WO2004111710A1 - 電気光学変調素子 - Google Patents

Abstract

電気光学結晶（１）の対向する一対の側面（１ａ、１ｂ）に、溝（３ａ、３ｂ）を各底面の距離が所定の距離以下になるべく各々の底面が互いに近接するように形成し、この溝（３ａ、３ｂ）をほぼ完全に埋めるように各溝内に一対の電極（５ａ、５ｂ）を形成する。

Description

明 細 書 電気光学変調素子 技術分野

本 明 は n m m界に よ Ό ネ复屈折率が久化す る 電ス 光 学 ( E 1 e c t O ― 0 Ρ t i C • E 0 ) 結晶 と 該 気 光学結晶 に対 して電界を 口 さ せる ため に 光学 7F口 晶 を挟んで配 さ れる 対の 極 と を有 し こ の 対の電 極を介 して電界が結 さ れる と に よ り その電界強度 に応 じ た複屈折率の変化に応 じて 対の罄極間 に入射さ れる光の偏光を亦化 さ せる メ 光学変調 子に 関 し 特 に 強 を損な う と な ぐ ま た大型化す と な < 向上 し た変調効率や感度を有する と せに平坦な周波数特 性を有する 電 光学変調 子に する 背景技術

気光学 TP口晶 を用 いた電気光学 子は、 極間 に 生 じ さ せる電界の大き さ に応 じて 口 晶を通過する 光の位 相 を変 さ せる電気光学 調 と してや 逆に 晶 を通 過する光の位相変化を検出する と に よ り 電極間の電界 又は m 信号を検出する電界セ ンサ と して使用 さ れる 例 え ば 電界セ ンサにお いては 交流の電界が印加 さ れて い る電気光学 晶 に光 ビ ム を入射さ せ、 ス 光学 結晶か ら 出射さ れた光を偏光 ビ ム ス プ U ッ 夕 ( P o 1 a 1 i z i n g ― B e a m S P 1 i t t e r • 以下、

P B S と いう ) に よ り S 偏光 と P 偏光 と に分離 し 2 つ の光検出 ( P h o t o d e t e c t 0 r • 以下 P D と いう ) に つてそれぞれの偏光を独 iz.に検出する 。 そ し て 各偏光の強度の差を P D と差動ァ ンプで検出す る 図 1 は 従来の電界セ ンサの動作 明図であ る 光源 1 0 1 か ら 出射 し た光 ビ ―ム 1 0 3 は位相補償板

1 0 5 と m ス 光学 ロ 晶 1 0 7 を透過後 P B S 1 0 9 に 入射する 光ビ ム 1 0 3 の偏光状台 は P B S 1 0 9 に入射する 直刖 にお いて 円偏光に な る よ う に 位相 用債 板 1 0 5 に よ て調 mさ れてい る o 電気光学結晶 1 0 7 に は 信号電極 1 1 1 及びグ ラゥ ン 電極 1 1 3 を介 し て被測定信 1 1 5 に応 じた電界が印加 さ れる 光 ビー ム 1 0 3 は 界に応 じて電気光学結晶 1 0 7 内 にて偏光 変 受 ける 偏光変 P周光は P B S 1 0 9 で S 及び P 偏 光成分に分離さ れる の と さ 、 各偏光成分は強度変調 光 に変 J奥さ れてい る 強 変 さ れた S 及び P 偏光成分 は互い に逆相 に亦

久化する し たがつ て P D 1 1 7 及び

1 1 9 で受光 し 差動ァ ン プ 1 2 1 を用 いて差動信号検 出する と に よつて よ Ό S N 比の高 い 出力信号 1 2 2 を得る と が可能 と な る (例 え ば、 特開 2 0 0 3 - 9 8

2 0 5 号公報 特開 2 0 0 3 ― 9 8 2 0 4 号公報 、 特開

2 0 0 0 ― 1 7 1 4 8 8 号公報参照

また 電気光学 晶を用 いた 与光学 子は、 生 体 を信号 71¾路 と し たゥ X ァ ラ ブル コ ン ピ ュ ―夕 間 の通信 に J心用 し始め ら れてい る つま り 生体を経由 し て M m 相手 のゥ X ァ ラ ブル ン ピ 夕 の受信 に電界を si起 し その電界を電 光学的手法に よ Ό 検出する ナ と に よ り ゥ X ァ ラ ブル ン ピ ュ 夕 の グラ ヴ ン ド、 と大地 グ ラ ゥン ド、 の位置関係 に極力依存 しない通信 即ち 生体上の 任 の位置 に あ る ゥ X ァ ラ ブル ン ピュ 夕 と の通信が 確実 に実現でさ る

図 2 A乃至 2 C は 電気光学結晶 を用 いて 电 光学変 調 子を制作する過 ロ を 明する ため の図であ る

電気光学結晶及び 対の電極か ら な る 光学変 PM 子は 図 2 A に示す うな原材料の 光学結晶 1 0 7 a を薄 < 加ェ して 図 2 B に示すような薄い電 光ナ /1¾ 晶 1 0 7 を形成 し の薄 < 加ェさ れた電気光学 /Pa 晶 1

0 7 の対向する 対の側面 に一対の 極 1 1 1 1 1 3 を形成 し て構成さ れる 尚 の よ Ό な薄 < 加ェ し た場 合の電 光学結晶 1 0 1 a の厚さ d は 約 0 • 1 m m程 度で あ る

と ろ で 生体を伝送路 と して用 いた通信 と し て は、 い < つか の態様が考え ら れる が 代表的な態様 と し て は

P又置型 末 と 3 端末の間の通信 と 末同士間 の 通信 と の 2 が考え ら れる

設置型 末 と携帯 m末の間の通信 にお いては 設置型 末がァ ス グラ ゥ ン ド、 に接地 さ れてい る ので 比較的 女定な状目、 で通信 を行 Ό と がでさ る それに対 し て、

_ —

Ί7ϊτ帯 末同士間の通信の通信 にお いては どち ら の m未 も 地さ れてお ら ず、 極めて不安定な状態で通信が行わ れる ま た 、 バ V テ U 駆動が 般的であ り 、 低消費電力 が要求さ れる 故 に 、 の よ な状能で通 1目 を成 さ せ る た め に受信 に要求さ れる条件は 高感度であ る と と 、 咸 I の周波数特性が平坦であ る と 、 であ る

で 、 咸度につ いて先ず検討 してみる と 電 光学 変調 子に よ つ て 、 光に与え ら れる位相変化 Δ Φ は 次 式で与え ら れる

Δ Φ ( V / ' d ) • L

で 、 は ¾気光学結晶の種類や素子の構造 に つ て決ま る定数 、 V は電極に 印加 さ れる電圧、 d は電極間 距離 、 L は亀気光学変 素子の長さ であ る 。 の式が示 すよ う に 、 d が小 さ < L が大き い ほ ど 光に対 レ て大さ な位相変化 を与え ら れる 即ち 電ス 光学変調 と して は変 効率が高 < な り 、 界セ ンサ と しては感度が向上 する

で 、 対の 極間の距離を極力 く する た め に は 光ナ 晶 を薄 < 加ェする と が必要であ る が 従来 にお いては 、 U メ ―夕 ォ ダ ―以下の薄型結晶 を用 い た 子を作成する の は極めて困難で あ る と共 に 電 光 学 Mi

和 晶が壊れ易 < な る と い ラ 問題があ つ /し

ま た 、 電 光学結晶の光が入射する 面 に は 反射

―テ ィ ン グを施す と が望 ま し いが 键 5¾光学 to 晶 を薄

< する と 、 反射 ティ ン グを施す と が困 にな る と い う 問阜

想がめ た 別の is 占 か ら 、 界セ ンサ と して感度を 向上 さ せ る た

-a

め に は 刖述のよ う に光が通過する 方向の電 光学 In 晶 の長さ を長 < してやればよ い のであ る が 、 電気光学 口 晶 を薄 < し た分だけ強度 を増すた め に電 光学変調素子を 特定の構造 と した場合に は 、 光が電 光学 晶 の 面か ら 出射せず 、 光の回折に り 上記長さ が長ければ長い ほ ど側面方向 に光が漏れる 現象がお さ 、 変 効率が低 < な た り 咸 が低下 し た する 0

ま た 、 第 2 の要求の周波数特性の平坦性につ いて は 、 以下の と が問題 と な つ て い る o 即ち 、 電界を 印加 さ れ た電 光学結晶では 、 電子 m と結晶格子が変形する と に よ り 、 光に対する 7PP 晶の複屈折率が変化する 0 電子 の変形の程 は 、 印加さ れた電界の周波数に は依存 し な いが 、 晶格子の変形の や王 は周波数に依存す る o 従 て 、 電 光学 晶の咸度の周波数特性は 、 k H Z 〜 M H

Z ォ ダ の W域にお いて 、 般に は平坦にな ら な い o 電 光学 口 曰曰の周波数特性が平坦にな ら な い の は 、 a.体 的に は 、 晶のサィ ズや形状に依存 し て弾性振動の 固有 モ ド、 が生 じ る と に起因する 0

本発明 は 、 上記に鑑みてな さ れた ので 、 変調効率や 感度 を向上 し得る 光学変調素子を提供する と を 目 的 と する 0

特 に 、 対の電極間隔 を狭 < し た場 に 、 素子の強 度 を損な とな < 、 かつ 回折に る光の漏れが生 じ る と な < 、 e周効率や 度 を 向上 し得る 5¾光学変 ン を 供する と を 的 とする 。

ま た 特 に よ り 平坦な周波数特性を有する 電気光学 調 子を提供する と を 目 的 とする 。 明の開

上記 巨 的 を 成する ため 1 の e» に係る 明 は

&±

口 電界に よ り 複屈折率が変化する電 光学結晶 と 1— の電メ 光学結晶 に対 し て電界を結 させる た め に該 m気 光学 晶 を挟んで配 又 さ れる 対の電極 と を有 し の 対の電極を介 して電界が結 n さ れる と に よ その 電界強度に応 じ た 刖記複屈折率の変化に応 じ て 対の電 極間 に入射さ れる光の偏光 を変化さ せる電メ 光学変 e周素 子であ て 刖記 ス 光学 7ΙΪΙ晶は 記入射する 光の方 向 と平行な 対の側面のそれぞれに 刖記方向 と平行な 溝 を有する と に よ Ό 両溝によ 挟まれた薄い 晶部 分が刖記電界が Π す る部分 と して構成さ れ 刖記 対 の璧極は それぞれ刖記溝 を滴たすよ う に形成さ れて い る と を要 曰 とする

第 2 の 様に係 る発明は、 1 の態ネ¾ に係 る 明 に

'- いて 刖記両溝は 刖記 対の側面 にお いて 記光が 入射 し 出射する 両 面 に渡つ て形成さ れて い る と を 曰 とする

第 3 の 様に係 る発明は 1 の に係 る 明 にお い て 記両溝は 刖 一対の側面にお いて 刖記光が 入射 し 出射する両 面の 間 の両 m部 を除い た 中央部の み に形成さ れてい る と を 曰 とする

ま た 、 上記 百 的 を 成する た め 、 第 4 の 様に係 る発 明 は 、 口 □ 電界に よ Ό 複屈折率が 化する 1¾光 曰 学 曰曰 と 、 ( _ の電 光ナ結晶 に対 して 界を α さ せる た め に 該 光学 l

to晶 を挟んで配設さ れる 対の電極 と を有 し 、 の 対の m極を介 して電界が TO される と に よ り 、 その 界強度に応 じ た 記複屈折率の変化 に応 じて 対 の 極間 に入射さ れる光の偏光を変化さ せる電 光学変 調 ^！ 子であ て 、 刖記電メ 光学結晶は 、 刖記入射する光 の方向 と平行な 対の側面のそれぞれに 、 記方向 と平 行な溝を有する と に よ り 、 両溝に よ Ό 挟まれた薄い結 つ 晶部分が 記 界が ロ □ する部分 と して構成さ れ 、

対の電極は 、 刖記両溝の底部 に所定の厚さ で形成 さ れ、 少な < と 、 記両溝の 、 刖記 対の m極部分以外の残 り の部分は 、 電体で満た さ れてい る と を要 曰 とする 。 第 5 の 、様に係 る 発明 は 、 第 4 の能、様に係 る発明 お いて 、 記両溝は 、 記 対の側面 にお いて 、 前記光が 入射 し 出射する両 m面 に渡 て形成さ れて い る と を要 曰 と する

第 6 の態様に係 る 発明は 、 第 4 の態様に係 る発明 にお いて 、 刖記両溝は 、 記 対の側面 にお いて 、 記光が 入射 し 出射する 両 面の間の両 m部 を除いた 中央部のみ に形成さ れてい る と を要 曰 とする

第 7 の 様に係 る 発明は 、 第 4 の態様乃至第 6 の態様 に係 る発明 にお いて 、 刖記両 の 、 刖記 対の 極部分 以外の歹矣 り の部分は、 口乃 体で満た さ れてい る と に 、 前記光が入射 し 出射する 両 m面以外の部分の全体が更な る 電体で覆われてい る と を要 曰 と する

第 8 の 様に係る発明 は 、 第 4 の能、様乃至第 7 の 様 に係 る発明 にお いて 、 記誘電体は 、 、ソ ク ス であ る と を要 曰 とする.

ま た 、 上記 百 的を達成する ため 、 第 9 の台

、様に係 る 発 明 は 、 to n 電界に よ Ό 複屈折率が 化する 電 光学 晶 と 、 の電気光学 TP 晶 に対 して電界を結 □ さ せる ため に 該 気光学 ロ晶 を挟んで配設さ れる 対の ¾極 と を有 し の 対の 極を介 し て電界が結 α さ れる と に よ Ό 、 その電界強度に応 じ た 刖記複屈折率の変化 に応 じ て 対 のき極間 に入射さ れる光の偏光を変化さ せる 光学変 素子で あ て 、 ベ ス部 と 、 m記ベ ス部の 側面上 で突出 し 刖記入射する光の方向 に延 さ れ 、 少な < と も その 部が刖記電 光学結晶で構成さ れる と に 、 そ の 幅が所定値以下であ る U ッ ン状の ジ部 と 、 を備え 、 刖記 対の電極は 、 記 リ ジ部の幅方向で対向する 対の側面上に形成さ れる と を要 曰 とする

台

第 1 0 の 様に係 る 発明 は 、 第 9 の台 様 に係 発明 に お いて 、 記 U V ン部は 、 3D光の入射する方向か ら 見 て 、 刖記ベ ス部の 目' j記 側面上の略中央に形成さ れて い る と を要 曰 とす る

第 1 1 の 様に係 る 発明 は 、 第 9 の態様 に係る 発明 に お い て 、 記 U ッ ン部は 、 刖 3D光の入射する方向か ら 見 て 記ベ ス部の 刖記 側面上の顺に形成さ れて い る と を要 曰 とする

第 1 2 の態様に係 る発明は 第 9 の 様 に係 る 発明 に お いて 全体を覆 口乃電体を に有する と を 曰 とす る

第 1 3 の台 様 に係 る発明 は 第 9 の態様に係 る 発明 に お いて 刖記 ッ ン部を 電体を に有する と を 覆

要 曰 とする

第 1 4 の台 様 に係 る発明 は 第 9 の態様に係る発明 に お いて 記 リ ッ ン部の上面 と その上面 と面 にな てい る 刖記 対の電極の側面 と を う 口乃電体を に有す る と を要 曰 とする

第 1 5 の台 様に係 る発明 は 第 1 2 の 様乃至第 1 4 の台 様に係 る 発明 にお いて 記 m電体は ヮ ッ ク ス で あ る と を要 曰 と する

第 1 6 の 様 に係 る発明 は 第 9 の台 様に係る 発明 に お いて 記 ッ ン部の 目' J記 対の電極が形成 さ れる 記 対の側面以外の 対の側面の う ち の前記ベ ス側 の側面の少な < と も 近傍に 刖記電 光学結晶の屈折率 よ り も低い屈折率を有する 低屈折率媒 を備えて い る と を要 曰 とする 第 1 7 の能様に係 る発明 は 第 1 6 の 様に係 る 発明 にお いて 刖記 U ッ ン部が 記 メ 光子結晶で構成 さ れ、 ' .

記ベ ―ス部が刖記低屈折率媒 で 成 さ れてい る と を要 曰 とする 1 8 の g に係 る 明は 1 6 の に係 る 明 にお いて 刖記 U ッ ン部 と 刖記ベ ス部の上部 と が 記 電気光学結晶で構成さ れ 刖 ベ ス部の残 の下部が 記低屈折率媒質で構成さ れてい る と を要 曰 とする 第 1 9 の態様 に係 る発明 は 第 1 6 の 様に係 る 発明 にお いて 前記ベ ス部 と 記 U ッ ン部の下部 と が前記 低屈折率媒質で構成さ れ 刖記 U ッ ン部の残 Ό の上部が 刖記電 光学 口晶で構成さ れてい る と を要 曰 とする

第 2 0 の台 様 に係 る発明は 第 1 7 の H 様乃至第 1 9 項の H 様 に係 る発明 にお いて 刖記低屈折率媒質 は 記 光学 ?ρ口 晶 と は 種類元素で構成 さ れる の のその 組成比の い に基づ < 屈折率の低い键 5¾光学結晶で あ る と を要 曰 とする

第 2 1 の台 様に係 る発明は 、 1 6 の態 に係 る 明 にお い て 刖記 リ ッ ジ部が刖記電気光学 晶で構成 さ れ、 刖記ベ ス部の上部が接着剤で構成 さ れ 刖記ベ ス部 の残 Ό の下部が基板で構成さ れて い る と を要 曰 とする o 第 2 2 の台 様に係 る発明は 、 第 1 6 の 様に係 る発明 にお いて m記 ッ ン部 と 刖 ベ ―ス部の上部 と が 記 電 光学結晶で構成さ れ 、 記ベ ス部の 記 メ 光学 ロ 晶の下部が接着剤で構成さ れ 、 前記ベ ス部の残 り の 下部が基板で構成 さ れてい る と を要 曰 とする

第 2 3 の態様に係 る発明は 、 第 1 6 の台 様に係 る発明 にお いて 記ベ ス部が基板で構成 さ れ 、 記 U ジ 部の下部が接差剤で棒成 さ れ 、 目 IJ記 ヽリ ン部の残 Ό の上 部が刖記键気光学結晶で構成さ れてい る こ と を要旨 とす る

第 2 4 の 台 様に係 る発明は 1 6 の台 様に係 る 明 にお いて 、 刖記低屈折 媒質は 記ベ ス部の上部 に け ら れた空洞内 の気体又は 5^状台目、 であ る こ と を 曰 とする

第 2 5 の台 様に係 る発明は 、 9 の に係 る 明 に お いて 、 刖記 U V ジ部は刖記電気光学 ロ 晶で構成 さ れ 、 記ベ ス部は周期構造を有する フ ォ b ッ ク 結晶で 成さ れて い る と を 匕

要 曰 とする

ま た 、 上記 巨 的 を 成する た め 、 第 2 6 の 様に係 る 発明 は 、 結 電界に よ り 複屈折率が変化する 电気光学 ロ 晶 と 、 の 光学 晶 に対 して 界を結 α さ せ る た め に該 気光学 口 晶 を挟んで配ロ又さ れる 対の電極 と を有 し 、 の 対の 極を介 して m界が結 □ さ れる と に よ

、 その 界強度に応 じた 記複屈折率の変化に応 じ て 対の m極間 に入射さ れる光の偏光 を変化 さ せる 気光 学変調素子であ つ て 、 刖記光が入射 し 出射する両 m面上 を除いて 、 前記 気光学糸口 SB と 刖記 対の 極 と を相対 的 に固定する よ Ό に 布さ れる m乃電体を に備え る と を要 曰 とする

第 2 7 の 、様 に係 る発明は 、 2 6 の 台 様に係 る 発明 に いて 、 刖記 電体は 、 粘性を有 し かつ時間 過 と /ヽ に固 ま る性 を つ物 であ る と を 匕

曰 とする 図面の簡単な 1½明

図 1 は 従来の電界セ ンサの動作説明図であ る 。

図 2 A 乃至 2 C は 電気光子 a 晶 を用 いて電 光 子

,調素子を制作する過禾王を 明する ため の 15¾であ る 。

図 3 A及び 3 B は 本発明 の 実施形態に係わ る 電気 光学変 周素子を示す部分透視斜視図及び断面図であ る 図 4 A 乃至 4 D は 図 3 A に示すよ う に構成さ れ る ¾ メ 光学亦 子の製 ェ程を示す図であ る

図 5 A及び 5 B は 本発明 の他の実施形態 に係わ る 気光学変調 子を示す部分透視斜視図及び断面図で あ る 図 6 A乃至 6 D は 図 5 A に示すよ に構成さ れる 電 気光子変 素子の製 ェ程を示す図であ る

図 7 A及び 7 B は 本発明 の他の実施形態 に係わ る 電 光学 周 子を示す部分透視斜視図及び断面図で あ る 図 8 A 乃至 8 D は 図 7 A に示す Ό に構成さ れる 気光学 調素子の製 ェ程を示す図であ る

図 9 A乃至 9 C は 図 7 A及び 7 B に示 した実施形台 の 気光学変調 子の構造の 、 図 7 B に対 して直角方向 か ら 見た縦断面図 及ぴ他の隅部の構 を示す縦断面 であ る

図 1 0 A 乃至 1 0 D は 本発明 の他の実施形態 に係わ る電 光学 e周素子の製造ェ程を示す断面図であ る

図 1 1 は 図 1 0 D に示す 光学変調素子にお いて 電 光学結晶上 に残 o た不要な金属か ら な る電極 を 除去 した図であ る 図 1 2 A乃至 1 2 D は、 本 明 の他の実施形食、 に係わ る電気光学変調 ヾ子の製造ェ程 を示す断面図で る o

ヽ

図 1 3 は cs

、 ッ ン型の実施形 f の電気光学変調素子の 光の入射面を示す図で あ る 0

図 1 4 A及び 1 4 Β は 、 フ ォ h V ク 晶 を採用 し た ッ ン型の ス 光ナ変 e周 子を 説明する ため の 図で あ る 。 図 1 5 は 、 ッ ジ型の他の実施形 の電 光学変 子の光の入射面 を示す図であ る o

図 1 6 は 、 ッ ジ型 の他の実施形能 の 気光学亦調 子の光の入射面 を示す図でめ る 0

台

図 1 7 A及び 1 7 Β は 、 U ッ ジ型の他の実施形 の電 気光子 調素子の光の入射面を示す図であ る ο

図 1 8 A 乃至 1 8 Ε は 、 台座 に縦置ぎ に さ れた電メ 光 学結晶 に対する 、リ ク ス塗 の能、様を示す図であ る 0

図 1 9 は 、 電ス 光学結晶 に V V ク ス を 布 しな い場 □ と 、 電ス、光学 ロ晶 の上面に ッ ク ス を塗 し た場 □ と 、 電 光学 晶の上面か ら 両方の 極へ 、 更に台座へ V ク ス を塗 し た場 α の 、 ■界セ ンサの 出 力特性の い を 示す図で め る o

図 2 0 A乃至 2 0 Ε は 、 台座に横置さ に さ れた 光 学結晶 に対する y ッ ク ス塗布の 様を示す図で め る

図 2 1 A及び 2 1 Β は 、 いわ る H型 の電 光学変 素子に ヮ ッ ク ス を 布する能様 を示す図であ る 0

図 2 2 A乃至 2 2 C は 、 いわ る U ッ ン型 の 気光学 変 素子に フ ヅ ク ス を塗 する 能 を示す図でめ る o 明 を 施する ため の m 民 の形態

以下 、 図面を用 いて本発明の実施の形態を説明する 図 3 A及び 3 B は 、 本発明 の一実施形態に係わ る 電気 光学 j¾I素子をそれぞれ示す部 ^ 透視斜視図及び断面図 であ る

図 3 A及ぴ 3 B に示す実施形 の键 光学変調 子は、 側面 1 a と それに対向する 側面 1 b のそれぞれの長手方 向 に m面 1 c か ら 顺面 1 d に渡つ て掘 ら れて形成さ れて い る 対の溝部を有する ス 光学結晶 1 と その 対の 溝部 に埋 さ れてい る金属か ら な る 対の電極 5 a 5 b と 、 で構成さ れてい る 尚 図 3 B に示す Ό に 対の溝部のそれぞれの断面形状は矩形でめ り ま た 対の電極 5 a 5 b は 、 それぞれの溝部 を ほぼ兀全に埋 めて い る 口 い換えれば 、 図 3 B に示すよ に 電 光 学 晶 1 と 対の m

m極 5 a 5 b と を併せて 本実施形 態の電 光学変 子の断面形状は矩形であ る ま た 本実施形態の ス 光学変 P周素子は その電 光学 晶 1 の断面形状か ら Γ H型 J と称さ れる と があ る

尚 、 対の 極 5 a 、 5 b の間 の距離 d が所定の距離 以下 にな る う にする た め 、 対の溝部は 互い の底部 が近接する よ ラ に両側面 1 a 1 b を切削や研磨な どで 掘 り 下げる な ど して形成さ れてい る の よ Ό に形成 さ れる 電 光学変 P周素子の寸法は 例 え ば電極 5 a 5 b 間の距離 d が 0 1 m m以下 さ L が約 2 c m 断面 の縦及び横方向の寸法 t 及び X がそれぞれ約 1 c m以下 であ る

の よ う に構成さ れる電気光学亦

久調 子では 対の 電極 5 a 5 b 間の距離 d を極めて薄 < 形成 し た と し て ち 極 5 a 5 b は全体 と して eg

m気光学 晶 1 に形成 さ れた溝部を ほぼ兀全に埋め る よ う に形成 さ れて い る と 共 に 電極 5 a 5 b 間 の薄い 晶部分は電極 5 a 5 b と 気光学 δ士晶 1 と で全体的 に覆われる よ う に形成さ れて い る ため 電気光学 晶 1 が薄い電極 5 a 5 b 部 分か ら 壌れ易 い と い と がな い と共に 極 5 a 5 b 間の薄い構 も原材料の電気光学 晶 1 を両側面 1 a

1 b か ら 切削や研磨な ど に よ り 形成さ れる た め 電極 5 a 5 b 間 を極めて薄 < 例え ば 0 • 1 m m以下 に加ェ す る と ち 困 な と ではな い

ま た 図 3 Β に示すよ う に 電極 5 a 5 b 間の 1 光学 TP口 曰曰 1 の m面か ら ス ポ ッ 卜 ビ ム 1 2 3 が入射さ れ る が の入射面 を 反射 テ ィ ン グす る と も 極 5 a 5 b 間の薄い 7I¾=t 晶部分の 面のみでな < こ の 部分以外の電 光学結晶 1 の顺面 電極 5 a 5 b の端 面な ど を含む矩形の電 光学 素子全体の顺面 1 C と し て 反射 テ ィ ン グを施す と に よ り 反射 3 テ ィ ン グを極めて容易かつ確実 に行 Ό と が可能で め る 。

ま た m極 5 a 5 b 及び 極 5 a 5 b 間 の薄いf>P 晶部分は 気光学結晶全体で固定さ れて い る と に な る ので 薄い結晶部分の歪みが抑え ら れ 周波数特性 が平坦にな る と い つ 効果 も あ る 尚 の よ Ό に 成さ れる電 光学変 PM素子にお いて 電極 5 a 5 b に よ り 生 じ る電界ベ ク h ルの方向は 電極 5 a 5 b の 向か い

Ό 面に垂直な方向であ る

次に 図 3 A及び 3 B に示すよ Ό に構成さ れる 電 5¾光 学変 P周 子の製造方法につ いて図 4 A乃至 4 D を参照 し て説明する の電 亦

メ 光学 P周 子は 例え ば図 2 A に 示すよ Ό な矩形の原材料の 光学 晶 1 を まず図 4 A に示すよ う に その両側面 1 a 1 b か ら 切削や研磨な ど によ り 掘 り 下げて 2 個の溝部 3 a 3 b を形成する それか ら 図 4 B に示すよ に 溝部 3 a 3 b 内 に 符号 5 a a 5 b a で示す う に銀ぺ ス 卜 な ど の金属 を薄 < て 薄い電極 5 a a 5 b a を形成する 。 次 に 図 4 C に示す う に 電極 5 a a 5 b a のそれぞ れに電圧を印加する ため の U F線 5 3 を接着する

れに よ Ό ス 光学変調 子は形成さ れる が の例 では 電極 5 a a 5 b a は薄い構造の も の とな てい る が 図 3 A に示すよ な m気光学変調 子に し て強度 を増大する ため に は 図 4 D に示すよ う に 銀ぺ ス 卜 か ら な る 電極 5 a a 5 b a の上 に更に銀ぺ ―ス を塗 て 隙間 を埋め れに よ り 図 3 A に示す も の と 同 じ 厚さ の 極 5 a 5 b を有する電気光学変 田

m素子が完成 する

図 5 A及び 5 B は 本発明 の他の実施形台 に係わ る電 ス 光学 e周素子をそれぞれ示す部分透視斜視図及び断面 図で あ る

図 5 A及び 5 B に示す実施形能 の 光学変調 子は、 図 3 A及び 3 B に示 し た実施形 の電気光学変調素子に お いて溝部 3 a 3 b 内 に全体的に形成さ れる 電極 5 a

5 b の代わ Ό に 溝部 3 a 3 b 内 の各底部に溝の深さ よ Ό も 薄い所定の厚さ 以下で全面的 に薄い電極 7 a 7 b を形成 し の薄い電極 7 a 7 b の上 に残さ れて'い る溝部 を埋め る よ に H73f 電体 9 a 9 b を形成 し れ に よ 気光学変調 子全体 と して 体化する よ う にネ δ 成 し て い る ち のであ る

の よ う に構成さ れる 電メ 光学亦 e周 子では 対の 雷極 7 a 7 b 間 の距離を極めて薄 < 形成 し た と し て 電極 7 a 7 b は 電体 9 a 9 b と ibに全体 と し て電 気光学結晶 1 に形成 さ れた溝部 3 a 3 b を ほぼ兀全 に 埋め る よ う に形成さ れて い る と丑 z、 に 極 7 a 7 b 間 の薄い 晶部分は 極 7 a 7 b ΡΤίτ m体 9 a 9 b

光学結晶 1 と で全体的 に覆われる よ に形成さ れて い る た め 電 光学結晶 1 が薄い電極 7 a 7 b 部分か ら 壊れ易 い と い と がな い と に m極 7 a 7 b 間 の溝部 3 a 3 b 間 の薄い 晶構造 も原材料の m ス 光学 糸口 晶 1 を両側面 1 a 1 b か ら 切削や研磨な どで掘 り 下 げる な ど し て形成 さ れる ため 極 7 a 7 b 間 を極め て < 例え ば 0 - 1 m m以下に加ェする と 困 な と ではない

ま た 図 5 B に示すよ う に、 電極 7 a 7 b 間 の電気 光学結 B曰 1 の端面か ら ス ポ V 卜 ビ、 ム 1 2 3 が入射さ れ る が の入射面を鍵反射 n テ ィ ン グす る こ と 電 極 7 a 7 b 間の薄い結晶部分の 面のみでな < の 部分以外の電 光学 晶 1 の 面 電極 7 a 7 b の m 面 電体 9 a 9 b の 面な ど を含む矩形の電メ 光学 変 子全体の m面 1 C と して 反射 ティ ン グ を施 す と に よ Ό 反射 ―ティ ン グを極め て容易か 確 実に行 Ό と が可能であ る

ま た 極 7 a 7 b 及び電極 7 a 7 b 間 の薄い 結晶部分は ϋ メ 光学 ·¾±晶全体や 键体 9 a 9 b で固 定さ れて い る と にな る ので 薄い ±晶部分の みが抑 え ら れ 周波数特性が平坦にな る と い う 効果 も め る o 尚、 の よ Ό に構成さ れる 光学変調素子にお いて m極

7 a 7 b によ Ό 生 じ る電界ベク 卜 ルの方向は m

m極 7 a 7 b の向かい □ う 面に垂直な方向であ る

次 に 図 5 A及び 5 B に示すよ Ό に構成 さ れる 電 光 学 調素子の製造方法 につ いて図 6 A乃至 6 D を参照 し て 明する の 光学変 素子は 例 え ば図 2 A に 示す な矩形の原材料の 気光学結晶 1 を まず図 6 A に示すよ う に その両側面 1 a 1 b か ら 切削や研磨な ど に よ り 掘 り 下げて 2 偭の溝部 3 a 3 b を形成する o それか ら 図 6 B に示すよ う に 溝部 3 a 3 b 内 に 銀ぺ ス 卜 な どの導電材を薄 < て 極 7 a 7 b を形成す る 次に 図 6 C に示すよ う に 電極 7 a 7 b のそれぞれに電圧 を 印加する た め の U ド線 5 3 を接 する こ ま での 造ェ程は図 4 A 乃至 4 C で示 した の と じであ る

次に 図 6 D に示す う に U 線 5 3 を接着さ れ た薄い電極 7 a 7 b 上の溝部内 を 電体 9 a 9 b で 隙間な < 埋め る 。 尚 の よ Ό に 隙間な < 埋め る た め に は 体 9 a 9 b と して例え ば接着材の よ な fc の が してい る

図 7 A及び 7 B は 本発明の他の実施形態に係わ る 電 気光学変調 子 示す部分透視斜視図及び断面図で め る 図 7 A及び 7 C に示す実施形目 の電気光学変 P >■ぐ子は 図 5 A及び 5 B に示 し た実施形目、 の璧気光学亦 e周 子に お いて 対の 極 7 a 7 b の m極 7 a 7 b 間 の 薄い メ 光学 曰曰 、 及ぴ口乃電体 9 a 9 b か ら な る サ ン ゥ ィ ッ チ構 m面 1 c か ら m面 1 d に渡 て形成す る代わ り に 面 1 c か ら m面 1 d の間の m部を除い た 中央部のみ にかか るサ ン ゥ ィ ッ チ構 を有する よ う に 構成 して い る も のであ る 1=1 い ]奥えれば 5 A及び 5

B に示 し た実施形態の溝部 3 a 3 b の代わ り に 周 囲 が電 光学 晶で囲 まれた凹部 4 a 4 b が形成さ れ、 の凹部 4 a 4 b 内 に上記サン ド、 ゥ ィ ッ,チ構造が構成 さ れてい る その他の構 及び作用 は図 5 A及び 5 B に し 台 to

示 た実施形 と 同 じであ る

の よ Ό に構成さ れる電 光学変 P周 子では 対の m極 7 a a 7 b a 間の距離を極め て薄 < 形成 し た と し て 極 7 a a 7 b a は誘電体 9 a a 9 b a と共 に全体 と して電 光学 晶 1 に形成された 凹部 4 a 4 b を ほぼ兀全に埋め る よ に形成さ れてい る と it に m 極 7 a a 7 b a 間の薄い 晶部分は電極 7 a a 7 b a 電体 9 a a 9 b a 光学結晶 1 と で全体的 に覆われる Ό に形成 さ れて い る ため 電 5¾光学 晶 1 が薄い電極 7 a a 7 b a 部分か ら 壌れ易 い と い Ό こ と がな い と共 に 電極 7 a a 7 b a 間の凹部 4 a 4 b 内 の い結晶構造 も原材料の ス 光学 ロ晶 1 を両側面 1 a 1 b か ら 切削や研磨な どで掘 り 下げる な ど し て形成 さ れる た め m極 7 a a 7 b a 間の距離 d を極め て薄

< 例え ば 0 1 m m以下に加ェする と も 困難な こ と ではない

ま た 図 7 B に示すよ つ に 電極 7 a a 7 b a 間 の 電ス 光学結晶 1 の端面 に対 してその外側を全体的 に覆 て い る電気光学 口 晶 1 の m面か ら ス ポ ッ 卜 ビ ム 1 2 3 が入射さ れる が の入射面を 反射 テ ィ ン グする と も 電気光学 晶 1 の端面全体に対 し て 反射コ テ ィ ン グを施す と にな る ため 反射 3 テ ィ ン グを 極めて容易かつ確実に行 Ό とが可能であ る

ま た 極 7 a a 7 b a 及び電極 7 a a 7 b a 間の薄い 晶部分は 電 光学結晶全体や 13乃 体 9 a a

9 b a で固定さ れて い る と にな る ので 薄い 晶部分 の歪みが抑え ら れ 周波数特性が平坦にな る と い う 効果 あ る 尚 の よ う に構成さ れる 電ス 光学変調素子に お い て 電極 7 a a 7 b a に よ Ό 生 じ る電界ベ ク 卜 ル の方向は 電極 7 a a 5 b a の向かい α つ 面 に な 方向であ る

次 に 図 7 A及び 7 Β に示す Ό に構成さ れる 電 光 学変調 々子の製 方法につ いて図 8 A乃至 8 D を参照 し て 明する の製 方法は 図 6 A乃至 6 D で n兌明 し た 図 5 A及び 5 B の電気光学変調素子の製 方法 と ほ ぼ

| ] じ よ Ό に まず矩形の原材料の電気光学 晶 を まず図

8 A に示すよ に その両側面 1 a 1 b か ら 切削や研 磨な ど に よ 掘 り 下げて 2 個の溝状に形成さ れた 凹部

4 a 4 b を形成す る

それか ら 図 8 B に示すよ う に 凹部 4 a 4 b 内 に 銀ぺ ス な どの導電材を Υ専 < て m極 7 a a 7 b a を形成する 次 に 図 8 C に示すよ Ό に m ¾極 7 a a 7 b a に m圧 を 印加する ため の U ドヽ 線 5 3 を接着 する

次 に 図 8 D に示すよ う に U ― ド、線 5 3 を接着 さ れ た薄い 極 7 a a 7 b a 上の凹部内 を 電体 9 a a

9 b a で隙間な < 埋め る 尚 の よ ラ に隙間な < 埋め る た め に は 誘 m体 9 a a 9 b a と し て例え ば接着材 の よ Ό な ¾ のが適 し て い る 上述 し た よ に 図 7 A及 び 7 B の m気光学変調素子は 溝が凹部で あ る と を除 いて 図 5 A及び 5 Β の メ 光学 素子 と 同 じ製造方 法で製 する と がでさ る が 電気光学結晶 に形成 さ れ る 凹部 4 a 4 b は その各辺が直角であ る必要はな < 次 に 明する 図 9 B 及び 9 C の よ う に傾斜 し た り 曲 していて も よ い

図 9 A は 図 7 A及び 7 B に示 し た実施形態の m 光 学変 素子の構 の 図 7 B に対 し て直角方向か ら 見た 縦断面図で あ る 図 に示すよ う に 対の電極 7 a a

7 b a 口 電体 9 a a 9 b a が埋め込 ま れてい る 凹部

4 a 4 b の底部のすベて の 隅部 1 1 は ほぼ直角 に形 成 さ れてい る

れに対 して 図 9 B 及び 9 C は 他 の 隅部の構造を 示す縦断面図で あ る が 図 9 B の場 は 凹部 4 a a

4 b a の底部のすベての 隅部は ¾.角 よ り も 大き な鈍角 に 傾斜 し て形成さ れ 図 9 C の場合は 凹部 4 a b 4 b b の底部のすベて の 隅部は角張 ら ずに丸 < 、 湾曲 し て形 成 さ れてい る 尚 れ ら の場 □ し 凹部を導電材の みで埋めて 極 とする構成 と し て も よ い

上記各実施形 では両側面 に溝を m けた場 につ いて説明 し たが 側の面だけで も 良い の はい う ま で も な い

図 1 0 A乃至 1 0 D は 本発明 の他の実施形能 に係わ る 気光学変 素子の製造工程 ^示す断面図であ る

図 1 0 A乃至 1 0 D に示す実施形 の電気光学変調素 子は 最終的 に は図 1 0 D に示すよ う に 電 光学結晶

1 の上面 に例 え ば 0 • 1 m m以下の よ な所定の幅 d 以 下で突出 し て形成さ れた U ッ ン部 2 1 と こ の U ッ ジ部

2 1 の幅方向で対向す る 対の側面 に形成 さ れる 対の 極 2 5 a 2 5 b と か ら 構成さ れる のよ な の電 光学 調 子を 造する に は、 まず図 1 0 A に示すよ う な原材料の電気光学結晶 1 に対 して 図 1 0 B に示すよ に 電気光学 晶 1 の上面 を 切削又は研磨な ど し て 例えば 0 • 1 m m以下の よ う な 所定の幅 d 以下の ッ ン部 2 1 を形成する よ う に電気光 学結晶を加ェする

それか ら 図 1 0 C に すよ Ό に 'J ッ ン部 2 1 の形 成 さ れて い る電気光学結晶 1 の上面 に対 して ッ ン部 2

1 を含んで金属 2 3 を蒸着又は涂布する 次 に 1 0

D に示すよ う に リ ッ ジ部 2 1 上 に淼着さ れた金属 2 3 のみ研磨な どで除去 し れに よ り リ ッ ジ部 2 1 の両側 面に残 さ れた金属で 対の 極 2 5 a 2 5 b を形成す る

のよ Ό に構成さ れる 気光学変 子では 対の 電極 2 5 a 2 5 b 間の距離を極めて薄 < 形成 し た と し て も 電極 2 5 a 2 5 b は全体 と して大さな電気光学 結晶 1 上に突出 し た部分に形成さ れてい る ため 電極 2

5 a 2 5 b 間 の電 光学結晶が壌れ易 い と い と が な い と共に m 光学結晶 1 の上面 を加ェ及び金属蒸着 して形成 して い る た め ッ ン部 2 1 であ る 電極 2 5 a

2 5 b 間の部分の距離 d を極めて薄 < 例え ば 0 • 1 m m以下に加ェす る と も 困難な と ではな い

ま た 図 1 0 D に示すよ Ό に 極 2 5 a 2 5 b 間 の電気光学 /fa晶 1 の 面か ら ス ポ ッ 卜 ビ ム 1 2 3 が入 射さ れる が の入射面を 反射 3 テ ィ ン グす る こ と も f 極 2 5 a 2 5 b 間の い結晶部分の m面の みで な < の部分の下側に 体的 に形成さ れて い る 電 光 学結晶 1 の m面 を含む電 光学変 e周素子全体の 顺面 に対 して全体的.に 反射コ ティ ン グ を施す と に よ Ό 反射 テ ン グを極めて容易かつ確実 に行 Ό と が可 能で あ る 尚 の よ に構成さ れる電気光学 素子 にお いて 極 2 5 a 2 5 b に よ り 生 じ る電界ベ ク 卜 ルの方向は 極 2 5 a 2 5 b の 向か い合 う 面 に垂直 な方向でめ る

尚 図 1 0 D に示すよ う に リ ッ ン部 2 1 上 に蒸着 さ れた金属 2 3 のみを研磨な どで除去 し U ッ ン部 2 1 の 両側面に残 さ れた金属で 対の電極 2 5 a 2 5 b を形 成 し た場 a に U ッ ジ部 2 3 を挟んで対向する側面以外 に m 光学

晶 1 の上面に も 金属 2 3 が残 の部分 も 電極 と し て作用する が の部分の電極間 に発生す る 不要な電界は極めて少な < 大多数は ッ ン部 2 1 の対 向する電極 2 5 a 2 5 b 間 に発生する

しか しなが ら 上記金属の残つ た部分に形成さ れる電 極間 に発生する 僅かであ る か不要な 界を除去する た め に 例え ば図 1 1 に示すよ う に の部分の金属 を除去 すれば の よ う な不要な電界の発生 を 回避する と が でさ る 方 その部分の金属 を敢えて除去 しな ければ 逆に機械的強度が増す と い Ό 利点があ る

図 1 2 A 乃至 1 2 D は 本発明 の他の実施形台 に係わ る電 光学変調素子の 造 X程を示す断面図であ る 図 1 2 A 乃至 1 2 D に示す 施形 の 与ス 光学

子は 最終的 には図 1 2 D に示すよ Ό に 電メ 光学結晶

1 の上面の に例 え ば 0 • 1 m m以下の よ う な所定の 幅 d 以下で突出 して形成さ れた U ッ ジ部 2 1 a と 、 こ の ヅ ン部 2 1 a の幅方向で対向する 対の側面 に形成さ れる一対の電極 2 9 a 2 9 b とか ら 構成さ れる

の よ Ό な構造の電 光学変 P周素子を製造する に は、 まず図 1 2 A に示すよ う な原材料の電ス 光学結晶 1 に対 して 図 1 2 B に示すよ う に 電気光学結晶 1 の上面 を 切削又は研磨な ど し て 例え ば 0 • 1 m m以下の よ う な 所定の幅 d 以下の リ ッ ジ部 2 1 a を形成する よ Ϊ

に 电 5¾ 光学 晶を加ェする

それか ら 図 1 2 C に示す つ に 、 ッ ン部 2 1 a の 形成さ れて い る電 X 光学結晶 1 の上面 と U V ジ部 2 1 a の形成さ れてい る側の側面に対 して U ッ ン部 2 1 a を含 んで金属 2 7 を蒸着する 次 に 、 図 1 2 D に示すよ う に、

U V ジ部 2 1 a 上に 着さ れた金属 2 7 のみ研磨な どで 除去 し れに よ り U V ン部 2 1 a の両側面 に残 さ れた 金属で 対の電極 2 9 a 、 2 9 b を形成する

の よ Ό に構成さ れる電 光学変 ¾子では 、 一対の 電極 2 9 a 2 9 b 間の距離を極めて薄 < 形成 し た と し て も 図 1 0 D に示さ れた実施形目 と 様 、 電極 2 9 a 、

2 9 b は全体 と して大さな ス 光学 晶 1 上 に突出 し た 部分に形成 さ れて い る ため 、 m極 2 9 a 、 2 9 b 間 の電 気光学 晶が壌れ易 い と い と がな い と ih に 、 電気光 学 晶 1 の上面を加 X及ぴ金 蒸 して形成 して い る た め U ッ ジ部 2 1 a に あ る電極 2 9 a 2 9 b 間 の部分 の距離 d を極めて薄 < 例 えば 0 • 1 m m以下に加ェす る と ち 困 な とではな い

ま た 図 1 2 D に示す う に 電極 2 5 a 2 5 b 間 の ヌ 光学 晶 1 の 面か ら ス ポ ッ 卜 ビ ム 1 2 3 が入 射さ れる が の入射面を 反射 テ ィ ン グす る と も 電極 2 9 a 2 9 b 間 の薄い結晶部分の 面の みで な < の部分の下側に 体的 に形成さ れて い る 電気光 学 晶 1 の 面を含む電ス 光ナ変 ！々子全体の 面 に対 して全体的 に 反射 ―テ ィ ン グを施す と に よ り 反射 テ ィ ン グを極め て容易かつ確実 に行 と が可 能であ る 尚 の よ に構成さ れる電気光学 子 に いて 電極 2 9 a 2 9 b に よ り 生 じ る 電界ベ ク ルの方向は 電極 2 9 a 2 9 b の向か い合 ラ 面 に it な方向であ る

尚 図 1 2 D に示すよ に ッ ジ部 2 1 a 上 に蒸着 さ れた金属 2 7 のみ を研 な どで除去 し U ッ ン部 2 1 a の部分の両側面 に残さ れた金属で 対の電極 2 9 a

2 9 b を形成 し た場 □ に 電メ 光学 晶 1 の上面 と リ ッ ン部 2 1 a を挟んで対向する側面以外の側面に 金属

2 7 が残 Ό の部分 ち電極 と し て作用する が の部 分の電極間 に発生する不要な電界は極めて少な < 大多 数は U ッ ジ部 2 1 a の対向する電極 2 9 a 2 9 b 間 に 発生す る 。 の場 α 電 光学 晶 1 の上面 と V ッ ジ部 2 1 a を挟んで対向する側面以外の側面の金属を除去すれば 図 1 1 に示す場 □ と |p]様 不要な電界の発生を 回避する と がでさ る

と ろ で 図 1 0 D 図 1 1 及び図 1 2 D に示 し た形 台ヒ にお いて 長さ L を大さ < して大さな位相変調度及び 電界感度 を 守よ と した場 口 には 光の 回折効果がそ の 妨げにな る つ ま り L が小 さ い場 □ に は 光が回折 し て も 気光学結晶の m面か ら 出射する ので光の損失は な いが L を大さ < した場 に は 回折 し た光が ン 部 2 1 ( 2 1 a ) か ら外れる方向に進行する

図 1 0 D 図 1 1 及び図 1 2 D に示 し た電界光学亦調 子に いて U ッ ン部 2 1 ( 2 1 a ) 上面は空 に接 してお り ま た両側面は電極に接 して い る ので れ ら の面では反射が起 り よ て光が漏れる と はな

しか し U ッ ン部 2 1 ( 2 1 a ) の下方は リ ッ ン部 2

1 ( 2 1 a ) と 同 じ < 亀メ、光学 晶 1 で構成 さ れて い る ので U ッ ジ部 2 1 ( 2 1 a ) か ら の光の漏れが生 じ る そのた め 電気光学 晶の長さ を長 < する 場合 に は 長 さ 相当 の大さな位相変 度及び電界感 を得る と がで さな い

以下 図 1 0 D 図 1 1 及び図 1 2 D に示 した よ な 界光学変調素子に いて ス 光学結晶の長 さ を長 < す る 場 口 に も 長さ 相 当 の大きな位相 周度及び電界咸度 を得る実施形態を 兌明する 図 1 3 は、 U ッ ジ型 の実施形目-、に係る ¾ 光学変 系 子の光の入射面を示す図であ る

の実施形能、 の 気光学変 P周素子は 、 界の 口 口 で複 屈折 が変化する電気光学結晶 6 1 と 、 電 光学結晶 6

1 の屈折率よ り 小 さ い屈折率を有する低屈折率媒質 6 2 と を備え る 低屈折率媒質 6 2 の屈折率は電 光学結 晶

6 1 の屈折华に比ベて 、 約 1 0 % 以上低い値で あ る と が望ま し い 例え ば 、 电 光学 晶 6 1 の屈折率が 3 で あ る 場合 に は 、 低屈折率媒質 6 2 の屈折率を 2 . 7 以下 にすればよ い ま た 般に 、 m m 光学結晶 6 1 と低屈折 率媒質 6 2 の屈折率差は大さ い ほ ど好ま し い 与光学

¾'口晶 6 1 は 、 例 え ば 、 G a A s (ガ U ゥム 砒素 ) や I n

P (ィ ン ジゥ ム U ン ) や C d T e (力 ゥ ムテルル ) や Z n T e ( ン ン ク テルル ) な どで構成さ れる

ま た 、 の実施形 、の電気光学変 e周素子は 、 ベ ス部

6 3 と 、 ベ ス部 6 3 の上面 6 3 a に少な < と も電気光 学結晶 6 1 を含んで細 < (例え ば 、 厚さ d = 0 . 1 m m 程度に ) 形成さ れ且つ 上面 6 1 a を外気 (例 え ば空気 ) に露出 さ せた リ ッ ン部 6 4 と 、 U ッ ジ部 6 4 の対向する 各側面 6 4 a 6 4 b か ら ベ ス部 6 3 の上面 6 3 a に 渡ゥ て設け ら れた 、 横断面が L 字状の 極 6 5 a ， 6 5 b と を備えてい る そ し て 、 上面 6 1 a の上方の外気 と 低屈折率媒質 6 2 と が電 光学結晶 6 1 を挟む構成 と な てい る

の実施形 の電ス 光学変調 子では 、 各側面 6 4 a 6 4 b か ら ベ ス 部 6 3 の上面 6 3 a に渡つ て L 字状 の 電極 6 5 a 6 5 b を 口又けた ので 電極 6 5 a 6 5 b をそれぞれ側面 6 4 a 6 4 b に 又けた場 α よ も 機 的強度が向上する 例 え ば ベ ―ス部 6 3 と ッ ン部 6

4 が分離 して し ま た り U ッ ジ部 6 4 の 部が損壌す る可能性 を低減でき る

ま た の実施形 の 光学変 素子では 電メ 光 学結晶 6 1 の ビ ―ム ス ポ V B S か ら 入射 した光は 例 え ば 上方 (正の y 方向 ) に回折 し た場 に は 上面 6

1 a の上方の外ス に反射 して電 光学 晶 6 1 内 に戻 さ れる ま た 光は 例え ば 下方 (負の y 方向 ) に 回折 し た場 □ に は 低屈折 媒質 6 2 に反射 して電気光学結 晶 6 1 内 に戻 さ れる 電極 6 5 a や 6 5 b にお いて も 同様に反射が起さ る すなわち の実施形台 の電 光 学亦調 子に は光導波路が構成 さ れて い る と にな る の と さ 電 光学 晶 6 1 は 光導波路の ァ に相 当 し 低屈折率媒質 6 2 は 光導波路の ク ラ 、ソ ド、 に相 当す る の よ う に の実施形台 の電気光学変調 子では 光を m ス 光学 晶 6 1 内 に 閉 じ め る と がでさ る し たがつ て 5¾光学 to 晶 6 1 の Z 方向の長さ を長 < し た 場合であ て 回折 し た光が漏れる の を防止で さ る の で 大き な位相変調度及び電界感度 を得る とがで き る 特に 図 1 3 の左側 に示 し た例では ベ ―ス部 6 3 を 低屈折率媒質 6 2 で構成 し U ッ ン部 6 4 を電 光学結 晶 6 1 で 成 した と で 後述す る 中央の例や右側の例 よ り も 造を単純 にす る こ とがでさ つ て電 ¾光学 変 子の製造が容易 にな る 例 え ば ベ ―ス 部 6 3 と リ ッ ジ部 6 4 と を別々 に製造 し た あ とで結 O する と が 容易 に行え る 後述する 中央の例 の よ に 低屈折率媒 質 6 2 に突出部が形成さ れてお ら ず ベ ス部 6 3 と U ッ ン部 6 4 の損壌の可能性を低 < でき る

ま た 図 1 3 の 中央に示 し た例では U ッ ン部 6 の 下部 を低屈折率媒質 6 2 で構成 し て い る 低屈折率媒質

6 2 の屈折率が電 光学 晶 6 1 の屈折率に比ぺてそれ ほ ど小 さ < ない場 π には 低屈折率媒質 6 2 への光の染 み出 しが比較的大さ < な る の例では の染み出 し た光 に対 して も電界が C3 さ れる ので ッ ン部 6 4 の 下部 を構成する低屈折泰媒質 6 2 が電気光学効果 を有す る 場 D に は 検出感 を高め る と がでさ る ま た の例では 染み出 し た光 に対 して電極 6 5 a 6 5 b が 正対 していない左側の例や右側の例で起さ る Ό な感度 の低下がない

ま た 図 1 3 の右側に 7 し た例では ベ ス部 6 3 の 上部 を電 光学結晶 6 1 で構成 し た と で ft 光学結 晶 6 1 が大さ < な る 特 に 上方か ら の投 面積が大き

< な る れに よ り 左側の例や 中央の例の場 よ り ち 電 光学久 調 子の機械強度を高め る と がでさ る 咸 度の 向上のため に ッ ン部 6 4 はでさ る だけ細 ぐ 形成さ れ る が の右側の例では リ ッ ン部 6 4 を構成す る 電気 光学 晶 6 1 が全体 と し て大き < な る と で υ 、リ ジ部 6 4 の取 り 扱いが容易 にな る ので 例え ば 光子 和 晶 6 1 の 面に 反射 3 ティ ン グを施す作業が容易 に 行え る

上 も

尚 記実施形 の低屈折率媒質 6 2 に代えて 周期 構 を有する フ ォ 卜 ッ ク WO 晶を用 い る し と 可能で あ る フ ォ 卜 ク 結晶 と は光の波長ォ ―ダ の周期構造 を有す る材料の 称であ り 周期構 を有する vM.域に は 光を進入さ せな い性質があ る ο

図 1 4 A に示すよ に フ ォ 卜 ッ ク 結晶 7 1 か ら な る媒質 を用 い る と ぎ は 周期構造の い領域 と周期構造 を有する 領域 と か ら な る 電 光学 晶 を切削加ェす る こ と に よ り 周期構 の い領域か ら な る リ V ン部 7 1 a と 周期構造の有 る 領域か ら な る ベ ス部 7 1 b と か ら な る 電 光学亦調表ポ子を構成する と がでさ る

ま た 図 1 4 Β に示すよ Ό に 電気光学 — ·¾士晶 7 3 と周 期構 を有する フ ォ 卜 ッ ク 結晶 7 5 と を接着剤 7 7 で 接着 した後に 者の方を切削する し と で 光学変 子を構成 して も よ い □

図 1 5 は U ッ ン型の他の実施形台 He*の 気光学 調素 子の光の入射面 を示す図であ る ο し の実施形台 の電 光学変調 子は 前述の実施形態 の低屈折率媒質 を構成する元素の種類 と 亀メ 光学結晶 を 構成する元素の種類 を じ と し 元 の組成比の逢い に よ り 屈折率が異な る よ う に し た も のであ る その他の構 成 各例 によ る逢い及び作用効果は 述の実施形態の P T/JP2004/008384

電気光学変調素子の も の と変わ ら な い ので説明 を省略す る 。

の実施形 、 の 光ナ変調 子では 、 低屈折率媒質 を構成する元 > の種類 と m気光学 晶を構成する 元素の 種 を じ と した ので 、 結晶成長プ セス で低屈折率媒 質 を形成 し た後で元素の組成比を変え る だけで 、 電 ¼光 学結晶を連 的に形成する とがでさ る れに よ り 、 高屈折率層 と低屈折率層 と か ら な る 体的な電気光ナ pp 晶 6 1 Aが得 ら れる また 、 電気光学 晶 と低屈折率媒 質 を別 に製造 して する場合 Ό ち 製 が容易 と な る また 、 低屈折率媒質や 気光学結晶 の厚 さ の 整が 容易 に行え る ま た 、 低屈折率媒質 と電 光学結晶 と の 境界面を理相的な平面に近づける とがでさ る ので の境界面に凹凸が多 い場 □ に比ベて光の漏れを少な く で さ る

図 1 6 は 、 リ ッ ン型の他の実施形台 の 気光学 pj¾素 子の光の入射面 を示す図であ る

台ヒ

の実施形目 p の亀気光学 田

変 m素子は 、 光学結晶 6

1 と該電気光学 晶 6 1 の屈折率よ り 小 さ い屈折率 を有 する低屈折率媒質 と して接着剤 6 2 a と を備え る

ま た 、 の実施形台 の 気光学久調素子は 、 ベ ス部

6 3 と 、 ベ ―ス部 6 3 の上面 6 3 a に少な < と も 電気光 学 晶 6 1 を含んで細 < 形成さ れ且 上面 6 1 a を電気 光学結晶 6 1 の上面 6 1 a を外 に露出 さ せた U ッ ジ部

6 4 と 、 U ッ ン部 6 4 の対向する 各側面 6 4 a 6 4 b か ら ベ ス部 6 3 の上面 6 3 a に？度つ て け ら れた L 字 状の 極 6 5 a 6 5 b と を備えて い る ま た 上面 6

1 a の上方の外 と接着剤 6 2 a と が電 光学 晶 6 1 を挟む構成 と な つ てい る

尚 の実施形 の電気光学 素子において も 、 各 側面 6 4 a 6 4 b か ら ベ ス部 6 3 の上面 6 3 a に渡 て L 字状の電極 6 5 a 6 5 b を けた ので 電極 6

5 a 6 5 b をそれぞれ側面 6 4 a 6 4 b にだけ設け た場 り も 機械的強度が向上する

ま た の実施形 toの電 光学変 e周 子にお いて も 、 光導波路が構成 さ れてい る と に な る ので 光を m気光 学 晶 6 1 内 に 閉 じ め る と ができ る し たが Ό て、 電気光学結晶 6 1 の長 さ を長 < する と に よ Ό 長 さ に 相 当 する大さな位相 ø周 及び m界感 を得る と が可 能 と な る

ま た 接着剤 6 2 a によ つ て 基板 6 6 a と電 光学 晶 6 1 を容易 に & ?πt 口 する とがでさ る

図 1 6 の左側 に示 し た例では ベ ス 部 6 3 を基板 6

6 と 上部の接着剤 6 2 a と で構成 し リ V ン部 6 4 を電 光学結晶 6 1 で構成 した と で 璧極 6 5 a 6 5 b と の接触面積が広 < な り よ Ό て ¾極 6 5 a 6 5 b を 強固 に固定でき る ま た 電極. 6 5 a 6 5 b の 固定 に 他の接着剤 を用 い る 必要がな < な る

ま た 図 1 6 の 中央に示 し た例では ベ ス部 6 3 を 基板 6 6 で 成 し ッ ン部 6 4 の下部 を捽差剤 6 2 a で 成 し た と で 他の 施形能 にお ける 中央に示 し た 例 と 1口 J の作用効果が得 ら れる

ま た 図 1 6 の右側に示 した例では ベ ス部 6 3 を 基板 6 6 と その上部の接着剤 6 2 a と更 にその上部の電 光学 晶 6 1 で構成 し U ッ ジ部 6 4 を 光学 fl¾ 曰 曰曰

6 1 で構成 し た と で 他の実施形能にお ける右側 に示 した例 と |BJ様の作用効果が得 ら れる

1口 3 上記各実施形 では 電 光学結晶 6 1 にお け る 光の経路に沿 つ た面の 1 であ る 下面に低屈折率媒質 6

2 や接着剤 6 2 a を設ける と共に上面 6 1 a を外 に露 出 さ せたが 上面 6 1 a に も低屈折率媒質を art;

5又ける こ と に よ り 低屈折率媒質 1口 J士で m気光学 晶 6 1 を挟み込 む構成 と し て も よ い

図 1 7 A及び 1 7 B は V V ン型の他の 能

実施形 に係 る電 光学変調素子の製 方法を示す図であ る

の実施形目!^では 例え ば 1 7 A に示すよ う に 晶成長プ口 セス で形成さ れた 空洞 8 1 a を有す る電 光学 晶 8 1 を切削する と に よ り リ ッ ジ部 8 1 b の 下に 洞 8 1 a を持 電気光学変 素子を構成す る と がでさ る

また 図 1 7 B に示すよ つ に 予め リ ッ ジ部を形成 し た 光学結晶 8 3 と上部に窪みを形成 し たベ ―ス部 8

5 と を接着剤 8 7 で接着する と に よ り 、 ン部の下 に空洞 8 9 を持つ電ス、光学亦 1¾ 子を構成する と がで さ る 2004/008384

35 れ ら の空洞 8 1 a 8 9 に は 電 学 晶の屈折 率よ り 低い屈折率を有する 体 と して、 例 え ば 空気 又はガス を封入する とがでさ る また、 れ ら 空洞 8

1 a 8 9 に外 が流入出でさ る よ う にする と がでさ る ま た れ ら 空洞 8 1 a 8 9 を真空 にする と が でさ る

尚 上述の実施形台 では 図 1 0 D の場 を 刖提 と し た も の を挙げたが 勿麵図 1 1 の場 □ で も適用 でさ る し 、 更 に 図 1 2 D の場 口 で ]pj様に適用でき る それぞれ 当 者に は 白 明であ る ので 図面 に づ く 目 体例 の 明 は 略する

次に 周波数特性が平坦と な る構成に係 る 電ス 光学変 調素子の実施形態 を 明する

電気光学 口 晶 と その電 光学結晶を挟む 対の電極 と で構成 さ れた電気光学変 素子にお いて 電 光学 糸口 晶は主に電極面 に垂直な方向に歪み 、 それによ り 周波 数平坦性が得 ら れな い 従つ て 以下 、 ヮ V ク ス等 に よ り 電気光学 晶の歪みを軽減する かの実施形態 を 説 明する

図 1 8 A 乃至 1 8 E は 台座 1 9 に縦置さ に さ れた 気光学 ±

ロ晶 に対す る ッ ク ス塗布の 様を示す図で あ る 図 1 8 A は 光学 口 晶 3 1 の上面か ら 両方の電極

3 3 3 5 へ ヮ ッ ク ス 3 7 を盛 Ό 更に台座 1 9 へ る ti よ Ό に V ク ス 3 7 を し た場 α s示す のも 様 に よれば 確実に 光学 晶 3 1 の歪み を抑え る と がでさ る ま た 図 1 8 B は 光学 ロ 晶 3 1 の 上面 か ら 方の電極 3 3 へ 、リ ク ス 3 7 を成 り 更に台座 1

9 へも成る よ に ッ ク ス 3 7 を し た % Π を示す。

の場 に 比較的確実に電 a光学 ？口晶 3 1 の歪み を抑 え る と がでさ る 'ΊΐΤΪ

細 極 3 5 側に盛 Ό ても よ い 。 また 図 1 8 C は 両方の電極 3 3 3 5 か ら 台座 1 9 へ盛る よ Ό に 7 ッ ク ス 3 7 を塗布 し た場 □ を示す こ の よ う に 電極 3 3 3 5 を V ク ス 3 7 に よ り 台座 1 9 に固定する と に よ り 相対的 に 光学 晶 3 1 の歪 み を抑え る とがでさ る 図. 1 8 D は 電気光学結晶 3

1 の上面 に ヮ ッ ク ス 3 7 を成る う に塗布 した場合 ^示 す の よ う に電 光学 晶 3 1 に対 して電極 3 3 3

5 を 固定すれば 璧ス 光ナ 晶 3 1 の歪みを抑え る こ と がでさ る 図 1 8 E は 電気光学結晶 3 1 の上面か ら 両 電極 3 3 3 5 の上 m部にか けてヮ ッ ク ス 3 7 を盛 る よ に塗布 し た場 Π を示す の場 n も図 1 8 D の場合 と 同様 電 光学 曰

曰 B 3 1 の歪みを抑え る とがで さ る

1 j ビ ム ス ポ ッ 卜 B S 又は ビ ム ス ポ ッ 卜 の面 に は ヮ

V ク ス を塗布 しな い れは 光 ビ ―ムがヮ ク ス に よ り 屈折する の を 防止する ためで め る

も

尚 上記各 様の いずれを選択す る かは 周波数平坦 性の度 い と 気光学効果の度合 い と の 卜 レ ド、 ォ フ の 観 占 に基づ ぐ 即ち 例え ば 図 1 8 A に示 した 様で は 電気光学 晶 3 1 の歪みは確実に抑え ら れる が 恭 気光学効果は若干洛ち る と い う 欠 占があ る 方 図 1 2004/008384

37

8 D に し た態 では 、 気光学 ±晶 3 1 の みは 、 図

1 8 A に示 し た 様 と比ベる と さ ほ ど抑え ら れな いが 、 電 光学効果はそれほ ど落ち る と はない

図 1 9 は 、 気光学 晶 に ッ ク ス を塗布 しな い場合 と 、 図 1 8 D の に 、 璧 光学結曰曰 3 1 の上面 に ッ ク ス 3 7 を盛 た場合 と 、 1 8 A の よ Ό に 、 電 光学 晶 3 1 の上面か ら 両方の電極 3 3 3 5 へ 、 更に台座 1

9 へヮ ッ ク ス 3 7 を感つた場 σ の 、 電界セ ンサ と し て の 出力特性の 連い を示す図で あ る

図 1 の構成を有する電界セ ンサでは 、 出力信号 1 2 2 の振幅電圧 (出力振幅 m m圧 ) がフ ラ ッ 卜 でめ る と が望 ま し いが 、 あ る種の電 光学 晶 3 1 を用 い 、 それ に ッ ク ス 3 7 を塗布 し ない場 □ に は 、 5 9 0 k H Z 付近 と 、

6 1 0 k H z 付近 と 、 7 2 0 k H z 付近に共振が見 ら れ た と ろ が 、 図 1 8 D の よ に その電 光学結晶 3

1 の上面にヮッ ク ス 3 7 を塗 する と 、 出力振幅電圧 を 維持 しつ 振を低減でさ る 更に 、 図 1 8 Aの よ う に、 光学結晶 3 1 の上面 と 、 両方の 極 3 3 3 5 にヮ

、リ ク ス 3 7 を 布する と 、 出力振幅電圧が低 < な る が 、 振を消失さ せる と がでさ る

図 2 0 A乃至 2 0 E は 、 台座 1 9 に横置さ に さ れた 気光学 to 曰曰 に対する y ッ ク ス涂 の台 様を示す図で あ る 図 2 0 A は 、 電' 光学 晶 3 1 の上に配置さ れた電極

3 3 か ら 電 光 ^ to±

ナ 晶 3 1 の両側面 にヮ ッ ク ス 3 7 を盛 り 、 に台座 1 9 へも盛る よ う に フ ッ ク ス 3 7 を塗布 し た場 α を不す o の tlj に よれば、 確実に ^ 与

ス 光学結 晶

3 1 の歪みを抑え る と がでさ る ま た 、 図 2 0 B は 、 極 3 3 の上面か ら 電 光学 口晶 3 1 の 方の側面へヮ ッ ク ス 3 7 を盛 り 更に台座 1 9 へ も盛る よ に 7 ッ ク ス 3 7 を塗布 した場合を示す の場 □ に ち 比較的確実 に電気光学 晶 3 1 の歪みを抑え る とがでさ る o 晒 、 電 光学 晶 3 1 の他方の側面 に盛つ て い ま た 、 図 2 0 C は 光学結晶 3 1 の両側面か ら 台座 1 9 へ 感る よ に ッ ク ス 3 7 を 布 し た場 Π を示す o の場 は 光学結晶 3 1 を両電極 3 3 3 5 に固定で さ 、 更に台座 1 9 に も 固定でさ る ので 、 比較的確実 に電 光 学 晶 3 1 の歪みを抑え る と ができる o 図 2 0 D は 、 電極 3 3 の 部か ら 気光学 晶 3 1 の両側面に ッ ク ス 3 7 を成 り 更 に ¾気光学 ^口 晶 3 1 の両側面か ら 台座

1 9 へ盛る よ Ό に V ク ス 3 7 を し た場 □ を示す

の場 α 図 2 0 C に示す と 同様で あ る o 図 2 0 E は m気光学結晶 3 1 の 側面 に V ク ス 3 7 を盛る よ う に 布 し た を示す 電ス 光学 ？ PP 晶 3 1 を V ク ス

3 7 に よ り 両電極 3 3 3 5 に固定する ので 、 電 光学

Ια晶 3 1 の歪みを抑え る と ができる o 尚 、 ビ ムス ポ

V 卜 B S 又は ビ ムス ポ ッ 卜 B S の面に は ッ ク ス を塗 布 し な い ので 光 ビ ムが 7 ッ ク ス によ り 屈折する の を 防止する た めであ る

1 3 上述の図 1 8 A乃至 1 8 E 及び図 2 O A乃至 2 0

Ε の 明 にお いて ヮッ ク ス を塗布する こ と と説明 し た 4 008384

39 が 、 7 ッ ク ス に限 ら れる と な < 、 他の誘電体で あ つ て よ り

図 2 1 A及び 2 1 B は 、 の いわゆ る H型の電気光 学変 素子に ヅ ク ス を塗布する態様を示す図で あ

図 2 1 A に示 した態様は 図 5 A及び 5 B に示 し た H 型の電気光学変調素子にお いて 電体 9 a 9 b を具体 的 にヮ ッ ク ス 1 0 a 1 0 b に置さ換えた態様で あ る 即ち 、 台座 1 9 に載置さ れた電 光学 晶 1 の溝部 3 a ,

3 b に は図 5 A及び 5 B に示 し た実施形態 と 同様、 中央 の薄 い結 曰

曰曰部分を挟んで電極 7 a 7 b が形成さ れる し か し なが ら 、 図 5 A及び 5 B に示 した実施形態 と 異な る の は 、 残 り の溝部の部分には 、 乃電体 9 a , 9 b の具 体例 と して ッ ク ス 1 0 a 1 0 b が埋め込まれて い る 。

かか る 能様に よ Ό 、 中央の薄い結晶部分は、 電極 7 a ,

7 b 、 ッ ク ス 1 0 a 1 0 b 、 及び他の電気光学結晶 で兀全に 囲 まれて固定さ れる 従 て 、 電極 7 a 7 b で挟まれる 結晶部分の歪みを抑え る と ができ る 。 尚 、 図 2 1 A に示 した H 様は 、 図 5 A及び 5 B に示 し た態様 と 1口 J様 、 中央の薄い結晶部分の物理的強度を補 う と い Ό 効果 ち併せ持

ま た 、 図 2 1 B に示 し た台

、様は 、 電与光学結晶 1 の溝 部 3 a 3 b ¾含めて H型の電 光学 調素子の全体を ヮ ッ ク ス 1 0 で覆い 、 かか る覆 たヮ V ク ス 1 0 で 光学亦久調素子を台座 1 9 に固定する と い う 態様で あ る かか る H、様に よ て も '、、、 S冊 、 中央の p.い結晶部分歪み を 抑 L る と がでさ る と に その物理的強度を補 う こ と がで さ る の場 □ ヮ 、リ ク ス 1 0 に限 ら ず、 他の誘電 体であつ て ち よ い

eB JS^ 図 2 2 A乃至 2 2 C は いわゆ る リ ッ ジ型の 电 ； X ノ C 子 変調 子にヮ ッ ク ス を塗 する s様を示す図で あ る 。

図 2 2 A に示す能様にお いては、 図 1 0 D に示 し た リ

V ン型の 気光学亦調素子の電極を含む リ ッ ジ部 2 1 の 上面 に y ッ ク ス 1 0 を塗 した。 かか る態様に よ り リ ツ ン部 2 1 と電極 2 5 a ， 2 5 b を 固定する こ と ができ る 。 従つ て U ッ ン部 2 1 の結晶の歪みを抑え る こ と ができ る

また 図 2 2 B に示す ■hsa様にお いては 図 1 0 D に示 し た U ッ ン型の電 光学変調素子の リ ッ ン部 2 1 及び電 極 2 5 a 2 5 b の全体を ヮ ッ ク ス 1 0 で覆 Ό かか る 様に よ ても ッ ン部 2 1 と電極 2 5 a 2 5 b を 固 定す る とができる ので U V ン部 2 1 の 晶の歪み を 抑え る と がでさ る

更に 図 2 2 B に示す にお いては 図 1 0 D に示 し た U ッ ン型の電気光学久 3周素子の全体を ヲ ッ ク ス 1 0 で覆い 台座 1 9 に固定する 3冊 の場 口 も リ ッ ン 部 2 1 の結晶の歪みを抑え る (™ と がでさ る

尚 図 2 2 A乃至 2 2 C の いずれの態様 を選択する か は 図 1 8 A乃至 1 8 E の場 □ と 様 周波数平坦性の 度合 い と 気光学効果の度 □ い と の レ ォフ の観点 に基づ < ま た 図 2 2 A乃至 2 2 C の 明 にお い ては ヮ ッ ク ス で覆 よ Ό に 明 し たが ヮ ッ ク ス に限 ら ず 他の誘 電体でめ て も よ い

ま た 図 2 2 A乃至 2 2 C に示 した台 様は 図 1 2 D に示 し た いわ φ る L 型 の 気光学変 素子に ち 応用 でき る と は 曰 まで も な い

以上 明 した よ に 上記各実施形態では 電 光学 結晶 に対 し 粘性を有 し かつ時間経過 と共 に固 ま る 性質 を も つ物質が涂布さ れて い る ので 固 ま た物質が結晶 格子の変形 を低減さ せ その結果 丑振がな < て よ り フ ラ ソ 卜 な周波数特性の電 光学変 子が得 ら れる 尚 本実施形 では 粘性を有 しかつ時間経過 と共に 固 ま る性質 を ち つ物質 を用 いたが それが 電ス 光学 晶 に塗布 さ れた と さ に少な < と ち 形状が変化 し ない禾 の粘性を有する物質であれば 甲 い通 り の形状に 布 し た後 それを放置 し て 形状が保たれる ので好 であ る ま た ッ ク ス は 時間経過 と共 に水分が蒸発 し て固 ま る も のでめ る が 時間 と丑に低 皿にな る と で固 ま る 物質 すなわち粘性を有する よ Ό に予め埶さ れて い る 物 を用 いて よ い ま た 笋剤でめ て ち よ い

業上の利用 可能性

本発明 に よれば 電 、光学 晶は 記 対の電極間 に入射する光の方向 と平行な 対の側面のそれぞれに その方向 と平行な を有する と に よ り 両 に よ り 挟 まれた い 晶部分が電界が ¾ϊ口 す る部分 と して構成さ れ 、 その両溝に は 、 対の電極が満た さ れてい る か 、 対の電極及び口乃電体が満た さ れて い る ので 、 毛極間 の薄 い 晶部分か ら 壊れ易 い と い と がない と ztヽ に 、 電極 間 を極めて薄 < 加ェする と も 困難な とではな < 、 更 に電極間 の薄い 晶部分の 面の みでな < 、 の部分以 外の 気光学 晶 の顺面な ど を含む電 光学変調素子全 体の 面 と して 反射 ティ ン グ を施す と に り 、 反射 テ ィ ン グを極めて容易か 確実に行 ラ と が 可能であ る ο また 、 薄い結晶部分歪む と な < 、 周波数 特性が平坦にな る と い う 効果 も あ る

ま た 、 本発明 に よれば 、 ベ ス部の 側面上で突出 し た所定幅以下の U ッ ン部を 界が する電 光学結晶 と して構成 し た ので 、 電極間の薄い結晶部分が壊れ易 い と い う と がな い と共 に 、 u ッ ン部か ら な る電極間 の距 離 を極めて薄 < 、 例 え ば 0 • 1 m m以下 に加 Xす る こ と も 困 if な と ではな < 、 更 に入射面 を 反射 テ ィ ン グする と も 、 電極間の薄い ip口 SB部分の 面のみでな く 、 の部分の下側に 体 に形成さ れて い る電気光学結晶 の m面を含む 気光学変 素子全体の m面 に対 して全体 的 に due

ι、、反射 テ ィ ン グを施す と に よ 、 反射 Π ― テ ィ ン グを極め て容易かつ確実に行 と が可能であ る 。

の □ 、 少な < と 、 リ 、ソ ン部の上面 と 、 そ の上面 と 面 にな てい る 対の電極の側面 と を 口乃電体で覆つ た場 α に は 、 U ッ ン部の璧 光学結晶の歪みが抑え ら れ、 2004/008384

43 平坦な周波 特性が得 ら れる

ま た の場合 少な < と ち U ン部 とベ ス 部の 境界部分の屈折率が ン部の電 光学 口晶の屈折率 よ り 低 < な る よ にすれば 電気光学 晶の長 さ を長 く し た場 □ であ て も 回折 し た光が漏れる の を 防止で さ る ので 大きな位相変調度を得る とがでさ る

ま た 本発明 に よれば 電気光学結晶 と 対の 極 と を相対的 に 固定する よ に 電体が涂 さ れる ので

光学 晶の歪みが抑え ら れ 平坦な周波数特性が得 ら れる

Claims

1 . 結合電界に よ り 複屈折率が変化する電気光学結晶

( 1 ) と 、 こ の電気光学結晶 に対 し "電界を さ せる た め に 該電気光学結 晶 を 挟 ん で配設 さ れ る 対 の m極 請

( 5 a , 5 b ) と を有 し 、 こ の 対の電極を介 し て 界 が結合さ れる こ と に よ り 、 その電界強度に応 じ た 刖記複 屈折率の変化に応 じて一対のの電極間 に入射さ れる光の偏 光を変化 させる電気光学変調素子で あ っ て

刖き P雷気光学結晶 （ 1 ) は、 前記入射する光の方向 と 囲

平行 な 対 の側面 のそれぞれ に 、 刖 Bd方向 と 平行 な 溝

( 3 a 3 b ) を有する こ と に よ り 、 両溝に よ り 挟 まれ た薄い結晶部分が前記電界が結合す る部分 と して構成 さ れ、

'- 記 対 の 電極 （ 5 a 5 b ) は 、 それぞれ 記溝

( 3 a , 3 b ) を満たすよ う に形成 さ れてい る と を特 徴 とする電気光学変調素子。

2 . 刖 ΰ両 、 3 a 3 b ) は m 対の側面 にお いて 記光が入射 し 出射する両端面 （ 1 c 1 d ) に

？度つ て形成さ れて い る こ と を特徴 と する請求の範囲第 1 項 に の電気光学変調素子。

記載

3 . 前 己両 ¾は 、 前記一対の側面 にお いて 記光が 入射 し 出射する 両端面の 間の両端部 を除いた 中央部のみ に形成さ れて い る こ と を特徵 とする請求の IS囲第 1 項 に 記 の m ¾光学変調素子

4 TP口 口 電界に よ り 複屈折率力 S変化する電 5 光学 W' 曰曰

( 1 ) と 、 の電気光学結晶 に対 して電界を WU 口 さ せる た め に 該電気光学結 晶 を 挟ん で配設 さ れ る 対 の 電極

( 7 a 7 b 7 a a , 7 b b ) と を有 し こ の 対の 電極を介 して 界が結合さ れる こ と に よ り その電界強

'- 度 に応 じ た 刖記複屈折率の変化 に応 じて 対の電極間 に 入射さ れる光の偏光を変化 さ せる 電気光学変 子で あ ゥ て

、

記 与光学 ?ώ 晶 ( 1 ) は BU記入射する光の方向 と 平行な 一対 の側面 の そ れぞれ に 、 前 i 方向 と 平行 な 溝

( 3 a 3 b 4 a , 4 b ) を有す る こ と に よ り 両溝 に よ り 挟ま れた薄い 晶部分が前記電界が糸口合す る部分 と して構成さ れ

前記 対の 極 （ 7 a 7 b ； 7 a a , 7 b b ) は、 刖記両溝 （ 3 a , 3 b ; 4 a 4 b ) の底部に所定の厚 さ で形成さ れ

少な く と ち 刖 Cl両溝 ( 3 a 3 b ； 4 a 4 b ) の 記 対の電極部分以外の残 り の部分は、 電体 ( 9 a

9 b 9 a a 9 b a ； 1 0 ； 1 0 a , 1 0 b ) で満た さ れて い る と を特徴 とする 与光学変調 子。 前記両溝 （ 3 a , 3 b ) は、 前記一対の側面 にお いて 刖記光が入射 し 出射する 面 ( 1 c 1 d ) に 渡つ て形成さ れてい る と を特徴 とする請求の範囲第 4 に記 の電 ¾光学変 素子

、

6 • 記両 ( 4 a 4 b ) は 記 対の側面 にお いて 記光が入射 し 出射する両 面 ( 1 C 1 d ) の 間 の両 部 を除いた 中央部のみに形成さ れてい 'る こ と を 特徵 とする m求の 囲 4 項 に記 の電 5¾光学変 子。 7 • 刖記 m ( 3 a 7 3 b 4 a 4 b ) の 刖記 対の 極 ( 7 a 7 b 7 a a 7 b b ) 部分以外の残 り の部分は =¾電体 ( 1 0 ) で満た さ れてい る と共に

記光が入射 し 出射する 両 m面以外の部分の全体が更 な る 口乃電体 ( 1 0 ) で覆われて い る と を特徵 とする 求の範囲第 4 項乃至第 6 項の いずれか 項 に記載の電 光学久調 子

8 • 前記誘電体 （ 9 a ， 9 b ； 9 a a , 9 b a ， 1

0 ， 1 0 a 1 0 b ) は、 ヮ ッ ク ス であ る こ と を特徵 と す る n求の範囲第 4 項乃至第 7 項の いずれか 項 に記載 の電 5¾光学変調素子。

9 . 結合電界に よ り 屈折率が変化する ¼光学結晶

( 1 ； 6 1 ； 6 1 A ) と の電気光学結晶 に対 し て電 界を結合 さ せる ため に該 m m 5¾光学結晶 を挟んで配 さ れ る 対の電極 ( 2 5 a ， 2 5 b 2 9 a ， 2 9 b 6 4 a 6 4 b ) と を有 し 、 の 対の電極を介 し て 界が 結 α される と に Ό その電界強度に応 じ た 刖記複屈 折 の変化に応 じ て 対の電極間 に入射さ れる光の偏光 を 化さ せる 気光学変 素子であ つ て、

ベ ス部 ( 6 3 ) と 、

刖記ベ ―ス部 ( 6 3 ) の 側面上で突出 し 記入射す る光の方向に延 art- BX さ れ、 少な < と その 部が ^ 与 口し 光学 Wa晶で構成さ れる と共 に 、 その幅が所定値以下であ る U ッ ン状の リ ッ ン部 （ 2 1 j 2 1 a ； 6 4 ) と ¾：備

X.

刖記 対の電極 ( 2 5 a 2 5 b ， 2 9 a 2 9 b

6 4 a ， 6 4 b ) は m記 リ ッ ジ部 ( 2 1 2 1 a ；

4 ) の幅方向で対向する 対の側面上に形成 さ れる を特徵 とする 電 光学変調 子

1 0 - 刖記 U ッ ン部 （ 2 1 ， 6 4 ) は、 刖記光の入射 する方向か ら 見て 、 目' J PGベ ス部の 記 側面上の略中 央 に形成さ れて い る こ と を特徴 とする 請求の範囲第 9 項 に記 の電気光学変調 ^子

1 1 • 刖記 U ッ ジ部 （ 2 1 a ) は 、 刖記光の入射す る 方向か ら 見て 刖記ベ ス部の前記 側面上の m に形成 さ れてい る と を特徴 とする 請求の範囲第 9 項に記載の 電ス 光学変調 子 1 2 全体を つ 電体 ( 1 0 ) を に有する と を 特徵 とする 求の 囲 9 項 に記 m気光学変調 子 1 3 記 U ッ ン部 ( 2 1 2 1 a 6 4 ) を う 電体 ( 1 0 ) を に有する と を特徴 とする en求の範囲 9 項に記 の i光学亦調 子

1 4 • 刖記 ッ ン部 ( 2 1 2 1 a 6 4 ) の上面 と その上面 と 面 に な てい る 刖記 対の電極 ( 2 5 a

2 5 b 2 9 a 2 9 b 6 4 a 6 4 b ) の側面 と を 覆 う 体 ( 1 0 ) を更に有する と を特徵 とする 求 の範囲 9 項 に記 の m m気光学久調 子 1 5 • 刖記 m体 ( 1 0 ) は ヮ ッ ク スであ る と を 特徴 とする 求の範囲第 1 2 項乃至第 1 4 項の いずれか 項に記 の電気光学変 周 >子

1 6 • m記 リ ッ ジ部 ( 6 4 ) の 、 刖記 対の 極 ( 6 4 a 6 4 b ) が形成さ れる 刖記 対の側面以外の 対 の側面の う ち の 記ベ ―ス側の側面の少な < と ち近傍に 記 光学 晶の屈折率よ り も低い屈折 を有する 低 屈折率媒質 （ 6 2 ) を備えて い る こ と を特徴 とする 請 の範囲第 9 項に記載の電気光学変調素子。 1 7 • 刖記 U ッ ン部 ( 6 4 ) が前記電気光学結 晶 ( 6

1 ) で構成さ れ 記ベ ス部 （ 6 3 ) が刖記低屈折率 媒質 ( 6 2 ) で構成さ れて い る こ と を特徴 とする 請求の 囲 1 6 項に記 の電気光学変調素子

1 8 • 刖記 ッ ン部 ( 6 4 ) と 刖記ベ ス部 ( 6 3 ) の上部 と が 記電気光学 & 'ta±晶 ( 6 1 ) で構成さ れ、 記 ベ ス部 ( 6 3 ) の残 り の下部が 記低屈折率媒質 ( 6

2 ) で構成さ れてい る と を特徵 と する 求の範囲第 1

6 項 に記 の電気光学 子 '-

1 9 • 記ベ ―ス部 ( 6 3 ) と 刖記 U ッ ン部 ( 6 4 ) の下部 と が刖記低屈折率媒質 ( 6 2 ) で構成さ れ 刖記

U ッ ン部 ( 6 4 ) の残 り の上部が前記電気光学 晶 ( 6

1 ) で構成さ れて い る と を特徵 とする 求の範囲第 1

6 項に記載の電 光学亦 e周 子 '-

2 0 • m記低屈折率媒 ( 6 2 ) は 刖記 ¾光学結晶

( 6 1 ) と は 種類元素で構成さ れる も の のその組成比 の理い に基づ < 屈折率の低い電気光学結晶でめ る と を 特徵 とする m求の範囲第 1 7 項乃至第 1 9 項の いずれか 項に記 の電 光学変調 子

. 前記 リ ッ ジ部 （ 6 4 ) が前記電気光学結晶 （ 6 で構成さ れ、 前記ベース部 （ 6 3 ) の上部が接着剤 ( 6 2 a ) で構成さ れ、 前記ペース部 （ 6 3 ) の残 り の 下部が基板 （ 6 6 ) で構成さ れて い る こ と を特徴 とする 請求の範囲第 1 6 項に記載の電気光学変調素子。 2 2 • 刖記 ッ ジ部 （ 6 4 ) と 前記ベース部 （ 6 3 ) の上部 と が刖記電気光学結晶 （ 6 1 ) で構成さ れ、 前記 ベ ス 部 （ 6 3 ) の 前記電気光学結 晶 の下部 が接着剤

( 6 2 a ) で構成 さ れ、 前記ベース部 ( 6 3 ) の残 り の 下部が基板 ( 6 6 ) で構成さ れて い る こ と を特徴 とする 請求の範囲 1 6 項に記載の電気光学変調素子。

2 3 • 刖記ベ ス部 ( 6 3 ) が基板 （ 6 6 ) で構成さ れ 、 記 U ッ ン部 ( 6 4 ) の下部が接着剤 （ 6 2 a ) で 構成さ れ 、 前記 リ ッ ジ部 （ 6 4 ) の残 り の上部が刖 己 光学 晶 ( 6 1 ) で構成さ れて い る こ と を特徵 と する 求の 15囲 1 6 項 に言己 mの m电 ^メ 兀 if チ 調素子

2 4 . 前記低屈 折率媒質 （ 6 2 ) は 、 前記ベ ー ス 部 ( 6 3 ) の上部 に設 け ら れた空洞 （ 8 1 a , 8 9 ) 内 の 気体又は真空状態で あ る こ と を特徴 と す る 請求の範囲第 1 6 項に記載の電気光学変調素子。

2 5 . 記 リ ッ ン部 ( 6 4 ) は前記電気光学結晶 ( 7

3 a ) で構成さ れ 、 記ベ ス部 ( 6 3 ) は周期構造 有する フ 才 ニ ッ ク 晶 （ 7 5 ) で構成 さ れて い る こ と を特徴 とする 請求の範囲第 9 項に記載の電気光学変調素

2 6 • 結合 界に よ Ό ネ复屈折率が変化する電 ¾光学結 晶 ( 3 1 ) と の電 光学 ロ 晶 に対 し て電界を結合 さ せる た め に該 光学 晶 を挟んで酉己設 さ れる 対の 極 ( 3 3 3 5 ) と を有 し の 対の電極を介 し て電 界が ロ α さ れる と によ その營界強度に応 じ た 刖記 複屈折 ψ> の変化 に応 じて 対の •it極間に入射さ れ る 光の 偏光を変化 さ せる電気光学変 β周 子であ て

記光が入射 し 出射する両 m面上 を除いて 刖記電気 光学結晶 ( 3 1 ) と 記 対の電極 ( 3 3 3 5 ) と を 相対的 に 固定する よ う に 布さ れる B乃 体 ( 3 7 ) を更 に備え る と を特徵 とする電気光学亦調素子 0

2 7 刖記 電体 ( 3 7 ) は 粘性を有 し つ 時間経 過 と丑 に 固 ま る 性質 を も つ物質であ る こ と を特徵 と する n求の範囲 2 6 項に記載の電気光学変調素子。