JP4125767B2 - 光変調器 - Google Patents
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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。
第1の従来技術をさらに高性能化するために特許文献3に提案された、いわゆるリッジ構造を第2の従来技術として図10に示す。ここで、8aは中心導体4aの下のリッジ、8bは接地導体4bの下のリッジ、8cは接地導体4cの下のリッジである。また、9a、9bはリッジ間の底部、10a、10b、10cはリッジの頂部、11bはリッジ8a、8b間の空隙、11aはリッジ8a、8c間の空隙である。
図1は本発明の第1の実施形態に係わるLN光変調器の概略構成を模式的に示す断面図である。なお、図10に示した第2の従来技術と異なり、第1の実施形態では接地導体4a、4bの下方のz−カットLN基板1はドライエッチングによりエッチングしていないが、エッチングしていても勿論良いことは言うまでもない。
図7に本発明の第2の実施形態を示す。この第2の実施形態ではリッジ8a、8bとリッジ間の底面21bの交点近傍である26、27の部分に半径Rで曲率がついている。なお、高周波電気信号のマイクロ波等価屈折率nmを低減するとともに、特性インピーダンスを高くし、駆動電圧を効率良く低減するという観点からこの曲率の半径Rとしては0.5μm以下が望ましいが、0.5μm以上であっても良い。さらに、曲率として半径Rの円弧としたが、実際には明確な円弧でなくても良いことは言うまでもない。また、以上のことは、図1に示したリッジ8a、8cとリッジ間の底面21aの交点近傍についても勿論成り立つ。
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いし、考え方は3本以上の光導波路にも適用可能であるし、光導波路が1本の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SiO2以外の各種材料も適用できる。
2、14、15: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、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
8a:中心導体4aの下のリッジ
8b:接地導体4bの下のリッジ
8c:接地導体4cの下のリッジ
9a、9b、21a、21b:リッジ間の底部
10a、10b、10c:リッジの頂部
11a、11b、20a、20b:リッジ間の空隙
12、17、22:電気力線
13:リッジの頂部10aに対する法線
14、23:リッジの頂部10aの端点から距離WR/2のリッジ間の底部の点(中間点)
15、24:リッジの頂部10aの端点からから距離WR/20のリッジ間の底部の点(途中点)
16:中間点14と点15を結ぶ線
18:中心導体4aの下にあるリッジ8aの頂部10aの端点
19:接地導体4bの下にあるリッジ8bの頂部10bの端点
25:中間点23と点24を結ぶ線
26:リッジ8aとリッジ間の底面21bの交点近傍
27:リッジ8bとリッジ間の底面21bの交点近傍
Claims (6)
- 電気光学効果を有する基板(1)と、前記基板の上に形成されたバッファ層(2)と、該バッファ層の少なくとも一部の上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と、前記進行波電極を伝搬する高周波電気信号の電界強度が強い領域における前記基板の一部分の厚さを掘り下げにより少なくして空隙(20a、20b)を作ることにより前記基板に形成したリッジ(8a、8b、8c)と、該リッジに設けられた少なくとも一本の光導波路(3a、3b)とを有し、前記リッジの上方に前記中心導体、及び前記接地導体が形成されている光変調器において、
前記中心導体と前記接地導体の間に形成されたギャップ(W)が50μm以下であり、
前記中心導体の下にある前記リッジの頂部の端点(18)と、これに相対向する前記接地導体の下にある前記リッジの頂部の端点(19)との距離をWRとする時、
前記進行波電極に印加される前記高周波電気信号のマイクロ波等価屈折率が前記光導波路を伝搬する光の等価屈折率に近づくように、かつ高周波電気信号の駆動電圧が低くなるように、
前記中心導体の下にある前記リッジの前記頂部の前記端点(18)から、前記相対向する前記接地導体の下にある前記リッジの前記頂部の前記端点(19)へ向かってWR/2の距離におけるリッジ間の底部の点(23)と、前記中心導体の下にある前記リッジの前記頂部の前記端点(18)から、相対向する前記接地導体の下にある前記リッジの前記頂部の前記端点(19)へ向かってWR/N(5≦N≦25)の距離における前記リッジ間の底部の点(24)とを結ぶ直線(25)と、
前記中心導体の下にある前記リッジの前記頂部に対する法線(13)とがなす角度を90度より大きく構成することを特徴とする光変調器。 - 前記リッジ間の底部が前記基板側に凸の曲面を含むことを特徴とする請求項1に記載の光変調器。
- 前記リッジ間の底部が平面形状を含むことを特徴とする請求項1と請求項2に記載の光変調器。
- 前記リッジ間の底部と前記リッジとの交点近傍(26、27)が曲率を持つことを特徴とする請求項1から請求項3に記載の光変調器。
- 前記曲率が半径Rの円弧からなり、該半径Rが0.5μm以下であることを特徴とする請求項4に記載の光変調器。
- 前記曲率が半径Rの円弧からなり、該半径Rが0.5μm以上であることを特徴とする請求項4に記載の光変調器。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11075050B2 (en) | 2018-10-12 | 2021-07-27 | Analog Devices International Unlimited Company | Miniature slow-wave transmission line with asymmetrical ground and associated phase shifter systems |
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- 2006-11-27 JP JP2006318539A patent/JP4125767B2/ja not_active Expired - Fee Related
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