JP4713866B2 - 光デバイス - Google Patents

Description

本発明は、光デバイスに関し、特に光通信分野において用いて好適の、光デバイスに関する。

ＬｉＮｂＯ₃（ニオブ酸リチウム，リチウムナイオベート、以下単にＬＮと記載する）基板や、ＬｉＴａＯ₂基板などの電気光学結晶を用いた光デバイスは、結晶基板上の一部に金属膜を形成し熱拡散させたり、あるいは、パターニング後に安息香酸中でプロトン交換したりすることで、光導波路を形成した後、光導波路近傍に電極を設けて、光導波路中を伝搬する光信号について、電極によって印加される電界により制御を与える光制御素子として用いられる。

図１３は上述のごとき光制御素子として用いられる光デバイスを示す模式的上視図である。この光デバイス１００は、基板１０８上に、入射導波路１０１、２本の平行導波路１０２−１，１０２−２、出射導波路１０３からなるマッハツェンダ型光導波路１０４が形成されているが、この光導波路１０４は、光変調器として用いる場合に通常採用されるものであって、平行導波路上１０２−１，１０２−２に信号電極１０５、接地電極１０６が設けられてコプレーナ電極を形成する。

そして、この光デバイス１００のように、Ｚカット基板を用いる場合はＺ方向の電界による屈折率変化を利用するため、光導波路１０２−１，１０２−２の真上にそれぞれ信号電極１０５および接地電極１０６がかかるように構成する。図１４は図１３に示す光デバイスのＡＡ’矢視断面図である。
このとき、１本ずつの平行導波路１０２−１，１０２−２の上にそれぞれ信号電極１０５、接地電極１０６をパターニングするが、平行導波路１０２−１，１０２−２中を伝搬する光が信号電極１０５、接地電極１０６によって吸収されるのを防ぐために、図１４に示すように、ＬＮ基板と信号電極、接地電極の間にバッファ層１０７を介する。バッファ層としては、例えば厚さ０．２μｍ〜１μｍ程度のＳｉＯ₂を用いる。

この図１３に示す光デバイス１００を、光変調器として高速で駆動する場合は、信号電極１０５と接地電極１０６の終端を抵抗で接続して進行波電極とし、入力側からマイクロ波信号を印加する。このとき、電界によって２本の平行導波路の屈折率がそれぞれ＋Δｎａ，−Δｎｂのように変化し、２本の平行導波路間の位相差が変化するため出射導波路１０３から強度変調された信号光が出力される。

また、この図１３に示すような電気光学効果を有する基板１０８を用いて構成される光デバイス１００においては、図１４に示すように、相互作用領域の光導波路１０２−１，１０２−２の両脇および光導波路１０２−１，１０２−２で挟まれた領域を、エッチング等により掘り下げて溝１０９−１〜１０９−３を形成することにより、リッジ構造の光導波路とすることができる。

このリッジ構造の光導波路においては、溝１０９−１〜１０９−３を形成せずに平坦な基板に形成された光導波路に比べて、電極１０５，１０６を通じて電界を加えたときの当該光導波路１０２−１，１０２−２への電界印加効率を改善させることができ、駆動電圧を下げ、光デバイス１００を光変調器とした場合の変調周波数の広帯域化を図ることができる。

また、図１５に示すように、基板１０８に、図１３に示す平行導波路１０２−１，１０２−２を曲がり導波路１１０−１，１１０−２としたマッハツェンダ型光導波路１１１を形成するとともに、この曲がり導波路１１０−１，１１０−２のパターンに応じて形成された信号電極１１２および接地電極１１３をそなえた光デバイス１１４を構成することにより、図１３に示す光デバイス１００よりもデバイス規模の縮小化を図ることができることが知られているが、特にこの光デバイス１１４においても、相互作用領域における光導波路である曲がり導波路１１０−１，１１０−２をリッジ構造の光導波路とすることにより、光を導波路１１０−１，１１０−２内に閉じ込める効果が増し、損失を低減させることができる。図１６は、上述の図１５に示す光デバイス１１４のＢＢ’矢視部分断面図である。

なお、本願発明に関連する公知技術としては、以下に示す特許文献１〜特許文献４がある。
特許文献１には、平坦な基板にマッハツェンダ型光導波路を形成するとともに、信号電極に対向対称配置された接地電極の外側に補助接地電極を分離して形成し、接地電極と補助接地電極との間を接地電極ブリッジで電気的に接続する技術について記載されている。

また、特許文献２には、リッジ型の２本の平行導波路上にバッファ層を介して信号電極および接地電極が形成された光制御素子について記載され、特許文献３にはリッジ型の光導波路の側面に沿うように電極を配置した導波路型光部品について記載され、特許文献４には、リッジ側壁の一部が凹角の角度をなすリッジ導波路について記載されている。
特開平３−２００９２４号公報 特開平１０−９０６３８号公報 特開平４−１２３０１８号公報 特開２００１−４９６６号公報

上述の図１３〜図１６に示す光デバイス１００，１１４において、接地電極を、リッジ間の溝を含みながら複数のリッジにわたって金属膜を蒸着して形成する場合には、当該接地電極を構成する金属膜と基板との間の熱膨張差（線膨張係数の差）による応力がリッジ部分（特にリッジ辺縁部）にかかり、このリッジ部分における光導波路を伝搬する光の屈折率に、上述の応力が影響を与えていることを、本願発明者は見出し確認した。

このリッジ部分にかかる応力は温度に依存して変化するので、光導波路を伝搬する光の屈折率も温度によって応力の影響が変化しうる。そして、この光の屈折率の温度に依存した変化は、光デバイス１００，１１４を用いて光を制御する際の動作点電圧にかかるバイアスが温度変化に依存して変化してしまうという課題を招く。
図１７は信号電極に印加する電圧に対する光出力レベルの変化を示す図であって、通常は、図１７中のＲの範囲で印加電圧を変化させることにより光を制御する。しかしながら、上述のバイアスの電圧であるＶ₀の値が温度に依存して変動するため、安定的な光制御を行なう際の支障となる。

なお、上述の特許文献１〜４に記載された技術においては、いずれも、接地電極を構成する金属膜と基板との間の熱膨張差（線膨張係数の差）による応力を低減しようとする構成についてまでは記載されていない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、接地電極を構成する金属膜と基板との間の熱膨張差によってリッジ部分にかかる応力を低減させることができるようにした、光デバイスを提供することを目的とする。

このため、本発明の光デバイスは、電気光学効果を有する基板と、該基板上に形成される第１の溝と第２の溝とに挟まれてなる第１リッジ部と、該基板上に形成される第３の溝と該第２の溝とに挟まれ、該第１リッジ部に該第２の溝を介して隣接して形成された第２リッジ部と、該第１リッジ部内とともに、該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路と、該第１リッジ部上に形成された信号電極と、該基板上において、該信号電極に対する基準電位を与えるため、前記第２リッジ部上に一部を有する第１の接地電極と、前記第１の接地電極と協同して前記信号電極を挟むように設けられた第２の接地電極とをそなえ、前記第１の接地電極は、前記第３の溝を複数領域に分離する第１の接地電極部分と、前記第１の接地電極のうち、前記第１の接地電極部分以外の部分からなる第２の接地電極部分とを有し、該第３の溝の開口部面積に対する前記第１の接地電極部分の体積の比が、前記第２の接地電極部分にかかる面積に対する当該第２の接地電極部分の体積の比よりも小さくなるように構成され、さらに、前記第２の接地電極の一部によって複数領域に分離され該基板上に形成される第４の溝と前記第１の溝とに挟まれてなる外側リッジ部をそなえることを特徴としている。

また、本発明の光デバイスは、電気光学効果を有する基板と、該基板上に形成される第１の溝と第２の溝とに挟まれてなる第１リッジ部と、該基板上に形成される第３の溝と該第２の溝とに挟まれ、該第１リッジ部に該第２の溝を介して隣接して形成された第２リッジ部と、該第１リッジ部内とともに、該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路と、該第１リッジ部上に形成された信号電極と、該基板上において、該信号電極に対する基準電位を与えるため、該第２リッジ部上に一部を有する第１の接地電極と、前記第１の接地電極と協同して前記信号電極を挟むように設けられた第２の接地電極とをそなえ、前記第１の接地電極は、前記第３の溝位置に設けられ所定の膜厚を有する導電性膜として構成された第１の接地電極部分と、前記第１の接地電極のうち、前記第１の接地電極部分以外の部分からなる第２の接地電極部分とを有し、前記所定の膜厚は、前記第２の接地電極部分よりも薄く形成され、該第３の溝の開口部面積に対する前記第１の接地電極部分の体積の比が、前記第２の接地電極部分にかかる面積に対する当該第２の接地電極部分の体積の比よりも小さくなるように構成され、さらに、前記第２の接地電極の一部を前記第２の接地電極の他の部分よりも薄い膜厚を有する導電性膜として溝位置に有し、該基板上に形成される第４の溝と前記第１の溝とに挟まれてなる外側リッジ部をそなえることを特徴としている。
この場合においては、前記第２の接地電極部分を、導電性の薄膜部と、該導電性膜部上に形成される導電性の厚膜部と、により構成され、且つ、前記第３の溝位置に形成された該導電性膜を、前記第２の接地電極部分をなす導電性の薄膜部と一体に形成することとしてもよい。

また、該第１リッジ部内とともに該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路が、９０度以上の曲がりを有する曲がり導波路により構成されてもよい。
さらに、該第１リッジ部について対称な本数，形状及び配置のリッジ部が形成されるように、該外側リッジ部が形成されてもよい。

このように、本発明によれば、他の溝の開口部面積に対する他の溝位置に形成される接地電極部分の体積の比が、他の溝位置以外の位置に形成される接地電極部分の面積に対する当該接地電極部分の体積の比よりも小さくなるように構成されているので、第２リッジ部にかかる応力を抑制させることができる利点がある。

以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明は、接地電極を構成する金属膜と基板との間の熱膨張差によってリッジ部分にかかる応力を低減させることができるようにした、光デバイスを提供することを目的とするものであるが、本明細書の記述によって開示される技術によって解決可能な技術的課題を、発明が解決しようとする課題とし、この課題について解決する技術にかかる物または方法を提供することを本発明の目的とすることを妨げるものではない。

〔Ａ１〕第１実施形態の説明
〔Ａ１−１〕第１実施形態にかかる光デバイス１の構成
図１は本発明の第1実施形態にかかる光デバイス１を示す模式的上視図であり、図２，図３はそれぞれ、図１に示す光デバイス１についてのＣＣ’矢視断面図，ＤＤ’矢視断面図である。この図１に示す光デバイス１は、ＬｉＮｂＯ₃（ニオブ酸リチウム，リチウムナイオベート、以下、単にＬＮと記載する）等からなる電気光学効果を有する基板２に、チタン拡散又はプロトン交換によって例えばマッハツェンダ型の光導波路３が形成されるとともに、この光導波路３を伝搬する光に対して電界を印加するための信号電極４および接地電極５が形成されてなるもので、この信号電極４および接地電極５で印加する電界によって、光導波路３を伝搬する光について制御を施すことができるようになっている。

ここで、マッハツェンダ型光導波路３は、図１に示すように、光入射側のＹ分岐導波路３ａ，２本の直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２および光出射側のＹ分岐導波路３ｃからなるものであって、特に、２本のほぼ平行な直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２は、信号電極４および接地電極５により印加される電界と伝搬する光との相互作用を生ぜしめる部分にあたる。更に、これら２本の光導波路３ｂ−１，３ｂ−２をリッジ光導波路とするため、直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２の光伝搬方向両側には溝６−１〜６−３が形成されている。

また、光導波路３ｂ−１，３ｂ−２を上述のごとくリッジ光導波路とすることにより、電極４，５を通じて電界を加えたときの当該光導波路３ｂ−１，３ｂ−２への電界印加効率を改善させることができ、駆動電圧を下げ、変調可能な光波長の広帯域化を図ることができるようになっている。
ここで、内溝としての２本の溝６−１，６−２によって挟まれた部分は、直線導波路３ｂ−１を含み、第１リッジ部６Ａとして構成される。一方、内溝としての溝６−２とともに、外溝（他の溝）としての溝６−３によって挟まれた部分は、直線導波路３ｂ−２を含み、第２リッジ部６Ｂとして構成される。換言すれば、第１リッジ部６Ａ内には直線導波路３ｂ−１が形成され、第２リッジ部６Ｂ内には直線導波路３ｂ−２が形成されることになる。

なお、第１実施形態においては、図２又は図３に示すように、信号電極４が上部に形成されることとなる第１リッジ部６Ａについて両側に対称となるように第２リッジ部６Ｂおよびリッジ部６Ｃがそれぞれ形成されるように、内溝６−１，６−２の外側に外溝６−３，６−４が形成されている。リッジ部６Ｃは、内溝６−１とともに外溝６−４で挟まれてなるものである。

また、信号電極４および接地電極５は、バッファ層７を介して、基板２にＡｕ等からなる金属膜を蒸着することによって形成されたものである。そして、信号電極４は、基板２をなす片側長辺にそなえられた２端部を、直線導波路３ｂ−１上を通じて電気的に接続するパターンで形成されたものであって、接地電極５は、信号電極４に対する基準電位を与えることができるようなパターンで形成されたものである。

具体的には、接地電極５は、信号電極４に対して所定間隔のギャップＧをあけて信号電極４を挟むように設けられた第１電極部５Ａおよび第２電極部５Ｂをそなえて構成されている。ここで、第１電極部５Ａは、上述の信号電極４よって囲まれる基板表面上の領域に形成されたもので、第２電極部５Ｂは、直線導波路３ｂ−２が形成される第２リッジ部６Ｂ上部を含んで、信号電極４を囲むように基板表面上に形成されたものである。これらの第１および第２電極部５Ａ，５Ｂに、それぞれ本願発明の特徴的な形成パターンが含まれている。

すなわち、接地電極５を構成する第２電極部５Ｂは、リッジ部６Ｂ上部の領域にかかる第１部分５Ｂ−１，外溝６−３位置に形成された第２部分５Ｂ−２およびその外側であるバンク８Ａ（図２，図３参照）に形成された第３部分５Ｂ−３をそなえているが、外溝６−３の開口部面積に対する当該外溝６−３位置に形成される接地電極部分の体積の比が、外溝６−３位置以外の位置に形成される接地電極部分である第１部分５Ｂ−１又は第３部分５Ｂ−３の面積に対する当該接地電極部分５Ｂ−１又は５Ｂ−３が占める体積の比よりも小さくなるように構成されている。

具体的には、第２電極部５Ｂにおいては、図１〜図３に示すように、第２リッジ部６Ｂの外側に隣接する外溝６−３位置に形成された接地電極部分が、外溝６−３位置において複数領域に分離して形成されている。即ち、第２電極部５Ｂは、第２リッジ部６Ｂ上部の領域にかかる第１部分５Ｂ−１，外溝６−３位置に形成された第２部分５Ｂ−２および第２部分５Ｂ−２の更に外側であるバンク８Ａ（図２，図３参照）に形成された第３部分５Ｂ−３をそなえているが、第２部分５Ｂ−２は、上述の第１部分５Ｂ−１と第３部分５Ｂ−３とを渡すように、図１中５つの領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５により構成されている。

すなわち、外溝６−３位置の接地電極部分５Ｂ−２が形成されていない領域においては、第２電極部５Ｂとしては、図２に示すように、第２リッジ部６Ｂ上部の比較的幅の狭い接地電極部分５Ｂ−１とバンク８Ａ上の第３部分５Ｂ−３とからなるが、外溝６−３位置の接地電極部分５Ｂ−２が形成されている領域においては、第２電極部５Ｂとしては、図３に示すように、上述の第１部分５Ｂ−１および第３部分５Ｂ−３とともに外溝６−３位置の第２部分５Ｂ−２からなる。

また、第１電極部５Ａにおいても、図１〜図３に示すように、リッジ部６Ｃの外側に隣接する外溝６−４位置に形成された接地電極部分が、外溝６−４位置において複数領域５Ａ−２１〜５Ａ−２５に分離して形成されている。即ち、第１電極部５Ａは、リッジ部６Ｃ上部の領域にかかる第４部分５Ａ−１，外溝６−４位置に形成された第５部分５Ａ−２および第５部分５Ａ−２の更に外側であるバンク８Ｂ（図２，図３参照）に形成された第６部分５Ａ−３をそなえているが、第５部分５Ａ−２をなす領域５Ａ−２１〜５Ａ−２５は、上述の第４部分５Ｂ−１と第６部分５Ｂ−３とを渡すように構成されている。

なお、上述の第１電極部５Ａおよび第２電極部５Ｂからなる接地電極５は、信号電極４とともに同一のプロセス工程で形成されるものであって、第２部分５Ｂ−２をなす接地電極自体の高さは、他の部分５Ｂ−１，５Ｂ−３とほぼ同様とすることができる。
ところで、上述の第１リッジ部６Ａおよび第２リッジ部６Ｂの幅としては、２０μｍ以下とすることにより、光デバイス１を光変調器として構成した場合の信号電極４に供給する駆動電圧を効果的に低減させることができるが、幅が細い場合には電極４，５と基板２との熱膨張差による不安定性が増大する。

これに対し、第１実施形態においては、図１〜図３に示すように、外溝６−３位置の接地電極部分を、溝６−３が埋まるような態様で一面には形成せずに、複数領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５に分離して形成しているので、光導波路３ｂ−２についての接地電極部分を、第２リッジ部６Ｂよりも狭い、（信号電極４の幅＋５μｍ）程度以下の第１部分５Ｂ−１ととらえることができる。

これにより、信号電極４が直線導波路３ｂ−１に加える応力と、接地電極５を構成する第１部分５Ｂ−１が直線導波路３ｂ−２に加える応力と、を同程度にすることができる。このように各直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２に加わる応力を同程度とすると、光デバイスを光変調器として構成した場合のバイアス電圧の温度特性を改善させることができる。
さらに、上述のごとく第１部分５Ｂ−１を狭くした場合には、前述の図１３に示すものに比べて変調周波数の高周波特性が劣化することが想定されるので、この第１部分５Ｂ−１の外側のバンク８Ａ上に、より幅の広い接地電極部分を第３部分５Ｂ−３として設け、溝６−３位置の第２部分５Ｂ−２をなす複数の領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５を介してこれらの第１部分５Ｂ−１および第３部分５Ｂ−３を導通（接続）して、変調周波数の高周波特性の劣化を防止する。

このように溝６−３位置を複数の領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５として第２接地電極５Ｂを構成しているので、直線導波路３ｂ−２が形成された第２リッジ部６Ｂに加わる応力の影響を最小限としながら、変調周波数の広帯域化を確保することができる。
なお、上述の領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５（又は領域５Ａ−２１〜５Ａ−２５）の幅としては、好ましくは、３μｍ〜２０μｍ程度となるように形成することにより、断線を防止し且つリッジ部６Ｂ（６Ｃ）に加わる応力を十分小さいものとすることができる。

そして、各領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５（又は各領域５Ａ−２１〜５Ａ−２５）の間隔としては１０μｍ程度以上とすることにより、バイアス電圧変動の温度依存性を効果的に改善することができ、５ｍｍ程度以下の間隔を置くことにより、変調周波数の広帯域化を確保することができる。従って、各領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５（又は各領域５Ａ−２１〜５Ａ−２５）の間隔としては、好ましくは、１０μｍ程度以上５ｍｍ程度以下の間隔とする。

さらに、上述の直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２が形成される第１および第２リッジ部６Ａ，６Ｂの幅ｗ１，ｗ２をほぼ等しく（ｗ１≒ｗ２）したり、第１リッジ部６Ａと信号電極４との相対位置関係と、第２リッジ部６Ｂと第１部分５Ｂ−１との相対位置関係に等しくなるように構成したりすることで、信号電極４および接地電極部分としての第１部分５Ｂ−１が双方の直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２に加える応力を等しくならしめ、より温度特性を改善することができる。

具体的には、図２のＸ１に示すように、信号電極４の中心を、第１リッジ部６Ａの中心と一致させるとともに、図２のＸ２に示すように、接地電極５をなす第１部分５Ｂ−１の中心を、第２リッジ部６Ｂの中心と一致させる。
なお、第１部分５Ｂ−１の厚さと信号電極４の厚さとを等しくすることでも、上述の場合と同様に、信号電極４および接地電極部分としての第１部分５Ｂ−１が双方の直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２に加える応力を等しくならしめ、より温度特性を改善することができる。

〔Ａ１−２〕第１実施形態にかかる光デバイス１の作用効果について
上述のごとく構成された光デバイス１では、光入射側のＹ分岐導波路３ａに入射された光は２本の直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２に分岐して伝搬するが、各直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２を伝搬する光は、信号電極４および接地電極５が協働することにより印加される電界との相互作用によって、屈折率が変化して、光出射側のＹ分岐導波路３ｃで合波されてから出射される。

そして、上述の信号電極４および接地電極５による直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２への電界の印加を制御することによって、入射されてきた光について制御する（例えばデータ変調する）ことができる。
このとき、第１実施形態においては、外溝６−３の開口部面積に対する外溝６−３位置に形成される接地電極部分５Ｂ−２の体積の比が、外溝位置６−３以外の位置に形成される接地電極部分５Ｂ−１，５Ｂ−３の面積に対する当該接地電極部分５Ｂ−１，５Ｂ−３の体積の比よりも小さくなるように構成されているので、第２リッジ部６Ｂにかかる応力を、十分抑制させて、直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２を伝搬する光を安定化させることができる。

すなわち、第２リッジ部６Ｂの外側に隣接する外溝６−３の位置の接地電極部分となる第２部分５Ｂ−２は、複数の領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５に分離して形成されているので、第２リッジ部６Ｂにかかる応力を十分抑制できるような接地電極パターンとすることができる。特に、第１部分５Ｂ−１を、応力を十分抑制できるような狭い幅〔この場合においては、（信号電極４の幅＋５μｍ）〕とすることができる。これにより、第２リッジ部６Ｂにかかる応力を少なくして、直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２を伝搬する光に対する電界制御による屈折率変化を安定化させることができるのである。

つまり、上述のごとく第２リッジ部６Ｂにかかる応力を、前述の図１３，図１４に示すものに比べて抑制させることができるので、例えば図４に示すように、信号電極４に印加することによって光を制御するための動作点電圧にかかるバイアス電圧の温度依存性を、図１３，図１４に示すものよりも大幅に抑制させている。
具体的には、図１３，図１４に示す光デバイス１００のバイアス電圧の温度依存性が、例えば図４のＥ１であるのに対して、第１実施形態にかかる光デバイス１のバイアス電圧を、例えば図４のＥ２のように温度に対する変化をほとんど無くして、バイアス電圧の温度依存性を大幅に低減させることができる。

さらに、この第２部分５Ｂ−２により、第２リッジ部６Ｂ上の接地電極部分である第１部分５Ｂ−１を、外溝６−３の更に外側の基板領域に形成された接地電極部分である第３部分５Ｂ−３と導通させて、第２電極部５Ｂにおける接地電位を安定化させることができるので、信号電極４，接地電極５で印加しようとする電圧に対して光導波路３ｂ−１，３ｂ−２に印加される電界変化を安定化させることができる。ひいては、光デバイス１を光変調器として適用した場合には変調周波数の広帯域化を図ることができる。

また、基板２に形成される第１，第２リッジ部６Ａ，６Ｂ，リッジ部６Ｃおよびバンク８Ａ，８Ｂについての形成パターンを、第１リッジ部６Ａについて対称な形状となるようにしつつ、接地電極５を構成する上述のごとき第１電極部５Ａおよび第２電極部５Ｂの相互作用領域（直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２について両サイドの領域）でのパターンを信号電極４が形成されている第１リッジ部６Ａについて対称となるように形成しているので、基板全体に加わる応力を等しくならしめ、より温度特性を改善することができる。

このように、本発明の第１実施形態にかかる光デバイス１によれば、外溝６−３の開口部面積に対する外溝６−３位置に形成される接地電極部分５Ｂ−２の体積の比が、外溝位置６−３以外の位置に形成される接地電極部分５Ｂ−１，５Ｂ−３の面積に対する当該接地電極部分５Ｂ−１，５Ｂ−３の体積の比よりも小さくなるように構成されているので、第２リッジ部６Ｂにかかる応力を抑制させることができる利点がある。

〔Ａ２〕第１実施形態の変形例の説明
上述の第１実施形態における光デバイス１においては、外溝６−３，６−４の位置における接地電極部分として、それぞれ、複数の領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５，５Ａ−２１〜５Ａ−２５に分離した構成をそなえているが、本発明によれば、基板２において上述の外溝６−３，６−４の更に外側にそなえられた溝によって、リッジ部６Ｂ，６Ｃの外側にもリッジ部（外側リッジ部）がそなえられている場合には、当該溝の位置においても、上述の領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５，５Ａ−２１〜５Ａ−２５と同様の接地電極を形成することができ、このようにすれば、前述の第１実施形態の場合と同様の利点を得ることができるほか、以下のように基板２にかかる応力を更に低減させることができる。

たとえば、図５に示す光デバイス１０のように、外溝６−３の外側に２本の外溝６−５，６−６を並列に形成して２本の外側リッジ部６Ｄ，６Ｅを構成し、外溝６−４の外側にも２本の外溝６−７，６−８を並列に形成して２本の外側リッジ部６Ｆ，６Ｇを構成する場合には、各外溝６−５〜６−８位置についての接地電極部分の構成を、前述の外溝６−３位置における第２部分５Ｂ−２と同様に構成した接地電極５’とすることができる。

図５に示す光デバイス１０においては、外溝６−５位置には４つの領域５Ｂａ−２１〜５Ｂａ−２４に分離された接地電極部分を、外溝６−６位置には５つの領域５Ｂｂ−２１〜５Ｂｂ−２５に分離された接地電極部分を、外溝６−７位置には４つの領域５Ａａ−２１〜５Ａａ−２４に分離された接地電極部分を、外溝６−８位置には５つの領域５Ａｂ−２１〜５Ａｂ−２５に分離された接地電極部分を、それぞれそなえている。尚、図５中、図１〜図３と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。

このとき、外溝６−３位置に形成された第２部分５Ｂ−２と、その外側の外溝６−５，６−６位置に形成された接地電極部分に着目すると、リッジ部６Ｄ，６Ｅを介して隣接した外溝６−３，６−５，６−６位置の接地電極部分は、互いに異なるパターンで、即ち、溝の長手方向を基準として互いに異なる位置に各領域５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５，５Ｂａ−２１〜５Ｂａ−２５，５Ｂｂ−２１〜５Ｂｂ−２５が分布するように形成されている。これにより、接地電極５’と基板２との熱膨張差の影響がより小さくなるので、各リッジ部６Ａ〜６Ｇにかかる応力を効果的に抑制させることが可能になる。

なお、この場合においても、基板２に形成される第１リッジ部６Ａについて対称な本数および配置となるように、第２リッジ部６Ｂおよび外側リッジ部６Ｃ〜６Ｇを形成するとともに、接地電極５’を構成する上述のごとき第１電極部５Ａ’および第２電極部５Ｂ’の相互作用領域（直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２について両サイドの領域）でのパターンを、信号電極４が形成されている第１リッジ部６Ａについて対称となるように形成しているので、基板全体に加わる応力を等しくならしめ、より温度特性を改善することができる。

〔Ｂ〕第２実施形態の説明
〔Ｂ−１〕第２実施形態にかかる光デバイス２０の構成
図６は本発明の第２実施形態にかかる光デバイス２０を示す模式的上視図である。この図６に示す光デバイス２０は、前述の第１実施形態における光デバイス１又はその変形例の光デバイス１０に比して、相互作用領域に、直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２ではなく、少なくとも９０度以上の曲がり導波路（第１および第２の光導波路）３ｄ−１，３ｄ−２を有するマッハツェンダ型の光導波路１３をそなえるとともに、この曲がり導波路３ｄ−１，３ｄ−２の形成パターンに応じたパターンの信号電極１４および接地電極１５をそなえている点が異なっている。尚、図６中において、図１〜図３と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。

すなわち、信号電極１４は、曲がり導波路３ｄ−１の上部に形成されるとともに、接地電極１５は、信号電極１４を所定間隔のギャップを置いて挟むようなパターンで形成されている。この曲がり導波路３ｄ−１，３ｄ−２が形成された光デバイス２０は、直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２が形成された光変調器１，１０に比べて、基板面積を小さくすることができるので、光デバイスとしての装置構成をコンパクト化させることができるものである。

そして、第２実施形態にかかる光デバイス２０においても、相互作用領域にかかる曲がり導波路３ｄ−１の両側に形成された内溝１６−１，１６−２により、この曲がり導波路３ｄ−１をリッジ導波路として構成することができ、曲がり導波路３ｄ−２の両側に形成された内溝１６−２および外溝１６−３により、この曲がり導波路３ｄ−２をリッジ導波路として構成することができる。このようなリッジ導波路構成の曲がり導波路３ｄ−１，３ｄ−２により、フラットな基板に形成された曲がり導波路に比べて伝搬する光の閉じ込め効果を向上させることができる。

換言すれば、曲がり導波路３ｄ−１は内溝１６−１，１６−２に挟まれた第１リッジ部１６Ａ内に形成され、曲がり導波路３ｄ−２は内溝１６−２および外溝１６−３に挟まれた第２リッジ部１６Ｂ内に形成されている。尚、１６Ｃは、内溝１６−１および外溝１６−４に挟まれてなる外側リッジ部である。
また、接地電極１５は、信号電極１４が上部に形成された曲がり導波路３ｄ−１について曲がり導波路３ｄ−２側とは反対側に形成された第１電極部１５Ａとともに、曲がり導波路３ｄ−２側に形成された第２電極部１５Ｂをそなえており、これらの第１，第２電極部１５Ａ，１５Ｂにより、信号電極１４を所定間隔のギャップをあけて挟むように形成されている。これらの第１および第２電極部１５Ａ，１５Ｂに、前述の第１実施形態における接地電極５に準じた本願発明の特徴的な形成パターンがそれぞれ含まれている。

すなわち、接地電極１５を構成する第２電極部１５Ｂは、リッジ部１６Ｂ上部の領域にかかる第１部分１５Ｂ−１，外溝１６−３位置に形成された第２部分１５Ｂ−２およびその外側に形成された第３部分１５Ｂ−３をそなえているが、外溝１６−３の位置に形成される第２部分１５Ｂ−２の構成に関し、外溝１６−３の開口部面積に対する当該外溝１６−３位置に形成される接地電極部分の体積の比が、外溝１６−３位置以外の位置に形成される接地電極部分である第１部分１５Ｂ−１又は第３部分１５Ｂ−３の面積に対する当該接地電極部分１５Ｂ−１又は１５Ｂ−３が占める体積の比よりも小さくなるように構成されている。

具体的には、第２電極部５Ｂにおいては、前述の第１実施形態の第２部分５Ｂ−２と同様に、外溝６−３位置に形成された接地電極部分が、外溝６−３位置において複数の（図６中１０箇所の）領域に分離して形成されている。
また、第１電極部５Ａにおいても、第１実施形態の第５部分５Ａ−２と同様に、外溝６−４位置に形成された接地電極部分が、外溝６−４位置において複数の（図６中５つの）領域に分離して形成されている。

〔Ｂ−２〕第２実施形態にかかる光デバイス２０の作用効果について
上述のごとく構成された光デバイス２０においても、光入射側のＹ分岐導波路３ａに入射された光は２本の曲がり導波路３ｄ−１，３ｄ−２に分岐して伝搬するが、各曲がり導波路３ｄ−１，３ｄ−２を伝搬する光は、信号電極１４および接地電極１５が協働することにより印加される電界との相互作用によって、屈折率が変化して、光出射側のＹ分岐導波路３ｃで合波されてから出射される。

このとき、第２実施形態においても、第２リッジ部１６Ｂの外側に隣接する外溝１６−３の位置の接地電極部分となる第２部分１５Ｂ−２は、複数の領域に分離して形成されているので、第２リッジ部１６Ｂにかかる応力を十分抑制できるような接地電極パターンとすることができる。特に、第１部分１５Ｂ−１を、応力を十分抑制できるような狭い幅〔この場合においても、（信号電極４の幅＋５μｍ）〕とすることができる。これにより、第２リッジ部１６Ｂにかかる応力を少なくして、曲がり導波路３ｄ−１，３ｄ−２の屈折率変化を安定化させることができるのである。

このように、本発明の第２実施形態にかかる光デバイス２０においても、前述の第１実施形態の場合と同様の利点があるほか、この曲がり導波路３ｄ−１，３ｄ−２が形成されているので、直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２が形成された光変調器１，１０に比べて、基板面積を小さくすることができるので、光デバイスとしての装置構成をコンパクト化させることができる利点もある。

〔Ｃ〕第３実施形態の説明
〔Ｃ−１〕第３実施形態にかかる光デバイス３０の構成
図７は本発明の第３実施形態にかかる光デバイス３０を示す模式的上視図であり、図８は図７に示す光デバイス３０のＦＦ’矢視断面図である。第３実施形態にかかる光デバイス３０は、前述の第１実施形態における光デバイス１に比して、接地電極３５の形成パターンが異なる。尚、この接地電極３５以外の構成については前述の第１実施形態にかかる光デバイス１と基本的に同様であり、図７，図８中、図１〜図３と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。

また、接地電極３５は、信号電極４に対して所定間隔のギャップＧをあけて信号電極４を挟むように設けられた第１電極部３５Ａおよび第２電極部３５Ｂをそなえて構成されている。ここで、第１電極部３５Ａは、信号電極４が上部に形成された直線導波路３ｂ−１について直線導波路３ｂ−２側とは反対側に形成されたもので、第２電極部３５Ｂは、直線導波路３ｂ−２側に形成されたものである。そして、この第１および第２電極部３５Ａ，３５Ｂに関連する部分に、本願発明の特徴的な形成パターンが含まれている。

すなわち、接地電極３５を構成する第２電極部３５Ｂは、リッジ部６Ｂ上部の領域にかかる第１部分３５Ｂ−１，外溝６−３位置に形成された第２部分３５Ｂ−２およびその外側であるバンク８Ａ（図８参照）に形成された第３部分３５Ｂ−３をそなえているが、外溝６−３の開口部面積に対する当該外溝６−３位置に形成される接地電極部分の体積の比が、外溝６−３位置以外の位置に形成される接地電極部分である第１部分３５Ｂ−１又は第３部分３５Ｂ−３の面積に対する当該接地電極部分３５Ｂ−１又は３５Ｂ−３が占める体積の比よりも小さくなるように構成されている。

具体的には、外溝６−３位置に形成された接地電極部分である第２部分３５Ｂ−２が、外溝６−３位置以外に形成された接地電極部分である第１部分３５Ｂ−１や第３部分３５Ｂ−３よりも厚さの薄い導電性膜として構成されている。そして、この導電性膜としての第２部分３５Ｂ−２は、例えば外溝６−３の形成面のほぼ全面に成膜されたものであって、第１部分３５Ｂ−１や第３部分３５Ｂ−３を構成する接地電極の材料と同一の材料（例えば「Ａｕ」）で構成することができるようになっている。

そして、この第２部分３５Ｂ−２としての導電性膜の厚さとしては、例えば、第２リッジ部６Ｂに対する応力の影響が生じない程度の厚さである、１μｍ程度以下とすることができる。
また、接地電極３５を構成する第１電極部３５Ａについても上述の第２電極部３５Ｂに準じた特徴的構成をそなえている。即ち、第１電極部３５Ａは、リッジ部６Ｃ上部の領域にかかる第４部分３５Ａ−１，外溝６−４位置に形成された第５部分３５Ａ−２およびその外側のバンク８Ｂ（図８参照）に形成された第６部分３５Ａ−３をそなえているが、外溝６−４位置に形成された接地電極部分である第５部分３５Ｂ−２は、外溝６−４位置以外に形成された接地電極部分である第４部分３５Ａ−１や第６部分３５Ｂ−３よりも厚さの薄い導電性膜として構成されている。この第５部分３５Ａ−２についても、リッジ部６Ｃに対する応力の影響が基板全体に与えない程度の厚さである、１μｍ程度以下とすることができる。

〔Ｃ−２〕第３実施形態にかかる光デバイス３０の製造工程の説明
上述のごとき構成の光デバイス３０は、例えば図９（ａ）〜図９（ｆ）に示すように製造することができる。尚、図９（ａ）〜図９（ｆ）はいずれも、光デバイス３０についての各製造工程における、完成時におけるＦＦ矢視断面（図８参照）に相当する断面図である。

まず第１に、図９（ａ）に示すように、チタン拡散またはプロトン交換により、マッハツェンダ型光導波路３を基板２上に形成する。
ついで、図９（ｂ）に示すように、エッチング等の技術を用いて、内溝６−１，６−２および外溝６−３，６−４を形成する。このとき、内溝６−１，６−２に挟まれた、直線導波路３ｂ−１を含む部分を第１リッジ部６Ａとし、内溝６−２および外溝６−３に挟まれた、直線導波路３ｂ−２を含む部分を第２リッジ部６Ｂとする。更には、内溝６−１および外溝６−４に挟まれた部分はリッジ部６Ｃとなる。尚、外溝６−３，６−４の更に外側となる縁部は、それぞれバンク８Ａ，８Ｂである。尚、上述の内溝６−１，６−２および外溝６−３，６−４を、第１リッジ部６Ａについて対称となるように形成する。

上述のごとく内溝６−１，６−２および外溝６−３，６−４を形成することにより、リッジ部６Ａ〜６Ｄを形成すると、次に、図９（ｃ）に示すように、基板２の表面についてバッファ層（例えばＳｉＯ₂）を形成し、更に、後段において電極４とともに接地電極３５をなす厚膜を形成する［図９（ｆ）参照］にあたっての前段階の処理として、図９（ｄ）に示すように、厚さ１μｍ程度以下のＴｉ，Ａｕ薄膜３１を基板２の表面に蒸着させる。

そして、図９（ｅ）に示すように、上述のごとく基板２の表面に蒸着したＴｉ，Ａｕ薄膜３１のうちで、信号電極４および接地電極３５を形成しない内溝６−１，６−２上に形成された部分を、エッチングによって除去し、最後に、図９（ｆ）に示すように、信号電極４および接地電極３５をなすＡｕメッキ厚膜３２を、信号電極４，第２電極部３５Ｂの第１，第３部分３５Ｂ−１，３５Ｂ−３および第１電極部３５Ａの第４，第６部分３５Ａ−１，３５Ａ−３のパターンに従って形成する。

ここで、Ａｕメッキ厚膜３２と基板２との間のＴｉ，Ａｕ薄膜３１は導電性の性質を有する薄膜であるから、上述の第１部分３５Ｂ−１のパターンで形成されたＡｕメッキ圧膜３２とともにＴｉ，Ａｕ薄膜３１が一体となって、接地電極部分としての第１部分３５Ｂ−１を構成する。同様に、Ａｕメッキ厚膜３２とともにＴｉ，Ａｕ薄膜３１が一体となって、第３部分３５Ｂ−３，第４部分３５Ａ−１および第６部分３５Ａ−３を構成する。

また、外溝６−３位置においては、上述のＡｕメッキ厚膜３２を形成せずに、Ｔｉ，Ａｕ薄膜３１のみを形成しているが、このＴｉ，Ａｕ薄膜３１は導電性の薄膜であるので、このＴｉ，Ａｕ薄膜３１を、接地電極部分をなす第２部分３５Ｂ−２として、第１，第３部分３５Ｂ−１，３５Ｂ−３を導通させることができる。同様に、外溝６−４位置のＴｉ，Ａｕ薄膜３１を、接地電極部分をなす第５部分３５Ａ−２として、第４，第６部分３５Ａ−１，３５Ａ−３を導通させることができる。

換言すれば、外溝６−３位置以外の位置に形成する接地電極部分である第１，第３部分３５Ｂ−１，３５Ｂ−３は、外溝６−３位置に形成された導電性膜であるＴｉ，Ａｕ薄膜３１と一体に形成される導電性の薄膜部であるＴｉ，Ａｕ薄膜３１と、導電性膜部であるＴｉ，Ａｕ薄膜３１上に形成される導電性の厚膜部であるＡｕメッキ厚膜３２と、により構成されている。

同様に、外溝６−４位置以外の位置に形成する接地電極部分である第４，第６部分３５Ａ−１，３５Ａ−３は、外溝６−４位置に形成された導電性膜であるＴｉ，Ａｕ薄膜３１と一体に形成される導電性の薄膜部であるＴｉ，Ａｕ薄膜３１と、導電性膜部であるＴｉ，Ａｕ薄膜３１上に形成される導電性の厚膜部であるＡｕメッキ厚膜３２と、により構成されている。

〔Ｃ−３〕第３実施形態にかかる光デバイス３０の作用効果について
上述のごとく構成された光デバイス３０においても、前述の図１〜図３に示す光デバイス１と同様に、光入射側のＹ分岐導波路３ａに入射された光は２本の直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２に分岐して伝搬する。そして、各直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２を伝搬する光は、信号電極４により印加される電界との相互作用によって、屈折率が変化して、光出射側のＹ分岐導波路３ｃで合波されてから出射される。

このとき、第３実施形態においては、第２リッジ部６Ｂの外側に隣接する外溝６−３の位置の接地電極部分となる第２部分３５Ｂ−２を、厚さ１μｍ程度以下の導電性膜３１［図９（ｆ）参照］により構成しているので、第２リッジ部６Ｂにかかる応力を十分抑制できるような接地電極パターンとすることができる。
特に、Ａｕメッキ厚膜３２および薄膜３１からなる第１部分１５Ｂ−１を、応力を十分抑制できるような狭い幅〔この場合においても、（信号電極４の幅＋５μｍ）〕とすることができる。これにより、第２リッジ部６Ｂにかかる応力を少なくして、直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２の屈折率変化を安定化させることができるのである。

このように、本発明の第３実施形態にかかる光デバイス３０においては、第２リッジ部６Ｂの外側に隣接する外溝６−３の位置の接地電極部分となる第２部分３５Ｂ−２を、厚さ１μｍ程度以下の導電性膜３１［図９（ｆ）参照］により構成しているので、第２リッジ部６Ｂにかかる応力を抑制させることができる利点がある。
なお、上述の第３実施形態にかかる光デバイス３０において、前述の図５に示すように、溝６−１〜６−４に加えて、外側に更に溝６−５〜６−８が形成されたような場合においては、これらの溝６−５〜６−８についても薄膜３１のみからなる接地電極部分とするように接地電極を構成することにより、リッジ部６Ｄ〜６Ｇにかかる応力を低減させることが可能である。

〔Ｄ〕第４実施形態の説明
図１０は本発明の第４実施形態にかかる光デバイス４０を示す模式的上視図であり、図１１は図１０に示す光デバイス４０のＧＧ’矢視断面図である。第４実施形態にかかる光デバイス４０は、前述の第１実施形態における光デバイス１に比して、接地電極４５の形成パターンが異なる。尚、この接地電極４５以外の構成については前述の第１実施形態にかかる光デバイス１と基本的に同様であり、図１０，図１１中、図１〜図３と同一の符号は、ほぼ同様の部分を示している。

また、接地電極４５は、信号電極４に対して所定間隔のギャップＧをあけて信号電極４を挟むように設けられた第１電極部４５Ａおよび第２電極部４５Ｂをそなえて構成されている。ここで、第１電極部４５Ａは、信号電極４が上部に形成された直線導波路３ｂ−１について直線導波路３ｂ−２側とは反対側に形成されたもので、第２電極部４５Ｂは、その一部が直線導波路３ｂ−２の上部を覆うように形成されたものである。

換言すれば、光デバイス４０における第２電極部４５は、相互作用領域においては第２リッジ部６Ｂ上にのみ形成されて、外溝６−３位置や外溝６−３の外側の領域には、接地電極部分は形成されていない。
このように構成された光デバイス４０においても、外溝６−３の位置には接地電極部分を含んでいないので、第２電極部４５Ｂとしては信号電極４との幅の差を例えば５μｍ程度以下とすることができ、第２リッジ部６Ｂにかかる応力を抑制することができるので、光デバイス４０において光を制御する際の動作点電圧にかかるバイアスの温度依存性を低減させることができる。

さらには、第１リッジ部６Ａおよび第２リッジ部６Ｂにかかる応力をほぼ均等としているので、２つの直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２を伝搬する光の、第１，第２リッジ部６Ａ，６Ｂにかかる応力に起因した屈折率差についても均等とすることができる。従って、光出射側のＹ分岐導波路３ｃを通じて出力される光には、第１，第２リッジ部６Ａ，６Ｂにかかる応力の影響を最小限にとどめることができる。

したがって、第４実施形態にかかる光デバイス４０によれば、第１リッジ部６Ａ上の信号電極４の幅と第２リッジ部６Ｂ上の接地電極４５Ｂの幅との差が、５μｍ程度以下であることで、特に変調周波数の広帯域化を必要としない光通信システムにおいては、動作点電圧にかかるバイアス電圧の温度変動を抑えることができる。
〔Ｅ〕その他
上述した各実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

たとえば、上述の第１〜第３実施形態においては、相互作用領域における接地電極５，１５，３５の形成パターンを、信号電極について対称となるように構成しているが、本発明によれば、少なくとも２つの直線導波路３ｂ−１，３ｂ−２（曲がり導波路３ｄ−１，３ｄ−２）のうちで接地電極５，１５，３５が形成される側の導波路が形成されている第２リッジ部６Ｂ，１６Ｂの外側に隣接して形成される外溝６−３，１６−３の位置の接地電極部分の構成を、上述の本願発明の特徴的な構成とすれば、他方の外溝６−４の位置の接地電極部分を前述の図１３と同様に形成したとしても、少なくとも第２リッジ部６Ｂ，１６Ｂにかかる応力を低減させることができる。

また、上述の図１〜図３，図５，図６に示す光デバイス１，１０，２０においては、図１２（ａ）〜図１２（ｃ）に示すような外溝６−３，１６−３における接地電極部分である第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を支持する支持機構５１〜５３を、当該第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を形成する位置にそなえることとしてもよく、このようにすれば、支持機構５１〜５３により、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２としての接地電極部分が、外溝６−３，１６−３の底部に接触することがなくなり、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２の断線を防止することができる。

すなわち、図１２（ａ）に示すものにおいては、外溝６−３を第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を形成する位置に対応して分断する溝分断部５１を、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を支持する支持機構として構成する。即ち、溝分断部５１を土台として第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を形成することにより、接地電極部分が外溝６−３，１６−３の底部に接触することを防止して、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２の断線を防止しているのである。

また、図１２（ｂ）に示すものにおいては、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を形成する位置に対応して外溝６−３，１６−３に設けられた島部５２を、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を支持する支持機構として構成する。即ち、島部５２を土台として第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を形成することにより、接地電極部分が外溝６−３，１６−３の底部に接触することを防止して、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２の断線を防止しているのである。

さらに、図１２（ｃ）に示すものにおいては、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を形成する位置に対応して外溝６−３，１６−３の幅を狭くされた溝狭幅部５３を、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を支持する支持機構として構成する。即ち、溝狭幅部５３を土台として第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２を形成することにより、接地電極部分が外溝６−３，１６−３の底部に接触することを防止して、第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２の断線を防止しているのである。

なお、上述の外溝６−３，１６−３における第２部分５Ｂ−２，１５Ｂ−２位置にそなえられた支持機構５１〜５３と同様の構成を、他の外溝６−４〜６−８，１６−４の位置における接地電極部分を支持するために構成することで、これらの部分についての断線も同様に防止することができる。
また、上述した実施形態により、本発明の装置を製造することは可能である。

〔Ｆ〕付記
（付記１） 電気光学効果を有する基板と、
該基板上に形成される２本の溝に挟まれてなる第１リッジ部と、をそなえるとともに
該第１リッジ部に隣接する該第２リッジ部が、該２本の溝のうちの１本とともに、当該第２リッジ部の外側に形成された他の溝に挟まれて構成され、
かつ、該第１リッジ部内とともに、該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路と、
該第１リッジ部上に形成された信号電極と、
該基板上において、該信号電極に対して所定間隔のギャップをあけて該信号電極を挟むように設けられて、該信号電極に対する基準電位を与えるための接地電極と、をそなえ、
該他の溝の開口部面積に対する該他の溝位置に形成される接地電極部分の体積の比が、該他の溝位置以外の位置に形成される接地電極部分にかかる面積に対する当該接地電極部分の体積の比よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする、光デバイス。

（付記２） 該他の溝位置に形成された接地電極部分が、上記他の溝位置において複数領域に分離して形成されていることを特徴とする、付記１記載の光デバイス。
（付記３） 該他の溝位置に形成された接地電極部分が、１０μｍ程度以上５ｍｍ程度以下の間隔を置いて上記複数領域に分離して形成されていることを特徴とする、付記２記載の光デバイス。

（付記４） 上記他の溝位置において上記複数領域に分離して形成される接地電極部分の各幅が、３μｍ〜２０μｍであることを特徴とする、付記２記載の光デバイス。
（付記５） 該他の溝位置における接地電極部分を支持する支持機構が、上記他の溝位置にそなえて構成されたことを特徴とする、付記２記載の光デバイス。
（付記６） 該支持機構が、該他の溝を分断する溝分断部により構成されたことを特徴とする、付記５記載の光デバイス。

（付記７） 該支持機構が、該他の溝上に設けられた島部により構成されたことを特徴とする、付記５記載の光デバイス。
（付記８） 該支持機構が、該他の溝の幅を狭くされた溝狭幅部により構成されたことを特徴とする、付記５記載の光デバイス。
（付記９） 該他の溝位置に形成された接地電極部分が、該他の溝位置以外に形成された接地電極部分よりも薄い導電性膜として構成されたことを特徴とする、付記１記載の光デバイス。

（付記１０） 該他の溝位置以外の位置に形成する接地電極部分は、導電性の薄膜部と、該導電性膜部上に形成される導電性の厚膜部と、により構成され、且つ、該他の溝位置に形成された該導電性膜は、該他の溝位置以外の位置に形成する接地電極部分をなす導電性の薄膜部と一体に形成されたことを特徴とする、付記９記載の光デバイス。
（付記１１） 上記の厚膜部と、該導電性膜と一体に形成される導電性の薄膜部と、が同一の材料で形成されていることを特徴とする、付記１０記載の光デバイス。

（付記１２） 該他の溝位置に形成された接地電極部分の厚さが、１μｍ程度以下であることを特徴とする、付記９記載の光デバイス。
（付記１３） 該接地電極が、該第２リッジ部上の第１部分、該第２リッジ部に隣接する他の溝位置に形成された第２部分、および、該第２部分の更に外側に形成された第３部分をそなえて構成されたことを特徴とする、付記１記載の光デバイス。

（付記１４） 該信号電極の幅と該接地電極をなす該第１部分の幅との差が、５μｍ程度以下であることを特徴とする、付記１３記載の光デバイス。
（付記１５） 該接地電極をなす該第１部分の幅が、該第２リッジ部の幅よりも狭いことを特徴とする、付記１３記載の光デバイス。
（付記１６） 該第１リッジ部および該第２リッジ部の幅が、ほぼ等しいことを特徴とする、付記１３記載の光デバイス。

（付記１７） 該第１リッジ部と該信号電極との相対位置関係は、該第２リッジ部と該第１部分との相対位置関係に等しくなるように構成されたことを特徴とする、付記１３記載の光デバイス。
（付記１８） 該信号電極の中心が、該第１リッジ部の中心と一致することを特徴とする、付記１３記載の光デバイス。

（付記１９） 該接地電極をなす該第１部分の中心が、該第２リッジ部の中心と一致することを特徴とする、付記１３記載の光デバイス。
（付記２０） 該信号電極の厚さと該第１部分の厚さとがほぼ等しいことを特徴とする、付記１３記載の光デバイス。
（付記２１） 該第１リッジ部の外側又は該第２リッジ部の外側に、外側リッジ部がが、当該外側リッジ部の更に外側の他の溝とともに少なくとも１本形成され、
該外側リッジ部の更に外側の他の溝の開口部面積に対する該他の溝位置に形成される接地電極部分の体積の比が、該他の溝位置以外の位置に形成される接地電極部分にかかる面積に対する当該接地電極部分の体積の比よりも小さくなるように構成されたことを特徴とする、付記１記載の光デバイス。

（付記２２） 該第１リッジ部について対称な本数のリッジ部が形成されるように、該外側リッジ部が、当該外側リッジ部の更に外側の他の溝とともに形成されたことを特徴とする、付記２１記載の光デバイス。
（付記２３） 該接地電極が、複数の他の溝位置に形成される接地電極部分が互いに導通するように構成され、かつ、各他の溝位置に形成された接地電極部分が、異なるパターンで複数領域に分離して形成されたことを特徴とする、付記２１記載の光デバイス。

（付記２４） 該第１リッジ部内とともに該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路が、直線導波路により構成されたことを特徴とする、付記１記載の光デバイス。
（付記２５） 該第１リッジ部内とともに該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路が、９０度以上の曲がりを有する曲がり導波路により構成されたことを特徴とする、付記１記載の光デバイス。

（付記２６） 電気光学効果を有する基板と、
該基板上に形成される２本の溝に挟まれてなる第１リッジ部と、をそなえるとともに
該第１リッジ部に隣接する該第２リッジ部が、該２本の溝のうちの１本とともに、当該第２リッジ部の外側に形成された他の溝に挟まれて構成され、
かつ、該第１リッジ部内とともに、該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路と、
該第１リッジ部上に形成された信号電極と、
該第２リッジ部上に形成された接地電極と、をそなえ、
該第１リッジ部上の該信号電極の幅と該第２リッジ部上の該接地電極の幅との差が、５μｍ程度以下であることを特徴とする、光デバイス。

本発明の第１実施形態にかかる光デバイスを示す模式的上視図である。 図１に示す光デバイスについてのＣＣ’矢視断面図である。 図１に示す光デバイスについてのＤＤ’矢視断面図である。 本実施形態にかかる光デバイスの作用効果について説明するための図である。 本発明の第1実施形態の変形例にかかる光デバイスを示す模式的上視図である。 本発明の第２実施形態にかかる光デバイスを示す模式的上視図である。 本発明の第３実施形態にかかる光デバイスを示す模式的上視図である。 図７に示す光デバイスのＦＦ’矢視断面図である。 （ａ）〜（ｆ）はいずれも本発明の第３実施形態にかかる光デバイスの製造工程を説明するための図である。 本発明の第４実施形態にかかる光デバイスを示す模式的上視図である。 図１０に示す光デバイスのＧＧ’矢視断面図である。 （ａ）〜（ｃ）はいずれも本発明の第１，第２実施形態の変形例を示す模式図である。 光制御素子として用いられる光デバイスを示す模式的上視図である。 図１３に示す光デバイスのＡＡ’矢視断面図である。 光制御素子として用いられる光デバイスを示す模式的上視図である。 図１５に示す光デバイスのＢＢ’矢視部分断面図である。 本発明が解決しようとする技術的課題について説明するための図である。

符号の説明

１、１０，２０，３０，４０，１００，１１４ 光デバイス
２，１０８ 基板
３，１３，１０４，１１１ マッハツェンダ型光導波路
３ａ，３ｃ Ｙ分岐導波路
３ｂ−１，３ｂ−２ 直線導波路
３ｄ−１，３ｄ−２，１１０−１，１１０−２ 曲がり導波路
４，１４，１０５，１１２ 信号電極
５，１５，３５，４５，１０６，１１３ 接地電極
５Ａ，５Ａ’，３５Ａ，４５Ａ 第１電極部
５Ａ−１〜５Ａ−３，３５Ａ−１〜３５Ａ−３ 接地電極部分（第４部分〜第６部分）
５Ａ−２１〜５Ａ−２５，５Ａａ−２１〜５Ａａ−２４，５Ａｂ−２１〜５Ａｂ−２５，５Ｂ−２１〜５Ｂ−２５，５Ｂａ−２１〜５Ｂａ−２４，５Ｂｂ−２１〜５Ｂｂ−２５
領域
５Ｂ，５Ｂ’，３５Ｂ，４５Ｂ 第２電極部
５Ｂ−１，１５Ｂ−１，３５Ｂ−１ 第１部分
５Ｂ−２，１５Ｂ−２，３５Ｂ−２ 第２部分
５Ｂ−３，５Ｂ’−３，１５Ｂ−３，３５Ｂ−３ 第３部分
６−１，６−２，１６−１，１６−２ 内溝
６−３〜６−８，１６−３，１６−４ 外溝
６Ａ，１６Ａ 第１リッジ部
６Ｂ，１６Ｂ 第２リッジ部
６Ｃ〜６Ｇ，１６Ｃ リッジ部（外側リッジ部）
７，１０７ バッファ層
８Ａ，８Ｂ バンク
３１ 導電性膜
３２ 厚膜
５１ 溝分断部
５２ 島部
５３ 溝狭幅部
１０１ 入射導波路
１０２−１，１０２−２ 平行導波路
１０３ 出射導波路

Claims (5)

1. 電気光学効果を有する基板と、
   該基板上に形成される第１の溝と第２の溝とに挟まれてなる第１リッジ部と、
   該基板上に形成される第３の溝と該第２の溝とに挟まれ、該第１リッジ部に該第２の溝を介して隣接して形成された第２リッジ部と、
   該第１リッジ部内とともに、該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路と、
   該第１リッジ部上に形成された信号電極と、
   該基板上において、該信号電極に対する基準電位を与えるため、前記第２リッジ部上に一部を有する第１の接地電極と、
   前記第１の接地電極と協同して前記信号電極を挟むように設けられた第２の接地電極とをそなえ、
   前記第１の接地電極は、前記第３の溝を複数領域に分離する第１の接地電極部分と、前記第１の接地電極のうち、前記第１の接地電極部分以外の部分からなる第２の接地電極部分とを有し、
   該第３の溝の開口部面積に対する前記第１の接地電極部分の体積の比が、前記第２の接地電極部分にかかる面積に対する当該第２の接地電極部分の体積の比よりも小さくなるように構成され、さらに、
   前記第２の接地電極の一部によって複数領域に分離され該基板上に形成される第４の溝と前記第１の溝とに挟まれてなる外側リッジ部をそなえる、
   ことを特徴とする、光デバイス。
2. 電気光学効果を有する基板と、
   該基板上に形成される第１の溝と第２の溝とに挟まれてなる第１リッジ部と、
   該基板上に形成される第３の溝と該第２の溝とに挟まれ、該第１リッジ部に該第２の溝を介して隣接して形成された第２リッジ部と、
   該第１リッジ部内とともに、該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路と、
   該第１リッジ部上に形成された信号電極と、
   該基板上において、該信号電極に対する基準電位を与えるため、該第２リッジ部上に一部を有する第１の接地電極と、
   前記第１の接地電極と協同して前記信号電極を挟むように設けられた第２の接地電極とをそなえ、
   前記第１の接地電極は、前記第３の溝位置に設けられ所定の膜厚を有する導電性膜として構成された第１の接地電極部分と、前記第１の接地電極のうち、前記第１の接地電極部分以外の部分からなる第２の接地電極部分とを有し、
   前記所定の膜厚は、前記第２の接地電極部分よりも薄く形成され、
   該第３の溝の開口部面積に対する前記第１の接地電極部分の体積の比が、前記第２の接地電極部分にかかる面積に対する当該第２の接地電極部分の体積の比よりも小さくなるように構成され、さらに、
   前記第２の接地電極の一部を前記第２の接地電極の他の部分よりも薄い膜厚を有する導電性膜として溝位置に有し、該基板上に形成される第４の溝と前記第１の溝とに挟まれてなる外側リッジ部をそなえる、
   ことを特徴とする、光デバイス。
3. 前記第２の接地電極部分は、導電性の薄膜部と、該導電性膜部上に形成される導電性の厚膜部と、により構成され、且つ、前記第３の溝位置に形成された該導電性膜は、前記第２の接地電極部分をなす導電性の薄膜部と一体に形成された、
   ことを特徴とする、請求項２記載の光デバイス。
4. 該第１リッジ部内とともに該第２リッジ部内にそれぞれ形成された光導波路が、９０度以上の曲がりを有する曲がり導波路により構成されたことを特徴とする、請求項１記載の光デバイス。
5. 該第１リッジ部について対称な本数，形状及び配置のリッジ部が形成されるように、該外側リッジ部が形成されたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光デバイス。

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