JPS6273207A - 導波路光デイバイス - Google Patents
導波路光デイバイスInfo
- Publication number
- JPS6273207A JPS6273207A JP21402485A JP21402485A JPS6273207A JP S6273207 A JPS6273207 A JP S6273207A JP 21402485 A JP21402485 A JP 21402485A JP 21402485 A JP21402485 A JP 21402485A JP S6273207 A JPS6273207 A JP S6273207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- electrodes
- film body
- optical device
- electric field
- 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.)
- Granted
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
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明は、電界を印加するごとによっ′Ｃ屈折率を変化
させる導波路において、電極間に導電１１Ｌ部材を形成
することにより、焦電効果を持つ１ｉＮｈｎ ３の自発
分極が、温度によって変化した場合に、電極に誘起され
る電荷を、前記導電性部（Ａを介して一様に分布さＵ゛
るようにすることによって、温度変化によって、電界が
変化しないようにすることにより特性変動を防止した導
波路光ディバイスを提供する。
させる導波路において、電極間に導電１１Ｌ部材を形成
することにより、焦電効果を持つ１ｉＮｈｎ ３の自発
分極が、温度によって変化した場合に、電極に誘起され
る電荷を、前記導電性部（Ａを介して一様に分布さＵ゛
るようにすることによって、温度変化によって、電界が
変化しないようにすることにより特性変動を防止した導
波路光ディバイスを提供する。
〔産業−１−の利用分野〕
本発明は焦電効果を持つ強誘電体に形成した導波路に係
り、特に光スイッチング素子等に用いられる導波路光デ
ィバイスに関ずｚｌ。
り、特に光スイッチング素子等に用いられる導波路光デ
ィバイスに関ずｚｌ。
導波路型光ディバイスは、低駆動電圧、高速動作が可能
で且つ小型集積化も有望である。しかしリチうムナイオ
ヘイト（！、１Ｎｈ０３ ）のような焦電効果ずなわち
自発分極を有する結晶を基板に用いて、その基板にチタ
ン（Ｔｉ）等の拡散層を形成して導波路を構成したもの
においては、温度変化によって、焦電効果に基づく電荷
が表面に発生し、その電荷分布が一様でないため、導波
路型光ディバ・イスの例えばスイッチング特性等が変動
してしまう。第５図（ａ）には従来の導波路の断面図を
示すもので、Ｚ板ＬｉＮｂ０３からなる基板１にＴｉ拡
散層２を形成して導波路とし、その上面にＳｉＯ２から
なるハソファ層３を形成し、その上面に例えばアルミニ
ウムからなる複数の電極４を形成する。
で且つ小型集積化も有望である。しかしリチうムナイオ
ヘイト（！、１Ｎｈ０３ ）のような焦電効果ずなわち
自発分極を有する結晶を基板に用いて、その基板にチタ
ン（Ｔｉ）等の拡散層を形成して導波路を構成したもの
においては、温度変化によって、焦電効果に基づく電荷
が表面に発生し、その電荷分布が一様でないため、導波
路型光ディバ・イスの例えばスイッチング特性等が変動
してしまう。第５図（ａ）には従来の導波路の断面図を
示すもので、Ｚ板ＬｉＮｂ０３からなる基板１にＴｉ拡
散層２を形成して導波路とし、その上面にＳｉＯ２から
なるハソファ層３を形成し、その上面に例えばアルミニ
ウムからなる複数の電極４を形成する。
この光導波路において昇温すると、第５図（ｂｌに示す
ように、焦電効果によりＺ Ｉｆ ＬｉＮｂ０３からな
る基板１は分極の状態を変化させるので、この基板１の
表面に生じた十電荷に対応した、−電荷が電極４の底面
に外部から供給されることになる。従って、電極４のな
い電極間から電極４へ向けて基板１内を図示の如き電界
５が発生する。導波路光ディバイスは、電極間に電界を
印加することにより、Ｔｉ拡散層２からなる導波路の屈
折率を変化させて、例えばスイッチング動作等を行せる
ものであるから、昇温によって、前述の如く電Ｗ５が発
！！１−すると、導波路光ディバイスの動作点例えばス
イッチング特（１１等に大きな影響をり−えてし７ま）
。
ように、焦電効果によりＺ Ｉｆ ＬｉＮｂ０３からな
る基板１は分極の状態を変化させるので、この基板１の
表面に生じた十電荷に対応した、−電荷が電極４の底面
に外部から供給されることになる。従って、電極４のな
い電極間から電極４へ向けて基板１内を図示の如き電界
５が発生する。導波路光ディバイスは、電極間に電界を
印加することにより、Ｔｉ拡散層２からなる導波路の屈
折率を変化させて、例えばスイッチング動作等を行せる
ものであるから、昇温によって、前述の如く電Ｗ５が発
！！１−すると、導波路光ディバイスの動作点例えばス
イッチング特（１１等に大きな影響をり−えてし７ま）
。
従って、従来はこの特（１１変動を防止するために、導
波路の構成及び電極の構成等を温度変化に鈍感な構成と
している場合が多い。
波路の構成及び電極の構成等を温度変化に鈍感な構成と
している場合が多い。
しかしながら、−に記従来の構成では、素子構造が限定
される上に、昇温効果による導波路光ディバイスの特性
変動を充分には防１にできないという問題があった。従
って本発明は、筒中な構成に、Ｆ。
される上に、昇温効果による導波路光ディバイスの特性
変動を充分には防１にできないという問題があった。従
って本発明は、筒中な構成に、Ｆ。
す、イに電効果により発生した電荷が導波路光ディバイ
スの特性に影響を与えるごとを充分に防ＩＬできるよう
にした導波路光ディバイスを提供することを［」的とす
る。
スの特性に影響を与えるごとを充分に防ＩＬできるよう
にした導波路光ディバイスを提供することを［」的とす
る。
ｒ問題点を解決するためのＴ段〕
本発明によれば、焦電効果を持つ強誘電体によって形成
された導波１ｚ＆と、該導波路近くに設けられ電界を制
御することによって前記導波路の屈折率を変化させるた
めの複数の電極と、前記電極間に設けられ電荷が誘起さ
れる材料よりなる膜体とからなることを特徴とする導波
路光ディバイスを提供するものである。
された導波１ｚ＆と、該導波路近くに設けられ電界を制
御することによって前記導波路の屈折率を変化させるた
めの複数の電極と、前記電極間に設けられ電荷が誘起さ
れる材料よりなる膜体とからなることを特徴とする導波
路光ディバイスを提供するものである。
電極間に導電性をわずかに与えた材料を形成するごとに
より、焦電効果により発生した電荷が、電極部に滞留し
ないようにすることにより、昇温によって導波路に印加
する電界が変化することを防１１−シ、これによって導
波路光ディバイスの特性が変動することを防止したもの
である。
より、焦電効果により発生した電荷が、電極部に滞留し
ないようにすることにより、昇温によって導波路に印加
する電界が変化することを防１１−シ、これによって導
波路光ディバイスの特性が変動することを防止したもの
である。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第２図は、導波路光ディバイスの斜視図を示すもので、
７板１ｉＮｂｏ ３の結晶体よりなる基板１にＴｉ拡散
層よりなる導波路を、例えば互いに交差するように形成
し、その交差点を組み少なくとも２個の電極４を配設し
、この電極に印加される電界を変化することにより、導
波路の屈折率を変化させて光路のスイッチング動作等を
行せるものである。
７板１ｉＮｂｏ ３の結晶体よりなる基板１にＴｉ拡散
層よりなる導波路を、例えば互いに交差するように形成
し、その交差点を組み少なくとも２個の電極４を配設し
、この電極に印加される電界を変化することにより、導
波路の屈折率を変化させて光路のスイッチング動作等を
行せるものである。
第１図＋ａｌ及び（ｂｌは本発明の導波路光ディバイス
の１実施例の断面図を示すものであり、第５図（ａ）、
ｆｈｌと同一部分は同一番号を付して説明を省略する。
の１実施例の断面図を示すものであり、第５図（ａ）、
ｆｈｌと同一部分は同一番号を付して説明を省略する。
基板１にＴｉ拡散層２により導波路を形成しその上面に
２０００人のＳｉＯ２膜をバッファ層３として形成し、
次に３０００人のアルミニウムからなる電極４を少なく
とも２＋１１ｉ１形成し、バッファ層３と電（に４の上
面に１０００人厚さのＩＴＯからなる透明な膜体６をス
パフタリングによりコーティングする。その結果、ギャ
プ５μｍ、）Ｗさ１０１の電極間抵抗を従来の１０Ｌ３
Ω以上から１０ 〜１０幻Ωと下げることができた。そ
の結果昇温しでも第１図１＋）に示すように、供電効果
により基板１に牛した分極による［電荷に対応して、電
極４及びＩＴ（’）膜体６に−・様に一電荷が誘起され
る。従って電荷の分布が一様であるので、電極間から電
極に向かっての電界は発生することはない。このため昇
温しても、それによって電極４から導波路に及ぼされる
電界は変化しないことになるので、昇温による導波路光
ディバイスの特性の変動は防止できる。なお、膜体６の
抵抗は、低すぎると、導波路に電極４から電界を印加し
たとき、膜体６を介して電極４間に大電流が流れてしま
いディバイスの破壊を生じてしまう。従ってこのことを
考慮して膜体６の抵抗値をｊ巽択する。
２０００人のＳｉＯ２膜をバッファ層３として形成し、
次に３０００人のアルミニウムからなる電極４を少なく
とも２＋１１ｉ１形成し、バッファ層３と電（に４の上
面に１０００人厚さのＩＴＯからなる透明な膜体６をス
パフタリングによりコーティングする。その結果、ギャ
プ５μｍ、）Ｗさ１０１の電極間抵抗を従来の１０Ｌ３
Ω以上から１０ 〜１０幻Ωと下げることができた。そ
の結果昇温しでも第１図１＋）に示すように、供電効果
により基板１に牛した分極による［電荷に対応して、電
極４及びＩＴ（’）膜体６に−・様に一電荷が誘起され
る。従って電荷の分布が一様であるので、電極間から電
極に向かっての電界は発生することはない。このため昇
温しても、それによって電極４から導波路に及ぼされる
電界は変化しないことになるので、昇温による導波路光
ディバイスの特性の変動は防止できる。なお、膜体６の
抵抗は、低すぎると、導波路に電極４から電界を印加し
たとき、膜体６を介して電極４間に大電流が流れてしま
いディバイスの破壊を生じてしまう。従ってこのことを
考慮して膜体６の抵抗値をｊ巽択する。
第３図には本発明の導波路光ディバイスの他の実施例を
示す。ＴＴＯ膜体７を、バッファ層３の上面に一様にコ
ーティングした後、そのＩＴＯ膜体７の−４−面に複数
の電極４を形成したものである。
示す。ＴＴＯ膜体７を、バッファ層３の上面に一様にコ
ーティングした後、そのＩＴＯ膜体７の−４−面に複数
の電極４を形成したものである。
この場合も第１図ｆａ１． （ｂｌに示した実施例と同
様の効果を生ずる。
様の効果を生ずる。
第４図は本発明による実施例と従来例との温度変化によ
る動作点の変動を対比して示したもので、特性Ａは、従
来の装置に係るものでＩＴＯ膜体をチップ表面に塗布し
なかった場合には、温度変化に応じて動作点が大きく変
動した。これに対して同図の特性Ｉ３に示すように、本
発明に係る実施例に（、ｔ２づいて、ＩＴＯＩＪ体をチ
ップ表面にくｔ布した（多は、温度４Ｊ変化しても動作
点にはほとんど変りｊが見られなかった。
る動作点の変動を対比して示したもので、特性Ａは、従
来の装置に係るものでＩＴＯ膜体をチップ表面に塗布し
なかった場合には、温度変化に応じて動作点が大きく変
動した。これに対して同図の特性Ｉ３に示すように、本
発明に係る実施例に（、ｔ２づいて、ＩＴＯＩＪ体をチ
ップ表面にくｔ布した（多は、温度４Ｊ変化しても動作
点にはほとんど変りｊが見られなかった。
上記実施例で：、！膜体６あるいは７としてＩＴＯを用
いたが、電荷を誘起する物質であれば、５ｕＣ１２或い
【才Ｓｉ或いはＳｉＯ２に全屈をドープしたもの等を用
いても同様の効果がある。さらに膜体６として静電防止
材を塗布してもよい。
いたが、電荷を誘起する物質であれば、５ｕＣ１２或い
【才Ｓｉ或いはＳｉＯ２に全屈をドープしたもの等を用
いても同様の効果がある。さらに膜体６として静電防止
材を塗布してもよい。
本発明によれば昇温しで、焦重りＪ果によって１．１Ｎ
ｂｏ ３の基板に電荷が変動しても、これによって２と
板及び導波路の電界が変動することを防１トできるので
、昇温による特性の変動を抑制するごとのできる導波路
光ディバイスを１２供することができる。
ｂｏ ３の基板に電荷が変動しても、これによって２と
板及び導波路の電界が変動することを防１トできるので
、昇温による特性の変動を抑制するごとのできる導波路
光ディバイスを１２供することができる。
ワー
係る導波路光ディバイスの断面図、
第２図は導波路光ディバイスの斜視図、第３図は本発明
の導波路光ディバイスの他の実施例の断面図、 第４図心、１本発明の実施例と従来例との特性をりｌ化
して示す特性図、 第５図ｆａｔ及びｆｂｌは従来の導波路光ディバイスの
断面図である。 １・・・Ｚ板１．１Ｎｈｏ ３基板、 ２・・・Ｔｉ拡散層、 ３・ ・・バッファ層、 ４・・・電極、 ５・・・電界、 ６．７・・・膜体、
の導波路光ディバイスの他の実施例の断面図、 第４図心、１本発明の実施例と従来例との特性をりｌ化
して示す特性図、 第５図ｆａｔ及びｆｂｌは従来の導波路光ディバイスの
断面図である。 １・・・Ｚ板１．１Ｎｈｏ ３基板、 ２・・・Ｔｉ拡散層、 ３・ ・・バッファ層、 ４・・・電極、 ５・・・電界、 ６．７・・・膜体、
Claims (9)
- （１）焦電効果を持つ強誘電体によって形成された導波
路と、 該導波路近くに設けられ電界を制御することによって前
記導波路の屈折率を変化させるための複数の電極と、 前記電極間に設けられ電荷が誘起される材料よりなる膜
体とからなることを特徴とする導波路光ディバイス。 - （２）前記膜体は導電性材料からなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の導波路光ディバイス。 - （３）前記膜体はＩＴＯからなる透明導電膜であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導波路光ディ
バイス。 - （４）前記膜体はＳｎＯ＿２の透明導電膜からなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導波路光ディ
バイス。 - （５）前記膜体はＳｉからなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の導波路光ディバイス。 - （６）前記膜体はＳｉＯ＿２に金属をドーピングした材
料からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の導波路光ディバイス。 - （７）前記膜体は静電防止材からなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の導波路光ディバイス。 - （８）前記強誘電体はＬｉＮｂＯ＿３からなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項から第７項のいずれかに
記載の導波路光ディバイス。 - （９）前記膜体は導波路の上面に形成され、該膜体の上
面に前記電極を形成してなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の導波路光ディバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21402485A JPS6273207A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 導波路光デイバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21402485A JPS6273207A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 導波路光デイバイス |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6198721A Division JP2545701B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 導波路光デバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273207A true JPS6273207A (ja) | 1987-04-03 |
| JPH0578016B2 JPH0578016B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=16649009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21402485A Granted JPS6273207A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 導波路光デイバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6273207A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0278931U (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-18 | ||
| JPH0333069U (ja) * | 1989-08-10 | 1991-04-02 | ||
| JPH03127022A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路形光素子 |
| EP0444959A2 (en) * | 1990-03-02 | 1991-09-04 | Fujitsu Limited | Optical waveguide device |
| JPH06337447A (ja) * | 1993-05-31 | 1994-12-06 | Nec Corp | 光導波路素子及びその製造方法 |
| EP0654694A1 (en) * | 1993-11-22 | 1995-05-24 | AT&T Corp. | An electrooptic device structure and method for reducing thermal effects in optical waveguide modulators |
| JPH07294759A (ja) * | 1994-04-21 | 1995-11-10 | Nec Corp | 光制御デバイス及びその製造方法 |
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| US7123784B2 (en) | 2003-04-24 | 2006-10-17 | Seikoh Giken Co., Ltd. | Electro-optic modulator with particular diffused buffer layer |
| US10082683B2 (en) | 2016-07-27 | 2018-09-25 | Fujitsu Optical Components Limited | Optical modulator that is formed using ferroelectric substrate |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH08316713A (ja) * | 1995-05-23 | 1996-11-29 | Nippon Denki Syst Kensetsu Kk | 支持柱一体型空中線 |
| WO2008117449A1 (ja) | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Fujitsu Limited | 光デバイス |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS61240227A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光スイツチ装置 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21402485A patent/JPS6273207A/ja active Granted
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| EP1441242A4 (en) * | 2001-11-01 | 2007-10-03 | Mitsubishi Electric Corp | WAVE LENGTH PAN, WAVELENGTH FILTER AND WAVE LENGTH MONITORING UNIT |
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| US7664344B2 (en) | 2003-04-24 | 2010-02-16 | Seikoh Giken Co., Ltd. | Electro-optic modulator |
| US10082683B2 (en) | 2016-07-27 | 2018-09-25 | Fujitsu Optical Components Limited | Optical modulator that is formed using ferroelectric substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0578016B2 (ja) | 1993-10-27 |
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