JP2004341507A - 光変調素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による光変調素子300は、一対の光路322,323を有する光導波路320が形成された基板310を備えている。基板310及び光導波路320上には、透明バッファ層330が光導波路320を覆うようにして形成され、バッファ層330上には、第一及び第二の変調電極341,342が形成されている。第一及び第二の変調電極341,342は、光変調素子300の周囲の電界に応じて一対の光路322,323内に屈折率変化を生じさせるようにして配置されている。本発明によるバッファ層330は、少なくとも一つの透明絶縁体膜と少なくとも一つの透明導電体膜とを備える積層膜を用いて作成された相互拡散層であり、透明絶縁体膜と透明導電体膜との間には明瞭な境界を有しないものである。
【選択図】図3
Description
電気光学効果を有する材料からなる基板に、少なくとも一対の光路を有する光導波路を形成するステップと、
前記基板及び前記光導波路上に透明なバッファ層を形成するステップと、
当該光変調素子を取り巻く電界に応じて前記一対の光路における屈折率変化を生じさせるように配置されてなる変調電極を前記バッファ層上に形成するステップを備えた光変調素子製造方法であって、
前記バッファ層を形成するステップは、
少なくとも一つの透明絶縁体膜と少なくとも一つの透明導電体膜を積層して前記基板及び前記光導波路上に積層膜を形成するステップと、
該積層膜を相互拡散させるステップ
を備えることを特徴とする光変調素子製造方法が得られる。
200 第一の光ファイバ
300 光変調素子
310 基板
320 光導波路
321 入力部
322 第一の光路
323 第二の光路
324 出力部
330 バッファ層
331 透明絶縁体膜
332 透明導電体膜
341 第一の変調電極
342 第二の変調電極
350 バッファ層
351 透明絶縁体膜
352 透明導電体膜
353 透明絶縁体膜
354 透明導電体膜
400 第二の光ファイバ
500 光検出器
Claims (24)
- 電気光学効果を有する材料からなる基板と、該基板に形成された光導波路であって少なくとも一対の光路を有する光導波路と、基板及び光導波路上に形成された透明なバッファ層と、バッファ層上に形成された変調電極とを備えた光変調素子であって、前記変調電極は当該光変調素子を取り巻く電界に応じて前記一対の光路における屈折率変化を生じさせるように配置されている光変調素子において、前記バッファ層は、少なくとも一つの透明絶縁体膜と少なくとも一つの透明導電体膜とを備える積層膜を用いて作成された相互拡散層であることを特徴とする光変調素子。
- 請求項1に記載の光変調素子において、前記バッファ層は、106乃至107(Ω/□)のシート抵抗値を有することを特徴とする光変調素子。
- 請求項1又は2に記載の光変調素子において、前記積層膜は、複数の透明絶縁体膜及び複数の透明導電体膜からなることを特徴とする光変調素子。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の光変調素子において、前記バッファ層は、前記透明絶縁体膜及び前記透明導電体膜の間に明確な境界を有しない構造を備えていることを特徴とする光変調素子。
- 請求項1乃至4のいずれかに記載の光変調素子において、前記バッファ層は、該バッファ層の厚み方向において、互いに異なるシート抵抗値が分布してなる構造を有することを特徴とする光変調素子。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の光変調素子において、前記バッファ層は、前記透明絶縁体膜及び前記透明導電体膜を積層して得られた前記積層膜をアニーリングすることにより前記透明絶縁体膜及び前記透明導電体膜を相互に拡散させて得られるような層であることを特徴とする光変調素子。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の光変調素子において、前記透明絶縁体膜は透明絶縁体酸化物からなるものであることを特徴とする光変調素子。
- 請求項7に記載の光変調素子において、前記透明絶縁体酸化物は、SiO2、ホウケイ酸ガラス、Al2O3、TiO2、ZrO2のうちの少なくとも一つからなることを特徴とする光変調素子。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載の光変調素子において、前記透明導電体膜は透明導電体酸化物からなるものであることを特徴とする光変調素子。
- 請求項9に記載の光変調素子において、前記透明導電体酸化物は、ITO、SnO2、ZnOのうちの少なくとも一つからなることを特徴とする光変調素子。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の光変調素子において、前記基板はLiNbO3からなり、前記光導波路はTi、V、Ni又はCuからなることを特徴とする光変調素子。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の光変調素子において、前記基板はLiTaO3からなり、前記光導波路はCu、Nb又はTiからなることを特徴とする光変調素子。
- 請求項1乃至12のいずれかに記載の光変調素子と、該光変調素子に光学的に接続された光源と、前記光変調素子に光学的に接続された光検出器とを備えた電界センサ。
- 光変調素子を製造する方法であって、
電気光学効果を有する材料からなる基板に、少なくとも一対の光路を有する光導波路を形成するステップと、
前記基板及び前記光導波路上に透明なバッファ層を形成するステップと、
当該光変調素子を取り巻く電界に応じて前記一対の光路における屈折率変化を生じさせるように配置されてなる変調電極を前記バッファ層上に形成するステップを備えた光変調素子製造方法であって、
前記バッファ層を形成するステップは、
少なくとも一つの透明絶縁体膜と少なくとも一つの透明導電体膜を積層して前記基板及び前記光導波路上に積層膜を形成するステップと、
該積層膜を相互拡散させるステップ
を備えることを特徴とする光変調素子製造方法。 - 請求項14に記載の光変調素子製造方法において、前記積層膜を形成するステップは、前記透明絶縁体膜を形成するステップと前記透明導電体膜を形成するステップとを備えており、前記透明絶縁体膜を形成するステップと前記透明導電体膜を形成するステップとは別々に実行されることを特徴とする光変調素子製造方法。
- 請求項15に記載の光変調素子製造方法において、前記透明絶縁体膜を形成するステップは、真空蒸着法、イオンプレーティング法又はスパッタリング法により行われることを特徴とする光変調素子製造方法。
- 請求項15又は16に記載の光変調素子製造方法において、前記透明導電体膜を形成するステップは、真空蒸着法、イオンプレーティング法又はスパッタリング法により行われることを特徴とする光変調素子製造方法。
- 請求項15乃至17のいずれかに記載の光変調素子製造方法において、前記透明絶縁体膜を形成するステップと前記透明導電体膜を形成するステップとが交互に実行され、それにより前記積層体が形成されることを特長とする光変調素子製造方法。
- 請求項14乃至18のいずれかに記載の光変調素子製造方法において、前記透明絶縁体膜及び前記透明導電体膜は夫々20nm以上200nm以下の膜厚を有することを特徴とする光変調素子製造方法。
- 請求項14乃至19のいずれかに記載の光変調素子製造方法において、前記相互拡散させるステップは、前記積層膜をアニーリングするステップを備えることを特徴とする光変調素子製造方法。
- 請求項20に記載の光変調素子製造方法において、前記アニーリングは酸素雰囲気内にて500℃以上600℃以下で行われることを特徴とする光変調素子製造方法。
- 請求項14乃至21のいずれかに記載の光変調素子製造方法において、前記透明絶縁体膜は、SiO2、ホウケイ酸ガラス、Al2O3、TiO2、ZrO2のうちの少なくとも一つからなることを特徴とする光変調素子製造方法。
- 請求項14乃至22のいずれかに記載の光変調素子製造方法において、前記透明導電体膜は、ITO、SnO2、ZnOのうちの少なくとも一つからなることを特徴とする光変調素子製造方法。
- 請求項14乃至23のいずれかに記載の光変調素子製造方法において、前記バッファ層の前記シート抵抗値は、前記透明絶縁体膜の膜数、前記透明導電体膜の膜数、前記透明絶縁体膜及び前記透明導電体膜の夫々の膜厚若しくは前記アニーリングの実行条件又はそれらから想定される一の組み合わせにより、106乃至107(Ω/□)の範囲に属するように、調整されることを特徴とする光変調素子製造方法。
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JP2017225017A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 日本電信電話株式会社 | 光伝送装置 |
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