JP2006065044A - 光変調器 - Google Patents
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Abstract
LN基板の下方に所定厚さの低誘電率接着層を備え、電気信号の等価屈折率を下げるとともにLN基板の破損を抑える機械的強度を有する光変調器を提供する。
【解決手段】
基板と、光を導波するための光導波路と、前記基板の一方の面側に形成された中心導体及び接地導体からなる進行波電極と、前記基板の他方の面側で前記基板に接着して形成され、前記基板の比誘電率より低い材料から成る低誘電率接着層とを具備し、前記光導波路が入力光導波路と、相互作用光導波路と、出力光導波路からなる光変調器において、前記相互作用光導波路の近傍を伝搬する電気信号の電気力線のうち、空気中以外に存在する電気力線が前記基板と前記低誘電率接着層を通過することにより該電気信号の等価屈折率が下がり、前記光導波路を伝搬する前記光の前記等価屈折率に近づくように前記低誘電率接着層の厚みを設定するとともに、前記低誘電率接着層が前記基板の破損を抑える。
【選択図】
図2
Description
電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光を導波するための光導波路と、前記光を変調するための電圧を印加する、前記基板の一方の面側に形成された中心導体及び接地導体からなる進行波電極と、前記基板の他方の面側で前記基板に接着して形成され、前記基板の比誘電率より低い材料から成る低誘電率接着層とを具備し、前記光導波路が、前記光を入射するための入力光導波路と、前記中心導体と前記接地導体との間に前記電圧を印加することにより前記光の位相を変調するための相互作用光導波路と、前記相互作用光導波路において変調された結果生成された信号光を出射する出力光導波路からなる光変調器において、
前記相互作用光導波路の近傍を伝搬する電気信号の電気力線のうち、空気中以外に存在する電気力線が前記基板と前記低誘電率接着層を通過することにより該電気信号の等価屈折率が下がり、前記光導波路を伝搬する前記光の等価屈折率に近づくように前記低誘電率接着層の厚みを設定するとともに、前記低誘電率接着層が前記基板の破損を抑えることを特徴としている。
電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光を導波するための光導波路と、前記光を変調するための電圧を印加する、前記基板の一方の面側に形成された中心導体及び接地導体からなる進行波電極と、前記基板の他方の面側で前記基板に接着して形成され、前記基板の比誘電率より低い材料から成る低誘電率接着層とを具備し、前記光導波路が、前記光を入射するための入力光導波路と、前記中心導体と前記接地導体との間に前記電圧を印加することにより前記光の位相を変調するための相互作用光導波路と、前記相互作用光導波路において変調された結果生成された信号光を出射する出力光導波路からなる光変調器において、
前記相互作用光導波路の近傍を伝搬する電気信号の電気力線のうち、空気中以外に存在する電気力線が前記基板と前記低誘電率接着層のみを通過することにより該電気信号の等価屈折率が下がり、前記光導波路を伝搬する前記光の等価屈折率に近づくように前記低誘電率接着層の厚みを設定するとともに、前記低誘電率接着層が前記基板の破損を抑えることを特徴としている。
請求項1および2に記載の光変調器において、前記基板の厚みが50μm以下であることを特徴としている。
請求項1から3に記載の光変調器において、前記基板の前記他方の面が略平坦であることを特徴としている。
請求項1から4に記載の光変調器において、前記基板がx−cutリチウムナイオベート基板であることを特徴としている。
請求項1から4に記載の光変調器において、前記基板がz−cutリチウムナイオベート基板であることを特徴としている。
請求項1から5に記載の光変調器において、前記基板の厚み、前記低誘電率接着層の比誘電率、前記中心導体の幅と厚み、前記接地導体の厚み、及び前記中心導体と前記接地導体との間のギャップを、前記進行波電極を伝搬する電気信号の等価屈折率と前記光導波路を伝搬する前記光の等価屈折率が近くなるように、それぞれの値を設定したことを特徴としている。
請求項6に記載の光変調器において、前記基板の厚み、前記低誘電率接着層の比誘電率、前記中心導体の幅と厚み、前記接地導体の厚み、前記中心導体と前記接地導体との間のギャップ、及びバッファ層の厚みを、前記進行波電極を伝搬する電気信号の等価屈折率と前記光導波路を伝搬する前記光の等価屈折率とが近くなるように、それぞれの値を設定したことを特徴としている。
また、従来はx−cutLN基板により製作していた保持基体その物が不要となるため、部品点数が減ることによる光変調器のコスト低減を実現できるばかりでなく、LN基板の他方の面1bとを低誘電率接着層2を介して保持基体を接着固定する工程が不要となり、一層のコスト低減を図ることができる。さらに、特にこの接着工程その物がないので、接着固定する際に問題となっていた低誘電率接着層2と保持基体3の一方の面3aとの間に空気が入ることによる歩留まりの低下を完全に解決できるという利点がある。本発明はx−cutLN基板のみでなく、z−cutLN基板にも適用可能であるという利点もある。
[第1実施形態]
図2から分かるように電気力線6a、6bは比誘電率の高いx−cutLN基板1を突き抜けた後、低い比誘電率を持つ保持基台7の内部に全て分布している。従って、電気力線6a、6bがx−cutLN基板1を突き抜けた後、比誘電率が大きなx−cutLN基板からなる保持基体3に入射する図5から図7に示した従来の実施形態とは異なり、電気信号の等価屈折率nmを下げ、光の等価屈折率noに近づけることが容易になるばかりでなく、電気信号の等価屈折率nmの設定にばらつきがなくなり、光変調帯域についての歩留まりを著しく向上できる。
[第2実施形態]
[第3実施形態]
[各実施形態について]
の穴の中に単一モード光ファイバを通してLN基板に形成した光導波路4の端面に固定する。ガラスビーズとLN基板に形成した光導波路端面との接着面積が不足する場合には、LN基板の上面によく使われる補強板の他に、LN基板の下側の一部もしくは下部全体に、光導波路4の端面においてガラスビーズとの接着面積を増加させるための補強板を設置し、光導波路の端面付近を紫外線硬化接着材などで固定しておけば良い。なおこの場合において、電気信号と光とが相互作用する相互作用部近辺にて、この補強板と保持基台7とは互いに接着固定されている必要はない。
Claims (8)
- 電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光を導波するための光導波路と、前記光を変調するための電圧を印加する、前記基板の一方の面側に形成された中心導体及び接地導体からなる進行波電極と、前記基板の他方の面側で前記基板に接着して形成され、前記基板の比誘電率より低い材料から成る低誘電率接着層とを具備し、前記光導波路が、前記光を入射するための入力光導波路と、前記中心導体と前記接地導体との間に前記電圧を印加することにより前記光の位相を変調するための相互作用光導波路と、前記相互作用光導波路において変調された結果生成された信号光を出射する出力光導波路からなる光変調器において、
前記相互作用光導波路の近傍を伝搬する電気信号の電気力線のうち、空気中以外に存在する電気力線が前記基板と前記低誘電率接着層を通過することにより該電気信号の等価屈折率が下がり、前記光導波路を伝搬する前記光の等価屈折率に近づくように前記低誘電率接着層の厚みを設定するとともに、前記低誘電率接着層が前記基板の破損を抑えることを特徴とする光変調器。 - 電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光を導波するための光導波路と、前記光を変調するための電圧を印加する、前記基板の一方の面側に形成された中心導体及び接地導体からなる進行波電極と、前記基板の他方の面側で前記基板に接着して形成され、前記基板の比誘電率より低い材料から成る低誘電率接着層とを具備し、前記光導波路が、前記光を入射するための入力光導波路と、前記中心導体と前記接地導体との間に前記電圧を印加することにより前記光の位相を変調するための相互作用光導波路と、前記相互作用光導波路において変調された結果生成された信号光を出射する出力光導波路からなる光変調器において、
前記相互作用光導波路の近傍を伝搬する電気信号の電気力線のうち、空気中以外に存在する電気力線が前記基板と前記低誘電率接着層のみを通過することにより該電気信号の等価屈折率が下がり、前記光導波路を伝搬する前記光の等価屈折率に近づくように前記低誘電率接着層の厚みを設定するとともに、前記低誘電率接着層が前記基板の破損を抑えることを特徴とする光変調器。 - 前記基板の厚みが50μm以下であることを特徴とする請求項1および2に記載の光変調器。
- 前記基板の前記他方の面が略平坦であることを特徴とする請求項1から3に記載の光変調器。
- 前記基板がx−cutリチウムナイオベート基板であることを特徴とする請求項1から4に記載の光変調器。
- 前記基板がz−cutリチウムナイオベート基板であることを特徴とする請求項1から4に記載の光変調器。
- 前記基板の厚み、前記低誘電率接着層の比誘電率、前記中心導体の幅と厚み、前記接地導体の厚み、及び前記中心導体と前記接地導体との間のギャップを、前記進行波電極を伝搬する電気信号の等価屈折率と前記光導波路を伝搬する前記光の等価屈折率が近くなるように、それぞれの値を設定したことを特徴とする請求項1から5に記載の光変調器。
- 前記基板の厚み、前記低誘電率接着層の比誘電率、前記中心導体の幅と厚み、前記接地導体の厚み、前記中心導体と前記接地導体との間のギャップ、及びバッファ層の厚みを、前記進行波電極を伝搬する電気信号の等価屈折率と前記光導波路を伝搬する前記光の等価屈折率とが近くなるように、それぞれの値を設定したことを特徴とする請求項6に記載の光変調器。
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