JP2013037243A - 光変調器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光変調器は、電気光学効果を有する基板と、前記基板内に形成された光導波路と、前記光導波路の上方に設けられたバッファ層と、前記バッファ層の上方に設けられ、前記光導波路の上部に開口を有する半導電性膜と、前記バッファ層の上方に設けられ、前記半導電性膜と電気的に接触する電極と、を備える。
【選択図】図3
Description
図1(A)は、マッハツェンダ光変調器の平面図であり、図1(B)は、図1(A)におけるA−A’断面図である。
図2(A)は、光変調器の平面図であり、図2(B)〜図2(D)は、図2(A)におけるB−B’断面図を示す。図2において、図1と同じ構成要素には同じ参照符号を付し、それらの説明を省略する。
図3(A)は、本実施形態に従ったマッハツェンダ光変調器の平面図であり、図3(B)は、B−B’断面図であり、図3(C)は、A−A’断面図であり、図3(D)は、C−C’断面図である。また、図4は、Si膜の存在する部分と取り除いた部分の比率の決定手法を説明する図である。
図4(1)は、横軸に開口部の面積の比率、縦軸に駆動電圧をとって、電極へ印加する駆動電圧の開口部の面積比率に対する変化の様子を示した図である。図4(2)は、横軸に開口部の面積の比率、縦軸にSi膜の抵抗値をとって、抵抗値の開口部の面積比率に対する変化の様子を示した図である。
図5において、点線で囲まれた部分が分極反転領域である。図5のように、光導波路25間を電極20(電極20は、3つの部分からなる電極の総称である)が横切る場合は、半導電性膜(Si膜)22が電極20と接触する部分と接触しない部分(開口部)が、光導波路25の伝搬方向で交互に配置されるようにすれば、光導波路25上にSi膜がなくてもSi膜と電極を接触させることができるので、電界の印加効率を向上できると共に、光エネルギーの漏れ出しによる損失を低減できる。
図6(A)の第3の構成例においては、LN基板24、バッファ層23、及び光導波路25を含むチップの側面と裏面(底面)に半導電性膜(Si膜22a)が設けられる。そして、半導電性膜(Si膜)22と22aを導通させるようにする。このように、自発分極が発生するLN基板24を取り囲むように、Si膜22aを設けると、Si膜22aがSi膜22と共に、チップ表面の電荷分布を均一化しようとする。このように、電荷分布を均一化しようとする作用のあるSi膜を、チップの表面のみではなく、側面や裏面(底面)に設けることにより、より強力に電荷分布の均一化作用を発生させることにより、自発分極による悪影響をより強力に抑制することができる。また、Si膜22、22aをこのように広い面積で設けることにより、電極間の抵抗の上昇を抑えることもでき、駆動電圧の上昇を抑えることができる。
図7(A)は、平面図であり、図7(B)は、A−A’断面図であり、図7(C)は、B−B’断面図である。
11、11−1、11−2 平行導波路
12 出射導波路
13 信号電極
14 接地電極
15、24 LN基板
16、23 バッファ層
17、22、22a Si膜(半導電性膜)
20 電極
21 Si膜(半導電性膜)の開口部
25 光導波路
Claims (10)
- 電気光学効果を有する基板と、
前記基板内に形成された光導波路と、
前記光導波路の上方に設けられたバッファ層と、
前記バッファ層の上方に設けられ、前記光導波路の上部に開口を有する半導電性膜と、
前記バッファ層の上方に設けられ、前記半導電性膜と電気的に接触する電極と、
を備えることを特徴とする光変調器。 - 前記半導電性膜と前記開口とが、前記光導波路に沿って交互に設けられることを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記光導波路の幅方向における前記開口の幅は、前記光導波路の幅よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記半導電性膜の抵抗値は、前記バッファ層の抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記バッファ層の厚みは、1μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記電極は、Tiを含む層とAuを含む層とを備えることを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記半導電性膜の取り除かれていない部分の厚さは、0.1μm以上であることを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記半導電性膜は、前記基板の側面と裏面にも設けられることを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記光導波路は、入射導波路と、平行導波路と、出射導波路とを含み、マッハツェンダ変調器を構成することを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 電気光学効果を有する基板と、
前記基板内に形成された光導波路と、
前記光導波路の上方に設けられたバッファ層と、
前記バッファ層の上方に設けられ、第1の半導電性膜と、
前記光導波路の上部に設けられ、前記第1の半導電性膜よりも厚さが薄い第2半導電性膜と、
前記バッファ層の上方に設けられ、前記第1および第2の半導電性膜と電気的に接触する電極と、
を備えることを特徴とする光変調器。
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