CN112154368B - 电光元件用的复合基板及其制造方法 - Google Patents

电光元件用的复合基板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电光元件用的复合基板。复合基板具备：电光结晶基板，其具有电光效应；支承基板，其至少隔着非晶质层而与电光结晶基板接合；以及低折射率层，其位于电光结晶基板与非晶质层之间，并且，其折射率比电光结晶基板的折射率低。非晶质层由构成从一侧与非晶质层接触的层或基板的元素、以及构成从另一侧与非晶质层接触的层或基板的元素构成。

Description

电光元件用的复合基板及其制造方法
技术领域
本说明书中公开的技术涉及利用电光效应的电光元件(例如光调制器)用的复合基板。
背景技术
已知光调制器之类的电光元件。电光元件能够利用电光效应而将电信号转换为光信号。电光元件例如用于光电波融合通信，为了实现高速且大容量的通信推进了电光元件的开发。
日本特开2010－85789号公报中公开了一种光调制器。该光调制器利用复合基板而构成。复合基板具备：具有电光效应的电光结晶基板；以及与电光结晶基板接合的支承基板。
发明内容
以往的复合基板中，电光结晶基板与支承基板之间借助粘接剂而接合。如果是这种结构，则有时因粘接剂随时间的劣化而导致复合基板发生剥离、进而因该剥离而导致电光结晶基板产生裂纹之类的损伤。为了避免上述问题，考虑使得电光结晶基板和支承基板直接接合而不利用粘接剂。但是，如果将电光结晶基板和支承基板直接接合，则在电光结晶基板与支承基板之间形成由电光结晶基板的元素和支承基板的元素构成的非晶质层。该非晶质层不具有结晶性，光学物性也与两个基板不同，电光结晶基板与非晶质层之间的界面也不平坦。这种不平坦的界面有可能使得电光结晶基板中传播的光发生散射(例如漫反射、泄漏)、被吸收。
因此，本说明书提供能够避免或减少上述问题的复合基板及其制造方法。
本说明书公开了一种电光元件用的复合基板。该复合基板具备：电光结晶基板，该电光结晶基板具有电光效应；支承基板，该支承基板至少隔着非晶质层而与电光结晶基板接合；以及低折射率层，该低折射率层位于电光结晶基板与非晶质层之间，并且，该低折射率层的折射率比电光结晶基板的折射率低。非晶质层由构成从一侧与非晶质层接触的层或基板的元素、以及构成从另一侧与非晶质层接触的层或基板的元素构成。
上述复合基板可以通过如下制造方法而制造。该制造方法包括以下工序：在具有电光效应的电光结晶基板形成包含折射率比电光结晶基板的折射率低的低折射率层的、至少一个层的工序；以及使得形成有至少一个层的电光结晶基板与支承基板的表面直接接合的工序。此处述及的直接接合是指：原子在待接合的两个部件之间相互扩散并在它们的原子间形成共价键的接合。应予说明，在直接接合之前，可以在支承基板的表面形成至少一个层。
根据上述制造方法，无需粘接剂便能够制造在电光结晶基板接合有支承基板的复合基板。关于制造的复合基板，虽然形成有因直接接合而引起的非晶质层，但是，在非晶质层与电光结晶基板之间存在低折射率层，非晶质层并未与电光结晶基板接触。因此，电光结晶基板中传播的光不会在非晶质层、该非晶质层与电光结晶基板之间的不平坦的界面发生散射或被吸收。此外，与电光结晶基板接触的低折射率层的折射率比电光结晶基板的折射率低，因此，能够像光纤中的包层那样抑制电光结晶基板中传播的光泄漏。通过使用该复合基板而能够制造高性能且耐久性优异的电光元件。
附图说明
图1是示意性地表示实施例1的复合基板10的立体图。
图2是示意性地表示实施例1的复合基板10的截面构造的图。
图3是表示实施例1的复合基板10的制造方法的一道工序的图。
图4是表示实施例1的复合基板10的制造方法的一道工序的图。
图5是表示实施例1的复合基板10的制造方法的一道工序的图。
图6示出了复合基板10的一变形例，其附加有在电光结晶基板12形成电场的电极32、34、以及在电光结晶基板12内设置的光波导区域36。
图7示出了复合基板10的一变形例，在电光结晶基板12的上表面12a形成有脊部13。
图8示出了复合基板10的一变形例，与图7所示的变形例相比，其附加有第一电极42及第二电极44。该变形例中，电光结晶基板12的c轴(c－axis)与电光结晶基板12平行。
图9示出了复合基板10的一变形例，与图7所示的变形例相比，其附加有第一电极52及第二电极54。该变形例中，电光结晶基板12的c轴(c－axis)与电光结晶基板12垂直。
图10是示意性地表示实施例2的复合基板10a的截面构造的图。
图11是说明实施例2的复合基板10a的制造方法的图。
图12是示意性地表示实施例3的复合基板10b的截面构造的图。
图13是说明实施例3的复合基板10b的制造方法的图。
图14是示意性地表示实施例4的复合基板10c的截面构造的图。
图15是说明实施例4的复合基板10c的制造方法的图。
图16是示意性地表示实施例5的复合基板10d的截面构造的图。
图17是说明实施例5的复合基板10d的制造方法的图。
图18是示意性地表示实施例6的复合基板10e的截面构造的图。
图19是说明实施例6的复合基板10e的制造方法的图。
图20是示意性地表示实施例7的复合基板10f的截面构造的图。
图21是说明实施例7的复合基板10f的制造方法的图。
图22是示意性地表示实施例8的复合基板10g的截面构造的图。
图23是说明实施例8的复合基板10g的制造方法的图。
图24是示意性地表示实施例9的复合基板10h的截面构造的图。
图25是说明实施例9的复合基板10h的制造方法的图。
图26是示意性地表示实施例10的复合基板10i的截面构造的图。
图27是说明实施例10的复合基板10i的制造方法的图。
图28是示意性地表示实施例11的复合基板10j的截面构造的图。
图29是说明实施例11的复合基板10j的制造方法的图。
具体实施方式
本技术的一实施方式中，电光结晶基板可以为铌酸锂(LiNbO3：LN)、钽酸锂(LiTaO3：LT)、磷酸钛氧钾(KTiOPO4：KTP)、铌酸钾锂(KxLi(1－x)NbO2：KLN)、铌酸钾(KNbO3：KN)、钽铌酸钾(KNbxTa(1－x)O3：KTN)、以及铌酸锂与钽酸锂的固溶体中的任一种基板。
本技术的一实施方式中，低折射率层可以由氧化硅(SiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铝(Al2O3)、氟化镁(MgF2)及氟化钙(CaF2)中的至少一种构成。
本技术的一实施方式中，支承基板可以为硅(Si)、玻璃、硅铝氧氮陶瓷(Si3N4－Al2O3)、多铝红柱石(3Al2O3·2SiO2，2Al2O3·SiO2)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、蓝宝石、石英、水晶、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化镓(Ga2O3)中的任一种基板。
本技术的一实施方式中，从一侧与非晶质层接触的层或基板可以为低折射率层。这种复合基板可以通过使形成有低折射率层的电光结晶基板与支承基板直接接合而制造。此时，可以在支承基板的表面预先形成至少一个层。
本技术的一实施方式中，复合基板可以进一步具备第一导电层，该第一导电层位于低折射率层与非晶质层之间。在这种情况下，从一侧与非晶质层接触的层或基板可以为第一导电层。这种复合基板可以通过使得在低折射率层上形成有第一导电层的电光结晶基板与支承基板直接接合而制造。此时，可以在支承基板的表面预先形成至少一个层。第一导电层在由复合基板制造的电光元件中可以用作向电光结晶基板施加电信号(即，电场)的电极。或者，第一导电层可以用作抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
第一导电层可以具有含有金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)或这些物质中的至少两种的合金的层。应予说明，第一导电层可以为单层构造，也可以具有多层构造。
第一导电层的与非晶质层接触的表层可以由铂构成。铂为适合于直接接合的材料。因此，如果第一导电层的表层由铂构成，则能够使得形成有第一导电层的电光结晶基板与支承基板良好地直接接合。
上述实施方式中，复合基板可以进一步具备第一接合层，该第一接合层位于低折射率层与非晶质层之间。在这种情况下，从一侧与非晶质层接触的层或基板可以为第一接合层。构成第一接合层的材料并未特别限定，例如可以为氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、硅(Si)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)之类的适合于直接接合的材料。
上述实施方式中，复合基板可以进一步具备第一导电层，该第一导电层位于低折射率层与第一接合层之间。第一导电层在由复合基板制造的电光元件中可以用作向电光结晶基板施加电信号(即，电场)的电极。或者，第一导电层可以用作抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
本技术的一实施方式中，从另一侧与非晶质层接触的层或基板可以为支承基板。这种复合基板可以通过使得电光结晶基板与支承基板的表面直接接合而制造。此时，除了在电光结晶基板设置低折射率层以外，还可以设置第一导电层和/或第一接合层。
本技术的一实施方式中，复合基板可以进一步具备第二接合层，该第二接合层位于非晶质层与支承基板之间。在这种情况下，从另一侧与非晶质层接触的层或基板可以为第二接合层。构成第二接合层的材料并未特别限定，例如可以为氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、硅(Si)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)之类的适合于直接接合的材料。
上述实施方式中，复合基板可以进一步具备第二低折射率层，该第二低折射率层位于第二接合层与支承基板之间，并且，该第二低折射率层的折射率比电光结晶基板的折射率低。通常，折射率与介电常数的平方根成正比例，因此，第二低折射率层具有较低的介电常数。因此，如果复合基板具备第二低折射率层，则在由复合基板制造的电光元件中容易使其满足速度匹配条件、容易调整特性阻抗。另外，由于能够减小杂散电容、介电损耗，因此，能够实现电光元件的高速动作、低电压化。
上述实施方式中，复合基板可以进一步具备第二导电层，该第二导电层位于第二低折射率层与支承基板之间。第二导电层在由复合基板制造的电光元件中可以用作向电光结晶基板施加电信号(即，电场)的电极。或者，第二导电层可以用作抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
本技术的一实施方式中，复合基板可以进一步具备第二导电层，该第二导电层位于非晶质层与支承基板之间。在这种情况下，从另一侧与非晶质层接触的层或基板可以为第二导电层。这种复合基板可以通过使得电光结晶基板与形成有第二导电层的支承基板直接接合而制造。第二导电层在由复合基板制造的电光元件中可以用作向电光结晶基板施加电信号(即，电场)的电极。或者，可以用作抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
第二导电层可以具有含有金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)或上述物质中的至少两种的合金的层。应予说明，第二导电层可以为单层构造，也可以具有多层构造。
第二导电层的与非晶质层接触的表层可以由铂构成。铂为适合于直接接合的材料。因此，如果第二导电层的表层由铂构成，则能够使得形成有第二导电层的支承基板与电光结晶基板良好地直接接合。
本技术的一实施方式中，复合基板可以进一步具备第二低折射率层，该第二低折射率层位于非晶质层与支承基板之间，并且，该第二低折射率层的折射率比电光结晶基板的折射率低。在这种情况下，从另一侧与非晶质层接触的层或基板可以为第二低折射率层。如上所述，折射率与介电常数的平方根成正比例，因此，第二低折射率层具有较低的介电常数。因此，如果复合基板具备第二低折射率层，则在由复合基板制造的电光元件中而介电损耗减小。
上述实施方式中，复合基板可以进一步具备第二导电层，该第二导电层位于第二低折射率层与支承基板之间。第二导电层在由复合基板制造的电光元件中可以用作向电光结晶基板施加电信号(即，电场)的电极。或者，第二导电层可以用作抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
本技术的一实施方式中，可以在电光结晶基板的表面形成脊部。如果在复合基板预先形成有脊部，则能够容易地进行需要脊型光波导的电光元件的制造。应予说明，可以在脊部的基础上或者代替脊部而在电光结晶基板形成掺杂有杂质(例如钛或锌)的光波导区域。不过，掺杂有杂质的光波导区域中，因杂质的掺杂而引起的折射率的增大量较小，光的封闭效果较小，因此，光的近场图像(近场直径)变得较大。其结果，由复合基板制造的电光元件中，电场效率降低，因此，需要的驱动电压增大。因此，元件尺寸也增大。根据电光元件的低驱动电压化、小型化的观点，优选为光的封闭效果较大的脊型光波导。
上述实施方式中，电光结晶基板的c轴(即，结晶主轴)可以与电光结晶基板平行。即，电光结晶基板可以为x切割或y切割的基板。在这种情况下，复合基板可以进一步具备：第一电极，其设置于脊部的一侧的侧面；以及第二电极，其设置于脊部的另一侧的侧面、且隔着脊部而与第一电极对置。上述第一电极及第二电极在由复合基板制造电光元件时可以用作向脊型光波导施加电信号(即，电场)的电极。
或者，电光结晶基板的c轴(即，结晶主轴)可以与电光结晶基板垂直。即，电光结晶基板可以为z切割的基板。在这种情况下，复合基板可以进一步具备：第一电极，其设置于脊部的顶部上表面；以及第二电极，其设置于电光结晶基板的表面中的除了脊部部分以外的范围。上述第一电极及第二电极在由复合基板制造的电光元件中可以用作向脊型光波导施加电信号(即，电场)的电极。
电光结晶基板具有脊部的实施方式中，可以沿着脊部的长度方向形成含有杂质的光波导区域。根据上述结构，变更杂质掺杂的区域而不变更脊部，由此能够容易地形成期望的光波导。
以下，参照附图，对本发明的代表性且非限定性的具体例进行详细说明。该详细说明的意图在于单纯地将用于实施本发明的优选例的详细内容展示给本领域技术人员，并非限定本发明的范围。另外，以下公开的追加特征以及发明可以与其他特征、发明分开使用、或者同时使用，以便提供进一步改善后的复合基板、以及它们的使用及制造方法。
另外，以下详细说明中公开的特征、工序的组合从最广意义上讲在实施本发明时并非必不可少，仅仅为了对本发明的特别有代表性的具体例进行说明而记载。此外，上述及下述的代表性的具体例的各种特征以及独立及从属权利要求中记载的方案的各种特征并非在提供本发明的增加的且有用的实施方式时必须按照此处记载的具体例、或者列举的顺序进行组合的特征。
对于本说明书和/或权利要求中记载的全部特征，除了实施例和/或权利要求中记载的特征性的结构以外，作为针对申请时公开及请求保护的特定事项的限定，意图分别且彼此独立地进行公开。此外，对于与全部的数值范围及组或集合相关的记载，作为针对申请时公开及请求保护的特定事项的限定，意图将它们的中间结构公开。
实施例
参照附图，对实施例的复合基板10及其制造方法进行说明。本实施例的复合基板10可以用于例如光调制器之类的各种电光元件。如图1所示，本实施例的复合基板10以所谓的晶片的形态而制造并提供给电光元件的制造者。作为一个例子，复合基板10的直径约为10厘米(4英寸)。通常，由一块复合基板10制造多个电光元件。应予说明，复合基板10并不限定于晶片的形态，可以以各种形态制造并提供。
如图1、图2所示，复合基板10具备电光结晶基板12、支承基板14、低折射率层16以及非晶质层18。电光结晶基板12借助低折射率层16及非晶质层18而与支承基板14接合。上述基板12、14及层16、18在整个复合基板10中彼此平行地扩展。
电光结晶基板12具有：上表面12a，其在外部露出；以及下表面12b，其位于复合基板10内。电光结晶基板12的一部分或全部在由复合基板10制造的电光元件中成为传播光的光波导。电光结晶基板12通过具有电光效应的材料的结晶而构成。详细而言，如果向电光结晶基板12施加电场，则电光结晶基板12的折射率发生变化。特别是，如果沿着电光结晶基板12的c轴施加电场，则电光结晶基板12的折射率大幅变化。此处，电光结晶基板12的c轴可以与电光结晶基板12平行。即，电光结晶基板12可以为例如x切割或y切割的基板。或者，电光结晶基板12的c轴可以与电光结晶基板12垂直。即，电光结晶基板12可以为例如z切割的基板。电光结晶基板12的厚度T12并未特别限定，例如可以为0.1微米以上10微米以下。
构成电光结晶基板12的材料并未特别限定，可以为铌酸锂(LiNbO3：LN)、钽酸锂(LiTaO3：LT)、磷酸钛氧钾(KTiOPO4：KTP)、铌酸钾锂(KxLi(1－x)NbO2：KLN)、铌酸钾(KNbO3：KN)、钽铌酸钾(KNbxTa(1－x)O3：KTN)、以及铌酸锂与钽酸锂的固溶体中的任一种。应予说明，在折射率的基础上、或者取而代之地，电光结晶基板12可以具有使得其他光学常数变化的电光效应。
支承基板14具有：上表面14a，其位于复合基板10内；以及下表面14b，其在外部露出。电光结晶基板12与支承基板14接合。设置支承基板14是为了提高复合基板10的强度，由此，可以使得电光结晶基板12的厚度减薄。支承基板14并未特别限定，例如可以为硅(Si)、玻璃、硅铝氧氮陶瓷(Si3N4－Al2O3)、多铝红柱石(3Al2O3·2SiO2，2Al2O3·SiO2)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、氧化镁(MgO)、蓝宝石、石英、水晶、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)、氧化镓(Ga2O3)中的任一种基板。应予说明，为了抑制复合基板10的热变形(特别是翘曲)，构成支承基板14的材料的线膨胀系数越接近构成电光结晶基板12的材料的线膨胀系数越好。虽未特别限定，不过，构成支承基板24的材料的线膨胀系数可以设为构成电光结晶基板12的材料的线膨胀系数的±50％以内。
低折射率层16位于电光结晶基板12与非晶质层18之间、且沿着电光结晶基板12的下表面12b而设置。低折射率层16具有比电光结晶基板12低的折射率。由此，电光结晶基板12中传播的光容易在电光结晶基板12的下表面12b(即，与低折射率层16接触的界面)发生全反射，从电光结晶基板12的漏出得以抑制。低折射率层16并未特别限定，例如可以由氧化硅(SiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铝(Al2O3)、氟化镁(MgF2)及氟化钙(MgF2)中的至少一种构成。低折射率层16的厚度T16并未特别限定，例如可以为0.1微米以上10微米以下。
通常，折射率与介电常数的平方根成正比例。低折射率层16的折射率比电光结晶基板12的折射率低，因此，低折射率层16的介电常数比电光结晶基板12的介电常数低。因此，如果复合基板10具备低折射率层16，则在由复合基板10制造的电光元件中，容易使其满足速度匹配条件、容易调整特性阻抗。另外，能够减小杂散电容、介电损耗，因此，能够实现电光元件的高速动作、低电压化。
非晶质层18位于低折射率层16与支承基板14之间。非晶质层18具有非晶质构造，由构成从上方与非晶质层18接触的低折射率层16的元素以及构成从下方与非晶质层18接触的支承基板14的元素构成。非晶质层18的厚度T18并未特别限定，可以为0.1纳米以上100纳米以下。如后所述，复合基板10可以通过使得支承基板14与形成有低折射率层16的电光结晶基板12直接接合而制造。非晶质层18为在该直接接合中生成的层，且通过低折射率层16及支承基板14的原子分别扩散而形成。因此，非晶质层18的上表面18a(即，与低折射率层16接触的界面)及非晶质层18的下表面18b(即，与支承基板14接触的界面)未必平坦。
通常，因直接接合而产生的非晶质层由构成位于其上下方的材料的元素构成，不具有结晶性，有时不同的元素从外部进入，从而光学特性与位于上下方的材料不同。另外，非晶质层的界面不平坦，从光学的角度来看，有可能发生吸收、散射。因此，如果非晶质层18与电光结晶基板12直接接触，则电光结晶基板12中传播的光因非晶质层18而衰减。与此相对，本实施例的复合基板10中，低折射率层16存在于非晶质层18与电光结晶基板12之间，非晶质层18未与电光结晶基板12接触。因此，电光结晶基板12中传播的光不会在非晶质层18、其上表面18a发生散射。此外，与电光结晶基板12接触的低折射率层16的折射率比电光结晶基板12的折射率低，因此，能够像光纤中的包层那样抑制电光结晶基板12中传播的光泄漏并进行光波导传播。
如上所述，本实施例的复合基板10中，利用支承基板14而加强电光结晶基板12，因此，可以将电光结晶基板12的厚度T12设为较小。另外，可以利用低折射率层16而形成光的封闭效果优异的光波导构造，因此，能够使光在未掺杂杂质的高品质块状结晶中传播。此外，电光结晶基板12与支承基板14之间直接接合而未使用粘接剂，因此，不会发生粘接剂的变质及变形，具有较高的可靠性。另外，还不会因粘接剂而引起介电损耗。并且，因直接接合而引起的非晶质层18借助低折射率层16而与电光结晶基板12隔开，因此，电光结晶基板12中传播的光能够无损失地向输出侧传播。
接下来，参照图3－图5，对复合基板10的制造方法进行说明。首先，如图3所示，准备电光结晶基板12。电光结晶基板12可以为x切割或y切割的基板(c轴与基板平行)。另外，在形成有极化反转部的情况下，电光结晶基板12可以为c轴与基板的水平面形成10°以内的角度的偏置基板。或者，可以为z切割的基板(c轴与基板垂直)。接下来，如图4所示，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16。低折射率层16的形成并未特别限定，可以通过蒸镀(物理蒸镀或化学蒸镀)而进行。应予说明，电光结晶基板12的下表面12b为电光结晶基板12的一侧的主表面。接下来，如图5所示，准备支承基板14，使得支承基板14与形成有低折射率层16的电光结晶基板12的下表面12b直接接合。此时，在支承基板14与低折射率层16之间形成前述的非晶质层18。由此制造图1、图2所示的复合基板10。
关于上述直接接合，具体的步骤、加工条件并未特别限定。可以根据彼此接合的层或基板的各材料而适当确定。作为一个例子，本实施例的制造方法中，首先，在高度真空腔室内(例如1×10－6帕斯卡左右)，对各接合面照射中和束。由此，使得各接合面活化。接下来，在真空气氛中，使已活化的接合面彼此接触并在常温下进行接合。该接合时的载荷可以设为例如100牛顿～20000牛顿。该制造方法中，在利用中和束进行表面活化时，向腔室中导入不活泼气体，从直流电源对配置于腔室内的电极施加高电压。由此，电子因电极(正极)与腔室(负极)之间产生的电场而运动，从而生成源自不活泼气体的原子和离子的射束。在到达栅极的射束中，离子射束在栅极被中和，因此，中性原子的射束从高速原子射束源中射出。构成射束的原子种类优选为不活泼气体元素(例如、氩(Ar)、氮(N)等)。通过射束的照射而实现活化时的电压可以设为0.5千伏～2.0千伏，电流可以设为50毫安～200毫安。
如图6所示，可以在复合基板10将用于在电光结晶基板12形成电场的电极32、34设置于电光结晶基板12的上表面12a。构成电极32、34的材料只要为导电体即可，例如可以为金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)之类的金属。电极32、34可以构成为：作为与电光结晶基板12接触的基底层(最下层)而具有钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)等的层，以便防止电极32、34的剥离、移动。电极32、34的数量、位置、形状并未特别限定。例如，关于电极32、34的数量，可以根据由复合基板10制造的电光元件的数量、各电光元件所需的电极32、34的数量而适当地确定。如果在复合基板10预先设置有电极32、34，则电光元件的制造者能够利用复合基板10容易地制造电光元件。图6所示的电极32、34可以同样地设置于后述的其他实施例的复合基板10a－10j。
在此基础上或者取而代之地，可以在电光结晶基板12内通过掺杂杂质而设置光波导区域36。电光结晶基板12中，通过掺杂钛或锌之类的特定的杂质，能够选择性地(即，局部地)提高折射率，由此能够形成光波导区域36。光波导区域36的数量、位置、形状也未特别限定。例如，光波导区域36的数量可以根据由复合基板10制造的电光元件的数量、各电光元件所需的光波导区域36的数量而适当地确定。如果在复合基板10预先设置有光波导区域36，则电光元件的制造者能够利用复合基板10容易地制造电光元件。图6所示的光波导区域36也可以同样地设置于后述的其他实施例的复合基板10a－10j。
如图7所示，可以在电光结晶基板12的上表面12a形成脊部13。脊部13为沿着上表面12a细长地延伸的突出部。脊部13在由复合基板10制造的电光元件中构成脊型光波导。如果在复合基板10预先形成有脊部13，则能够容易地进行需要脊型光波导的电光元件的制造。脊部13的宽度W并未特别限定，可以为1微米以上10微米以下。脊部13的高度TR也未特别限定，可以为电光结晶基板12的厚度T12的10％以上95％以下。脊部13的数量、位置、形状也未特别限定。作为一个例子，当将复合基板10用于Mach-Zehnder型的电光调制器的制造时，可以形成至少一部分平行地延伸的两个脊部13。图7所示的脊部13也可以同样地设置于后述的其他实施例的复合基板10a－10j。
如图8所示，可以在具有脊部13的复合基板10进一步设置第一电极42及第二电极44。此处，在电光结晶基板12的c轴(c－axis)与电光结晶基板12平行的情况下，第一电极42可以设置于脊部13的一侧的侧面13a。并且，第二电极44可以设置于脊部13的另一侧的侧面13b、且隔着脊部13而与第一电极42对置。根据这种结构，第一电极42及第二电极44可以与c轴平行地对电光元件中成为光波导的脊部13施加电场。构成第一电极42及第二电极44的材料为导电体即可，例如可以为金(Au)、铜(Cu)、铝(Al)之类的金属。电极42、44可以构成为：作为与电光结晶基板12接触的基底层(最下层)，具有钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)等的层，以便防止电极42、44的剥离、移动。另外，可以在第一电极42与电光结晶基板12、第二电极44与电光结晶基板12之间设置折射率比电光结晶基板12的折射率低的低折射率膜。这种低折射率膜作为包层而发挥作用，能够抑制脊部13中传播的光的损失。图8所示的第一电极42及第二电极44也可以同样地与脊部13一同设置于后述的其他实施例的复合基板10a－10j。
如图9所示，电光结晶基板12的c轴(c－axis)可以与电光结晶基板12垂直。在这种情况下，可以在电光结晶基板12的上表面12a形成脊部13。另外，可以在电光结晶基板12的上表面12a设置第一电极52及第二电极54。其中，第一电极52可以设置于脊部13的顶部上表面13c，第二电极54可以设置于电光结晶基板12的上表面12a中的除了脊部13的部分以外的范围。根据这种结构，第一电极52及第二电极54能够与c轴平行地对电光元件中成为光波导的脊部13施加电场。图9所示的第一电极52及第二电极54也可以同样地与脊部13一同设置于后述的其他实施例的复合基板10a－10j。应予说明，在复合基板10a－10j具备导电层20、20’的情况下，还可以利用导电层20、20’而代替第二电极54。在这种情况下，第二电极54并非必不可少，也可以省略。
(实施例2)参照图10、图11对实施例2的复合基板10a进行说明。如图10所示，实施例2的复合基板10a还具备第一导电层20，这一点与实施例1的复合基板10不同。第一导电层20位于低折射率层16与非晶质层18之间、且从上方与非晶质层18接触。因此，本实施例中的非晶质层18由构成第一导电层20的元素和构成支承基板14的元素构成。第一导电层20可以在由复合基板10a制造的电光元件中用作向电光结晶基板12施加电信号(即，电场)的电极。或者，第一导电层20可以用作抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
构成第一导电层20的材料为导电体即可，可以具有含有例如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)或上述物质中的至少两种的合金的层。第一导电层20可以为单层构造，也可以具有多层构造。第一导电层20可以构成为：作为与低折射率层16接触的基底层而具有钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)等的层，以便防止第一导电层20的剥离、移动。第一导电层20的厚度T20并未特别限定，可以为0.05微米以上5微米以下。
如图11所示，本实施例的复合基板10a也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。不过，本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16和第一导电层20。低折射率层16在电光结晶基板12的下表面12b上形成，第一导电层20在低折射率层16上形成。因此，本实施例中的直接接合在第一导电层20与支承基板14之间实施。在这种情况下，第一导电层20的表层20a可以由铂构成。铂为适合于直接接合的材料。因此，如果第一导电层20的表层20a由铂构成，则能够使得形成有第一导电层20的电光结晶基板12与支承基板14良好地直接接合。应予说明，可以通过例如溅射、蒸镀(物理蒸镀或化学蒸镀)而形成第一导电层20。
(实施例3)参照图12、图13对实施例3的复合基板10b进行说明。如图12所示，实施例3的复合基板10b还具备第一接合层22，这一点与实施例2的复合基板10b不同。第一接合层22位于第一导电层20与非晶质层18之间、且从上方与非晶质层18接触。因此，本实施例中的非晶质层18由构成第一接合层22的元素和构成支承基板14的元素构成。
构成第一接合层22的材料并未特别限定，例如可以为氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、硅(Si)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)之类的适合于直接接合的材料。第一接合层22的厚度T22并未特别限定，可以为0.01微米以上0.5微米以下。第一接合层22借助第一导电层20而与电光结晶基板12隔开，因此，对于复合基板10b的特性并未造成实质性的影响。
如图13所示，本实施例的复合基板10b也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。不过，本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16、第一导电层20以及第一接合层22。低折射率层16在电光结晶基板12的下表面12b上形成，第一导电层20在低折射率层16上形成。并且，第一接合层22在第一导电层20上形成。因此，本实施例中的直接接合在第一接合层22与支承基板14之间实施。第一接合层22由适合于直接接合的材料构成，因此，能够使得形成有第一接合层22的电光结晶基板12与支承基板14良好地直接接合。应予说明，第一接合层22的形成方式并未特别限定，可以通过溅射、蒸镀(物理蒸镀或化学蒸镀)而形成。
(实施例4)参照图14、图15对实施例4的复合基板10c进行说明。如图14所示，实施例4的复合基板10c还具备第二接合层22’，这一点与实施例3的复合基板10c不同。第二接合层22’位于非晶质层18与支承基板14之间、且从下方与非晶质层18接触。因此，本实施例中的非晶质层18由构成第一接合层22的元素和构成第二接合层22’的元素构成。
构成第二接合层22’的材料并未特别限定，例如可以为氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、硅(Si)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)之类的适合于直接接合的材料。第二接合层22’的厚度T22’并未特别限定，可以为0.01微米以上0.5微米以下。第二接合层22’借助第一导电层20而与电光结晶基板12隔开，因此，对复合基板10c的特性并未造成实质性的影响。
如图15所示，本实施例的复合基板10c也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。不过，本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在支承基板14的上表面14a形成第二接合层22’。应予说明，与实施例3相同，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16、第一导电层20以及第一接合层22。因此，本实施例中的直接接合在第一接合层22与第二接合层22’之间实施。第一接合层22及第二接合层22’由适合于直接接合的材料构成，因此，能够使得形成有第一接合层22的电光结晶基板12与形成有第二接合层22’的支承基板14良好地直接接合。应予说明，也可以与第一接合层22同样地通过蒸镀(物理蒸镀或化学蒸镀)而形成第二接合层22’。
(实施例5)参照图16、图17对实施例5的复合基板10d进行说明。如图16所示，实施例5的复合基板10d不具备第一导电层20，这一点与实施例3的复合基板10b不同。即，第一导电层20并非必不可少。如图17所示，本实施例的复合基板10d也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16和第一接合层22。低折射率层16在电光结晶基板12的下表面12b上形成，第一接合层22在低折射率层16上形成。因此，本实施例中的直接接合在第一接合层22与支承基板14之间实施。
(实施例6)参照图18、图19对实施例6的复合基板10e进行说明。如图18所示，实施例6的复合基板10e还具备第二接合层22’，这一点与实施例5的复合基板10d不同。换言之，本实施例的复合基板10e不具备第一导电层20，这一点与实施例4的复合基板10c不同。如图19所示，本实施例的复合基板10e也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16和第一接合层22。另外，在支承基板14的上表面14a形成第二接合层22’。因此，本实施例中的直接接合在第一接合层22与第二接合层22’之间实施。
(实施例7)参照图20、图21对实施例7的复合基板10f进行说明。如图20所示，实施例7的复合基板10f还具备第二导电层20’，这一点与实施例1的复合基板10不同。第二导电层20’位于非晶质层18与支承基板14之间、且从下方与非晶质层18接触。因此，本实施例中的非晶质层18由构成低折射率层16的元素和构成第二导电层20’的元素构成。第二导电层20’在由复合基板10f制造的电光元件中可以用作向电光结晶基板12施加电信号(即，电场)的电极。或者，第二导电层20’可以用作抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
构成第二导电层20’的材料为导电体即可，可以具有含有例如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、铂(Pt)或它们中的至少两种的合金的层。第二导电层20’可以为单层构造，也可以具有多层构造。第二导电层20’可以构成为：作为与支承基板14接触的基底层而具有钛(Ti)、铬(Cr)、镍(Ni)、铂(Pt)等的层，以便防止第二导电层20’的剥离、移动。第二导电层20’的厚度T20’并未特别限定，可以为0.05微米以上5微米以下。
如图21所示，本实施例的复合基板10f也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。不过，本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在支承基板14的上表面14a形成第二导电层20’。与实施例1相同，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16。因此，本实施例中的直接接合在低折射率层16与第二导电层20’之间实施。在这种情况下，第二导电层20’的表层20a’可以由铂构成。如上所述，铂为适合于直接接合的材料。因此，如果第二导电层20’的表层20a’由铂构成，则能够使得电光结晶基板12与形成有第二导电层20’的支承基板14良好地直接接合。应予说明，可以通过例如溅射、蒸镀(物理蒸镀或化学蒸镀)而形成第二导电层20’。
(实施例8)参照图22、图23对实施例8的复合基板10g进行说明。如图22所示，实施例8的复合基板10g还具备第二低折射率层16’，这一点与实施例7的复合基板10f不同。第二低折射率层16’与低折射率层16同样地具有比电光结晶基板12低的折射率。第二低折射率层16’位于非晶质层18与支承基板14之间、且从下方与非晶质层18接触。因此，本实施例中的非晶质层18由构成低折射率层16的元素和构成第二低折射率层16’的元素构成。第二低折射率层16’的厚度T16’并未特别限定，例如可以为0.1微米以上10微米以下。
第二低折射率层16’并未特别限定，可以由氧化硅(SiO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铝(Al2O3)、氟化镁(MgF2)及氟化钙(MgF2)中的至少一种构成。构成第二低折射率层16’的材料可以与构成低折射率层16的材料相同。或者，构成第二低折射率层16’的材料可以与构成低折射率层16的材料不同。如上所述，折射率与介电常数的平方根成正比例。第二低折射率层16’的折射率比电光结晶基板12的折射率低，因此，第二低折射率层16’的介电常数比电光结晶基板12的介电常数低。因此，如果复合基板10具备第二低折射率层16’，则对于由复合基板10制造的电光元件而容易使其满足速度匹配条件、容易调整特性阻抗。另外，能够减小杂散电容、介电损耗，因此，能够实现电光元件的高速动作、低电压化。
如图23所示，本实施例的复合基板10g也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在支承基板14的上表面14a形成第二导电层20’和第二低折射率层16’。第二导电层20’在支承基板14的上表面14a上形成，第二低折射率层16’在第二导电层20’上形成。与实施例1相同，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16。因此，本实施例中的直接接合在低折射率层16与第二低折射率层16’之间实施。应予说明，可以与低折射率层16同样地通过溅射、蒸镀(物理蒸镀或化学蒸镀)而形成第二低折射率层16’。
(实施例9)参照图24、图25对实施例9的复合基板10h进行说明。如图24所示，实施例9的复合基板10h还具备第一接合层22和第二接合层22’，这一点与实施例8的复合基板10g不同。第一接合层22位于低折射率层16与非晶质层18之间、且从上方与非晶质层18接触。第二接合层22’位于非晶质层18与第二低折射率层16’之间、且从下方与非晶质层18接触。因此，本实施例中的非晶质层18由构成第一接合层22的元素和构成第二接合层22’的元素构成。
如上所述，第一接合层22和第二接合层22’可以分别由例如氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、硅(Si)、氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)之类的适合于直接接合的材料构成。第一接合层22和第二接合层22’可以由相同的材料构成，也可以由不同的材料构成。第一接合层22和第二接合层22’的厚度T22、T22’并未特别限定，可以为0.01微米以上0.5微米以下。第一接合层22和第二接合层22’的厚度T22、T22’可以相同，也可以不同。
如图25所示，本实施例的复合基板10h也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16和第一接合层22。低折射率层16在电光结晶基板12的下表面12b上形成，第一接合层22在低折射率层16上形成。在支承基板14的上表面14a形成第二导电层20’、第二低折射率层16’以及第二接合层22’。第二导电层20’在支承基板14的上表面14a上形成，第二低折射率层16’在第二导电层20’上形成。并且，第二接合层22’在第二低折射率层16’上形成。因此，本实施例中的直接接合在第一接合层22与第二接合层22’之间实施。可以通过溅射、蒸镀(物理蒸镀或化学蒸镀)而形成第一接合层22及第二接合层22’。
(实施例10)参照图26、图27对实施例10的复合基板10i进行说明。如图26所示，实施例10的复合基板10i不具备第二导电层20’，这一点与实施例9的复合基板10h不同。即，第二导电层20’并非必不可少。如图27所示，本实施例的复合基板10i也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16和第一接合层22。低折射率层16在电光结晶基板12的下表面12b上形成，第一接合层22在低折射率层16上形成。在支承基板14的上表面14a形成第二低折射率层16’和第二接合层22’。第二低折射率层16’在支承基板14的上表面14a上形成，第二接合层22’在第二低折射率层16’上形成。因此，本实施例中的直接接合在第一接合层22与第二接合层22’之间实施。
(实施例11)参照图28、图29对实施例11的复合基板10j进行说明。如图28所示，实施例11的复合基板10j不具备第一接合层22及第二接合层22’，这一点与实施例10的复合基板10i不同。即，第一接合层22及第二接合层22’并非必不可少。如图29所示，本实施例的复合基板10j也可以通过使得电光结晶基板12与支承基板14直接接合而制造。本实施例的制造方法中，在实施直接接合之前，在电光结晶基板12的下表面12b形成低折射率层16，在支承基板14的上表面14a形成第二低折射率层16’。因此，本实施例中的直接接合在低折射率层16与第二低折射率层16’之间实施。
附图标记说明
10：复合基板
12：电光结晶基板
13：脊部
14：支承基板
16：低折射率层
16’：第二低折射率层
18：非晶质层
20：第一导电层
20’：第二导电层
22：第一接合层
22’：第二接合层

Claims (20)

1.一种复合基板，其是电光元件用的复合基板，所述复合基板用于形成Mach-Zehnder型的电光调制器，
所述复合基板的特征在于，具备：
电光结晶基板，该电光结晶基板具有电光效应；
支承基板，该支承基板至少隔着非晶质层而与所述电光结晶基板接合；
低折射率层，该低折射率层位于所述电光结晶基板与所述非晶质层之间、且与所述电光结晶基板接触，并且，该低折射率层的折射率比所述电光结晶基板的折射率低；以及
第一导电层，该第一导电层位于所述低折射率层与所述非晶质层之间，
所述非晶质层由构成从一侧与所述非晶质层接触的层或基板的元素、以及构成从另一侧与所述非晶质层接触的层或基板的元素构成，
从所述一侧与所述非晶质层接触的层或基板为所述第一导电层，
所述第一导电层具有含有金、银、铜、铝、铂或它们中的至少两种的合金的层，
所述复合基板具备用于在电光结晶基板形成电场的电极，
所述第一导电层是抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
2.根据权利要求1所述的复合基板，其特征在于，
所述第一导电层的与所述非晶质层接触的表层由铂构成。
3.一种复合基板，其是电光元件用的复合基板，所述复合基板用于形成Mach-Zehnder型的电光调制器，
所述复合基板的特征在于，具备：
电光结晶基板，该电光结晶基板具有电光效应；
支承基板，该支承基板至少隔着非晶质层而与所述电光结晶基板接合；
低折射率层，该低折射率层位于所述电光结晶基板与所述非晶质层之间、且与所述电光结晶基板接触，并且，该低折射率层的折射率比所述电光结晶基板的折射率低；
第一接合层，该第一接合层位于所述低折射率层与所述非晶质层之间；以及
第一导电层，该第一导电层位于所述低折射率层与所述第一接合层之间，
所述非晶质层由构成从一侧与所述非晶质层接触的层或基板的元素、以及构成从另一侧与所述非晶质层接触的层或基板的元素构成，
从所述一侧与所述非晶质层接触的层或基板为所述第一接合层，
所述第一导电层具有含有金、银、铜、铝、铂或它们中的至少两种的合金的层，
所述复合基板具备用于在电光结晶基板形成电场的电极，
所述第一导电层是抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
4.根据权利要求3所述的复合基板，其特征在于，
所述第一接合层由氧化钽、氧化铌、硅、氧化铝、氧化钛中的至少一种构成。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的复合基板，其特征在于，
所述低折射率层由氧化硅、氧化钽、氧化铝、氟化镁及氟化钙中的至少一种构成。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的复合基板，其特征在于，
所述支承基板为硅铝氧氮陶瓷、多铝红柱石、氮化硅、氧化镁、氮化镓、氧化镓中的任一种材料的基板。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的复合基板，其特征在于，
所述第一导电层与所述低折射率层接触，并且，作为与所述低折射率层接触的基底层，所述第一导电层还具有钛、铬、镍或铂的层。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的复合基板，其特征在于，
从所述另一侧与所述非晶质层接触的层或基板为所述支承基板。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的复合基板，其特征在于，
所述复合基板还具备第二接合层，该第二接合层位于所述非晶质层与所述支承基板之间，
从所述另一侧与所述非晶质层接触的层或基板为所述第二接合层。
10.根据权利要求9所述的复合基板，其特征在于，
所述第二接合层由氧化钽、氧化铌、硅、氧化铝、氧化钛中的至少一种构成。
11.根据权利要求9所述的复合基板，其特征在于，
所述复合基板还具备第二低折射率层，该第二低折射率层位于所述第二接合层与所述支承基板之间，并且，该第二低折射率层的折射率比所述电光结晶基板的折射率低。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的复合基板，其特征在于，
所述复合基板还具备第二低折射率层，该第二低折射率层位于所述非晶质层与所述支承基板之间，并且，该第二低折射率层的折射率比所述电光结晶基板的折射率低，
从所述另一侧与所述非晶质层接触的层或基板为所述第二低折射率层。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的复合基板，其特征在于，在所述电光结晶基板的表面形成有脊部。
14.根据权利要求13所述的复合基板，其特征在于，
所述电光结晶基板的c轴与所述电光结晶基板平行，
所述复合基板还具备：第一电极，该第一电极设置于所述脊部的一侧的侧面；以及第二电极，该第二电极设置于所述脊部的另一侧的侧面、且隔着所述脊部而与所述第一电极对置。
15.根据权利要求13所述的复合基板，其特征在于，
所述电光结晶基板的c轴与所述电光结晶基板垂直，
所述复合基板还具备：第一电极，该第一电极设置于所述脊部的顶部上表面；以及第二电极，该第二电极设置于所述电光结晶基板的表面中的除了所述脊部的部分以外的范围。
16.根据权利要求13所述的复合基板，其特征在于，
在所述脊部内沿着所述脊部的长度方向形成有含有杂质的光波导区域。
17.一种制造方法，其是电光元件用的复合基板的制造方法，所述复合基板用于形成Mach-Zehnder型的电光调制器，
所述制造方法的特征在于，包括以下工序：
在具有电光效应的电光结晶基板形成包含低折射率层以及第一导电层的至少一个层的工序，所述低折射率层与所述电光结晶基板接触，并且，所述低折射率层的折射率比所述电光结晶基板的折射率低；以及
使得形成于所述电光结晶基板的所述至少一个层与支承基板的表面直接接合的工序，
所述第一导电层具有含有金、银、铜、铝、铂或它们中的至少两种的合金的层，
所述复合基板具备用于在电光结晶基板形成电场的电极，
所述第一导电层是抑制电场从电光元件漏出的屏蔽件。
18.根据权利要求17所述的制造方法，其特征在于，
在真空腔室内且在常温下进行所述直接接合。
19.根据权利要求18所述的制造方法，其特征在于，
对各接合面照射中性原子的射束而进行所述直接接合。
20.根据权利要求19所述的制造方法，其特征在于，
针对直径为4英寸的面积以100～20000牛顿的载荷而进行所述直接接合。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112154368B (zh) * 2018-05-22 2022-05-13 日本碍子株式会社 电光元件用的复合基板及其制造方法
CN111505845A (zh) * 2020-05-14 2020-08-07 苏州极刻光核科技有限公司 一种共面波导线电极结构及调制器
TW202144826A (zh) * 2020-05-20 2021-12-01 日商日本碍子股份有限公司 電光元件用複合基板
DE112021001746T8 (de) 2020-05-28 2023-02-23 Ngk Insulators, Ltd. Verbundsubstrat für photonische kristallelemente und photonisches kristallelement
JP2022056727A (ja) * 2020-09-30 2022-04-11 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子、および光変調器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418883A (en) * 1992-07-08 1995-05-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical waveguide device and manufacturing method of the same
CN1461956A (zh) * 2002-05-31 2003-12-17 松下电器产业株式会社 光学元件及其制造方法
JP2012078375A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
CN103999366A (zh) * 2012-11-14 2014-08-20 日本碍子株式会社 复合基板及其制法
WO2018008183A1 (ja) * 2016-07-07 2018-01-11 日本碍子株式会社 光走査素子

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289346A (ja) 1985-10-16 1987-04-23 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置用ソケツト
JP2574606B2 (ja) * 1992-09-01 1997-01-22 松下電器産業株式会社 誘電体光導波路素子およびその製造方法
JP3963313B2 (ja) 2001-09-05 2007-08-22 日本碍子株式会社 光導波路デバイス、光変調器および光変調器の実装構造
JP4174377B2 (ja) * 2002-05-31 2008-10-29 松下電器産業株式会社 光学素子
JP4851122B2 (ja) 2005-06-13 2012-01-11 住友大阪セメント株式会社 光学素子及びその製造方法
JP5298849B2 (ja) 2006-03-31 2013-09-25 住友大阪セメント株式会社 光制御素子
US20070297732A1 (en) * 2006-06-07 2007-12-27 Collinear Corporation Efficient nonlinear optical waveguide using single-mode, high v-number structure
JP2010085789A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
KR101675111B1 (ko) * 2010-01-08 2016-11-11 삼성전자주식회사 광 이미지 셔터 및 그 제조 방법
WO2014077213A1 (ja) 2012-11-14 2014-05-22 日本碍子株式会社 複合基板
JP6033196B2 (ja) 2013-10-08 2016-11-30 日本碍子株式会社 光学部品の製造方法
WO2018056210A1 (ja) 2016-09-20 2018-03-29 日本碍子株式会社 複合基板，その製法及び電子デバイス
JP6245587B1 (ja) 2016-10-28 2017-12-13 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 レーザー部品
CN112154368B (zh) * 2018-05-22 2022-05-13 日本碍子株式会社 电光元件用的复合基板及其制造方法
WO2020095421A1 (ja) * 2018-11-08 2020-05-14 日本碍子株式会社 電気光学素子のための複合基板とその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5418883A (en) * 1992-07-08 1995-05-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical waveguide device and manufacturing method of the same
CN1461956A (zh) * 2002-05-31 2003-12-17 松下电器产业株式会社 光学元件及其制造方法
JP2012078375A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
CN103999366A (zh) * 2012-11-14 2014-08-20 日本碍子株式会社 复合基板及其制法
WO2018008183A1 (ja) * 2016-07-07 2018-01-11 日本碍子株式会社 光走査素子

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