JP2928129B2 - 光変調器及びその製造方法 - Google Patents
光変調器及びその製造方法Info
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G02F1/225—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference in an optical waveguide structure
- G02F1/2255—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour by interference in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic component in an electric waveguide structure
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光変調器に関し、特に制
御用電極に改良を行ない変調帯域を改善し、かつ高速伝
送を可能とした光導波型光変調器およびその製造方法に
関する。
御用電極に改良を行ない変調帯域を改善し、かつ高速伝
送を可能とした光導波型光変調器およびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の光通信技術においては、より高速
な光通信を達成するため従来のレーザーダイオード等を
直接変調する方式より高速な変調方式が望まれている。
そこで、電気光学効果を利用した光変調器、特に基板に
Ｔｉ（チタン）を拡散して光導波路を形成してなる光導
波路型の光変調器は、いわゆるチャーピング（波長ゆら
ぎ）が少なく、又高速変調が可能であるという優れた特
性を有する点から広く注目されている。従来、この種の
光変調器は、例えば特開昭６３−２６１２１９号公報の
第２の実施例に示されるようにコプレーナ線路を用いた
進行波形電極とマッハツェンダー型光導波路より構成
し、また特開平４−２１７２２６号公報に示されるよう
に選択金メッキ法によりその制御用電極を形成し、これ
らにより帯域２０ＧＨｚで動作電圧が５Ｖ程度の性能の
光変調器が実現されている。
な光通信を達成するため従来のレーザーダイオード等を
直接変調する方式より高速な変調方式が望まれている。
そこで、電気光学効果を利用した光変調器、特に基板に
Ｔｉ（チタン）を拡散して光導波路を形成してなる光導
波路型の光変調器は、いわゆるチャーピング（波長ゆら
ぎ）が少なく、又高速変調が可能であるという優れた特
性を有する点から広く注目されている。従来、この種の
光変調器は、例えば特開昭６３−２６１２１９号公報の
第２の実施例に示されるようにコプレーナ線路を用いた
進行波形電極とマッハツェンダー型光導波路より構成
し、また特開平４−２１７２２６号公報に示されるよう
に選択金メッキ法によりその制御用電極を形成し、これ
らにより帯域２０ＧＨｚで動作電圧が５Ｖ程度の性能の
光変調器が実現されている。
【０００３】図７及び図８は従来の光変調器を示す図で
あり、図７は中央部断面図、図８は平面図である。
あり、図７は中央部断面図、図８は平面図である。
【０００４】この光変調器は、ＬｉＮｂＯ3 （ニオブ酸
リチウム）を基板４１とし、その上に単一モード光導波
路４２を形成し、更に光導波路４２に電極４５等を設け
た構成をしている。光導波路４２は、基板４１上にＴｉ
を拡散して形成し、基板４１の一方からＹ分岐により二
つのアーム導波路４３、４４に分かれ、アーム導波路４
３、４４がそれぞれ信号電極４５およびアース電極４６
の下を通過後再びＹ分岐により合流しマッハツェンダー
干渉系を構成している。
リチウム）を基板４１とし、その上に単一モード光導波
路４２を形成し、更に光導波路４２に電極４５等を設け
た構成をしている。光導波路４２は、基板４１上にＴｉ
を拡散して形成し、基板４１の一方からＹ分岐により二
つのアーム導波路４３、４４に分かれ、アーム導波路４
３、４４がそれぞれ信号電極４５およびアース電極４６
の下を通過後再びＹ分岐により合流しマッハツェンダー
干渉系を構成している。
【０００５】信号電極４５とアース電極４６はコプレー
ナ線路（以下ＣＰＷ電極とする）を構成しており、信号
電極４５の幅Ｗと、信号電極４５とアース電極４６との
電極間隔Ｇは電極の特性インピーダンスが５０Ωとなる
ように設定されている。また光導波路４２と信号電極４
５、及びアース電極４６との間には電極４５等による光
の吸収を防ぐためのバッファ層４７がＳｉＯ2 膜により
形成されている。
ナ線路（以下ＣＰＷ電極とする）を構成しており、信号
電極４５の幅Ｗと、信号電極４５とアース電極４６との
電極間隔Ｇは電極の特性インピーダンスが５０Ωとなる
ように設定されている。また光導波路４２と信号電極４
５、及びアース電極４６との間には電極４５等による光
の吸収を防ぐためのバッファ層４７がＳｉＯ2 膜により
形成されている。
【０００６】図９は、従来の光変調器の金メッキ電極の
形成方法を示す工程図である。以下その概略を説明す
る。
形成方法を示す工程図である。以下その概略を説明す
る。
【０００７】工程（１）：ＬｉＮｂＯ3 基板４１上にＴ
ｉ拡散により導波路４３、４４を形成し、その上にバッ
ファ層のＳｉＯ2 膜４７を成膜した後、メッキ下地膜４
８として、例えばクロム／金（Ｃｒ／Ａｕ）膜をそれぞ
れ１００Å、及び１０００Åの厚さで蒸着する。
ｉ拡散により導波路４３、４４を形成し、その上にバッ
ファ層のＳｉＯ2 膜４７を成膜した後、メッキ下地膜４
８として、例えばクロム／金（Ｃｒ／Ａｕ）膜をそれぞ
れ１００Å、及び１０００Åの厚さで蒸着する。
【０００８】工程（２）：厚さ１０μｍ程度のフォトレ
ジスト膜４９をスピンコートによりメッキ下地膜４８の
上に形成する。
ジスト膜４９をスピンコートによりメッキ下地膜４８の
上に形成する。
【０００９】工程（３）：フォトリソグラフィーにより
電極形成領域のフォトレジスト膜４９を取り除く。
電極形成領域のフォトレジスト膜４９を取り除く。
【００１０】工程（４）：ノンシアン系金メッキ液を用
い４ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で３０分程度電気メッキを
行ない、信号電極４５とアース電極４６を形成する。
い４ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で３０分程度電気メッキを
行ない、信号電極４５とアース電極４６を形成する。
【００１１】工程（５）：フォトレジスト膜４９を剥離
液により除去した後、更にウェットエッチングにより電
極形成領域以外のメッキ下地膜４８を除去する。尚、こ
のとき電極４５とアース電極４６がエッチングされる
が、その量はごく僅かであり無視することができる。
液により除去した後、更にウェットエッチングにより電
極形成領域以外のメッキ下地膜４８を除去する。尚、こ
のとき電極４５とアース電極４６がエッチングされる
が、その量はごく僅かであり無視することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる光変
調器の変調帯域を改善し、より高速な伝送速度を実現す
るためには、次の３点が重要な解決すべき課題となる。 （１） 変調電圧を低く抑えること。
調器の変調帯域を改善し、より高速な伝送速度を実現す
るためには、次の３点が重要な解決すべき課題となる。 （１） 変調電圧を低く抑えること。
【００１３】一般に光変調器の電極長を短くすると変調
帯域を改善できることが知られている。しかしながら、
変調電圧は電極長に反比例して増大するため、電極の長
さを短縮すると変調電圧が高くなり、光変調器を高速且
つ大きな電圧振幅で駆動することが困難となる。したが
って、変調電圧を増加させずに変調帯域のみ改善するこ
とが高速な伝送を行なうために重要な課題となる。 （２）接続される入力信号供給用の同軸ケーブルとイン
ピーダンスが整合していること。
帯域を改善できることが知られている。しかしながら、
変調電圧は電極長に反比例して増大するため、電極の長
さを短縮すると変調電圧が高くなり、光変調器を高速且
つ大きな電圧振幅で駆動することが困難となる。したが
って、変調電圧を増加させずに変調帯域のみ改善するこ
とが高速な伝送を行なうために重要な課題となる。 （２）接続される入力信号供給用の同軸ケーブルとイン
ピーダンスが整合していること。
【００１４】通常、同軸ケーブルの特性インピーダンス
は５０Ωで設計されており、同軸ケーブルを接続する光
変調器も同一の特性インピーダンスである５０Ωとする
ことが好ましい。そこで、ＣＰＷ電極の電極の特性イン
ピーダンスは、常に信号電極の幅Ｗと、信号電極とアー
ス電極の間の間隔Ｇとの比Ｗ／Ｇで決定されることか
ら、特性インピーダンスが５０Ωとなるよう電極の構造
等を適切に設定しなければならない。 （３）ＣＰＷ電極におけるマイクロ波信号の伝搬損失を
低減させること。
は５０Ωで設計されており、同軸ケーブルを接続する光
変調器も同一の特性インピーダンスである５０Ωとする
ことが好ましい。そこで、ＣＰＷ電極の電極の特性イン
ピーダンスは、常に信号電極の幅Ｗと、信号電極とアー
ス電極の間の間隔Ｇとの比Ｗ／Ｇで決定されることか
ら、特性インピーダンスが５０Ωとなるよう電極の構造
等を適切に設定しなければならない。 （３）ＣＰＷ電極におけるマイクロ波信号の伝搬損失を
低減させること。
【００１５】進行波形電極においては、マイクロ波信号
が電極を伝搬するにつれ減衰する。マイクロ波信号の伝
搬損失は、信号電極の断面積にほぼ反比例することか
ら、マイクロ波の伝搬損失を低減するには信号電極の厚
さや幅を増し、電極の断面積を増大させる必要がある。
が電極を伝搬するにつれ減衰する。マイクロ波信号の伝
搬損失は、信号電極の断面積にほぼ反比例することか
ら、マイクロ波の伝搬損失を低減するには信号電極の厚
さや幅を増し、電極の断面積を増大させる必要がある。
【００１６】一方、上述した従来の光変調器の構造では
（１）の変調電圧の条件より、電極間隔は２０〜３０μ
ｍ以下にする必要があり、これと（２）のインピーダン
ス整合の条件から電極幅Ｗは導波路幅とほぼ同一の６〜
１０μｍとなる。したがって（３）のマイクロ波伝搬損
失を低減するために断面積を増加させるためには電極の
厚みを厚くすることしかできない。しかしながら、電極
は第９図に示した製法によって製造されることから、信
号電極４５の厚みはフォトリソグラフィーに用いるフォ
トレジスト膜４９の膜厚以上にはできず１５μｍ程度が
限界となっている。
（１）の変調電圧の条件より、電極間隔は２０〜３０μ
ｍ以下にする必要があり、これと（２）のインピーダン
ス整合の条件から電極幅Ｗは導波路幅とほぼ同一の６〜
１０μｍとなる。したがって（３）のマイクロ波伝搬損
失を低減するために断面積を増加させるためには電極の
厚みを厚くすることしかできない。しかしながら、電極
は第９図に示した製法によって製造されることから、信
号電極４５の厚みはフォトリソグラフィーに用いるフォ
トレジスト膜４９の膜厚以上にはできず１５μｍ程度が
限界となっている。
【００１７】このように従来の光変調器では、種々の制
約条件のためマイクロ波伝搬損失を充分に低減できず、
広帯域化が困難であるという問題点があった。
約条件のためマイクロ波伝搬損失を充分に低減できず、
広帯域化が困難であるという問題点があった。
【００１８】前述した問題点を解決するため、本発明で
は、光変調器電気光学効果を有する基板と、該基板上に
形成された光導波路と、該光導波路に対応させて前記基
板上に形成された信号電極とアース電極とからなる制御
用電極とを有する光変調器において、前記制御用電極が
４段以上の多段に構成され、前記信号電極の電極幅と前
記信号電極と前記アース電極との間の電極間隔との比が
一定であり、かつ、前記信号電極の電極幅は下段より上
段が広くしたことを特徴とする。また各段における電極
の特性インピーダンスが５０Ωとなるように電極幅Ｗと
電極間隔Ｇとの比を定め、同軸ケーブルと光変調器の特
性インピーダンスを同一としてもよい。
は、光変調器電気光学効果を有する基板と、該基板上に
形成された光導波路と、該光導波路に対応させて前記基
板上に形成された信号電極とアース電極とからなる制御
用電極とを有する光変調器において、前記制御用電極が
４段以上の多段に構成され、前記信号電極の電極幅と前
記信号電極と前記アース電極との間の電極間隔との比が
一定であり、かつ、前記信号電極の電極幅は下段より上
段が広くしたことを特徴とする。また各段における電極
の特性インピーダンスが５０Ωとなるように電極幅Ｗと
電極間隔Ｇとの比を定め、同軸ケーブルと光変調器の特
性インピーダンスを同一としてもよい。
【００１９】
【００２０】また、光変調器電気光学効果を有する基板
と、該基板上に形成された光導波路と、該光導波路に対
応させて前記基板上に形成された信号電極とアース電極
とからなる制御用電極とを有する光変調器において、前
記制御用電極が４段以上の多段に構成され、前記信号電
極の電極幅と前記信号電極と前記アース電極との間の電
極間隔との比が一定であり、かつ、前記信号電極の電極
幅は下段より上段が広く、前記信号電極の最上層の端部
が、対する電極の最下層の端部を越えないこととしたこ
とを特徴とする。
と、該基板上に形成された光導波路と、該光導波路に対
応させて前記基板上に形成された信号電極とアース電極
とからなる制御用電極とを有する光変調器において、前
記制御用電極が４段以上の多段に構成され、前記信号電
極の電極幅と前記信号電極と前記アース電極との間の電
極間隔との比が一定であり、かつ、前記信号電極の電極
幅は下段より上段が広く、前記信号電極の最上層の端部
が、対する電極の最下層の端部を越えないこととしたこ
とを特徴とする。
【００２１】
【実施例】本発明にかかる光変調器の一実施例について
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００２２】図１は、光変調器１の斜視図であり、図２
は中央部断面図、図３は平面図である。
は中央部断面図、図３は平面図である。
【００２３】光変調器１は、基板１１と、基板１１上に
形成された光導波路１２と、光導波路１２に対応した制
御用の電極３と、基板１１と電極３との間に形成された
バッファ層１７等から構成されている。
形成された光導波路１２と、光導波路１２に対応した制
御用の電極３と、基板１１と電極３との間に形成された
バッファ層１７等から構成されている。
【００２４】基板１１は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ3 ）からなり、上面にＴｉを拡散して光導波路１２が
形成してある。光導波路１２は、単一モード光導波路で
あり、図３に示すようにＹ分岐により途中で二つのアー
ム導波路１３、１４に分かれ平行に進んだ後、再びＹ分
岐により合流し、一本の光導波路１２に形成されてい
る。光導波路１２が形成された基板１１の上面には、Ｓ
ｉＯ2 膜からなるバッファ層１７が所定の厚さで形成さ
れており、電極３による光導波路内の光の吸収を防止し
ている。
Ｏ3 ）からなり、上面にＴｉを拡散して光導波路１２が
形成してある。光導波路１２は、単一モード光導波路で
あり、図３に示すようにＹ分岐により途中で二つのアー
ム導波路１３、１４に分かれ平行に進んだ後、再びＹ分
岐により合流し、一本の光導波路１２に形成されてい
る。光導波路１２が形成された基板１１の上面には、Ｓ
ｉＯ2 膜からなるバッファ層１７が所定の厚さで形成さ
れており、電極３による光導波路内の光の吸収を防止し
ている。
【００２５】電極３は信号電極１５とアース電極１６か
らなり、信号電極１５はアーム導波路１３の上方に形成
され、又アース電極１６の一方はアーム導波路１４の上
方にかかるように形成されている。これによりマッハツ
ェンダー干渉系を構成している。信号電極１５とアース
電極１６からなる電極３は、金メッキにより層状に構成
されており、全体としてＣＰＷ電極を構成している。具
体的な形状について図２を用いて説明する。信号電極１
５は、バッファ層１７に接する最下部の幅Ｗ1が光導波
路１３の幅とほぼ同一に形成され、それから上段になる
に従いその幅Ｗi を広くして厚み方向に４段重ねられて
いる。
らなり、信号電極１５はアーム導波路１３の上方に形成
され、又アース電極１６の一方はアーム導波路１４の上
方にかかるように形成されている。これによりマッハツ
ェンダー干渉系を構成している。信号電極１５とアース
電極１６からなる電極３は、金メッキにより層状に構成
されており、全体としてＣＰＷ電極を構成している。具
体的な形状について図２を用いて説明する。信号電極１
５は、バッファ層１７に接する最下部の幅Ｗ1が光導波
路１３の幅とほぼ同一に形成され、それから上段になる
に従いその幅Ｗi を広くして厚み方向に４段重ねられて
いる。
【００２６】一方アース電極１６は、信号電極１５の幅
が上段程広くなるのに対応して信号電極１５との間で所
定の間隔を保持するため上段になるに従い幅を小さくし
ている。この各段での電極間隔Ｇi と信号電極１５の電
極幅Ｗi との関係は、常にＷ1 ／Ｇ1 ＝Ｗi ／Ｇi とな
るように形成されている。つまり、Ｗ1 ／Ｇ1 は、接続
される同軸ケーブルの特性インピーダンスである５０Ω
と同一となるよう設定されており、したがって、各段に
おける特性インピーダンスも同様に５０ΩとなるようＷ
i ／Ｇi の比が設定されている。例えばＷ1 ＝７μｍ、
ＷN ＝２５μｍのときＧ1 ＝２１μｍ、ＧN ＝７５μｍ
となっている。尚、信号電極１５の最上段のアース電極
１６側の端部は、最下段のアース電極１６の信号電極１
５側の端部の上方にかからないように設定してある。
が上段程広くなるのに対応して信号電極１５との間で所
定の間隔を保持するため上段になるに従い幅を小さくし
ている。この各段での電極間隔Ｇi と信号電極１５の電
極幅Ｗi との関係は、常にＷ1 ／Ｇ1 ＝Ｗi ／Ｇi とな
るように形成されている。つまり、Ｗ1 ／Ｇ1 は、接続
される同軸ケーブルの特性インピーダンスである５０Ω
と同一となるよう設定されており、したがって、各段に
おける特性インピーダンスも同様に５０ΩとなるようＷ
i ／Ｇi の比が設定されている。例えばＷ1 ＝７μｍ、
ＷN ＝２５μｍのときＧ1 ＝２１μｍ、ＧN ＝７５μｍ
となっている。尚、信号電極１５の最上段のアース電極
１６側の端部は、最下段のアース電極１６の信号電極１
５側の端部の上方にかからないように設定してある。
【００２７】このように電極３を４段に構成し、かつ信
号電極１５の最下段の幅Ｗ1 が光導波路１３の幅とほぼ
同一に形成され、更に各段における信号電極１５の幅Ｗ
i を広げるとともに電極間隔Ｇi と電極幅Ｗi との比を
一定にすることとしたので、電極３の特性インピーダン
スを変えずに信号電極１５の断面積を広げることができ
る。したがって、光変調器１は、従来構造の光変調器に
比べマイクロ波伝搬損失を低減することができ、変調電
圧を増加させずに変調帯域を改善し、より高速な光伝送
を実現させることができる。
号電極１５の最下段の幅Ｗ1 が光導波路１３の幅とほぼ
同一に形成され、更に各段における信号電極１５の幅Ｗ
i を広げるとともに電極間隔Ｇi と電極幅Ｗi との比を
一定にすることとしたので、電極３の特性インピーダン
スを変えずに信号電極１５の断面積を広げることができ
る。したがって、光変調器１は、従来構造の光変調器に
比べマイクロ波伝搬損失を低減することができ、変調電
圧を増加させずに変調帯域を改善し、より高速な光伝送
を実現させることができる。
【００２８】尚、上記実施例では電極３を４段に積層し
たが、本発明の積層数は４段に限るものではない。又、
アース電極１６を信号電極１５の両側に設けたが、アー
ム導波路１４にかかる側だけでもよい。更に、各段にお
ける電極幅Ｗ、および電極間隔Ｇを順次変更したが、本
発明では電極幅及び電極間隔を下段から上段に向けて同
一としてもよい。このようにすると、従来と同一の構造
でより厚みの厚い金メッキの電極３を基板１１上に形成
できる。
たが、本発明の積層数は４段に限るものではない。又、
アース電極１６を信号電極１５の両側に設けたが、アー
ム導波路１４にかかる側だけでもよい。更に、各段にお
ける電極幅Ｗ、および電極間隔Ｇを順次変更したが、本
発明では電極幅及び電極間隔を下段から上段に向けて同
一としてもよい。このようにすると、従来と同一の構造
でより厚みの厚い金メッキの電極３を基板１１上に形成
できる。
【００２９】次に、本発明による光変調器１の製造方法
について図４を用いて説明する。
について図４を用いて説明する。
【００３０】工程（１）：まず、ＬｉＮｂＯ3 の基板１
１上にＴｉを拡散させ、導波路１３、１４を図３に示す
ように形成し、その上にバッファ層１７をのＳｉＯ2 で
成膜する。その後、メッキ下地膜２８として例えばクロ
ム／金（Ｃｒ／Ａｕ）膜をそれぞれ１００Å／１０００
Åの厚さで蒸着する。（図４（１）参照。） 工程（２）：１層目フォトレジスト膜２９をスピンコー
トによりメッキ下地膜２８の上に厚さ約８μｍで形成す
る。（同（２）参照）。
１上にＴｉを拡散させ、導波路１３、１４を図３に示す
ように形成し、その上にバッファ層１７をのＳｉＯ2 で
成膜する。その後、メッキ下地膜２８として例えばクロ
ム／金（Ｃｒ／Ａｕ）膜をそれぞれ１００Å／１０００
Åの厚さで蒸着する。（図４（１）参照。） 工程（２）：１層目フォトレジスト膜２９をスピンコー
トによりメッキ下地膜２８の上に厚さ約８μｍで形成す
る。（同（２）参照）。
【００３１】工程（３）：フォトリソグラフィーにより
電極形成領域の１層目フォトレジスト膜２９を取り除
く。（同（３）参照）。
電極形成領域の１層目フォトレジスト膜２９を取り除
く。（同（３）参照）。
【００３２】工程（４）：ノンシアン系金メッキ液を用
い４ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で電気メッキし１段目の金
メッキ層２１０を形成する。金メッキ層２１０の厚さは
約８μｍである。（同（４）参照）。
い４ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で電気メッキし１段目の金
メッキ層２１０を形成する。金メッキ層２１０の厚さは
約８μｍである。（同（４）参照）。
【００３３】工程（５）：上記１段目の金メッキ層２１
０上に２層目のフォトレジスト膜２１１をスピンコート
により形成する。（同（５）参照）。
０上に２層目のフォトレジスト膜２１１をスピンコート
により形成する。（同（５）参照）。
【００３４】工程（６）フォトリソグラフィーにより電
極形成領域の２層目フォトレジスト膜２１１を取り除
く。（同（６）参照） 工程（７）：工程４と同様ノンシアン系金メッキ液を用
い４ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で電気メッキし２段目金メ
ッキ層２１２を生成する。（同（７）参照） 工程（８）：所望の段数になるまで工程（５）から工程
（７）を繰り返し、多段の電極３を基板１１に形成す
る。その後、各段のフォトレジスト膜を剥離液により除
去し、ウェットエッチングにより電極形成領域以外のメ
ッキ下地膜２８を除去する。このときの電極３（電極１
５、１６）のエッチング量はごく僅かであり無視して差
し支えない。（同（８）参照）。
極形成領域の２層目フォトレジスト膜２１１を取り除
く。（同（６）参照） 工程（７）：工程４と同様ノンシアン系金メッキ液を用
い４ｍＡ／ｃｍ2 の電流密度で電気メッキし２段目金メ
ッキ層２１２を生成する。（同（７）参照） 工程（８）：所望の段数になるまで工程（５）から工程
（７）を繰り返し、多段の電極３を基板１１に形成す
る。その後、各段のフォトレジスト膜を剥離液により除
去し、ウェットエッチングにより電極形成領域以外のメ
ッキ下地膜２８を除去する。このときの電極３（電極１
５、１６）のエッチング量はごく僅かであり無視して差
し支えない。（同（８）参照）。
【００３５】かかる方法によれば、各段の厚さ８μｍで
３段の電極３を、信号電極１５の幅Ｗi を順次広くし、
かつ信号電極１５とアース電極１６との電極間隔Ｇi が
信号電極１５の幅Ｗi に対して所定の比を有するように
基板１１の上に容易にかつ確実に作成することができ
る。
３段の電極３を、信号電極１５の幅Ｗi を順次広くし、
かつ信号電極１５とアース電極１６との電極間隔Ｇi が
信号電極１５の幅Ｗi に対して所定の比を有するように
基板１１の上に容易にかつ確実に作成することができ
る。
【００３６】このように本発明の製造方法によれば、フ
ォトレジスト膜の形成、及びメッキ工程を繰り返すこと
により、各段の幅Ｗ、および電極間隔Ｇが異なる多段構
成の電極３を基板１１に作成することができ、従来の電
極形成方法では実現できない断面積の広い電極を作成す
ることが可能となる。
ォトレジスト膜の形成、及びメッキ工程を繰り返すこと
により、各段の幅Ｗ、および電極間隔Ｇが異なる多段構
成の電極３を基板１１に作成することができ、従来の電
極形成方法では実現できない断面積の広い電極を作成す
ることが可能となる。
【００３７】図５に本発明にかかる光変調器、図６に従
来の光変調器の周波数特性の測定結果を示す。いずれの
光変調器も変調電圧は、３．２Ｖである。図５から本発
明にかかる光変調器では、大幅に周波数特性が改善され
ていることがわかる。
来の光変調器の周波数特性の測定結果を示す。いずれの
光変調器も変調電圧は、３．２Ｖである。図５から本発
明にかかる光変調器では、大幅に周波数特性が改善され
ていることがわかる。
【００３８】尚、上記実施例では基板１１をＬｉＮｂＯ
３とし、その基板１１上にＣＰＷ電極を備えたマッハツ
ェンダー型光変調器の場合を例に説明したが、本発明は
これに限らず、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどの半導体やＬｉＴ
ａＯ３その他の電気光学効果を持つ基板材料、あるいは
非対称コプレーナストリップ線路や対称コプレーナスト
リップ線路などその他の進行波形電極、又は方向性結合
器型や位相変調型などその他の変調方式による光変調器
の場合でも用いることができる。
３とし、その基板１１上にＣＰＷ電極を備えたマッハツ
ェンダー型光変調器の場合を例に説明したが、本発明は
これに限らず、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどの半導体やＬｉＴ
ａＯ３その他の電気光学効果を持つ基板材料、あるいは
非対称コプレーナストリップ線路や対称コプレーナスト
リップ線路などその他の進行波形電極、又は方向性結合
器型や位相変調型などその他の変調方式による光変調器
の場合でも用いることができる。
【００３９】本発明による光変調器は、電極を多段に構
成し、各段における電極幅と電極間隔の比を一定にし、
かつ電極の上段ほど幅を広げたことにより、電極の断面
積を非常に拡大させるとともに電極の特性インピーダン
スを所定の値に設定できる。
成し、各段における電極幅と電極間隔の比を一定にし、
かつ電極の上段ほど幅を広げたことにより、電極の断面
積を非常に拡大させるとともに電極の特性インピーダン
スを所定の値に設定できる。
【００４０】
【００４１】
【００４２】これらにより変調電圧の増加なしに変調帯
域を改善し、より高速な光伝送が可能な光変調器を実現
できる。
域を改善し、より高速な光伝送が可能な光変調器を実現
できる。
【００４３】又、本発明の製造方法によれば、フォトレ
ジスト膜の形成、及びメッキ工程を繰り返して電極を形
成することとしたので、基板上に電極を積層し、かつ各
段の電極の幅及び電極間隔を任意に設定することができ
る。これにより、電極幅と電極間隔を一定に保持した多
段構成の電極を容易かつ確実に形成できる。
ジスト膜の形成、及びメッキ工程を繰り返して電極を形
成することとしたので、基板上に電極を積層し、かつ各
段の電極の幅及び電極間隔を任意に設定することができ
る。これにより、電極幅と電極間隔を一定に保持した多
段構成の電極を容易かつ確実に形成できる。
【図１】本発明にかかる光変調器の一実施例を示す斜視
図である。
図である。
【図２】本発明にかかる光変調器の一実施例を示す断面
図である。
図である。
【図３】本発明にかかる光変調器の一実施例を示す平面
図である。
図である。
【図４】（１）〜（８）は、本発明による光変調器の金
メッキ電極の形成方法を示す工程図である。
メッキ電極の形成方法を示す工程図である。
【図５】本発明の光変調器の周波数特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図６】従来の光変調器の周波数特性を示すグラフであ
る。
る。
【図７】従来の光変調器を示す断面図である。
【図８】従来の光変調器を示す平面図である。
【図９】（１）〜（５）は、従来の光変調器の金メッキ
電極の形成方法を示す工程図である。
電極の形成方法を示す工程図である。
１ 光変調器 ３ 電極 １１、４１ ＬｉＮｂＯ3 基板 １２、４２ 光導波路 １３、１４、４３、４４ アーム光導波路 １５、４５ 信号電極 １６、４６ アース電極 １７、４７ バッファ層 ２８、４８ メッキ下地膜 ２９、４９、２１１ フォトレジスト膜 ２１０、２１２ 金メッキ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−300994（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−261219（ＪＰ，Ａ) 1995年 電子情報通信学会総合大会講 演論文集 エレクトロニクス１ Ｐ. 239 電子情報通信学会技術研究報告 ＤＱＥ88−18 Ｐ．41〜Ｐ．48 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/03 - 1/035 G02F 1/313
Claims (2)
- 【請求項１】 電気光学効果を有する基板と、該基板上
に形成された光導波路と、該光導波路に対応させて前記
基板上に形成された信号電極とアース電極とからなる制
御用電極とを有する光変調器において、前記制御用電極
が４段以上の多段に構成され、前記信号電極の電極幅と
前記信号電極と前記アース電極との間の電極間隔との比
が一定であり、かつ、前記信号電極の電極幅は下段より
上段が広いことを特徴とする光変調器。 - 【請求項２】 電気光学効果を有する基板と、該基板上
に形成された光導波路と、該光導波路に対応させて前記
基板上に形成された信号電極とアース電極とからなる制
御用電極とを有する光変調器において、前記制御用電極
が４段以上の多段に構成され、前記信号電極の電極幅と
前記信号電極と前記アース電極との間の電極間隔との比
が一定であり、かつ、前記信号電極の電極幅は下段より
上段が広く、前記信号電極の最上層の端部が、対する電
極の最下層の端部を越えないこととしたことを特徴とす
る光変調器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071010A JP2928129B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 光変調器及びその製造方法 |
| US08/623,926 US5841568A (en) | 1995-03-29 | 1996-03-28 | Optical modulator and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071010A JP2928129B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 光変調器及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271844A JPH08271844A (ja) | 1996-10-18 |
| JP2928129B2 true JP2928129B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=13448110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7071010A Expired - Fee Related JP2928129B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 光変調器及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5841568A (ja) |
| JP (1) | JP2928129B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3362105B2 (ja) * | 1997-03-31 | 2003-01-07 | 住友大阪セメント株式会社 | 導波路型光変調器 |
| US6195191B1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-02-27 | Lucent Technologies, Inc. | Optical devices having improved temperature stability |
| JP4754670B2 (ja) * | 1999-11-05 | 2011-08-24 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| JP4471520B2 (ja) * | 2000-09-22 | 2010-06-02 | 日本碍子株式会社 | 進行波形光変調器 |
| KR100358181B1 (ko) * | 2000-12-22 | 2002-10-25 | 한국전자통신연구원 | 열광학 가변 광감쇄기 |
| US6580843B2 (en) | 2001-04-05 | 2003-06-17 | Fujitsu Limited | Optical device |
| JP3762320B2 (ja) * | 2002-03-19 | 2006-04-05 | 日本碍子株式会社 | 光変調器の製造方法 |
| JP2003029224A (ja) * | 2002-05-28 | 2003-01-29 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 導波路型光変調器 |
| US7426326B2 (en) * | 2004-03-12 | 2008-09-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Low loss bridge electrode with rounded corners for electro-optic modulators |
| JP5056040B2 (ja) * | 2007-02-08 | 2012-10-24 | 富士通株式会社 | 光変調器 |
| JP2009145813A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Ngk Insulators Ltd | 光変調器 |
| US7927417B2 (en) * | 2008-02-04 | 2011-04-19 | Capitol Aggregates, Ltd. | Cementitious composition and apparatus and method for manufacturing the same |
| JP2011014607A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US10295844B2 (en) * | 2015-04-06 | 2019-05-21 | Lumentum Operations Llc | Electrode structures for optical modulators |
| JP7087555B2 (ja) | 2018-03-29 | 2022-06-21 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63261219A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-27 | Fujitsu Ltd | 光変調素子 |
| US5050948A (en) * | 1990-08-23 | 1991-09-24 | Tektronix, Inc. | Traveling wave electro-optic modulator |
| JPH04217226A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-07 | Fujitsu Ltd | 光導波路型デバイスの製造方法 |
| US5138480A (en) * | 1991-08-14 | 1992-08-11 | Hewlett-Packard Company | Traveling wave optical modulator |
| DE69226761T2 (de) * | 1991-12-27 | 1999-01-14 | Fujitsu Ltd | Optische Wellenleiteranordnung mit reduzierter DC-Drift |
| JP2713087B2 (ja) * | 1993-04-13 | 1998-02-16 | 日本電気株式会社 | 導波形光デバイス |
| JP2606674B2 (ja) * | 1994-10-27 | 1997-05-07 | 日本電気株式会社 | 導波形光デバイス |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP7071010A patent/JP2928129B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-28 US US08/623,926 patent/US5841568A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９９５年 電子情報通信学会総合大会講演論文集 エレクトロニクス１ Ｐ．２３９ 電子情報通信学会技術研究報告 ＤＱＥ８８−１８ Ｐ．４１〜Ｐ．４８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08271844A (ja) | 1996-10-18 |
| US5841568A (en) | 1998-11-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970827 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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