JP7145697B2 - 電気光学導波路素子及び光モジュール - Google Patents
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Description
図1は第1の実施形態に係る電気光学導波路素子2の模式的な垂直断面図であり、光の伝送方向、つまり導波路の延在方向に直交する断面を示している。
本発明の第2の実施形態に係る電気光学導波路素子2は基本的に、図1及び図2に示した第1の実施形態の電気光学導波路素子2と同様の垂直断面構造を有する。一方、第2の実施形態の電気光学導波路素子2は第1の実施形態と異なる製造方法で作成される。
図10及び図11は第3の実施形態に係る電気光学導波路素子2Bの模式的な垂直断面図であり、図1及び図2と同様、xy断面を示している。また、図10と図11とはz軸方向の位置が異なる断面であり、図10は第1の実施形態の図1に対応し、下部高屈折率層及び上部高屈折率層への電極の接続構造が配置されない位置での断面であり、一方、図11は第1の実施形態の図2に対応し、当該電極の接続構造が配置される位置での断面である。第3の実施形態の当該断面に示される各部と第1の実施形態の断面に示される各部とで名称(又は符号のうち数字部分)が共通する部分は基本的に同じ材料で構成することができる。例えば、本実施形態の下部高屈折率層10B、上部高屈折率層12B、低屈折率層14Bは第1の実施形態の下部高屈折率層10、上部高屈折率層12、低屈折率層14とは断面形状に相違を有するので符号に“B”を付して明細書の記載上での区別の便宜を図っているが、それぞれ対応するものと同じ材料で構成することができる。
図12は第4の実施形態に係る電気光学導波路素子2Cの模式的な垂直断面図であり、xy断面を示している。図12は図1及び図9と同様、下部高屈折率層及び上部高屈折率層への電極の接続構造が配置されない位置での断面である。一方、本実施形態においても上記各実施形態と同様の構造で、下部高屈折率層及び上部高屈折率層に電極が接続されるが図示を省略する。
図13はマッハ-ツェンダー(Mach-Zehnder:MZ)光変調器80の平面レイアウトの模式図である。MZ光変調器80は2つの位相変調器81a,81b、1×2分波器82、2×1合波器83とそれらを接続する単一モード導波路84,85a,85b,86a,86b,87とを有し、これらは例えば、共通基板上に集積化して1チップのデバイスに構成できる。
第6の実施形態は、第5の実施形態と同様、図13の位相変調器81a,81bに本発明の電気光学導波路素子を適用したMZ光変調器80に関する。図15は第6の実施形態における変調部81の模式的な垂直断面図であり、図14と同様、スロット導波路の高屈折率層と電極との接続構造が現れたxy断面を示している。また、図15に示す位相変調器81a,81bのスロット導波路の基本的な構造は、第5の実施形態の図14に示す例と同様、図1及び図2を用いて説明した第1の実施形態に対応している。
第7の実施形態は上記各実施形態のいずれかの電気光学導波路素子を備えた光モジュールである。当該光モジュールは本発明に係る電気光学導波路素子と、当該電気光学導波路素子と光学的に接続された光源と、当該電気光学導波路素子を透過した光を伝達する媒体とを備える。
Claims (9)
- それぞれ導電性を有し間隙を設けて対向配置された第1屈折率の下部高屈折率層及び第2屈折率の上部高屈折率層と、電気光学効果を生じる材料からなる前記第1屈折率及び前記第2屈折率より低い第3屈折率の低屈折率層で形成され前記下部高屈折率層及び前記上部高屈折率層に接触して前記間隙に設けられたスロット部とを有するスロット導波路を備え、
前記下部高屈折率層及び前記上部高屈折率層の一方は、前記スロット導波路の伝送方向に交差する幅方向に関し、前記スロット部との接触部分の両側に張り出した張り出し部を有し、
前記下部高屈折率層及び前記上部高屈折率層の他方は、前記幅方向の断面形状にて前記各張り出し部に対向する張り出し部を有し、
前記スロット導波路は、前記間隙に、前記下部高屈折率層及び前記上部高屈折率層の少なくともいずれか一つの前記張り出し部に接するクラッド層を備え、
前記クラッド層の屈折率は、前記第3屈折率より低いこと、
を特徴とする電気光学導波路素子。 - 請求項1に記載の電気光学導波路素子において、
前記下部高屈折率層及び前記上部高屈折率層はそれぞれ前記張り出し部を有し、前記下部高屈折率層の前記張り出し部と前記上部高屈折率層の前記張り出し部とが互いに対向する部分を有すること、
を特徴とする電気光学導波路素子。 - 請求項2に記載の電気光学導波路素子において、
前記スロット部は、当該スロット部に対応した幅を有し前記伝送方向に伸びるストリップ状の前記低屈折率層であり、
前記下部高屈折率層と前記上部高屈折率層との前記間隙は、前記スロット部との前記接触部分とその両側の前記張り出し部とで等しいこと、
を特徴とする電気光学導波路素子。 - 請求項3に記載の電気光学導波路素子において、
前記クラッド層は、前記スロット部を構成する前記低屈折率層の両側面に接すること、
を特徴とする電気光学導波路素子。 - 請求項2に記載の電気光学導波路素子において、
前記下部高屈折率層及び前記上部高屈折率層のそれぞれにて、前記スロット部との前記接触部分は、互いに対向して前記伝送方向に伸びるリブ型に形成されていること、
を特徴とする電気光学導波路素子。 - 請求項5に記載の電気光学導波路素子において、
前記低屈折率層は前記スロット部より大きな幅を有すること、
を特徴とする電気光学導波路素子。 - 請求項1から請求項6のいずれか1つに記載の電気光学導波路素子において、
前記下部高屈折率層より低い電気抵抗を有し当該下部高屈折率層と電極とを電気的に接続する下部コンタクト領域と、
前記上部高屈折率層より低い電気抵抗を有し当該上部高屈折率層と電極とを電気的に接続する上部コンタクト領域と、をさらに備え、
前記下部コンタクト領域及び前記上部コンタクト領域は、前記幅方向に関し前記スロット部との間に間隔を有した位置にて、前記下部高屈折率層又は前記上部高屈折率層に接触して配置されること、
を特徴とする電気光学導波路素子。 - 請求項1から請求項7のいずれか1つに記載の電気光学導波路素子において、
前記下部高屈折率層及び前記上部高屈折率層の前記スロット部との前記接触部分は互いに平行に対向し、
前記張り出し部の前記幅方向の寸法は、電圧を印加されて前記下部高屈折率層と前記上部高屈折率層との間に生じる電界に関し、前記スロット部の前記幅方向の中央部と比較した端部での電界強度の低下率を所定の許容値とするように定められること、
を特徴とする電気光学導波路素子。 - 請求項1から請求項8のいずれか1つに記載の電気光学導波路素子と、
前記電気光学導波路素子と光学的に接続された光源と、
前記電気光学導波路素子を透過した光を伝達する媒体と、を備えたことを特徴とする光モジュール。
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