JP2008039859A - 光変調器 - Google Patents

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Abstract

【課題】光導波路を伝播する光を変調するための変調信号が印加される信号電極と、変調信号の動作点を制御するためのバイアス電圧が印加されるバイアス電極を備える光変調器において、バイアス電圧の低電圧化を可能とする。
【解決手段】電気光学効果を有する基板とバイアス電極との間に設けるバッファ層において、バイアス電極の下の基板に光導波路が存在しない領域においてはバッファ層を設けずバイアス電極を基板の表面上に直接形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、光通信システムに用いられ、電気光学効果により光位相を制御することによって、データ信号を電気信号から光信号に変調する光変調器に関する。
近年、光通信システムは高速化、大容量化、小型化を目的として様々な分野で進歩を遂げている。光送信用デバイスにおいても、広帯域特性、チャープ特性等の観点から、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：以降、ＬＮと記載する場合がある。）基板などの電気光学結晶を用いた光導波路型外部変調器が開発されている。
このような変調器は、ＬＮなどの結晶基板上の一部にチタン（Ｔｉ）などによる金属膜を形成し熱拡散させることによって、あるいは、その金属膜を形成して安息香酸中でプロトン交換することによって、ＬＮなどの電気光学結晶基板にマッハツェンダ型の光導波路が形成されている。光導波路が形成された基板の上に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などによるバッファ層を設ける。さらに、ＬＮ基板の結晶軸方向のＺ軸に平行となるようにカットした（Ｚカット）基板の場合、マッハツェンダ型光導波路の直線部分の上に２つの信号電極（＋の信号電極と−の信号電極）もしくは１つの信号電極と１つの接地電極を設けることで、ＬＮ変調器は作製される。このバッファ層は光導波路中を伝播する光に対する電極による吸収損失を低減するために設けている。そして、この信号電極には変調信号を生成するＲＦ（Radio Frequency）信号発生源が接続される。
また、この信号電極に印加されるＲＦ信号の動作点（直流バイアス成分）を制御するためのバイアス電圧を印加するバイアス電極を設け、このバイアス電極を、信号電極が設けられるマッハツェンダ型光導波路の直線部分と異なる直線部分の上に設ける光変調器がある（例えば、特許文献１参照）。
また、Ｘカット基板を用い、信号電極の下部のみに、この信号電極の幅よりも大きな幅を有するバッファ層をＸカット基板の表層部分に埋設して構成する光変調器がある（例えば、特許文献２参照）。
また、Ｚカット基板を用いた光変調器において、マッハツェンダ型の光導波路の直線部分の一部の基板に分極反転部を形成して、マッハツェンダ型の２つの直線部分の信号電極に同じ極性のＲＦ信号を印加することによって、チャープの発生を抑制する光変調器がある（例えば、特許文献３参照）。
以上記載した光変調器の信号電極の下のバッファ層においては、バッファ層の厚さが厚い場合には変調帯域は広くなるが変調電圧は高くなり、バッファ層が薄い場合には変調電圧は低くなるが変調帯域は狭くなる特性を有している。しかし、バイアス電極の下のバッファ層においては、バイアス電圧はバッファ層の厚さに依存することになる。
特開２００３−２３３０４２号公報 特開２０００−１２２０１６号公報 特開２００３−２０２５３０号公報
以上記載したように、信号電極とバイアス電極を備える光変調器では、バイアス電極と電気光学効果を有する基板との間に設けられるバッファ層に関して、そのバッファ層の厚さはバイアス電圧に影響する。
本発明は、バイアス電圧の低電圧化を可能とする光変調器の提供することを目的とする。
本発明の態様は、電気光学効果を有する基板と、該基板上に形成され、一対の光導波路を伝播する光が相互に干渉する干渉型光導波路と、該光導波路を伝播する光に対して該電気光学効果のための電圧が印加される電極と、該光導波路が形成された該基板の上に、該電極との間に形成されるバッファ層を備える光変調器において、
該電極は、該光導波路を伝播する光を変調するための変調信号が印加される信号電極と、該変調信号の動作点を制御するための電圧が印加されるバイアス電極とを備え、
該バイアス電極は第１の電位が与えられる第１のバイアス電極と、第２の電位が与えられる第２のバイアス電極を備え、該第１のバイアス電極は該光導波路上に形成される導波路上電極片と他の光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、該第２のバイアス電極は該他の光導波路の上に形成される導波路上電極片と該光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、
前記の電位設定電極片は該バッファ層を介することなしに該基板上に設けられることを特徴とする光変調器である。
この態様によれば、信号電極とバイアス電極を備える基板を用いる光変調器において、光導波路の上に形成されたバイアス電極と基板の間にはバッファ層を設けるが、バイアス電極の下に光導波路が無い領域にはバッファ層を設けない光変調器を提供することが可能となる。
本発明の光変調器は、電気光学効果を有する基板とバイアス電極との間に設けられるバッファ層のうち、バイアス電極の下の基板に光導波路が存在しない場合にはバッファ層を設けず、バイアス電極の下の基板に光導波路が存在する場合にのみバッファ層を設けている。よって、本発明の光変調器によれば、光導波路にかかる電界の強度に対するバッファ層による影響を小さくでき、バイアス電極に印加するバイアス電圧の低電圧化を可能とする利点がある。
以降、図面を併用して本発明の詳細を説明する。なお、図面において同一のものまたは類似するものについては同一の符号を記載する。
図１は信号電極とバイアス電極を備える光変調器を説明する図である。例えば、ＬＮをその結晶軸方向のＺ軸に平行となるようにカットした基板１１の上に、Ｔｉなどによって金属膜を形成し熱拡散することによって光導波路１２が作成されている。このＺカットした基板１１は、電気光学効果により効率的にその表面に垂直な方向に屈折率を変化できる結晶軸を有している。光導波路１２は、光が入射される光導波路１２１、光を分岐するＹ分岐光導波路１２２、分岐された光を伝播する平行な直線光導波路１２３，１２４、直線導波路１２３，１２４からの光を合波するＹ分岐光導波路１２５、そして光が出射される光導波路１２６によりマッハツェンダ型の光導波路１２を構成している。
光導波路１２が形成された基板１１の上の全面にバッファ層１７を形成している。
直線光導波路１２３のバッファ層１７を介した上には信号電極１４を形成し、直線光導波路１２４のバッファ層１７を介した上には接地電極１３２を形成し、信号電極１４を囲むように接地電極１３１を形成する。そして、信号電極１４、接地電極１３１が形成された領域と異なる領域にバイアス電極１５，１６を形成する。
バイアス電極１５は導波路上電極片１５１と電位設定電極片１５２，１５３を有し、バイアス電極１６は導波路上電極片１６１と電位設定電極片１６２，１６３を有している。導波路上電極片１５１，１６１のそれぞれは、直線光導波路１２３，１２４のバッファ層１７を介した上にそれぞれ形成され、電位設定電極片１５２，１５３は導波路上電極片１６１の両側の近傍に形成され、電位設定電極片１６２，１６３は導波路上電極片１５１の両側の近傍に形成される。ここで、そしてこれ以降、電極の一部を電極片と記している。
信号電極１４にはＲＦ信号源１８を接続し、変調信号として印加する。バイアス電極１５，１６には電源１９を接続し、ＲＦ信号源１８が生成する変調信号の動作点（直流バイアス値）を制御することによって、直線光導波路１２３，１２４を伝播する光の位相を制御する。
図２は図１のバイアス電極領域の切断面である。図１のＡ−Ｂ間における切断面を表している。
例えば、電気光学効果を有する材料であるＬＮを結晶軸方向であるＺ軸に平行になるようにカットした基板１１に、マッハツェンダ型光導波路の２つの並行する光導波路１２３，１２４が形成されている。光導波路１２３，１２４が形成された基板１１の上にバッファ層１７を設けている。
光導波路１２３，１２４の上には、バイアス電極１５，１６の導波路上電極片１５１，１６１が形成され、導波路上電極片１５１の近傍に導波路上電極片１５１を挟むようにバイアス電極１６の電位設定電極片１６２，１６３が形成され、同様に、導波路上電極片１６１の近傍に導波路上電極片１６１を挟むようにバイアス電極１５の電位設定電極片１５２，１５３が形成される。
光導波路１２３にかかる電界は導波路上電極片１５１と電位設定電極片１６２，１６３との間に発生し、その電界の強度は導波路上電極片１５１と電位設定電極片１６２，１６３との間の電位差によって決定される。同様に、光導波路１２４にかかる電界は導波路上電極片１６１と電位設定電極片１５２，１５３との間に発生し、その電界の強度は導波路上電極片１６１と電位設定電極片１５２，１５３との間の電位差によって決定される。
電源１９の低電圧化を実現するために、電位設定電極片１５２，１５３、１６２，１６３をバッファ層１７の上に形成せずに、基板１１の上に直接形成する構成を実現した。
（実施例１）
図３は本発明の光変調器を説明する図（１）である。例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３：ＬＮ）をその結晶軸方向のＺ軸に平行となるようにカットした基板１１の上に、チタン（Ｔｉ）によって金属膜を形成し熱拡散することによって光導波路１２を作成する。このＺカットした基板１１は、電気光学効果によって、その表面に垂直な方向に効率的に屈折率を変化できる結晶軸を有している。光導波路１２は、光が入射される光導波路１２１、光を分岐するＹ分岐光導波路１２２、分岐された光を伝播する一対の直線光導波路１２３，１２４、直線導波路１２３，１２４からの光を合波するＹ分岐光導波路１２５、そして光が出射される光導波路１２６によりマッハツェンダ型の光導波路１２を構成している。
光導波路１２が形成された基板１１の上の全面にバッファ層を形成する。そして、直線導波路１２３，１２４のＹ分岐光導波路１２５側において、直線光導波路１２３，１２４の近傍で直線光導波路１２３，１２４のそれぞれの両側のバッファ層をエッチングし、バッファ層の一部を取り除いたバッファ層２７を形成する。このエッチングによって取り除かれた領域において、基板１１には光導波路１２が形成されていない。図１３では基板１１の上に形成するバッファ層２７だけを本図の下部に示している。
直線光導波路１２３のバッファ層２７を介した上には信号電極１４を形成し、直線光導波路１２４のバッファ層２７を介した上には接地電極１３２を形成し、信号電極１４を囲むように接地電極１３１を形成する。そして、信号電極１４、接地電極１３１が形成された領域と異なる領域にバイアス電極１５，１６を形成する。
バイアス電極１５は導波路上電極片１５１と電位設定電極片１５２，１５３を有し、バイアス電極１６は導波路上電極片１６１と電位設定電極片１６２，１６３を有している。導波路上電極片１５１，１６１のそれぞれは、直線光導波路１２３，１２４のバッファ層１７を介した上にそれぞれ形成される。電位設定電極片１５２，１５３は導波路上電極片１６１の両側の近傍に形成され、電位設定電極片１６２，１６３は導波路上電極片１５１の両側の近傍に、バッファ層２７を介することなしに基板１１の上に直接形成される。
信号電極１４にはＲＦ信号源１８を接続し、変調信号として印加する。バイアス電極１５，１６には電源１９を接続し、ＲＦ信号源１８が生成する変調信号の動作点（直流バイアス値）を制御することによって、直線光導波路１２３，１２４を伝播する光の位相を制御する。
バイアス電極２５の電位設定電極片２５２，２５３は、バイアス電極２５の本体部分（図３の切断箇所を示すＡ−Ｂラインに平行なバイアス電極２５の部分）と接続する領域ではバッファ層２７の上に形成されるが、バッファ層２７のエッチングによって取り除かれた領域では、基板１１の上に直接形成される。バイアス電極２５，２６には、ＲＦ信号源１８が生成する変調信号の動作点を制御する電源１９を接続する。
図４は図３のバイアス電極領域の切断面である。図３のＡ−Ｂ間における切断面を表している。
例えば、電気光学効果を有する材料であるＬＮを結晶軸方向であるＺ軸に平行になるようにカットした基板１１に、マッハツェンダ型光導波路の２つの並行する光導波路１２３，１２４を形成する。
光導波路１２３，１２４が形成された基板１１の上にはバッファ層２７を設ける。しかしながら、光導波路１２３，１２４の近傍で、導波路上電極片２５１，２６１のそれぞれの両サイドに位置する電位設定電極片２５２，２５３、２６２，２６３を形成する領域においては、バッファ層を取り除き、電位設定電極片２５２，２５３、２６２，２６３を直接基板１１の表面に形成する。
光導波路１２３にかかる電界はバッファ層２７を介した導波路上電極片２５１と基板１１の表面上に直接形成された電位設定電極片２６２，２６３との間に発生する。その電界の強度は導波路上電極片２５１と電位設定電極片２６２，２６３との間の電位差によって決定される。同様に、光導波路１２４にかかる電界はバッファ層２７を介した導波路上電極片２６１と基板１１の表面上に直接形成された電位設定電極片２５２，２５３との間に発生する。その電界の強度は導波路上電極片２６１と電位設定電極片２５２，２５３との間の電位差によって決定される。
信号電極１４の領域（図３においては接地電極１３１で囲まれる領域）においては、バッファ層の特性は変調帯域幅、駆動電力（駆動電圧）、電極の特性インピーダンスに影響を与える。しかし、バイアス電極２５，２６によって囲まれた領域においては、バイアス電極は直流電圧を印加するものであるので、光導波路上のバッファ層以外のバッファ層を取り去ることが可能である。光導波路上のバッファ層は、光導波路中を伝播する光の電極による吸収損失を低減するために必要である。
よって、本実施例によれば、基板１１はＺカット基板であるためバイアス電極２５，２６の導波路上電極片２５１，２６１はバッファ層２７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設けることによって、光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。また、電位設定電極片２５２，２５３、２６２，２６３を、バッファ層を介することなしに直接基板１１の表面上に形成することによって、導波路上電極片２５１と電位設定電極片２６２，２６３との間にかかる電位差によって生じる光導波路１２３への電気力線、および導波路上電極片２６１と電位設定電極片２５２，２５３との間にかかる電位差によって生じる光導波路１２４への電気力線のそれぞれが集中することになり、光導波路１２３，１２４にかかる電界の強度が強くなる。よって、電源１９の低電圧化を図ることが可能となる。
（実施例２）
図５は本発明の光変調器を説明する図（２）である。
図６は図５のバイアス電極領域の切断面である。
この図５、図６に示す光変調器は、前述の実施例１における光変調器に比べて、バイアス電極３５，３６を形成する領域のバッファ層の構成が異なる。例えば、直線光導波路１２３，１２４、Ｙ分岐光導波路１２５、そして光導波路１２６のバイアス電極３５，３６を設置する領域の光導波路の上にはバッファ層３７を形成し、その他のバイアス電極３５，３６を設置する領域にはバッファ層を形成しない構成としている。図５でも基板１１の上に形成するバッファ層３７だけを本図の下部に示している。
図６に示すように、例えば、バイアス電極３５，３６を設置する領域では、直線光導波路１２３，１２４の上に設置する導波路上電極片３５１，３６１を、バッファ層３７を介して形成する。また、導波路上電極片３５１の近傍に設置する電位設定電極片３６２，３６３、および導波路上電極片３６１の近傍に設置する電位設定電極片３５２，３５３のそれぞれを、バッファ層を介することなしに直接Ｚカット基板１１の表面上に形成する。
よって、本実施例によれば、基板１１はＺカット基板であるためバイアス電極３５，３６の導波路上電極片３５１，３６１はバッファ層３７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設けることによって、光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。また、電位設定電極片３５２，３５３、３６２，３６３を、バッファ層を介することなしに直接基板１１の表面上に形成することによって、導波路上電極片３５１と電位設定電極片３６２，３６３との間にかかる電位差によって生じる導波路１２３への電気力線、および導波路上電極片３６１と電位設定電極片３５２，３５３との間にかかる電位差によって生じる導波路１２４への電気力線のそれぞれが集中することになり、光導波路１２３，１２４にかかる電界の強度が強くなる。よって、電源１９の低電圧化を図ることが可能となる。
（実施例３）
図７は本発明の光変調器を説明する図（３）である。
図８は図７のバイアス電極領域の切断面である。
図７、図８に示す光変調器は、前述の実施例２における光変調器に比べて、バイアス電極の構成が異なる。図７、図８に付した符号は図５、図６と同じ符号を用いている。例えば、バイアス電極３５は導波路上電極片３５１と１つの電位設定電極片３５２から構成している。また、バイアス電極３６は導波路上電極片３６１と１つの電位設定電極片３６２から構成している。そして、電位設定電極片３５２，３６２を基板１１の表面上に直接形成している。
よって、本実施例においても基板１１はＺカット基板であるためバイアス電極３５，３６の導波路上電極片３５１，３６１はバッファ層３７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設けることによって、光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。また、電位設定電極片３５２、３６２を、バッファ層を介することなしに直接基板１１の表面上に形成することによって、導波路上電極片３５１と電位設定電極片３６２との間にかかる電位差によって生じる導波路１２３への電気力線、および導波路上電極片３６１と電位設定電極片３５２との間にかかる電位差によって生じる導波路１２４への電気力線のそれぞれが集中することになる。よって、電源１９の低電圧化を図ることが可能となる。
また、本実施例において、電位設定電極として、バイアス電極３５の電位設定電極３５２とバイアス電極３６の電位設定電極３６２を用いたが、バイアス電極３５の電位設定電極３５３とバイアス電極３６の電位設定電極３６３を用いても同様の効果を得ることが可能である。
また、本実施例で述べたバイアス電極の構成は、実施例１で述べたバイアス電極領域のバッファ層の形状が異なる光変調器に適用しても、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
（実施例４）
図９は本発明の光変調器のバイアス電極領域の切断面（４）である。
図９に示す光変調器は、前述の実施例１（図３−４参照）における光変調器に比べて、バイアス電極、特に電位設定電極片４５２，４５３、４６２，４６３およびＺカット基板２１の構成が異なる。
例えば、バイアス電極４５（図３のバイアス電極２５に相当する。）は導波路上電極片４５１と電位設定電極片４５２，４５３から構成し、バイアス電極４６（図３のバイアス電極２６に相当する。）は導波路上電極片４６１と電位設定電極片４６２，４６３から構成している。電位設定電極片４５２，４５３は、直線光導波路１２４の近傍を直線光導波路１２４に平行に成型された基板２１の溝２１１，２１２のそれぞれの中に形成される。同様に、電位設定電極片４６２，４６３は、直線光導波路１２３の近傍を直線光導波路１２３に平行に成型された基板２１の溝２１３，２１４のそれぞれの中に形成される。
基板２１では、上記の様に、バイアス電極４５，４６によって囲まれた領域において、直線光導波路１２３の近傍を直線光導波路１２３に平行に溝２１３，２１４を成型し、同様に、直線光導波路１２４の近傍を直線光導波路１２４に平行に溝２１１，２１２を成型する。
本実施例によれば、基板２１はＺカット基板であるためバイアス電極４５，４６の導波路上電極片４５１，４６１はバッファ層２７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設けることによって、光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。また、基板２１に溝２１１，２１２、２１３，２１４を形成し、電位設定電極片４５２，４５３、４６２，４６３をそれぞれの溝２１１−２１４に形成し、光導波路１２３と電位設定電極片４６２，４６３との距離、光導波路１２４と電位設定電極片４５２，４５３との距離がそれぞれ短くなることによって、導波路上電極片４５１と電位設定電極片４６２，４６３との間にかかる電位差によって生じる導波路１２３への電気力線、および導波路上電極片４６１と電位設定電極片４５２，４５３との間にかかる電位差によって生じる導波路１２４への電気力線のそれぞれがより集中することになる。よって、電源１９の低電圧化を図ることが可能となる。
（実施例５）
図１０は本発明の光変調器のバイアス電極領域の切断面（５）である。
この図１０に示す光変調器は、前述の実施例２（図５−６参照）における光変調器に比べて、Ｚカット基板３１の構成が異なる。
例えば、Ｚカット基板３１は、電気光学効果を有する材料であるＬＮを結晶軸方向であるＺ軸に平行になるようにカットしたＬＮ基板であり、基板３１にはマッハツェンダ型光導波路の２つの並行する光導波路１２３，１２４が形成されている。
基板３１では、バイアス電極５５（図５のバイアス電極３５に相当する。）とバイアス電極５６（図５のバイアス電極３６に相当する。）によって囲まれた領域において、直線光導波路１２３，１２４の近傍を直線光導波路１２３，１２４に平行に溝３１１，３１２，３１３を成型する。
バイアス電極５５は導波路上電極片５５１と電位設定電極片５５２，５５３から構成し、バイアス電極５６は導波路上電極片５６１と電位設定電極片５６２，５６３から構成している。電位設定電極片５５２は、直線光導波路１２４の近傍を直線光導波路１２４に平行に成型された基板３１の溝３１１の底に形成される。電位設定電極片５５３は、直線光導波路１２４の近傍を直線光導波路１２４に平行に成型された基板３１の溝３１２の底に形成される。同様に、電位設定電極片５６２は、直線光導波路１２３の近傍を直線光導波路１２３に平行に成型された基板３１の溝３１１の底に形成され、電位設定電極片５６３は、直線光導波路１２３の近傍を直線光導波路１２３に平行に成型された基板３１の溝３１３の底に形成される。
本実施例によれば、実施例４と同様に、基板３１はＺカット基板であるためバイアス電極５５，５６の導波路上電極片５５１，５６１はバッファ層３７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設けることによって、光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。また、基板３１に溝３１１，３１２、３１３を形成し、電位設定電極片５５２，５５３、５６２，５６３を、該当する溝３１１−３１３の底に形成することによって、導波路上電極片５５１と電位設定電極片５６２，５６３との間にかかる電位差によって生じる導波路１２３への電気力線、および導波路上電極片５６１と電位設定電極片５５２，５５３との間にかかる電位差によって生じる導波路１２４への電気力線のそれぞれがより集中することになる。よって、電源１９の低電圧化を図ることが可能となる。
（実施例６）
図１１は本発明の光変調器のバイアス電極領域の切断面（６）である。
この図１１に示す光変調器は、前述の実施例５（図１０参照）における光変調器に比べて、バッファ層４７の構成が異なる。
例えば、バッファ層４７は、バイアス電極５５（図５のバイアス電極３５に相当する。）とバイアス電極５６（図５のバイアス電極３６に相当する。）によって囲まれた領域において、上述の実施例１のバッファ層２７と同様に電位設定電極片５５２，５５３、５６２，５６３を除いて、図１０で説明した基板３１の表面上に形成されている。
よって、本実施例においても、前述の実施例５と同様な効果を得ることが可能となる。
（実施例７）
図１２は本発明の光変調器を説明する図（７）である。例えば、ＬＮをその結晶軸方向のＺ軸に平行となるようにカットした基板４１と基板４１の一部に分極反転させた領域（分極反転領域４２）を有する基盤の上に、Ｔｉによって金属膜を形成し熱拡散することによって光導波路１２を作成する。光導波路１２は、光が入射される光導波路１２１、光を分岐するＹ分岐光導波路１２２、分岐された光を伝播する平行な直線光導波路１２３，１２４、直線導波路１２３，１２４からの光を合波するＹ分岐光導波路１２５、そして光が出射される光導波路１２６によりマッハツェンダ型の光導波路１２を構成している。
光導波路１２が形成された基板４１、分極反転領域４２の上の全面にバッファ層を形成する。そして、直線導波路１２３，１２４のＹ分岐光導波路１２５側において、直線光導波路１２３，１２４の近傍で直線光導波路１２３，１２４に平行な部分のバッファ層をエッチングし、バッファ層の一部を取り除いたバッファ層５７を形成する。このエッチングによって取り除かれた部分の基板４１、分極反転領域４２には光導波路１２が形成されていない。図１２では基板４１の上に形成するバッファ層５７だけを本図の下部に示している。
直線光導波路１２３のバッファ層５７を介した上には信号電極１４を形成し、直線光導波路１２４のバッファ層５７を介した上には接地電極１３２を形成し、信号電極１４を囲むように接地電極１３１を形成する。
信号電極１４、接地電極１３１が形成された領域と異なる領域にバイアス電極６５，６６を形成する。バイアス電極６５は、直線光導波路１２３，１２４の上にバッファ層５７を介してそれぞれ形成される導波路上電極片６５１１，６５１２により構成される。バイアス電極６６は、導波路上電極片６５１１，６５１２のそれぞれの近傍に形成される電位設定電極片６６２，６６３と基板４１と分極反転領域４２の境に形成される電位設定電極片６６４により構成され、電位設定電極片６６２，６６３，６６４は分極反転領域４２を含む基板４１の表面上に直接形成している。
バイアス電極６６の電位設定電極片６６２，６６３，６６４は、バイアス電極６６の本体部分（図１２の切断箇所を示すＡ−Ｂラインに平行なバイアス電極６６の部分）と接続する領域では、バイアス電極６６が光導波路上に直接形成されることがないように、バッファ層５７の上に形成されるが、バッファ層５７のエッチングによって取り除かれた領域では、分極反転領域４２を含んだ基板４１の上に直接形成される。
信号電極１４にはＲＦ信号源１８を接続し、ＲＦ信号を変調信号として印加する。バイアス電極６５，６６には、ＲＦ信号源１８が生成する変調信号の動作点を制御する電源１９を接続してバイアス電圧を印加し、直線光導波路１２３，１２４を伝播する光の位相を制御する。
図１３は図１２のバイアス電極領域の切断面である。図１２のＡ−Ｂ間における切断面を表している。
例えば、電気光学効果を有する材料であるＬＮを結晶軸方向であるＺ軸に平行になるようにカットした基板４１と基板４１の一部に分極反転させた領域（分極反転領域４２）を有する基板に、マッハツェンダ型光導波路の２つの並行する光導波路１２３，１２４を形成する。
光導波路１２３が形成された分極反転領域４２、および光導波路１２４が形成された基板４１の上にはバッファ層４７を設ける。しかしながら、光導波路１２３，１２４の近傍で、導波路上電極片６５１１，６５１２のそれぞれの近傍に位置する電位設定電極片６６２，６６３を形成する領域、および基板４１と分極反転領域４２の接する境の上に位置する電位設定電極６６４においては、バッファ層を取り除き、電位設定電極片６６２，６６３，６６４を、直接分極反転領域４２を含む基板４１の表面に形成する。
光導波路１２３にかかる電界はバッファ層４７を介した導波路上電極片６５１１と分極反転領域４２の表面上に直接形成された電位設定電極片６６２，６６４との間に発生する。その電界の強度は導波路上電極片６５１１と電位設定電極片６６２，６６４との間の電位差によって決定される。同様に、光導波路１２４にかかる電界はバッファ層４７を介した導波路上電極片６５１２と基板４１の表面上に直接形成された電位設定電極片６６３，６６４との間に発生する。その電界の強度は導波路上電極片６５１２と電位設定電極片６６３，６６４との間の電位差によって決定される。このＺカットした基板４１と分極反転領域４２では、電気光学効果によって、その表面に垂直な方向に効率的に屈折率を変更できる結晶軸を有しており、電気光学効果によって生じる位相変化は互いに逆の特性を有している。よって、導波路上電極片６５１１，６５１２が同じ極性の同じ電位であっても光導波路１２３，１２４を伝播する光に対する位相は逆の変化を生じる。
信号電極１４の領域（図１２においては接地電極１３１で囲まれる領域）においては、バッファ層の特性は変調帯域幅、駆動電力（駆動電圧）、電極の特性インピーダンスに影響を与える。しかし、バイアス電極６５，６６によって囲まれた領域においては、バイアス電極は直流電圧を印加するので、光導波路上のバッファ層以外のバッファ層を取り去ることが可能である。光導波路上のバッファ層は、光導波路中を伝播する光の電極による吸収損失を低減するために必要である。
よって、本実施例によれば、分極反転領域４２を含んだ基板４１はＺカット基板であるためバイアス電極６５の導波路上電極片６５１１，６５１２はバッファ層４７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設けることによって、光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。また、電位設定電極片６６２，６６３，６６４を、バッファ層を介することなしに分極反転領域４２を含んだ基板１１の表面上に直接形成することによって、導波路上電極片６５１１と電位設定電極片６６２，６６４との間にかかる電位差によって生じる導波路１２３への電気力線、および導波路上電極片６５１２と電位設定電極片６６３，６６４との間にかかる電位差によって生じる導波路１２４への電気力線のそれぞれが集中することになり、光導波路１２３，１２４にかかる電界の強度が強くなる。よって、電源１９の低電圧化を図ることが可能となる。
（実施例８）
図１４は本発明の光変調器を説明する図（８）である。
図１５は図１４のバイアス電極領域の切断面である。
この図１４、図１５に示す光変調器は、前述の実施例７における光変調器に比べて、バイアス電極７５，７６を形成する領域のバッファ層の構成が異なる。例えば、バイアス電極７５，７６を設置する領域において、光導波路１２３，１２４，１２５，１２６の上にはバッファ層６７を形成し、その他のバイアス電極７５，７６を設置する領域にはバッファ層を形成しない構成としている。なお、バイス電極７６は接地電位である。
図１５に示すように、バイアス電極７５，７６を設置する領域では、直線光導波路１２３，１２４の上に設置する導波路上電極片７５１１，７５１２を、バッファ層６７を介して形成する。また、導波路上電極片７５１１，７５１２の近傍に設置する電位設定電極片７６２，７６３，７６４を、バッファ層を介することなしに分極反転領域５２を含むＺカット基板５１の溝５１１，５１２，５１３の表面上に直接形成する。図１４では基板５１の上に形成するバッファ層６７だけを本図の下部に示している。
よって、本実施例によれば、分極反転領域５２を含む基板５１はＺカット基板であるためバイアス電極７５，７６の導波路上電極片７５１１，７５１２はバッファ層６７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設けることによって、光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。また、電位設定電極片７６２，７６３，７６４を、バッファ層を介することなしに分極反転領域５２を含む基板５１の表面上に直接形成することによって、導波路上電極片７５１１と電位設定電極片７６２，７６３との間にかかる電位差によって生じる導波路１２３への電気力線、および導波路上電極片７５１２と電位設定電極片７６３，７６４との間にかかる電位差によって生じる導波路１２４への電気力線のそれぞれが集中することになり、光導波路１２３，１２４にかかる電界の強度が強くなる。よって、電源１９の低電圧化を図ることが可能となる。
なお、上述の実施例４−８で説明したバイアス電極において、バイアス電極の本体部分と電位設定電極片は同一平面上にないため、溝の無い領域に形成するバイアス電極本体部分と溝の底に形成する電位設定電極の接続部は溝の側面に形成されることになる。
（実施例９）
図１６は本発明の光変調器を説明する図（９）である。
図１７は図１６のバイアス電極領域の切断面である。
図１６は上記の実施例で述べたバイアス電極８５，８６の領域について記載しており、前述の実施例５に比べて、例えば、バイアス電極８５，８６の構造が異なり、Ｚカット基板６１の一部、バイアス電極８５，８６の電位設定電極片の設置部分に溝を形成している点が異なる構成である。
バイアス電極８５は導波路上電極片８５１と２つの電位設定電極片８５２，８５３及びその２つの電位設定電極片８５２，８５３を梯子状に接続する１以上の接続電極片８５４から構成しており、同様に、もう一方のバイアス電極８６は導波路上電極片８６１と２つの電位設定電極片８６２，８６３及びその２つの電位設定電極片８６２，８６３を梯子状に接続する１以上の接続電極片８６４から構成している。
Ｚカット基板６１においては、光導波路１２３，１２４の近傍に、光導波路１２３，１２４に平行に溝６１１，６１２，６１３を成型している。溝６１１，６１２，６１３の端面においては、光の損失を減らすようにテーパ状に成型している。
導波路上電極片８５１，８６１を光導波路１２３，１２４のそれぞれの上にバッファ層７７を介して形成している。図１６では基板６１の上に形成するバッファ層７７だけを本図の下部に示している。
電位設定電極片８６２を溝６１１の底面に直接形成し、電位設定電極片８６３を溝になっていない基板６１の表面上に直接形成し、この２つの電位設定電極片８６２，８６３の間を１以上の接続電極片８６４によって梯子状に接続している。同様に、電位設定電極片８５２を溝６１３の底面に直接形成し、電位設定電極片８５３を溝になっていない基板６１の表面上に直接形成し、この２つの電位設定電極片８５２，８５３の間を１以上の接続電極片８５４によって梯子状に接続している。これによって、より電極面積が大きな電極を形成することができ、電極に印加される電位の安定性を向上することができる。
図１７は図１６の直線Ａ−Ｂで切断した場合の切断面である。この場合、基板６１のＡ側の領域では、溝６１１の底面に直接形成される電位設定電極片８６２と溝になっていない基板６１の表面に直接形成される電位設定電極片８６３とは接続電極片８６４が一体になっている。また、基板６１のＢ側の領域では、溝６１３の底面に直接形成される電位設定電極片８５２と溝になっていない基板６１の表面に直接形成される電位設定電極片８５３がここでは接続されていない。
本実施例によれば、実施例５と同様に、基板３１はＺカット基板であるためバイアス電極８５，８６の導波路上電極片８５１，８６１はバッファ層７７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設けることによって、光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。また、基板６１に溝６１１，６１２、６１３を形成し、電位設定電極片８５２，８６２を該当する溝６１３、６１１の底に形成し、電位設定電極片８５３，８６３を溝になっていない基板６１の表面に形成し、電位設定電極片８５２，８６２と電位設定電極片８５３，８６３をそれぞれ接続電極片８５４，８６４によって接続している。よって、より大きな電極を構成することができるので、導波路上電極片８５１と電位設定電極片８６２，８６３，８６４との間にかかる電位差によって生じる導波路１２３への電気力線、および導波路上電極片８６１と電位設定電極片８５２，８５３，８５４との間にかかる電位差によって生じる導波路１２４への電気力線のそれぞれがより集中し、より安定する。よって、電源１９の低電圧化を図ることが可能となる。
（実施例１０）
図１８は本発明の光変調器を説明する図（１０）である。
図１９は図１８のバイアス電極領域の切断面（１）である。
この図１８、図１９に示す光変調器は、前述の実施例１における光変調器に比べて、一対の第１のバイアス電極８５１，８５２、及び一対の第２のバイアス電極８５３，８５４を備えている。バイアス電極８５１，８５２にはＲＦ信号源１８が生成する変調信号の動作点を制御する電源２９１を接続し、バイアス電源８５３，８５４にもＲＦ信号源１８が生成する変調信号の動作点を制御する電源２９２を接続する。図１８でも基板７１の上に形成するバッファ層８７だけを本図の下部に示している。
図１８に示すように、例えば、バイアス電極８５１，８５３は直線光導波路１２３，１２４のそれぞれの上にバッファ層８７を介して形成する。バイアス電極８５２，８５４は直線光導波路１２３，１２４のそれぞれの近傍にバッファ層８７を介することなしに形成する。
図１９に示すように、例えば、Ｚカット基板７１は溝７１１，７１２を直線導波路１２３，１２４の近傍にそれぞれ形成している。バイアス電極８５３，８５４はバッファ層８７を介することなしに溝７１１，７１２のそれぞれに設置する。
よって、本実施例によれば、基板７１はＺカット基板であるためバイアス電極８５１，８５３はバッファ層８７を介して光導波路１２３，１２４の真上に設け、バイアス電源８５２，８５４はバッファ層８７を介することなしに基板７１の溝７１１，７１２のそれぞれに設けるので、バッファ層による電界の低減なしに光導波路１２３，１２４に対して電界を効果的にかけることができる。光導波路１２３，１２４にかかる電界は、第１のバイアス電極８５１，８５２の電源２９１と第２のバイアス電極８５３，８５４の電源２９２によって作られるので、所望の電界を作成する電源をこの２つの電源に分担することができ、電源の低電圧化、小型化を図ることが可能となる。
図２０は図１８のバイアス電極領域の切断面（２）である。図１９の光変調器に比べてバイアス電極８５３，８５４はバッファ層８７を介して形成しているが、バッファ層７１の一部を削った部分に設けている。
図２０の光変調器の場合、図１９の光変調器のバイアス電極に接続される電源２９１，２９２の低電圧化、小型化の効果は低いが、光変調器の変調特性に応じて、電源２９１，２９２の特性（電源容量）が直線導波路１２３，１２４にかかる電界の強度が最適になる条件に適合するならば、バッファ層８７の一部を削ったこの形態でも電源の低電圧化が可能となる。
なお、上述の実施例４，５，６，８，９，１０において、光導波路中を伝播する光のパワーは基板の表面（光導波路の表面）から２〜３μｍの位置においてピークとなる。よって、バイアス電圧の低減効果を大きくするために、これらの実施例で説明した溝の深さ（例えば、図９，１０，１１，１５，１７，１９のＣ）を３μｍ以上にすることが望ましい。
また、上述の実施例４，５，６，８，９，１０において、溝から光導波路までの距離は小さいほうが光導波路にかかる電気力線はより集中することになるので、バイアス電源（電源１９）の低電圧化を図ることが可能となる。しかし、その距離が小さくなりすぎると、溝の側面上の荒れによる光の散乱損失が大きくなってしまう。よって、バイアス電圧の低減と光導波路を伝播する光の損失の両者を考慮すると、光導波路の端から溝の端面までの距離（例えば、図９，１０，１１，１５，１７，１９，２０のＤ）は０．５〜４μｍにすることが望ましい。
また、上述の実施例６において、溝の側面上の荒れによる光の散乱損失を低減するために、溝の側面にバッファ層を形成している。バッファ層の材料としては光学的に透明であり、基板よりも屈折率が低いものを選択する必要がある。また、温度、湿度などの外部環境に対して安定であり、長期信頼性に優れていることも選択の一つのパラメータとなる。このような条件から二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を用いることが望ましい。そして、バッファ層の厚さは、通常の電極と基板の表面上に形成する厚さより厚めにし、０．４〜１．５μｍにすることが望ましい。
また、電気光学効果を有する基板の材料として、上記にてニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）を示したが、その他に、例えば、半導体材料ではガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、リン化イリジウム（ＩｎＰ）、シリコン（Ｓｉ）、誘電体材料ではタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ニオブ酸ストロンチウムバリウム（ＳＢＮ）、タンタル酸ニオブ酸カリウム（ＫＴＮ）、そしてポリマー材料ではポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、有機イオン塩であるＤＡＳＴ結晶などが用いられる。
以上の実施例１〜１０を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１） 電気光学効果を有する基板と、
該基板上に形成され、一対の光導波路を伝播する光が相互に干渉する干渉型光導波路と、
該光導波路を伝播する光に対して該電気光学効果のための電圧が印加される電極と、
該光導波路が形成された該基板の上に、該電極との間に形成されるバッファ層を備える光変調器において、
該電極は、該光導波路を伝播する光を変調するための変調信号が印加される信号電極と、該変調信号の動作点を制御するための電圧が印加されるバイアス電極とを備え、
該バイアス電極は第１の電位が与えられる第１のバイアス電極と、第２の電位が与えられる第２のバイアス電極を備え、該第１のバイアス電極は該光導波路上に形成される導波路上電極片と他の光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、該第２のバイアス電極は該他の光導波路の上に形成される導波路上電極片と該光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、
前記の電位設定電極片は該バッファ層を介することなしに該基板上に設けられることを特徴とする光変調器。
（付記２） 電気光学効果を有する基板と、
該基板上に形成され、一対の光導波路を伝播する光が相互に干渉する干渉型光導波路と、
該光導波路を伝播する光に対して該電気光学効果のための電圧が印加される電極を備える光変調器において、
該電極は、該光導波路を伝播する光を変調するための変調信号が印加される信号電極と、該変調信号の動作点を制御するための電圧が印加されるバイアス電極とを備え、
該バイアス電極は第１の電位が与えられる第１のバイアス電極と、第２の電位が与えられる第２のバイアス電極を備え、該第１のバイアス電極は該光導波路上に形成される導波路上電極片と他の光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、該第２のバイアス電極は該他の光導波路の上に形成される導波路上電極片と該光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、
該第１と第２のバイアス電極の導波路上電極片のそれぞれは、該基板の上に形成されるバッファ層を介して設け、該第１と第２のバイアス電極の電位設定電極片のそれぞれは該バッファ層を介することなしに該基板上に設けられることを特徴とする光変調器。
（付記３） 電気光学効果を有する基板と、
該基板上に形成され、一対の光導波路を伝播する光が相互に干渉する干渉型光導波路と、
該光導波路を伝播する光に対して該電気光学効果のための電圧が印加される電極と、
該光導波路が形成された該基板の上に、該電極との間に形成されるバッファ層を備え、
該光導波路の一方の光導波路を形成する該基板の一部が分極反転した基板である光変調器において、
該電極は、該光導波路を伝播する光を変調するための変調信号が印加される信号電極と、該変調信号の動作点を制御するための電圧が印加されるバイアス電極とを備え、
該バイアス電極は第１の電位が与えられる第１のバイアス電極と、第２の電位が与えられる第２のバイアス電極を備え、該第１のバイアス電極は該一対の光導波路上にそれぞれ形成される２つの導波路上電極片を有し、該第２のバイアス電極は該２つの導波路上電極片のそれぞれの近傍に形成する第１の電位設定電極片と該分極反転した基板と非分極反転の基板の境界上に形成する第２の電位設定電極片を有し、
該第１、第２の電位設定電極片は該バッファ層を介することなしに該分極反転した領域を含む該基板上に設けられることを特徴とする光変調器。
（付記４） 付記１の光変調器であって、
前記の基板において、前記の複数の電位設定電極片が設けられる領域に溝を設け、該溝の底面に該複数の電位設定電極片を前記のバッファ層を介することなしに設けることを特徴とする光変調器。
（付記５） 付記４の光変調器であって、
前記のバッファ層の厚さは０．４〜１．５μｍであることを特徴とする光変調器。
（付記６） 付記４の光変調器であって、
前記の溝を前記の複数の電位設定電極片毎に設け、該電位設定電極片が前記のバッファ層を介することなしに該溝に設けられることを特徴とする光変調器。
（付記７） 付記４の光変調器であって、
前記の溝の深さは３μｍ以上であることを特徴とする光変調器。
（付記８） 付記４の光変調器であって、
前記の溝の端と前記の光導波路の端との距離は０．５〜４μｍであることを特徴とする光変調器。
（付記９） 付記１の光変調器であって、
前記の基板はＺカット基板であることを特徴とする光変調器。
（付記１０） 付記１の光変調器であって、
前記の基板はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）であることを特徴とする光変調器。
（付記１１） 付記３の光変調器であって、
前記の第２の電位は接地電位であることを特徴とする光変調器。
（付記１２） 一対の光導波路上にバッファ層を介して一対の第１と第２のバイアス電極を備えるマッハツェンダ型の光変調器であって、
該一対の第１と第２のバイアス電極のそれぞれの両側の少なくとも一方に該バッファ層上から該光導波路側に近づくように配置された電極を備え、該第１のバイアス電極が与える電界とは異なる電界を与える第２のバイアス電極を備えることを特徴とする光変調器。
信号電極とバイアス電極を備える光変調器を説明する図 図１のバイアス電極領域の切断面 本発明の光変調器を説明する図（１） 図３のバイアス電極領域の切断面 本発明の光変調器を説明する図（２） 図５のバイアス電極領域の切断面 本発明の光変調器を説明する図（３） 図７のバイアス電極領域の切断面 本発明の光変調器のバイアス電極領域の切断面（４） 本発明の光変調器のバイアス電極領域の切断面（５） 本発明の光変調器のバイアス電極領域の切断面（６） 本発明の光変調器を説明する図（７） 図１２のバイアス電極領域の切断面 本発明の光変調器を説明する図（８） 図１４のバイアス電極領域の切断面 本発明の光変調器を説明する図（９） 図１６のバイアス電極領域の切断面 本発明の光変調器を説明する図（１０） 図１８のバイアス電極領域の切断面（１） 図１８のバイアス電極領域の切断面（２）
符号の説明
１１ 基板
１２，１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６ 光導波路
１３１，１３２ 接地電極
１４ 信号電極
１５，１６ バイアス電極
１５１，１６１ 導波路上電極片
１５２，１５３，１６２，１６３ 電位設定電極片
１７ バッファ層
１８ ＲＦ信号源
１９ 電源
２５，２６ バイアス電極
２５１，２６１ 導波路上電極片
２５２，２５３，２６２，２６３ 電位設定電極片
２７ バッファ層
３５，３６ バイアス電極
３５１，３６１ 導波路上電極片
３５２，３５３，３６２，３６３ 電位設定電極片
３７ バッファ層
４５１，４６１ 導波路上電極片
４５２，４５３，４６２，４６３ 電位設定電極片
２１１，２１２，２１３，２１４ 溝
５５１，５６１ 導波路上電極片
５５２，５５３，５６２，５６３ 電位設定電極片
３１１，３１２，３１３ 溝
４７ バッファ層
４１ 基板
４２ 分極反転領域
６５，６６ バイアス電極
６５１１，６５１２ 導波路上電極片
６６２，６６３，６６４ 電位設定電極片
５７ バッファ層
５１ 基板
５２ 分極反転領域
７５，７６ バイアス電極
７５１１，７５１２ 導波路上電極片
７６２，７６３，７６４ 電位設定電極片
６７ バッファ層
６１ 基板
８５，８６ バイアス電極
８５１，８６１ 導波路上電極片
８５２，８５３，８６２，８６３ 電位設定電極片
８５４，８６４ 接続電極片
７７ バッファ層
６１１，６１２，６１３ 溝
７１ 基板
７１１，７１２ 溝
８５１，８５２，８５３，８５４ バイアス電極
８７ バッファ層

Claims (10)

  1. 電気光学効果を有する基板と、
    該基板上に形成され、一対の光導波路を伝播する光が相互に干渉する干渉型光導波路と、
    該光導波路を伝播する光に対して該電気光学効果のための電圧が印加される電極と、
    該光導波路が形成された該基板の上に、該電極との間に形成されるバッファ層を備える光変調器において、
    該電極は、該光導波路を伝播する光を変調するための変調信号が印加される信号電極と、該変調信号の動作点を制御するための電圧が印加されるバイアス電極とを備え、
    該バイアス電極は第１の電位が与えられる第１のバイアス電極と、第２の電位が与えられる第２のバイアス電極を備え、該第１のバイアス電極は該光導波路上に形成される導波路上電極片と他の光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、該第２のバイアス電極は該他の光導波路の上に形成される導波路上電極片と該光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、
    前記の電位設定電極片は該バッファ層を介することなしに該基板上に設けられることを特徴とする光変調器。
  2. 電気光学効果を有する基板と、
    該基板上に形成され、一対の光導波路を伝播する光が相互に干渉する干渉型光導波路と、
    該光導波路を伝播する光に対して該電気光学効果のための電圧が印加される電極を備える光変調器において、
    該電極は、該光導波路を伝播する光を変調するための変調信号が印加される信号電極と、該変調信号の動作点を制御するための電圧が印加されるバイアス電極とを備え、
    該バイアス電極は第１の電位が与えられる第１のバイアス電極と、第２の電位が与えられる第２のバイアス電極を備え、該第１のバイアス電極は該光導波路上に形成される導波路上電極片と他の光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、該第２のバイアス電極は該他の光導波路の上に形成される導波路上電極片と該光導波路上の近傍に形成される少なくとも１つの電位設定電極片を有し、
    該第１と第２のバイアス電極の導波路上電極片のそれぞれは、該基板の上に形成されるバッファ層を介して設け、該第１と第２のバイアス電極の電位設定電極片のそれぞれは該バッファ層を介することなしに該基板上に設けられることを特徴とする光変調器。
  3. 電気光学効果を有する基板と、
    該基板上に形成され、一対の光導波路を伝播する光が相互に干渉する干渉型光導波路と、
    該光導波路を伝播する光に対して該電気光学効果のための電圧が印加される電極と、
    該光導波路が形成された該基板の上に、該電極との間に形成されるバッファ層を備え、
    該光導波路の一方の光導波路を形成する該基板の一部が分極反転した基板である光変調器において、
    該電極は、該光導波路を伝播する光を変調するための変調信号が印加される信号電極と、該変調信号の動作点を制御するための電圧が印加されるバイアス電極とを備え、
    該バイアス電極は第１の電位が与えられる第１のバイアス電極と、第２の電位が与えられる第２のバイアス電極を備え、該第１のバイアス電極は該一対の光導波路上にそれぞれ形成される２つの導波路上電極片を有し、該第２のバイアス電極は該２つの導波路上電極片のそれぞれの近傍に形成する第１の電位設定電極片と該分極反転した基板と非分極反転の基板の境界上に形成する第２の電位設定電極片を有し
    該第１、第２の電位設定電極片は該バッファ層を介することなしに該分極反転した領域を含む該基板上に設けられることを特徴とする光変調器。
  4. 請求項１の光変調器であって、
    前記の基板において、前記の複数の電位設定電極片が設けられる領域に溝を設け、該溝の底面に該複数の電位設定電極片を前記のバッファ層を介することなしに設けることを特徴とする光変調器。
  5. 請求項４の光変調器であって、
    前記のバッファ層の厚さは０．４〜１．５μｍであることを特徴とする光変調器。
  6. 請求項４の光変調器であって、
    前記の溝を前記の複数の電位設定電極片毎に設け、該電位設定電極片が前記のバッファ層を介することなしに該溝に設けられることを特徴とする光変調器。
  7. 請求項４の光変調器であって、
    前記の溝の深さは３μｍ以上であることを特徴とする光変調器。
  8. 請求項４の光変調器であって、
    前記の溝の端と前記の光導波路の端との距離は０．５〜４μｍであることを特徴とする光変調器。
  9. 請求項１〜請求項３の光変調器であって、
    前記の基板はＺカット基板であることを特徴とする光変調器。
  10. 請求項１〜請求項３の光変調器であって、
    前記の基板はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）であることを特徴とする光変調器。
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