JPH05158002A - 光導波路素子 - Google Patents
光導波路素子Info
- Publication number
- JPH05158002A JPH05158002A JP32416891A JP32416891A JPH05158002A JP H05158002 A JPH05158002 A JP H05158002A JP 32416891 A JP32416891 A JP 32416891A JP 32416891 A JP32416891 A JP 32416891A JP H05158002 A JPH05158002 A JP H05158002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- electrodes
- grounding
- electrode
- waveguide element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- 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
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
Abstract
(57)【要約】
【目的】 細形化された素子であっても、電気的、安定
性にすぐれ、マイクロ波やミリ波等の非常に周波数の高
い電気信号でも、伝送特性が劣化しない、製作再現性に
すぐれた光導波路素子を提供することを目的とする。 【構成】光波を導く導波路と、前記光波を制御する電極
とを備えた光導波路素子において、前記光導波路素子の
殆ど全面にわたり、導電性材料コ−ティングを形成し、
アース電極とすることを特徴とする前記光導波路素子で
ある。
性にすぐれ、マイクロ波やミリ波等の非常に周波数の高
い電気信号でも、伝送特性が劣化しない、製作再現性に
すぐれた光導波路素子を提供することを目的とする。 【構成】光波を導く導波路と、前記光波を制御する電極
とを備えた光導波路素子において、前記光導波路素子の
殆ど全面にわたり、導電性材料コ−ティングを形成し、
アース電極とすることを特徴とする前記光導波路素子で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超高速で、光波を変調
或いはスイッチングする光導波路素子に関する。
或いはスイッチングする光導波路素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光導波路素子の構造を図２に示
す。この図では、基板として、Ｔｉ拡散型ＬＮ（ＬｉＮ
ｂＯ3）光変調器を例示している。通常、この種の素子
は、ウエハー処理により製作される。即ち、ＬＮウエハ
ー上にレジスト層をスピンコ−トで塗布し、光導波路パ
ターンを露光する。ここで、Ｔｉを数百Å成膜し、アセ
トン等の溶媒に浸して、Ｔｉをリフトオフし、光導波路
パターンを形成する。この後、このウエハーを拡散炉に
入れて、約１０００℃で１０時間程度Ｔｉを熱拡散さ
せ、光導波路が形成される。この後に、ＺカットのＬＮ
の場合、電極による光の吸収損失を防ぐため、ＳｉＯ2
バッファー層をウエハー全面に成膜する。この上面に再
びレジスト層をコ−トし、電極のパターンを光導波路の
位置に合わせて露光する。
す。この図では、基板として、Ｔｉ拡散型ＬＮ（ＬｉＮ
ｂＯ3）光変調器を例示している。通常、この種の素子
は、ウエハー処理により製作される。即ち、ＬＮウエハ
ー上にレジスト層をスピンコ−トで塗布し、光導波路パ
ターンを露光する。ここで、Ｔｉを数百Å成膜し、アセ
トン等の溶媒に浸して、Ｔｉをリフトオフし、光導波路
パターンを形成する。この後、このウエハーを拡散炉に
入れて、約１０００℃で１０時間程度Ｔｉを熱拡散さ
せ、光導波路が形成される。この後に、ＺカットのＬＮ
の場合、電極による光の吸収損失を防ぐため、ＳｉＯ2
バッファー層をウエハー全面に成膜する。この上面に再
びレジスト層をコ−トし、電極のパターンを光導波路の
位置に合わせて露光する。
【０００３】この電極は、図１、２に示すように、アー
ス電極とマイクロ波信号伝送用のストリップライン電極
の２種類があり、マイクロ波の伝送損失を低減させるた
め、電極の厚さを１０μｍ程度になるまでメッキする。
そして、ウエハー基板上に電極を形成した後、各々の光
導波路素子に切り出して、各チップを製作する。このよ
うに製作した光導波路素子は、図１、２に示すように、
光波を制御する電極が、光導波路素子の上面だけに配置
される形になり、従来のすべての光導波路素子は、この
形であった。この形の電極構成では、素子が比較的大き
いサイズの場合（〜数ｍｍ幅）、或いは、変調電気信号
が比較的に低い場合（数ＧＨｚ以下）には、電気的特性
を安定させるためのアースを簡単に強化することがで
き、電気的安定性にも問題はなかった。
ス電極とマイクロ波信号伝送用のストリップライン電極
の２種類があり、マイクロ波の伝送損失を低減させるた
め、電極の厚さを１０μｍ程度になるまでメッキする。
そして、ウエハー基板上に電極を形成した後、各々の光
導波路素子に切り出して、各チップを製作する。このよ
うに製作した光導波路素子は、図１、２に示すように、
光波を制御する電極が、光導波路素子の上面だけに配置
される形になり、従来のすべての光導波路素子は、この
形であった。この形の電極構成では、素子が比較的大き
いサイズの場合（〜数ｍｍ幅）、或いは、変調電気信号
が比較的に低い場合（数ＧＨｚ以下）には、電気的特性
を安定させるためのアースを簡単に強化することがで
き、電気的安定性にも問題はなかった。
【０００４】このような方法を取ると、然し乍ら、量産
性を上げるため、素子を細形化したり、変調電気信号の
周波数が高くなるにつれ、素子のアースが弱くなった
り、金属固定台や素子電極の僅かな電気的寄生容量によ
り、素子の電気的安定性、特にマイクロ波の伝送特性が
著しく劣化するという問題が生じてきた（図５参照）。
また、そのマイクロ波の伝送特性がアースの取り方の僅
かな差により、各素子間でまちまちになってしまい、光
導波路素子の製作の再現性が、著しく悪くなるという問
題があった。
性を上げるため、素子を細形化したり、変調電気信号の
周波数が高くなるにつれ、素子のアースが弱くなった
り、金属固定台や素子電極の僅かな電気的寄生容量によ
り、素子の電気的安定性、特にマイクロ波の伝送特性が
著しく劣化するという問題が生じてきた（図５参照）。
また、そのマイクロ波の伝送特性がアースの取り方の僅
かな差により、各素子間でまちまちになってしまい、光
導波路素子の製作の再現性が、著しく悪くなるという問
題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、前
記のような、従来の光導波路素子の違い、細形化された
素子であっても、電気的、安定性にすぐれ、マイクロ波
やミリ波等の非常に周波数の高い電気信号でも、伝送特
性が劣化しない、製作再現性にすぐれた光導波路素子を
提供することを目的とする。
記のような、従来の光導波路素子の違い、細形化された
素子であっても、電気的、安定性にすぐれ、マイクロ波
やミリ波等の非常に周波数の高い電気信号でも、伝送特
性が劣化しない、製作再現性にすぐれた光導波路素子を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の技術的
な課題の解決のために、光波を導く導波路と、前記光波
を制御する電極とを備えた光導波路素子において、前記
光導波路素子全体を導電性材料で包んだことを特徴とす
る前記光導波路素子を提供する。
な課題の解決のために、光波を導く導波路と、前記光波
を制御する電極とを備えた光導波路素子において、前記
光導波路素子全体を導電性材料で包んだことを特徴とす
る前記光導波路素子を提供する。
【０００７】
【作用】本発明は、光導波路素子のほとんど全面に、金
属等の導電性材料のコ−ティングを形成した構造を最も
主要な特徴とする。従来の技術とは、電極構成、例え
ば、アース電極が、素子上面だけでなく、全面にあるこ
とが、異なる。即ち、光波を導く導波路と、前記光波を
制御する電極とを備えた光導波路素子において、光導波
路素子の殆ど全面にわたり、導電性材料コ−ティングを
形成し、アース電極とすることにより、格段に、アース
性が強化向上され、電気的安定性が増し、金属の固定台
等の外部的な不用意な寄生電気容量の影響がなくなる。
そのために、安定した電気的特性と光導波路素子の製作
の再現性が保持される。
属等の導電性材料のコ−ティングを形成した構造を最も
主要な特徴とする。従来の技術とは、電極構成、例え
ば、アース電極が、素子上面だけでなく、全面にあるこ
とが、異なる。即ち、光波を導く導波路と、前記光波を
制御する電極とを備えた光導波路素子において、光導波
路素子の殆ど全面にわたり、導電性材料コ−ティングを
形成し、アース電極とすることにより、格段に、アース
性が強化向上され、電気的安定性が増し、金属の固定台
等の外部的な不用意な寄生電気容量の影響がなくなる。
そのために、安定した電気的特性と光導波路素子の製作
の再現性が保持される。
【０００８】次に、本発明を具体的に実施例により説明
するが、本発明はそれらによって限定されるものではな
い。
するが、本発明はそれらによって限定されるものではな
い。
【０００９】
【実施例】図３は、本発明による光導波路素子を示す。
即ち、図３のａは、光導波路素子の斜視図であり、その
ｂは、そのＡーＡ’線に沿う断面を示す拡大断面図であ
る。
即ち、図３のａは、光導波路素子の斜視図であり、その
ｂは、そのＡーＡ’線に沿う断面を示す拡大断面図であ
る。
【００１０】この光導波路は、図３のａの概略斜視図に
示されるように、ＺーカットのＬｉＮｂＯ3 基板１に、
金属Ｔｉを、厚８００Å、幅７μｍでパターン形成し、
これを、１０００℃、１５時間で熱拡散させることによ
り、光導波路２を形成した。更に、この上にバッファー
層３として、ＳｉＯ2 を７０００Å厚に膜付けを行なっ
ている。更に、光導波路２と光制御用電極５が合うよう
にして、図示のように種々の電極４（アース電極）、５
を、素子の上面に形成する。このようにして、従来例と
同様の構造の光導波路素子を製作し、その後に、この上
面の電極にマスクを施し、金を素子全面に蒸着する。次
に、電極上に付けたマスクを外すことにより、図３に示
す構成を有する光導波路素子が完成された。即ち、アー
ス電極４を広くすることができた構造の光導波路素子が
完成された。この光導波路素子の大きさは、０．５×
０．８×５０ｍｍのものを用いたが、図では、大きさの
関係は、図示に便利なように示したもので、実際とは異
なる。
示されるように、ＺーカットのＬｉＮｂＯ3 基板１に、
金属Ｔｉを、厚８００Å、幅７μｍでパターン形成し、
これを、１０００℃、１５時間で熱拡散させることによ
り、光導波路２を形成した。更に、この上にバッファー
層３として、ＳｉＯ2 を７０００Å厚に膜付けを行なっ
ている。更に、光導波路２と光制御用電極５が合うよう
にして、図示のように種々の電極４（アース電極）、５
を、素子の上面に形成する。このようにして、従来例と
同様の構造の光導波路素子を製作し、その後に、この上
面の電極にマスクを施し、金を素子全面に蒸着する。次
に、電極上に付けたマスクを外すことにより、図３に示
す構成を有する光導波路素子が完成された。即ち、アー
ス電極４を広くすることができた構造の光導波路素子が
完成された。この光導波路素子の大きさは、０．５×
０．８×５０ｍｍのものを用いたが、図では、大きさの
関係は、図示に便利なように示したもので、実際とは異
なる。
【００１１】本発明の構造の光導波路素子では、素子全
体がアース化されているために、従来の構造の素子に比
べて、格段に、アース性が強化され、電気的安定性が増
し、金属の固定台等の外部的な不用意な寄生電気容量の
影響がなくなる。そのために、安定した電気的特性と光
導波路素子の製作の再現性が保持される。
体がアース化されているために、従来の構造の素子に比
べて、格段に、アース性が強化され、電気的安定性が増
し、金属の固定台等の外部的な不用意な寄生電気容量の
影響がなくなる。そのために、安定した電気的特性と光
導波路素子の製作の再現性が保持される。
【００１２】図４は、このような図３の光導波路素子と
従来の構造の光導波路素子について、マイクロ波の伝送
特性を表わした実測値である。従来例では、周波数が高
くなると、電気的特性が劣化しているのに比較し、本発
明の構造の光導波路素子では、安定化していることが明
らかである。また、従来の構造で問題であったマイクロ
波の伝送特性の各素子間のバラツキも少なくなり、素子
製作の再現性も向上した。即ち、本発明の構造の光導波
路素子のマイクロ波特性は、上の曲線であり、従来の構
造の光導波路素子のマイクロ波特性を示す曲線は、下の
ものである。
従来の構造の光導波路素子について、マイクロ波の伝送
特性を表わした実測値である。従来例では、周波数が高
くなると、電気的特性が劣化しているのに比較し、本発
明の構造の光導波路素子では、安定化していることが明
らかである。また、従来の構造で問題であったマイクロ
波の伝送特性の各素子間のバラツキも少なくなり、素子
製作の再現性も向上した。即ち、本発明の構造の光導波
路素子のマイクロ波特性は、上の曲線であり、従来の構
造の光導波路素子のマイクロ波特性を示す曲線は、下の
ものである。
【００１３】以上の実施例では、マッハツエンダー型光
変調器を用いて、説明したが、光スイッチや導波路型偏
光補償器等にも、同様に、利用することができること
は、明らかである。また、基板材料としては、ＬｉＮｂ
Ｏ3 結晶の他に、ＰＬＺＴやＬｉＴａＯ3 等、光導波路
を形成することができる材料すべてに対して、利用する
ことができる。また、コ−ティング膜を形成する伝導性
材料として、金（Ａｕ）を使用したが、他の導電性材料
もあっても良い。
変調器を用いて、説明したが、光スイッチや導波路型偏
光補償器等にも、同様に、利用することができること
は、明らかである。また、基板材料としては、ＬｉＮｂ
Ｏ3 結晶の他に、ＰＬＺＴやＬｉＴａＯ3 等、光導波路
を形成することができる材料すべてに対して、利用する
ことができる。また、コ−ティング膜を形成する伝導性
材料として、金（Ａｕ）を使用したが、他の導電性材料
もあっても良い。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光導波路
素子の構造により、次のような顕著な技術的効果が得ら
れた。第１に、大きさが小さく、或いは、細径化された
素子のようにアースを強くとり難い光導波路素子や電気
的寄生容量の影響を受け易い素子であっても、素子全体
を金属等の導電性材料でコ−ティングすることにより、
光導波路素子のアースが強化され、外部的な寄生電気容
量の影響を受けないという利点がある。
素子の構造により、次のような顕著な技術的効果が得ら
れた。第１に、大きさが小さく、或いは、細径化された
素子のようにアースを強くとり難い光導波路素子や電気
的寄生容量の影響を受け易い素子であっても、素子全体
を金属等の導電性材料でコ−ティングすることにより、
光導波路素子のアースが強化され、外部的な寄生電気容
量の影響を受けないという利点がある。
【００１５】第２に、従って、マイクロ波の伝送特性
が、周波数の高い領域でも劣化しなく、安定した電気特
性を有する光導波路素子を提供した。第３に、そのため
に、不用意な外的影響がなくなったため、マイクロ波の
伝送特性にバラツキのない良好な光導波路素子の製作の
再現性が得られた。
が、周波数の高い領域でも劣化しなく、安定した電気特
性を有する光導波路素子を提供した。第３に、そのため
に、不用意な外的影響がなくなったため、マイクロ波の
伝送特性にバラツキのない良好な光導波路素子の製作の
再現性が得られた。
【図１】従来の光導波路素子の１例の構造を示す斜視図
である。
である。
【図２】従来の光導波路素子の構造を示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の光導波路素子の１実施例を示す斜視図
と断面図である。
と断面図である。
【図４】本発明の構造の光導波路素子と従来の構造の光
導波路素子について、マイクロ波伝送特性を実測した結
果を示すグラフである。
導波路素子について、マイクロ波伝送特性を実測した結
果を示すグラフである。
１ ＬｉＮｂＯ3 基板 ２ 光導波路 ３ バッファー層 ４ アース電極 ５ マイクロ波伝送用電極 ６ 金属膜コ−ティング
フロントページの続き (72)発明者 木内和昌 千葉県船橋市豊富町585番地 住友セメン ト株式会社中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 光波を導く導波路と、前記光波を制御す
る電極とを備えた光導波路素子において、 前記光導波路素子の殆ど全面にわたり、導電性材料で包
み、アース電極とすることを特徴とする前記光導波路素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32416891A JPH05158002A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 光導波路素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32416891A JPH05158002A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 光導波路素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05158002A true JPH05158002A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18162863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32416891A Pending JPH05158002A (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | 光導波路素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05158002A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09281454A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-31 | Nec Corp | 導波路型光変調器 |
| JPH10239648A (ja) * | 1997-02-22 | 1998-09-11 | Tdk Corp | 導波路型光素子及び光デバイス |
| CN110646957A (zh) * | 2019-08-05 | 2020-01-03 | 天津领芯科技发展有限公司 | 基于氧化锌波导的新型铌酸锂电光调制器及其制备方法 |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP32416891A patent/JPH05158002A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09281454A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-31 | Nec Corp | 導波路型光変調器 |
| JPH10239648A (ja) * | 1997-02-22 | 1998-09-11 | Tdk Corp | 導波路型光素子及び光デバイス |
| CN110646957A (zh) * | 2019-08-05 | 2020-01-03 | 天津领芯科技发展有限公司 | 基于氧化锌波导的新型铌酸锂电光调制器及其制备方法 |
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