JPH0651254A - 光制御デバイス - Google Patents
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- JPH0651254A JPH0651254A JP20676392A JP20676392A JPH0651254A JP H0651254 A JPH0651254 A JP H0651254A JP 20676392 A JP20676392 A JP 20676392A JP 20676392 A JP20676392 A JP 20676392A JP H0651254 A JPH0651254 A JP H0651254A
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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
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
- G02F1/035—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure
- G02F1/0356—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic wave component in an electric waveguide structure
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波と光の位相速度を整合させること
によって、高速動作が可能な光制御デバイスを提供する
ことにある。 【構成】 少なくとも１本の光導波路を表面近傍に備え
た電気光学効果を有する第１の基板と、電極が形成され
た第２の基板より少なくとも構成される光制御デバイス
において、前記第１基板を前記第２基板に貼り合わせ
る。さらに、基板，バッファ層（接着層）の厚さ、ある
いは基板リッジ深さを所定の大きさに合わせるうに構成
して、マイクロ波の実効屈折率の大きさを光の実効屈折
率の大きさに合わせるようにする。
によって、高速動作が可能な光制御デバイスを提供する
ことにある。 【構成】 少なくとも１本の光導波路を表面近傍に備え
た電気光学効果を有する第１の基板と、電極が形成され
た第２の基板より少なくとも構成される光制御デバイス
において、前記第１基板を前記第２基板に貼り合わせ
る。さらに、基板，バッファ層（接着層）の厚さ、ある
いは基板リッジ深さを所定の大きさに合わせるうに構成
して、マイクロ波の実効屈折率の大きさを光の実効屈折
率の大きさに合わせるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動作速度が極めて速い
光変調器、光スイッチ等の光制御デバイスに関するもの
である。
光変調器、光スイッチ等の光制御デバイスに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】光通信システムにおいては、電気光学効
果を有する強誘電体、半導体あるいは有機材料等を利用
して、例えば光変調器や光スイッチ、あるいは偏波制御
器等のような電気信号によって光の変調、スイッチン
グ、偏波制御等を行う光制御デバイスが多く用いられて
いる。
果を有する強誘電体、半導体あるいは有機材料等を利用
して、例えば光変調器や光スイッチ、あるいは偏波制御
器等のような電気信号によって光の変調、スイッチン
グ、偏波制御等を行う光制御デバイスが多く用いられて
いる。
【０００３】例えば、ＬｉＮｂＯ3結晶を用いた、従来
の進行波形高速光強度変調器の構成例を図９，図１０に
示す。図９は平面図、図１０は図９に示すＡ−Ａ’線で
切った断面図である。図９，図１０において、７０１は
ＬｉＮｂＯ3基板、７０２はＴｉ熱拡散光導波路、７０
３はバッファ層、７０４は中心電極、７０５はアース電
極、７０６は終端抵抗、７０７は入力信号給電線、７０
８はマイクロ波信号源、７０９はＤＣバイアス電源であ
る。この例では、電気光学効果を持つｚ板ＬｉＮｂＯ3
基板７０１にＴｉ熱拡散によりマッハツェンダ形光導波
路７０２が形成されている。その基板７０１の上には、
電極による光の伝搬損失を抑制するために、厚さｄの例
えばＳｉＯ2のような絶縁体より成るバッファ層（光導
波路のクラッド層）７０３がｄ＝１μｍ程度形成され、
そのバッファ層７０３上にＡｕ，Ａｌ等の中心電極７０
４およびアース電極７０５から構成されるコプレーナウ
ェーブガイド（Co-Planer Waveguide、ＣＰＷ）が形成
されている。電極７０４，７０５には、ＣＰＷ電極以外
に非対称コプレーナストリップ線路やマイクロストリッ
プ線路等のマイクロ波線路が用いられている。この電極
とＴｉ熱拡散光導波路７０２との結合部分の長さＬは、
通常、数ｍｍ〜数ｃｍ程度である。７０６は終端低抗、
７０７は変調信号を入力する入力信号給電線である。電
極７０４，７０５の寸法としては、通常、厚さは１０μ
ｍ以下であり、中心電極７０４の幅ｗeが１０μｍ、中
心電極７０４とアース電極７０５間のギャップｇeが１
５μｍ程度である。基板の厚さＴは０．１〜１ｍｍであ
る。
の進行波形高速光強度変調器の構成例を図９，図１０に
示す。図９は平面図、図１０は図９に示すＡ−Ａ’線で
切った断面図である。図９，図１０において、７０１は
ＬｉＮｂＯ3基板、７０２はＴｉ熱拡散光導波路、７０
３はバッファ層、７０４は中心電極、７０５はアース電
極、７０６は終端抵抗、７０７は入力信号給電線、７０
８はマイクロ波信号源、７０９はＤＣバイアス電源であ
る。この例では、電気光学効果を持つｚ板ＬｉＮｂＯ3
基板７０１にＴｉ熱拡散によりマッハツェンダ形光導波
路７０２が形成されている。その基板７０１の上には、
電極による光の伝搬損失を抑制するために、厚さｄの例
えばＳｉＯ2のような絶縁体より成るバッファ層（光導
波路のクラッド層）７０３がｄ＝１μｍ程度形成され、
そのバッファ層７０３上にＡｕ，Ａｌ等の中心電極７０
４およびアース電極７０５から構成されるコプレーナウ
ェーブガイド（Co-Planer Waveguide、ＣＰＷ）が形成
されている。電極７０４，７０５には、ＣＰＷ電極以外
に非対称コプレーナストリップ線路やマイクロストリッ
プ線路等のマイクロ波線路が用いられている。この電極
とＴｉ熱拡散光導波路７０２との結合部分の長さＬは、
通常、数ｍｍ〜数ｃｍ程度である。７０６は終端低抗、
７０７は変調信号を入力する入力信号給電線である。電
極７０４，７０５の寸法としては、通常、厚さは１０μ
ｍ以下であり、中心電極７０４の幅ｗeが１０μｍ、中
心電極７０４とアース電極７０５間のギャップｇeが１
５μｍ程度である。基板の厚さＴは０．１〜１ｍｍであ
る。
【０００４】この様な従来の光変調器では、高速動作を
可能にするために、マイクロ波変調信号に対する実効屈
折率ｎeと光導波路の実効屈折率ｎoをほぼ同程度の大き
さにして、変調信号の位相速度と光導波路を伝わる光波
の位相速度を同じにするような電極構造が採用される。
この場合、光変調器の動作帯域は、主に電極の抵抗に起
因する導体損失の大きさで制限される事になる。従っ
て、さらに高速化を達成するために、電極として、導体
損失が小さいＥｕＢａＣｕＯ，ＹＢａＣｕＯ等の高温超
伝導材料の利用が試みられている。これら高温超伝導材
料の電極は、通常、基板（ＬｉＮｂＯ3）を数１００度
に加熱し、真空蒸着等によって形成される。
可能にするために、マイクロ波変調信号に対する実効屈
折率ｎeと光導波路の実効屈折率ｎoをほぼ同程度の大き
さにして、変調信号の位相速度と光導波路を伝わる光波
の位相速度を同じにするような電極構造が採用される。
この場合、光変調器の動作帯域は、主に電極の抵抗に起
因する導体損失の大きさで制限される事になる。従っ
て、さらに高速化を達成するために、電極として、導体
損失が小さいＥｕＢａＣｕＯ，ＹＢａＣｕＯ等の高温超
伝導材料の利用が試みられている。これら高温超伝導材
料の電極は、通常、基板（ＬｉＮｂＯ3）を数１００度
に加熱し、真空蒸着等によって形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＬｉＮｂｏ3
は、高温の真空中に放置されると、Ｏ，Ｌｉ原子の外拡
散によって欠陥が生じ結晶品質が低下する。また、電極
製作に起因して、材料間の熱膨張率差による熱応力等の
歪がデバイスに残留し、このことは通常の金属を用いる
場合も問題になっている。このために、光学特性や安全
性が劣化する等の問題が発生して、高性能なデバイスを
実現することが困難であった。
は、高温の真空中に放置されると、Ｏ，Ｌｉ原子の外拡
散によって欠陥が生じ結晶品質が低下する。また、電極
製作に起因して、材料間の熱膨張率差による熱応力等の
歪がデバイスに残留し、このことは通常の金属を用いる
場合も問題になっている。このために、光学特性や安全
性が劣化する等の問題が発生して、高性能なデバイスを
実現することが困難であった。
【０００６】本発明は、前記問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の目的は、マイクロ波と光の位
相速度を整合させることによって、高速動作が可能な光
制御デバイスを提供することにある。
れたものであり、本発明の目的は、マイクロ波と光の位
相速度を整合させることによって、高速動作が可能な光
制御デバイスを提供することにある。
【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明ら
かにする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、少なくとも１本の光導波路を表面近傍に
備えた電気光学効果を有する第１の基板と、電極が形成
された第２の基板より少なくとも構成される光制御デバ
イスにおいて、前記第１基板を前記第２基板に貼り合わ
せたことを特徴とする。
に、本発明は、少なくとも１本の光導波路を表面近傍に
備えた電気光学効果を有する第１の基板と、電極が形成
された第２の基板より少なくとも構成される光制御デバ
イスにおいて、前記第１基板を前記第２基板に貼り合わ
せたことを特徴とする。
【０００９】前記電極に印加される変調信号波に対する
前記電極の実効屈折率が前記光導波路の光に対する実効
屈折率とほぼ等しくなるように、前記第１基板，第２基
板のうち少なくとも１つの厚さを設定したことを特徴と
する。
前記電極の実効屈折率が前記光導波路の光に対する実効
屈折率とほぼ等しくなるように、前記第１基板，第２基
板のうち少なくとも１つの厚さを設定したことを特徴と
する。
【００１０】前記電極に印加される変調信号波に対する
前記電極の実効屈折率が前記光導波路の光に対する実効
屈折率とほぼ等しくなるように、前記第１基板，第２基
板のうち少なくとも１つをリッジ形状にしたことを特徴
とする。
前記電極の実効屈折率が前記光導波路の光に対する実効
屈折率とほぼ等しくなるように、前記第１基板，第２基
板のうち少なくとも１つをリッジ形状にしたことを特徴
とする。
【００１１】
【作用】本発明では、光導波路が形成されている電気光
学効果を有する基板と、電極が形成されている基板を貼
り合わせるように構成し、さらに、基板，バッファ層
（接着層）の厚さ、あるいは基板リッジ深さを所定の大
きさに合わせるように構成して、マイクロ波の実効屈折
率の大きさを光の実効屈折率の大きさに合わせるように
することにより、従来のデバイス製作上の問題を解決で
きると共に、位相速度整合化されているので、高速動作
が可能な光制御デバイスが実現できる。
学効果を有する基板と、電極が形成されている基板を貼
り合わせるように構成し、さらに、基板，バッファ層
（接着層）の厚さ、あるいは基板リッジ深さを所定の大
きさに合わせるように構成して、マイクロ波の実効屈折
率の大きさを光の実効屈折率の大きさに合わせるように
することにより、従来のデバイス製作上の問題を解決で
きると共に、位相速度整合化されているので、高速動作
が可能な光制御デバイスが実現できる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１３】（実施例１）図１は、本発明によるｘ軸カ
ット板ＬｉＮｂＯ3基板を用いた光変調器の実施例１の
断面図である。
ット板ＬｉＮｂＯ3基板を用いた光変調器の実施例１の
断面図である。
【００１４】ＬｉＮｂＯ3基板１０１の厚さＴは、従来
例より薄くしてあり、Ｔｉ熱拡散光導波路１０２は従来
と同様に形成される。一方、超伝導電極１０４，１０５
は、例えば、ＭｇＯあるいはＳｉＯ2等の基板１１０上
に、通常の方法により形成される。なお、高品質な超伝
導電極を形成するために、基板材料に応じてＹＳＺ，Ｍ
ｇＯ等の電極形成用バッファ層１１１が基板−電極間に
形成される。この電極基板１１０は、例えば、光学接着
剤等の接着層１１２によって、ＬｉＮｂＯ3基板１０１
と貼り合わせるように構成している。この時、各基板，
接着層，電極の厚さＴ，Ｔ’，ｔ，ｔeと、電極寸法
ｗe，ｇeの大きさは光とマイクロ波との速度整合を図
り、特性インピーダンスＺが所定の大きさ（例えばＺ＝
５０Ω）になるように構成される。なお、各基板は、そ
れらが貼り合わされる前に、もしくは貼り合わされた後
に、研磨法あるいはエッチング法等によって所定の厚さ
に設定される。
例より薄くしてあり、Ｔｉ熱拡散光導波路１０２は従来
と同様に形成される。一方、超伝導電極１０４，１０５
は、例えば、ＭｇＯあるいはＳｉＯ2等の基板１１０上
に、通常の方法により形成される。なお、高品質な超伝
導電極を形成するために、基板材料に応じてＹＳＺ，Ｍ
ｇＯ等の電極形成用バッファ層１１１が基板−電極間に
形成される。この電極基板１１０は、例えば、光学接着
剤等の接着層１１２によって、ＬｉＮｂＯ3基板１０１
と貼り合わせるように構成している。この時、各基板，
接着層，電極の厚さＴ，Ｔ’，ｔ，ｔeと、電極寸法
ｗe，ｇeの大きさは光とマイクロ波との速度整合を図
り、特性インピーダンスＺが所定の大きさ（例えばＺ＝
５０Ω）になるように構成される。なお、各基板は、そ
れらが貼り合わされる前に、もしくは貼り合わされた後
に、研磨法あるいはエッチング法等によって所定の厚さ
に設定される。
【００１５】図２〜図５は本発明の原理を説明するため
の図であり、図１の実施例１において、接着層１１２と
してエポキシ系光学接着剤を、電極基板１１０としてＳ
ｉＯ2を用い、これらの誘電率を共に３．８とした場合
について、超伝導電極１０４，１０５の寸法ｗe，ｇ
e（ｔe：無限に薄い）、接着層１１２の厚さｔ、ＬｉＮ
ｂＯ3基板１０１の厚さＴと、電極のマイクロ波特性の
関係を計算した結果を示す。なお、ここでは電極基板１
１０の厚さＴ’は充分厚いものとした。図２〜図５で
は、それぞれｔ＝０．５，１．５μｍの場合であり、図
２，図４は特性インピーダンスＺ、図３，図５はマイク
ロ波実効屈折率ｎmを表す。この図２〜図５から分かる
ように、基板厚Ｔが薄くなる程ｎmが小さくなる関係が
あり、所定のＴの大きさによりｎmを光の実効屈折率ｎo
（〜２．２）の大きさに合わせることができる。しか
も、接着層の厚さｔや、電極寸法ｗe，ｇe，ｔeの大き
さを選ぶことにより、特性インピーダンスＺの大きさも
所望の大きさ（例えば５０Ω）に設定することも可能で
ある。
の図であり、図１の実施例１において、接着層１１２と
してエポキシ系光学接着剤を、電極基板１１０としてＳ
ｉＯ2を用い、これらの誘電率を共に３．８とした場合
について、超伝導電極１０４，１０５の寸法ｗe，ｇ
e（ｔe：無限に薄い）、接着層１１２の厚さｔ、ＬｉＮ
ｂＯ3基板１０１の厚さＴと、電極のマイクロ波特性の
関係を計算した結果を示す。なお、ここでは電極基板１
１０の厚さＴ’は充分厚いものとした。図２〜図５で
は、それぞれｔ＝０．５，１．５μｍの場合であり、図
２，図４は特性インピーダンスＺ、図３，図５はマイク
ロ波実効屈折率ｎmを表す。この図２〜図５から分かる
ように、基板厚Ｔが薄くなる程ｎmが小さくなる関係が
あり、所定のＴの大きさによりｎmを光の実効屈折率ｎo
（〜２．２）の大きさに合わせることができる。しか
も、接着層の厚さｔや、電極寸法ｗe，ｇe，ｔeの大き
さを選ぶことにより、特性インピーダンスＺの大きさも
所望の大きさ（例えば５０Ω）に設定することも可能で
ある。
【００１６】図２〜図５によると、例えばｗe＝８μ
ｍ，ｇe＝４μｍ，ｔ＝１．５μｍ，Ｔ＝７μｍ程度に
設定することにより、ｎmはｎ。とほぼ同じ大きさにな
りＺも約５０Ωになる。従って、マイクロ波と光の位相
速度整合が達成され、しかも電極に導体損失が小さい超
伝導材料を用いているので極めて高速の光変調器が実現
できる。また、光導波路基板と電極基板をそれぞれ独自
に製作し、それらを常温に近い環境下で貼り合わせて製
作出来るので、ＬｉＮｂＯ3基板の結晶欠陥発生や、熱
応力歪残留の問題もない。
ｍ，ｇe＝４μｍ，ｔ＝１．５μｍ，Ｔ＝７μｍ程度に
設定することにより、ｎmはｎ。とほぼ同じ大きさにな
りＺも約５０Ωになる。従って、マイクロ波と光の位相
速度整合が達成され、しかも電極に導体損失が小さい超
伝導材料を用いているので極めて高速の光変調器が実現
できる。また、光導波路基板と電極基板をそれぞれ独自
に製作し、それらを常温に近い環境下で貼り合わせて製
作出来るので、ＬｉＮｂＯ3基板の結晶欠陥発生や、熱
応力歪残留の問題もない。
【００１７】以上の実施例１では、ＬｉＮｂＯ3基板１
０１の厚さＴを薄くする場合について説明したが、図１
の構成において、電極基板１１０の厚さＴ’を薄くして
も、上記基板厚Ｔを薄くする事と同様の効果を得ること
ができる。
０１の厚さＴを薄くする場合について説明したが、図１
の構成において、電極基板１１０の厚さＴ’を薄くして
も、上記基板厚Ｔを薄くする事と同様の効果を得ること
ができる。
【００１８】（実施例２）図６は、本発明による高速Ｌ
ｉＮｂＯ3光変調器の実施例２の断面図、図７は実施例
２の変形例の断面図であり、ＬｉＮｂＯ3基板４０１，
５０１のＴｉ熱拡散光導波路４０２，５０２部、もしく
は電極４０４，４０５，５０４，５０５の間をリッジ形
状にした場合である。本実施例２では、リッジ部周辺に
ＬｉＮｂＯ3基板４０１，５０１や電極基板４１０，５
１０より低誘電率の材料からなる接着層４１２，５１２
が配置されるので、同じｎmの大きさを実現する場合、
図１の実施例より基板厚Ｔ，Ｔ’を比較的厚く構成でき
る。また、図６の実施例では、Ｔｉ熱拡散光導波路４０
２の変調マイクロ波電界強度が相対的に強まるので駆動
電圧が小さくなる利点もある。
ｉＮｂＯ3光変調器の実施例２の断面図、図７は実施例
２の変形例の断面図であり、ＬｉＮｂＯ3基板４０１，
５０１のＴｉ熱拡散光導波路４０２，５０２部、もしく
は電極４０４，４０５，５０４，５０５の間をリッジ形
状にした場合である。本実施例２では、リッジ部周辺に
ＬｉＮｂＯ3基板４０１，５０１や電極基板４１０，５
１０より低誘電率の材料からなる接着層４１２，５１２
が配置されるので、同じｎmの大きさを実現する場合、
図１の実施例より基板厚Ｔ，Ｔ’を比較的厚く構成でき
る。また、図６の実施例では、Ｔｉ熱拡散光導波路４０
２の変調マイクロ波電界強度が相対的に強まるので駆動
電圧が小さくなる利点もある。
【００１９】（実施例３）図８は、本発明による高速Ｌ
ｉＮｂＯ3光変調器の実施例３の断面図であり、ＬｉＮ
ｂＯ3基板に−ｚ軸カット板を用い、電極としてマイク
ロストリップ線路６０４，６０５を用いた光位相変調器
の構成例である。図８において、６０１はＬｉＮｂＯ3
基板、６０２はＴｉ熱拡散光導波路、６０３はバッファ
層、６０４は中心電極、６０５はアース電極、６１０は
電極基板、６１２は接着層である。本発明では、中心電
極６０４には超伝導材料を、アース電極６０５に通常の
金属を用いている。電極の導体損失は中心電極で主に発
生するので、アース電極に金属を用いても特性劣化はな
い。バッファ層６０３として、ＳｉＯ2あるいはテフロ
ン等のようなＬｉＮｂＯ3より低誘電率の材料を用い、
その厚さｄを所定の厚さに設定することにより、図１の
実施例の場合と同様の原理により高速の光変調器が実現
できる。
ｉＮｂＯ3光変調器の実施例３の断面図であり、ＬｉＮ
ｂＯ3基板に−ｚ軸カット板を用い、電極としてマイク
ロストリップ線路６０４，６０５を用いた光位相変調器
の構成例である。図８において、６０１はＬｉＮｂＯ3
基板、６０２はＴｉ熱拡散光導波路、６０３はバッファ
層、６０４は中心電極、６０５はアース電極、６１０は
電極基板、６１２は接着層である。本発明では、中心電
極６０４には超伝導材料を、アース電極６０５に通常の
金属を用いている。電極の導体損失は中心電極で主に発
生するので、アース電極に金属を用いても特性劣化はな
い。バッファ層６０３として、ＳｉＯ2あるいはテフロ
ン等のようなＬｉＮｂＯ3より低誘電率の材料を用い、
その厚さｄを所定の厚さに設定することにより、図１の
実施例の場合と同様の原理により高速の光変調器が実現
できる。
【００２０】以上の実施例３では、電極としてＣＰＷ，
マイクロストリップ線路進行波形電極を用いた場合を説
明したが、それ以外に非対称コプレーナストリップ線路
やスロット線路等のマイクロ波線路を用いても同様の効
果を得ることができる。また、電極材料として超伝導材
料以外に、通常の金属を用いても同様の効果を得ること
ができる。
マイクロストリップ線路進行波形電極を用いた場合を説
明したが、それ以外に非対称コプレーナストリップ線路
やスロット線路等のマイクロ波線路を用いても同様の効
果を得ることができる。また、電極材料として超伝導材
料以外に、通常の金属を用いても同様の効果を得ること
ができる。
【００２１】以上ではＬｉＮｂＯ3を用いた高速光変調
器を例として本発明の原理・効果・実施例を述べたが、
この他に、電気光学効果を有する強誘電体，半導体ある
いは有機材料等を利用し、電極材料として通常の金属を
用いた光変調器や光スイッチ、あるいは偏波制御器等の
ような、電気信号によって光出力を制御するあらゆる光
制御デバイスに、本発明を適用できることは自明であ
る。
器を例として本発明の原理・効果・実施例を述べたが、
この他に、電気光学効果を有する強誘電体，半導体ある
いは有機材料等を利用し、電極材料として通常の金属を
用いた光変調器や光スイッチ、あるいは偏波制御器等の
ような、電気信号によって光出力を制御するあらゆる光
制御デバイスに、本発明を適用できることは自明であ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光導波路が形成されている電気光学効果を有する基板
と、電極が形成されている基板を貼り合わせるように構
成し、さらに、基板，バッファ層，接着層，電極の厚
さ，あるいは基板のリッジ深さを所定の大きさに設定す
ることによって、マイクロ波の実効屈折率の大きさを光
の実効屈折率の大きさに合わせるように構成したことに
より、従来のデバイス製作上の問題を解決できると共
に、位相速度整合化されているので、高速動作が可能な
光制御デバイスが実現できる。
光導波路が形成されている電気光学効果を有する基板
と、電極が形成されている基板を貼り合わせるように構
成し、さらに、基板，バッファ層，接着層，電極の厚
さ，あるいは基板のリッジ深さを所定の大きさに設定す
ることによって、マイクロ波の実効屈折率の大きさを光
の実効屈折率の大きさに合わせるように構成したことに
より、従来のデバイス製作上の問題を解決できると共
に、位相速度整合化されているので、高速動作が可能な
光制御デバイスが実現できる。
【図１】 本発明によるｘ軸カット板ＬｉＮｂＯ3基板
を用いた光変調器の実施例１の断面図、
を用いた光変調器の実施例１の断面図、
【図２】 本発明の原理を説明するための図、
【図３】 本発明の原理を説明するための図、
【図４】 本発明の原理を説明するための図、
【図５】 本発明の原理を説明するための図、
【図６】 本発明による高速ＬｉＮｂＯ3光変調器の実
施例２の断面図、
施例２の断面図、
【図７】 本発明による高速ＬｉＮｂＯ3光変調器の実
施例２の変形例の断面図、
施例２の変形例の断面図、
【図８】 本発明による高速ＬｉＮｂＯ3光変調器の実
施例３の断面図、
施例３の断面図、
【図９】 ＬｉＮｂＯ3結晶を用いた従来の進行波形高
速光強度変調器の構成例の平面図、
速光強度変調器の構成例の平面図、
【図１０】 ＬｉＮｂＯ3結晶を用いた従来の進行波形
高速光強度変調器の構成例の断面図。
高速光強度変調器の構成例の断面図。
１０１，４０１，５０１，６０１，７０１…ＬｉＮｂＯ
3基板、１０２，４０２，５０２，６０２，７０２…Ｔ
ｉ熱拡散光導波路、６０３，７０３…バッファ層、１０
４，４０４，５０４，６０４，７０４…中心電極、１０
５，４０５，５０５，６０５，７０５…アース電極、７
０６…終端抵抗、７０７…入力信号給電線、７０８…マ
イクロ波信号源、７０９…ＤＣバイアス電源、１１０，
４１０，５１０，６１０…電極基板、１１１…電極形成
用バッファ層、１１２，４１２，５１２，６１２…接着
層。
3基板、１０２，４０２，５０２，６０２，７０２…Ｔ
ｉ熱拡散光導波路、６０３，７０３…バッファ層、１０
４，４０４，５０４，６０４，７０４…中心電極、１０
５，４０５，５０５，６０５，７０５…アース電極、７
０６…終端抵抗、７０７…入力信号給電線、７０８…マ
イクロ波信号源、７０９…ＤＣバイアス電源、１１０，
４１０，５１０，６１０…電極基板、１１１…電極形成
用バッファ層、１１２，４１２，５１２，６１２…接着
層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 靖浩 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも１本の光導波路を表面近傍に
備えた電気光学効果を有する第１の基板と、電極が形成
された第２の基板より少なくとも構成される光制御デバ
イスにおいて、前記第１基板を前記第２基板に貼り合わ
せたことを特徴とする光制御デバイス。 - 【請求項２】 請求項１記載の光制御デバイスにおい
て、前記電極に印加される変調信号波に対する前記電極
の実効屈折率が前記光導波路の光に対する実効屈折率と
ほぼ等しくなるように、前記第１基板，第２基板のうち
少なくとも１つの厚さを設定したことを特徴とする光制
御デバイス。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の光制御デバイスに
おいて、前記電極に印加される変調信号波に対する前記
電極の実効屈折率が前記光導波路の光に対する実効屈折
率とほぼ等しくなるように、前記第１基板，第２基板の
うち少なくとも１つをリッジ形状にしたことを特徴とす
る光制御デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20676392A JPH0651254A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 光制御デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20676392A JPH0651254A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 光制御デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0651254A true JPH0651254A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16528688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20676392A Pending JPH0651254A (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | 光制御デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651254A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1176455A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-01-30 | Ngk Insulators, Ltd. | A travelling wave optical modulator |
| EP1291706A2 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-12 | Ngk Insulators, Ltd. | An optical waveguide device, an optical modulator, a mounting structure for an optical waveguide device and a supporting member for an optical waveguide substrate |
| JP2003177365A (ja) * | 2001-12-10 | 2003-06-27 | Hitachi Ltd | 光送信装置、光受信装置、及び光装置の製造方法 |
| US6819851B2 (en) * | 2001-03-30 | 2004-11-16 | Ngk Insulators, Ltd. | Optical waveguide device and a travelling-wave optical modulator |
| JP2006507537A (ja) * | 2002-11-21 | 2006-03-02 | オプティマー・フォトニックス・インコーポレーテッド | 埋め込み電極集積光デバイス及び製造方法 |
| JP2006267224A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 光変調器の製造方法及び光変調器 |
| WO2007111085A1 (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | 光導波路素子 |
| JP2008065317A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-03-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光デバイスの製造方法 |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP20676392A patent/JPH0651254A/ja active Pending
Cited By (14)
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| US6674565B2 (en) | 2000-07-27 | 2004-01-06 | Ngk Insulators, Ltd. | Travelling wave-type optical modulator |
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| US8391651B2 (en) | 2006-03-29 | 2013-03-05 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide device |
| US8396334B2 (en) | 2006-03-29 | 2013-03-12 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide device |
| JP2008065317A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-03-21 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光デバイスの製造方法 |
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