JP2019174619A - 光導波路素子 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、特許文献1のように、それぞれの領域を別素子として作製するということは、製造工程の複雑化、コスト増加に繋がる。
(1) 電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路を伝搬する光波を変調するための制御電極と、バイアス点を調整するためのヒータ電極とを有する光導波路素子において、該制御電極は、該基板の一方の面に形成された信号電極と、該基板の前記一方の面とは反対側の面に形成された裏面接地電極とを備え、該基板の前記一方の面に形成され、該基板を貫通するビアで該裏面接地電極と電気的に接続された表面接地電極を備え、該信号電極と該ヒータ電極との間に、該ヒータ電極により発生した熱の伝導を抑制するための熱伝導抑制手段を有し、該熱伝導抑制手段は、該表面接地電極の一部を用いていることを特徴とする。
本発明の光導波路素子は、例えば図1に示すように、電気光学効果を有する基板(11)と、該基板に形成された光導波路(12)と、該光導波路を伝搬する光波を変調するための制御電極と、バイアス点を調整するためのヒータ電極(41)とを有する光導波路素子(10)において、該制御電極は、該基板の一方の面に形成された信号電極(21)と、該基板の前記一方の面とは反対側の面に形成された裏面接地電極(不図示)とを備え、該基板の前記一方の面に形成され、該基板を貫通するビア(24)で該裏面接地電極と電気的に接続された表面接地電極(22)を備え、該信号電極と該ヒータ電極との間に、該ヒータ電極により発生した熱の伝導を抑制するための熱伝導抑制手段(51)を有し、該熱伝導抑制手段は、該表面接地電極の一部を用いていることを特徴とする。
[第1実施例]
図1は、本発明の第1実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。
第1実施例に係る光導波路素子10は、基材15(図8B,図9Bを参照)と、電気光学効果を有する基板11と、該基板に形成された光導波路12と、該光導波路を伝搬する光波を変調するための制御電極と、バイアス点を調整するためのヒータ電極41とを有する。
有機電気光学高分子材料中に分散された非線形光学有機化合物の双極子を配向させることにより、基板11に電気光学効果を持たせることができる。
これらの電極は、例えば、基板表面に、Ti・Au等による下地電極パターンを形成し、金メッキ方法などにより形成することが可能である。表面接地電極は「上部接地電極」とも称され、裏面接地電極は「下部接地電極」とも称される。
図2は、本発明の第2実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。第2実施例は、第1実施例の拡張例である。なお、既に説明した内容と重複する部分については説明を省略することとする(第3実施例以降も同様)。
第2実施例に係る光導波路素子10は、信号電極として、基板11の光波進行方向に沿った一方の側端に入力端部及び出力端部を持つ第1の信号電極21と、他方の側端に入力端部及び出力端部を持つ第2の信号電極31とを有している。信号電極21の入力端部及び出力端部には、信号電極21を挟むように表面接地電極22(1)〜(4)が配置される。また、信号電極31の入力端部及び出力端部にも、信号電極31を挟むように表面接地電極32(1)〜(4)が配置される。
図3は、本発明の第3実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。第3実施例は、第1実施例の変形例である。
第3実施例に係る光導波路素子10は、熱伝導抑制手段が、マッハツェンダー型導波路のアーム部(並行導波路部)のうちの一方の光導波路を横切る部分で、熱伝導抑制手段55,56の2つに分断されている。光導波路の一方の側にある熱伝導抑制手段55と、他方の側にある熱伝導抑制手段56とは、その光導波路の上側の空間を通る空中配線61で電気的に接続されている。空中配線61としては、金属リボンやワイヤ等を用いることができ、熱伝導抑制手段55,56にボンディング等により接続される。
図4は、本発明の第4実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。第4実施例は、第2実施例の変形例である。
第4実施例に係る光導波路素子10は、熱伝導抑制手段が、マッハツェンダー型導波路のアーム部(並行導波路部)の各光導波路を横切る部分で、熱伝導抑制手段55,56,57の3つに分断されている。アーム部の一方の光導波路を挟むように配置された熱伝導抑制手段55と熱伝導抑制手段56とは、その光導波路の上側の空間を通る空中配線61で電気的に接続されている。アーム部の他方の光導波路を挟むように配置された熱伝導抑制手段56と熱伝導抑制手段57とは、その光導波路の上側の空間を通る空中配線62で電気的に接続されている。
図5は、本発明の第5実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。第5実施例は、第1実施例の別の変形例である。
第5実施例に係る光導波路素子10は、熱伝導抑制手段51と裏面接地電極とが、表面接地電極22(4)の部分にあるビアだけでなく、熱伝導抑制手段51に設けた他の複数のビアによっても電気的に接続されている。
図6は、本発明の第6実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。第6実施例は、第2実施例の別の変形例である。
第6実施例に係る光導波路素子10は、熱伝導抑制手段51と裏面接地電極とが、表面接地電極22(4),32(4)の部分にあるビアだけでなく、熱伝導抑制手段51に設けた他の複数のビアによっても電気的に接続されている。
図7は、本発明の第7実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。
第7実施例に係る光導波路素子10は、光変調器の筐体80に収容されている。筐体80には更に、光導波路素子10の制御電極と外部のドライバ素子とを電気的に接続するための中継信号線路が形成された中継基板81,82も収容されている。中継基板81の中継伝送線路は、ワイヤボンディング等により制御電極の入力端子と電気的に接続され、中継基板82の中継伝送線路は、ワイヤボンディング等により制御電極の出力端子と電気的に接続される。
図8Aは、本発明の第8実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。図8Bは、図8Aの光導波路素子におけるA−A’線の断面図である。第8実施例は、第7実施例の変形例である。
第8実施例では、第7実施例の伝熱シート91に代えて、光導波路素子の熱伝導抑制手段51から筐体80の底面への伝熱を促す伝熱接着剤92を有している。伝熱接着剤92は、熱伝導抑制手段51の表面から光導波路素子の側面を経由して筐体80の底面までを繋ぐように塗布される。伝熱接着剤92としては、例えば、セラミックスやグラファイトなどが分散された接着剤を用いることができる。
図9Aは、本発明の第9実施例に係る光導波路素子を示す平面図である。図9Bは、図9Aの光導波路素子におけるB−B’線の断面図である。第9実施例は、第7実施例の変形例である。
第9実施例では、第7実施例の伝熱シート91に代えて、光導波路素子の熱伝導抑制手段51から筐体80の蓋部への伝熱を促す伝熱シート93を有している。伝熱シート93は、裏面側が熱伝導抑制手段51の表面に接触し、表面側が筐体80の蓋部に接触するように貼り付けられる。伝熱シート93としては、例えば、セラミックスやグラファイトなどが分散されたシートを用いることができる。また、伝熱シート93の厚さは、熱伝導抑制手段51と筐体80の蓋部との間の空間を埋めることができる程度の厚さがあればよい。
11 基板
12 光導波路
15 基材
21,31 信号電極
22,32 接地電極
24,34 ビア
41 ヒータ電極
42 DC電圧制御部
51,52,55,56,57 熱伝導抑制手段
61,62 空中配線
80 筐体
81,82 中継基板
91,93 伝熱シート
92 伝熱接着剤
Claims (5)
- 電気光学効果を有する基板と、該基板に形成された光導波路と、該光導波路を伝搬する光波を変調するための制御電極と、バイアス点を調整するためのヒータ電極とを有する光導波路素子において、
該制御電極は、該基板の一方の面に形成された信号電極と、該基板の前記一方の面とは反対側の面に形成された裏面接地電極とを備え、
該基板の前記一方の面に形成され、該基板を貫通するビアで該裏面接地電極と電気的に接続された表面接地電極を備え、
該信号電極と該ヒータ電極との間に、該ヒータ電極により発生した熱の伝導を抑制するための熱伝導抑制手段を有し、
該熱伝導抑制手段は、該表面接地電極の一部を用いていることを特徴とする光導波路素子。 - 請求項1に記載の光導波路素子において、
該信号電極の入力端部又は出力端部に、該信号電極を挟むように該表面接地電極が形成され、
該熱伝導抑制手段は、該ヒータ電極に最も近い該表面接地電極を用いていることを特徴とする光導波路素子。 - 請求項2に記載の光導波路素子において、
該信号電極として、該基板の光波進行方向に沿った一方の側端に該入力端部又は該出力端部を持つ第1の信号電極と、該基板の光波進行方向に沿った他方の側端に該入力端部又は該出力端部を持つ第2の信号電極とを有し、
該熱伝導抑制手段は、該基板を光波進行方向に対して直交する方向に横断して形成されていることを特徴とする光導波路素子。 - 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の光導波路素子において、
該熱伝導抑制手段は、複数のビアを介して該裏面接地電極と電気的に接続されていることを特徴とする光導波路素子。 - 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の光導波路素子において、
該熱伝導抑制手段は、該光導波路を横切る部分で、該光導波路の一方の側と他方の側とに分離して形成され、
該熱伝導抑制手段の前記一方の側と前記他方の側とは、該光導波路の上側の空間を通る空中配線で電気的に接続されていることを特徴とする光導波路素子。
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