JPH0643503A - 光デバイス - Google Patents
光デバイスInfo
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- JPH0643503A JPH0643503A JP9866191A JP9866191A JPH0643503A JP H0643503 A JPH0643503 A JP H0643503A JP 9866191 A JP9866191 A JP 9866191A JP 9866191 A JP9866191 A JP 9866191A JP H0643503 A JPH0643503 A JP H0643503A
- Authority
- JP
- Japan
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- buffer layer
- refractive index
- waveguide
- buffer layers
- optical device
- Prior art date
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-
- 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
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］焦電効果により生じた電荷を中和し或は導波路
で生じた光励起電子を電極より外部回路へ排出させるた
め導電性を付与したバッファ層を備える光デバイスにお
いて光の伝搬ロス及び散乱ロスを低減するためバッファ
層の屈折率を低減すること。 ［構成］ＬｉＮｂＯ3或はＬｉＴａＯ3基板１２に形成し
た導波路１４、１６上にバッファ層２２、２４を介して
金属電極１８、２０を設ける。バッファ層２２、２４は
導電性材料例えばＳｎＯ2及び低屈折率材料例えばＳｉ
Ｏ2を同時スパッタにより堆積させて形成した混合物の
層である。これら材料の混合比を調整することによって
屈折率が低くかつ導電性を有するバッファ層を形成す
る。例えばＳｎＯ2３０重量％及びＳｉＯ2７０重量％を
含むバッファ層ではその屈折率は１．５程度及びその抵
抗率は１０8 〜１０7 Ωｃｍ程度となる。
で生じた光励起電子を電極より外部回路へ排出させるた
め導電性を付与したバッファ層を備える光デバイスにお
いて光の伝搬ロス及び散乱ロスを低減するためバッファ
層の屈折率を低減すること。 ［構成］ＬｉＮｂＯ3或はＬｉＴａＯ3基板１２に形成し
た導波路１４、１６上にバッファ層２２、２４を介して
金属電極１８、２０を設ける。バッファ層２２、２４は
導電性材料例えばＳｎＯ2及び低屈折率材料例えばＳｉ
Ｏ2を同時スパッタにより堆積させて形成した混合物の
層である。これら材料の混合比を調整することによって
屈折率が低くかつ導電性を有するバッファ層を形成す
る。例えばＳｎＯ2３０重量％及びＳｉＯ2７０重量％を
含むバッファ層ではその屈折率は１．５程度及びその抵
抗率は１０8 〜１０7 Ωｃｍ程度となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は導波型の光デバイス、
特にその電極構造に関する。
特にその電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より文献Ｉ：特開平１−１２８０３
６号公報にも開示されているように、ＬｉＮｂＯ3基板
を用いた導波型の光デバイスにおいて、金属電極及び導
波路間にＩｎ2Ｏ3等の導電性材料から成るバッファ層を
挿入する構造のものが提案されている。
６号公報にも開示されているように、ＬｉＮｂＯ3基板
を用いた導波型の光デバイスにおいて、金属電極及び導
波路間にＩｎ2Ｏ3等の導電性材料から成るバッファ層を
挿入する構造のものが提案されている。
【０００３】この従来デバイスでは、バッファ層を挿入
することによって導波路の導波光が金属電極に吸収され
るのを防止し、またバッファ層を導電性を有する層とす
ることによって、導波路内で生じた光励起電子を導波路
から外部回路へと流し出すと共に焦電効果で生じた正、
負の電荷を中和させて電荷の蓄積を防止する。焦電効果
により生じた電荷の蓄積を防止する結果、使用環境温度
の変化によって動作電圧が変動するのを防止できる。
することによって導波路の導波光が金属電極に吸収され
るのを防止し、またバッファ層を導電性を有する層とす
ることによって、導波路内で生じた光励起電子を導波路
から外部回路へと流し出すと共に焦電効果で生じた正、
負の電荷を中和させて電荷の蓄積を防止する。焦電効果
により生じた電荷の蓄積を防止する結果、使用環境温度
の変化によって動作電圧が変動するのを防止できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来デバイスのバッファ層は導電性材料のみから成り、
そして現在用いられている導電性材料の屈折率は一般に
１．７〜２．０以上及びＬｉＮｂＯ3基板の屈折率は
２．２程度である。従ってバッファ層の屈折率を導波路
の屈折率よりも充分に低くすることができず、この結
果、導波路の導波光のバッファ層へのしみ出し量が充分
に小さくならないので金属電極への光吸収を必ずしも充
分に小さくすることができない。
従来デバイスのバッファ層は導電性材料のみから成り、
そして現在用いられている導電性材料の屈折率は一般に
１．７〜２．０以上及びＬｉＮｂＯ3基板の屈折率は
２．２程度である。従ってバッファ層の屈折率を導波路
の屈折率よりも充分に低くすることができず、この結
果、導波路の導波光のバッファ層へのしみ出し量が充分
に小さくならないので金属電極への光吸収を必ずしも充
分に小さくすることができない。
【０００５】また上述した従来デバイスでは、バッファ
層の屈折率を導波路の屈折率よりも充分に低くできず、
しかも電極を設ける箇所にはバッファ層を設けかつ電極
を設けない箇所にはバッファ層を設けないので、バッフ
ァ層のある箇所とない箇所とにおいて導波路の等価屈折
率の変化が大きくなり、その結果、光の散乱ロスが大き
くなる等デバイス特性の悪化を招くという問題点があっ
た。
層の屈折率を導波路の屈折率よりも充分に低くできず、
しかも電極を設ける箇所にはバッファ層を設けかつ電極
を設けない箇所にはバッファ層を設けないので、バッフ
ァ層のある箇所とない箇所とにおいて導波路の等価屈折
率の変化が大きくなり、その結果、光の散乱ロスが大き
くなる等デバイス特性の悪化を招くという問題点があっ
た。
【０００６】この発明の目的は、上述した従来の問題点
を解決するため、導電性材料及び低屈折率材料を含むバ
ッファ層を備えた光デバイスを提供することにある。
を解決するため、導電性材料及び低屈折率材料を含むバ
ッファ層を備えた光デバイスを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明の光デバイスは基板に設けた導波路と導波
路に対して設けた金属電極とこれら導波路及び金属電極
間に設けたバッファ層とを備えて成る光デバイスにおい
て、バッファ層を、導電性材料、及び、導波路よりも屈
折率の低い低屈折率材料を含む層としたことを特徴とす
る。
め、この発明の光デバイスは基板に設けた導波路と導波
路に対して設けた金属電極とこれら導波路及び金属電極
間に設けたバッファ層とを備えて成る光デバイスにおい
て、バッファ層を、導電性材料、及び、導波路よりも屈
折率の低い低屈折率材料を含む層としたことを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】このような構成の光デバイスによれば、バッフ
ァ層を、導電性材料、及び、導波路よりも屈折率の低い
低屈折率材料を含む層とする。従ってバッファ層の導電
性及び屈折率を、この層が含む導電性材料の量及び低屈
折率材料の量やこれら材料の分布状態を調整することに
よって、調整できる。
ァ層を、導電性材料、及び、導波路よりも屈折率の低い
低屈折率材料を含む層とする。従ってバッファ層の導電
性及び屈折率を、この層が含む導電性材料の量及び低屈
折率材料の量やこれら材料の分布状態を調整することに
よって、調整できる。
【０００９】さらにバッファ層におけるＤＣドリフトが
大きい場合には、バッファ層を電極毎に分離して設ける
ことにより、バッファ層におけるＤＣドリフトをなくし
或は低減することができる。
大きい場合には、バッファ層を電極毎に分離して設ける
ことにより、バッファ層におけるＤＣドリフトをなくし
或は低減することができる。
【００１０】またバッファ層におけるＤＣドリフトが実
用上無視し得るほどに小さい或は無い場合には、バッフ
ァ層を少なくとも隣接する電極の一方の電極から他方の
電極まで連続させて設けるのがよい。このように設ける
ことによって隣接する電極間に焦電効果により生じた
正、負の電荷をこれら電極間のバッファ層を介して、バ
ッファ層を電極毎に分離して設ける場合よりも効率的に
中和することができる。従って焦電効果による駆動電圧
の変動を一層効果的に防止することができる。
用上無視し得るほどに小さい或は無い場合には、バッフ
ァ層を少なくとも隣接する電極の一方の電極から他方の
電極まで連続させて設けるのがよい。このように設ける
ことによって隣接する電極間に焦電効果により生じた
正、負の電荷をこれら電極間のバッファ層を介して、バ
ッファ層を電極毎に分離して設ける場合よりも効率的に
中和することができる。従って焦電効果による駆動電圧
の変動を一層効果的に防止することができる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照しこの発明の実施例につき
説明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概略
的に示してあるにすぎず、従って各構成成分を図示例に
限定するものではない。
説明する。尚、図面はこの発明が理解できる程度に概略
的に示してあるにすぎず、従って各構成成分を図示例に
限定するものではない。
【００１２】図１はこの発明の第一実施例の構成を概略
的に示す断面図である。この実施例の光デバイス１０
は、この発明を光変調器に適用した例であって、基板１
２に設けた導波路１４、１６と導波路１４、１６に対し
て設けた金属電極１８、２０とこれら導波路１４、１６
及び金属電極１８、２０間に設けたバッファ層２２、２
４とを備え、バッファ層２２、２４を、導電性材料、及
び、導波路よりも屈折率の低い低屈折率材料を含む層と
した構造を有する。
的に示す断面図である。この実施例の光デバイス１０
は、この発明を光変調器に適用した例であって、基板１
２に設けた導波路１４、１６と導波路１４、１６に対し
て設けた金属電極１８、２０とこれら導波路１４、１６
及び金属電極１８、２０間に設けたバッファ層２２、２
４とを備え、バッファ層２２、２４を、導電性材料、及
び、導波路よりも屈折率の低い低屈折率材料を含む層と
した構造を有する。
【００１３】この実施例では、基板１２にＬｉＮｂＯ3
基板或はＬｉＴａＯ3基板のｚ板を用い基板面に垂直な
方向の電場を利用して光デバイスを動作させる。この基
板１２にＴｉ拡散により導波路１４、１６を形成する。
尚、ＬｉＮｂＯ3基板を用いる場合にはＬｉＮｂＯ3基板
全体にＭｇをドープすることによって基板の導電性を高
め光損傷を防止するようにしてもよい。
基板或はＬｉＴａＯ3基板のｚ板を用い基板面に垂直な
方向の電場を利用して光デバイスを動作させる。この基
板１２にＴｉ拡散により導波路１４、１６を形成する。
尚、ＬｉＮｂＯ3基板を用いる場合にはＬｉＮｂＯ3基板
全体にＭｇをドープすることによって基板の導電性を高
め光損傷を防止するようにしてもよい。
【００１４】そしてバッファ層２２を導波路１４上に設
けてバッファ層２２に電極１８を設けると共に、バッフ
ァ層２４を導波路１６上に設けてバッファ層２４に電極
２０を設ける。バッファ層２２、２４は互いに分離され
ている。バッファ層２２、２４を電極毎に分離して設け
ることによって、バッファ層におけるＤＣドリフトを低
減し或はなくすことができる。
けてバッファ層２２に電極１８を設けると共に、バッフ
ァ層２４を導波路１６上に設けてバッファ層２４に電極
２０を設ける。バッファ層２２、２４は互いに分離され
ている。バッファ層２２、２４を電極毎に分離して設け
ることによって、バッファ層におけるＤＣドリフトを低
減し或はなくすことができる。
【００１５】バッファ層２２、２４が含む導電性材料に
は、透明電極形成材料例えばＩｎ2Ｏ3、或はＳｎＯ2、
或はＺｎＯ、或はＳｂ2Ｏ3を用いる。透明電極形成材料
以外の導電性材料例えばＡｓ、或はＰを用いてもよい。
導電性材料としては、バッファ層に含ませることにより
バッファ層に導電性を生じさせることのできる任意好適
な材料を用いることができる。また低屈折率材料には例
えばＳｉＯ2或はＡｌ2Ｏ3を用いる。この実施例では、
バッファ層全体にわたって導電性材料及び低屈折率材料
の組成或は混合の割合を変化させないでほぼ一定とし、
これら導電性材料及び低屈折率材料を例えばスパッタ法
により同時に堆積させ、これら導電性材料及び低屈折率
材料から成る混合物又は積層物のバッファ層２２、２４
を作成する。
は、透明電極形成材料例えばＩｎ2Ｏ3、或はＳｎＯ2、
或はＺｎＯ、或はＳｂ2Ｏ3を用いる。透明電極形成材料
以外の導電性材料例えばＡｓ、或はＰを用いてもよい。
導電性材料としては、バッファ層に含ませることにより
バッファ層に導電性を生じさせることのできる任意好適
な材料を用いることができる。また低屈折率材料には例
えばＳｉＯ2或はＡｌ2Ｏ3を用いる。この実施例では、
バッファ層全体にわたって導電性材料及び低屈折率材料
の組成或は混合の割合を変化させないでほぼ一定とし、
これら導電性材料及び低屈折率材料を例えばスパッタ法
により同時に堆積させ、これら導電性材料及び低屈折率
材料から成る混合物又は積層物のバッファ層２２、２４
を作成する。
【００１６】バッファ層２２、２４を、Ｉｎ2Ｏ3１０重
量％及びＳｉＯ2９０重量％から成るスパッタ膜の層と
した場合には、ほぼ１０10Ωｃｍの抵抗率を有し屈折率
がほぼ１．５となるバッファ層２２、２４を得ることが
できる。またバッファ層２２、２４を、ＳｎＯ2３０重
量％及びＳｉＯ2７０重量％から成るスパッタ膜の層と
した場合にはほぼ１０8 〜１０7 Ωｃｍの抵抗率を有し
屈折率がほぼ１．５となるバッファ層２２、２４を得る
ことができる。尚、ＳｉＯ2のみから成るバッファ層で
は、その抵抗率はほぼ１０14Ωｃｍ以上であり、また屈
折率はほぼ１．５である。
量％及びＳｉＯ2９０重量％から成るスパッタ膜の層と
した場合には、ほぼ１０10Ωｃｍの抵抗率を有し屈折率
がほぼ１．５となるバッファ層２２、２４を得ることが
できる。またバッファ層２２、２４を、ＳｎＯ2３０重
量％及びＳｉＯ2７０重量％から成るスパッタ膜の層と
した場合にはほぼ１０8 〜１０7 Ωｃｍの抵抗率を有し
屈折率がほぼ１．５となるバッファ層２２、２４を得る
ことができる。尚、ＳｉＯ2のみから成るバッファ層で
は、その抵抗率はほぼ１０14Ωｃｍ以上であり、また屈
折率はほぼ１．５である。
【００１７】このようにバッファ層２２、２４を、Ｉｎ
2Ｏ3或はＳｎＯ2とＳｉＯ2とから成る層とすることによ
って、１）屈折率を例えば１．５程度の充分に低い値の
屈折率としかつ２）抵抗率を例えば１０7 〜１０10Ωｃ
ｍ程度の充分に低い抵抗率とすることができる。従って
前述の１）によって、導波光のバッファ層２２、２４へ
のしみ出し量を抑え金属電極１８、２０への光吸収を従
来よりも低減すると共にバッファ層による導波路の等価
屈折率の変化を小さくして光の散乱ロスを従来よりも低
減することができる。また前述の２）によって、導波路
で生じた光励起電子をバッファ層２２、２４から電極１
８、２０を介して外部回路へと排出することができる。
これと共に前述の２）によって、焦電効果により生じた
基板表層の電荷とバッファ層２２、２４の電極と接する
側の部分の電荷とを、バッファ層２２、２４を介して中
和させることができ、従って焦電効果で生じた電荷の蓄
積を防止できるので光デバイスの駆動電圧が焦電効果に
より変動するのを防止することができる。
2Ｏ3或はＳｎＯ2とＳｉＯ2とから成る層とすることによ
って、１）屈折率を例えば１．５程度の充分に低い値の
屈折率としかつ２）抵抗率を例えば１０7 〜１０10Ωｃ
ｍ程度の充分に低い抵抗率とすることができる。従って
前述の１）によって、導波光のバッファ層２２、２４へ
のしみ出し量を抑え金属電極１８、２０への光吸収を従
来よりも低減すると共にバッファ層による導波路の等価
屈折率の変化を小さくして光の散乱ロスを従来よりも低
減することができる。また前述の２）によって、導波路
で生じた光励起電子をバッファ層２２、２４から電極１
８、２０を介して外部回路へと排出することができる。
これと共に前述の２）によって、焦電効果により生じた
基板表層の電荷とバッファ層２２、２４の電極と接する
側の部分の電荷とを、バッファ層２２、２４を介して中
和させることができ、従って焦電効果で生じた電荷の蓄
積を防止できるので光デバイスの駆動電圧が焦電効果に
より変動するのを防止することができる。
【００１８】この出願の発明者の実験によれば、この実
施例において伝搬ロス０．７ｄＢ／ｃｍ以下及び散乱ロ
ス０．５ｄＢ／ｃｍ以下とすることができた。
施例において伝搬ロス０．７ｄＢ／ｃｍ以下及び散乱ロ
ス０．５ｄＢ／ｃｍ以下とすることができた。
【００１９】図２はこの発明の第二実施例の構成を概略
的に示す断面図である。尚、第一実施例の構成成分と対
応する構成成分については同一の符号を付して示す。
的に示す断面図である。尚、第一実施例の構成成分と対
応する構成成分については同一の符号を付して示す。
【００２０】第二実施例の光デバイス２６では、基板側
から電極側へ向けて導電性が増加するバッファ層２８、
３０を設けるほかは第一実施例と同様の構成とする。導
電性は基板側から電極側へ向けて連続的に増加させても
よいしステップ状に増加させてもよい。
から電極側へ向けて導電性が増加するバッファ層２８、
３０を設けるほかは第一実施例と同様の構成とする。導
電性は基板側から電極側へ向けて連続的に増加させても
よいしステップ状に増加させてもよい。
【００２１】この実施例では、低屈折率材料の量（例え
ばｘ重量％で表す）を基板側から電極側へ向けて連続的
に或はステップ状に減少させると共に導電性材料の量
（例えばｙ重量％で表す。ｘ＋ｙ＝１００）を基板側か
ら電極側へ向けて連続的に或はステップ状に増加させる
ようにして、これら低屈折率材料及び導電性材料を例え
ばスパッタ法により堆積し、これら低屈折率材料及び導
電性材料から成る混合物のバッファ層２８、３０を形成
する。
ばｘ重量％で表す）を基板側から電極側へ向けて連続的
に或はステップ状に減少させると共に導電性材料の量
（例えばｙ重量％で表す。ｘ＋ｙ＝１００）を基板側か
ら電極側へ向けて連続的に或はステップ状に増加させる
ようにして、これら低屈折率材料及び導電性材料を例え
ばスパッタ法により堆積し、これら低屈折率材料及び導
電性材料から成る混合物のバッファ層２８、３０を形成
する。
【００２２】光デバイスの使用環境温度が急激に変動す
ると、焦電効果により多量の電荷が発生する。この多量
に発生した電荷をバッファ層２８、３０を介して迅速に
中和するためには、バッファ層２８、３０の抵抗を例え
ば１０ＫΩ〜１０ＭΩ程度の非常に低い抵抗にすること
が望まれる。しかしながらバッファ層２８、３０の抵抗
が例えば１０ＫΩ〜１０ＭΩ程度になるまで導電性材料
を添加するとバッファ層２８、３０の屈折率が高くなっ
て光の伝搬ロスや散乱ロスが増える。
ると、焦電効果により多量の電荷が発生する。この多量
に発生した電荷をバッファ層２８、３０を介して迅速に
中和するためには、バッファ層２８、３０の抵抗を例え
ば１０ＫΩ〜１０ＭΩ程度の非常に低い抵抗にすること
が望まれる。しかしながらバッファ層２８、３０の抵抗
が例えば１０ＫΩ〜１０ＭΩ程度になるまで導電性材料
を添加するとバッファ層２８、３０の屈折率が高くなっ
て光の伝搬ロスや散乱ロスが増える。
【００２３】そこで導電性材料の添加量を基板側から電
極側へ向けて連続的に或はステップ状に増加させること
によって、バッファ層２８、３０の導波路と接する側の
部分では伝搬ロスや散乱ロスを実用上充分に低く抑える
ことができる程度に屈折率を低くしながら例えば１００
Ｍ〜１０ＭΩ程度の低い抵抗の導電層部分とし、バッフ
ァ層２８、３０の電極と接する側の部分では例えば１０
ＫΩ〜１０ＭΩ程度の非常に低い抵抗の導電層部分とす
る。このようなバッファ層２８、３０を設けることによ
って焦電効果により多量の電荷が発生した場合でも迅速
に中和でき、かつ光の伝搬ロスや散乱ロスを低減するこ
とができる。
極側へ向けて連続的に或はステップ状に増加させること
によって、バッファ層２８、３０の導波路と接する側の
部分では伝搬ロスや散乱ロスを実用上充分に低く抑える
ことができる程度に屈折率を低くしながら例えば１００
Ｍ〜１０ＭΩ程度の低い抵抗の導電層部分とし、バッフ
ァ層２８、３０の電極と接する側の部分では例えば１０
ＫΩ〜１０ＭΩ程度の非常に低い抵抗の導電層部分とす
る。このようなバッファ層２８、３０を設けることによ
って焦電効果により多量の電荷が発生した場合でも迅速
に中和でき、かつ光の伝搬ロスや散乱ロスを低減するこ
とができる。
【００２４】またバッファ層２８、３０の電極と接する
側の部分の抵抗を下げることによって、バッファ層２８
と電極１８との間の接触抵抗、及びバッファ３０と電極
２０との間の接触抵抗を低減することができる。
側の部分の抵抗を下げることによって、バッファ層２８
と電極１８との間の接触抵抗、及びバッファ３０と電極
２０との間の接触抵抗を低減することができる。
【００２５】図３はこの発明の第三実施例の構成を概略
的に示す断面図である。尚、上述した実施例の構成成分
に対応する構成成分については同一の符号を付して示
す。以下、第一実施例と相違する点につき説明し、第一
実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略す
る。
的に示す断面図である。尚、上述した実施例の構成成分
に対応する構成成分については同一の符号を付して示
す。以下、第一実施例と相違する点につき説明し、第一
実施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略す
る。
【００２６】第三実施例の光デバイス３２では、基板３
４にＬｉＮｂＯ3基板或はＬｉＮｂＯ3基板のＸ板を用い
基板面に水平な方向の電場を利用して光デバイス動作さ
せる。この基板３４に導波路１４を設ける。そしてバッ
ファ層２２を導波路１４の一方の側部に接触させて基板
３４上に、及びバッファ層２４を導波路１４の他方の側
部に接触させて基板３４上に設ける。
４にＬｉＮｂＯ3基板或はＬｉＮｂＯ3基板のＸ板を用い
基板面に水平な方向の電場を利用して光デバイス動作さ
せる。この基板３４に導波路１４を設ける。そしてバッ
ファ層２２を導波路１４の一方の側部に接触させて基板
３４上に、及びバッファ層２４を導波路１４の他方の側
部に接触させて基板３４上に設ける。
【００２７】従来の場合にはバッファ層を導電性材料の
みから成る層としていたためバッファ層の屈折率が高
く、従ってバッファ層が接触する導波路領域とバッファ
層が接触しない導波路領域とで導波路の等価屈折率差が
大きく変化する。この等価屈折率差の変化による光の散
乱を防止するため、従来は基板にＸ板を用いバッファ層
を導波路と接触させないように作成することも行なわれ
ていたが、接触させないように精度良く位置合せして作
成することは難しい。
みから成る層としていたためバッファ層の屈折率が高
く、従ってバッファ層が接触する導波路領域とバッファ
層が接触しない導波路領域とで導波路の等価屈折率差が
大きく変化する。この等価屈折率差の変化による光の散
乱を防止するため、従来は基板にＸ板を用いバッファ層
を導波路と接触させないように作成することも行なわれ
ていたが、接触させないように精度良く位置合せして作
成することは難しい。
【００２８】しかしながらこの実施例ではバッファ層２
２、２４の屈折率は導波路１４の屈折率よりも充分に低
いので等価屈折率の変化が小さい。その結果、バッファ
層２２、２４を導波路１４と接触させても光の散乱によ
る光のロスを実用上充分に低減でき、従って作成精度も
緩和できる。さらにバッファ層２２、２４を導波路１４
と接触させることによって光励起電子をバッファ層２
２、２４から電極１８、２０を介し外部回路へと排出す
ることができる。
２、２４の屈折率は導波路１４の屈折率よりも充分に低
いので等価屈折率の変化が小さい。その結果、バッファ
層２２、２４を導波路１４と接触させても光の散乱によ
る光のロスを実用上充分に低減でき、従って作成精度も
緩和できる。さらにバッファ層２２、２４を導波路１４
と接触させることによって光励起電子をバッファ層２
２、２４から電極１８、２０を介し外部回路へと排出す
ることができる。
【００２９】図４はこの発明の第四実施例の構成を概略
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第一実施例と相違する点につき説明し、第一実
施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第一実施例と相違する点につき説明し、第一実
施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００３０】第四実施例の光デバイス３６は、隣接する
電極１８、２０の一方の電極１８から他方の電極２０ま
で連続させて設けたバッファ層３８を備え、隣接する電
極１８、２０の間にもバッファ層３８を設けるほかは第
一実施例と同様の構成を有する。
電極１８、２０の一方の電極１８から他方の電極２０ま
で連続させて設けたバッファ層３８を備え、隣接する電
極１８、２０の間にもバッファ層３８を設けるほかは第
一実施例と同様の構成を有する。
【００３１】図示例の場合、基板面の全面にわたりバッ
ファ層３８を延在させて設けたが、少なくとも、電極１
８、２０の直下の部分と隣接する電極１８、２０の間と
に、バッファ層３８を設けてあればよい。焦電効果によ
り電極１８、２０間に生じた電荷を、隣接する電極１
８、２０間のバッファ層３８を介し電気的に中和するこ
とができ、従って焦電効果による駆動電圧の変動を、上
述した第一実施例よりも効果的に小さくすることができ
る。
ファ層３８を延在させて設けたが、少なくとも、電極１
８、２０の直下の部分と隣接する電極１８、２０の間と
に、バッファ層３８を設けてあればよい。焦電効果によ
り電極１８、２０間に生じた電荷を、隣接する電極１
８、２０間のバッファ層３８を介し電気的に中和するこ
とができ、従って焦電効果による駆動電圧の変動を、上
述した第一実施例よりも効果的に小さくすることができ
る。
【００３２】図５はこの発明の第五実施例の構成を概略
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第四実施例と相違する点につき説明し第四実施
例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第四実施例と相違する点につき説明し第四実施
例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００３３】第五実施例の光デバイス４０では、基板側
から電極側へ向けて導電性が増加するバッファ層４２を
設けるほかは、第四実施例と同様の構成とする。
から電極側へ向けて導電性が増加するバッファ層４２を
設けるほかは、第四実施例と同様の構成とする。
【００３４】この実施例では、低屈折率材料の量（例え
ばｘ重量％で表す）を基板側から電極側へ向けて連続的
に或はステップ状に減少させると共に導電性材料の量
（例えばｙ重量％で表す。ｘ＋ｙ＝１００）を基板側か
ら電極側へ向けて連続的に或はステップ状に増加させる
ようにして、バッファ層４２を形成する。
ばｘ重量％で表す）を基板側から電極側へ向けて連続的
に或はステップ状に減少させると共に導電性材料の量
（例えばｙ重量％で表す。ｘ＋ｙ＝１００）を基板側か
ら電極側へ向けて連続的に或はステップ状に増加させる
ようにして、バッファ層４２を形成する。
【００３５】導電性材料の添加量を基板側から電極側へ
向けて連続的に或はステップ状に増加させることによっ
て、バッファ層４２の導波路或は基板と接する側の部分
では伝搬ロスや散乱ロスを実用上充分に低く抑えること
ができる程度に屈折率を低くしながら例えば１００Ｍ〜
１０ＭΩ程度の低い抵抗の導電層部分とし、バッファ層
４２の電極と接する側の部分では例えば１０ＫΩ〜１０
ＭΩ程度の非常に低い抵抗の導電層部分とする。
向けて連続的に或はステップ状に増加させることによっ
て、バッファ層４２の導波路或は基板と接する側の部分
では伝搬ロスや散乱ロスを実用上充分に低く抑えること
ができる程度に屈折率を低くしながら例えば１００Ｍ〜
１０ＭΩ程度の低い抵抗の導電層部分とし、バッファ層
４２の電極と接する側の部分では例えば１０ＫΩ〜１０
ＭΩ程度の非常に低い抵抗の導電層部分とする。
【００３６】図６はこの発明の第六実施例の構成を概略
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第三実施例と相違する点につき説明し、第三実
施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第三実施例と相違する点につき説明し、第三実
施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００３７】この実施例の光デバイス４４は、隣接する
電極１８、２０の一方の電極１８から他方の電極２０ま
で連続させて設けたバッファ層３８を備えるほかは、第
三実施例と同様の構成を有する。
電極１８、２０の一方の電極１８から他方の電極２０ま
で連続させて設けたバッファ層３８を備えるほかは、第
三実施例と同様の構成を有する。
【００３８】図７はこの発明の第七実施例の構成を概略
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第六実施例と相違する点につき説明し第六実施
例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第六実施例と相違する点につき説明し第六実施
例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００３９】第七実施例の光デバイス４６では、基板側
から電極側へ向けて導電性が増加するバッファ層４２を
設けるほかは、第六実施例と同様の構成を有する。
から電極側へ向けて導電性が増加するバッファ層４２を
設けるほかは、第六実施例と同様の構成を有する。
【００４０】図８はこの発明の第八実施例の構成を概略
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第四実施例と相違する点につき説明し、第四実
施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
的に示す断面図である。尚、上述した構成成分に対応す
る構成成分については同一の符号を付して示す。以下の
説明では第四実施例と相違する点につき説明し、第四実
施例と同様の点についてはその詳細な説明を省略する。
【００４１】この実施例の光デバイス４８では、バッフ
ァ層３８とバッファ層３８よりも抵抗の低いバッファ層
（或は低抵抗膜）５０とを基板１２上に順次に設け、バ
ッファ層４８上に電極１８、２０を設ける。バッファ層
５０もまたバッファ層３８と同様に少なくとも隣接する
電極１８、２０の間に連続させて設ける。
ァ層３８とバッファ層３８よりも抵抗の低いバッファ層
（或は低抵抗膜）５０とを基板１２上に順次に設け、バ
ッファ層４８上に電極１８、２０を設ける。バッファ層
５０もまたバッファ層３８と同様に少なくとも隣接する
電極１８、２０の間に連続させて設ける。
【００４２】バッファ層３８はこの層３８全体にわたっ
て導電性材料及び低屈折率材料の組成の割合がほぼ一定
な層であり、バッファ層５０はバッファ層３８とは異な
る材料例えばＳｉ、或はＳｉＯ−Ｃｒサーメットにより
形成した層である。
て導電性材料及び低屈折率材料の組成の割合がほぼ一定
な層であり、バッファ層５０はバッファ層３８とは異な
る材料例えばＳｉ、或はＳｉＯ−Ｃｒサーメットにより
形成した層である。
【００４３】導波路或は基板１２と接する側のバッファ
層３８は、伝搬ロスや散乱ロスを実用上充分に低く抑え
ることができる程度に屈折率が低くしかも抵抗が例えば
１００Ｍ〜１０ＭΩ程度の低い抵抗の導電層にする。ま
た電極１８、２０と接する側のバッファ層５０は、抵抗
が例えば１０Ｋ〜１０ＭΩ程度の非常に低い抵抗の導電
層とする。
層３８は、伝搬ロスや散乱ロスを実用上充分に低く抑え
ることができる程度に屈折率が低くしかも抵抗が例えば
１００Ｍ〜１０ＭΩ程度の低い抵抗の導電層にする。ま
た電極１８、２０と接する側のバッファ層５０は、抵抗
が例えば１０Ｋ〜１０ＭΩ程度の非常に低い抵抗の導電
層とする。
【００４４】この発明は上述した実施例にのみ限定され
るものではなく、従って各構成成分の形状、寸法、配設
位置、形成材料、形成方法、数値的条件及びそのほかを
任意好適に変更できる。
るものではなく、従って各構成成分の形状、寸法、配設
位置、形成材料、形成方法、数値的条件及びそのほかを
任意好適に変更できる。
【００４５】例えば、上述した実施例ではバッファ層
を、導電性材料及び低屈折率材料の同時スパッタにより
形成した混合物の層としたが、このほか導電性材料のみ
から成る第一層と低屈折率材料のみから成る第二層とを
交互に積層してこれら第一及び第二層からバッファ層を
構成し、絶縁性を有する第二層の層厚を、トンネル効果
により電荷が第二層を通過する程度に薄くするようにし
てもよい。
を、導電性材料及び低屈折率材料の同時スパッタにより
形成した混合物の層としたが、このほか導電性材料のみ
から成る第一層と低屈折率材料のみから成る第二層とを
交互に積層してこれら第一及び第二層からバッファ層を
構成し、絶縁性を有する第二層の層厚を、トンネル効果
により電荷が第二層を通過する程度に薄くするようにし
てもよい。
【００４６】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明の光デバイスによれば、バッファ層を、導電性材
料、及び、導波路よりも屈折率の低い低屈折率材料を含
む層とする。従ってバッファ層の導電性及び屈折率を、
この層が含む導電性材料の量及び低屈折率材料の量やこ
れら材料の分布状態を調整することによって、調整でき
る。この結果、導電性を有しかつ従来よりも屈折率が低
いバッファ層を実現でき、従って導波光が金属電極へ吸
収される量と、バッファ層に起因する光の散乱ロスとを
従来よりも低減できる。
の発明の光デバイスによれば、バッファ層を、導電性材
料、及び、導波路よりも屈折率の低い低屈折率材料を含
む層とする。従ってバッファ層の導電性及び屈折率を、
この層が含む導電性材料の量及び低屈折率材料の量やこ
れら材料の分布状態を調整することによって、調整でき
る。この結果、導電性を有しかつ従来よりも屈折率が低
いバッファ層を実現でき、従って導波光が金属電極へ吸
収される量と、バッファ層に起因する光の散乱ロスとを
従来よりも低減できる。
【図１】この発明の第一実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
面図である。
【図２】この発明の第二実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
面図である。
【図３】この発明の第三実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
面図である。
【図４】この発明の第四実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
面図である。
【図５】この発明の第五実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
面図である。
【図６】この発明の第六実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
面図である。
【図７】この発明の第七実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
面図である。
【図８】この発明の第八実施例の構成を概略的に示す断
面図である。
面図である。
１０、２６、３２、３６、４０、４４、４６、４８：光
デバイス １２、３４：基板 １４、１６：導波路 １８、２０：金属電極 ２２、２４、２８、３０、３８、４２、５０：バッファ
層
デバイス １２、３４：基板 １４、１６：導波路 １８、２０：金属電極 ２２、２４、２８、３０、３８、４２、５０：バッファ
層
Claims (4)
- 【請求項１】 基板に設けた導波路と該導波路に対して
設けた金属電極とこれら導波路及び金属電極間に設けた
バッファ層とを備えて成る光デバイスにおいて、 前記バッファ層を、導電性材料、及び、前記導波路より
も屈折率の低い低屈折率材料を含む層としたことを特徴
とする光デバイス。 - 【請求項２】 前記バッファ層は、基板側から電極側へ
向けて導電性が増加する層としたことを特徴とする請求
項１に記載の光デバイス。 - 【請求項３】 前記バッファ層を電極毎に分離して設け
たことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。 - 【請求項４】 前記バッファ層を少なくとも隣接する電
極の一方の電極から他方の電極まで連続させて設けたこ
とを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9866191A JPH0643503A (ja) | 1990-05-15 | 1991-04-30 | 光デバイス |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12473190 | 1990-05-15 | ||
| JP2-124731 | 1990-11-27 | ||
| JP9866191A JPH0643503A (ja) | 1990-05-15 | 1991-04-30 | 光デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643503A true JPH0643503A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=26439789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9866191A Withdrawn JPH0643503A (ja) | 1990-05-15 | 1991-04-30 | 光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643503A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08146367A (ja) * | 1994-11-18 | 1996-06-07 | Nec Corp | 光制御デバイス |
| JP2009080378A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Nec Corp | 光学素子、光集積デバイスおよびその製造方法 |
| WO2013147129A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| JP2021039056A (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 日本放送協会 | 光電界センサヘッド |
| JP2021173792A (ja) * | 2020-04-21 | 2021-11-01 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光導波路デバイス |
| US11366344B2 (en) | 2017-10-02 | 2022-06-21 | Tdk Corporation | Optical modulator |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP9866191A patent/JPH0643503A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08146367A (ja) * | 1994-11-18 | 1996-06-07 | Nec Corp | 光制御デバイス |
| JP2009080378A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Nec Corp | 光学素子、光集積デバイスおよびその製造方法 |
| WO2013147129A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 光導波路素子 |
| JP2013210484A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光導波路素子 |
| CN104204917A (zh) * | 2012-03-30 | 2014-12-10 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 光波导元件 |
| US20150078701A1 (en) * | 2012-03-30 | 2015-03-19 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide element |
| CN104204917B (zh) * | 2012-03-30 | 2015-11-25 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 光波导元件 |
| US9291838B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-03-22 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide element |
| US11366344B2 (en) | 2017-10-02 | 2022-06-21 | Tdk Corporation | Optical modulator |
| JP2021039056A (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 日本放送協会 | 光電界センサヘッド |
| JP2021173792A (ja) * | 2020-04-21 | 2021-11-01 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光導波路デバイス |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |