DE69933642T2

DE69933642T2 - Lichtmodulator vom wellenleitertyp

Info

Publication number: DE69933642T2
Application number: DE69933642T
Authority: DE
Inventors: New Techn. Res. Lab. Tohru Funabashi-shi SUGAMATA; New Techn. Res. Lab. Yasuyuki Funabashi- shi MIYAMA; New Techn. Res. Lab. Yoshihiro Funabashi-shi HASHIMOTO
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: CA2305279C; US6522792B1; CA2305279A1; EP1020754B1; EP1020754A1; DE69933642D1; WO2000010052A1; EP1020754A4

Description

(Technisches Gebiet)
Diese Erfindung betrifft einen optischen Wellenleitermodulator entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1; eine solche optische Wellenleitermodulatorkonfiguration wird vorzugsweise für optische Intensitätsmodulatoren der Wellenleiterart, Phasenmodulatoren und Polarisationswürfelvorrichtungen, die in optischen Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungs-Faserkommunikations-Systemen und Wellenlängenteiler-Multiplex-Systemen eingesetzt werden, verwendet.
(Stand der Technik)
Ein optischer Wellenleitermodulator entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der EP 0717306 A1 bekannt. In dieser Art eines Modulators ist eine Dämpfungsschicht lediglich unter der Betriebselektrode angeordnet, um die Betriebsspannung zu verringern.
Aus der EP 0388637 A1 ist eine optische Vorrichtung bekannt, welche Dämpfungsschichten und der Erdungs- und Betriebselektrode aufweist, welche in Aussparungen eines Substrats angeordnet sind.
Weiterer Stand der Technik wird im folgenden beschrieben.
Mit den neuen Fortschritten in optischen Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungs-Faserkommunikations-Systemen von dem Standpunkt der großen Bandbreite, eines geringen Chirps und niedriger Ausbreitungsverlusteigenschaften aus, werden externe Modulatoren der Wellenleiterart, welche Substrate verwenden, die aus Lithiumniobat (LiNbO₃: im folgenden häufig mit „LN" abgekürzt) hergestellt sind, anstatt herkömmlicher Dioden realisiert, die von einer direkt modulierenden Art sind.
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen optischen Wellenleitermodulators zeigt.
Ein optischer Wellenleitermodulator 10, wie in 1 gezeigt, hat ein Substrat 1, das aus „LN" etc. hergestellt ist, ein Interferometer der Mach-Zehnder-Art 2, das durch thermische Diffusion von Ti in das Substrat 1 gebildet wird, eine Signalelektrode der Wanderwellenart 3 und Erdungselektroden 4 aus Au, die direkt auf dem optischen Wellenleiter 2 oder auf einer Oberfläche in der Nähe angebracht sind.
Außerdem ist für das Senken des Absorptionsverlustes der Lichtwelle, die sich in dem optischen Wellenleiter 2 bewegt, durch die Signalelektrode der Wanderwellenart 3 und die Erdungselektroden 4 und für das Anpassen der Geschwindigkeit zwischen der Lichtwelle und der Mikrowelle, die sich auf der Signalelektrode 3 fortpflanzt, eine Dämpfungsschicht 5 aus Siliziumdioxid (SiO₂) zwischen dem Substrat 1 und der Signalelektrode 3 und der Erdungselektrode 4 ausgebildet.
Des weiteren werden mit den Entwicklungen in neuen optischen Nachrichtenübertragungssystemen Multifunktionen sowie hohe Geschwindigkeiten und hohe Leistungen erforderlich. Insbesondere werden Wellenlängen-Multiplexing in dem selben optischen Wellenleiter, die Schaltung und das Wechseln von optischen Übertragungsleiter gefordert. Solche Kommunikationssysteme werden mit einem Wellenlängenteiler-Multiplexverfahren (im folgenden häufig als „WDM-System" abgekürzt) unter Verwendung eines Optische-Faser-Verstärkers (im folgenden häufig als „EDFA" abgekürzt) realisiert.
Das WDM-System überträgt durch eine einzelne optische Faser mehrere Lichtwellen, die unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, von den entsprechenden optischen Quellen, wobei jede Lichtwelle durch eins von unterschiedlichen Signale moduliert wird. Das heißt, dass es erforderlich ist, dass das System für mehrere optische Modulatoren eingerichtet ist, von denen jeder mit der entsprechenden optischen Quelle verbunden ist, und dass jedes der Signale, die durch die mehreren optischen Modulatoren moduliert werden, durch eine einzelne optische Fasern übertragen wird. Der EDFA wird in seinem Übertragungsleiter zur Verfügung gestellt, um den Gewinn der übertragenen Lichtwelle zu verstärken.
Das WDM-System ermöglicht es, dass die Übertragungskapazität des gesamten Kommunikationssystems erhöht wird, ohne die Zahl der optischen Fasern und die Bitrate jedes Signals zu erhöhen.
Das WDM-System erfordert, dass die Übertragungsbedingung jeder Lichtwelle konstant ist. Jedoch gibt es ein Problem dahingehend, dass die empfangene Intensität eines optischen Signals an dem Detektor manchmal in jeder übertragenen Lichtwelle wegen der Wellenlängenabhängigkeit des Gewinnes des EDFAS und der Änderung von der Ausgangsleistung mit der Zeit von jeder optischen Quelle etc. schwankt.
Um dieses Problem zu überwinden, wird die Integration eines Abschwächers mit jedem der optischen Modulatoren versucht. 2 ist eine obere Draufsicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen optischen Wellenleitermodulators zeigt, mit dem ein Abschwächer integriert wird. 3(a) und 3(b) sind Querschnittsansichten des optischen Modulators, der in 2 gezeigt wird. 3a ist eine Querschnittsansicht eines optischen Modulatorteils entlang der Linie A-A von 2, und 3b ist eine Querschnittsansicht eines Abschwächerteils entlang der Linie B-B von 2.
Ein herkömmlicher optischer Wellenleitermodulator 30, der in 2 und 3 gezeigt wird, besitzt ein Substrat 11, welches aus einem Material hergestellt ist, das einen elektrooptischen Effekt aufweist, ein erstes Interferometer 12 und ein zweites Interferometer 13, die durch thermische Diffusion von Ti in das Substrat gebildet werden. Sodann hat er eine Dämpfungsschicht 14, die aus Siliziumdioxid, etc. gebildet wird, die auf dem Substrat 11 ausgebildet ist. Auf der Dämpfungsschicht 14 werden eine erste Signalelektrode 15, erste Erdungselektroden 16, eine zweite Signalelektrode 17 und zweite Erdungselektroden 18 gebildet.
Elektrische Eingänge der ersten und der zweiten Signalelektrode 15 und 16 werden mit externen Stromversorgungen 21 bzw. 22 verbunden, wobei der Ausgang der ersten Signalelektrode 15 über einen Widerstand „R" und einen Kondensator „C" abgeschlossen wird. Wellenleiterpolarisatoren der Metallmantel-Art 23 und 24 werden in den Eingangs- und Ausgangsseiten des optischen Modulators 30 zur Verfügung gestellt.
Das erste Interferometer 12, die erste Signalelektrode 15 und die ersten Erdungselektroden 16 bilden ein optisches Modulatorteil 28. Der zweite optische Wellenleiter 13, die zweite Signalelektrode 17 und die zweiten Erdungselektroden 18 bilden ein Abschwächerteil 29. Die erste Signalelektrode 15 und die ersten Erdungselektroden 16 bilden eine Elektrode für die Modulation. Die zweite Signalelektrode 17 und die zweiten Erdungselektroden 18 bilden eine Elektrode für die Abschwächung. Und das erste Interferometer 12 ist an der Grenze „H" zwischen dem optischen Modulatorteil 28 und dem Abschwächerteil 29 in Reihe mit dem zweiten Interferometer 13 geschaltet. Der Pfeil in 2 stellt eine Bewegungsrichtung einer Lichtwelle bildlich dar.
Die Dämpfungsschicht 14 wird gebildet, um die Absorption der Lichtwelle zu verhindern, die in dem optischen Wellenleiter durch die Modulationselektrode und die Abschwächerelektrode geführt wird.
Wenn eine Lichtwelle, die eine Wellenlänge von λ1 hat, in den optischen Wellenleitermodulator 30 einfällt, wird sie Ein-Aus-geschaltet, und danach wird ihre Intensität in dem Abschwächerteil 29 gesteuert. Das heißt, durch eine erzwungene Abschwächung von den Intensitäten von spezifischen optischen Signalen, die eine große Ausgangsleistung aufweisen, wird die Intensität jedes optischen Signals, das unterschiedliche Wellenlängen hat, in dem gesamten Kommunikationssystem ausgeglichen.
Von einem solchen optischen Wellenleitermodulator, wie in 1 gezeigt, wird gewünscht, dass seine Modulationsleistungsfähigkeit angesichts des Verringerns der Last für einen Hochfrequenztreiber erhöht ist. Somit ist es erforderlich, dass der Abstand zwischen dem optischen Wellenleiter und der Signalelektrode von der Wanderart und dem Elektrodenabstand kürzer bzw. schmaler ist, um die Betriebsspannung des optischen Modulators zu verringern.
Wenn jedoch, wie in dem optischen Wellenleitermodulator 10 in 1 gezeigt, die Dämpfungsschicht 5 zwischen dem Substrat 1 und der Signalelektrode der Wanderart 3 oder dergleichen ausgebildet ist, wird der Abstand zwischen dem optischen Wellenleiter 2 und der Signalelektrode 3 unvermeidlich erhöht, und dadurch kann die Betriebsspannung nicht effizient gesenkt werden.
Außerdem wird von einem solchen optischen Wellenleitermodulator wie in 2 und 3 gefordert, dass er eine verhältnismäßig längere Interaktionslänge in dem optischen Modulatorteil 28 besitzt, um eine niedrige Betriebsspannung zu realisieren. Jedoch kann in dem optischen Wellenleitermodulator, der die obenerwähnte Konfiguration besitzt, das Abschwächerteil 29 wegen der Beschränkung der Wafergröße keine hinreichende Länge haben. Infolgedessen erfordert das Abschwächerteil 29 eine sehr hohe Betriebsspannung.
Wenn die Betriebsspannung höher ist, tritt manchmal in den Elektroden des Abschwächerteils 29 eine elektrische Entladung auf, was in der Zerstörung des optischen Wellenleitermodulators 30 selbst resultiert. Somit besitzt der oben genannte optische Modulator keine hinreichende Zuverlässigkeit.
Zusätzlich besteht, wenn die Betriebsspannung höher ist, ein praktisches Problem dahingehend, dass eine Tendenz besteht, dass eine DC-Drift wegen der Dämpfungsschicht 14 größer ist.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue optische Wellenleitermodulatorkonfiguration bereitzustellen, die zum Verringern der Betriebsspannung in einem optischen Modulatorteil oder einem Abschwächerteil in der Lage ist.
(Beschreibung der Erfindung)
Das Ziel wird durch einen Modulator erreicht, welcher die Merkmale von Anspruch 1 besitzt.
Wie oben erwähnt, hat der herkömmliche optische Wellenleitermodulator 10, wie in 1 gezeigt, die Dämpfungsschicht 5 auf der gesamten Hauptoberfläche 1a des Substrates 1. Jedoch gibt es ein Problem dahingehend, dass die Auswirkung der Dämpfungsschicht unter der Signalelektrode auf die Geschwindigkeitsanpassung zwischen der Lichtwelle in dem optischen Wellenleiter und der Mikrowelle, die sich in der Signalelektrode fortpflanzt, im Detail nicht untersucht ist.
Von dem Standpunkt des oben erwähnten Problems aus, überprüften die vorliegenden Erfinder die Dämpfungsschichtstruktur im Detail.
Infolgedessen entdeckten sie die folgende Tatsache:
Die Impedanzanpassung der Elektroden und die Geschwindigkeitsanpassung zwischen der Lichtwelle und der Mikrowelle werden hauptsächlich durch den Teil der Dämpfungsschicht unter der Signalelektrode der Wanderwellenart und dem ihr naheliegenden Bereich beeinflusst und nicht so sehr durch den Teil von der Dämpfungsschicht unter den Erdungselektroden und dem diesen naheliegenden Bereich. Es ist auch geklärt, dass die Betriebsspannung des Modulators auch durch die Breite der Dämpfungsschicht unter der Signalelektrode der Wanderwellenart und dem ihr naheliegenden Bereich beeinflusst wird.
Die gegenwärtigen Erfinder fanden ebenso, dass die Betriebsspannung überraschender Weise davon abhängt, ob der Teil der Dämpfungsschicht unter der Signalelektrode der Wanderwellenart und der ihr naheliegende Teil in der Oberflächenschicht des Substrates eingebettet ist oder nicht und von dessen Einbettungstiefe.
Das heißt, dass die Ausbildung der Dämpfungsschicht mit einer größeren Breite als die der Signalelektrode der Wanderwellenart nur unter der Signalelektrode und ihren nahe gelegenen Teil es ermöglicht, das die Betriebsspannung des Modulators verringert wird, und dass das Einbetten mindestens eines Teils der Dämpfungsschicht in der Oberflächenschicht des Substrates es ermöglicht, dass die Betriebsspannung verringert wird.
Der erste optische Wellenleitermodulator entsprechend der vorliegenden Erfindung wurde auf der Grundlage der oben genannten Tatsachen erfunden, die durch die umfangreiche Forschung der gegenwärtigen Erfinder erhalten wurden.
Entsprechend der Modulatorkonfiguration durch diese Erfindung kann der Absorptionsverlust der Lichtwelle aufgrund der Elektroden verringert werden, und die Geschwindigkeitsanpassung zwischen der Lichtwelle und der Mikrowelle kann erreicht werden. Zusätzlich wurde herausgefunden, dass sie die Betriebsspannung des Modulators verringern kann, und dadurch der optische Wellenleitermodulator, der eine verbesserte Modulationsleistungsfähigkeit hat, erhalten werden kann.
Des weiteren kann man erwarten, dass die Dämpfungsschicht mit Verunreinigungen, wie Eisen oder Natrium, während ihres Herstellungsprozesses verschmutzt wird oder mit der Zeit Feuchtigkeit absorbiert. Somit ermöglicht es die Anordnung der Dämpfungsschicht nur unter der Signalelektrode der Wanderwellenart und ihres nahe gelegenen Teils entsprechend der vorliegenden Erfindung, dass die gesamte Menge der Verunreinigungen und der absorbierten Feuchtigkeit verringert wird. Infolgedessen können diese zusätzlichen Effekte die Schwankungen in den Modulatoreigenschaften und die Zunahme des Ausbreitungsverlustes der Mikrowelle wegen der absorbierten Feuchtigkeit der Dämpfungsschicht verhindern.
Hierin bedeutet die Formulierung „die Breite der Signalelektrode der Wanderwellenart" die Breite der Fläche, die die Dämpfungsschicht der Signalelektrode der Wanderwellenart kontaktiert.
Auf der anderen Seite hat ein zweiter optischer Wellenleitermodulator ein optisches Modulatorteil einschließlich eines Substrats, das aus einem Material hergestellt ist, das einen elektrooptischen Effekt besitzt, ein erstes Interferometer der Mach-Zehnder-Art, das auf dem Substrat ausgebildet ist, und eine Elektrode für die Modulation, und ein Abschwächerteil einschließlich des Substrats, ein zweites Interferometer der Mach-Zehnder-Art, welches mit dem ersten Interferometer in Reihe geschaltet ist, und eine Elektrode für das Abschwächen. Außerdem wird eine Dämpfungsschicht auf dem Substrat ausgebildet, wobei die Dicke der Dämpfungsschicht in dem Abschwächerteil kleiner als die in dem optischen Modulatorteil ist.
Die gegenwärtigen Erfinder haben sich intensiv bemüht, die Betriebsspannung des Abschwächerteils zu verringern und haben die folgenden Tatsachen gefunden:
4 ist ein Diagramm, welches die Relation zeigt, die von den Erfindern gefunden worden ist, zwischen der Dicke „T" der Dämpfungsschicht in dem Abschwächerteil und der Halbwellenspannung „Vπ" als der Betriebsspannung. Wie es aus dem Diagramm ersichtlich ist, nimmt überraschender Weise die Halbwellenspannung „Vπ" fast linear ohne ein Minimum anzunehmen ab, wenn sich die Dicke der Dämpfungsschicht verringert.
In dem Fall, dass die Dämpfungsschicht nicht auf dem Substratbereich gebildet wird, der das Abschwächerteil aufweist, ist die optische Absorption der Abschwächerelektrode sehr klein.
Der zweite optische Wellenleitermodulator, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, wird auf der Grundlage der oben genannten Entdeckungen hergeleitet.
Entsprechend dem zweiten optischen Wellenleitermodulator kann, da die Dicke der Dämpfungsschicht in dem Abschwächerteil geringer als die des optischen Modulatorteils ist, die Betriebsspannung des Abschwächerteils verringert werden. Infolgedessen kann die elektrische Entladung in dem Abschwächer verhindert werden. Außerdem kann, in dem Fall, dass die Dämpfungsschicht nicht ausgebildet wird, eine DC-Drift wegen der Dämpfungsschicht unterdrückt werden. Infolgedessen kann der optische Wellenleitermodulator zur Verfügung gestellt werden, der eine genügende Zuverlässigkeit für den praktischen Gebrauch besitzt.
(Kurze Beschreibung der Zeichnungen)
Die Erfindung wird besonders mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel des herkömmlichen optischen Wellenleitermodulators zeigt,
2 eine Draufsicht ist, die ein anderes Beispiel des herkömmlichen optischen Wellenleitermodulators und des optischen Wellenleitermodulators der vorliegenden Erfindung zeigt,
3(a) und 3(b) Querschnittsansichten des Modulators sind, der in 2 gezeigt wird,
4 ein Diagramm ist, welches das Verhältnis zwischen der Betriebsspannung und der Dicke der Dämpfungsschicht in dem Abschwächerteil in dem optischen Wellenleitermodulator zeigt,
5 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel eines optischen Wellenleitermodulators zeigt,
6 eine Querschnittsansicht ist, die ein erstes Beispiel des Modulators entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt,
7 eine Querschnittsansicht ist, die ein anderes Beispiel des Modulators zeigt, der in 6 gezeigt wird,
8 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel des Modulators zeigt, der eine passivierende Schicht auf der Dämpfungsschicht aufweist,
9 eine Querschnittsansicht ist, die ein anderes Beispiel des Modulators zeigt, der eine passivierende Schicht auf der Dämpfungsschicht aufweist,
10(a) und 10(b) Querschnittsansichten eines weiteren Beispiels des optischen Wellenleitermodulators sind,
11 ein Diagramm ist, welches die Änderung der DC-Driftspannung in dem Modulator mit der Zeit zeigt und
12 ein Diagramm ist, welches die Änderung der DC-Driftspannung in dem herkömmlichen Modulator mit der Zeit zeigt.
(Beste Art des Durchführens der Erfindung)
Die Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die oben genannten Zeichnungen wie folgt beschrieben:
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines optischen Wellenleitermodulators zeigt. Im weiteren werden in den folgenden Abbildungen Teile, die denen in 1 bis 3 gleich sind, durch das gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
Ein optischer Wellenleitermodulator 40, wie er in 5 gezeigt ist, besitzt das Substrat 1, das aus einem Material mit einem elektrooptischen Effekt hergestellt ist, den optischen Wellenleiter 2, um eine Lichtwelle zu führen, die Signalelektrode der Wanderwellenart 3 und die Erdungselektroden 4. Und eine Dämpfungsschicht 6, die in der Oberflächenschicht des Substrates 1 eingebettet ist, ist nur unter der Elektrode 3 und in dem ihr nahe gelegenen Teil ausgebildet und hat eine Breite „W" größer als die Breite „ω" der Elektrode 3.
Die Position der Signalelektrode der Wanderwellenart auf der Dämpfungsschicht ist nicht eingeschränkt, wenn die Dämpfungsschicht so positioniert ist, dass beide Seiten über die beiden Seiten der Elektrode hinausragen. Aus den Gründen, das elektrische Feld von der Mikrowelle symmetrisch jedem optischen Wellenleiter zuzuführen, und den Chirp des Modulators auf null zu halten etc., wird die Signalelektrode der Wanderwellenart 3 vorzugsweise symmetrisch zu der Mittelachse 7 der Dämpfungsschicht 6 ausgebildet.
Für das Senken der Betriebsspannung des Modulators wird die Breite der Signalelektrode der Wanderwellenart vorzugsweise so bestimmt, dass die Wechselwirkung zwischen der Mikrowelle, die sich in der Signalelektrode fortpflanzt, und der Lichtwelle, die in dem optischen Wellenleiter geführt wird, erhöht wird. Konkret hat der optische Wellenleitermodulator 40, der in 5 gezeigt ist, vorzugsweise ein „W/ω" Verhältnis von 1,3 bis 6, bevorzugter 1,5 bis 3, welches ein Verhältnis der Breite „W" der Dämpfungsschicht 6 zu der Breite „ω" von der Signalelektrode 3 darstellt.
Die Breite „ω" der Signalelektrode der Wanderwellenart 3, wie in 5 gezeigt, ist, wie oben erwähnt, die Breite der Fläche der Signalelektrode 3, die mit der Dämpfungsschicht 6 in Kontakt tritt.
Die Breite „W" der Dämpfungsschicht 6 ist vorzugsweise 6,5–42 μm, bevorzugter 7,5–21 μm, da die Breite „ω" der Signalelektrode der Wanderwellenart 3 entsprechend der Breite des optischen Wellenleiters, seiner ausgebildeten Impedanz und eines effektiven Brechungsindex einer Mikrowelle als dem elektrischen Signal normalerweise so eingestellt wird, dass sie 5–7 μm ist.
Die Einbettungstiefe der Dämpfungsschicht in die Oberflächenschicht des Substrates ist nicht eingeschränkt, wenn die Betriebsspannung durch das Einsetzen der Konfiguration des optischen Wellenleitermodulators entsprechend der vorliegenden Erfindung verringert werden kann. Jedoch beträgt in dem Fall des optischen Wellenleitermodulators 40 die Einbettungstiefe „d" in der Oberflächenschicht des Substrates 1 vorzugsweise 5–10 μm, bevorzugter 6–8 μm. Dadurch kann die Betriebsspannung des Modulators weiter gesenkt werden, und der effektive Brechungsindex der Mikrowelle kann verringert werden. Die Verkleinerung des effektiven Brechungsindex verbessert die Geschwindigkeitsanpassung zwischen der Lichtwelle und der Mikrowelle, wodurch ein Erweitern der Modulationsbandbreite des optischen Wellenleitermodulators möglich ist.
6 ist eine Querschnittsansicht, die ein erstes Beispiel des optischen Wellenleitermodulators gemäß der Erfindung zeigt. Ein optischer Wellenleitermodulator 50, der in 6 gezeigt ist, hat eine Dämpfungsschicht 8, in der der Mittelteil der Dämpfungsschicht 8, der eine Breite „p" hat, in der Oberflächenschicht des Substrates 1 eingebettet ist, was zu dem Modulator 40 unterschiedlich ist, der in 5 gezeigt ist.
In einem solchen Fall des Einbettens des Teils der Dämpfungsschicht in der Oberflächenschicht des Substrates können der effektive Brechungsindex der Mikrowelle, die sich in der Signalelektrode fortpflanzt, und die elektrische Impedanz in dem gesamten optischen Modulator justiert werden. Dadurch wird der Modulator entsprechend der gewünschten Betriebsbandbreite desselben optimiert, und der übermäßige Verlust der Lichtwelle, die in dem optischen Wellenleiter geführt wird, kann gesenkt werden.
7 ist eine Querschnittsansicht, die ein anderes Beispiel des optischen Wellenleitermodulators zeigt, der in 6 gezeigt wird.
Ein optischer Wellenleitermodulator 60, der in 7 gezeigt wird, hat Erdungselektroden 4 eingebettet in der Oberflächenschicht des Substrates 1. Solch ein Modulator, der die Erdungselektroden hat, von denen mindestens ein Teil von ihnen in der Oberflächenschicht des Substrates eingebettet ist, ermöglicht es, dass die Betriebsspannung des optischen Wellenleitermodulators extrem gesenkt wird.
Die Einbettungstiefe der Erdungselektrode in der Oberflächenschicht des Substrates ist nicht besonders begrenzt, aber in dem optischen Wellenleitermodulator 60, der in 7 gezeigt wird, beträgt die Einbettungstiefe „D" vorzugsweise 5–10 μm, bevorzugter 6–8 μm. Für eine gleichmäßige Verkleinerung der Betriebsspannung in den verzweigten rechten und linken optischen Wellenleitern 2 haben die rechten und linken Erdungselektroden vorzugsweise die gleiche Einbettungstiefe „D".
8 und 9 sind die Querschnittsansichten, die andere Beispiele des optischen Wellenleitermodulators zeigen.
Ein optischer Wellenleitermodulator 70, der in 8 gezeigt ist, hat eine passivierende Schicht 9 auf der Hauptoberfläche 6a der Dämpfungsschicht 6, auf der die Signalelektrode der Wanderwellenart 3 ausgebildet wird. Auf der anderen Seite hat ein optischer Wellenleitermodulator 80, der in 9 gezeigt wird, einen passivierenden Film 10 auf der seitlichen Fläche 6b der Dämpfungsschicht 6 außer auf der Hauptoberfläche 6a.
Die Ausbildung der passivierenden Schicht zumindest auf der Hauptoberfläche der Dämpfungsschicht, auf der die Signalelektrode der Wanderwellenart gebildet wird, ermöglicht es, den Ausbreitungsverlust der Mikrowelle wegen der Feuchtigkeit, die in der Dämpfungsschicht absorbiert wird, zu verringern.
Das Material, das für die passivierenden Schichten 9 und 10 verwendbar ist, ist nicht eingeschränkt, wenn es die Absorption der Feuchtigkeit in der Dämpfungsschicht verhindern kann. Jedoch wird die passivierende Schicht vorzugsweise mindestens aus einem von Nitrid, wie SiN oder Si-O-N, und einem Silizium gebildet, weil aus diesen leicht eine dichte Schicht erhalten wird.
Die Dämpfungsschicht in der vorliegenden Erfindung kann aus einem weithin bekannten Material, wie Siliziumdioxid oder Aluminiumoxid, gebildet werden.
Die Signalelektrode der Wanderwellenart und die Erdungselektrode können aus einem weithin bekannten metallischen Material wie Au, AG oder Cu gebildet werden und eine hohe Leitfähigkeit haben und die Eigenschaft, leicht zu überziehen zu sein.
Das Substrat in der vorliegenden Erfindung ist nicht eingeschränkt, wenn es aus einem Material hergestellt wird, das einen elektrooptischen Effekt aufweist. Es kann ein Material wie Lithiumniobat, Lithiumtantalat (LiTaO3) oder Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat (PLZT) verwendet werden. Wenn das Substrat aus einem solchen Material gebildet wird, kann seine Hauptoberfläche aus jeder Art einer Schnittfläche, wie einer X-Schnitt-Fläche, einer Y-Schnitt-Fläche oder einer Z-Schnitt-Fläche bestehen.
In dem Fall, in dem das Substrat aus den Materialien wie Lithiumniobat hergestellt wird, wird hinsichtlich des Senkens des Ausbreitungsverlustes der Lichtwelle und des Verhinderns der Verschlechterung des elektrooptischen Effektes der optische Wellenleiter vorzugsweise ausgebildet, indem man das Substrat durch ein thermisches Diffusionsverfahren mit Elementen wie Ti, Ni, Cu oder Cr dotiert.
Ein Herstellungsprozess für den optischen Wellenleitermodulator entsprechend der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Als erstes wird ein Fotolack für die Herstellung eines Musters eines optischen Wellenleiters in einer Dicke von 0.5 μm auf dem Substrat 1, welches aus Lithiumniobat etc. gebildet ist, durch Spin-Coating ausgebildet und danach belichtet und entwickelt, um ein Muster eines optischen Wellenleiters auszubilden, das eine Breite von 6–8 μm hat.
Dann wird eine Schicht, die aus einer optischen Wellenleitersubstanz wie Ti gebildet ist, in einer Dicke von ungefähr 800 Å auf dem Muster des optischen Wellenleiters durch ein Vakuumeindampfungsverfahren abgeschieden, und ein Streifenmuster der abgeschiedenen Substanz wird unter Verwendung einer Lift-Off-Technik ausgebildet. Danach wird das Substrat 1 mit dem Streifenmuster bei 950–1050°C über 10–20 Stunden thermisch behandelt, um die Substanz in das Substrat 1 diffundieren zu lassen und einen optischen Wellenleiter zu bilden, der eine Breite von 8–11 μm hat.
Sodann wird ein konkaver Teil, der eine Tiefe gleich der Tiefe „d" zum Einbetten der Dämpfungsschicht hat, in der Oberflächenschicht des Substrates 1 durch Trockenätztechnik mit einer Elektron-Zyklotron-Resonanz (ECR)-Ausrüstung durch eine Cr-Maske gebildet. Danach wird die Cr-Maske chemisch entfernt, und eine Schicht, die aus einem Material wie Siliziumdioxid gebildet wird, wird durch Sputtering in einer Dicke von ungefähr 0.5–1,5 μm ausgebildet, um den konkaven Teil einzubetten.
Sodann wird, wie oben erwähnt, die Dämpfungsschicht 6, welche die Breite „W" hat, durch Trockenätzen durch eine Cr-Maske ausgebildet.
Hierbei werden in dem Fall des Einbettens der Erdungselektroden 4 in die Oberflächenschicht des Substrates die konkaven Teile, welche eine Tiefe gleich der Tiefe „D" besitzen, in der Oberflächenschicht des Substrates durch das oben genannte Trockenätzen gebildet, um die Erdungselektrodeneinzubetten.
Sodann wird eine Unterschicht, die aus einem metallischen Material, wie Ti oder Chromnickel gebildet wird, durch ein Vakuumeindampfungsverfahren in einer Dicke von ungefähr 0,05 μm vollständig auf dem Substrat 1 abgeschieden, und danach wird eine Elektrodenmaterialschicht, wie Au etc. durch ein Vakuumeindampfungsverfahren in einer Dicke von 0,2 μm auf der Unterschicht abgeschieden.
Sodann wird ein Fotolack in einer Dicke von ungefähr 25 μm auf der Elektrodenmaterialschicht durch Spin-Coating ausgebildet, und danach wird er belichtet und entwickelt, um ein Elektrodenmuster zu bilden. Als nächstes werden die Signalelektrode der Wanderwellenart 3, welche die Breite „ω" von 5 μm hat, und die Erdungselektrode 4, die eine Dicke von 15–20 μm, hat durch Galvanisieren gebildet.
Sodann wird der restliche Fotolack mit einem organischen Lösungsmittel wie Azeton entfernt, und danach werden die Teile der Unterschicht und der Elektrodenmaterialschicht, die zwischen der Signalelektrode der Wanderwellenart 3 und den Erdungselektroden 4 freigelegt werden, chemisch geätzt und unter Verwendung eines geeigneten Ätzmittels für Au, wie einer wässerigen Lösung von Jod und Kaliumjodids, entfernt.
Hierbei wird ein kompletter Chip, nicht in 5 gezeigt, für einen optischen Wellenleitermodulator auf einem Gehäuse angebracht, das aus rostfreiem Stahl gebildet ist, und es werden elektrische Verbindungen an der Elektrode der Wanderwellenart 3 und den Erdungselektroden 4 angeschlossen. Schließlich werden optische Fasern an den Eingang- und Ausgangsenden des optischen Wellenleiters 2 angeschlossen.
10(a) und 10(b) sind die Querschnittsansichten, die ein anderes Beispiel des optischen Wellenleitermodulators zeigen. 10a und 10b zeigen ein optisches Modulatorteil bzw. ein Abschwächerteil entsprechend 3a und 3b.
Die Konfiguration des herkömmlichen optischen Wellenleitermodulators 30, die in den 2 und 3 gezeigt, ist zu der des Modulators 90, die in den 10(a) und 10(b) gezeigt wird, hinsichtlich des Vorhandenseins oder Fehlens einer Abschwächerschicht in dem Abschwächerteil 29 unterschiedlich. Somit wird der optische Wellenleitermodulator 90 im folgenden mit Bezug auf 2 und 10 erklärt.
In dem Fall, dass der optische Wellenleitermodulator das Abschwächerteil besitzt, ist es erforderlich, dass die Dicke der Dämpfungsschicht in dem Abschwächerteil kleiner als die in dem optischen Modulatorteil ist. Außerdem hat das Abschwächerteil 29 vorzugsweise keine Dämpfungsschicht, wie es in 10(b) gezeigt ist. Dadurch wird die Betriebsspannung des Abschwächerteils weiter verringert, und die DC-Drift aufgrund der Dämpfungsschicht wird beinahe verhindert.
In dem Fall der Ausbildung der Dämpfungsschicht in dem Abschwächerteil, ist der Anteil ihrer Dicke vorzugsweise so eingestellt, dass er nicht mehr als 0,5 beträgt, bevorzugter, dass er nicht mehr als 0,3 beträgt, wenn der Dickenanteil der Dämpfungsschicht in dem optischen Modulatorteil so eingestellt wird, dass er 1 ist.
Eine Dämpfungsschicht 24 und Signalelektroden 15, 17 können in dem optischen Wellenleitermodulator 90, der in 2 und 10 gezeigt ist, aus den selben Materialien wie denen in dem Modulator 40 hergestellt werden, der in 5 gezeigt wird.
Der optische Wellenleitermodulator 90, der in 2 und 10 gezeigt wird, kann durch den im wesentlichen gleichen Prozess wie der Modulator 40 hergestellt werden, der in 5 gezeigt wird. Nachdem jedoch die Schicht aus Siliziumdioxid etc. ausgebildet ist, wird nur der Teil der Schicht, der in dem Abschwächerteil 29 positioniert ist, durch eine Trockenätztechnik entfernt. Somit ist der Herstellungsprozess für den Modulator 90 von dem des Modulators 40 hinsichtlich des Ausbildungsprozesses der Dämpfungsschicht unterschiedlich.
Der optische Wellenleitermodulator 90, der in 2 und 10 gezeigt ist, wird entsprechend der vorliegenden Erfindung wie folgt moduliert:
Die Lichtwelle, die eine Wellenlänge von λ1 hat, fällt auf den Wellenleiter 90 ein und verläuft durch den Wellenleiterpolarisator der Metallmantelart 23 und wird durch einen Effekt der Interferenz in dem optischen Modulatorteil 28 auf die folgende Weise an-/ausgeschaltet.
Ein erster Y-Zweig des ersten Mach-Zehnder-Interferometers 12 teilt die sich fortpflanzende Lichtwelle in zwei gleiche Strahlen auf. Ihre Phasen werden elektrooptisch in entgegengesetzte Richtung während ihrer Ausbreitung entlang den ersten Mach-Zehnder-Armen verschoben, und die phasenverschobenen Strahlen werden in einem zweiten Y-Zweig des ersten Mach-Zehnder-Interferometers 12 wieder zusammengeführt.
Wenn ein elektrisches Feld, das von der Signalelektrode 15 angelegt wird, eine Phasenverschiebung von π Radian zwischen den zwei Lichtstrahlen erzeugt, werden sie aufgrund von Interferenz ausgelöscht. Diese Bedingung stellt einen „Aus-Zustand" eines optischen Signals in dem Kommunikationssystem dar.
Im Gegenteil dazu gewinnt, wenn die Phasenverschiebung null oder 2 π Radian beträgt, die Intensität der wieder zusammengeführten Lichtstrahlen das Niveau von bevor sie in dem ersten Y-Zweig aufgespaltet wurden zurück. In diesem Zustand ist das optische Signal in einem „An-Zustand".
In dem Fall des „An-Zustandes" pflanzt sich die Lichtwelle, die die Wellenlänge λ1 hat, in das Abschwächerteil 29 hinein fort. Der Betrieb in dem Abschwächerteil 29 ist im wesentlichen der selbe wie der des optischen Modulatorteils 28. Eine Intensität der sich fortpflanzenden Lichtwelle wird durch das Wählen des passenden Betriebspunktes zwischen "An"- und "Aus"- Zuständen des zweiten Interferometers 13 vermindert. Auf diese Weise wird die Intensität der sich fortpflanzenden Lichtwelle in dem Kommunikationssystem auf ein optimales Niveau eingestellt.
Die intensitätsjustierte Lichtwelle verläuft durch den Wellenleiterpolarisator der Metallmantelart 24 und wird als ein optisches Signal eines Kommunikationssystems detektiert. Das Kommunikationssystem besteht, wie oben erwähnt, aus mehreren optischen Wellenleitermodulatoren entsprechend Lichtwellen, die unterschiedliche Wellenlängen haben, und dadurch wird die Intensität jedes optischen Signals in dem Kommunikationssystem konstant gehalten.
Sowohl das optische Modulatorteil 28 als auch das Abschwächerteil 29 in dem optischen Wellenleitermodulator 90, der in 2 und 10 gezeigt wird, moduliert die Intensität der Lichtwelle wie oben erwähnt. Da die Lichtwelle durch den Effekt der Interferenz moduliert wird, müssen die optischen Wellenleiter in dem optischen Modulatorteil 28 und dem Abschwächerteil 29 von verzweigter Art sein.
In 2 und 10 sind als ein Beispiel für einen solchen optischen Wellenleiter der verzweigten Art das erste und zweite Interferometer der Mach-Zehnder-Art 12 und 13 illustriert. Anstelle eines Mach-Zehnder-Interferometers kann ein Richtungskoppler eine Alternative zu dem optischen Wellenleiter sein, der das Abschwächerteil 29 bildet.
Herin weist der optische Wellenleitermodulator 90, der in 2 und 10 gezeigt wird, die Wellenleiterpolarisatoren der Mantelart 23 und 24 an sowohl seinen Eingangs- als auch Ausgangsseiten des Wellenleiters auf. Der optische Wellenleitermodulator erfordert jedoch nicht immer einen Polarisator. So kann ein Polarisator nur in dem Eingang oder dem Ausgang in dem optischen Wellenleitermodulator zur Verfügung gestellt werden.
Beispiele:
(Beispiel 1)
In diesem Beispiel wurde der optische Wellenleitermodulator 40, der in 5 gezeigt ist, hergestellt.
Das Substrat 1 wurde aus einer X-Schnitt-Fläche eines Lithiumniobats hergestellt.
Dann wurde ein Fotolack in einer Dicke von 0,5 μm auf der Hauptoberfläche des Substrates 1 durch Spin-Coating ausgebildet und wurde belichtet und entwickelt, um ein Muster eines optischen Wellenleiters auszubilden, das eine entwickelte Breite von 7 μm besaß.
Sodann wurde eine Schicht aus Ti durch ein Vakuumeindampfungsverfahren in einer Dicke von 800 Å auf dem Muster des optischen Wellenleiters abgeschieden und wurde thermisch in einem elektrischen Ofen bei 1000°C 10 Stunden lang behandelt, um Ti in das Substrat 1 diffundieren zu lassen und den optischen Wellenleiter 2 zu bilden, der eine Breite von 9 μm besaß.
Danach wurde der konkave Teil, der die Tiefe „d" von 7 μm besaß, in der Oberflächenschicht des Substrates 1 durch ein ECR-Trockenätzen durch eine Cr-Maske gebildet. Danach wurde eine Schicht, die aus einem Siliziumdioxidmaterial gebildet wurde, durch ein Sputtering-Verfahren in einer Dicke von 1 μm auf dem Substrat 1 ausgebildet, um den konkaven Teil abzudecken.
Sodann wurde, nachdem eine Cr-Maske auf der Siliziumdioxidschicht gebildet wurde, die Dämpfungsschicht 6 in der Breite „W" von 13 μm durch ECR-Trockenätzen gemustert.
Nachdem die Cr-Maske entfernt worden war, wurde eine Unterschicht aus Ti durch ein Vakuumeindampfungsverfahren in einer Dicke von 0,05 μm vollständig auf dem Substrat 1 abgeschieden, und danach wurde eine verdampfte Schicht aus Au in einer Dicke von 0,02 durch ein Sputtering-Verfahren ausgebildet.
Dann wurde, nachdem ein Fotolack in einer Dicke von 25 μm auf der verdampften Au-Schicht durch Spin-Coating ausgebildet worden ist, dieser belichtet und entwickelt, um ein Elektrodenmuster auszubilden. Dann wurde ein Elektrobeschichten mit dem Elektrodenmuster durchgeführt, um eine Au-Beschichtungsschicht zu bilden, die eine Dicke von 15 μm besaß. Die Ti-Unterschicht und die Au-Schicht wurden chemisch geätzt, um die Signalelektrode der Wanderwellenart 3, welche die Breite „ω" von 5 μm besaß, und die Erdungselektroden 4 auszubilden.
Der komplette Chip 1 wurde an einem Gehäuse angebracht, das aus einem rostfreien Stahl (nicht gezeigt) hergestellt war, und optische Fasern wurden an den Eingangs- und Ausgangsenden der optischen Wellenleiter 2 angeschlossen (nicht gezeigt).
Die Betriebsspannung des hergestellten optischen Modulators betrug 3,4 V. Und die charakteristische Impedanz und der effektive Brechungsindex der Mikrowelle des optischen Modulators betrugen 55 Ω bzw. 2,4.
Der Mikrowelleausbreitungsverlust des hergestellten optischen Modulators verschlechterte sich kaum, obgleich der Modulator der Atmosphäre für einige Tage ausgesetzt wurde.
(Beispiel 2)
In diesem Beispiel wurde der optische Wellenleitermodulator 60 gemäß der Erfindung, der in 7 gezeigt ist, hergestellt.
Der Modulator wurde durch fast den selben Prozess hergestellt, obwohl konkave Teile für das Einbetten der Erdungselektroden zusätzlich ausgebildet wurden, um die Tiefe „D" zu 7 μm zu erhalten, wobei eine ECR-Trockenätzung durch eine Cr-Maske verwendet wurde.
Die Betriebsspannung des hergestellten Modulators betrug 3,0 V. Die charakteristische Impedanz und der effektive Brechungsindex an der Mikrowelle des Modulators betrugen 51 Ω bzw. 2,4.
Der Mikrowelleausbreitungsverlust des hergestellten optischen Modulators verschlechterte sich kaum, obgleich der Modulator der Atmosphäre für einige Tage ausgesetzt wurde.
(Vergleichsbeispiel 1)
Außer der Dämpfungsschicht 5, die oberhalb der gesamten Hauptoberfläche 1a des Substrates 1 ausgebildet ist, und ohne das Entfernen der Dämpfungsschicht 6 durch Trockenätzen wurde der optische Wellenleitermodulator 10, der in 1 gezeigt ist, genau wie in den oben genannten Beispielen hergestellt.
Die Betriebsspannung des Modulators betrug 4,0 V und die charakteristische Impedanz und der effektive Brechungsindex der Mikrowelle betrugen 54 Ω bzw. 2,4.
Der Ausbreitungsverlust der Mikrowelle in dem Modulator mit Zeit wurde wie oben erwähnt gemessen. Das Resultat der Messung zeigte, dass eine elektrische 3dB-Bandbreite von 10 Gigahertz auf 8 Gigahertz vermindert wurde, nachdem man den Modulator der Atmosphäre ausgesetzt hatte. Das heißt, es stellte sich heraus, dass sich dieser optische Modulator mit der Zeit verschlechterte.
Wie aus den Beispielen 1, 2 und dem Vergleichsbeispiel 1 offensichtlich ist, kann der optische Wellenleitermodulator entsprechend der vorliegenden Erfindung seine Betriebsspannung verringern, obwohl der Modulator der vorliegenden Erfindung die selbe charakteristische Impedanz und den selben effektiven Brechungsindex der Mikrowelle wie in dem herkömmlichen Modulator aufweist. Und es wird auch gezeigt, dass die Modulatorkonfiguration der vorliegenden Erfindung erfolgreich ihre Verschlechterung mit der Zeit verhindert, die sich aus der Zunahme des Ausbreitungsverlustes der Mikrowelle herleitet, da sie darin effektiv ist, die Feuchtigkeitsabsorption der Dämpfungsschicht zu verhindern.
(Beispiel 3)
In diesem Beispiel wurde der optische Wellenleitermodulator 90, der in den 2 und 10 gezeigt wird, durch den oben erwähnten Prozess hergestellt.
Das Substrat 11 bestand aus einer X-Schnitt-Fläche eines Lithiumniobats. Das erste und zweite Interferometer 12 und 13 wurden durch thermische Diffusion von Ti gebildet. Die erste Signalelektrode 15 und die ersten Erdungselektroden 16, die zweite Signalelektrode 17 und die zweite Erdungselektrode 18 wurden durch Vakuumeindampfung und nachfolgendem Überziehen mit Au ausgebildet. Die Elektrodenlänge „L" der ersten Signalelektrode 15 und die Elektrodenlänge „l" der zweiten Signalelektrode 17 betrugen 4 Zentimeter bzw. 2 Zentimeter. Die Dämpfungsschicht 24 in dem optischen Modulationsteil 28 aus Siliziumdioxid wurde in einer Dicke von 1,1 μm ausgebildet.
Die Betriebsspannung des hergestellten optischen Wellenleitermodulators 90 wurde gemessen, indem man eine Spannung an der zweiten Signalelektrode 17 des Abschwächerteils 29 in dem Modulator 90 anlegte. Infolgedessen betrug seine Halbwellenspannung „Vπ" 5,1 V.
Die Drift der DC-Vorspannung mit der Zeit, die DC-Drift genannt wird, in dem optischen Wellenleitermodulator 90 wurde gemessen, indem man einen Hochtemperatur-Electric-Screening-Test bei 80°C durchführte. Die erhaltenen Resultate werden in 11 gezeigt.
Wie aus 11 ersichtlich ist, zeigt der optische Wellenleitermodulator keine Drift seiner Vorspannung mit der Zeit, was zeigt, dass die DC-Drift des Modulators hinreichend unterdrückt worden ist.
(Vergleichsbeispiel 2)
In diesem Vergleichsbeispiel wurde der optische Wellenleitermodulator 30, der in 2 und 3 gezeigt ist, durch einen ähnlichen Prozess wie einer in Beispiel 3 hergestellt. Jedoch wurde die Dämpfungsschicht 14 aus einem Siliziumdioxid gleichmäßig in einer Dicke von 1,1 μm auf dem Substrat 11 ausgebildet, was ein zu dem Beispiel 3 verschiedener Prozess ist.
Die Betriebsspannung des hergestellten optischen Wellenleitermodulators 30 wurde gemessen, indem man eine Spannung von der externen Stromversorgung an der zweiten Signalelektrode 17 des Abschwächerteils 29 in dem Modulator 30 anlegte. Infolgedessen betrug seine Halbwellenspannung „Vπ" 11,4 V. Wie aus 12 ersichtlich ist, erhöht sich die DC-Betriebspannung in dem herkömmlichen optischen Wellenleitermodulator mit der Zeit.
Wie aus Beispiel 3 und dem Vergleichsbeispiel 2 ersichtlich ist, kann der optische Wellenleitermodulator seine Betriebsspannung in seinem Abschwächerteil verringern und seine DC-Drift verhindern.
Wie oben erklärt wird, kann der erste optische Wellenleitermodulator entsprechend der vorliegenden Erfindung seine Betriebsspannung verringern und die Modulationseffizienz ohne Zunahme des Ausbreitungsverlustes der Mikrowelle und Verschlechterung der Geschwindigkeitsanpassung erhöhen.
Außerdem kann der zweite optische Wellenleitermodulator, der das Abschwächerteil besitzt, die Betriebsspannung des Abschwächerteils verringern, ohne die Funktion der Dämpfungsschicht, welche die Lichtwellenabsorption der Elektroden verhindert, herabzusetzen.
(Industrielle Anwendbarkeit)
Der erste optische Wellenleitermodulator kann vorzugsweise für optische Wellenleiterintensitätsmodulatoren, Phasemodulatoren, Polarisationswürfelvorrichtungen oder dergleichen in einem optischen Hochgeschwindigkeits- und Hochleistungs-Faserkommunikations-System verwendet werden. Außerdem kann der zweite optische Wellenleitermodulator, der den Abschwächer besitzt, vorzugsweise für ein WDM-System benutzt werden.

Claims

Ein optischer Wellenleitermodulator (50; 60), umfassend ein Substrat (1), welches aus einem Material hergestellt ist, das einen elektrooptischen Effekt aufweist, einen optischen Wellenleiter (12), der unter der Substratoberfläche (1a) angeordnet ist, um eine Lichtwelle zu leiten, eine Signalelektrode (3) von der Wanderwellenart und Erdungselektroden (4), die auf dem Substrat angeordnet sind, um die genannte Lichtwelle entlang dem optischen Wellenleiter zu modulieren, und eine Dämpfungsschicht (8), die zwischen der Substratoberfläche und der Signalelektrode (3) von der Wanderwellenart angeordnet ist und sich nicht unter die Erdungselektroden (4) erstreckt, und die eine Breite (W) aufweist, die größer als diejenige (ω) der Signalelektrode von der Wanderwellenart ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsschicht einen zentralen Vorsprung besitzt, der sich entlang der Länge der Dämpfungsschicht erstreckt, der eine Breite (ρ) aufweist, die kleiner als die Breite der Dämpfungsschicht (W) ist, und der in einer Aussparung auf dem Substrat eingepasst ist.
Ein optischer Wellenleitermodulator wie in Anspruch 1 definiert, worin zumindest ein Teil der Erdungselektroden (4; 16; 18) in der Oberflächenschicht des Substrats (1; 11) eingelassen ist.
Ein optischer Wellenleitermodulator wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, worin die Breite (ω) der Signalelektrode (3; 15; 17) von der Wanderwellenart kleiner als diejenige des optischen Wellenleiters (2; 12; 13) ist.
Ein optischer Wellenleitermodulator wie in einem der Ansprüche 1–3 definiert, worin der genannte optische Wellenleiter ein optischer Wellenleiter der Mach-Zehnder-Art ist.
Ein optischer Wellenleitermodulator wie in einem der Ansprüche 1–4 definiert, worin der genannte optische Wellenleiter ein optischer Wellenleitermodulator der koplanaren Art ist.