CN115087914A - 光波导元件和光调制元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供降低光的传播损失且抑制DC漂移的光波导元件。光波导元件(1)包括：基板(10)；光波导，其由形成在基板(10)上的薄膜构成，具有作为突出的部分的脊部和具有比脊部薄的膜厚的平板部。光波导包含：第1波导部，其具有第1脊宽度(W₁)和第1平板膜厚(T_sb1)；第2波导部，其具有第2脊宽度(W₂)和第2平板膜厚(T_sb2)；第1中间波导部，其与第1波导部连接，具有第3脊宽度(W_1C)和第1平板膜厚(T_sb1)；第2中间波导部，其与第2波导部连接，具有第4脊宽度(W_2C)和第2平板膜厚(T_sb2)，第1波导部、第1中间波导部、第2中间波导部、第2波导部按该顺序配置，第2平板膜厚(T_sb2)比第1平板膜厚(T_sb1)厚，第3脊宽度(W_1C)比第4脊宽度(W_2C)宽。

Description

光波导元件和光调制元件

技术领域

本发明涉及光波导元件和光调制元件，特别是涉及马赫-曾德尔型光调制元件的波导结构。

背景技术

伴随着因特网的普及，通信量飞跃性地增加，光纤通信的重要性非常高。光纤通信是将电信号转换为光信号，并通过光纤来传输光信号的通信方式，具有宽频带、低损失、抗噪性强的特征。

作为将电信号转换为光信号的方式，已知有由半导体激光器进行的直接调制方式和使用了光调制器的外部调制方式。直接调制虽然不需要光调制器且成本低，但在高速调制方面有极限，在高速且长距离的用途中使用外部光调制方式。

作为光调制器，通过Ti(钛)扩散在铌酸锂单晶基板的表面附近形成有光波导的马赫-曾德尔型光调制器被实用化(例如参照专利文献1)。马赫-曾德尔型光调制器使用了具有将从一个光源射出的光一分为二并使各自通过不同的路径后，再次重叠而引起干涉的马赫-曾德尔干涉仪的结构的光波导(马赫-曾德尔光波导)，40Gb/s以上的高速的光调制器被商用化，但总长长至10cm左右成为明显的缺点。

与之相对，在专利文献2中公开有使用了c轴取向的铌酸锂膜的马赫-曾德尔型光调制器。与使用了铌酸锂单晶基板的光调制器相比，使用了铌酸锂膜的光调制器能够进行大幅的小型化和低驱动电压化。

在专利文献3中记载有一种脊型光波导元件，其具有：平板部，其包括形成于基板上的由铌酸锂膜构成的波导层，波导层具有规定的厚度；脊部，其从平板部突出。该脊型光波导元件的平板部的厚度小于在脊部传播的光的波长的0.4倍，所以即使缩小脊宽度，也能够将传播损失抑制得低。另外，关于光波导结构，在专利文献4中记载有为了由脊型光波导构成的输入输出波导部和由高台面型光波导构成的光开关主要部分连接，在输入输出波导部和光开关主要部分之间设置输入输出锥形波导部，使波导形状阶段性地变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4485218号公报

专利文献2：日本特开2006-195383号公报

专利文献3：日本特开2017-129834号公报

专利文献4：日本特许第3816924号公报

发明内容

发明要解决的课题

在将外延生长于基板上的铌酸锂膜加工成脊状来形成光波导的情况下，如专利文献3所记载，充分确保脊部的高度，且减薄向脊部左右扩展的平板部的膜厚，由此，能够增强光限制。在向一对电极间施加电压的情况下，能够对光波导施加充分的电场，能够降低半波长电压Vπ。此外，半波长电压Vπ是光输出最大的电压V₁与最小的电压V₂的差V₁-V₂，驱动电压与半波长电压Vπ成比例。因此，降低半波长电压Vπ是指低驱动电压。

但是，在对这种光波导施加DC偏置的情况下，DC漂移大，所以存在光调制元件的寿命短的问题。DC漂移是光输出的工作点的随时间变化。通常，光输出的工作点通过DC偏置来调整，以成为最大光输出和最小光输出的平均值，但在为了确保脊部的高度而减薄平板膜厚的情况下，存在如下问题，工作点的随时间变化大，即使施加大的DC偏置，直到成为不能调整工作点的状态的时间(寿命)也短。

因此，本发明的目的在于，提供能够降低光的传播损失且抑制DC漂移的光波导元件和使用了该光波导元件的光调制元件。另外，本发明的另一目的在于，提供能够兼得低驱动电压化和DC漂移的抑制的光调制元件。

用于解决课题的方法

本愿发明人等对能够抑制DC漂移的光调制元件的结构重复进行了深入研究，结果发现，DC漂移依赖于脊波导的平板膜厚，通过减薄平板膜厚，能够降低光调制元件的驱动电压，另一方面，成为使DC漂移增加的原因。还发现在连接平板膜厚不同的两个光波导的情况下，由于平板膜厚的不连续的变化，连接损失增加，但通过分别调整两个光波导的脊宽度，能够降低连接损失。

本发明是基于这种技术性的见解的发明，本发明提供一种光波导元件，其特征在于，包括：基板；光波导，其由形成在所述基板上的薄膜构成，具有作为突出的部分的脊部和具有比所述脊部薄的膜厚的平板部，所述光波导包含：第1波导部，其具有第1脊宽度(W₁)和第1平板膜厚(T_sb1)；第2波导部，其具有第2脊宽度(W₂)和第2平板膜厚(T_sb2)；第1中间波导部，其与所述第1波导部连接，具有第3脊宽度(W_1C)和所述第1平板膜厚(T_sb1)；第2中间波导部，其与所述第2波导部连接，具有第4脊宽度(W_2C)和所述第2平板膜厚(T_sb2)，所述第1波导部、所述第1中间波导部、所述第2中间波导部、所述第2波导部依次配置，所述第2平板膜厚(T_sb2)比所述第1平板膜厚(T_sb1)厚(T_sb2＞T_sb1)，所述第3脊宽度(W_1C)比所述第4脊宽度(W_2C)宽(W_1C＞W_2C)。

根据本发明，能够降低在将平板膜厚不同的脊波导连接的情况下产生的连接损失。

在本发明中，优选所述第3脊宽度(W_1C)比所述第4脊宽度(W_2C)的2倍窄(W_1C＜2×W_2C)。根据该结构，能够防止第1中间波导部的第3脊宽度(W_1C)相对于第2中间波导部的第4脊宽度(W_2C)过宽引起的连接损失的增加。

在本发明中，优选所述第3脊宽度(W_1C)比所述第1脊宽度(W₁)宽(W_1C＞W₁)，所述第4脊宽度(W_2C)比所述第2脊宽度(W₂)宽(W_2C＞W₂)。根据该结构，轴偏移强，能够提高连接损失的降低效果。

在本发明中，优选所述第2脊宽度(W₂)比所述第1脊宽度(W₁)宽(W₂＞W₁)。根据该结构，在将第1波导部设为RF部，且将第2波导部设为DC部的情况下，能够在RF部实现低驱动电压化，且在DC部提高DC漂移的抑制效果。

在本发明中，优选所述光波导还包括第3中间波导部，该第3中间波导部设置在所述第1中间波导部与所述第2中间波导部之间，具有与所述第1中间波导部和所述第2中间波导部不同的截面形状。在该情况下，所述第3中间波导部也可以具有比所述第1平板膜厚(T_sb1)薄的第3平板膜厚(T_sb3)，也可以是不具有平板部的结构，还可以不具有波导形状。无论是任意结构，均能够降低在将平板膜厚不同的脊波导连接的情况下产生的连接损失。

在本发明中，优选所述第3中间波导部的长度(L_C)为3μm以下(L_C≤3μm)。只要第3中间波导部的长度为3μm以下，则不管第3中间波导部的截面形状，均能够实现连接损失低的波导结构。

在本发明中，优选所述第1平板膜厚(T_sb1)小于0.6μm(0μm≤T_sb1＜0.6μm)，所述第2平板膜厚(T_sb2)为0.6μm以上(T_sb2≥0.6μm)。根据该结构，能够在RF部实现低驱动电压化，且在DC部抑制DC漂移。

在本发明中，优选所述薄膜为铌酸锂膜，所述铌酸锂膜的c轴向在与所述基板的主面垂直的方向上取向。根据由铌酸锂膜构成的脊波导，即使缩小脊宽度，也能够将传播损失抑制得低。

另外，本发明提供一种光调制元件，其特征在于，还包括：光波导元件，其具有上述特征；信号电极，其对所述第1波导部施加RF信号；偏置电极，其对所述第2波导部施加DC偏置，所述薄膜由电光材料构成。根据本发明，能够提供能够降低在将平板膜厚不同的脊波导连接的情况下产生的连接损失的光调制元件。

发明效果

根据本发明，能够提供能够降低光的传播损失且抑制DC漂移的光波导元件和光调制元件。另外，根据本发明，能够提供能够兼得低驱动电压化和DC漂移的抑制的光调制元件。

附图说明

图1(a)和(b)是表示本发明的第1实施方式的光调制元件的结构的大致俯视图，图1(a)仅图示光波导，图1(b)图示包含行波电极在内的光调制元件的整体。

图2(a)和(b)是光调制元件1的大致截面图，图2(a)是沿着图1(a)和(b)的X₁-X₁'线的RF部的截面图，图2(b)是沿着图1(a)和(b)的X₂-X₂'线的DC部的截面图。

图3是表示RF部和DC部之间的中间部附近的波导结构的大致俯视图和大致截面图。

图4是立体性地表示中间部的波导结构的大致立体图。

图5是表示在RF部侧的光波导和DC部侧的光波导之间产生了轴偏移的情况的大致俯视图。

图6是表示本发明的第2实施方式的光调制元件，且RF部和DC部之间的中间部附近的波导结构的大致俯视图和大致截面图。

图7是立体性地表示图6所示的中间部的波导结构的大致立体图。

图8(a)～(c)是用于说明具有图6和图7所示的第3中间波导部的波导结构的形成方法的图。

图9是表示本发明的第3实施方式的光调制元件且，RF部和DC部之间的中间部附近的波导结构的大致俯视图和大致截面图。

图10是立体性地表示图9所示的中间部的波导结构的大致立体图。

图11(a)～(c)是用于说明具有图9和图10所示的第3中间波导部的波导结构的形成方法的图。

图12(a)和(b)是本发明的第4实施方式的光调制元件的大致截面图，图12(a)是RF部的截面图，图12(b)是DC部的截面图。

图13是表示RF部和DC部之间的中间部附近的波导结构的大致俯视图。

图14是表示本发明的第5实施方式的光调制元件的DC部的结构的大致截面图。

图15是表示RF部的脊波导的平板膜厚T_sb1与电场效率VπL的关系的曲线图。

图16是表示RF部侧的第1中间波导部的脊宽度W_1C与连接损失(dB)的关系的曲线图。

图17是表示第1中间波导部和第2中间波导部的轴偏移的大小ΔW与连接损失(dB)的关系的曲线图。

图18是表示第3中间波导部的长度L_C与连接损失(dB)的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明优选的实施方式。

图1(a)和(b)是表示本发明的第1实施方式的光调制元件的结构的大致俯视图，图1(a)仅图示光波导，图1(b)图示包含行波电极在内的光调制元件的整体。

如图1(a)和(b)所示，该光调制元件1包括：马赫-曾德尔光波导2，其形成于基板10上，具有相互平行地设置的第1和第2波导2a、2b；第1信号电极4a，其沿着第1波导2a设置；第2信号电极4b，其沿着第2波导2b设置；第1偏置电极5a，其沿着第1波导2a设置；第2偏置电极5b，其沿着第2波导2b设置。第1和第2信号电极4a、4b与第1和第2波导2a、2b一起构成马赫-曾德尔型光调制元件的RF相互作用部3ir。另外，第1和第2偏置电极5a、5b与第1和第2波导2a、2b一起构成马赫-曾德尔型光调制元件的DC相互作用部3id。

马赫-曾德尔光波导2是具有马赫-曾德尔干涉仪的结构的光波导元件，具有：输入波导2i；将在输入波导2i中传播的光进行分波的分波部2c；从分波部2c延伸且相互平行地设置的第1和第2波导2a、2b；将在第1和第2波导2a、2b中传播的光进行合波的合波部2d；传播从合波部2d输出的光的输出波导2o。向输入波导2i输入的输入光被分波部2c分波且在第1和第2波导2a、2b中分别行进后，被合波部2d合波，并作为调制光从输出波导2o输出。

第1和第2信号电极4a、4b是俯视时与第1和第2波导2a、2b重叠的线状的电极图案，其两端被引出至基板10的外周端附近。即，第1和第2信号电极4a、4b的一端4a₁、4b₁被引出至基板10的边缘附近而构成信号输入端口，在信号输入端口连接驱动电路9a。另外，第1和第2信号电极4a、4b的另一端4a₂、4b₂被引出至基板10的边缘附近，并且经由终端电阻9b相互连接。由此，第1和第2信号电极4a、4b作为差动的共面型行波电极发挥作用。

为了对第1和第2波导2a、2b施加直流电压(DC偏置)，第1和第2偏置电极5a、5b与第1和第2信号电极4a、4b独立地设置。第1和第2偏置电极5a、5b的一端5a₁、5b₁被引出至基板10的边缘附近而构成DC偏置输入端口，在DC偏置端口连接偏置电路9c。在本实施方式中，第1和第2偏置电极5a、5b的形成区域设置于比第1和第2信号电极4a、4b的形成区域靠马赫-曾德尔光波导2的输出端侧，但也可以设置于输入端侧。

这样，第1和第2信号电极4a、4b构成对第1和第2波导2a、2b施加RF信号的RF部3a，第1和第2偏置电极5a、5b构成对第1和第2波导2a、2b施加DC偏置的DC部3b。在RF部3a和DC部3b之间的中间部3c没有设置信号电极和偏置电极。后面叙述详情，但中间部3c的光波导具有用于将RF部3a的光波导和DC部3b的光波导连接的特殊的形状。

向第1和第2信号电极4a、4b的一端输入绝对值相同且正负不同的差动信号(调制信号)。第1和第2波导2a、2b由铌酸锂等的具有电光学效应的材料构成，所以通过对第1和第2波导2a、2b赋予的电场，第1和第2波导2a、2b的折射率分别如+Δn、-Δn那样变化，一对光波导间的相位差变化。将通过该相位差的变化而调制的信号光从输出波导2o输出。

这样，本实施方式的光调制元件1为由一对信号电极构成的双驱动型，所以能够提高施加于一对光波导的电场的对称性，能够抑制波长啁啾。

图2(a)和(b)为光调制元件1的大致截面图，图2(a)是沿着图1(a)和(b)的X₁-X₁'线的RF部3a的截面图，图2(b)是沿着图1(a)和(b)的X₂-X₂'线的DC部3b的截面图。

如图2(a)和(b)所示，光调制元件1具有将基板10、波导层11、保护层12、缓冲层13、和电极层14依次层叠的多层结构。

基板10为例如蓝宝石单晶基板，在基板10的主面上形成有由以铌酸锂为代表的电光材料构成的波导层11。波导层11具有作为突出的部分的脊部11r和设置于脊部11r的两侧的膜厚薄的部分即平板部11s，脊部11r构成第1和第2波导2a、2b。RF部3a中的脊部11r的宽度W₁(第1脊宽度)和DC部3b中的脊部11r的宽度W₂(第2脊宽度)能够设为0.5～5μm。在本实施方式中，RF部3a中的脊部11r的宽度W₁与DC部3b中的脊部11r的宽度W₂相等，但也可以不同。

脊部11r为成为光波导的中心的部分。如上述，脊部11r是指向上突出的部位。就该向上突出的部位而言，电光材料膜的膜厚比左右的部位变厚，所以有效折射率变高。因此，在左右方向上也限制光，作为三维光波导发挥作用。脊部11r的形状只要是能够对光进行导波的形状即可，脊部11r中的电光材料膜的膜厚只要是比左右的电光材料膜的膜厚厚的凸形状即可。因此，也可以是向上凸的穹顶形状、三角形状等。脊部11r能够通过如下形成，在电光材料膜上形成抗蚀剂等掩模，选择性地蚀刻电光材料膜并进行图案形成。脊部11r的宽度、高度、形状等需要优化，以提高器件特性。

通常，脊部11r的厚度与电光材料膜的厚度相等。脊部11r的宽度(脊宽度W₁、W₂)被定义为脊部11r的上表面的宽度。这是由于图示的脊部11r的侧面相对于基板10垂直，但还具有倾斜的情况。优选脊部11r的侧面的倾斜角度接近90°，但只要至少为70°以上即可。在这样将脊部11r的上表面的宽度设为脊宽度的情况下，即使在脊部11r具有梯形形状的情况下，也能够明确地定义脊宽度。

设置于脊部11r的两侧的平板部11s是从脊部11r向左右扩展的由比脊部11r薄的电光材料膜构成的部分。在本实施方式中，平板部11s具有实质上恒定的厚度，但脊部11r的下部附近的平板膜厚不稳定，有时平缓的锥形形状残留或凹陷。因此，平板部11s的厚度不是膜厚过渡变化的地方的厚度，而是被定义为稍微离开脊部11r的下部的膜厚稳定的地方的厚度。

RF部3a中的平板部11s的厚度T_sb1(第1平板膜厚)与DC部3b中的平板部11s的厚度T_sb2(第2平板膜厚)不同。在本实施方式中，优选DC部3b中的平板部11s的厚度T_sb2比RF部3a中的平板部11s的厚度T_sb1厚。这样，通过增厚DC部3b中的脊波导的平板膜厚，能够降低DC漂移，能够实现光调制元件的长寿命化。另外，通过减薄RF部3a中的脊波导的平板膜厚并提高脊部11r的突出高度，能够加强光限制来提高光的调制效率。

保护层12形成于俯视时与第1和第2波导2a、2b不重叠的区域。保护层12覆盖波导层11的上表面中未形成脊部11r的区域的整个面，脊部11r的侧面也被保护层12覆盖，所以能够防止由于脊部11r的侧面的粗糙而产生的散射损失。保护层12的厚度与波导层11的脊部11r的高度大致相同。保护层12的材料没有特别限定，例如能够使用氧化硅(SiO₂)。

缓冲层13为了防止在第1和第2波导2a、2b中传播的光被第1和第2信号电极4a、4b吸收而至少形成于脊部11r的上表面上。缓冲层13优选由折射率比波导层11小、透明性比波导层11高的材料构成，例如，能够使用Al₂O₃、SiO₂、LaAlO₃、LaYO₃、ZnO、HfO₂、MgO、Y₂O₃等。脊部11r的上表面上的缓冲层13的厚度只要为0.2～1μm程度即可。更优选缓冲层13由介电常数高的材料构成。在本实施方式中，缓冲层13不仅覆盖第1和第2波导2a、2b的上表面，还覆盖包含保护层12的上表面的基底面的整个面，但也可以被图案形成为仅选择性地覆盖第1和第2波导2a、2b的上表面附近。另外，也可以省略保护层12，对波导层11的上表面整体直接形成缓冲层13。

就缓冲层13的膜厚而言，为了降低电极的光吸收，越厚越好，为了对光波导施加高电场，越薄越好。电极的光吸收和电极的施加电压处于权衡(trade off)关系，所以需要根据目的设定适当的膜厚。缓冲层13的介电常数越高，越能够降低VπL(表示电场效率的指标)，故而优选，缓冲层13的折射率越低，越能够减薄缓冲层13，故而优选。通常，介电常数高的材料的折射率也变高，所以考虑两者的平衡选定介电常数高、且折射率较低的材料是非常重要的。作为一例，Al₂O₃的相对介电常数约为9，折射率约为1.6，是优选的材料。LaAlO₃的相对介电常数约为13，折射率约为1.7，另外，LaYO₃的相对介电常数约为17，折射率约为1.7，是特别优选的材料。

也可以通过不同的材料构成图2(a)的RF部3a的缓冲层13和图2(b)的DC部3b的缓冲层13。通过RF部3a的缓冲层13使用能够优化RF部3a的特性的缓冲层材料，且DC部3b的缓冲层13使用能够降低DC漂移的缓冲层材料，能够优化各特性。作为能够降低DC漂移的缓冲层材料，例如，能够举出包含氧化硅和铟的氧化物的材料。

如图2(a)所示，在RF部3a的电极层14上设置有第1信号电极4a和第2信号电极4b。为了调制在第1波导2a内行进的光，第1信号电极4a与对应于第1波导2a的脊部11r重叠地设置，并经由缓冲层13与第1波导2a相对。为了调制在第2波导2b内行进的光，第2信号电极4b与对应于第2波导2b的脊部11r重叠地设置，并经由缓冲层13与第2波导2b相对。

如图2(b)所示，在DC部3b中的电极层14上设置有第1偏置电极5a和第2偏置电极5b。为了对在第1波导2a内行进的光进行偏置电场，第1偏置电极5a与对应于第1波导2a的脊部11r重叠地设置，并经由缓冲层13与第1波导2a相对。为了对在第2波导2b内行进的光进行偏置电场，第2偏置电极5b与对应于第2波导2b的脊部11r重叠地设置，并经由缓冲层13与第2波导2b相对。

如图2(a)和(b)所示，在与第1和第2波导2a、2b的行进方向正交的截面中，电极结构为左右对称。因此，能够使从第1和第2信号电极4a、4b分别施加于第1和第2波导2a、2b的电场的大小尽可能相同来降低波长啁啾。此外，本发明中，电极结构没有特别限定，也可以是所谓的单驱动型的电极结构，接地电极的有无和布局也没有特别限定。

波导层11只要是电光材料，就没有特别限定，但优选由铌酸锂(LiNbO₃)构成。这是由于铌酸锂具有较大的电光常数，适合作为光调制元件等光学器件的构成材料。以下，详细地说明将波导层11设为铌酸锂膜时的本实施方式的结构。

作为基板10，只要折射率比铌酸锂膜低，就没有特别限定，但优选为能够将铌酸锂膜作为外延膜形成的基板，优选为蓝宝石单晶基板或硅单晶基板。单晶基板的晶体取向没有特别限定。铌酸锂膜具有相对于各种各样的晶体取向的单晶基板，容易作为c轴取向的外延膜而形成的性质。c轴取向的铌酸锂膜具有3次对称的对称性，所以期望基底的单晶基板也具有相同的对称性，在蓝宝石单晶基板的情况下优选为c面的基板，在硅单晶基板的情况下优选为(111)面的基板。

在此，外延膜是相对于基底的基板或基底膜的晶体取向一致地取向的膜。在将膜面内设为X-Y面且将膜厚方向设为Z轴时，结晶与X轴、Y轴和Z轴方向均一致地取向。例如，首先，进行基于2θ-θX射线衍射的取向位置处的峰强度的确认，接着进行极点的确认，由此，能够证明外延膜。

具体而言，首先，在进行基于2θ-θX射线衍射的测量时，需要设为目的的面以外的所有的峰强度为设为目的的面的最大峰强度的10％以下，优选为5％以下。例如，在铌酸锂的c轴取向外延膜中，(00L)面以外的峰强度为(00L)面的最大峰强度的10％以下，优选为5％以下。(00L)是统称(001)和(002)等的等价的面的显示。

接着，在极点测量中，需要观察极点。在上述第1取向位置处的峰强度的确认的条件中，仅示出一方向上的取向性，即使得到了上述的第1条件，在晶体取向在面内不一致的情况下，X射线的强度在特定角度位置也未变高，看不到极点。LiNbO₃为三方晶系的结晶结构，所以单晶中的LiNbO₃(014)的极点成为3个。

在铌酸锂膜的情况下，已知在以c轴为中心旋转了180°的结晶对称地结合的、所谓的双晶的状态下进行外延生长。在该情况下，3个极点成为对称地结合两个的状态，所以极点成为6个。另外，在(100)面的硅单晶基板上形成有铌酸锂膜的情况下，基板成为4次对称，所以观测到4×3＝12个极点。此外，在本发明中，在双晶状态下外延生长的铌酸锂膜也包含于外延膜。

铌酸锂膜的组成为Li_xNbA_yO_z。A表示Li、Nb、O以外的元素。x为0.5～1.2，优选为0.9～1.05。y为0～0.5。z为1.5～4，优选为2.5～3.5。作为A的元素，具有K、Na、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf、V、Cr、Mo、W、Fe、Co、Ni、Zn、Sc、Ce等，也可以组合2种以上。

铌酸锂膜的膜厚优选为2μm以下。这是由于，当膜厚比2μm厚时，难以形成高品质的膜。另一方面，在铌酸锂膜的膜厚过薄的情况下，铌酸锂膜中的光限制变弱，向基板10或缓冲层13泄露光。即使对铌酸锂膜施加电场，光波导(2a、2b)的有效折射率的变化也可能变小。因此，铌酸锂膜优选为使用的光的波长的1/10程度以上的膜厚。

作为铌酸锂膜的形成方法，优选利用溅射法、CVD法、溶胶凝胶法等膜形成方法。铌酸锂的c轴与基板10的主面垂直地取向，并与c轴平行地施加电场，由此，光学折射率与电场从成比例地变化。在使用蓝宝石作为单晶基板的情况下，能够使铌酸锂膜在蓝宝石单晶基板上直接外延生长。在使用硅作为单晶基板的情况下，经由包层(未图示)，通过外延生长形成铌酸锂膜。作为包层(未图示)，使用折射率比铌酸锂膜低、适于外延生长的包层。例如，当使用Y₂O₃作为包层(未图示)时，能够形成高品质的铌酸锂膜。

此外，作为铌酸锂膜的形成方法，还已知减薄铌酸锂单晶基板的研磨或切割的方法。该方法具有得到与单晶相同的特性的优点，能够适用于本发明。

如图2(a)所示，第1和第2信号电极4a、4b的宽度为比由形成为脊状的铌酸锂膜构成的第1和第2波导2a、2b的脊宽度W₁稍宽的程度。为了使来自第1和第2信号电极4a、4b的电场集中于第1和第2波导2a、2b，第1和第2信号电极4a、4b的宽度优选为第1和第2波导2a、2b的脊宽度W₁的1.1～15倍，更优选为1.5～10倍。

如图2(b)所示，第1和第2偏置电极5a、5b的宽度为比由形成为脊状的铌酸锂膜构成的第1和第2波导2a、2b的脊宽度W₂稍宽的程度。为了使来自第1和第2偏置电极5a、5b的电场集中于第1和第2波导2a、2b，第1和第2偏置电极5a、5b的宽度优选为第1和第2波导2a、2b的脊宽度W₂的1.1～15倍，更优选为1.5～10倍。

图2(b)所示的DC部3b中的第1和第2波导2a、2b的平板部11s比图2(a)所示的RF部3a中的第1和第2波导2a、2b的平板部11s形成得厚。这样，通过增厚DC部3b中的脊波导的平板膜厚T_sb2，能够降低DC漂移。另外，通过减薄RF部3a中的脊波导的平板膜厚T_sb1，能够加强在光波导中传播的光限制来提高调制效率，能够以尽可能低的电压进行驱动。

通过增厚DC部3b中的平板膜厚，降低DC漂移的原因尚不明确，但推测在将铌酸锂膜加工成脊形状时产生的损伤是否对DC漂移造成影响。为了减薄平板膜厚(提高脊部的突出高度)，需要将铌酸锂膜的上表面下挖得更深，在被加工面上残留更多的损伤。另一方面，在增厚平板膜厚(降低脊部的突出高度)的情况下，铌酸锂膜的加工量少，所以被加工面的损伤少。因此，认为降低DC漂移，DC部3b的寿命延长。

在RF部3a和DC部3b双方相对提高构成第1和第2波导2a、2b的脊部11r的突出高度，且减薄形成于脊部11r的两侧的平板部11s的厚度T_sb1、T_sb2(平板膜厚)的情况下，能够增强在光波导中传播的光限制并以尽可能低的电压进行驱动。但是，当在DC部3b中采用这种波导结构时DC漂移变大，不能使光调制元件长寿命化。另一方面，在RF部3a和DC部3b双方降低脊部11r的突出高度，且增厚平板部11s的厚度T_sb1、T_sb2(平板膜厚)的情况下，能够减小DC漂移，但半波长电压Vπ变高，不能以低电压驱动。

但是，如本实施方式，通过使DC部3b中的光波导的平板膜厚与RF部3a不同，相对增厚DC部3b的平板膜厚，且相对减薄RF部3a的平板膜厚，能够兼得DC部3b中的DC漂移抑制效果和RF部3a中的低驱动电压化。

在RF部3a中的第1和第2波导2a、2b的平板膜厚T_sb1与DC部3b中的第1和第2波导2a、2b的平板膜厚T_sb1不同的情况下，当将两者简单地连接时，由于波导形状的不匹配，连接损失变大。因此，在本实施方式中，在RF部3a和DC部3b之间的中间部3c设置用于提高波导的匹配性的中间波导部。以下，对中间波导部的结构进行详细地说明。

图3是表示RF部3a和DC部3b之间的中间部3c附近的波导结构的大致俯视图和大致截面图。另外，图4是立体性地表示中间部3c中的波导结构的大致立体图。

如图3和图4所示，第1和第2波导2a、2b各自具有：作为RF部3a的光波导的第1波导部21a、作为DC部3b的光波导的第2波导部21b、设置于中间部3c的靠RF部3a且与第1波导部21a连接的第1中间波导部22a、和设置于中间部3c的靠DC部3b且与第2波导部21b连接的第2中间波导部22b。即，第1和第2波导2a、2b具有从RF部3a侧向DC部3b侧依次配置第1波导部21a、第1中间波导部22a、第2中间波导部22b、第2波导部21b的结构。

第1波导部21a具有脊宽度W₁和平板膜厚T_sb1，第2波导部21b具有脊宽度W₂(＝W₁)和平板膜厚T_sb2(＞T_sb1)。当要将这种平板膜厚不同且脊宽度狭窄的第1波导部21a和第2波导部21b直接连接时，由于边界部的不匹配，光的传播损失变大。于是，在本实施方式中，在RF部3a侧的第1波导部21a与DC部3b侧的第2波导部21b之间设置第1中间波导部22a和第2中间波导部22b，来实现光的传播损失的降低。

第1中间波导部22a为与第1波导部21a连接的脊波导，具有与第1波导部21a相同的平板膜厚T_sb1，但具有比第1波导部21a宽的脊宽度W_1C(第3脊宽度)。第1中间波导部22a为了增大第1波导部21a的脊宽度而设置，具有脊宽度随着向第2波导部21b去而逐渐增加的脊宽度扩大部。这样，在与第2中间波导部22b的连接位置，第1中间波导部22a具有比第1波导部21a宽的脊宽度W_1C(＞W₁)。

第2中间波导部22b为与第2波导部21b连接的脊波导，虽然具有与第2波导部21b相同的平板膜厚T_sb2，但具有比第2波导部21b宽的脊宽度W_2C(第4脊宽度)。第2中间波导部22b为了增大第2波导部21b的脊宽度而设置，具有脊宽度随着向第1波导部21a去而逐渐增加的脊宽度扩大部。这样，在与第1中间波导部22a的连接位置，第2中间波导部22b具有比第2波导部21b宽的脊宽度W_2C(＞W₂)。

第1中间波导部22a的脊宽度W_1C比第2中间波导部22b的脊宽度W_2C宽。因此，在第1中间波导部22a与第2中间波导部22b的边界位置，光波导的脊宽度和平板膜厚不连续地变化。在将平板膜厚相互不同的RF部3a侧的第1波导部21a和DC部3b侧的第2波导部21b连接的情况下，在光波导内传播的光的光斑尺寸不同，所以连接损失在边界位置增加。但是，通过使平板膜厚相对较薄的RF部3a侧的光波导的脊宽度W_1C变宽，且使平板膜厚相对较厚的DC部3b侧的光波导的脊宽度W_2C变窄，能够使第1波导部21a和第2波导部21b的边界处的光的光斑尺寸一致，由此，能够降低连接损失。

优选第1中间波导部22a的脊宽度W_1C比第2中间波导部22b的脊宽度W_2C大，且比第2中间波导部22b的脊宽度W_2C的2倍小(W_2C＜W_1C＜2×W_2C)。能够防止第1中间波导部22a的脊宽度W_1C过大引起的连接损失的增加。

通常，脊宽度变化的光波导的形成容易，通过一次的图案形成，能够形成脊宽度连续变化的锥形形状的光波导，所以不需要形成脊宽度不连续的光波导。但是，在平板膜厚不同的光波导的形成中，需要加工条件不同的两次的图案形成工艺，精确地对位两条光波导并不简单。因此，在本实施方式中，分别进行平板膜厚相互不同的RF部3a侧的光波导的加工和DC部3b侧的光波导的加工，并且使RF部3a侧的光波导和DC部3b侧的光波导的连接部附近的脊宽度变宽，将两者连接。由此，能够降低连接损失，但形成脊宽度和平板膜厚不连续的脊波导。

图5是表示在RF部3a侧的光波导和DC部3b侧的光波导之间产生了轴偏移的情况的大致俯视图。

在为了使脊波导的平板膜厚不同，分别加工RF部3a侧的波导图案(第1波导部21a和第1中间波导部22a)和DC部3b侧的波导图案(第2波导部21b和第2中间波导部22b)的情况下，如图5所示，有时产生波导图案的错位(轴偏移)。但是，通过如本实施方式那样增大第1中间波导部22a和第2中间波导部22b的脊宽度，能够防止轴偏移引起的波导的截面积的缩小，能够降低波导图案的加工偏差引起的光的传播损失。

如以上所说明，本实施方式的光调制元件1中，DC部3b的光波导的平板膜厚T_sb2比RF部3a的光波导的平板膜厚T_sb1大，所以能够在RF部3a实施低驱动电压，且降低DC漂移。

另外，本实施方式的光调制元件1中，将平板膜厚相互不同的RF部3a的光波导(第1波导部21a)和DC部3b的光波导(第2波导部21b)连接，所以在RF部3a与DC部3b之间的中间部3c设置脊宽度变化的第1中间波导部22a和第2中间波导部22b，使RF部3a侧的第1中间波导部22a的脊宽度W_1C比DC部3b侧的第2中间波导部22b的脊宽度W_2C宽，所以能够使在第1波导部21a中传播的光的光斑尺寸与在第2波导部21b中传播的光的光斑尺寸匹配来降低传播损失。

图6是本发明的第2实施方式的光调制元件，是表示RF部3a和DC部3b之间的中间部3c附近的波导结构的大致俯视图和大致截面图。另外，图7是立体性地表示图6所示的中间部3c中的波导结构的大致立体图。

如图6和图7所示，该光调制元件1的特征在于，在第1中间波导部22a和第2中间波导部22b之间设置有第3中间波导部22c。第3中间波导部22c具有：二级结构的脊部11r，其由具有与第1中间波导部22a相同的脊宽度W_1C的脊下部和具有与第2中间波导部22b相同的脊宽度W_2C的脊上部构成；平板部11s，其形成于该二级结构的脊部11r的两侧，平板膜厚T_sb3形成得比第1波导部21a的平板膜厚T_sb1薄。在本实施方式中，第3中间波导部22c为具有薄的平板部11s的脊波导，但也可以是完全消除平板部11s的波导结构。

优选第3中间波导部22c的长度L_C为3μm以下。这是由于当第3中间波导部22c过长时，传播损失增加。

图8(a)～(c)是用于说明具有图6和图7所示的第3中间波导部22c的波导结构的形成方法的图。

如图8(a)～(c)所示，具有第3中间波导部22c的波导结构能够通过如下形成，使用于形成RF部3a的波导图案的加工区域和用于形成DC部3b的波导图案的加工区域在两者边界附近局部重叠。

详细而言，首先，如图8(a)所示，在利用掩模30b覆盖DC部3b的形成区域25b的大致整个面后，通过铣削等对RF部3a的形成区域25a内的电光材料膜进行加工，形成作为RF部3a的波导图案的第1波导部21a和第1中间波导部22a。此时，掩模30b的边缘E_b位于比边界线B靠跟前侧，在RF部3a的形成区域25a侧没有伸出，所以对边界线B附近的DC部3b的形成区域25b实施脊加工。在RF部3a的加工中，例如通过延长加工时间，形成薄的平板部。

接着，如图8(b)所示，在利用掩模30a覆盖RF部3a的形成区域25a的大致整个面后，通过铣削等对DC部3b的形成区域25b内的电光材料膜进行加工，形成作为DC部3b的波导图案的第2波导部21b和第2中间波导部22b。此时，掩模30a的边缘E_a位于比边界线B靠跟前侧，在DC部3b的形成区域25b侧没有伸出，所以对边界线B附近的RF部3a的形成区域25a实施脊加工。在DC部3b的加工中，通过缩短例如加工时间，形成厚的平板部。

这样，在RF部3a的形成区域25a和DC部3b的形成区域25b的边界线B的附近，通过双重地实施脊加工，如图8(c)所示，形成截面形状与第1中间波导部22a和第2中间波导部22b不同的第3中间波导部22c。此外，在图8中，按照RF部3a、DC部3b的顺序加工，但相反，即使按照DC部3b、RF部3a的顺序加工，也得到同样的结果。

根据本实施方式，能够实现与第1实施方式同样的效果。即，使RF部3a侧的第1中间波导部22a的脊宽度W_1C比DC部3b侧的第2中间波导部22b的脊宽度W_2C宽，所以能够使在第1波导部21a传播的光的光斑尺寸与在第2波导部21b传播的光的光斑尺寸匹配来降低传播损失。

图9是表示本发明的第3实施方式的光调制元件，且RF部3a和DC部3b之间的中间部3c附近的波导结构的大致俯视图和大致截面图。另外，图10是立体性地表示图9所示的中间部3c中的波导结构的大致立体图。

如图9和图10所示，该光调制元件1的特征在于，在第1中间波导部22a和第2中间波导部22b之间设置有第3中间波导部22c，第3中间波导部22c由不具有脊形状的未加工的波导层11构成。即，第3中间波导部22c为不具有波导形状的区域。其它的结构与第2实施方式同样。

图11(a)～(b)是用于说明具有图9和图10所示的第3中间波导部22c的波导结构的形成方法的图。

如图11(a)～(c)所示，具有第3中间波导部22c的波导结构能够通过使用于形成RF部3a的波导图案的加工区域和用于形成DC部3b的波导图案的加工区域在其边界附近不重叠而形成。

详细而言，首先，如图11(a)所示，在利用掩模30b覆盖DC部3b的形成区域25b的大致整个面后，通过铣削等对RF部3a的形成区域25a内的电光材料膜进行加工，形成作为RF部3a的波导图案的第1波导部21a和第1中间波导部22a。此时，掩模30b的边缘E_b位于比边界线B靠进深侧，且在RF部3a的形成区域25a侧伸出，所以在边界线B附近的RF部3a的形成区域25a形成未加工区域。在RF部3a的加工中，例如通过延长加工时间，形成薄的平板部。

接着，如图11(b)所示，在利用掩模30a覆盖RF部3a的形成区域25a的大致整个面后，通过铣削等对DC部3b的形成区域25b内的电光材料膜进行加工，形成作为DC部3b的波导图案的第2波导部21b和第2中间波导部22b。此时，掩模30a的边缘E_a位于比边界线B靠进深侧，且在DC部3b的形成区域25b侧伸出，所以在边界线B附近的RF部3a的形成区域25a形成未加工区域。在DC部3b的加工中，通过缩短例如加工时间，形成厚的平板部。

这样，通过在RF部3a的形成区域25a和DC部3b的形成区域25b的边界线B的附近形成未加工区域，如图11(c)所示，形成截面形状与第1中间波导部22a和第2中间波导部22b不同的第3中间波导部22c。

根据本实施方式，能够实现与第1实施方式同样的效果。即，使RF部3a侧的第1中间波导部22a的脊宽度W_1C比DC部3b侧的第2中间波导部22b的脊宽度W_2C宽，所以能够使在第1波导部21a传播的光的光斑尺寸与在第2波导部21b传播的光的光斑尺寸匹配来降低传播损失。

图12(a)和(b)是本发明的第4实施方式的光调制元件的大致截面图，图12(a)是RF部3a的截面图，图12(b)是DC部3b的截面图。另外，图13是表示RF部3a和DC部3b之间的中间部3c附近的波导结构的大致俯视图。

如图12(a)和(b)和图13所示，该光调制元件1的特征在于，RF部3a中的第1和第2波导2a、2b(第1波导部21a)的脊宽度W₁和DC部3b中的第1和第2波导2a、2b(第2波导部21b)的脊宽度W₂不同。在本实施方式中，DC部3b中的第1和第2波导2a、2b(第2波导部21b)的脊宽度W₂比RF部3a中的第1和第2波导2a、2b(第1波导部21a)的脊宽度W₁宽。其它的结构与第1实施方式同样。本实施方式的光调制元件1能够不仅实现与第1实施方式同样的效果，还提高DC漂移的降低效果。

图14(a)和(b)是本发明的第5实施方式的光调制元件的大致截面图，图14(a)是RF部3a的截面图，图14(b)是DC部3b的截面图。

如图14(a)和(b)所示，本实施方式的光调制元件1的特征在于，在DC部3b省略保护层12。即，光调制元件1的DC部3b具有将基板10、波导层11、缓冲层13、和电极层14依次层叠的多层结构。缓冲层13以不仅覆盖脊部11r的上表面还覆盖侧面的方式形成于波导层11的整个面上。因此，脊部11r的两侧的平板部11s的上表面也被缓冲层13覆盖。

在DC部3b省略保护层12的情况下，优选DC部3b的缓冲层13由与RF部3a的缓冲层13不同的电介质材料构成，优选由与RF部3a的保护层12相同的电介质材料构成。即，优选使用与RF部3a的保护层12相同的电介质材料形成DC部3b的缓冲层13。此外，在DC部3b省略保护层12的结构与由相同的材料构成图2所示的DC部3b的保护层12和缓冲层13等价。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更，这些变更当然也包含在本发明的范围内。

例如，在上述实施方式中，举了对具有一对光波导的马赫-曾德尔光波导设置一对信号电极的双驱动型的光调制元件的例子，但本发明不限定于这种光调制元件，能够将具有RF部3a和DC部3b的各种光调制元件设为对象。

另外，在上述实施方式中，可举出具有通过在基板10上外延生长的铌酸锂膜形成的一对光波导的光调制元件，但本发明不限定于这种结构，也可以通过钛酸钡、锆钛酸铅等电光材料形成光波导。但是，只要是由铌酸锂膜形成的光波导，就能够狭窄地形成光波导的宽度并低驱动电压化，另一方面，DC漂移的问题显著，本发明效果明显。另外，作为波导层11，也可以使用具有电光学效应的半导体材料、高分子材料等。

(实施例)

(RF部3a的平板膜厚的评价)

通过模拟评价RF部3a中的脊波导的平板膜厚T_sb1对电场效率VπL造成的影响。将由铌酸锂膜构成的波导层11的厚度设为1.5μm，求得使脊波导的平板膜厚T_sb1变化时的电场效率VπL。其结果，如图15所示，脊波导的平板膜厚T_sb1在约0.3μm时，VπL最小。另外，只要平板膜厚T_sb2为0.6μm以下，就能够将VπL设为2.2Vcm以下，成为优选的范围。

(DC部的平板膜厚的评价)

评价DC部3b中的脊波导的平板膜厚T_sb2对DC漂移造成的影响。在该评价试验中，在80℃的温度下对偏置电极施加恒定的偏置电压，同时测量DC漂移量，测量从开始评价试验到DC漂移量超过50％所需要的时间(寿命)。此时的由铌酸锂膜构成的波导层11的厚度设为1.5μm。其结果，平板膜厚T_sb2为0.3μm时的寿命为约1小时，0.6μm时的寿命为约84小时。另一方面，平板膜厚T_sb2为1.1μm时的寿命成为超过1000小时的良好的结果。

(第1和第2中间波导部的脊宽度的评价)

在图3和图4所示的波导结构中，通过模拟评价使第1中间波导部22a的脊宽度W_1C变化时的连接损失(dB)的变化。将由铌酸锂膜构成的波导层11的厚度设为1.5μm，第2中间波导部22b的脊宽度W_2C＝2.5μm，第1中间波导部22a的平板膜厚T_sb1＝0.4μm，第2中间波导部22b的平板膜厚T_sb2＝1.1μm。其结果，如图16所示能够确认到，脊宽度W_1C在3～4.5μm的范围内，连接损失最小，可降低平板膜厚不同的脊波导的连接损失。

(光波导的轴偏移的评价)

通过模拟评价图11所示的光波导的轴偏移的大小ΔW对连接损失(dB)造成的影响。将由铌酸锂膜构成的波导层11的厚度设为1.5μm，将第1和第2中间波导部22a、22b的脊宽度(W_1C，W_2C)的组合设为(1.2μm，2.5μm)、(2.5μm，2.5μm)、(3.8μm，2.5μm)、(4.2μm，3μm)、(5.2μm，4μm)这5种。另外，第1中间波导部22a的平板膜厚T_sb1＝0.4μm，第2中间波导部22b的平板膜厚T_sb2＝1.1μm。

其结果，如图17所示，可观察到第1和第2中间波导部22a、22b的脊宽度W_1C，W_2C越窄，没有光波导的轴偏移时的连接损失越大的倾向。另外，轴偏移越大，连接损失越增加，第1和第2中间波导部22a、22b的脊宽度(W_1C，W_2C)为(1.2μm，2.5μm)时，连接损失相对于轴偏移的增加率最大，第1和第2中间波导部22a、22b的脊宽度(W_1C，W_2C)为(5.2μm，4μm)时，连接损失相对于轴偏移的增加率最小。即，第1和第2中间波导部22a、22b的脊宽度W_1C，W_2C越窄，连接损失的增加率越高。

(第3中间波导部的影响的评价)

通过模拟评价图6～图11所示的第3中间波导部22c的存在对连接损失(dB)造成的影响。将由铌酸锂膜构成的波导层11的厚度设为1.5μm，第1中间波导部22a的平板膜厚T_sb1＝0.4μm，第2中间波导部22b的平板膜厚T_sb2＝1.1μm。另外，将第1和第2中间波导部22a、22b的脊宽度(W_1C，W_2C)的组合设为(3.8μm，2.5μm)、(4.2μm，3μm)、(5.2μm，4μm)这3个图案，对这些图案组合图6～图8所示的平板膜厚薄的(在此，平板膜厚为零)情况和没有图9～图11所示的波导结构的情况来评价。

其结果，如图18所示，第3中间波导部22c越长，连接损失越增加。特别是不具有图9～图11所示的波导结构的第3中间波导部22c的连接损失的增加率比没有图6～图8所示的平板部的波导结构的第3中间波导部22c高。但是，在任意结构中，只要第3中间波导部22c的长度为3μm以下，连接损失就为0.2dB以下。能够充分制作长度为3μm以下的第3中间波导部22c，这是实用上没有问题的水平。

附图标记说明

1 光调制元件

2 马赫-曾德尔光波导

2a 第1波导

2b 第2波导

2c 分波部

2d 合波部

2i 输入波导

2o 输出波导

3a RF部

3b DC部

3c 中间部

3id DC相互作用部

3ir RF相互作用部

4a 第1信号电极

4a₁ 第1信号电极的一端

4a₂ 第1信号电极的另一端

4b 第2信号电极

4b₁ 第1信号电极的一端

4b₂ 第1信号电极的另一端

5a 第1偏置电极

5a₁ 第1偏置电极的一端

5b 第2偏置电极

5b₁ 第2偏置电极的一端

9 终端电阻

9a 驱动电路

9c 偏置电路

10 基板

11 波导层

11r 脊部

11s 平板部

12 保护层

13 缓冲层

14 电极层

21a 第1波导部

21b 第2波导部

22a 第1中间波导部

22b 第2中间波导部

22c 第3中间波导部

30a 掩模

30b 掩模。

Claims (12)

1.一种光波导元件，其特征在于，包括：

基板；和

光波导，其由形成在所述基板上的薄膜构成，具有作为突出的部分的脊部和具有比所述脊部薄的膜厚的平板部，

所述光波导包含：

第1波导部，其具有第1脊宽度和第1平板膜厚；

第2波导部，其具有第2脊宽度和第2平板膜厚；

第1中间波导部，其与所述第1波导部连接，具有第3脊宽度和所述第1平板膜厚；和

第2中间波导部，其与所述第2波导部连接，具有第4脊宽度和所述第2平板膜厚，

所述第1波导部、所述第1中间波导部、所述第2中间波导部、所述第2波导部按该顺序配置，

所述第2平板膜厚比所述第1平板膜厚厚，

所述第3脊宽度比所述第4脊宽度宽。

2.如权利要求1所述的光波导元件，其特征在于：

所述第3脊宽度比所述第4脊宽度的2倍窄。

3.如权利要求1或者2所述的光波导元件，其特征在于：

所述第3脊宽度比所述第1脊宽度宽，所述第4脊宽度比所述第2脊宽度宽。

4.如权利要求1～3中任一项所述的光波导元件，其特征在于：

所述第2脊宽度比所述第1脊宽度宽。

5.如权利要求1～4中任一项所述的光波导元件，其特征在于：

所述光波导还包含第3中间波导部，该第3中间波导部设置在所述第1中间波导部与所述第2中间波导部之间，具有与所述第1中间波导部和所述第2中间波导部不同的截面形状。

6.如权利要求5所述的光波导元件，其特征在于：

所述第3中间波导部具有比所述第1平板膜厚薄的第3平板膜厚。

7.如权利要求5所述的光波导元件，其特征在于：

所述第3中间波导部不具有所述平板部。

8.如权利要求5所述的光波导元件，其特征在于：

所述第3中间波导部不具有波导形状。

9.如权利要求5～8中任一项所述的光波导元件，其特征在于：

所述第3中间波导部的长度为3μm以下。

10.如权利要求1～9中任一项所述的光波导元件，其特征在于：

所述第1平板膜厚小于0.6μm，

所述第2平板膜厚为0.6μm以上。

11.如权利要求1～10中任一项所述的光波导元件，其特征在于：

所述薄膜为铌酸锂膜，

所述铌酸锂膜的c轴在与所述基板的主面垂直的方向上取向。

12.一种光调制元件，其特征在于，还包括：

权利要求1～11中任一项所述的光波导元件；

信号电极，其对所述第1波导部施加RF信号；和

偏置电极，其对所述第2波导部施加DC偏置，

所述薄膜由电光材料构成。

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