JP2014062947A - 光変調器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＣドリフトおよび温度ドリフトの両方について特性を改善した光変調器を提供する。
【解決手段】基板と、基板の表面に形成された光導波路と、光導波路の上方に形成されたバッファ層と、バッファ層の上方に形成された、電圧を印加するための中心導体と接地導体からなる電極とを有し、基板は分極非反転領域と分極反転領域とから成っており、焦電効果により分極反転領域で発生する電荷を均一化させるための導電膜を、分極反転領域における基板の上面であって、中心導体の下方および中心導体と前記接地導体とのギャップ部の下方を除く位置に形成し、ＤＣドリフトを抑圧しつつ温度ドリフトを低減させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は電気光学効果や熱光学効果を利用して、光導波路に入射した光を変調して出射する光変調器に関する。

代表的な光変調デバイスとして誘電体材料を用いた光変調器がある。近年、高速、大容量の光通信システムが実用化されているが、このような高速、大容量の光通信システムに組込むための高速、小型、かつ低価格の光変調器の開発が求められている。

このような要望に応える光変調器として、リチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ_３）のように電界を印加することにより屈折率が変化する、いわゆる電気光学効果を有する基板（以下、ＬＮ基板と略す）に光導波路と進行波電極を形成した進行波電極型リチウムナイオベート光変調器（以下、ＬＮ光変調器と略す）がある。このＬＮ光変調器は、その優れたチャーピング特性から２．５Ｇｂｉｔ／ｓ、１０Ｇｂｉｔ／ｓの大容量光通信システムに適用されている。最近はさらに４０Ｇｂｉｔ／ｓの超大容量光通信システムにも適用が検討されている。

（第１の従来技術）
図１７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ＬＮ光変調器についての斜視図であり、図１８は図１７のＡ−Ａ’線における断面図である。なお、説明を簡単にするために、進行波電極にバイアス電圧を印加するバイアス一体型について説明するが、バイアス電圧を印加するためのバイアス電極を進行波電極から分離したバイアス分離型についても本明細書における議論は適用可能である。

ｚ−カットＬＮ基板１の−ｚ面上に光導波路３が形成されている。この光導波路３は、金属Ｔｉを１０５０℃で約１０時間熱拡散して形成した光導波路であり、マッハツェンダ干渉系（あるいは、マッハツェンダ光導波路）を構成している。従って、図１７の中にＩとして示した光導波路３の高周波電気信号（あるいは、ＲＦ電気信号）と光が相互作用する領域（相互作用領域、あるいは相互作用部と言う）には２本の相互作用光導波路３ａ、３ｂ、つまりマッハツェンダ光導波路の２本のアームが形成されている。

この光導波路３の上面にＳｉＯ_２バッファ層２が形成され、このＳｉＯ_２バッファ層２の上面にＳｉ導電層５を介して進行波電極４が形成されている。進行波電極４としては、１つの中心導体４ａと２つの接地導体４ｂ、４ｃを有するコプレーナウェーブガイド（ＣＰＷ）を用いている。なお、通常、進行波電極４はＡｕにより形成されている。５はｚ−カットＬＮ基板１を用いて製作したＬＮ変調器に特有の焦電効果に起因する温度ドリフトを抑圧するための導電層であり、通常はＳｉ導電層を用いる。

図１８からわかるように、図１７に示した特許文献１の光変調器の特徴としては、（１）中心導体４ａの幅Ｓを相互作用光導波路３ａ、３ｂの幅とほぼ同じ６μｍ〜１２μｍ程度としている、（２）中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃ間のギャップＷを例えば１５〜６０μｍと広くしている、さらに（３）相互作用光導波路３ａ、３ｂを伝搬する光の中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃからなる進行波電極４を構成する金属による吸収を抑える目的にのみ使用されてきたＳｉＯ_２バッファ層２の比誘電率が４〜６と比較的低いことを利用して、ＳｉＯ_２バッファ層２の厚みＤを４００ｎｍ〜１．５μｍ程度と厚くすることにより、高周波電気信号のマイクロ波等価屈折率ｎ_ｍを低減して、相互作用光導波路３ａ、３ｂを導波する光の等価屈折率ｎ_ｏに近づけるとともに、特性インピーダンスをなるべく５０Ωに近づけている、の３点である。

変調用の高周波（ＲＦ）電気信号をこの光変調器の高周波電気信号給電線６を介して中心導体４ａと接地導体４ｂに供給すると、中心導体４ａと接地導体４ｂの間に電界が印加される。ｚ−カットＬＮ基板１は電気光学効果を有するので、この電界により屈折率変化を生じ、２本の相互作用光導波路３ａ、３ｂを伝搬する光の位相にずれが発生する。図１７に示したＬＮ光変調器を構成するマッハツェンダ光導波路は１個であるので、このずれがπになった場合、光導波路３のマッハツェンダ光導波路としての合波部において、高次モードを励振し、光はＯＦＦ状態になる。なお、６´は高周波電気信号出力線であり、終端抵抗で置き換えても良い。

一般に、中心導体４ａの直下の電界は接地導体４ｂ、４ｃの直下の電界よりも強度が強い。従って、図１７と図１８に示した第１の従来技術では、光導波路３ａを伝搬する光よりも光導波路３ｂを伝搬する光の方が大きな位相変化を受ける。そのため、第１の従来技術ではチャーピングが生じてしまう。これを回避するために特許文献２に分極反転を用いたゼロチャープ型のＬＮ変調器が提案された。

（第２の従来技術）
図１９には、特許文献２に開示された構造をさらに改善するために提案された特許文献３の構造の概略上面図を示す。また、図２０（ａ）、（ｂ）に図１９のＢ−Ｂ´とＣ−Ｃ´における各々の断面図を示す。７は分極反転をしたｚ−カットＬＮ基板（簡単に、分極反転領域と呼ぶこともある）である。特許文献２において提案された技術思想も含めて、このＬＮ光変調器について考察する。

前述のように、中心導体４ａの直下の電界強度は接地導体４ｂ、４ｃよりも大きい。そして変調された光がゼロチャープとなるためには光導波路３ａと３ｂを伝搬する光が同じ大きさの位相変調を受ける必要がある。これを実現するために、分極反転技術を用い、かつ中心導体４ａと接地導体４ｂを入れ替える構造が特許文献２に提案された。

ここで、特許文献２の技術思想を図１９、２０を用いて説明する。特許文献２の構成は、後述する導電膜８を有していない点以外は、特許文献３と同様である。まず第１の領域として、光導波路３ｂの直上に中心導体４ａが、光導波路３ａの直上に接地導体４ｂが配置している（図２０（ａ））。次に、第２の領域として、分極反転領域７において、光導波路３ｂの直上に接地導体４ｃを、そして光導波路３ａの直上に中心導体４ａを配置している。さらに次の第３の領域では、第１の領域と同じ光導波路と電極の位置関係としている。このように構成することにより、全体として光導波路３ａと３ｂは同じ大きさの位相変化を受けることになり、変調された光波形のゼロチャープ性を実現できる。

さて、図１７と図１８に示した第１の従来技術では、光導波路３ａ、３ｂは−ｚ面に形成されている。これは＋ｚ面よりも−ｚ面の方が電荷的に安定な状態となるからである。前述のように７は分極反転領域であるので、光導波路３ａ、３ｂは電荷的に不安定な＋ｚ面に形成されていることになる。つまり、＋ｚ面を使用する分極反転ゼロチャープ構造は必要に迫られた苦肉の策ということができる。

そして、特許文献２で生じるこの問題点を解決するための工夫、つまり＋ｚ面を電荷的に安定化させる工夫が特許文献３に開示されている。これについて、図１９と図１９のＢ−Ｂ´、Ｃ−Ｃ´における断面図である図２０（ａ）、図２０（ｂ）を用いて説明する。図１９と図２０において、８は分極反転した分極反転領域７の＋ｚ面の表面に形成した導電膜である。特許文献３では図２０（ｂ）に示すように、導電膜８は光導波路が形成された分極反転領域７の＋ｚ面に広く形成されている。導電膜８の中では電荷が移動することができるので環境温度の変化に伴う焦電効果により発生する電荷を均一化できる。

ところが、この第２の従来技術は環境温度が変化した際にバイアス電圧が変化する温度ドリフトについては効果があるものの、長期間におけるバイアス電圧の変化、いわゆるＤＣドリフトについては大きな問題が生じる。次にこの問題について議論する。

図２１に第２の従来技術についての中心導体４ａと接地導体４ｃの近傍の電気的な等価回路を示す。なお、説明をわかり易くするために、バッファ層２を模式的に拡大して図示している。ここでＲ_Ｂはバッファ層２の厚み方向の電気的抵抗である。一方、Ｒ_Ｐは中心導体４ａと接地導体４ｃ間の横方向（基板表面の並行方向）における電気的抵抗（水平方向の電気抵抗）である。

長時間経過後におけるバイアス電圧Ｖ_Ｂに対して光導波路３ａ、３ｂに有効に印加されているバイアス電圧Ｖ_Ｂ´は
Ｖ_Ｂ´＝｛Ｒ_Ｐ／（Ｒ_Ｐ＋２Ｒ_Ｂ）｝・Ｖ_Ｂ （１）
と近似できる。そして、Ｖ_Ｂ´は大きい方が望ましい。

さて、電気的抵抗Ｒ_Ｐは、光導波路３ａ、３ｂが形成されたｚ−カットＬＮ基板１の表面方向における中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃ間のｚ−カットＬＮ基板１の電気的抵抗とバッファ層２の電気的抵抗の並列連結で表される、図１８に示した第１の従来技術の場合、ｚ−カットＬＮ基板１の電気的抵抗は非常に大きいので電気的抵抗Ｒ_Ｐはバッファ層２の電気的抵抗により近似できる。

バッファ層２内では光導波路３ａ、３ｂの表面方向と垂直方向において抵抗密度が一定とすると、第１の従来技術の場合にはバッファ層２の厚みをｄ、中心導体４ａと接地導体４ｃ間のギャップＷとして、式（１）より
Ｖ_Ｂ´／Ｖ_Ｂ＝Ｗ／（Ｗ＋２ｄ） （２）
となり、いわば中心導体４ａと接地導体４ｃ間のギャップＷと、バッファ層２の厚みｄを含む式（比例関係）で表すことができる。一般的にギャップＷの値はバッファ層２の厚みｄの値よりも著しく大きいのでＤＣドリフトを抑圧できることが式（２）からわかる。

しかしながら、第２の従来技術では、図２１に示したように分極反転領域７の基板表面に電気的抵抗が低い導電膜８があるために、分極反転領域７の基板表面方向（水平方向）の電気抵抗Ｒ_Ｐはバッファ層２の水平方向の電気的抵抗ではなく導電膜８の電気的抵抗で決定されてしまう。その結果、光導波路に有効に印加されているバイアス電圧Ｖ_Ｂ´と実際に印加しているバイアス電圧Ｖ_Ｂの比（つまり、どのくらい有効に光導波路３ａ、３ｂにバイアスが印加されているかの指標）は第１の従来技術の場合に比べて、第２の従来技術では極めて小さくなる、つまり

Ｖ_Ｂ´／Ｖ_Ｂ＠第２の従来技術 ＜＜ Ｖ_Ｂ´／Ｖ_Ｂ＠第１の従来技術 （３）

となってしまう。このことにより、第２の従来技術は温度ドリフトには有効であるものの、ＤＣドリフトに不利な構造であることがわかる。

図２２はＤＣドリフト特性についての実際の実験結果である。印加電圧はほぼ半波長電圧Ｖπとした。図２２からわかるように、分極反転領域７の基板表面に導電膜８を形成した第２の従来技術によるＬＮ光変調器のＤＣドリフト特性は、この導電膜を有さない第１の従来技術によるＬＮ光変調器に比べて著しく劣化していることがわかる。

特開平２−５１１２３号公報 特開２００２−３５０７９６号公報 特開２００７−３２２５９９号公報

以上のように、温度ドリフトを抑えるために、分極反転をしたｚ−カットＬＮ基板の表面で中心導体と接地導体間を含む領域に導電膜を形成する第２の従来技術では、温度ドリフトは抑圧できるもののＤＣドリフトについては悪化してしまうという問題点があった。そこで本発明では、分極反転構造を用いる光変調器において、ＤＣドリフトと温度ドリフトの両方について特性を改善できる光変調器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の光変調器は、基板と、該基板の表面に形成された光導波路と、該光導波路の上方に形成されたバッファ層と、該バッファ層の上方に形成された、電圧を印加するための中心導体と接地導体からなる電極とを有し、前記基板は分極非反転領域と分極反転領域とから成る光変調器において、導電膜が、前記分極反転領域における前記基板の上面であって、前記中心導体の下方および前記中心導体と前記接地導体とのギャップ部の下方を除く位置に形成されていることを特徴としている。

本発明の請求項２に記載の光変調器は、請求項１に記載の光変調器において、前記導電膜が、前記接地導体の下方に位置する前記光導波路の直上をも除く位置で形成されていることを特徴としている。

本発明の請求項３に記載の光変調器は、請求項１または２に記載の光変調器において、前記導電膜が、前記中心導体の下方に位置する前記光導波路の直上にさらに形成されていることを特徴としている。

本発明の請求項４に記載の光変調器は、請求項３に記載の光変調器において、前記中心導体の下方に位置する前記光導波路の直上に形成された前記導電膜と前記接地導体の下方に形成された前記導電膜とが、電気的に接続されていることを特徴としている。

本発明の請求項５に記載の光変調器は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光変調器において、前記接地導体の下方に形成された前記導電膜は、前記分極非反転領域まで延伸して形成されていることを特徴としている。

本発明の請求項６に記載の光変調器は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光変調器において、前記導電膜はアモルファス層であることを特徴としている。

本発明の請求項７に記載の光変調器は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光変調器において、前記導電膜はその厚みが３Å〜３０００Åであることを特徴としている。

本発明では、焦電効果により分極反転領域で発生する電荷をなるべく均一化させるための導電膜を、分極反転領域における中心導体と接地導体間の基板表面には形成しない。そのため、ＤＣドリフト特性を決定する中心導体と接地導体間の抵抗が小さくならないので、ＤＣドリフトを抑圧しつつ、温度ドリフトも低減できるという大きな利点がある。

本発明の第１の実施形態についての概略上面図 （ａ）図１のＤ−Ｄ´における断面図、（ｂ）図１のＥ−Ｅ´における断面図 本発明のＤＣドリフトについての効果を説明する図 本発明の温度ドリフトについての効果を説明する図 本発明の第２の実施形態についての概略上面図 図５のＦ−Ｆ´における断面図 本発明の第３の実施形態についての概略上面図 図７のＨ−Ｈ´における断面図 図７の導電膜１３ａ、１３ｂの詳細図 図９の導電膜１３ａ、１３ｂの変形例 本発明の第４の実施形態についての概略上面図 図１１の導電膜１７ａ、１７ｂの詳細図 図１２の導電膜１７ａ、１７ｂの変形例 本発明の第５の実施形態についての概略上面図 本発明の第６の実施形態についての概略上面図 図１５のＫ−Ｋ´における断面図 第１の従来技術の光変調器についての概略構成を示す斜視図 図１７のＡ−Ａ’における断面図 第２の従来技術の光変調器についての概略上面図 （ａ）図１９のＢ−Ｂ´における断面図、（ｂ）図１９のＣ−Ｃ´における断面図 第２の従来技術の光変調器の問題点の原理を説明する図 第２の従来技術の光変調器の問題点を特性から説明する図

以下、本発明の実施形態について説明するが、図１７から図２２に示した従来技術と同一の符号は同一機能部に対応しているため、ここでは同一の符号を持つ機能部の説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態についてその概略上面図を示す。ここで、１１ａと１１ｂは導電膜である。ここで、Ｄ−Ｄ´とＥ−Ｅ´における断面図を図２（ａ）と図２（ｂ）に示す。図１と図２（ｂ）からわかるように、中心導体４ａと接地導体４ｂの間の分極反転をしたＬＮ基板７の表面には、導電膜１１ａと１１ｂは形成されていない（換言すれば、中心導体４ａの下方、および中心導体４ａと接地導体４ｂとのギャップ部の下方を除く位置に導電膜１１ａと１１ｂが形成されている）。そのため、長時間経過後におけるバイアス電圧Ｖ_Ｂに対して光導波路に有効に印加されているバイアス電圧Ｖ_Ｂ´は近似的に式（２）が成り立つ。つまり、本実施形態では中心導体４ａと接地導体４ｃ間のギャップＷと、バッファ層２の厚みｄを含む式（比例関係）で表すことができるので、ＤＣドリフト特性については第１の従来技術と同等であり、第２の従来技術が有するデメリットを有さない。その結果、本実施形態により原理的にＤＣドリフトを抑圧できることが理解される。

図３には実際のＤＣドリフト特性を示す。印加電圧はほぼ半波長電圧Ｖπとした。図から、第１の従来技術と同じく、ＤＣドリフトを充分抑圧できており、中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃの間に導電膜８を形成した図１９、図２０（ｂ）に示した第２の従来技術に比べて大幅に改善されていることがわかる。

一方、図４には環境温度に対するバイアス電圧の特性、即ち温度ドリフト特性を示す。図からわかるように、本実施形態では光導波路の近傍まで導電膜１１ａ、１１ｂを形成しているので電荷の分布をほぼ均一化でき、その結果温度ドリフトを充分抑圧できていることがわかる。

なお、本実施形態では導電膜１１ｂは光導波路３ｂの直上には形成されていない。一般に導電膜としては、ＬＮ基板その物に荷電ビームを当てるなどの方法で製作したアモルファス層で形成し、またはＳｉやＴｉなどの導電媒質あるいはＩＴＯのような導電性材料をＬＮ基板の表面に形成する。一般に導電性・半導電性の媒質は光を吸収する、あるいは導波する特性を有するので、導電性・半導電性の媒質が光導波路の上にはない本実施形態は光の挿入損失の観点から極めて有利な構造であると言うことができる。実際、厚みについては３Å程度の薄くても良いが、３０００Åくらいと厚くしても挿入損失を増加させることはない。

（第２の実施形態）
図５に本発明における第２の実施形態の概略上面図を示す。１２ａと１２ｂは導電膜である。図６に図５のＦ−Ｆ´における断面図を示す。なお、図５のＧ−Ｇ´における断面図は図２（ａ）と同じである。

本実施形態では温度ドリフト抑圧の効果を高めるために、光導波路３ｂの上にも導電膜１２ｂを形成している。そのため、導電膜１２ｂの厚みは３Å程度から１０００Å程度と薄くすることが望ましい。

本実施形態においても、中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃの間における分極反転領域７の基板表面に導電膜１２ａ、１２ｂは存在しない。従って、温度ドリフト特性を改善しつつ、ＤＣドリフトについて極めて有利な構造となっている。

（第３の実施形態）
図７に本発明における第２の実施形態の概略上面図を示す。１３ａと１３ｂは導電膜である。図８に図７のＨ−Ｈ´における断面図を示す。なお、図７のＩ−Ｉ´における断面図は図２（ａ）と同じである。

本実施形態では光導波路３ｂの上に導電膜１３ｂを形成しているが、焦電効果により誘起される電荷をより均一化して温度ドリフト抑圧の効果を高めるために、さらに光導波路３ａの上にも導電膜１３ａを形成している。

本実施形態では、中心導体４ａと接地導体４ｂ、４ｃの間にある分極反転領域７のＬＮ基板表面には導電膜を形成しないことが特徴である。図９に本実施形態における導電膜１３ａ、１３ｂの詳細図（図７と同視点で見た図）を示す。図からわかるように、導電膜１３ａにブリッジ部１４、１４´を設けることにより、導電膜１３全体の電気的導通を図っている。なお、相互作用領域の長さは数１０ｍｍと長いので、ブリッジ部１４、１４´の幅Ｗ_Ｄを５μｍ〜５００μｍ程度と狭くしておけばＤＣドリフトへの影響をほぼ無視できる。また、ブリッジ部１４と１４´のどちらかだけを形成しておけば良いことは言うまでもない。

図１０は図９の変形例である。図９に示した導電膜１３ａ、１３ｂと比較して、この変形実施形態の導電膜１５ａ、１５ｂでは、より密にブリッジ部１６´、１６´´、１６´´´を設けている。またさらに多くのブリッジ部を設けても良い。なお、光の挿入損失の観点からは導電膜１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂの厚みは３Å程度から１０００Å程度と薄くすることが望ましい。

（第４の実施形態）
図１１に本発明における第４の実施形態の概略上面図を示す。１７ａ、１７ｂは本実施形態における導電膜である。本実施形態の導電膜１７ａ、１７ｂの詳細図を図１２に示す。また、図１３は図１２の変形例であり、１９ａ、１９ｂは導電膜である。ここで、１８、１８´、２０、２０´はブリッジ部である。本実施形態についても第３の実施形態と同様の効果を期待できる。

（第５の実施形態）
本発明は分極反転ゼロチャープとして中心導体と接地電極を曲げる構成の光変調器のみでなく、特開２００６−２５９６８６に開示されたような光導波路３ａ´、３ｂ´を曲げる構成の光変調器にも適用可能である。このタイプの光変調器は電気的透過特性（Ｓ_２１）や反射特性（Ｓ_１１）に優れているという特徴がある。なお、第１の実施形態から第４の実施形態として説明した各種構造のみでなく、本発明として考案される全ての構造が、この光導波路を曲げるタイプの分極反転ゼロチャープ構成に適用可能であることは言うまでもない。

（第６の実施形態）
図１５に本発明の第６の実施形態についてその概略上面図を示す。ここで、２３ａと２３ｂは導電膜である。図１５のＪ−Ｊ´における断面図は図２（ａ）と同じである。一方、Ｋ−Ｋ´における断面図を図１６に示す。図１５と図１６からわかるように、導電膜２３ａと２３ｂは分極反転領域７内の基板表面にとどまっている（換言すれば、導電膜２３ａ、２３ｂは分極非反転領域にまで延伸して形成されていない）。実際にはこれまでの実施形態のように、温度ドリフト抑圧の観点からは導電膜が分極反転領域と分極非反転領域にまたがっている方が望ましいが、本実施形態のように導電膜が分極反転領域と分極非反転領域にまたがっていなくても温度ドリフトについてある程度の効果を期待することができる。さらには、導電膜が分極反転領域と分極非反転領域にまたがる構造とまたがらない構造を組み合わせても良い。この第６の実施形態で述べた構造は第１の実施形態から第５の実施形態を含め、本発明の全ての実施形態について言うことができる。

（各実施形態）
以上の議論ではマッハツェンダ光導波路が１個のいわゆる単マッハツェンダ光導波路について議論してきたが、２個の子マッハツェンダ光導波路と１個の親マッハツェンダ光導波路を有するＱＰＳＫ構造（ここでは、Ｘ偏波とＹ偏波の２つを有するＤＰ−ＱＰＳＫ構造）や子マッハツェンダ光導波路や親マッハツェンダ光導波路数の数がより増えた複雑なネスト構造であっても本発明は適用可能であるし、位相変調と強度変調を組み合わせた構成であっても適用可能であることは言うまでもない。また、基板としてはＬｉＮｂＯ_３の他にＬｉＴａＯなどでも良い。導電膜としては基板その物の表面にイオンビームを当てるなどしてアモルファス化して導電性を持たせても良いし、ＴｉやＡｕなどの金属やＩＴＯなどの導電性材料を基板の表面に形成しても良い。

さらに本明細書においては光を分割する機能部としてはＹ分岐を用いて説明したが、方向性結合器やＭＭＩを用いても良いことはいうまでもない。

本発明は光の入力、あるいは光の出力が２本以上の光導波路からなる光スイッチなど、光変調器以外の光変調デバイスにも適用可能である。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Ａｌ_２Ｏ_３等のＳｉＯ_２以外の各種材料も適用可能である。

また、変調器としてはプレーナ構造を用いて説明したが、リッジ構造としても良いことは言うまでもない。あるいは、電極構成としては構造が対称なＣＰＷ電極を用いた構成について説明してきたが、構造が非対称なＣＰＷ電極でも良いし、さらには非対称コプレーナストリップ（ＡＣＰＳ）あるいは対称コプレーナストリップ（ＣＰＳ）など、その他の構成でも良い。

以上のように、本発明を適用することにより温度ドリフト特性とＤＣドリフト特性の両方が同時に改善されるので、信頼性やコストが大幅に改善された光変調器を提供できる。

１：ｚ−カットＬＮ基板
２：ＳｉＯ_２バッファ層
３：マッハツェンダ光導波路（光導波路）
３ａ、３ｂ、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、４ｃ：接地導体
５：Ｓｉ導電層
６：高周波（ＲＦ）電気信号給電線
６´：高周波（ＲＦ）電気信号出力線
７、２１：分極反転領域
８、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ、１７ａ、１７ｂ、１９ａ、１９ｂ、２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ：導電膜
１４、１４´、１６、１６´、１６´´、１８、１８´、２０、２０´、２０´´：ブリッジ部
９、９´：バッファ層の抵抗Ｒ_Ｂ
１０：水平方向の抵抗Ｒ_Ｐ

Claims (7)

1. 基板と、該基板の表面に形成された光導波路と、該光導波路の上方に形成されたバッファ層と、該バッファ層の上方に形成された、電圧を印加するための中心導体と接地導体からなる電極とを有し、前記基板は分極非反転領域と分極反転領域とから成る光変調器において、
   導電膜が、前記分極反転領域における前記基板の上面であって、前記中心導体の下方および前記中心導体と前記接地導体とのギャップ部の下方を除く位置に形成されていることを特徴とする光変調器。
2. 前記導電膜が、前記接地導体の下方に位置する前記光導波路の直上をも除く位置で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。
3. 前記導電膜が、前記中心導体の下方に位置する前記光導波路の直上にさらに形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光変調器。
4. 前記中心導体の下方に位置する前記光導波路の直上に形成された前記導電膜と前記接地導体の下方に形成された前記導電膜とが、電気的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の光変調器。
5. 前記接地導体の下方に形成された前記導電膜は、前記分極非反転領域まで延伸して形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光変調器。
6. 前記導電膜はアモルファス層であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光変調器。
7. 前記導電膜はその厚みが３Å〜３０００Åであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光変調器。

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