JP2001174766A - Waveguide type optical modulator - Google Patents

Waveguide type optical modulator

Info

Publication number
JP2001174766A
JP2001174766A JP36201199A JP36201199A JP2001174766A JP 2001174766 A JP2001174766 A JP 2001174766A JP 36201199 A JP36201199 A JP 36201199A JP 36201199 A JP36201199 A JP 36201199A JP 2001174766 A JP2001174766 A JP 2001174766A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide type
optical modulator
type optical
modulation
waveguide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP36201199A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4587509B2 (en
Inventor
Tsutomu Saito
勉 斉藤
Shinichi Shimozu
臣一 下津
Satoru Oikawa
哲 及川
Tokuichi Miyazaki
徳一 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Osaka Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority to JP36201199A priority Critical patent/JP4587509B2/en
Publication of JP2001174766A publication Critical patent/JP2001174766A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4587509B2 publication Critical patent/JP4587509B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simultaneously achieve both of prevention of a crosstalk and higher density in a waveguide type optical modulator of multiple channels. SOLUTION: By forming grooves 6-1 and 6-2 in the parts where signal electrodes 4-1 and 402 exist on a main surface 1B of a substrate 1 having an electro-optical effect, thin parts 7-1 and 7-2 are formed in such parts. The thickness t1 and t2 of the thin parts 7-1 and 7-2 are set smaller than the cut-off wavelength of a parasitic mode derived from the modulation signals generated from the signal electrodes 4-1 and 4-2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は導波路型光変調器に
関し、さらに詳しくは、複数の信号波を用い、複数の情
報を同時に伝送及び変調することが可能な多チャンネル
の導波路型光変調器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide type optical modulator, and more particularly, to a multi-channel waveguide type optical modulator capable of simultaneously transmitting and modulating a plurality of information using a plurality of signal waves. About the vessel.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の高速・大容量光ファイバ通信シス
テムにおける進歩に伴い、広帯域特性及び低チャープ特
性、並びに伝搬損失が小さいなどの理由から、従来のレ
ーザダイオードの直接変調に代わって、ニオブ酸リチウ
ム(LiNbO3 :以下、LNと略す場合がある)を
用いた導波路型の外部変調器の実用化が進められてい
る。そして、光ファイバ通信システムの大容量化の要求
に答えるべく、単一基板に複数の光導波路を形成すると
ともに、これら複数の光導波路中を導波する光波を変調
するための変調用電極を複数設け、いわゆる単一の導波
路型光変調器が集積してなる多チャンネルの導波路型光
変調器の研究開発が進められている。
2. Description of the Related Art With the recent progress in high-speed, large-capacity optical fiber communication systems, niobium acid has been used instead of the conventional direct modulation of a laser diode for reasons such as broadband characteristics, low chirp characteristics, and small propagation loss. The practical use of a waveguide type external modulator using lithium (LiNbO3: hereinafter sometimes abbreviated as LN) has been promoted. In order to respond to the demand for higher capacity of the optical fiber communication system, a plurality of optical waveguides are formed on a single substrate, and a plurality of modulation electrodes for modulating light waves guided through the plurality of optical waveguides are provided. Research and development of a multi-channel waveguide-type optical modulator in which a so-called single waveguide-type optical modulator is integrated are being advanced.

【0003】図1は、従来の多チャンネル導波路型光変
調器の一部における断面図である。図1に示す多チャン
ネル導波路型光変調器10は、相対向する一対の主面1
A及び1Bを有し、電気光学効果を具える材料のZカッ
ト板からなる基板1と、光導波路2−1〜2−4とを具
える。そして、基板1の主面1Aにバッファ層3が形成
されるとともに、このバッファ層3上に信号電極4−1
及び4−2、接地電極5−1〜5−3が形成されてい
る。
FIG. 1 is a sectional view of a part of a conventional multi-channel waveguide type optical modulator. The multi-channel waveguide type optical modulator 10 shown in FIG.
A substrate 1 having A and 1B and made of a Z-cut plate made of a material having an electro-optical effect, and optical waveguides 2-1 to 2-4. The buffer layer 3 is formed on the main surface 1A of the substrate 1, and the signal electrode 4-1 is formed on the buffer layer 3.
4-2, and ground electrodes 5-1 to 5-3.

【0004】光導波路2−1及び2−2、並びに光導波
路2−3及び2−4でそれぞれ一組のマッハツエンダー
型の光導波路を構成している。そして、信号電極4−1
と、接地電極5−1及び5−2とで一組の変調用電極を
構成し、信号電極4−2と、接地電極5−2及び5−3
とで一組の変調用電極を構成している。これらの変調用
電極は、それぞれ独立に光導波路2−2及び2−4中を
導波する光波に対して変調信号を印加してこの光波の位
相を変化させ、光導波路2−1及び2−2、並びに2−
3及び2−4で構成されるマッハツエンダー型光導波路
全体で光波の消光/非消光を行うことにより、かかる光
波に重畳された所定の外部信号のオン/オフを独立に行
うようにしたものである。
The optical waveguides 2-1 and 2-2 and the optical waveguides 2-3 and 2-4 respectively constitute a pair of Mach-Zehnder type optical waveguides. Then, the signal electrode 4-1
And the ground electrodes 5-1 and 5-2 form a set of modulation electrodes, and the signal electrode 4-2 and the ground electrodes 5-2 and 5-3.
These form a set of modulation electrodes. These modulation electrodes independently apply a modulation signal to a light wave guided in the optical waveguides 2-2 and 2-4 to change the phase of the light wave, thereby changing the optical waveguides 2-1 and 2--2. 2, and 2-
The extinction / non-extinction of a light wave in the entire Mach-Zehnder type optical waveguide composed of 3 and 2-4, whereby a predetermined external signal superimposed on the light wave is turned on / off independently. It is.

【0005】なお、バッファ層3は、各光導波路中を導
波する光波の信号電極及び接地電極による吸収を防止す
るため、及び光導波路中を導波する光波とこれらの光波
に対して信号電極から印加される変調信号との速度整合
を高めるなどの目的で形成されているものである。
[0005] The buffer layer 3 is used to prevent light waves guided in the respective optical waveguides from being absorbed by the signal electrode and the ground electrode, and to prevent the light waves guided in the optical waveguide from being absorbed by the signal electrodes. It is formed for the purpose of, for example, increasing the speed matching with the modulation signal applied from the controller.

【0006】すなわち、図1に示す多チャンネルの導波
路型光変調器10においては、基板1と、バッファ層3
と、光導波路2−1及び2−2と、信号電極4−1と、
接地電極5−1及び5−2とで一つの単一導波路型光変
調器を構成し、基板1と、バッファ層3と、光導波路2
−3及び2−4と、信号電極4−2と、接地電極5−2
及び5−3とで一つの単一導波路型光変調器を構成して
いる。そして、これら単一の導波路型光変調器が集積し
た構成を呈している。
That is, in the multi-channel waveguide type optical modulator 10 shown in FIG.
, Optical waveguides 2-1 and 2-2, signal electrode 4-1,
A single waveguide type optical modulator is constituted by the ground electrodes 5-1 and 5-2, and the substrate 1, the buffer layer 3, and the optical waveguide 2
-3 and 2-4, the signal electrode 4-2, and the ground electrode 5-2.
And 5-3 constitute one single waveguide type optical modulator. The single waveguide type optical modulator is integrated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような多チャンネ
ルの導波路型光変調器においては、単一の導波路型光変
調器を集積化して高密度化し、変調器全体の大きさを小
型化することが要求される。この目的は、例えば、図1
に示す導波路型光変調器10の場合、隣接する単一の導
波路型光変調器のそれぞれを構成する光導波路2−2及
び2−4の距離dを小さくすることにより達成される。
しかしながら、このようにして隣接する単一導波路型光
変調器の距離を小さくして集積化しようとすると、図1
に示す導波路型光変調器10の場合、光導波路2−2と
2−4とが接近し過ぎると、例えば光導波路2−2中を
導波する光波に対して信号電極4−2からの変調信号よ
り派生した寄生モードが影響を及ぼすようになり、いわ
ゆる電気的なクロストークの問題が生じる。
In such a multi-channel waveguide optical modulator, a single waveguide optical modulator is integrated to increase the density and reduce the size of the entire modulator. Is required. The purpose of this is, for example, in FIG.
Is achieved by reducing the distance d between the optical waveguides 2-2 and 2-4 constituting each of the adjacent single waveguide optical modulators.
However, if an attempt is made to reduce the distance between the adjacent single waveguide type optical modulators in this way and to integrate them, FIG.
In the case of the waveguide type optical modulator 10 shown in FIG. 1, if the optical waveguides 2-2 and 2-4 are too close to each other, for example, a light wave guided through the optical waveguide 2-2 is transmitted from the signal electrode 4-2. A parasitic mode derived from the modulation signal has an effect, and a problem of so-called electrical crosstalk occurs.

【0008】このクロストークを防止するために、基板
の厚さを小さくする手段などが取られていた。しかしな
がら、変調器全体の強度を確保し、実用上問題のないレ
ベルの強度を有するようにするためには、基板をある程
度厚くすることが要求される。したがって、この手段に
よっては電気的なクロストークを十分に減少させること
ができないでいた。このため、現状においては、電気的
なクロストークを防止すべく多チャンネル導波路型光変
調器の高密度化をある程度犠牲にしている。
In order to prevent this crosstalk, means for reducing the thickness of the substrate have been taken. However, in order to secure the intensity of the entire modulator and to have a level of intensity that does not cause any practical problem, it is necessary to increase the thickness of the substrate to some extent. Therefore, the electric crosstalk cannot be sufficiently reduced by this means. For this reason, at present, the density of the multi-channel waveguide type optical modulator is sacrificed to some extent in order to prevent electrical crosstalk.

【0009】本発明は、多チャンネルの導波路型光変調
器において、電気的なクロストークの防止と高密度化と
の双方を同時に達成することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to simultaneously prevent both electrical crosstalk and increase the density of a multichannel waveguide type optical modulator.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明の導波路型光変調器は、多チャンネルの導波路型
光変調器において、この変調器を構成する単一基板の光
導波路及び変調用電極が形成されていない主面におい
て、前記変調用電極の位置する部分に溝部を形成し、単
一基板の前記変調用電極が位置する部分に薄肉部分を形
成する。さらに、薄肉部分の厚さを変調用電極からの変
調信号より派生した寄生モードのカットオフ波長以下に
する。
In order to achieve the above object,
The waveguide type optical modulator according to the present invention is a multi-channel waveguide type optical modulator, wherein a single substrate optical waveguide and a modulation electrode are not formed on the main surface of the modulator. A groove is formed in a portion where the electrode is located, and a thin portion is formed in a portion of the single substrate where the modulation electrode is located. Further, the thickness of the thin portion is set to be equal to or less than the cutoff wavelength of the parasitic mode derived from the modulation signal from the modulation electrode.

【0011】本発明者らは、多チャンネル導波路型光変
調器において、変調用電極から発せられる変調信号より
派生した寄生モードの伝搬状態を種々シュミレートする
とともに、このシュミレートに基づいた多チャンネル導
波路型光変調器を数多く作製した。その結果、本発明に
したがって多チャンネル導波路型光変調器を構成する単
一基板の変調用電極が位置する部分のみを薄肉化すると
ともに、かかる部分の厚さを変調信号から発生する寄生
モードのカットオフ波長以下にすることにより、前記寄
生モードの隣接する電極に対する伝搬を防止できること
を見出した。したがって、単一の導波路型光変調器を集
積させて高密度の多チャンネル導波路型光変調器を作製
した場合においても、寄生モードの隣接する電極への伝
搬を防止できるため、前述のような電気的クロストーク
を効果的に防止することができる。
The present inventors simulate various propagation states of a parasitic mode derived from a modulation signal emitted from a modulation electrode in a multi-channel waveguide type optical modulator, and furthermore, the multi-channel waveguide based on the simulation. Many optical modulators have been fabricated. As a result, only the portion where the modulation electrode of the single substrate constituting the multi-channel waveguide type optical modulator according to the present invention is thinned, and the thickness of such a portion is reduced by the parasitic mode generated from the modulation signal. It has been found that the propagation of the parasitic mode to an adjacent electrode can be prevented by setting the cutoff wavelength or less. Therefore, even when a single waveguide type optical modulator is integrated and a high-density multi-channel waveguide type optical modulator is manufactured, propagation of a parasitic mode to an adjacent electrode can be prevented. Electrical crosstalk can be effectively prevented.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面と関連させな
がら、発明の実施の形態に即して詳細に説明する。図2
は、本発明における好ましい態様の導波路型光変調器の
一部を示す断面図であり、図3は、図2に示す導波路型
光変調器の一部を示す平面図である。図2に示す断面図
は、図3に示す平面図のI―I線に沿って切ったもので
ある。なお、図2及び3に示す導波路型光変調器おい
て、図1と同様の部分は同じ番号を用いて示した。図2
及び3に示す導波路型光変調器20は、図1と同様に、
基板1と、光導波路2−1〜2−4と、バッファ層3
と、信号電極4−1及び4−2と、接地電極5−1〜5
−3とを具えている。そして、基板1とバッファ層3と
光導波路2−1及び2−2と信号電極4−1と接地電極
5−1及び5−2とで一つの単一導波路型変調器を構成
している。同様に、基板1とバッファ層3と光導波路2
−3及び2−4と信号電極4−2と接地電極5−2及び
5−3とで他の単一導波路型光変調器を構成している。
そして、基板1の主面1Bには信号電極4−1及び4−
2が位置する部分に溝部6−1及び6−2が形成されて
おり、これにより基板1のかかる部分において薄肉部分
7−1及び7−2を形成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, according to embodiments of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the waveguide type optical modulator according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view showing a part of the waveguide type optical modulator shown in FIG. The sectional view shown in FIG. 2 is taken along line II of the plan view shown in FIG. In the waveguide type optical modulator shown in FIGS. 2 and 3, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. FIG.
The waveguide type optical modulator 20 shown in FIGS.
Substrate 1, optical waveguides 2-1 to 2-4, buffer layer 3
, The signal electrodes 4-1 and 4-2, and the ground electrodes 5-1 to 5
-3. The substrate 1, the buffer layer 3, the optical waveguides 2-1 and 2-2, the signal electrode 4-1 and the ground electrodes 5-1 and 5-2 constitute one single waveguide type modulator. . Similarly, the substrate 1, the buffer layer 3, and the optical waveguide 2
-3 and 2-4, the signal electrode 4-2, and the ground electrodes 5-2 and 5-3 constitute another single waveguide type optical modulator.
Then, the signal electrodes 4-1 and 4-
The groove portions 6-1 and 6-2 are formed in the portion where the substrate 2 is located, thereby forming the thin portions 7-1 and 7-2 in such a portion of the substrate 1.

【0013】本発明においては、前記溝部を光導波路中
を導波する光波と変調用電極から前記光波に印加される
変調信号とが実質的に相互作用する領域の全体に亘って
形成し、前記薄肉部分を前記実質的相互作用領域の全体
に亘って形成することが好ましい。これにより、光波の
変調領域の全体に亘って寄生モードの発生を効果的に防
止することができ、高密度に多チャンネル導波路型光変
調器を作製した場合においてもクロストークの発生を防
止することができる。
In the present invention, the groove is formed over an entire region where a light wave guided in an optical waveguide and a modulation signal applied from the modulation electrode to the light wave substantially interact with each other. Preferably, a thin portion is formed over the whole of the substantial interaction region. This makes it possible to effectively prevent the occurrence of the parasitic mode over the entire modulation region of the light wave, and to prevent the occurrence of crosstalk even when a multi-channel waveguide type optical modulator is manufactured at high density. be able to.

【0014】実質的相互作用領域とは、変調用電極と光
導波路とが実質上平行に並置され、光導波路中を導波す
る光波に対して変調用信号からの変調信号が実際に印加
される領域を言う。例えば図2及び3に示す導波路型光
変調器20の場合、信号電極4−1、接地電極5−1及
び5−2と光導波路2−2、並びに信号電極4−2、接
地電極5−2及び5−3と光導波路2−4とが、長手方
向において平行に並置されてなる領域を言う。
In the substantial interaction region, the modulation electrode and the optical waveguide are juxtaposed substantially in parallel, and a modulation signal from the modulation signal is actually applied to a light wave guided in the optical waveguide. Say the area. For example, in the case of the waveguide type optical modulator 20 shown in FIGS. 2 and 3, the signal electrode 4-1, the ground electrodes 5-1 and 5-2 and the optical waveguide 2-2, and the signal electrode 4-2 and the ground electrode 5- 2 and 5-3 and an optical waveguide 2-4 is a region where they are juxtaposed in parallel in the longitudinal direction.

【0015】また図2及び3に示す導波路型光変調器2
0においては、信号電極4−1及び4−2の下部のみに
溝部6−1及び6−2を形成し、これによりこれらの部
分にのみ薄肉部分を形成するようにしている。一般に、
外部電源から所定の高周波電圧が信号電極に印加される
ことにより、この信号電極から変調信号が出射される。
この変調信号は、光導波路を通過して光波に所定の変調
を加えた後、接地電極に入る。そして、このような変調
信号の性質に基づいて変調信号から発せられる寄生モー
ドの挙動をシュミレートするとともに、実際に導波路型
変調器を作製して寄生モードの挙動を確認した。その結
果、信号電極の下部において最も高密度に寄生モードが
発生していることを見出すとともに、この部分を薄肉化
することにより寄生モードの隣接する電極への伝搬を有
効に防止できることを見出した。この場合、変調用電極
を構成する信号電極の下部にのみ薄肉部分を形成すれば
良いため、基板全体の強度が増し、導波路型光変調器に
対して実用上十分な強度を付与することができる。
The waveguide type optical modulator 2 shown in FIGS.
In the case of 0, the grooves 6-1 and 6-2 are formed only under the signal electrodes 4-1 and 4-2, so that thin portions are formed only in these portions. In general,
When a predetermined high-frequency voltage is applied to a signal electrode from an external power supply, a modulation signal is emitted from the signal electrode.
The modulated signal passes through the optical waveguide, applies a predetermined modulation to the light wave, and then enters the ground electrode. Then, the behavior of the parasitic mode emitted from the modulation signal was simulated based on the property of the modulation signal, and the behavior of the parasitic mode was confirmed by actually fabricating a waveguide type modulator. As a result, it was found that the parasitic mode occurred at the highest density below the signal electrode, and that the propagation of the parasitic mode to the adjacent electrode could be effectively prevented by reducing the thickness of this portion. In this case, since the thin portion may be formed only under the signal electrode constituting the modulation electrode, the strength of the entire substrate is increased, and practically sufficient strength can be given to the waveguide type optical modulator. it can.

【0016】信号電極の下部にのみ薄肉部分を形成する
場合は、例えば図2に示す導波路型光変調器20におい
て、薄肉部分7−1(溝部6−1)の幅W1及び薄肉部
分7−2(溝部6−2)の幅W2を、隣接する接地電極
5−1及び5−2の間隔D1並びに接地電極5−2及び
5−3の間隔D2よりも大きくすることが好ましい。こ
れにより寄生モードの伝搬をより効果的に防止すること
ができる。
In the case where the thin portion is formed only below the signal electrode, for example, in the waveguide type optical modulator 20 shown in FIG. 2, the width W1 of the thin portion 7-1 (groove 6-1) and the thin portion 7- Preferably, the width W2 of the groove 2 (groove 6-2) is larger than the distance D1 between the adjacent ground electrodes 5-1 and 5-2 and the distance D2 between the ground electrodes 5-2 and 5-3. Thereby, propagation of the parasitic mode can be more effectively prevented.

【0017】導波路型光変調器20の薄肉部分7−1の
厚さt1及び薄肉部分7−2の厚さt2は、本発明にし
たがって、寄生モードのカットオフ波長以下であること
が必要である。具体的には、使用する変調帯域周波数に
よって異なる。変調帯域周波数が2.5GHzの場合
は、t1及びt2として許容される最大値は約2.2m
mである。また、変調帯域周波数が10GHzの場合
は、t1及びt2として許容される最大値は、0.5m
mである。同様に、変調帯域周波数が30GHzの場合
は、t1及びt2として許容される最大値は、0.2m
mである。
According to the present invention, the thickness t1 of the thin portion 7-1 and the thickness t2 of the thin portion 7-2 of the waveguide type optical modulator 20 need to be equal to or less than the cutoff wavelength of the parasitic mode. is there. Specifically, it differs depending on the modulation band frequency used. When the modulation band frequency is 2.5 GHz, the maximum values allowed for t1 and t2 are about 2.2 m.
m. Further, when the modulation band frequency is 10 GHz, the maximum value allowed as t1 and t2 is 0.5 m
m. Similarly, when the modulation band frequency is 30 GHz, the maximum values allowed for t1 and t2 are 0.2 m
m.

【0018】t1及びt2の下限値は特に限定はされな
い。しかしながら、ある程度の強度を付与してハンドリ
ングを容易にすべく、t1及びt2の下限値としては、
約0.05mmであることが好ましい。
The lower limits of t1 and t2 are not particularly limited. However, in order to provide a certain amount of strength and facilitate handling, the lower limits of t1 and t2 are as follows:
Preferably it is about 0.05 mm.

【0019】薄肉部分の大きさ、すなわち厚さや幅など
については、多チャンネル導波路型光変調器を構成する
各単一導波路型光変調器に相当する変調用電極や光導波
路の状態に応じて、各変調用電極毎に独立に制御するこ
とができる。例えば図2に示す導波路型光変調器20の
場合、薄肉部分7−1及び7−2の幅W1、W2及び厚
さt1、t2については、信号電極4−1及び4−2の
状態や光導波路2−2及び2−4の状態などによって同
一にすることもできるし、異なるようにすることもでき
る。
The size of the thin portion, ie, the thickness and width, depends on the state of the modulation electrode and the optical waveguide corresponding to each single waveguide type optical modulator constituting the multi-channel waveguide type optical modulator. Thus, it is possible to control each modulation electrode independently. For example, in the case of the waveguide type optical modulator 20 shown in FIG. 2, regarding the widths W1 and W2 and the thicknesses t1 and t2 of the thin portions 7-1 and 7-2, the state of the signal electrodes 4-1 and 4-2, It can be the same or different depending on the state of the optical waveguides 2-2 and 2-4.

【0020】薄肉部分は、所定のマスクを用いた公知の
ドライエッチング法又はウエットエッチング法などによ
り基板の主面に溝部を形成することによって作製する。
The thin portion is formed by forming a groove on the main surface of the substrate by a known dry etching method or a wet etching method using a predetermined mask.

【0021】また、図2には示していないが、例えば溝
部6−1及び6−2の内表面6−1A及び6−2Aに、
電波吸収層を形成することもできる。これにより、寄生
モードが前記電波吸収層で吸収されるため、上述した電
気的なクロストークをさらに効果的に防止することがで
きる。この電波吸収層は、内表面6−1A及び6−2A
を含む、基板1の裏面1Bの全体に亘って形成してもよ
い。また、基板1は、強誘電体単結晶のXカット板、Y
カット板、及びZカット板のいずれをも使用することが
できる。
Although not shown in FIG. 2, for example, the inner surfaces 6-1A and 6-2A of the grooves 6-1 and 6-2 have
A radio wave absorbing layer can also be formed. Thereby, the parasitic mode is absorbed by the radio wave absorbing layer, so that the above-described electric crosstalk can be more effectively prevented. This radio wave absorbing layer has inner surfaces 6-1A and 6-2A.
May be formed over the entire back surface 1B of the substrate 1. The substrate 1 is made of a ferroelectric single crystal X-cut plate,
Either a cut plate or a Z-cut plate can be used.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 (実施例)本実施例では、図2及び3に示すような導波
路型光変調器20を作製した。なお、簡単のため導波路
型光変調器は2組の単一導波路型光変調器からなる構
成、すなわち図2及び3に示す態様が導波路型光変調器
の全体を示すような構成のものを作製した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below based on embodiments. Example In this example, a waveguide type optical modulator 20 as shown in FIGS. 2 and 3 was manufactured. For the sake of simplicity, the waveguide type optical modulator has a configuration composed of two sets of single waveguide type optical modulators, that is, a configuration in which the embodiments shown in FIGS. 2 and 3 show the entire waveguide type optical modulator. Things were made.

【0023】基板1としてニオブ酸リチウムのZカット
板を用い、この基板1の主面1A上に、スピンコータを
用いてフォトレジストを0.5μmの厚さに形成した
後、露光及び現像処理を行って、現像幅7μmの光導波
路パターンを形成した。次いで、この光導波路パターン
上に、蒸着法によってチタンからなる層を厚さ800Å
に形成し、電気炉中で1000℃、10時間の熱処理を
行って前記チタンを基板1中に拡散させ、幅9μmの光
導波路2―1〜2−4を形成した。次いで、基板1の主
面1A上に真空蒸着法によってSiOからなるバッフ
ァ層3を厚さ1μmに形成した。
A lithium-niobate Z-cut plate is used as the substrate 1. A photoresist is formed to a thickness of 0.5 μm on the main surface 1A of the substrate 1 by using a spin coater, and then exposed and developed. Thus, an optical waveguide pattern having a development width of 7 μm was formed. Next, a titanium layer having a thickness of 800 .ANG.
And a heat treatment at 1000 ° C. for 10 hours in an electric furnace to diffuse the titanium into the substrate 1, thereby forming optical waveguides 2-1 to 2-4 having a width of 9 μm. Next, a buffer layer 3 made of SiO 2 was formed to a thickness of 1 μm on the main surface 1A of the substrate 1 by a vacuum evaporation method.

【0024】その後、バッファ層3上に、蒸着法によっ
てチタン層を厚さ0.05μmに形成した。次いで、蒸
着法とメッキ法とを併用することによって信号電極4−
1及び4−2、並びに接地電極5−1〜5−3を厚さ2
0μmに形成した。次いで、基板1の主面1B側にダイ
シングによって溝部6−1及び6−2を形成し、幅W
1、W2がそれぞれ57μm、厚さt1、t2がそれぞ
れ0.5mmの薄肉部分7−1及び7−2を形成した。
なお、信号電極4−1及び4−2の距離dは250μm
とした。
Thereafter, a titanium layer was formed to a thickness of 0.05 μm on the buffer layer 3 by an evaporation method. Next, the signal electrode 4-
1 and 4-2 and the ground electrodes 5-1 to 5-3 have a thickness of 2
It was formed to 0 μm. Next, grooves 6-1 and 6-2 are formed on the main surface 1B side of the substrate 1 by dicing, and the width W
Thin portions 7-1 and 7-2 each having a thickness of 1 μm and W2 of 57 μm and a thickness of t1 and t2 of 0.5 mm were formed.
The distance d between the signal electrodes 4-1 and 4-2 is 250 μm.
And

【0025】次いで、このようにして得た導波路型光変
調器の各光導波路に光ファイバーを接続し、クロストー
ク特性及び伝送特性を調べたところ図4及び図5に示す
ような結果を得た。
Next, an optical fiber was connected to each optical waveguide of the thus obtained waveguide type optical modulator, and the crosstalk characteristics and the transmission characteristics were examined. The results shown in FIGS. 4 and 5 were obtained. .

【0026】(比較例)薄肉部分を形成しなかった以外
は実施例と同様にして導波路型光変調器を作製した。実
施例と同様にしてクロストーク特性及び伝送特性を調べ
たところ、図6及び7に示すような結果を得た。
(Comparative Example) A waveguide type optical modulator was manufactured in the same manner as in Example except that the thin portion was not formed. When the crosstalk characteristics and the transmission characteristics were examined in the same manner as in the example, the results shown in FIGS. 6 and 7 were obtained.

【0027】図4及び6に示すグラフから明らかなよう
に、比較例において薄肉部分を形成しなかった導波路型
光変調器は、特定の変調信号周波数においてロスディッ
プが生じ、クロストークの発生していることが分かる。
これに対し、本発明にしたがって薄肉部分を形成してな
る導波路型光変調器は、測定変調信号周波数帯域におい
てロスディップは見られず、クロストークの発生してい
ないことが分かる。また、図5及び7から明らかなよう
に、クロストークの発生している導波路型光変調器の伝
送特性は、変調信号の周波数が増大するとともに光変調
信号強度が増加していることが分かる。一方、クロスト
ークの発生していない導波路型光変調器の伝送特性は、
測定変調信号周波数の全体に亘ってほぼ一定の光変調信
号強度を有することが分かる。すなわち、本発明にした
がって薄肉部分を形成した導波路型光変調器は優れた伝
送特性を示すことが分かる。
As is clear from the graphs shown in FIGS. 4 and 6, in the waveguide type optical modulator in which the thin portion was not formed in the comparative example, loss dip occurs at a specific modulation signal frequency, and crosstalk occurs. You can see that it is.
On the other hand, in the waveguide type optical modulator having the thin portion formed according to the present invention, no loss dip is observed in the frequency band of the measured modulation signal, and it can be seen that no crosstalk occurs. Further, as is apparent from FIGS. 5 and 7, the transmission characteristics of the waveguide type optical modulator in which crosstalk has occurred indicate that the intensity of the optical modulation signal increases as the frequency of the modulation signal increases. . On the other hand, the transmission characteristics of a waveguide type optical modulator in which no crosstalk occurs are as follows.
It can be seen that the light modulation signal intensity is substantially constant over the entire measured modulation signal frequency. That is, it is understood that the waveguide type optical modulator in which the thin portion is formed according to the present invention exhibits excellent transmission characteristics.

【0028】以上、具体例を挙げながら発明の実施の形
態に基づいて本発明を詳細に説明したが、本発明は上記
内容に限定されるものではなく、本発明の範疇逸脱しな
い限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the present invention with specific examples. However, the present invention is not limited to the above-described contents, and may be implemented in any form without departing from the scope of the present invention. Deformation and modification are possible.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の導波路型
光変調器は多チャンネルであって、この変調器を構成す
る単一基板の、単一導波路型光変調器を構成する変調用
電極が位置する部分に薄肉部分を形成するとともに、こ
の薄肉部分の厚さを変調信号より派生する寄生モードの
カットオフ波長よりも薄くなるようにしている。したが
って、寄生モードの隣接する電極に対する伝搬を防止す
ることができ、これにより単一導波路型光変調器を高密
度に集積させた場合においても、クロストークの発生を
防止でき、良好な伝送特性を得ることができる。
As described above, the waveguide type optical modulator of the present invention has a multi-channel structure, and has a single substrate constituting the modulator, and a modulator constituting the single waveguide type optical modulator. A thin portion is formed in a portion where the use electrode is located, and the thickness of the thin portion is made smaller than a cutoff wavelength of a parasitic mode derived from a modulation signal. Therefore, it is possible to prevent the parasitic mode from propagating to the adjacent electrode, thereby preventing the occurrence of crosstalk even when a single waveguide type optical modulator is integrated at a high density, and having good transmission characteristics. Can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来の(多チャンネル)導波路型光変調器の
一部を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a conventional (multi-channel) waveguide type optical modulator.

【図2】 本発明の好ましい態様における、(多チャン
ネル)導波路型光変調器の一部を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a part of a (multi-channel) waveguide type optical modulator according to a preferred embodiment of the present invention.

【図3】 図2に示す導波路型光変調器の一部を示す平
面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a part of the waveguide type optical modulator shown in FIG. 2;

【図4】 本発明の(多チャンネル)導波路型光変調器
におけるクロストーク特性の一例を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of crosstalk characteristics in the (multi-channel) waveguide type optical modulator of the present invention.

【図5】 本発明の(多チャンネル)導波路型光変調器
における伝送特性の一例を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing an example of transmission characteristics in the (multi-channel) waveguide type optical modulator of the present invention.

【図6】 従来の(多チャンネル)導波路型光変調器に
おけるクロストーク特性の一例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of crosstalk characteristics in a conventional (multi-channel) waveguide type optical modulator.

【図7】 従来の(多チャンネル)導波路型光変調器に
おける伝送特性の一例を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing an example of transmission characteristics in a conventional (multi-channel) waveguide type optical modulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 1A、1B 基板の主面 2―1、2−2、2−3、2−4 光導波路 3 バッファ層 4―1、4−2 信号電極 5−1、5−2、5−3 接地電極 6―1、6−2 溝部 7―1、7−2 薄肉部分 10、20 (多チャンネル)導波路型光変調器 t1、t2 薄肉部分の厚さ W1、W2 薄肉部分の幅 1 Substrate 1A, 1B Main surface of substrate 2-1 2-2, 2-3, 2-4 Optical waveguide 3 Buffer layer 4-1 4-2 Signal electrode 5-1 5-2, 5-3 Ground Electrodes 6-1 and 6-2 Grooves 7-1 and 7-2 Thin portion 10, 20 (Multi-channel) waveguide type optical modulator t1, t2 Thickness of thin portion W1, W2 Width of thin portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 哲 千葉県船橋市豊富町585 オプトエレクト ロニクス研究所内 (72)発明者 宮崎 徳一 千葉県船橋市豊富町585 オプトエレクト ロニクス研究所内 Fターム(参考) 2H079 AA02 AA12 BA01 BA03 CA05 DA03 DA22 EA05 EA08 EB05 EB15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tetsu Oikawa 585 Tomiichi-cho, Funabashi-shi, Chiba Prefecture Opto-Electronics Laboratory (72) Inventor Tokuichi Miyazaki 585 Tomi-cho, Funabashi-shi, Chiba Prefecture Opto-Electronics Laboratory F-term (reference) 2H079 AA02 AA12 BA01 BA03 CA05 DA03 DA22 EA05 EA08 EB05 EB15

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対向する一対の主面を有し、電気光学
効果を有する材料からなる単一基板の一方の主面上に、
光波を導波するための光導波路が複数形成されるととも
に、前記複数の光導波路中を導波する光波に変調信号を
印加して、前記光波を変調するための変調用電極が複数
形成されてなる多チャンネルの導波路型光変調器であっ
て、 前記単一基板の他方の主面における前記複数の変調用電
極のそれぞれが位置する部分に溝部を形成することによ
り、前記単一基板の、前記複数の変調用電極のそれぞれ
が位置する部分に薄肉部分を形成し、この薄肉部分の厚
さを前記変調信号から発生する寄生モードのカットオフ
波長以下にしたことを特徴とする、導波路型光変調器。
1. A single substrate having a pair of opposing main surfaces and made of a material having an electro-optical effect is provided on one main surface of a single substrate.
A plurality of optical waveguides for guiding the light wave are formed, and a modulation signal is applied to the light wave guided through the plurality of light waveguides to form a plurality of modulation electrodes for modulating the light wave. A multi-channel waveguide optical modulator, wherein a groove is formed in a portion of the other main surface of the single substrate where each of the plurality of modulation electrodes is located, A waveguide portion, wherein a thin portion is formed in a portion where each of the plurality of modulation electrodes is located, and the thickness of the thin portion is set to be equal to or less than a cutoff wavelength of a parasitic mode generated from the modulation signal. Light modulator.
【請求項2】 前記薄肉部分は、前記光波と前記変調信
号との実質的相互作用領域の全体に亘って形成されてい
ることを特徴とする、請求項1に記載の導波路型光変調
器。
2. The waveguide type optical modulator according to claim 1, wherein the thin portion is formed over a substantial interaction region between the light wave and the modulation signal. .
【請求項3】 前記変調用電極は信号電極と接地電極と
からなり、前記溝部は前記信号電極が位置する部分に形
成し、前記薄肉部分は前記信号電極が位置する部分にの
み形成したことを特徴とする、請求項1又は2に記載の
導波路型光変調器。
3. The method according to claim 2, wherein the modulation electrode comprises a signal electrode and a ground electrode, the groove is formed at a portion where the signal electrode is located, and the thin portion is formed only at a portion where the signal electrode is located. The waveguide type optical modulator according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記薄肉部分の幅が、互いに隣り合う前
記接地電極の間隔以上であることを特徴とする、請求項
3に記載の導波路型光変調器。
4. The waveguide type optical modulator according to claim 3, wherein a width of the thin portion is equal to or larger than a distance between the adjacent ground electrodes.
【請求項5】 前記単一基板の他方の主面の、少なくと
も前記溝部の内表面に電波吸収層を形成したことを特徴
とする、請求項1〜4のいずれか一に記載の導波路型光
変調器。
5. The waveguide type according to claim 1, wherein a radio wave absorbing layer is formed on at least the inner surface of the groove on the other main surface of the single substrate. Light modulator.
JP36201199A 1999-12-21 1999-12-21 Waveguide type optical modulator Expired - Fee Related JP4587509B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36201199A JP4587509B2 (en) 1999-12-21 1999-12-21 Waveguide type optical modulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36201199A JP4587509B2 (en) 1999-12-21 1999-12-21 Waveguide type optical modulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001174766A true JP2001174766A (en) 2001-06-29
JP4587509B2 JP4587509B2 (en) 2010-11-24

Family

ID=18475611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36201199A Expired - Fee Related JP4587509B2 (en) 1999-12-21 1999-12-21 Waveguide type optical modulator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4587509B2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1486817A1 (en) * 2002-03-19 2004-12-15 Ngk Insulators, Ltd. Method of manufacturing optical modulator
US8472759B2 (en) 2010-01-29 2013-06-25 Fujitsu Optical Components Limited Optical device and optical transmitter
WO2013184899A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Eospace Inc. Advanced techniques for improving high-efficiency optical modulators
US9158137B1 (en) 2011-09-02 2015-10-13 Eospace Inc. Spread-spectrum bias control
US9250496B1 (en) 2011-09-22 2016-02-02 Eospace Inc. High-RF frequency analog fiber-optic links using optical signal processing techniques
CN113934025A (en) * 2020-06-29 2022-01-14 苏州旭创科技有限公司 Silicon-based traveling wave electrode modulator and manufacturing method thereof
WO2022145342A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 住友大阪セメント株式会社 Optical modulator and optical transmission device using same
JP7398672B2 (en) 2020-06-10 2023-12-15 国立大学法人三重大学 Optical electric field sensor head

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63234219A (en) * 1987-03-20 1988-09-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical modulator
JPH04137322U (en) * 1991-06-13 1992-12-21 横河電機株式会社 Waveguide optical modulator
JPH0588124A (en) * 1991-09-27 1993-04-09 Nec Corp Optical modulator
JPH05241115A (en) * 1992-02-27 1993-09-21 Nec Corp Waveguide type optical device
JPH05257104A (en) * 1991-03-14 1993-10-08 Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk Optical control element
JPH1026778A (en) * 1996-07-10 1998-01-27 Nec Corp Integrated optical circuit
JPH10133159A (en) * 1996-09-06 1998-05-22 Ngk Insulators Ltd Optical waveguide device, progressive waveform optical modulator and production of optical waveguide device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63234219A (en) * 1987-03-20 1988-09-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical modulator
JPH05257104A (en) * 1991-03-14 1993-10-08 Hikari Keisoku Gijutsu Kaihatsu Kk Optical control element
JPH04137322U (en) * 1991-06-13 1992-12-21 横河電機株式会社 Waveguide optical modulator
JPH0588124A (en) * 1991-09-27 1993-04-09 Nec Corp Optical modulator
JPH05241115A (en) * 1992-02-27 1993-09-21 Nec Corp Waveguide type optical device
JPH1026778A (en) * 1996-07-10 1998-01-27 Nec Corp Integrated optical circuit
JPH10133159A (en) * 1996-09-06 1998-05-22 Ngk Insulators Ltd Optical waveguide device, progressive waveform optical modulator and production of optical waveguide device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1486817A1 (en) * 2002-03-19 2004-12-15 Ngk Insulators, Ltd. Method of manufacturing optical modulator
EP1486817A4 (en) * 2002-03-19 2005-08-17 Ngk Insulators Ltd Method of manufacturing optical modulator
US7290328B2 (en) 2002-03-19 2007-11-06 Ngk Insulators, Ltd. Method of manufacturing optical modulator
US8472759B2 (en) 2010-01-29 2013-06-25 Fujitsu Optical Components Limited Optical device and optical transmitter
US9158137B1 (en) 2011-09-02 2015-10-13 Eospace Inc. Spread-spectrum bias control
US9705603B1 (en) 2011-09-02 2017-07-11 Eospace Inc. Spread-spectrum bias control
US9250496B1 (en) 2011-09-22 2016-02-02 Eospace Inc. High-RF frequency analog fiber-optic links using optical signal processing techniques
WO2013184899A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Eospace Inc. Advanced techniques for improving high-efficiency optical modulators
US10018888B2 (en) 2012-06-06 2018-07-10 Eospace, Inc. Advanced techniques for improving high-efficiency optical modulators
JP7398672B2 (en) 2020-06-10 2023-12-15 国立大学法人三重大学 Optical electric field sensor head
CN113934025A (en) * 2020-06-29 2022-01-14 苏州旭创科技有限公司 Silicon-based traveling wave electrode modulator and manufacturing method thereof
WO2022145342A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 住友大阪セメント株式会社 Optical modulator and optical transmission device using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP4587509B2 (en) 2010-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7088875B2 (en) Optical modulator
US7394950B2 (en) Optical modulator
US6867901B2 (en) Optical modulator and design method therefor
US7447389B2 (en) Optical modulator
US7801400B2 (en) Manufacturing method of optical device and optical device
US20050013522A1 (en) Optical modulator with an impedance matching region
JP2002350796A (en) Mach-zehnder electrooptic modulator
JP5716714B2 (en) Optical waveguide device
US20060140530A1 (en) Symmetric optical modulator with low driving voltage
JP4587509B2 (en) Waveguide type optical modulator
JP3995537B2 (en) Light modulator
JP2013037243A (en) Optical modulator
JP2007033894A (en) Optical modulator
JP5075055B2 (en) Light modulator
JP2006065044A (en) Optical modulator
JP5045821B2 (en) Light modulator
JPH05264937A (en) Light control device
JPH01201609A (en) Optical device
JP2007025369A (en) Optical modulator
JP2002333604A (en) Waveguide type optical modulator
JP5124382B2 (en) Light modulator
JP2010032690A (en) Optical modulator
JP4907378B2 (en) Light modulator
JP2001201725A (en) Optical modulation method and optical modulator
JPH01134402A (en) Light guide

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060620

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090811

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091009

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091110

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100210

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100330

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100831

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100907

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4587509

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140917

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees