JP2009069616A - 光変調器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電気光学効果を有する表面がほぼ平坦な基板1と、基板の上に形成されたバッファ層2と、該バッファ層の上方に配置された中心導体4aと接地導体4b、4cからなる進行波電極4と、少なくとも中心導体の下方もしくはその近傍に少なくとも1本の光導波路3bを有する光変調器において、接地導体は厚みが厚い部位4b(4)、4b(6)と薄い部位4b(5)を有し、該厚みが薄い部位により該厚みが厚い部位同士が接続され、厚みが薄い部位に導体が欠落した部位11を具備し、厚みが薄い部位は厚みが厚い接地導体の上面よりも基板の表面に近くなるように形成されている。
【選択図】図1
Description
図8は、z−カットLN基板を用いて構成した特許文献1に開示された第1の従来技術のLN光変調器(あるいは、プレーナ型LN光変調器)についての斜視図であり、図9は図8のA−A´線における断面図である。
この第1の従来技術の問題点を解決するために、特許文献3に開示された第2の従来技術に基づいて実際にLN光変調器を試作した。その試作したLN光変調器についてその上面図を図10に、またそのB−B´における断面図を図11に示す。これらの図からわかるように、この第2の従来技術では第1の従来技術として示した図9における接地導体4bをその厚みが厚い接地導体4b´、4b´´と約300nmと薄い接地導体4b´´´の3分割する構成としている。いわば、厚い接地導体4b´と4b´´を薄い接地導体4b´´´により接続する構造と言える。
図1に本発明の第1の実施形態についてその上面図を示す。また、C−C´、D−D´における断面図を各々図2と図3に示す。ここで、4b(4)、4b(5)、4b(6)、及び4cは接地導体である。また、11は接地導体4b(4)と4b(6)の間に設けた幅Wwで長さLwの空隙部であり、導体が欠落している。また、接地導体4b(4)接地導体4b(6)を電気的に接続する接地導体4b(5)の幅と長さは各々幅Wwと幅Leである。
図5には本発明における第2の実施形態の上面図を示す。また、図5のE−E´とF−F´での断面図を各々図6と図7に示す。これらの図からわかるように、この第2の実施形態では第1の実施形態での工夫に加え、使用する貴金属であるAuの量を減らしている。つまり、高周波電気信号の伝搬ロスの増加を防ぐという観点からは、厚みが厚い接地導体4b(7)や4c´の幅は数十〜100μm程度あれば充分である。従って、それ以上広い領域に相当する外周部10aや10bの上方にある接地導体4b(8)や接地導体4c´´の厚みを薄くすることにより、高価なAuの使用量を減らし、LN光変調器の原価を低減することに寄与している。なお、接地導体4b(8)と接地導体4c´´のどちらか一方のみの厚みを薄くしても良いことは言うまでもない。
分岐光導波路の例としてマッハツェンダ光導波路を用いたが、方向性結合器などその他の分岐合波型の光導波路にも本発明を適用可能であることは言うまでもなく、考え方は3本以上の光導波路にも適用可能であるし、1本の光導波路を中心導体の下方もしくはその近傍に設置する位相変調器にも適用できる。また光導波路の形成法としてはTi熱拡散法の他に、プロトン交換法など光導波路の各種形成法を適用できるし、バッファ層としてAl2O3等のSiO2以外の各種材料も適用できる。
2:SiO2バッファ層(バッファ層)
3:マッハツェンダ光導波路(光導波路)
3a、3b:マッハツェンダ光導波路を構成する相互作用光導波路
4:進行波電極
4a:中心導体
4b、4b´、4b´´4b´´´、4b(4)、4b(5)、4b(6)、4b(7)、4b(8)、4b(9)、4c、4c´、4c´´:接地導体
5:Si導電層
6:高周波(RF)電気信号給電線
7:高周波(RF)電気信号出力線
10a、10b:外周部
11:空隙部(導体が欠落した部位)
Claims (5)
- 電気光学効果を有する表面がほぼ平坦な基板と、前記基板の上に形成されたバッファ層と、該バッファ層の上方に配置された中心導体と接地導体からなる進行波電極と、少なくとも前記中心導体の下方もしくはその近傍に少なくとも1本の光導波路を有する光変調器において、
前記接地導体は厚みが厚い部位と薄い部位を有し、該厚みが薄い部位により該厚みが厚い部位同士が接続され、前記厚みが薄い部位に導体が欠落した部位を具備し、前記厚みが薄い部位の上面は前記厚みが厚い部位の上面よりも前記基板の表面に近くなるように形成されていることを特徴とする光変調器。 - 前記接地導体の前記厚みが薄い部位にパターンが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記接地導体に、前記接地導体の体積と面積の比が、前記厚みが厚い部位における前記接地導体の体積と面積の比よりも小さい領域を、前記厚みが薄い部位以外にさらに設けたことを特徴とする請求項1もしくは請求項2の何れか一つに記載の光変調器。
- 前記基板がリチウムナイオベートからなることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の光変調器。
- 前記基板が半導体からなることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の光変調器。
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