号电极内传递的控制信号产生串扰的情况。
同样地,由于基板具有第三槽部和第四槽部,因此与基板不具有这些槽部的情况相比,能够缩小第二接地电极的一端与信号电极间接地电极的一端的沿着第一方向的分隔距离。在该分隔距离较小的情况下,还能够缩小第二输入侧信号电极与第二接地电极、信号电极间接地电极间的分隔距离。由此,由于能够减少第二输入侧信号电极与第二接地电极、信号电极间接地电极间的电力线的扩散,因此能够使从第二输入侧信号电极朝向第二接地电极和信号电极间接地电极的电力线更有效地终止。即,即使第一输入侧信号电极与第二输入侧信号电极间的分隔距离不大,由于基板具有第三槽部和第四槽部,从而也更有效地终止从第二输入侧信号电极产生的电力线,因此即使不使基板的厚度变薄,也能够减少在第二输入侧信号电极内传递的控制信号对在第一输入侧信号电极内传递的控制信号产生串扰的情况。其结果是,根据本发明的一方式的光控制设备,能够抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
进而,在本发明的一方式的光控制设备中,也可以是,所述第一槽部、所述第二槽部、所述第三槽部以及所述第四槽部的深度为2μm以上。由此,特别是能够抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
进而,在本发明的一方式的光控制设备中,可以是,信号电极间接地电极具有主体部、设置成比该主体部靠所述第一槽部侧且比该主体部薄的第一薄壁部和/或设置成比该主体部靠第三槽部侧且比该主体部薄的第二薄壁部,和/或,第一接地电极具有主体部以及设置成比该主体部靠所述第二槽部侧且比该主体部薄的薄壁部,和/或,第二接地电极具有主体部以及设置成比该主体部靠所述第四槽部侧且比该主体部薄的薄壁部。
此时,信号电极间接地电极在主体部与第一薄壁部之间具有台阶差,和/或,第一接地电极在主体部与薄壁部之间具有台阶差,因此信号电极间接地电极和/或第一接地电极的与第一输入侧信号电极相对的表面积增加。由此,从第一输入侧信号电极放射的电力线容易在信号电极间接地电极和/或第一接地电极处终止,因此能够抑制该电力线到达第二输入侧信号电极的情况。同样地,信号电极间接地电极在主体部与第二薄壁部之间具有台阶差,和/或,第二接地电极在主体部与薄壁部之间具有台阶差,因此信号电极间接地电极和/或第二接地电极的与第二输入侧信号电极相对的表面积增加。由此,从第二输入侧信号电极放射的电力线容易在信号电极间接地电极和/或第二接地电极处终止,因此抑制该电力线到达第一输入侧信号电极的情况。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
进而,在本发明的一方式的光控制设备中,可以是,第一控制用信号电极具有主体部、设置成比该主体部靠第一槽部侧且比该主体部薄的第一薄壁部和/或设置成比该主体部靠第二槽部侧且比该主体部薄的第二薄壁部,和/或,第二控制用信号电极具有主体部、设置成比该主体部靠第三槽部侧且比该主体部薄的第一薄壁部和/或设置成比该主体部靠第四槽部侧且比该主体部薄的第二薄壁部。
此时,在从外部对第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极施加了第一电信号时,电场集中在厚度薄的第一薄壁部和/或第二薄壁部,因此电力线主要从该第一薄壁部和/或第二薄壁部放射。并且,第一输入侧信号电极的第一薄壁部和/或第二薄壁部从比主体部更靠近基板的较低的位置发出电力线,因此抑制从它们放射的电力线经由基板的主面的上方而到达第二输入侧信号电极的情况。同样地,在从外部对第二控制用信号电极的第二输入侧信号电极施加了第二电信号时,由于电场集中在厚度薄的第一薄壁部和/或第二薄壁部,因此电力线主要从该第一薄壁部和/或第二薄壁部放射。并且,第二输入侧信号电极的第一薄壁部和/或第二薄壁部从比主体部更靠近基板的较低的位置发出电力线,因此抑制从它们放射的电力线经由基板的主面的上方而到达第一输入侧信号电极的情况。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
进而,在本发明的一方式的光控制设备中,可以是,信号电极间接地电极、第一接地电极以及第二接地电极中的至少一个具有贯通孔。由此,信号电极间接地电极、第一接地电极以及第二接地电极的至少一个表面积增加,因此从第一输入侧信号电极放射的电力线容易在信号电极间接地电极和第一接地电极处终止,从第二输入侧信号电极放射的电力线容易在信号电极间接地电极和第二接地电极处终止。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
进而,本发明的一方式的光控制设备还能够包括设置在第一槽部内并与信号电极间接地电极电连接的第一槽部内接地电极;和/或设置在第二槽部内并与第一接地电极电连接的第二槽部内接地电极;和/或设置在第三槽部内并与信号电极间接地电极电连接的第三槽部内接地电极;和/或设置在第四槽部内并与第二接地电极电连接的第四槽部内接地电极。
此时,从第一输入侧信号电极放射的电力线的一部分在第一槽部内接地电极和/或第二槽部内接地电极处终止,和/或,从第二输入侧信号电极放射的电力线的一部分在第三槽部内接地电极和/或第四槽部内接地电极处终止。其结果是,从第一输入侧信号电极放射的电力线和从第二输入侧信号电极放射的电力线容易在更近的地方终止,因此能够进一步抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
进而,在本发明的一方式的光控制设备中,可以是,第一槽部内接地电极、第二槽部内接地电极、第三槽部内接地电极以及第四槽部内接地电极中的至少一个具有贯通孔。由此,第一槽部内接地电极、第二槽部内接地电极、第三槽部内接地电极以及第四槽部内接地电极的表面积增加,因此从第一输入侧信号电极放射的电力线更容易在第一槽部内接地电极和第二槽部内接地电极处终止,并且从第二输入侧信号电极放射的电力线更容易在第三槽部内接地电极和第四槽部内接地电极处终止。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
另外,在本发明的一方式的光控制设备中,可以是,信号电极间接地电极、第一接地电极以及第二接地电极分别具有凹部。由此,信号电极间接地电极、第一接地电极以及第二接地电极的表面积增加,因此从第一输入侧信号电极放射的电力线容易在信号电极间接地电极和第一接地电极处终止,从第二输入侧信号电极放射的电力线容易在信号电极间接地电极和第二接地电极处终止。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
进而,在本发明的一方式的光控制设备中,可以是,第一接地电极的一端、第一输入侧信号电极的一端、信号电极间接地电极的一端、第二输入侧信号电极的一端以及所述第二接地电极的一端,按照该顺序沿第一方向排列配置,该第一方向沿着基板的主面,当将第一输入侧信号电极的所述一端与第二输入侧信号电极的所述一端的沿着第一方向的分隔距离设为D,将第一接地电极的所述一端与信号电极间接地电极的所述一端的沿着所述第一方向的分隔距离或第二接地电极的所述一端与信号电极间接地电极的所述一端的沿着所述第一方向的分隔距离设为K时,D/K的值为3.0以下。显然,D的值越大,则越有利于串扰的防止,但是本发明人发现如下情况:在K的值较大的情况下串扰特性容易恶化;以及,在D/K的值作为串扰特性的判别式有效而D/K的值满足该条件的以往的光控制设备中,特别容易产生与第一输入侧信号电极相当的要素和与第二输入侧信号电极相当的要素间的串扰。因此,通过在D/K的值满足该条件的光控制设备中应用本发明的一方式,从而能够特别有效地发挥本发明的一方式的上述效果。
发明效果
根据本发明,提供一种光控制设备,其具有多个调制用电极,且能够抑制各调制用电极的各输入侧信号电极间的串扰。
附图说明
图1是示出第一实施方式的光控制设备的结构的俯视图。
图2是示出图1所示的光控制设备的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图。
图3是沿着图2的III-III线的光控制设备的端面图。
图4是示出图1所示的光控制设备的第一输入侧信号电极和第一输入侧信号电极的一端附近的结构的立体图。
图5是示出第二实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图。
图6是沿着图5的VI-VI线的光控制设备的端面图。
图7是示出第三实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图。
图8是沿着图7的VIII-VIII线的光控制设备的端面图。
图9是示出第四实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图。
图10是沿着图9的X-X线的光控制设备的端面图。
图11是示出第五实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图。
图12是沿着图11的XII-XII线的光控制设备的端面图。
图13是示出第六实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图。
图14是沿着图13的XIV-XIV线的光控制设备的端面图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式的光控制设备详细地进行说明。另外,在各附图中,在可能的情况下对相同要素使用相同标号。另外,关于附图中的构成要素内和构成要素间的尺寸比,为了易于查看附图而分别任意设置。
(第一实施方式)
图1是示出第一实施方式的光控制设备的结构的俯视图。如图1所示,本实施方式的光控制设备100是对由光纤等导入的连续光即输入光CL进行控制(例如调制)并向外部输出调制光ML的装置。光控制设备100是例如光调制器、光开关、偏振控制器等对输入光CL进行控制的设备。在例如光控制设备100为光调制器时,光控制设备100输出根据从外部供给的电信号而调制过的调制光ML。
光控制设备100能够包括基板1、设置在基板1上的光波导结构3、第一控制用信号电极5、第二控制用信号电极7、第一接地电极11、第二接地电极12以及信号电极间接地电极13。另外,在图1中,以虚线示出光波导结构3,在第一接地电极11、第二接地电极12以及信号电极间接地电极13附有剖面线。
基板1是由例如铌酸锂(LiNbO3)等产生电光效应的电介体材料构成的板状的部件。基板1具有沿Y轴方向(第一方向)延伸的长形状。基板1具有大致平坦的主面1S。在图1中示出正交坐标系RC,在与主面1S平行的方向上设定X轴和Y轴,在与主面1S正交的方向上设定Z轴。在图2之后的各附图中,也根据需要以与图1对应的方式示出正交坐标系RC。基板1的主面1S的俯视(从Z轴方向观察时)的形状,在本实施方式中为具有沿着X轴和Y轴的外缘的矩形形状。
光波导结构3设置在基板1上。光波导结构3由形成为与光控制设备100的光控制方式对应的结构的多个光波导构成,该多个光波导各自沿基板1的主面1S延伸。光波导结构3例如由使钛(Ti)等金属扩散的铌酸锂(LiNbO3)等产生电光效应的电介体材料构成。构成光波导结构3的材料的折射率比构成基板1的材料的折射率大。因此,光波导结构3相对于基板1作为芯体来发挥功能,基板1相对于光波导结构3作为包层来发挥功能。
由如上所述的基板1和设置在基板1上的光波导结构3构成的结构体能够通过如下方式得到:准备例如由铌酸锂(LiNbO3)等电介体材料构成的板状的初始基板,在该初始基板的应成为光波导结构3的区域中使钛(Ti)等金属扩散,从而形成基板1的折射率比其他区域高的区域。或者,该结构体也能够通过如下方式得到:在准备好基板1之后,在基板1的主面1S上形成光波导结构3。
在本实施方式中,光波导结构3由马赫-曾德尔型光波导构成。具体地讲,光波导结构3由作为Y分支型光波导的输入光波导3D1、作为第一光波导的第一臂光波导31、作为第二光波导的第二臂光波导32以及作为Y结合型光波导的输出光波导3D2构成。在本实施方式中输入光波导3D1、第一臂光波导31、第二臂光波导32以及输出光波导3D2配置在相同的基板1上而构成马赫-曾德尔型光波导。但是,也可以是,例如将输入光波导3D1和输出光波导3D2的一方或双方配置在与基板1分体设置的基板,其一方或双方与第一臂光波导31和第二臂光波导32光学地连接,从而构成马赫-曾德尔型光波导。
输入光波导3D1具有设置在基板1的Y轴方向的一端1a的光输入端,从该光输入端沿Y轴方向延伸并分支而与第一臂光波导31的输入端和第二臂光波导32分别连接。第一臂光波导31和第二臂光波导32分别沿着作为沿着基板1的主面1S的方向的Y轴方向延伸。第一臂光波导31的输出端和第二臂光波导32的输出端分别与输出光波导3D2的两个输入端连接。输出光波导3D2从该输入端沿Y轴方向延伸而结合,并延伸到位于基板1的Y轴方向的另一端1b的光输出端。
第一控制用信号电极5是为了根据从外部供给的第一电信号S1使第一臂光波导31的折射率变化而设置在基板1的主面1S上的电极。第一控制用信号电极5由第一作用电极部51、第一输入侧信号电极53以及第一输出侧信号电极59构成。
第一作用电极部51以能够对第一臂光波导31施加电场的方式沿着该第一臂光波导31即沿着Y轴方向延伸。第一输入侧信号电极53的一端位于基板1的X方向的一端1c的附近,从外部向第一输入侧信号电极53的该一端输入第一电信号S1。
第一输入侧信号电极53沿着基板1的主面1S延伸,以将输入到该第一输入侧信号电极53的一端的第一电信号S1传递到与该第一输入侧信号电极53的另一端连接的第一作用电极部51的一端。第一作用电极部51的另一端与第一输出侧信号电极59的一端连接。第一输出侧信号电极59将在第一作用电极部51内传递的第一电信号S1传递到该第一输出侧信号电极59的另一端。第一输出侧信号电极59的该另一端位于基板1的一端1c的附近。第一输出侧信号电极59的该另一端也可以电连接到作为电终端的终端部(未图示)所具有的电阻器。
同样地,第二控制用信号电极7是为了根据从外部供给的第二电信号S2使第二臂光波导32的折射率变化而设置在基板1的主面1S上的电极。第二控制用信号电极7由第二作用电极部71、第二输入侧信号电极73以及第一输出侧信号电极79构成。
第二作用电极部71以能够对第二臂光波导32施加电场的方式沿着该第二臂光波导32即沿着Y轴方向延伸。第二输入侧信号电极73的一端位于基板1的X方向的一端1c的附近,从外部向第二输入侧信号电极73的该一端输入第二电信号S2。
第二输入侧信号电极73沿着基板1的主面1S延伸,以将输入到该第二输入侧信号电极73的一端的第二电信号S2传递到与该第二输入侧信号电极73的另一端连接的第二作用电极部71的一端。第二作用电极部71的另一端与第一输出侧信号电极79的一端连接。第一输出侧信号电极79将在第二作用电极部71内传递的第二电信号S2传递到该第一输出侧信号电极79的另一端。第一输出侧信号电极79的该另一端位于基板1的一端1c的附近。第一输出侧信号电极79的该另一端也可以电连接到作为电终端的终端部(未图示)所具有的电阻器。
输入光CL从输入光波导3D1的光输入端输入,在通过输入光波导3D1而被分支为两个之后,在第一臂光波导31和第二臂光波导32内传播。并且,当对第一输入侧信号电极53供给第一电信号S1时,第一作用电极部51将与第一电信号S1对应的电场施加到第一臂光波导31,使第一臂光波导31的折射率根据第一电信号S1而变化。由此,在第一臂光波导31内导波的输入光CL的分支光的相位发生变化。同样地,当对第二输入侧信号电极73供给第二电信号S2时,第二作用电极部71将与第二电信号S2对应的电场施加到第二臂光波导32,使第二臂光波导32的折射率根据第二电信号S2而变化。由此,在第二臂光波导32内导波的输入光CL的分支光的相位发生变化。之后,相位变化后的两个分支光通过输出光波导3D2而以预定的方式结合,并作为控制光ML从输出光波导3D2的输出端输出到外部。例如在光控制设备100为光调制器时,第一电信号S1和第二电信号S2为调制信号(控制信号),控制光ML成为调制光。
第一控制用信号电极5和第二控制用信号电极7例如分别由金(Au)等金属构成。例如在光控制设备100为光调制器时,第一电信号S1和第二电信号S2例如分别为包含10GHz以上的高频电信号的调制信号。
第一接地电极11、第二接地电极12以及信号电极间接地电极13各自是与接地电位连接的电极,例如分别由金(Au)等金属构成。第一接地电极11、第二接地电极12以及信号电极间接地电极13分别设置在基板1的主面1S上。第一接地电极11、第二接地电极12以及信号电极间接地电极13分别为例如层状的电极,各自的厚度例如可以是10μm以上、80μm以下。
信号电极间接地电极13在俯视视角中至少在第一控制用信号电极5的第一输入侧信号电极53与第二控制用信号电极7的第二输入侧信号电极73之间,位于与该第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73分隔的位置。在本实施方式中,在俯视视角中,信号电极间接地电极13在第一控制用信号电极5整体与第二控制用信号电极7整体之间位于与该第一控制用信号电极5和第二控制用信号电极7分隔的位置。
第一接地电极11在俯视视角中至少在隔着第一控制用信号电极5的第一输入侧信号电极53而与信号电极间接地电极13侧相反的一侧,位于与该第一输入侧信号电极53分隔的位置。在本实施方式中,第一接地电极11在俯视视角中在与第一控制用信号电极5整体的信号电极间接地电极13侧相反的一侧,位于与该第一控制用信号电极5分隔的位置。
第二接地电极12在俯视视角中至少在隔着第二控制用信号电极7的第二输入侧信号电极73而与信号电极间接地电极13侧相反的一侧,位于与该第二输入侧信号电极73分隔的位置。在本实施方式中,在俯视视角中,第二接地电极12在与第二控制用信号电极7整体的信号电极间接地电极13侧相反的一侧,位于与该第二控制用信号电极7分隔的位置。
另外,第一控制用信号电极5、第二控制用信号电极7、第一接地电极11、第二接地电极12以及信号电极间接地电极13既可以设置为与基板1的主面1S直接接触,也可以隔着例如由二氧化硅(SiO2)等电介体材料构成的缓冲层而设置在基板1的主面1S上。
图2是示出图1所示的光控制设备的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图,图3是沿着图2的III-III线的光控制设备的端面图,图4是示出图1所示的光控制设备的第一输入侧信号电极和第一输入侧信号电极的一端附近的结构的立体图。
如图2~图4所示,第一控制用信号电极5的第一输入侧信号电极53由输入垫55和信号传递部57构成。输入垫55是规定第一输入侧信号电极53的一端53E的要素,作为输入第一电信号S1(参照图1)的电信号输入部来发挥功能。信号传递部57将输入到输入垫55的第一电信号S1传递到第一作用电极部51(参照图1)。第一输入侧信号电极53在俯视视角中以大致恒定的宽度沿基板1的主面1S延伸,并在基板1的一端1c的附近沿X轴方向延伸。关于第一输入侧信号电极53的俯视时的宽度,虽然能够考虑第一作用电极部51与输入垫55间的特性阻抗的连续性和信号延迟时间等而适当设计,但是例如能够成为5μm以上、50μm以下。第一输入侧信号电极53的厚度例如能够成为10μm以上、80μm以下。能够使输入垫55的宽度和厚度比信号传递部57的宽度和厚度大。
同样地,第二控制用信号电极7的第二输入侧信号电极73由输入垫75和信号传递部77构成。输入垫75是规定第二输入侧信号电极73的一端73E的要素,并作为输入第二电信号S2(参照图1)的电信号输入部来发挥功能。信号传递部77将输入到输入垫75的第二电信号S2传递到第二作用电极部71(参照图1)。第二输入侧信号电极73在俯视视角中以大致恒定的宽度沿基板1的主面1S延伸,并在基板1的一端1c的附近沿X轴方向而延伸。关于第二输入侧信号电极73的俯视时的宽度,虽然能够考虑第一作用电极部51与输入垫55间的特性阻抗的连续性和信号延迟时间等而适当设计,但是例如能够成为5μm以上、50μm以下。第二输入侧信号电极73的厚度例如能够成为10μm以上、80μm以下。能够使输入垫75的宽度和厚度比信号传递部77的宽度和厚度大。
另外,在本实施方式中,第一接地电极11的一端11E、第一控制用信号电极5的第一输入侧信号电极53的一端53E、信号电极间接地电极13的一端13E、第二控制用信号电极7的第二输入侧信号电极73的一端73E以及第二接地电极12的一端12E按照该顺序沿第一方向(本实施方式中为Y轴方向)排列配置,该第一方向沿着基板1的主面1S。一端11E、53E、13E、73E、12E可以在俯视视角中与基板1的一端1c重复,也可以与基板1的一端1c分隔。
关于第一接地电极11的一端11E与信号电极间接地电极13的一端13E的沿着第一方向的分隔距离K1,能够根据将连接部件连接到输入垫55的方法、适合该连接部件的输入垫55的宽度、所形成的第一槽部D1、第二槽部D2的宽度和深度以及第一控制用信号电极5的特性阻抗等而适当设计。在使用由铌酸锂构成的基板1将光控制设备100设计为50Ω类的电路的情况下,分隔距离K1例如能够成为30μm以上、100μm以下。第二接地电极12的一端12E与信号电极间接地电极13的一端13E的沿着第一方向的分隔距离K2也同样地例如能够成为30μm以上、100μm以下。
第一输入侧信号电极53的一端53E与第二输入侧信号电极73的一端73E的沿着第一方向的分隔距离D越小,则第一输入侧信号电极53与第二输入侧信号电极73间的串扰特性越恶化。根据该观点,能够使D的值成为K1和/或K2的5倍以上的大小。但是,根据本实施方式的光控制设备100,由于能够如后所述地抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰,因此能够使上述分隔距离D的值例如成为K1和/或K2的3倍以下。
另外,基板1具有第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4。第一槽部D1在俯视视角中在第一输入侧信号电极53与信号电极间接地电极13之间设置于第一控制用信号电极5。第二槽部D2在俯视视角中在第一输入侧信号电极53与第一接地电极11之间设置于第一控制用信号电极5。第三槽部D3在俯视视角中在第二输入侧信号电极73与信号电极间接地电极13之间设置于第二控制用信号电极7。第四槽部D4在俯视视角中在第二输入侧信号电极73与第二接地电极12之间设置于第二控制用信号电极7。
第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4分别是设置于基板1的主面1S的以Z轴方向作为深度方向的槽。第一槽部D1和第二槽部D2分别在俯视视角中沿着第一输入侧信号电极53的至少一部分延伸,在本实施方式中,在俯视视角中从基板1的一端1c沿着第一输入侧信号电极53的一部分延伸。更具体地讲,第一槽部D1和第二槽部D2分别在俯视视角中从基板1的一端1c沿着第一输入侧信号电极53的一部分而以大致恒定的宽度延伸之后,宽度逐渐减小并且进一步沿着第一输入侧信号电极53的一部分延伸而终止。
第一槽部D1和第二槽部D2的俯视时的宽度可以在整体上大致恒定,也可以具有沿着延伸方向而例如逐渐地或阶段性地变化的部分。通过使该宽度逐渐地或阶段性地变化,能够防止由第一槽部D1和第二槽部D2的各部分中的特性阻抗的急剧的变化引起的控制信号的反射和损失。另外,第一槽部D1和第二槽部D2在俯视视角中可以沿着第一输入侧信号电极53整体延伸,也可以沿着第一控制用信号电极5整体延伸。此时,还能够使光波导结构3的第一臂光波导31成为隆脊型波导,对光控制设备100的宽带化和低驱动电压化有利。
同样地,第三槽部D3和第四槽部D4分别在俯视视角中沿着第二输入侧信号电极73的至少一部分延伸,在本实施方式中,在俯视视角中从基板1的一端1c沿着第二输入侧信号电极73的一部分延伸。更具体地讲,第三槽部D3和第四槽部D4分别在俯视视角中从基板1的一端1c沿着第二输入侧信号电极73的一部分以大致恒定的宽度延伸之后,宽度逐渐变小并且沿着第二输入侧信号电极73的一部分延伸而终止。
第三槽部D3和第四槽部D4的俯视时的宽度可以在整体上大致恒定,也可以具有沿着延伸方向例如逐渐地或阶段性地变化的部分。通过使该宽度逐渐地或阶段性地变化,能够防止由第三槽部D3和第四槽部D4的各部分中的特性阻抗的急剧的变化引起的控制信号的反射和损失。另外,第三槽部D3和第四槽部D4在俯视视角中可以沿着第二输入侧信号电极73整体延伸,也可以沿着第二控制用信号电极7整体延伸。此时,还能够使光波导结构3的第二臂光波导32成为隆脊型波导,对光控制设备100的宽带化和低驱动电压化有利。
第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的与延伸方向正交的剖面中的形状在本实施方式中为矩形形状(例如,具有沿着与它们的延伸方向正交的方向的长边)。但是,该形状也可以是楕圆形状(例如,具有沿着与这些槽部的延伸方向正交的方向的长边)、圆形状、梯形形状(例如,具有沿着与这些槽部的延伸方向正交的方向的底边)、倒梯形形状(例如,具有沿着与这些槽部的延伸方向正交的方向的底边)、菱形形状(例如,具有沿着与这些槽部的延伸方向正交的方向的边)等其他形状。
关于第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的俯视时的宽度,能够根据输入垫55、75的宽度、第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的深度乃至第一控制用信号电极5和第二控制用信号电极7的特性阻抗等而适当设计。在例如设计成使输入垫55、75的宽度成为适合引线接合的50μm~100μm左右,使第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的深度为在使用了由铌酸锂构成的基板的隆脊波导型设备的制作中经常使用的深度即5~10μm左右,并将光控制设备100设计为50Ω类的电路的情况下,第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的俯视时的宽度例如能够成为100μm以上、200μm以下,此时,能够使上述的分隔距离K1、K2成为150μm以上、300μm以下。另一方面,在相同的条件下第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4这样的槽部没有形成在基板上的情况下,当以50Ω类设计光控制设备时,上述的分隔距离K1、K2成为310μm以上、620μm以下。
因此,在基板1不具有第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4这样的槽部时,与如本实施方式的光控制设备100那样基板1具有这些槽部的情况相比,即使第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的上述分隔距离D相同,D/K的值也大致成为2倍的大小。如上所述,在本实施方式的光控制设备100中,由于第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4形成在基板1上,因此与以往的光控制设备的情况相比,能够缩小如下距离:第一接地电极11的上述一端11E与信号电极间接地电极13的上述一端13E的沿着第一方向的分隔距离K1,以及第二接地电极12的上述一端12E与信号电极间接地电极13的上述一端13E的沿着第一方向的分隔距离K2。
在如上所述的本实施方式的光控制设备100中,基板1具有第一槽部D1和第二槽部D2,因此与基板1不具有这些槽部的情况相比,能够缩小第一接地电极11的上述一端11E与信号电极间接地电极13的上述一端13E的沿着第一方向的分隔距离K1(参照图4)。在该分隔距离K1较小时,例如还能够缩小作为共面型的第一输入侧信号电极53与第一接地电极11、信号电极间接地电极13间的分隔距离。由此,能够减少第一输入侧信号电极53与第一接地电极11之间、以及第一输入侧信号电极53与信号电极间接地电极13之间的电力线的扩散,因此能够使从第一输入侧信号电极53朝向第一接地电极11和第二接地电极12的电力线更有效地被终止。即,即使第一输入侧信号电极53与第二输入侧信号电极73间的分隔距离D不变大,由于基板1具有第一槽部D1和第二槽部D2,从而也能够使从第一输入侧信号电极53产生的电力线更有效地被终止,因此能够减少在第一输入侧信号电极53内传递的控制信号对在第二输入侧信号电极73内传递的控制信号产生串扰的情况(参照图2~图4)。
同样地,由于基板1具有第三槽部D3和第四槽部D4,因此与基板1不具有这些槽部的情况相比,能够缩小第二接地电极12的上述一端12E与信号电极间接地电极13的上述一端13E的沿着第一方向的分隔距离K2(参照图4)。在该分隔距离K2小时,还能够缩小例如作为共面型的第二输入侧信号电极73与第二接地电极12、信号电极间接地电极13间的分隔距离。由此,能够减少第二输入侧信号电极73与第二接地电极12之间、以及第二输入侧信号电极73与信号电极间接地电极13之间的电力线的扩散,因此能够使从第二输入侧信号电极73朝向第二接地电极12和第二接地电极12的电力线更有效地终止。即,即使第一输入侧信号电极53与第二输入侧信号电极73间的分隔距离D相同,由于基板1具有第三槽部D3和第四槽部D4,从而也能够使从第二输入侧信号电极73产生的电力线更有效地被终止,因此能够减少在第二输入侧信号电极73内传递的控制信号对在第一输入侧信号电极53内传递的控制信号产生串扰的情况(参照图2~图4)。其结果是,根据本实施方式的光控制设备100,能够抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰。
而且,在本实施方式的光控制设备100中,关于第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的沿着Z轴方向的深度,越深则对第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰的降低效果越高。根据该观点,该深度能够成为2μm以上,还能够成为4μm以上,还能够成为6μm以上。在使用由铌酸锂那样的具有高介电常数的材料构成的基板1来制作具有50Ω类的信号输入输出部的光控制设备100时,形成第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4对上述分隔距离K1、K2的降低效果高。例如,在这些槽部的深度为2μm、4μm以及6μm时,能够分别使上述分隔距离K1、K2减少大于10%、减少约30%、减少小于40%。因此,如果这些槽部的深度为2μm,则第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰的降低效果变得特别高,在该深度为4μm以上以及6μm以上时,该降低效果进一步变得显著。
另外,在本实施方式的光控制设备100中,第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的沿着Z轴方向的深度也可以是10μm以上的深度,越深则第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰的减少效果越高。但是,在使用由铌酸锂那样的加工困难的脆性材料构成的基板1时,由于避免基板1的破损和可靠性降低以及加工成本的上升等,有时第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的加工深度受到限制。
在本实施方式中,第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的剖面形状(这些槽部的与延伸方向正交的面的剖面形状)为矩形形状。但是,该剖面形状也可以是其他形状,例如梯形形状、倒梯形形状、U字状或V字状。另外,第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的上述剖面形状和宽度可以彼此相同,也可以彼此不同。
在使用了由铌酸锂构成的基板1的光控制设备100的制造中,在针对基板1进行槽加工时,虽然使用反应性离子蚀刻法、化学性蚀刻法、基于激光的烧蚀加工、基于磨粒或硬质材料的机械性加工等,但是槽通常呈现开口部较宽且底部较窄的倒梯形形状、U字状、V字状。在本实施方式中,第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的上述剖面形状也可以是这些形状中的任意一种形状。但是,为了可以减少特性分析计算的规模,关于这些槽部,能够成为矩形或梯形形状的剖面形状以及相同形状的槽的对称的配置。相同形状的槽的对称的配置在基板的应力/形变的分散、基板的实用强度的维持的方面上也是优选的。
而且,上述的本实施方式的光控制设备100中,第一接地电极11的一端11E、第一输入侧信号电极53的一端53E、信号电极间接地电极13的一端13E、第二输入侧信号电极73的一端73E以及第二接地电极12的一端12E按照该顺序沿着第一方向(Y轴方向)排列而配置,该第一方向沿着基板1的主面1S(参照图2~图4)。此时,在第一输入侧信号电极53的上述一端53E与第二输入侧信号电极73的上述一端73E的沿着第一方向的分隔距离D、第一接地电极11的上述一端11E与信号电极间接地电极13的上述一端13E的沿着第一方向的分隔距离K1以及第二接地电极12的上述一端12E与信号电极间接地电极13的上述一端13E的沿着第一方向的分隔距离K2的关系中,为了减少串扰而优选使D/K1的值和D/K2的值变大。但是,根据本实施方式的光控制设备100,能够如上所述地抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰,因此还能够使D/K1的值和D/K2的值分别成为3.0以下。
本发明人发现,在D/K1和/或D/K2的值满足该条件的以往的光控制设备中,特别容易产生与第一输入侧信号电极53相当的要素和与第二输入侧信号电极73相当的要素间的串扰。因此,通过在D/K1和/或D/K2的值满足该条件的光控制设备中应用本实施方式的发明,从而特别有效地发挥本实施方式的效果。
(第二实施方式)
接着,对本发明的第二实施方式进行说明。关于第二实施方式之后的各实施方式,主要对与其他实施方式的不同点进行说明,关于与其他实施方式的要素相同的要素,有时标上相同的标号,省略其详细的说明。
图5是示出第二实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图,图6是沿着图5的VI-VI线的光控制设备的端面图。
第二实施方式的光控制设备与第一实施方式的光控制设备100的不同点在于,第一接地电极、第二接地电极以及信号电极间接地电极的结构。
具体地讲,本实施方式的第一接地电极211与第一实施方式的第一接地电极11(参照图2~图4)不同点在于,具有主体部11M以及设置成比主体部11M靠第二槽部D2侧的薄壁部11A。使薄壁部11A的厚度比主体部11M薄,例如能够成为1μm以上、3μm以下。主体部11M的厚度与第一实施方式的第一接地电极11相同。
另外,本实施方式的第二接地电极212与第一实施方式的第二接地电极12(参照图2~图4)的不同点在于,具有主体部12M以及设置成比主体部12M靠第四槽部D4侧的薄壁部12A。薄壁部12A的厚度比主体部12M薄,例如能够成为1μm以上、3μm以下。主体部12M的厚度与第一实施方式的第二接地电极12相同。
另外,本实施方式的信号电极间接地电极213具有主体部13M、设置成比主体部13M靠第一槽部D1侧的第一薄壁部13A以及设置成比主体部13M靠第三槽部D3侧的第二薄壁部13B。第一薄壁部13A和第二薄壁部13B的厚度比主体部13M薄,例如能够分别成为1μm以上、3μm以下。主体部13M的厚度与第一实施方式的信号电极间接地电极13相同。
第一接地电极211的薄壁部11A和信号电极间接地电极213的第一薄壁部13A分别在俯视视角中沿着第一输入侧信号电极53的一部分而从第一接地电极211的一端11E和信号电极间接地电极213的一端13E延伸。薄壁部11A、13A也可以在俯视视角中沿着第一输入侧信号电极53整体或第一控制用信号电极5整体而从一端11E和一端13E延伸。第二接地电极212的薄壁部12A和信号电极间接地电极213的第二薄壁部13B分别在俯视视角中沿着第二输入侧信号电极73的一部分而从第二接地电极212的一端12E和信号电极间接地电极213的一端13E延伸。薄壁部12A、13B也可以在俯视视角中沿着第二输入侧信号电极73整体或第二控制用信号电极7整体而从一端12E和一端13E延伸。
根据如上所述的本实施方式的光控制设备,与第一实施方式的光控制设备100同样地,通过降低第一输入侧信号电极53与第一接地电极211、信号电极间接地电极213间的电力线的扩散的效果以及降低第二输入侧信号电极73与第二接地电极212、信号电极间接地电极213间的电力线的扩散的效果,能够抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰。
根据如上所述的本实施方式的光控制设备,信号电极间接地电极213在主体部13M与第一薄壁部13A之间具有台阶差,第一接地电极211在主体部11M与薄壁部11A之间具有台阶差(参照图6),因此信号电极间接地电极213和第一接地电极211的与第一输入侧信号电极53相对的表面积增加。由此,从第一输入侧信号电极53放射的电力线容易在信号电极间接地电极213和第一接地电极211终止,因此抑制该电力线到达第二输入侧信号电极73。
同样地,信号电极间接地电极213在主体部13M与第二薄壁部13B之间具有台阶差,第二接地电极212在主体部12M与薄壁部12A之间具有台阶差,因此信号电极间接地电极213和第二接地电极212的与第二输入侧信号电极73相对的表面积增加(参照图6)。由此,从第二输入侧信号电极73放射的电力线容易在信号电极间接地电极213和第二接地电极212终止,因此能够抑制该电力线到达第一输入侧信号电极53。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰。
在第二实施方式中与槽部的形成并用的技术方案,即增加第一接地电极211、第二接地电极212、信号电极间接地电极213的与第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73相对的表面积的技术方案,即使单独使用也对串扰的减少有效,但是本质上是伴随特性阻抗的降低的技术方案。另外,在由铌酸锂这样的介电常数高的材料构成的基板上的共面型电极中,作为提高特性阻抗的技术方案,槽部的形成特别有效。因此,根据将它们并用的第二实施方式的光控制设备,由于同时进行兼容性好的串扰减少的改善和设计自由度的改善,因此发挥显著的协合效果。
在本实施方式中,第一接地电极211的薄壁部11A和信号电极间接地电极213的第一薄壁部13A在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极53的延伸方向呈大致对称地配置,但是它们也可以在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极53的延伸方向呈非对称地配置。另外,薄壁部11A与第一薄壁部13A的厚度既可以相同,也可以不同。同样地,信号电极间接地电极213的第二薄壁部13B与第二接地电极212的薄壁部12A在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极73的延伸方向呈大致对称地配置,但是它们也可以在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极73的延伸方向呈非对称地配置。另外,第二薄壁部13B与薄壁部12A的厚度既可以相同,也可以不同。
在控制用信号电极为两个时,在与该两个控制用信号电极相比形成在靠信号电极间接地电极213侧的第一薄壁部13A和第二薄壁部13B、以及形成在靠第一接地电极211和第二接地电极212侧的薄壁部11A和薄壁部12A中,对串扰的抑制效果所起到的作用的比例不同。为了便于设计,薄壁部11A和第一薄壁部13A能够相对于第一输入侧信号电极53的延伸方向呈对称地配置,第二薄壁部13B和薄壁部12A能够相对于第二输入侧信号电极73的延伸方向呈对称地配置,使得特性分析计算的规模较小即可实现。这种对称的配置在基板的应力/形变的分散的方面也是优选的。另外,在本实施方式中,虽然在接地电极存在四个薄壁部(即,存在第一接地电极211的薄壁部11A、第二接地电极212的薄壁部12A、信号电极间接地电极213的第一薄壁部13A以及信号电极间接地电极213的第二薄壁部13B),但是在本实施方式中,也可以存在这些四个薄壁部中的至少一个,还可以选择性地存在多个。
(第三实施方式)
接着,对本发明的第三实施方式进行说明。图7是示出第三实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图,图8是沿着图7的VIII-VIII线的光控制设备的端面图。
第三实施方式的光控制设备与第一实施方式的光控制设备100的不同点在于第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极以及第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的结构。
具体地讲,本实施方式的第一控制用信号电极5的第一输入侧信号电极355与第二实施方式的输入垫55(参照图5和图6)的不同点在于,具有主体部55M、设置成比主体部55M靠第二槽部D2侧的第一薄壁部55A以及设置成比主体部55M靠第一槽部D1侧的第二薄壁部55B。第一薄壁部55A和第二薄壁部55B的厚度各自比主体部55M薄,例如能够成为2μm以上、5μm以下。主体部55M的厚度与第二实施方式的输入垫55相同。
另外,本实施方式的第二控制用信号电极7的第一输入侧信号电极的第二输入侧信号电极375与第二实施方式的输入垫75(参照图5和图6)的不同点在于,具有主体部75M、设置成比主体部75M靠第三槽部D3侧的第一薄壁部75A以及设置成比主体部75M靠第四槽部D4侧的第二薄壁部75B。第一薄壁部75A和第二薄壁部75B的厚度各自比主体部75M薄,例如能够成为2μm以上、5μm以下。主体部75M的厚度与第二实施方式的输入垫75相同。
第一薄壁部55A和第二薄壁部55B设置在第一控制用信号电极5的第一输入侧信号电极53的输入垫的部分。但是,这种薄层部除了设置在输入垫的部分以外或代替设置在输入垫的部分,也可以设置在第一控制用信号电极5的信号传递部57的延伸方向的全部或一部分,还可以设置在第一控制用信号电极5的延伸方向的全部或一部分。另外,第一薄壁部75A和第二薄壁部75B设置在第二控制用信号电极7的第二输入侧信号电极73的输入垫的部分。但是,这种薄层部除了设置在输入垫的部分以外或代替设置在输入垫的部分,也可以设置在第二控制用信号电极7的信号传递部77的延伸方向的全部或一部分,还可以设置在第二控制用信号电极7的延伸方向的全部或一部分。
根据如上所述的本实施方式的光控制设备,与第一和第二实施方式的光控制设备100同样地,通过降低第一输入侧信号电极355与第一接地电极211之间以及第一输入侧信号电极355与信号电极间接地电极213之间的电力线扩散的效果以及降低第二输入侧信号电极375与第二接地电极212之间以及第二输入侧信号电极375与信号电极间接地电极213之间的电力线的扩散的效果,从而能够抑制第一输入侧信号电极355和第二输入侧信号电极375间的串扰。
在如上所述的本实施方式的光控制设备中,在从外部对第一输入侧信号电极355施加了第一电信号S1时,电场集中在厚度薄的第一薄壁部55A和第二薄壁部55B,因此电力线主要从该第一薄壁部55A和第二薄壁部55B放射。并且,第一输入侧信号电极355的第一薄壁部55A和第二薄壁部55B从比主体部55M更靠近基板1的较低位置发出电力线,因此抑制从它们放射的电力线经由基板1的主面1S的上方而到达第二输入侧信号电极375。
同样地,在从外部对第二输入侧信号电极375施加了第二电信号S2时,电场集中在厚度薄的第一薄壁部75A和第二薄壁部75B,因此电力线主要从该第一薄壁部75A和第二薄壁部75B放射。并且,第二输入侧信号电极375的第一薄壁部75A和第二薄壁部75B从比主体部75M更靠近基板1的较低的位置发出电力线,因此抑制从它们放射的电力线经由基板1的主面1S的上方而到达第一输入侧信号电极355。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极355和第二输入侧信号电极375间的串扰。
在第三实施方式中与槽部的形成并用的、使第一输入侧信号电极355和第二输入侧信号电极375多层化的技术方案,即使单独使用也对串扰的减少有效。但是,该技术方案是产生这些电极的与第一接地电极211、第二接地电极212以及信号电极间接地电极213相对的表面积增加的结果的方法,本质上伴随特性阻抗的降低。因此,特别是在作为提高特性阻抗的技术方案而效果较高的槽部的形成的情况下有效。因此,根据并用这些方法的第三实施方式的光控制设备,能够同时进行兼容性良好的串扰减少的改善和设计自由度的改善,因此能够发挥很高的协合效果。
在本实施方式中,第一薄壁部55A与第二薄壁部55B在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极的延伸方向呈大致对称地配置,但是它们也可以在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极的延伸方向呈非对称地配置。另外,第一薄壁部55A与第二薄壁部55B的厚度可以相同也可以不同。同样地,第一薄壁部75A与第二薄壁部75B在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极的延伸方向呈大致对称地配置,但是它们也可以在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极的延伸方向呈非对称地配置。另外,第一薄壁部75A与第二薄壁部75B的厚度可以相同也可以不同。
在控制用信号电极为两个时,在与该两个控制用信号电极相比设置在靠信号电极间接地电极213侧的第二薄壁部55B和第一薄壁部75A与设置在靠第一接地电极211和第二接地电极212侧的第一薄壁部55A和第二薄壁部75B中,对串扰的抑制效果所起到的作用的比例不同。为了便于设计,第一薄壁部55A和第二薄壁部55B能够相对于第一输入侧信号电极355的延伸方向呈对称地配置,第一薄壁部75A和第二薄壁部75B能够相对于第二输入侧信号电极375的延伸方向呈对称地配置,使得特性分析计算的规模较小即可实现。这种对称的配置在基板的应力/形变的分散的方面也是优选的。另外,在本实施方式中,虽然在信号电极存在四个薄壁部(即,存在第一输入侧信号电极355的第一薄壁部55A、第一输入侧信号电极355的第二薄壁部55B、第二输入侧信号电极375的第一薄壁部75A、第二输入侧信号电极375的第二薄壁部75B),但是在本实施方式中,也可以存在这些四个薄壁部中的至少一个,还可以选择性地存在多个。
(第四实施方式)
接着,对本发明的第四实施方式进行说明。图9是示出第四实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图,图10是沿着图9的X-X线的光控制设备的端面图。
第四实施方式的光控制设备与第三实施方式的光控制设备的不同点在于第一接地电极、第二接地电极以及信号电极间接地电极的结构。
具体地讲,本实施方式的第一接地电极411与第三实施方式的第一接地电极211的不同点在于,代替第三实施方式的薄壁部11A(参照图7和图8)而具有薄壁部11C。并且,薄壁部11C与第三实施方式的薄壁部11A的不同点在于具有多个贯通孔11CP。贯通孔11CP是在厚度方向上贯通薄壁部11C的孔。另外,薄壁部11C也可以仅具有一个贯通孔11CP。
另外,本实施方式的第二接地电极412与第三实施方式的第二接地电极212的不同点在于,代替第三实施方式的薄壁部12A(参照图7和图8)而具有薄壁部12C。并且,薄壁部12C与第三实施方式的薄壁部12A的不同点在于具有多个贯通孔12CP。贯通孔12CP是在厚度方向上贯通薄壁部12C的孔。另外,薄壁部12C也可以仅具有一个贯通孔12CP。
另外,本实施方式的信号电极间接地电极413与第三实施方式的信号电极间接地电极213的不同点在于,代替第三实施方式的第一薄壁部13A和第二薄壁部13B(参照图7和图8)而具有第一薄壁部13C和第二薄壁部13D。并且,第一薄壁部13C与第三实施方式的第一薄壁部13A的不同点在于具有多个贯通孔13CP,第二薄壁部13D与第三实施方式的第二薄壁部13B的不同点在于具有多个贯通孔13DP。贯通孔13CP是在厚度方向上贯通第一薄壁部13C的孔,贯通孔13DP是在厚度方向上贯通第二薄壁部13D的孔。另外,第一薄壁部13C也可以仅具有一个贯通孔13CP,第二薄壁部13D也可以仅具有一个贯通孔13DP。
在第一接地电极411的薄壁部11C和信号电极间接地电极413的第一薄壁部13C在俯视视角中沿着第一输入侧信号电极355整体或第一控制用信号电极5整体而从一端11E和一端13E延伸时,也可以在薄壁部11C、第一薄壁部13C的整体或其一部分设置一个或多个贯通孔11CP、13CP。在第二接地电极412的薄壁部12C和信号电极间接地电极413的第二薄壁部13D在俯视视角中沿着第二输入侧信号电极375整体或第二控制用信号电极7整体而从一端12E和一端13E延伸的情况下,同样地,也可以在薄壁部12C、第二薄壁部13D的整体或其一部分设置一个或多个贯通孔12CP、13DP。能够在想要改善串扰特性的区间适当配置贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP。
贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP的俯视时的形状例如为矩形形状,但是也可以是圆形状、楕圆形状等其他形状。另外,贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP的俯视时的形状可以彼此相同,也可以彼此不同。贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP可以离散地分布,也可以沿着第一输入侧信号电极53或第二输入侧信号电极73的延伸方向以预定的周期形成。相比于离散地配置贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP,或者设置俯视时的形状彼此不同的贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP,将俯视时彼此形状相同的贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP沿着第一输入侧信号电极355或第二输入侧信号电极375的延伸方向周期性地配置的话,可以减小第一控制用信号电极5和第二控制用信号电极7的特性仿真的规模,因此容易设计,并且容易防止由意料之外的阻抗的不连续而引起的传播信号的损失等。
另外,在贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP沿着第一输入侧信号电极355或第二输入侧信号电极375的延伸方向而周期性地配置时,其结构作为与特定的频率对应的带通滤波器电路来发挥作用。因此,存在如下可能性:特定的频率信号在该带通滤波器电路中结合,在第一控制用信号电极5和第二控制用信号电极7内传播的调制信号劣化。关于该调制信号的劣化,能够通过使设置贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP的周期成为调制信号的主要频率分量的波长(带通滤波器电路中的该频率分量的波长)的1/4以下来避免。
在本实施方式中,贯通孔11CP和贯通孔13CP在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极355的延伸方向呈大致对称地配置,但是它们也可以在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极355的延伸方向呈非对称地配置。另外,贯通孔12CP和贯通孔13DP在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极375的延伸方向呈大致对称地配置,但是它们也可以在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极375的延伸方向呈非对称地配置。
在控制用信号电极为两个时,在与该两个控制用信号电极相比形成在靠信号电极间接地电极413侧的贯通孔13CP和13DP与形成在靠第一接地电极411和第二接地电极412侧的贯通孔11CP和12CP中,针对串扰的抑制效果所起到的作用的比例不同。为了便于设计,贯通孔11CP和贯通孔13CP能够在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极355的延伸方向呈对称地配置,贯通孔12CP和贯通孔13DP能够在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极375的延伸方向呈对称地配置,使得特性分析计算的规模较小即可实现。这种对称的配置在基板的应力/形变的分散的方面也是优选的。
另外,也可以代替薄壁部11C而使主体部11M具有与贯通孔11CP同样的一个或多个贯通孔。也可以代替第一薄壁部13C而使主体部13M具有与贯通孔13CP相同的一个或多个贯通孔。也可以代替第二薄壁部13D而使主体部13M具有与贯通孔13DP相同的一个或多个贯通孔。也可以代替薄壁部12C而使主体部12M具有与贯通孔12CP相同的一个或多个贯通孔。
根据如上所述的本实施方式的光控制设备,与第一~第三实施方式的光控制设备100同样地,通过降低第一输入侧信号电极355与第一接地电极411之间、第一输入侧信号电极355与信号电极间接地电极413之间的电力线的扩散的效果以及降低第二输入侧信号电极375与第二接地电极412之间、第二输入侧信号电极375与信号电极间接地电极413之间的电力线的扩散的效果,能够抑制第一输入侧信号电极355和第二输入侧信号电极375间的串扰。
在如上所述的本实施方式的光控制设备中,信号电极间接地电极413、第一接地电极411以及第二接地电极412分别具有贯通孔。由此,信号电极间接地电极413、第一接地电极411以及第二接地电极412的表面积增加,因此从第一输入侧信号电极放射的电力线容易在信号电极间接地电极413和第一接地电极411终止,从第二输入侧信号电极放射的电力线容易在信号电极间接地电极413和第二接地电极412终止。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极间的串扰。
在第四实施方式中与槽部的形成并用的、将第一输入侧信号电极和第二输入侧信号电极多层化的技术方案,即使单独使用也对串扰的减少有效。在第二实施方式和第三实施方式中,主要通过增加各电极的与相邻的电极相对的表面积而获得抑制第一输入侧信号电极与第一接地电极、信号电极间接地电极间的电力线的扩散以及第二输入侧信号电极与第二接地电极、信号电极间接地电极间的电力线的扩散的效果,与此相对地,在第四实施方式中,通过所谓的边缘效应,抑制第一输入侧信号电极与第一接地电极、信号电极间接地电极间的电力线的扩散以及第二输入侧信号电极与第二接地电极、信号电极间接地电极间的电力线的扩散的效果较大。
针对特性阻抗的影响,依赖于薄壁部11C、第一薄壁部13C、薄壁部12C、第二薄壁部13D的厚度以及贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP的大小和设置数量等。通过设计,还能够补偿由薄壁部11C、第一薄壁部13C、薄壁部12C、第二薄壁部13D的导入引起的特性阻抗的降低。根据并用这些方法的第四实施方式的光控制设备,能够同时进行串扰减少的改善和设计自由度的改善,因此能够发挥非常高的协合效果。另外,在本实施方式中,虽然在薄壁部中存在四种贯通孔(即,存在贯通孔11CP、贯通孔13CP、贯通孔13DP以及贯通孔12CP),但是在本实施方式中,也可以存在这四种贯通孔中的至少一个,还可以选择性地存在多个。
(第五实施方式)
接着,对本发明的第五实施方式进行说明。图11是示出第五实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图,图12是沿着图11的XII-XII线的光控制设备的端面图。
第五实施方式的光控制设备与第一实施方式的光控制设备不同点在于,还具有设置在第一槽部D1内的第一槽部内接地电极21、设置在第二槽部D2内的第二槽部内接地电极22、设置在第三槽部D3内的第三槽部内接地电极23以及设置在第四槽部D4内的第四槽部内接地电极24。
第一槽部内接地电极21经由第一槽部D1的侧面与信号电极间接地电极13电连接,第二槽部内接地电极22经由第二槽部D2的侧面与第一接地电极11电连接,第三槽部内接地电极23经由第三槽部D3的侧面与信号电极间接地电极13电连接,第四槽部内接地电极24经由第四槽部D4的侧面与第二接地电极12电连接。
第一槽部内接地电极21、第二槽部内接地电极22、第三槽部内接地电极23以及第四槽部内接地电极24能够分别具有比第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3以及第四槽部D4的深度小的厚度。
第一槽部内接地电极21和第二槽部内接地电极22分别与第一输入侧信号电极53分隔。第一槽部内接地电极21和第二槽部内接地电极22可以在俯视视角中沿着第一输入侧信号电极53的一部分在第一槽部D1和第二槽部D2内延伸,也可以沿着第一输入侧信号电极53的整体在第一槽部D1和第二槽部D2内延伸,还可以沿着第一控制用信号电极5的一部分或全部在第一槽部D1和第二槽部D2内延伸。
同样地,第三槽部内接地电极23和第四槽部内接地电极24分别与第二输入侧信号电极73分隔。第三槽部内接地电极23和第四槽部内接地电极24可以在俯视视角中沿着第二输入侧信号电极73的一部分在第三槽部D3和第四槽部D4内延伸,也可以沿着第二输入侧信号电极73的整体在第三槽部D3和第四槽部D4内延伸,还可以沿着第二控制用信号电极7的一部分或全部在第三槽部D3和第四槽部D4内延伸。
另外,第一槽部内接地电极21具有多个贯通孔21P。第二槽部内接地电极22具有多个贯通孔22P。第三槽部内接地电极23具有多个贯通孔23P。第四槽部内接地电极24具有多个贯通孔24P。贯通孔21P、贯通孔22P、贯通孔23P以及贯通孔24P分别是在厚度方向上贯通第一槽部内接地电极21、第二槽部内接地电极22、第三槽部内接地电极23以及第四槽部内接地电极24的孔。另外,第一槽部内接地电极21、第二槽部内接地电极22、第三槽部内接地电极23以及第四槽部内接地电极24也可以各自仅具有一个贯通孔21P、贯通孔22P、贯通孔23P以及贯通孔24P,或者,也可以是,不是各自具有贯通孔。
贯通孔21P、贯通孔22P、贯通孔23P以及贯通孔24P的俯视时的形状例如是矩形形状,但是也可以是圆形状、楕圆形状等其他形状。关于这些贯通孔的形状、配置位置、周期性以及对称性等的设计上的注意点与实施方式4中的情况相同。
根据如上所述的本实施方式的光控制设备,与第一~第四实施方式的光控制设备100同样地,通过降低第一输入侧信号电极53与第一接地电极11之间、第一输入侧信号电极53与信号电极间接地电极13之间的电力线的扩散的效果以及降低第二输入侧信号电极73与第二接地电极12之间、第二输入侧信号电极73与信号电极间接地电极13之间的电力线的扩散的效果,能够抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰。
进而,根据如上所述的本实施方式的光控制设备,由于具有第一槽部内接地电极21、第二槽部内接地电极22、第三槽部内接地电极23以及第四槽部内接地电极24,因此从第一输入侧信号电极53放射的电力线的一部分在第一槽部内接地电极21和第二槽部内接地电极22终止,并且从第二输入侧信号电极73放射的电力线的一部分在第三槽部内接地电极23和第四槽部内接地电极24终止。其结果是,容易使从第一输入侧信号电极53放射的电力线和从第二输入侧信号电极73放射的电力线在更近的地方终止,因此能够进一步抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰。
进而,根据如上所述的本实施方式的光控制设备,第一槽部内接地电极21、第二槽部内接地电极22、第三槽部内接地电极23以及第四槽部内接地电极24分别具有贯通孔(贯通孔21P、22P、23P、24P)。由此,第一槽部内接地电极21、第二槽部内接地电极22、第三槽部内接地电极23以及第四槽部内接地电极24处的边缘效应提高,因此从第一输入侧信号电极53放射的电力线更容易在第一槽部内接地电极21和第二槽部内接地电极22终止,并且从第二输入侧信号电极73放射的电力线更容易在第三槽部内接地电极23和第四槽部内接地电极24终止。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰。功效和设计上的注意点与实施方式4中的情况相同。
另外,通过将第一槽部内接地电极21、第二槽部内接地电极22、第三槽部内接地电极23、第四槽部内接地电极24配置在第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3、第四槽部D4内,稍微提高了制作上的难度,但是第一槽部D1、第二槽部D2、第三槽部D3、第四槽部D4的宽度从与上述分隔距离K1、K2之间的关系的制约中解放出来。因此,根据本实施方式,与实施方式4相比,在结构设计、特性设计的自由度上得到了显著改善。另外,在本实施方式中,在槽部内接地电极中存在四种的贯通孔(即,存在贯通孔22P、贯通孔21P、贯通孔23P以及贯通孔24P),但是在本实施方式中,只要存在这四种的贯通孔中的至少一个即可,或者,也可以不存在这些贯通孔。另外,在本实施方式中,虽然存在四个槽部内接地电极即第一槽部内接地电极21、第二槽部内接地电极22、第三槽部内接地电极23以及第四槽部内接地电极24,但是在本实施方式中,也可以存在这四个槽部内接地电极中的至少一个,也可以选择性地存在多个。
(第六实施方式)
接着,对本发明的第六实施方式进行说明。图13是示出第六实施方式的第一控制用信号电极的第一输入侧信号电极和第二控制用信号电极的第一输入侧信号电极的一端附近的结构的俯视图,图14是沿着图13的XIV-XIV线的光控制设备的端面图。
第六实施方式的光控制设备与第一实施方式的光控制设备的不同点在于第一接地电极、第二接地电极以及信号电极间接地电极的结构。
具体地讲,本实施方式的第一接地电极611与第一实施方式的第一接地电极11(参照图2~图4)的不同点在于,具有多个凹部611D。本实施方式的第二接地电极612与第一实施方式的第二接地电极12(参照图2~图4)的不同点在于,具有多个凹部612D。本实施方式的信号电极间接地电极613与第一实施方式的信号电极间接地电极13(参照图2~图4)的不同点在于,具有多个凹部613D1和多个凹部613D2。
各凹部611D在厚度方向上不贯通第一接地电极611,而在俯视视角中沿着第一接地电极611的第一输入侧信号电极53侧的侧面依次设置。各凹部612D在厚度方向上不贯通第二接地电极612,而在俯视视角中沿着第二接地电极612的第二输入侧信号电极73侧的侧面依次设置。各凹部613D1在厚度方向上不贯通信号电极间接地电极613,而在俯视视角中沿着信号电极间接地电极613的第一输入侧信号电极53侧的侧面依次设置。各凹部613D2在厚度方向上不贯通信号电极间接地电极613,而在俯视视角中沿着信号电极间接地电极613的信号传递部57侧的侧面依次设置。
另外,第一接地电极611也可以仅具有一个凹部611D。第二接地电极612也可以仅具有一个凹部612D。信号电极间接地电极613也可以仅具有一个凹部613D1。信号电极间接地电极613也可以仅具有一个凹部613D2。
各凹部611D、凹部612D、凹部613D1以及凹部613D2的俯视时的形状例如是矩形形状,但是也可以是圆形状、楕圆形状等其他形状。关于凹部611D、612D、613D1、613D2的形状、配置以及周期性的设计上的注意点,与第四实施方式的贯通孔11CP、12CP、13CP、13DP(参照图9和图10)的情况相同。
根据如上所述的本实施方式的光控制设备,与第一~第五实施方式的光控制设备100同样地,通过降低第一输入侧信号电极53与第一接地电极611、信号电极间接地电极613间的电力线的扩散的效果以及降低第二输入侧信号电极73与第二接地电极612、信号电极间接地电极613间的电力线的扩散的效果,能够抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰。
在如上所述的本实施方式的光控制设备中,信号电极间接地电极13、第一接地电极11以及第二接地电极12分别具有凹部(第一槽部内接地电极21D、第二槽部内接地电极22D、第三槽部内接地电极23D、第四槽部内接地电极24D)。由此,信号电极间接地电极13、第一接地电极11以及第二接地电极12的表面积增加,因此从第一输入侧信号电极53放射的电力线容易在信号电极间接地电极13和第一接地电极11终止,从第二输入侧信号电极73放射的电力线容易在信号电极间接地电极13和第二接地电极12终止。其结果是,能够进一步抑制第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰。
在第六实施方式中,关于与在基板形成槽部的方法并用的、在信号电极间接地电极13、第一接地电极11以及第二接地电极12形成凹部(第一槽部内接地电极21D、第二槽部内接地电极22D、第三槽部内接地电极23D、第四槽部内接地电极24D)的方法,即使单独使用也对串扰的减少有效。但是,与第二实施方式、第三实施方式同样地,该方法是作为产生增加信号电极间接地电极13、第一接地电极11以及第二接地电极12的表面积的结果的方法,本质上伴随特性阻抗的降低。因此,特别是在作为提高特性阻抗的技术方案而效果较高的将槽部形成在基板上的情况下有效。根据并用这些方法的第六实施方式的光控制设备,能够同时进行串扰减少的改善以及设计自由度的改善,因此能够发挥高协合效果。
在本实施方式中,凹部611D与凹部613D1在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极53的延伸方向呈大致对称地配置,但是它们也可以相对于第一输入侧信号电极53的延伸方向呈非对称地配置。另外,凹部613D2与凹部612D在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极73的延伸方向呈大致对称地配置,但是它们也可以相对于第二输入侧信号电极73的延伸方向呈非对称地配置。
在控制用信号电极为两个时,在形成于靠信号电极间接地电极613侧的凹部613D1、613D2和形成于靠第一接地电极611、第二接地电极612侧的凹部611D、612D中,针对串扰抑制效果所产生的作用的比例不同。为了便于设计,凹部611D和凹部613D1能够在俯视视角中相对于第一输入侧信号电极53的延伸方向呈对称地配置,凹部613D2和凹部612D能够在俯视视角中相对于第二输入侧信号电极73的延伸方向呈对称地配置,使得特性分析计算的规模较小即可实现。这种对称的配置,在基板的应力/形变的分散的方面也是优选的。另外,在本实施方式中,在接地电极中存在四种的凹部(即,存在凹部611D、凹部612D、凹部613D1以及凹部613D2)。在本实施方式中,也可以存在这四种的凹部中的至少一个,还可以选择性地存在多个。
本发明不限于上述的实施方式,可以存在各种変形方式。
例如,在第一实施方式的光控制设备100中,第一接地电极11也可以具有与第四实施方式的贯通孔11CP对应的一个或多个贯通孔,该一个或多个贯通孔在俯视视角中沿与第一输入侧信号电极53的延伸方向正交的方向(Y轴方向)与该第一输入侧信号电极53相对。另外,在第一实施方式的光控制设备100中,第二接地电极12也可以具有与第四实施方式的贯通孔12CP对应的一个或多个贯通孔,该一个或多个贯通孔在俯视视角中沿与第二输入侧信号电极73的延伸方向正交的方向(Y轴方向)与该第二输入侧信号电极73相对。
另外,在第一实施方式的光控制设备100中,信号电极间接地电极13也可以具有与第四实施方式的贯通孔13CP对应的一个或多个贯通孔,该一个或多个贯通孔在俯视视角中沿与第一输入侧信号电极53的延伸方向正交的方向(Y轴方向)与该第一输入侧信号电极53相对,也可以具有与第四实施方式的贯通孔13DP对应的一个或多个贯通孔,该一个或多个贯通孔在俯视视角中沿与第二输入侧信号电极73的延伸方向正交的方向(Y轴方向)与该第二输入侧信号电极73相对。
另外,在上述的各实施方式的光控制设备中,基板1也可以具有设置在基板1的主面1S中的俯视时第一臂光波导31与第二臂光波导32之间的区域的、沿第一臂光波导31和第二臂光波导32的延伸方向延伸的槽部。
另外,关于上述的各实施方式的光控制设备100,作为光波导结构3而具备马赫-曾德尔型光波导,但是本发明是减少第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73间的串扰的技术,当然也可以将本发明应用到具备其他种类的光波导结构的光控制设备。例如,当然也可以将本发明应用于具有由多个直线波导、交叉波导、多分支波导、环型波导谐振器等构成的光波导结构的光控制设备。
上述的各实施方式中的光控制设备虽然具有两个控制用信号电极,但是当然也可以将本发明应用于具有三个以上的控制用信号电极的光控制设备。
在上述的各实施方式中,虽然对各调制用电极的各输入侧信号电极间的串扰的抑制方法进行了说明,但是该抑制方法对各调制用电极的各作用部电极间的串扰和从各调制用电极的作用部电极到达终端电阻的各输出侧信号电极间的串扰的抑制也有效。
另外,在上述的各实施方式中,特别是以输入垫部中的串扰的抑制方法为中心进行了说明,但是也可以对第一控制用信号电极5和第二控制用信号电极7整体采用上述抑制方法,也可以对第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73整体采用上述抑制方法,也可以仅对输入垫55和输入垫75采用上述抑制方法,也可以对除去输入垫55和输入垫75以外的第一输入侧信号电极53和第二输入侧信号电极73采用上述抑制方法。关于导入的方法,无需是相同结构,只要适当选择设计、制造容易的结构即可。
虽然输入垫55和输入垫75在第一控制用信号电极5和第二控制用信号电极7整体中所占的长度的比例小,但是输入垫55和输入垫75附近的第一接地电极与信号电极间接地电极间的分隔距离和第二接地电极与信号电极间接地电极间的分隔距离大,因此在输入垫55与输入垫75之间特别容易产生串扰。因此,将上述抑制方法应用到输入垫55和输入垫75是有效的。在具有多个控制用信号电极的集成型设备的情况下,各输入侧信号电极部包含比各输入垫长、容易产生串扰的弯曲部、曲折部、信号电极宽度的变更部、信号电极-接地电极间隔的变更部等结构变更部的情况较多,因此将上述抑制方法应用到各输入侧信号电极部是有效的。只要根据所用的串扰特性,适当选择上述抑制方法的应用部位和应用方法即可。
关于上述抑制方法,简单说明应用到输出侧信号电极部的功效。在宽带型的行进波型电极型的光控制设备的情况下,通常,控制信号在传递到输出侧信号电极部之后会由终端电阻终止,而不会作用于光。因此,即使对输出侧信号电极部应用上述抑制方法,也与重要的调制输出光的特性的改善没有联系。但是,在光控制设备的制造中,在通过网络分析仪对控制用信号电极的传播特性(S21)等进行评价时,如果应用上述抑制方法,则能够抑制由各输出侧信号电极部间的串扰引起的传播特性的不当评价。另一方面,在使控制信号不完全终止地反射从而再次作用于光的结构的光控制设备中,由于输出侧信号电极部还作为输入侧信号电极部发挥功能,因此将上述抑制方法应用到输出侧信号电极部当然也对光输出信号的特性改善有效。
另外,在上述的各实施方式中,虽然不限定基板1的厚度而进行了说明,但是即使在使用任意厚度的基板1时也有效地发挥本发明的各输入侧信号电极间的串扰抑制效果。关于本发明的上述效果,即使在使用通常在铌酸锂光调制器的制造中使用的厚度为0.4mm~1.00mm的基板的情况下也有效地发挥,即使在如上述专利文献2所记载的发明那样地使用厚度为30μm~100μm的基板的情况下也有效发挥。
标号说明
1…基板,1S…基板的主面,3…光波导结构,31…第一臂光波导(第一光波导),32…第二臂光波导(第二光波导),5…第一控制用信号电极,7…第二控制用信号电极,11…第一接地电极,12…第二接地电极,13…信号电极间接地电极,53…第一输入侧信号电极,73…第二输入侧信号电极,D1…第一槽部,D2…第二槽部,D3…第三槽部,D4…第四槽部。

Claims (9)

1.一种光控制设备,
具有:基板;
第一光波导及第二光波导,设置于所述基板并沿该基板的主面延伸;
第一控制用信号电极,为了根据从外部供给的第一电信号使在所述第一光波导内传播的光的折射率变化而设置在所述基板的所述主面上,所述第一控制用信号电极具有第一作用电极部以及第一输入侧信号电极,所述第一作用电极部以能够对所述第一光波导施加电场的方式沿该第一光波导延伸,所述第一输入侧信号电极以将所述第一电信号传递到所述第一作用电极部的方式沿所述基板的所述主面延伸;
第二控制用信号电极,为了根据从外部供给的第二电信号使在所述第二光波导内传播的光的折射率变化而设置在所述基板的所述主面上,所述第二控制用信号电极具有第二作用电极部以及第二输入侧信号电极,所述第二作用电极部以能够对所述第二光波导施加电场的方式沿该第二光波导延伸,所述第二输入侧信号电极以将所述第二电信号传递到所述第二作用电极部的方式沿所述基板的所述主面延伸;
信号电极间接地电极,以在俯视视角中在所述第一输入侧信号电极与所述第二输入侧信号电极之间位于与所述第一输入侧信号电极和所述第二输入侧信号电极分隔的位置的方式,设置在所述基板的所述主面上;
第一接地电极,以在俯视视角中在隔着所述第一输入侧信号电极与所述信号电极间接地电极侧相反的一侧位于与所述第一输入侧信号电极分隔的位置的方式,设置在所述基板的所述主面上;以及
第二接地电极,以在俯视视角中在隔着所述第二输入侧信号电极与所述信号电极间接地电极侧相反的一侧位于与所述第二输入侧信号电极分隔的位置的方式,设置在所述基板的所述主面上,
所述基板具有在俯视视角中设置在所述第一输入侧信号电极与所述信号电极间接地电极之间的第一槽部、设置在所述第一输入侧信号电极与所述第一接地电极之间的第二槽部、设置在所述第二输入侧信号电极与所述信号电极间接地电极之间的第三槽部以及设置在所述第二输入侧信号电极与所述第二接地电极之间的第四槽部。
2.根据权利要求1所述的光控制设备,其中,
所述第一槽部、所述第二槽部、所述第三槽部以及所述第四槽部的深度为2μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的光控制设备,其中,
所述信号电极间接地电极具有主体部、设置成比该主体部靠所述第一槽部侧且比该主体部薄的第一薄壁部和/或设置成比该主体部靠所述第三槽部侧且比该主体部薄的第二薄壁部,和/或,
所述第一接地电极具有主体部以及设置成比该主体部靠所述第二槽部侧且比该主体部薄的薄壁部,和/或,
所述第二接地电极具有主体部以及设置成比该主体部靠所述第四槽部侧且比该主体部薄的薄壁部。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的光控制设备,其中,
所述第一控制用信号电极具有主体部、设置成比该主体部靠所述第一槽部侧且比该主体部薄的第一薄壁部和/或设置成比该主体部靠所述第二槽部侧且比该主体部薄的第二薄壁部,和/或,
所述第二控制用信号电极具有主体部、设置成比该主体部靠所述第三槽部侧且比该主体部薄的第一薄壁部和/或设置成比该主体部靠所述第四槽部侧且比该主体部薄的第二薄壁部。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的光控制设备,其中,
所述信号电极间接地电极、所述第一接地电极以及所述第二接地电极中的至少一个具有贯通孔。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的光控制设备,其中,还包括:
设置在所述第一槽部内并与所述信号电极间接地电极电连接的第一槽部内接地电极;和/或
设置在所述第二槽部内并与所述第一接地电极电连接的第二槽部内接地电极;和/或
设置在所述第三槽部内并与所述信号电极间接地电极电连接的第三槽部内接地电极;和/或
设置在所述第四槽部内并与所述第二接地电极电连接的第四槽部内接地电极。
7.根据权利要求6所述的光控制设备,其中,
所述第一槽部内接地电极、所述第二槽部内接地电极、所述第三槽部内接地电极以及所述第四槽部内接地电极中的至少一个具有贯通孔。
8.根据权利要求1~7中的任一项所述的光控制设备,其中,
所述信号电极间接地电极、所述第一接地电极以及所述第二接地电极中的至少一个具有凹部。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的光控制设备,其中,
所述第一接地电极的一端、所述第一输入侧信号电极的所述一端、所述信号电极间接地电极的一端、所述第二输入侧信号电极的所述一端以及所述第二接地电极的一端,按照该顺序沿第一方向排列配置,该第一方向沿着所述基板的所述主面,
当将所述第一输入侧信号电极的所述一端与所述第二输入侧信号电极的所述一端的沿着所述第一方向的分隔距离设为D,将所述第一接地电极的所述一端与所述信号电极间接地电极的所述一端的沿着所述第一方向的分隔距离或所述第二接地电极的所述一端与所述信号电极间接地电极的所述一端的沿着所述第一方向的分隔距离设为K时,D/K的值为3.0以下。
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