JP2000352700A - 光学導波路デバイス - Google Patents
光学導波路デバイスInfo
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
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- G02F1/0009—Materials therefor
- G02F1/0018—Electro-optical materials
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- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/20—LiNbO3, LiTaO3
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変動する温度範囲のもとで、長期にわたり性
能を安定させた光学導波路デバイスを提供すること。 【解決手段】 本発明の光学導波路デバイスは、ピロ電
気結晶を含む基板を有し、この基板の少なくとも一部の
バルク抵抗は、1013Ω・cm以下である。本発明の他
の対応によれば、本発明の光学導波路デバイスを製造す
る方法は、あるバルク抵抗値を有するピロ電気クリスタ
ルを含む基板を用意し、この基板を減圧環境の下で、あ
る時間、かつある温度で加熱して、基板のバルク抵抗を
1013Ω・cm以下にさせる。
能を安定させた光学導波路デバイスを提供すること。 【解決手段】 本発明の光学導波路デバイスは、ピロ電
気結晶を含む基板を有し、この基板の少なくとも一部の
バルク抵抗は、1013Ω・cm以下である。本発明の他
の対応によれば、本発明の光学導波路デバイスを製造す
る方法は、あるバルク抵抗値を有するピロ電気クリスタ
ルを含む基板を用意し、この基板を減圧環境の下で、あ
る時間、かつある温度で加熱して、基板のバルク抵抗を
1013Ω・cm以下にさせる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムナイオバ
イト(LiNbO3)デバイスのような光学導波路デバ
イスに関する。
イト(LiNbO3)デバイスのような光学導波路デバ
イスに関する。
【0002】
【従来の技術】光学導波路デバイスは、LiNbO3ま
たはLiTaO3製の基板に、導波路パスとバイアス電
極を具備した構造を採用している。これらのデバイス
は、電極と基板との間に、酸化物バッファ層を具備して
いる。電極に加えられるバイアス電圧により、導波路パ
スの屈折率を変化させ、その結果これらのデバイスは、
高速の光学スイッチ、変調器、減衰器、あるいは他の種
類の光学デバイスとして用いられている。
たはLiTaO3製の基板に、導波路パスとバイアス電
極を具備した構造を採用している。これらのデバイス
は、電極と基板との間に、酸化物バッファ層を具備して
いる。電極に加えられるバイアス電圧により、導波路パ
スの屈折率を変化させ、その結果これらのデバイスは、
高速の光学スイッチ、変調器、減衰器、あるいは他の種
類の光学デバイスとして用いられている。
【0003】このようなデバイスが適正に動作するため
には、印加されたDC電界が長期にわたり、様々な温度
範囲のもとで導波路内で維持されることが望ましい。そ
のため、長期間のバイアス電界の安定性は重要な関心事
項である。バイアス電界の安定性を与えるための多くの
アプローチは、LiNbO3製の基板上の、OH、ある
いはプロトンの濃度を低減すること(これに関しては、
Nagata et al 著の“Improved Long Term Drift in OH-
Reduced Lithium Niobate Optical IntensityModulator
s”,Optical & Photonics News,vol.7,Engineering & L
aboratory Notes(1996) と、Koide,et al 著の“Preven
tion of Thermal Degradation by Using Dehydrated Li
Nbo3 Crystal”Jpn.J.App Phy.,vol.33,pp.L957-L958(1
994)を参照のこと)と、LiNbO3製の基板の表面か
ら、損傷された層を除去すること(Minikata et al, 著
の“DC Drift Free Ti Diffused LiNbO3 Optical Modul
ators” Bulletin of the Research Institute of Elec
tronics,vol.30,pp.209-212(1995)を参照のこと)が含
まれる、あるいはバッファ層の成分の変更(EP特許第
0553568A1を参照のこと)が関連している。
には、印加されたDC電界が長期にわたり、様々な温度
範囲のもとで導波路内で維持されることが望ましい。そ
のため、長期間のバイアス電界の安定性は重要な関心事
項である。バイアス電界の安定性を与えるための多くの
アプローチは、LiNbO3製の基板上の、OH、ある
いはプロトンの濃度を低減すること(これに関しては、
Nagata et al 著の“Improved Long Term Drift in OH-
Reduced Lithium Niobate Optical IntensityModulator
s”,Optical & Photonics News,vol.7,Engineering & L
aboratory Notes(1996) と、Koide,et al 著の“Preven
tion of Thermal Degradation by Using Dehydrated Li
Nbo3 Crystal”Jpn.J.App Phy.,vol.33,pp.L957-L958(1
994)を参照のこと)と、LiNbO3製の基板の表面か
ら、損傷された層を除去すること(Minikata et al, 著
の“DC Drift Free Ti Diffused LiNbO3 Optical Modul
ators” Bulletin of the Research Institute of Elec
tronics,vol.30,pp.209-212(1995)を参照のこと)が含
まれる、あるいはバッファ層の成分の変更(EP特許第
0553568A1を参照のこと)が関連している。
【0004】このようなアプローチは、長期にわたるド
リフトを取り除くのには有効ではあるが、LiNbO3
およびLiTaO3のようなピロ電気材料は、温度の変
動に対し敏感である。すなわち、温度の変動が、基板の
表面上に電荷の形成(charge build-up)を引き起こ
し、この電荷形成は、所望の変調を行うために、バイア
ス電圧(電界)を増加させることになる。上記の解決方
法は、このような温度変動に起因するバイアス電界の不
安定の問題を解決できない。
リフトを取り除くのには有効ではあるが、LiNbO3
およびLiTaO3のようなピロ電気材料は、温度の変
動に対し敏感である。すなわち、温度の変動が、基板の
表面上に電荷の形成(charge build-up)を引き起こ
し、この電荷形成は、所望の変調を行うために、バイア
ス電圧(電界)を増加させることになる。上記の解決方
法は、このような温度変動に起因するバイアス電界の不
安定の問題を解決できない。
【0005】このバイアス電界の不安定性の問題に対す
る1つのアプローチは、部分的に酸化したポリシリコン
またはTi/Si/Nのような半絶縁性の電荷消散層を
基板上に形成することである。しかし、この電荷消散層
の有効性は、バイアスがかかった状態では、長期の間で
劣化することになり、そのためその有効性が下がってし
まうことを見いだした。
る1つのアプローチは、部分的に酸化したポリシリコン
またはTi/Si/Nのような半絶縁性の電荷消散層を
基板上に形成することである。しかし、この電荷消散層
の有効性は、バイアスがかかった状態では、長期の間で
劣化することになり、そのためその有効性が下がってし
まうことを見いだした。
【0006】表面音響波デバイスに用いられる、LiN
bO3材料は、ガス(10%のH2と、90%のN2)
中で400から750℃の温度で約1時間加熱すること
により処理することが提案されている。(これに関して
は、Standifer et al 著の“Chemically Reduced Lithi
um Niobate Single Crystals...”IEEE Frequency Con
trol Symposium,May 27-29,1998,pp.470 to 472. を参
照のこと。)これは、動作中にスパークリングを抑制す
るために行われ、かつ、デバイスの光リソグラフ処理の
間光学反射を低減するために行われる。
bO3材料は、ガス(10%のH2と、90%のN2)
中で400から750℃の温度で約1時間加熱すること
により処理することが提案されている。(これに関して
は、Standifer et al 著の“Chemically Reduced Lithi
um Niobate Single Crystals...”IEEE Frequency Con
trol Symposium,May 27-29,1998,pp.470 to 472. を参
照のこと。)これは、動作中にスパークリングを抑制す
るために行われ、かつ、デバイスの光リソグラフ処理の
間光学反射を低減するために行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、変動
する温度範囲のもとで、長期にわたり性能を安定させた
光学導波路デバイスを提供することである。
する温度範囲のもとで、長期にわたり性能を安定させた
光学導波路デバイスを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の光学導波路デバ
イスは、ピロ電気結晶を含む基板を有し、この基板の少
なくとも一部のバルク抵抗は、1013Ω・cm以下であ
る。本発明の他の態様によれば、本発明の光学導波路デ
バイスを製造する方法は、あるバルク抵抗値を有するピ
ロ電気クリスタルを含む基板を用意し、この基板を減圧
環境の下で、ある時間/温度で加熱して、基板のバルク
抵抗を1013Ω・cm以下にさせる。
イスは、ピロ電気結晶を含む基板を有し、この基板の少
なくとも一部のバルク抵抗は、1013Ω・cm以下であ
る。本発明の他の態様によれば、本発明の光学導波路デ
バイスを製造する方法は、あるバルク抵抗値を有するピ
ロ電気クリスタルを含む基板を用意し、この基板を減圧
環境の下で、ある時間/温度で加熱して、基板のバルク
抵抗を1013Ω・cm以下にさせる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1に本発明の光学変調器を示
す。この光学変調器は、厚さが約1mmで、約50×5
0mmの大きさのLiNbO3からなる基板11を含
む。このLiNbO3製の基板11を例にこの実施例で
は説明するが、本発明は他の種類のピロ電気結晶にも適
応できる。光学導波路12が基板11内に形成される
が、これは通常、主表面を介したチタンの拡散により行
われる。基板11の主表面上に、バッファ層13が堆積
され、このバッファ層13は、基板の屈折率よりも低い
屈折率を有する透明な誘電体層である。このバッファ層
13は、In2O3と、TiO2をドーピングした二酸化
シリコンを含む。電荷消散層14がこのバッファ層13
の上に堆積される。電極15、16、17が、この電荷
消散層14の上に堆積される。従来公知のように、電極
15、16、17に与えられる電気的バイアス電圧が、
光学導波路12の屈折率を変化させ、これにより、光学
導波路12内を伝搬する光学信号の強度を変化させる。
す。この光学変調器は、厚さが約1mmで、約50×5
0mmの大きさのLiNbO3からなる基板11を含
む。このLiNbO3製の基板11を例にこの実施例で
は説明するが、本発明は他の種類のピロ電気結晶にも適
応できる。光学導波路12が基板11内に形成される
が、これは通常、主表面を介したチタンの拡散により行
われる。基板11の主表面上に、バッファ層13が堆積
され、このバッファ層13は、基板の屈折率よりも低い
屈折率を有する透明な誘電体層である。このバッファ層
13は、In2O3と、TiO2をドーピングした二酸化
シリコンを含む。電荷消散層14がこのバッファ層13
の上に堆積される。電極15、16、17が、この電荷
消散層14の上に堆積される。従来公知のように、電極
15、16、17に与えられる電気的バイアス電圧が、
光学導波路12の屈折率を変化させ、これにより、光学
導波路12内を伝搬する光学信号の強度を変化させる。
【0010】図2−7と図8のフローチャートは、図1
のデバイスを生成する製造シーケンスを表す。数個のデ
バイスが、1枚のウェハから製造されるが、1個のデバ
イスを形成するウェハの一部のみを同図に示す。
のデバイスを生成する製造シーケンスを表す。数個のデ
バイスが、1枚のウェハから製造されるが、1個のデバ
イスを形成するウェハの一部のみを同図に示す。
【0011】製造プロセスは、室温で、5×1014Ω・
cm以上の初期バルク抵抗率を有するLiNbO3製の
基板11を用意することから始まる。図2に示すよう
に、図8のステップ30により、チタンを含有する金属
層20が、電子ビーム蒸着のような技術を用いて基板1
1の主表面上に堆積される。フォトレジスト層21が金
属層20の上に堆積され、標準の光リソグラフ技術を用
いてパターン化され、基板内にチタンを含有する金属層
が存在しない領域を露出させる。図3に示すように、図
8のステップ31では、この露出した(フォトレジスト
層21で覆われていない)金属層20をエッチングで除
去する。その後、残留したフォトレジストを除去し、こ
れを図4に示す。このステップは、図8のステップ32
である。
cm以上の初期バルク抵抗率を有するLiNbO3製の
基板11を用意することから始まる。図2に示すよう
に、図8のステップ30により、チタンを含有する金属
層20が、電子ビーム蒸着のような技術を用いて基板1
1の主表面上に堆積される。フォトレジスト層21が金
属層20の上に堆積され、標準の光リソグラフ技術を用
いてパターン化され、基板内にチタンを含有する金属層
が存在しない領域を露出させる。図3に示すように、図
8のステップ31では、この露出した(フォトレジスト
層21で覆われていない)金属層20をエッチングで除
去する。その後、残留したフォトレジストを除去し、こ
れを図4に示す。このステップは、図8のステップ32
である。
【0012】次に、図5と図8のステップ33に示すよ
うに、残留した金属層20を基板11内に拡散して、導
波路パス(光学導波路12)を形成する。この拡散ステ
ップは、1000℃で約12時間の空気中で行われる。
うに、残留した金属層20を基板11内に拡散して、導
波路パス(光学導波路12)を形成する。この拡散ステ
ップは、1000℃で約12時間の空気中で行われる。
【0013】次にステップ34で示されるように、基板
11を減圧した雰囲気で加熱する。このステップの目的
は、基板11のバルク抵抗率を1013Ω・cm以下にす
ることである。抵抗率を下げることにより基板は、温度
変化に対し敏感でなくなることが見いだされた。すなわ
ち、デバイスにかけられるDCバイアスは、広い温度範
囲(−40〜85℃)にわたってほぼ一定であり、この
範囲の温度変動では、光学導波路12内を流れる信号の
所望の変調に対し何ら影響を及ぼさないことが見いださ
れた。バルク抵抗率の低下は、基板結晶の緩和時間、誘
電率緩和時間(dielectric reiaxation time)を低下さ
せ、その結果、変調に影響を及ぼすようなピロ電子効果
に起因する表面上に電荷が蓄積されることがない。特
に、1013オーム−cmの抵抗率は、約30分の緩和時
間を起こし、これは従来の抵抗率5 14Ω・cmの結晶に
対する30時間の緩和時間とは対照的である。必要以上
の抵抗率の低下は回避しなければならない、。その理由
は、結晶は非透明となり損失が高くなるからである。バ
ルク抵抗率の有効な範囲は、1011〜1013Ω・cmで
あり、好ましくは、3×1012〜1013Ω・cmであ
る。
11を減圧した雰囲気で加熱する。このステップの目的
は、基板11のバルク抵抗率を1013Ω・cm以下にす
ることである。抵抗率を下げることにより基板は、温度
変化に対し敏感でなくなることが見いだされた。すなわ
ち、デバイスにかけられるDCバイアスは、広い温度範
囲(−40〜85℃)にわたってほぼ一定であり、この
範囲の温度変動では、光学導波路12内を流れる信号の
所望の変調に対し何ら影響を及ぼさないことが見いださ
れた。バルク抵抗率の低下は、基板結晶の緩和時間、誘
電率緩和時間(dielectric reiaxation time)を低下さ
せ、その結果、変調に影響を及ぼすようなピロ電子効果
に起因する表面上に電荷が蓄積されることがない。特
に、1013オーム−cmの抵抗率は、約30分の緩和時
間を起こし、これは従来の抵抗率5 14Ω・cmの結晶に
対する30時間の緩和時間とは対照的である。必要以上
の抵抗率の低下は回避しなければならない、。その理由
は、結晶は非透明となり損失が高くなるからである。バ
ルク抵抗率の有効な範囲は、1011〜1013Ω・cmで
あり、好ましくは、3×1012〜1013Ω・cmであ
る。
【0014】所望のバルク抵抗率1013Ω・cmは、乾
燥窒素を含む、あるいは合成ガス(水素と窒素)を含む
減圧雰囲気あるいは真空雰囲気で500℃で約1時間に
わたって加熱することにより得られる。一般的に350
℃〜800℃で、10分〜10時間の時間が、本発明で
は用いられる。この加熱ステップは、チタンを拡散する
ステップ(ステップ33)の後で、バッファ層の形成前
(ステップ35)の前に実行するのが好ましい。しか
し、他のステップで行うことも可能である。
燥窒素を含む、あるいは合成ガス(水素と窒素)を含む
減圧雰囲気あるいは真空雰囲気で500℃で約1時間に
わたって加熱することにより得られる。一般的に350
℃〜800℃で、10分〜10時間の時間が、本発明で
は用いられる。この加熱ステップは、チタンを拡散する
ステップ(ステップ33)の後で、バッファ層の形成前
(ステップ35)の前に実行するのが好ましい。しか
し、他のステップで行うことも可能である。
【0015】図6とステップ35に示すように、バッフ
ァ層13が基板11の上部表面と底部表面に形成され
る。このステップは、アルゴンと酸素雰囲気中で150
℃以下の温度でかつ約10〜20時間にわたってスパッ
タリングし、その後、湿分を含む空気中で約5時間にわ
たり約500℃の温度でアニールすることにより行われ
る。これらの温度は、基板の表面を酸化するのを阻止す
るバッファ層が存在するために、基板のバルク抵抗率を
所望の範囲以上に上昇させるのには十分ではない。一般
的に6〜20時間の範囲のスパッタリング時間と450
℃〜600℃のアニール温度と3〜24時間の時間が用
いられる。
ァ層13が基板11の上部表面と底部表面に形成され
る。このステップは、アルゴンと酸素雰囲気中で150
℃以下の温度でかつ約10〜20時間にわたってスパッ
タリングし、その後、湿分を含む空気中で約5時間にわ
たり約500℃の温度でアニールすることにより行われ
る。これらの温度は、基板の表面を酸化するのを阻止す
るバッファ層が存在するために、基板のバルク抵抗率を
所望の範囲以上に上昇させるのには十分ではない。一般
的に6〜20時間の範囲のスパッタリング時間と450
℃〜600℃のアニール温度と3〜24時間の時間が用
いられる。
【0016】次にステップ36において、電荷消散層1
4がバッファ層13の上に形成される。この電荷消散層
14は、Ti/Si/Nを含み、20〜150℃の温度
で、0.5〜5時間にわたってスパッタリングすること
により形成される。
4がバッファ層13の上に形成される。この電荷消散層
14は、Ti/Si/Nを含み、20〜150℃の温度
で、0.5〜5時間にわたってスパッタリングすること
により形成される。
【0017】図7と図8のステップ37に示すように、
電極15、16、17が電荷消散層14の上に形成さ
れ、そして適宜パターン化してデバイスを完成させる。
電極の形成は、蒸着光リソグラフ、電気メッキ等の標準
的な技術を用いて行われる。
電極15、16、17が電荷消散層14の上に形成さ
れ、そして適宜パターン化してデバイスを完成させる。
電極の形成は、蒸着光リソグラフ、電気メッキ等の標準
的な技術を用いて行われる。
【0018】以上の実施例においては、基板のバルク抵
抗率をその深さ全部にわたって低減させるものである
が、基板の一部の深さに対してのみ、バルク抵抗率を低
減させるのが好ましい。このような実施例を、図9に示
す。点線40は、基板11の領域41と領域42の境界
を示す。これらの2つの領域41,42は、異なるバル
ク抵抗率を有する。この境界は、光学導波路12の下で
約30μmの深さのところに形成される。一実施例にお
いては、上の領域41のバルク抵抗率は、1013Ω・c
m以下であり、これは基板の表面を前述した減圧雰囲気
であるが、500℃で5分〜15分の短い時間さらすこ
とにより行われる。これにより、残りの領域42は、基
板の元のバルク抵抗率、例えば5×1014Ω・cmであ
る。
抗率をその深さ全部にわたって低減させるものである
が、基板の一部の深さに対してのみ、バルク抵抗率を低
減させるのが好ましい。このような実施例を、図9に示
す。点線40は、基板11の領域41と領域42の境界
を示す。これらの2つの領域41,42は、異なるバル
ク抵抗率を有する。この境界は、光学導波路12の下で
約30μmの深さのところに形成される。一実施例にお
いては、上の領域41のバルク抵抗率は、1013Ω・c
m以下であり、これは基板の表面を前述した減圧雰囲気
であるが、500℃で5分〜15分の短い時間さらすこ
とにより行われる。これにより、残りの領域42は、基
板の元のバルク抵抗率、例えば5×1014Ω・cmであ
る。
【0019】本発明のこの実施例においては、上の領域
41は、基板の初期の抵抗5×10 14Ω・cmで、一方
下の領域42は、1013Ω・cm以下のバルク抵抗率を
有する。この構造体は、基板を前述した減圧雰囲気に最
初にさらしその後基板を酸化雰囲気中にさらして、上部
部分のみを1013Ω・cm以上の抵抗率(例えば、5×
1014Ω・cmに戻す。この酸化は、例えば500〜1
000℃の範囲の温度で、かつ10分〜4時間にわたっ
て行われる。
41は、基板の初期の抵抗5×10 14Ω・cmで、一方
下の領域42は、1013Ω・cm以下のバルク抵抗率を
有する。この構造体は、基板を前述した減圧雰囲気に最
初にさらしその後基板を酸化雰囲気中にさらして、上部
部分のみを1013Ω・cm以上の抵抗率(例えば、5×
1014Ω・cmに戻す。この酸化は、例えば500〜1
000℃の範囲の温度で、かつ10分〜4時間にわたっ
て行われる。
【0020】異なる抵抗率を有する2つの領域41,4
2の間の、シャープな境界40は、必ずしも必要ではな
く、抵抗率が徐々に変化してもよい。
2の間の、シャープな境界40は、必ずしも必要ではな
く、抵抗率が徐々に変化してもよい。
【0021】本発明の変形例として、本発明はリチウム
ナイオバイト製の基板を用いたが、酸化物結晶の酸化/
還元に対し、導電率が類似の関係を有する、他のピロ電
子結晶、例えばLiTaO3、BaNaNb2O5、KT
aNbO3を用いることも可能である。さらに、本発明
は、光学変調器を例に説明したが、本発明は、ピロ電子
結晶を用いた、いかなる光学導波路デバイス、例えば光
学スイッチ、偏光制御、およびスクランブラー等にも用
いることができる。
ナイオバイト製の基板を用いたが、酸化物結晶の酸化/
還元に対し、導電率が類似の関係を有する、他のピロ電
子結晶、例えばLiTaO3、BaNaNb2O5、KT
aNbO3を用いることも可能である。さらに、本発明
は、光学変調器を例に説明したが、本発明は、ピロ電子
結晶を用いた、いかなる光学導波路デバイス、例えば光
学スイッチ、偏光制御、およびスクランブラー等にも用
いることができる。
【図1】本発明の一実施例による導波路デバイスの斜視
図。
図。
【図2】本発明の一実施例による製造段階の第1ステッ
プの状態を表す端面図。
プの状態を表す端面図。
【図3】本発明の一実施例による製造段階の第2ステッ
プの状態を表す端面図。
プの状態を表す端面図。
【図4】本発明の一実施例による製造段階の第3ステッ
プの状態を表す端面図。
プの状態を表す端面図。
【図5】本発明の一実施例による製造段階の第4ステッ
プの状態を表す端面図。
プの状態を表す端面図。
【図6】本発明の一実施例による製造段階の第5ステッ
プの状態を表す端面図。
プの状態を表す端面図。
【図7】本発明の一実施例による製造段階の第6ステッ
プの状態を表す端面図。
プの状態を表す端面図。
【図8】本発明の一実施例の方法を表すフローチャー
ト。
ト。
【図9】本発明の他の実施例によるデバイスの端面図。
10 光学変調器 11 基板 12 光学導波路 13 バッファ層 14 電荷消散層 15、16、17 電極 20 金属層 21 フォトレジスト層
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 ウィルバー デクスター ジョンソン アメリカ合衆国、07945、ニュージャージ ー、メンドハム タウンシップ、オーク ノル ロード 30 (72)発明者 ウィリアム ジェームス ミンフォード アメリカ合衆国、18067、ペンシルヴェニ ア、レイ タウンシップ、レッカー ドラ イブ 3962 (72)発明者 ジョン ウィリアム オーセンバック アメリカ合衆国、19503、ペンシルヴェニ ア、クッツタウン、ウォールナット ドラ イブ 17
Claims (22)
- 【請求項1】 ピロ電気結晶からなる基板(11)を有
する、光学導波路デバイス(10)において、 前記基板の少なくとも一部のバルク抵抗率は、1013Ω
・cm以下であることを特徴とする光学導波路デバイ
ス。 - 【請求項2】 前記基板は、LiNbO3とLiTaO3
からなるグループから選択された材料製であることを特
徴とする請求項1記載の光学導波路デバイス。 - 【請求項3】 前記バルク抵抗率は、1011〜1013Ω
・cmの範囲内にあることを特徴とする請求項1記載の
光学導波路デバイス。 - 【請求項4】 前記バルク抵抗率は、3×1012〜10
13Ω・cmの範囲内にあることを特徴とする請求項1記
載の光学導波路デバイス。 - 【請求項5】 前記光学導波路デバイスは、光学変調器
であることを特徴とする請求項1記載の光学導波路デバ
イス。 - 【請求項6】 前記基板の主表面上に、バッファ層(1
3)をさらに有することを特徴とする請求項1記載の光
学導波路デバイス。 - 【請求項7】 前記バッファ層(13)の上に、電荷消
散層(14)をさらに有することを特徴とする請求項6
記載の光学導波路デバイス。 - 【請求項8】 前記導波路は、拡散材料領域(12)を
有することを特徴とする請求項1記載の光学導波路デバ
イス。 - 【請求項9】 前記拡散材料領域は、チタンを含有する
ことを特徴とする請求項8記載の光学導波路デバイス。 - 【請求項10】 前記基板上に形成された電極(15、
16、17)をさらに有することを特徴とする請求項1
記載の光学導波路デバイス。 - 【請求項11】 前記基板の深さ全体にわたって、バル
ク抵抗率が1013オーム−cm以下であることを特徴と
する請求項1記載の光学導波路デバイス。 - 【請求項12】 前記基板の深さの一部(d)のみが1
013Ω・cmことを特徴とする請求項1記載の光学導波
路デバイス。 - 【請求項13】 光学導波路デバイス(10)の製造方
法において、 (A)ピロ電気結晶製の基板(11)を用意するステッ
プと、 (B)前記基板を、減圧雰囲気中で、基板の少なくとも
一部のバルク抵抗率が1013Ω・cmとなるような時間
と温度に加熱するのステップを有することを特徴とする
光学導波路デバイス。 - 【請求項14】 前記バルク抵抗率は、1011〜1013
Ω・cmの範囲内にあることを特徴とする請求項13記
載の光学導波路デバイス。 - 【請求項15】 前記バルク抵抗率は、3×1012〜1
013Ω・cmの範囲内にあることを特徴とする請求項1
3記載の光学導波路デバイス。 - 【請求項16】 前記(B)のステップは、温度が35
0℃〜800℃で、10分から10時間の範囲にわたっ
て加熱することを特徴とする請求項13記載の光学導波
路デバイス。 - 【請求項17】 (C)導波路(12)を形成するため
に、基板内に材料を拡散するステップと、 (D)前記基板の主表面の少なくとも一部の上に、バッ
ファ層(13)を形成するステップと、をさらに有する
ことを特徴とする請求項13記載の光学導波路デバイ
ス。 - 【請求項18】 前記(B)のステップは、前記(C)
のステップの後で、かつ、(D)のステップの前に行わ
れることを特徴とする請求項17記載の光学導波路デバ
イス。 - 【請求項19】 前記バッファ層(13)は、アルゴン
と、酸素雰囲気で、150℃以下の温度で、6〜20時
間にわたってスパッタリングし、その後、450〜60
0℃で、空気を含有する雰囲気で、3〜24時間にわた
ってアニールするステップにより形成されることを特徴
とする請求項18記載の光学導波路デバイス。 - 【請求項20】 前記基板は、基板の深さ全部にわたっ
て、バルク抵抗率を下げるのに十分な時間と温度、加熱
されることを特徴とする請求項13記載の光学導波路デ
バイス。 - 【請求項21】 前記基板は、基板の一部の深さのみ
が、1013Ω・cm以下の抵抗率となるような、時間と
温度、加熱されることを特徴とする請求項13記載の光
学導波路デバイス。 - 【請求項22】 基板から取り除かれた表面の一部が、
1013Ω・cm以下のバルク抵抗率を有するように、酸
化雰囲気で基板を加熱するステップをさらに有すること
を特徴とする請求項13記載の光学導波路デバイス。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/287,683 US6282356B1 (en) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | Optical waveguide device with enhanced stability |
US09/287683 | 1999-04-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000352700A true JP2000352700A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=23103910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000104831A Pending JP2000352700A (ja) | 1999-04-07 | 2000-04-06 | 光学導波路デバイス |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6282356B1 (ja) |
EP (1) | EP1043617B1 (ja) |
JP (1) | JP2000352700A (ja) |
CA (1) | CA2303674A1 (ja) |
DE (1) | DE60001124T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6956980B2 (en) | 2000-09-18 | 2005-10-18 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide type optical modulator and production method therefor |
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FR2820217B1 (fr) * | 2001-01-31 | 2003-04-18 | Teem Photonics | Structure en optique integree comportant dans un substrat au moins une portion de guide non enterree ainsi que son procede de realisation |
TWI300448B (en) | 2003-03-06 | 2008-09-01 | Shinetsu Chemical Co | Method for manufacturing litheum tantalate crystal |
US7374612B2 (en) * | 2003-09-26 | 2008-05-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of producing single-polarized lithium tantalate crystal and single-polarized lithium tantalate crystal |
JP2005119907A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | タンタル酸リチウム基板およびその製造方法 |
EP1730561B1 (en) * | 2004-04-02 | 2008-08-13 | Northrop Grumman Corporation | Implementation of one or more optical waveguides in reduced optical material |
US7324257B2 (en) * | 2004-07-27 | 2008-01-29 | Jds Uniphase Corporation | Low bias drift modulator with buffer layer |
JP4708905B2 (ja) * | 2005-08-05 | 2011-06-22 | イビデン株式会社 | 薄膜エンベディッドキャパシタンス、その製造方法、及びプリント配線板 |
US7228046B1 (en) * | 2005-11-23 | 2007-06-05 | Honeywell International, Inc. | Environmentally stable electro-optic device and method for making same |
US7844149B2 (en) * | 2007-01-12 | 2010-11-30 | Jds Uniphase Corporation | Humidity tolerant electro-optic device |
DE102009013336A1 (de) * | 2009-03-16 | 2010-09-23 | Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg | Pyroelektrisches Material, Strahlungssensor, Verfahren zur Herstellung eines Strahlungssensors und Verwendung von Lithiumtantalat und Lithiumniobat |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0566428A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-03-19 | Nec Corp | 光制御デバイス |
JPH05158001A (ja) * | 1991-12-06 | 1993-06-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光制御デバイス |
DE69226761T2 (de) * | 1991-12-27 | 1999-01-14 | Fujitsu Ltd | Optische Wellenleiteranordnung mit reduzierter DC-Drift |
US5388170A (en) * | 1993-11-22 | 1995-02-07 | At&T Corp. | Electrooptic device structure and method for reducing thermal effects in optical waveguide modulators |
JP3544020B2 (ja) * | 1995-01-13 | 2004-07-21 | 富士通株式会社 | 光導波路デバイスの製造方法 |
EP0893515B1 (en) * | 1997-07-25 | 2003-11-26 | Crystal Technology, Inc. | Preconditioned crystals of lithium niobate and lithium tantalate and methods of preparing the same |
-
1999
- 1999-04-07 US US09/287,683 patent/US6282356B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-04-03 CA CA002303674A patent/CA2303674A1/en not_active Abandoned
- 2000-04-04 DE DE60001124T patent/DE60001124T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-04 EP EP00302815A patent/EP1043617B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-06 JP JP2000104831A patent/JP2000352700A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6956980B2 (en) | 2000-09-18 | 2005-10-18 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide type optical modulator and production method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE60001124T2 (de) | 2003-09-11 |
EP1043617B1 (en) | 2003-01-08 |
DE60001124D1 (de) | 2003-02-13 |
EP1043617A1 (en) | 2000-10-11 |
US6282356B1 (en) | 2001-08-28 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040705 |