WO2005019913A1 - 光導波路デバイスおよび進行波形光変調器 - Google Patents

光導波路デバイスおよび進行波形光変調器 Download PDF

Info

Publication number
WO2005019913A1
WO2005019913A1 PCT/JP2004/012221 JP2004012221W WO2005019913A1 WO 2005019913 A1 WO2005019913 A1 WO 2005019913A1 JP 2004012221 W JP2004012221 W JP 2004012221W WO 2005019913 A1 WO2005019913 A1 WO 2005019913A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical waveguide
substrate
optical
electro
waveguide device
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/012221
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jungo Kondo
Atsuo Kondo
Kenji Aoki
Osamu Mitomi
Original Assignee
Ngk Insulators, Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ngk Insulators, Ltd. filed Critical Ngk Insulators, Ltd.
Priority to JP2005513356A priority Critical patent/JP5063001B2/ja
Priority to EP04772177.4A priority patent/EP1657588B1/en
Priority to US10/568,888 priority patent/US7502530B2/en
Publication of WO2005019913A1 publication Critical patent/WO2005019913A1/ja

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
    • 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
    • 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 
    • G02F1/21—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  by interference
    • G02F1/225—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  by interference in an optical waveguide structure
    • G02F1/2255—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  by interference in an optical waveguide structure controlled by a high-frequency electromagnetic component in an electric waveguide structure
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an optical waveguide device and a traveling waveform optical modulator.
  • the present invention relates to an optical waveguide device and a traveling waveform optical modulator using the same.
  • Lithium niobate (L i Nb 0 3), evening lithium tantalum acid (L i T a ⁇ 3), gallium arsenide (GaA s) optical modulator is applied to optical waveguide, in particular traveling wave type optical modulator, excellent It has characteristics, and may be able to achieve high bandwidth with high efficiency.
  • Lithium niobate and lithium tantalate are very excellent materials as ferroelectrics, and have an advantage that they have a large electro-optic constant and can control light in a short optical path.
  • Factors that limit the modulation speed of a traveling-wave optical modulator include speed mismatch, dispersion and electrode loss, dielectric loss, and impedance mismatch.
  • Such a normal type optical modulator has a substrate, an optical waveguide, a modulation electrode composed of a signal electrode and a ground electrode, and a buffer layer, and has a relatively complicated form. Regarding the dimensions of these elements, various proposals have been made and various studies have been made.
  • the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-133159 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 200203_1693 33 that the thickness of the traveling waveform optical modulator is below the optical waveguide of the substrate. It is disclosed that a thin portion is provided and the thickness of the thin portion is reduced to, for example, 10 ⁇ m or less. This makes it possible to perform high-speed light modulation without forming a buffer layer made of silicon oxide, and to reduce the product (Vzr.L) of the drive voltage VTT and the electrode length L, which is advantageous. is there.
  • An LN optical modulator is used as a device that modulates an electrical signal (microwave signal) of 1 OGb / s or more into light.
  • the optical waveguide substrate is made thinner to match the speed of microwaves and light waves.
  • the substrate thickness around the optical waveguide must be about 10 1m in order to satisfy the speed matching condition, and the flattening of the optical mode field pattern is prevented.
  • the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2111402 has a structure that satisfies the speed matching condition by providing an air layer on the reinforcing substrate. Further, in the device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-237357, the optical waveguide is on the bonding surface with the holding base.
  • a groove is provided on the back side of the modulator substrate, and the modulator substrate and the reinforcing substrate are joined by an adhesive layer formed of a low dielectric constant material. It has been found that such structures can increase the temperature drift and DC drift when subjected to an excessive load in reliability tests such as thermal shock tests and temperature cycle tests. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide an optical waveguide device including an electro-optic crystal substrate, an optical waveguide, and a modulation electrode, wherein the substrate has a thickness of at least 30 ⁇ m or less in an electric field application region by the modulation electrode. It is to improve the power output characteristics.
  • the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-330303 that the thickness is substantially constant on the back side of a thin optical waveguide substrate having a thickness of 30 m or less. It has been conceived that the holding substrate is adhered by providing the adhesive layer.
  • FIG. 21 shows the extinction ratio curve when an LN substrate is used as the optical waveguide substrate and quartz glass having a large difference in thermal expansion is used as the holding substrate.
  • Hysteresis as shown in Fig. 21 sometimes appeared in the optical power when a sinusoidal signal with a peak voltage of 10 V was applied.
  • FIG. 20 shows a state with almost no hysteresis.
  • the bias point is moved to an intermediate point (V ( ⁇ / 2)) between the maximum and minimum values of the optical power by an auto bias control circuit. Drive.
  • V ( ⁇ / 2) intermediate point between the maximum and minimum values of the optical power
  • An object of the present invention is to prevent a hysteresis phenomenon in optical power when a signal voltage is applied and to suppress long-term DC drift in an optical waveguide device.
  • An invention includes an electro-optic crystal substrate, an optical waveguide, and a modulation electrode, wherein at least the thickness of the electro-optic crystal substrate in an electric field application region by the modulation electrode is 30 m or less,
  • the product (H ⁇ W) of the height H (angstrom) of the convex portion and the width W ( ⁇ m) of the convex portion generated at the time of formation is not more than 710 angstroms ⁇ ⁇ m.
  • the present invention relates to a waveguide device.
  • the invention according to the first aspect includes an electro-optic crystal substrate, an optical waveguide, and a modulation electrode, and at least a thickness of the electro-optic crystal substrate in an electric field application region by the modulation electrode is 30 zm or less.
  • An optical waveguide device characterized in that at least the horizontal direction of the exit portion of the optical waveguide is in a single mode.
  • the present inventors have studied in detail the cause of the fluctuation of the extinction ratio due to the above-mentioned wavelength, and have reached the following discovery.
  • the optical waveguide is multi-mode.
  • the spot size in the direction (parallel to the LN substrate surface) tends to decrease, We found that these causes the fluctuation of the operating point of the applied voltage and the fluctuation of the extinction ratio due to the wavelength.
  • the present inventor has found that when the thickness of the electro-optic crystal substrate is 30 m or less, at least the horizontal direction of the exit portion of the optical waveguide is changed to a single mode so that the applied voltage can be reduced. It has been found that fluctuations in the operating point and fluctuations in the extinction ratio due to wavelength can be suppressed.
  • the exit refers to the optical waveguide in a straight line portion after multiplexing from the Y-branch optical waveguide.
  • the thickness of the optical waveguide substrate is 30 m or less
  • the operating point of the applied voltage and the extinction ratio vary with wavelength.This is due to the multi-mode of the optical waveguide, especially in the horizontal direction of the guided light. It was not known at all that there was a spot size reduction.
  • the present invention has been made possible for the first time based on the discovery of such problems and their causes, and has great industrial utility value.
  • the present inventor studied the manufacturing conditions of the optical waveguide in order to make at least a single mode in the horizontal direction of the optical waveguide.
  • the diffused portion was raised in a convex shape at the time of forming the optical waveguide, and the shape of the convex portion and the light guiding
  • the wave mode conditions were correlated.
  • the shapes of the optical waveguide and the projection were inspected with a laser microscope.
  • the conditions for making the optical waveguide at least a single mode in the horizontal direction are as follows.
  • H x W is less than 6900 angstromszm More preferably, it is more preferably not more than 600 ⁇ .
  • HxW is more preferably at least 300 ⁇ , and more preferably at least 340 ⁇ . .
  • the conditions of H ⁇ 1100 angstroms and W ⁇ 6.5 6m are satisfied. Thereby, the voltage dependence of the positions of the peaks and valleys of the extinction ratio curve can be reduced.
  • the inventor has further reached the following discovery.
  • the mode size is widened, and the mode coupling between the optical waveguides in the Mach-Zehnder interference waveguide portion (interaction portion with the electrode) is increased.
  • the branching ratio was deviated during the multiplexing, and the extinction ratio was sometimes deteriorated.
  • the wavelength dependence of the extinction ratio became large.
  • the extinction ratio can be increased to 2 O dB or more and the wavelength dependence of the extinction ratio can be reduced by increasing the distance between the branch optical waveguides to 46 m or more.
  • the invention according to a second aspect is an optical waveguide device comprising: an optical waveguide substrate; a holding base that holds the optical waveguide substrate; and an adhesive layer that bonds the optical waveguide substrate to the holding substrate.
  • the optical waveguide substrate is made of an electro-optical material, and is provided on a flat substrate body having a thickness of 30 ⁇ m or less and having one main surface and the other main surface facing each other. And an electrode provided on the substrate main body, and the holding substrate and the other main surface of the substrate main body are bonded by an adhesive layer.
  • the minimum value of the thermal expansion coefficient of the holding substrate is at least 1/5 times the minimum value of the thermal expansion and the tensile coefficient of the substrate body, and the maximum value of the thermal expansion coefficient of the holding substrate is the thermal expansion of the substrate body. It is characterized by being less than 5 times the coefficient.
  • a flat substrate body having a thickness of 3 or less is used, and the holding substrate and the substrate body are bonded by the adhesive layer.
  • polishing can be used for thin substrate processing, processing damage can be drastically removed by an appropriate method, and at the same time, it is possible to prevent deterioration in fracture strength.
  • the minimum value of the thermal expansion coefficient of the holding substrate is set to 1/5 or more of the minimum value of the thermal expansion coefficient of the optical waveguide substrate, and the maximum value of the thermal expansion coefficient of the holding substrate is set to the thermal expansion coefficient of the optical waveguide substrate.
  • FIG. 1 is a plan view showing a device 4 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the device 4.
  • Figure 3 shows a device with a groove 5c in the substrate between the branches
  • FIG. 4 is an enlarged view showing a state of the optical waveguides 2b and 2c.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the projections of various forms and the height H and the width W.
  • FIG. 6 is a sectional view schematically showing a device 11 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a device 11A according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a device 11B according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a device 11C according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a device 11D according to still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a graph showing the applied voltage dependence of the extinction ratio of the device of the comparative example.
  • FIG. 12 is a graph showing the applied voltage dependence of the extinction ratio of the device of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing the wavelength dependence of the extinction ratio of the device of the comparative example.
  • FIG. 14 is a graph showing the wavelength dependence of the extinction ratio of the device of the present invention.
  • FIG. 15 is a graph for explaining a method of calculating the P value.
  • FIG. 16 is a graph showing the relationship between the distance (L) between the waveguide arms and the extinction ratio.
  • Figure 17 is a graph showing the relationship between the waveguide arm distance (L) and ⁇ . is there.
  • FIG. 18 is a graph showing the relationship between the waveguide arm distance (L) and the extinction ratio.
  • FIG. 19 is a graph showing the relationship between the distance (L) between the waveguide arms and ⁇ P.
  • FIG. 20 is a graph showing the relationship between optical power and voltage in the device according to the example of the present invention.
  • FIG. 21 is a graph showing the relationship between the optical power and the voltage in the device of the comparative example.
  • FIG. 1 and 2 are schematic views showing a device 4 according to an embodiment of the invention according to the first aspect.
  • the substrate body 5 has a flat plate shape. On one main surface 5a of substrate 5, ground electrodes 1A and 1C and signal electrode 1B are formed. In this example, a so-called coplanar waveguide (CPW electrode) electrode arrangement is adopted.
  • the optical waveguide 2 has an entrance 2a, an exit 2d, and a pair of branches 2b and 2c. In the electric field application region 10, a pair of optical waveguide branches 2b and 2c are disposed between adjacent electrodes, and a signal electric field is applied to the optical waveguides 2b and 2c in a substantially horizontal direction. It is becoming so.
  • the optical waveguide 2 constitutes a so-called Mach-Zehnder optical waveguide when viewed in plan.
  • the distance L between the branches 2b and 2c is preferably at least 46 m.
  • the inventor has further reached the following discovery.
  • Mode coupling between optical waveguides increases in the Mach-Zehnder interference waveguide (interaction with the electrode)
  • forming a groove 5c between the branched optical waveguides as shown in Fig. 3 can suppress the mode coupling between the optical waveguides.
  • the extinction ratio can be made 20 dB or more and the wavelength dependence of the extinction ratio can be reduced when at least the horizontal direction of the optical waveguide is changed to a single mode.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the optical waveguides 2b and 2c.
  • a suitable diffusing agent such as titanium is placed on the main surface 5a and is subjected to a heat treatment.
  • the convex portion 6 is formed on the main surface 5a during diffusion.
  • the shape pattern of the projections varies as shown in Fig. 5, but the height H of the projections is the peak value of the elevation, and the width W is the longest point connecting the points of 5% of the height H. Distance. Based on this, the product of the width W and the height H of the convex portion 6 is set to be less than 710 ⁇ ⁇ ⁇ m according to the present invention.
  • a buffer layer can be provided between the substrate body and the electrode.
  • the present invention is also applicable to a case where the electrode arrangement is an asymmetric coplanar trip line type.
  • the substrate body is made of a ferroelectric electro-optic material, preferably a single crystal.
  • a crystal is not particularly limited as long as light can be modulated, and examples thereof include lithium niobate, lithium tantalate, lithium niobate-lithium tantalate solid solution, potassium lithium niobate, KTP, and quartz. be able to.
  • the ground electrode and the signal electrode are not particularly limited as long as they are materials having low resistance and excellent impedance characteristics, and may be made of a material such as gold, silver, or copper.
  • Known materials such as silicon oxide, magnesium fluoride, silicon nitride, and alumina can be used for the buffer layer.
  • Optical waveguides are formed in the substrate body by the internal diffusion method or the ion exchange method. It is an optical waveguide, preferably a titanium diffusion optical waveguide or a proton exchange optical waveguide, and particularly preferably a titanium diffusion optical waveguide.
  • the electrode is provided on one main surface side of the substrate main body, but may be formed directly on one main surface of the substrate main body or may be formed on the buffer layer.
  • optical waveguide Particularly preferable conditions for forming the optical waveguide are as follows.
  • the diffusion time is 4 to 11 hours, and the width of the waveguide mask pattern is 3 to 7 m.
  • the polarization axis of the crystal is particularly preferably substantially horizontal to one main surface 5a of the substrate.
  • an X plate or a Y plate made of a single crystal of lithium niobate, a single crystal of lithium tantalate, or a single crystal of a solid solution of lithium niobate-lithium lithium tantalate is preferable.
  • 1 to 5 show examples in which the present invention is applied to an X plate or a Y plate.
  • the polarization axis of the crystal is substantially perpendicular to one main surface 5a of the substrate.
  • a Z plate made of a single crystal of lithium niobate, a single crystal of lithium nitrate, or a single crystal of a solid solution of lithium niobate-lithium tantalate is preferable.
  • the optical waveguide needs to be provided immediately below the electrode, and it is preferable to provide a buffer layer between the surface of the substrate and the electrode in order to reduce light propagation loss.
  • the substrate main body 5 can be joined to a separate holding base 7.
  • the material of the holding base 7 may be a material having a dielectric constant lower than that of the electro-optic single crystal. Examples of such materials include glass such as quartz glass.
  • the joining method of the optical waveguide substrate 5 and the holding base 7 is not particularly limited. In a preferred embodiment, both are adhered. In this case, the refractive index of the adhesive is preferably lower than the refractive index of the electro-optical material forming the substrate body 5.
  • the adhesive include an epoxy-based adhesive, a thermosetting adhesive, and an ultraviolet-curable adhesive, and an adhesive having a coefficient of thermal expansion relatively close to a material having an electro-optical effect such as lithium niobate is preferable.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an optical modulator 11 mainly according to the embodiment of the first invention.
  • FIG. 6 shows a cross section substantially perpendicular to the traveling direction of light in the traveling waveform optical modulator.
  • the optical modulator 11 includes an optical waveguide substrate 29 and a holding base 12. Both the substrate main body 14 and the base 12 have a flat plate shape. The thickness of the substrate body 14 is 30 m or less. On one main surface 14a of the substrate body 14, predetermined electrodes 17A, 17B, and 17C are formed. In this example, a so-called coplanar type (Coplanar waveguide: CPW electrode)
  • the arrangement form of the electrodes is not particularly limited.
  • it may be an ACPS (Asynmetric coplanar strip-line) type.
  • a pair of optical waveguides 15b and 15c are formed between adjacent electrodes, and a signal voltage is applied to each of the optical waveguides 15b and 15c in a substantially horizontal direction. It has become.
  • This optical waveguide constitutes a so-called Mach-Zunder-type optical waveguide when viewed two-dimensionally, but the planar pattern itself is well known (described later).
  • An adhesive layer 13 having a substantially constant thickness is interposed between the other main surface 14 d of the substrate main body 14 and the bonding surface 12 a of the holding base 12, and the substrate main body 14 and the holding base 1 2 and glued.
  • a flat substrate body having a thickness of 30 ⁇ m or less is used, the holding substrate and the substrate body are bonded by an adhesive layer, and the bonding surface 12a of the holding substrate is bonded.
  • the surface was substantially flat.
  • the thickness of the adhesive layer 13 becomes substantially constant, and there are no stress concentration points in the optical waveguide substrate 29, so that the stress is dispersed and the maximum stress applied to the optical waveguide substrate 29 can be reduced.
  • the substrate body 14 is a flat plate having a thickness of 30 / m or less.
  • the flat plate means a flat plate having no concave portion or groove formed on the main surface 14d, that is, the other main surface 14d (adhesive surface) is substantially flat.
  • the fact that the principal surface 14d is substantially flat means that surface roughness remaining on the surface during processing is allowed, and that curvature and warpage due to processing are also allowed.
  • the optical waveguides 15b and 15c are provided on the one main surface 14a side of the substrate body 14.
  • the optical waveguide may be a ridge-type optical waveguide formed directly on one main surface of the substrate main body, and a ridge-type optical waveguide formed on one main surface of the substrate main body via another layer. It may be an optical waveguide, or may be an optical waveguide formed inside the substrate body by an internal diffusion method or an ion exchange method, for example, a titanium diffusion optical waveguide or a proton exchange optical waveguide.
  • the optical waveguide may be a ridge-type optical waveguide protruding from the main surface 14a.
  • the ridge-type optical waveguide can be formed by laser processing or mechanical processing.
  • a high-refractive-index film is formed on the substrate body 14, and the high-refractive-index film is subjected to machining or laser ablation to form a three-dimensional optical waveguide of the bridge type.
  • High-refractive-index films include, for example, chemical vapor deposition, physical vapor deposition, metalorganic chemical vapor deposition, and sputtering. It can be formed by a liquid phase epitaxy method.
  • the substrate body constituting the optical waveguide substrate is made of a ferroelectric electro-optic material, preferably a single crystal.
  • Such crystals are not particularly limited as long as light can be modulated, and examples thereof include lithium niobate, lithium tantalate, a solid solution of lithium niobate-lithium tantalate, potassium lithium niobate, KTP, GaAs, and quartz. Examples can be given. Particularly preferred are lithium niobate single crystal, lithium tantalate single crystal, and lithium niobate-lithium lithium tantalate solid solution single crystal.
  • the polarization axis of the crystal is particularly preferably substantially horizontal to one main surface (front surface) of the substrate.
  • an X plate or a Y plate made of a lithium niobate single crystal, a lithium tantalate single crystal, or a lithium niobate-lithium tantalate solid solution single crystal is preferable.
  • 6 to 10 show examples in which the present invention is applied to an X plate or a Y plate.
  • the polarization axis of the crystal is substantially perpendicular to one main surface (surface) of the substrate.
  • a z-plate made of a lithium niobate single crystal, a lithium tantalate single crystal, or a lithium niobate-lithium tantalate solid solution single crystal is preferable.
  • the optical waveguide must be provided immediately below the electrode, and a buffer layer is preferably provided between the surface of the substrate and the electrode to reduce light propagation loss.
  • the minimum value of the thermal expansion coefficient of the holding substrate is at least 1/5 times the minimum value of the thermal expansion coefficient of the optical waveguide substrate
  • the maximum value of the thermal expansion coefficient of the holding substrate is the thermal expansion coefficient of the optical waveguide substrate. It is 5 times or less the maximum value of the expansion coefficient.
  • the thermal expansion coefficient may change for each axis.
  • the thermal expansion coefficient of the Y-axis direction is 1 6 X 1 0- 6 / ° C, which is the maximum value It becomes.
  • the coefficient of thermal expansion in the Z-axis direction is 5 X 1 cr 6 / ° c, which is the minimum value. Therefore, the minimum value of the thermal expansion coefficient of the supporting body is a IX 1 0 _ 6 / ° C or more, the maximum value of the thermal expansion coefficient of the supporting body is less 8 0 X 1 0- 6 / ° C.
  • the thermal expansion coefficient of the quartz glass is 0. A 5 x 1 0- 6 / ° C , such as less than 1 x 1 0- 6 / ° C .
  • the minimum value of the thermal expansion coefficient of the holding substrate is set to be at least 1/2 times the minimum value of the thermal expansion coefficient of the substrate body. More preferably, the maximum value of the thermal expansion coefficient of the holding base is not more than twice the maximum value of the thermal expansion coefficient of the substrate body of the optical waveguide substrate.
  • the specific material of the holding substrate is not particularly limited as long as the above conditions are satisfied.
  • examples of the holding substrate include lithium niobate, lithium tantalate, lithium niobate-lithium nitrate solid solution, lithium lithium niobate, and the like. Can be. In this case, from the viewpoint of the difference in thermal expansion, the same lithium niobate single crystal as the substrate body is particularly preferable.
  • the electrodes are provided on one main surface side of the substrate main body, but may be formed directly on one main surface of the substrate main body, or may be formed on the low dielectric constant layer or the buffer layer.
  • a known material such as silicon oxide, magnesium fluoride, silicon nitride, and alumina can be used.
  • the low dielectric constant layer referred to here is a layer made of a material having a dielectric constant lower than the dielectric constant of the material constituting the substrate main body. From the viewpoint of satisfying the speed matching condition between light and microwave, the dielectric constant is low. The lower the material, the better. This low dielectric When there is no rate layer, the thickness of the substrate body is more preferably 20 m or less.
  • the bonding surface 12a of the holding substrate 12 is substantially flat.
  • the fact that the bonding surface 12a is substantially flat means that surface roughness remaining on the surface during processing is allowed, and that curvature and warping due to processing are also allowed.
  • the thickness T 1 of the adhesive layer 13 is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 300 ⁇ m or less, and more preferably 100 ⁇ m or less. Most preferably.
  • the thickness T1 of the adhesive layer 13 is not particularly limited, but may be 10 m or more from the viewpoint of reducing the microwave effective refractive index.
  • the adhesive layer needs to have a lower dielectric constant than the electro-optical material as the substrate body, and preferably has a dielectric constant of 5 or less.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing an optical waveguide device 11A according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows a cross section substantially perpendicular to the traveling direction of light in the traveling waveform optical modulator.
  • the optical modulator 11 A includes an optical waveguide substrate 29 and a holding base 32.
  • the substrate main body 14 has a flat plate shape, and the thickness of the substrate main body 14 is 30 m or less.
  • the configuration of the optical waveguide substrate 29 is the same as the configuration of the optical waveguide substrate 29 shown in FIG.
  • a concave portion or a groove 32b is formed on the bonding surface 32a side of the substrate main body 32 at least in an interaction portion with the electrode.
  • the groove 32b extends in the light traveling direction (the direction perpendicular to the plane of the paper).
  • an adhesive layer 33 is interposed between the other main surface 14 d of the substrate main body 14 and the bonding surface 32 a of the holding base 32, and the substrate main body 14 and the holding base 32 are Is glued.
  • a groove 32b is formed under the main surface 14d, and the groove 32b is formed in the groove 32b. Is filled with a low dielectric constant portion 36 made of an adhesive.
  • a flat substrate body 14 having a thickness of 30 ⁇ m or less is used, and the holding substrate 32 and the substrate body 14 are adhered and adhered by the adhesive layer 33.
  • the thickness T1 of the layer 33 was set to 200 m or less.
  • the thickness T2 of the low-dielectric-constant portion 36 made of the adhesive is larger than the thickness T1 of the adhesive layer 33.
  • a step of (T 2 — T 1) occurs in the thickness.
  • the thickness T1 of the adhesive layer 33 is preferably set to 200 / zm or less. From this viewpoint, the thickness T 1 of the adhesive layer 33 needs to be 200 ⁇ m or less, but is more preferably 150 m or less, and is 110 ⁇ m or less. Is most preferred.
  • the thickness T1 of the adhesive layer 33 it may be 0.1 zm or more from the viewpoint of reducing the stress applied to the substrate body 14.
  • the adhesive layer may adhere the other main surface to the holding base in the optical waveguide forming region.
  • the optical waveguide devices 11 and 11A of FIGS. 6 and 7 relate to this embodiment.
  • the thickness of the adhesive layer is substantially constant as shown in FIG.
  • the fact that the thickness of the adhesive layer is substantially constant means that manufacturing errors are allowed.
  • a low dielectric constant portion having a dielectric constant lower than the dielectric constant of the electro-optical material forming the substrate main body is provided between the other main surface and the holding base in the optical waveguide forming region. Is preferred. By this, It becomes easy to realize the speed matching as described above.
  • the type of the low dielectric constant portion is not particularly limited.
  • the low dielectric constant portion is an air layer.
  • the low dielectric constant portion is made of an adhesive (the examples in FIGS. 6 and 7). In this case, the need to use an adhesive having a dielectric constant lower than that of the electric-optic material (and in other embodiments, the low dielectric portion is a dielectric of the electro-optic material It is made of a low dielectric constant material having a dielectric constant lower than the dielectric constant, and the low dielectric constant material does not belong to the adhesive.
  • FIG. 8 is a sectional view schematically showing the optical waveguide device 11B.
  • the optical modulator 11 B includes an optical waveguide substrate 29 and a holding base 32.
  • the substrate body 14 has a flat plate shape, and the thickness of the substrate body 14 is 30 ⁇ m or less.
  • a recess or groove 32b is formed on the bonding surface 32a side of the substrate main body 32 in the same manner as in FIG.
  • the groove 32b extends in the light traveling direction (the direction perpendicular to the plane of the paper).
  • the adhesive layers 43 A and 43 B are interposed between the other main surface 14 d of the substrate body 14 and the bonding surface 32 a of the holding base 32, and the substrate body 14 is The holding base 32 is adhered.
  • a groove 32b is formed below the main surface 14d, and a low dielectric constant portion 30 is provided.
  • the low dielectric constant portion 30 of this example is made of a low dielectric constant material different from the adhesives 43A and 43B.
  • FIG. 9 is a sectional view schematically showing the optical waveguide device 11C.
  • the optical modulator 11 C includes an optical waveguide substrate 29 and a holding base 12.
  • the substrate body 14 has a flat plate shape, and the thickness of the substrate body 14 is 30 ⁇ m or less.
  • the bonding surface 12a of the holding base 12 is substantially flat.
  • the adhesive layers 43 A and 43 B are interposed between the other main surface 14 d of the substrate body 14 and the bonding surface 12 a of the holding base 12, and the substrate body 14 is The holding substrate 1 2 is adhered.
  • the air layer 31 is formed below the main surface 14d.
  • the air layer 31 functions as a low dielectric constant portion.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the optical waveguide device 11D.
  • the optical modulator 11 D includes an optical waveguide substrate 29 and a holding base 32.
  • the substrate main body 14 has a flat plate shape, and the thickness of the substrate main body 14 is 30 ⁇ m or less.
  • a concave portion or groove 32b is formed on the bonding surface 32a side of the substrate body 32.
  • the adhesive layers 43 A and 43 B are interposed between the other main surface 14 d of the substrate body 14 and the bonding surface 32 a of the holding base 32, and the substrate body 14 is The holding base 32 is adhered.
  • the thickness T 1 of the adhesive layers 43 A and 43 B is 200 ⁇ m or less.
  • the air layer 35 is formed below the main surface 14d. The air layer 35 functions as a low dielectric constant portion.
  • the thickness T2 of the low dielectric constant portions 30, 35, and 36 is preferably 10 zm or more, and more preferably 30 m or more.
  • the thickness T 2 of the low dielectric constant portions 30, 35, and 36 is preferably 0.5 ⁇ m or less, and 10 ⁇ m or less. More preferably, it is not more than 100 m.
  • the present invention can be applied to a so-called independent modulation type traveling waveform optical modulator.
  • the electrode is not particularly limited as long as it is a material having low resistance and excellent impedance characteristics, and may be made of a material such as gold, silver, or copper.
  • Specific examples of the adhesive are not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, but are compared with materials having an electro-optical effect such as an epoxy-based adhesive, a thermosetting adhesive, a UV-curable adhesive, and lithium niobate.
  • the bonding glass those having a low dielectric constant and a bonding temperature (working temperature) of about 600 ° C. or less are preferable. Further, it is preferable that a material having sufficient adhesive strength can be obtained during processing. Specifically, a so-called solder glass in which a plurality of compositions of silicon oxide, lead oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, and the like are combined is preferable.
  • bonding can be performed by interposing an adhesive sheet between the back surface of the substrate body 14 and the holding substrate.
  • a sheet made of a thermosetting, photo-curing or photo-thickening resin adhesive is interposed between the back surface of the substrate main body 4 and the holding substrate to cure the sheet.
  • a Ti diffusion waveguide and a CPW electrode were formed on an X-cut lithium niobate substrate (see Figs. 1 and 2).
  • the gap between the center electrode 1B and the ground electrodes 1A and 1C is 25 ⁇ m
  • the width of the center electrode 1B is 30 ⁇ m
  • the thickness of each electrode is 28 ⁇ m
  • the electrode length is It was 32 mm.
  • the distance L between the arms between the optical waveguides was 55 m.
  • thin polishing was performed to produce a thin modulator composed of a low dielectric constant layer and a supporting substrate (X-cut lithium niobate substrate).
  • the thickness of the modulator substrate 5 was 8.5 ⁇ m, and the low dielectric constant layer 6 had a dielectric constant of 3.8 and a thickness of 50 m. Then, the connection part of the optical fiber was polished at the end face, and the chip was cut by dicing. The modulator chip was aligned with the optical fiber and the optical axis, and was bonded and fixed with UV curable resin. The height H and width W of the convex portion 6 of the optical waveguide 2 measured after the device was manufactured were changed as shown in Table 1. Table 1 also shows the value of the product HXW. Mode observation was performed for each of the obtained devices. Table 1 shows the results. table 1
  • Example 1 the distance L between arms between the optical waveguides was set to 55 ⁇ m, the height H of the convex portion 6 of the optical waveguide 2 was set to 860 ⁇ , the width W was set to 6 ⁇ m, and The product was set to 516 angstroms ⁇ ⁇ m.
  • S 21 measurement of the device showed no ripple and a smooth curve in the wavelength range of 50 GHz or less, and decreased by -6 dB only after exceeding 30 GHz.
  • S 11 was less than 110 dB up to the measurement frequency of 50 GHz.
  • the optical characteristics were single mode, the extinction ratio was more than 20 dB from 1530 nm to 1610 nm, and the voltage dependence of the extinction curve was small ⁇ It was less than 5%.
  • Figure 12 shows the relationship between the extinction ratio and the applied voltage in this example.
  • the height of each peak is almost constant, and the positions of the peak and valley of the extinction ratio curve are constant.
  • Fig. 14 shows the wavelength dependence of the extinction ratio unevenness.
  • the “strength” ( ⁇ P) is measured as follows. That is, in FIG. 15, the heights of three adjacent peaks P 1, P 2, and P 3 were measured, and the ratio of adjacent P 1 and P 3 to P 2 where the applied voltage was close to 0 V, For example, it is calculated as (P 1-P 2) X 100 / P 2 (%). As a result, as shown in FIG. 14, the wavelength dependence of the ON light intensity is as small as ⁇ 5% or less.
  • Example 1 the gap between the center electrode 1B and the ground electrodes 1A and 1C was 40 m, the width of the center electrode 1B was 30 m, the thickness of each electrode was 28 m, and the electrode length was 40 mm.
  • the distance L between the arms between the optical waveguides is set to 70 ⁇ 111, the height H of the convex portion 6 of the optical waveguide 2 is set to 8600 angstroms, the width W is set to 6 / m, and the product of the both is set to 51.6 angstroms. Trom ⁇ ⁇ m.
  • S 21 measurement of the device showed no ripple and a smooth curve in the wavelength range of 50 GHz or less, and decreased by 16 dB for the first time after exceeding 25 GHz. Further, S 11 was not more than 110 dB up to the measurement frequency of 50 GHz.
  • the optical characteristics were single mode, the extinction ratio was more than 20 dB from 153 O nm to 1610 nm, and the voltage dependence of the extinction curve was small ⁇ It was less than 5%.
  • a thin modulator was manufactured in the same manner as in the second embodiment. However, the distance between the arms between the optical waveguides was set to 55 zm. The width W of the convex portion 6 of the optical waveguide 2 was 6 ⁇ m, the height H was 1150 ⁇ , and the product of the two was 690 ⁇ / m.
  • the device was measured for S 21, it showed no ripple and a smooth force in the wavelength range of 50 GHz or less, and showed a decrease of 16 dB only after exceeding 30 GHz. Also, S 11 was below ⁇ 10 dB up to the measurement frequency of 50 GHz.
  • the optical characteristics were single mode, and the extinction ratio was 20 dB or more from 1530 nm to 1610 nm. However, the voltage dependence of the extinction curve was large, exceeding ⁇ 5%.
  • a thin modulator was manufactured in the same manner as in the second embodiment. However, the center electrode was set to 20 zm and the distance between the arms between the optical waveguides was reduced to 45 / m.
  • the height H of the convex portion 6 of the optical waveguide 2 was set to 8600 angstroms, the width W was set to 6 ⁇ m, and the product of the two was set to 6900 angstroms / m.
  • S 21 measurement of the device showed no ripple and a smooth curve in the wavelength range of 50 GHz or less, and decreased by 16 dB for the first time after exceeding 30 GHz. In addition, S 11 was ⁇ 10 dB or less up to the measurement frequency of 50 GHz.
  • the extinction ratio can be reduced to less than 20 dB between 1530 nm and 1610 nm, and the voltage dependence of the extinction curve is more than ⁇ 5%.
  • a thin modulator was manufactured in the same manner as in the second embodiment.
  • the center electrode was 20 and the distance between the arms between the optical waveguides was as small as 45 ⁇ m.
  • the height H of the convex portion 6 of the optical waveguide 2 was set to 8600 angstroms, the width W was set to 6 zm, and the product of the both was set to 6900 angstroms ⁇ ⁇ m.
  • a groove 5c having a width of 20 ⁇ m and a depth of 3 ⁇ m was formed from the rear surface 5b of the modulator substrate 5 over the entire length directly below the center electrode 1B. An excimer laser was used for groove processing.
  • S 21 measurement of the device showed no ripple and a smooth curve in the wavelength range of 50 GHz or less, and decreased by 16 dB for the first time after exceeding 30 GHz.
  • S 11 was less than 110 dB up to the measurement frequency of 50 GHz.
  • the extinction ratio was more than 20 dB between 1530 nm and 1610 nm, and the voltage dependence of the extinction curve was less than 5%.
  • a thin modulator was manufactured in the same manner as in the second embodiment. However, the distance between the arms between the optical waveguides was 55 m.
  • the width W of the convex portion 6 of the optical waveguide 2 was set to 6.5 jum, the height H was set to 1150 angstroms, and the product of the two was set to 7475 angstroms ⁇ ⁇ m.
  • S21 measurement of the device showed no ripple and a smooth curve in the wavelength range of 50 GHz or less, and decreased by 16 dB for the first time after exceeding 30 GHz. In addition, S 11 was less than 110 dB up to the measurement frequency of 50 GHz.
  • the optical characteristics are multimode, and the extinction ratio may be less than 20 dB from 1530 nm to 1610 nm.
  • the sex was large, ⁇ 5% or more.
  • FIG. 11 shows the relationship between the extinction ratio and the applied voltage in this example. The height of each peak is irregular, and the positions of the peaks and valleys in the extinction ratio curve are not constant.
  • Fig. 13 shows the wavelength dependence of the extinction ratio unevenness. As a result, the wavelength dependence of the ON light intensity is large, reaching ⁇ 15%.
  • a device was produced in the same manner as in Example 2. However, the height of the projection was 860 angstroms, the width was 5 m, and the product of the two was 4300 angstroms. Then, the distance between the waveguide arms (the distance L between the branch portions 2b and 2c) was changed as shown in FIGS. Figure 16 shows the dependence of the extinction ratio on L, and the dependence of ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ on L. This is shown in Figure 17. As can be seen from the results, by setting the distance L between the arms to be 46 m or more, the extinction ratio was 20 dB or more over a wide wavelength range, and ⁇ ⁇ could be controlled to ⁇ 5% or less. From this viewpoint, L is more preferably equal to or greater than 50 ⁇ m.
  • a device was produced in the same manner as in Example 2. However, the height of the convex portion was set to 1150 angstrom, the width was set to 5 m, and the product of them was set to 575 angstrom ⁇ ⁇ . Then, the distance between the waveguide arms (the distance L between the branch portions 2b and 2c) was changed as shown in FIGS. The dependence of the extinction ratio on L is shown in FIG. 18, and the dependence of ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ on L is shown in FIG. As can be seen from the results, the extinction ratio becomes 20 dB or more over a wide wavelength range by setting the distance L between the arms to 46 ⁇ m or more. In this example, ⁇ P could not be reduced to ⁇ 5% or less.
  • the optical modulator 11 of FIG. 6 is manufactured. Specifically, by using a substrate made of X cutlet Bok was 3 in Chiweha (L i N B_ ⁇ 3 single crystal), the titanium diffusion process and the Photo lithographic one method, a Mach Zehnder type on the surface of the wafer
  • the optical waveguides 15b and 15c are formed.
  • the size of the optical waveguide can be set to, for example, 10 2m at 1 / e 2 .
  • a CPW electrode is formed by a printing process.
  • the gap between the center electrode 17B and the ground electrodes 17A and 17C was 40 / m, the electrode thickness was 28 / m, and the electrode length was 40 mm.
  • a polishing dummy substrate is attached to a polishing platen for thin polishing, and a modulator substrate is attached thereon with a thermoplastic resin with the electrode surface facing down.
  • CMP horizontal polishing and polishing
  • Plate body 14 is thinned.
  • the plate-like holding base 12 is bonded and fixed to the substrate main body 14, the connection portion of the optical fiber is polished at its end face, and the chip is cut by dicing.
  • An epoxy resin film with a resin thickness of 50 m was used as the resin for bonding and fixing.
  • the total thickness including the chip width and the reinforcing substrate was 4.4 mm and 1 mm, respectively.
  • a single-core fiber array holding a 1.55111-band panda fiber is connected to the input side, and a single-core fiber array holding a single-mode fiber is connected to the traveling-wave optical modulator chip 11 on the output side.
  • the optical fiber and the optical waveguide are aligned and bonded with an ultraviolet curing resin.
  • the extinction ratio curve for a 1 KHz signal is shown in FIG. As can be seen from the results, no hysteresis appeared in the optical power. In addition, as a result of evaluating the DC drift characteristics at 100 ° C, the shift amount of the DC bias was within 50% of the initial applied voltage.
  • Example 10 Device 11 C in FIG. 9
  • the device 11 C of FIG. 9 was manufactured. Specifically, an optical waveguide substrate 29 was manufactured in the same manner as in Example 9. The thickness t of the substrate body 14 was set to 12 ⁇ m. However, an air layer 31 was provided as shown in FIG. In this example, using the substrate body made of L i N b 0 3 single crystal X cut. The material of the holding substrate 12 was an X-cut lithium niobate single crystal.
  • the device 11 A of FIG. 7 was manufactured. Specifically, an optical waveguide substrate 29 was manufactured in the same manner as in Example 9. Thereafter, an optical waveguide substrate 29 is bonded and fixed to a holding base 32 having a groove 32 b having a width of 0.3 mm and a depth of 0.2 mm, and an end face of an optical fiber connection portion is polished, and is subjected to dicing. Into chips. At this time, the adhesive resin 36 was filled in the groove 32 b of the holding base 32. Thus, T 1 is 50 zm and T 2 is 250 ⁇ m. In this example, the use of L i N b 0 3 substrate body made of single crystal X cut. The material of the holding substrate 12 was an X-cut lithium niobate single crystal.
  • the extinction ratio curve for 1 KHz signal did not show any hysteresis. Also, as a result of evaluating the DC drift characteristics at 100 ° C, the shift amount of the DC noise was within 50% of the initial applied voltage.
  • Example 12 Device 11D in FIG. 10.
  • the device 11D of FIG. 10 was manufactured. Specifically, an optical waveguide substrate 29 was manufactured in the same manner as in Example 1. The thickness of the substrate body 14 was 12 / m. After that, an optical waveguide substrate 29 is bonded and fixed to a holding base 32 having a groove 32 b having a width of 0.3 mm and a depth of 0.2 mm, and the connection portion of the optical fiber is polished. It was cut into chips by dicing. At this time, an air space 35 was formed in the groove 32 b of the holding base 32. T 1 is 50 ⁇ m and T 2 is 250. In this example, using L i N B_ ⁇ 3 substrate body made of a single crystal obtained by X cut. The material of the holding substrate 12 was an X-cut lithium niobate single crystal.
  • the material of the holding substrate 12 was a single crystal of lithium tantalate.
  • a substrate composed of an X-cut 3- inch wafer (LiNb ⁇ 3 single crystal) was used.
  • the X-axis direction, the thermal expansion coefficient of the Y-axis direction is 1 6 X 1 cr 6 / ° c, the thermal expansion coefficient of the Z-axis direction is 5 X 1 0- 6 / ° C .
  • thermal expansion coefficient of the Y-axis direction is 1 5 X 1 0 _ 6 / ° C
  • thermal expansion coefficient of the Z-axis Direction is 1.2 is X 1 0- 6 / ° C.
  • Hysteresis did not appear in the extinction ratio curve for a signal of 1 KHz, and the DC drift characteristics were evaluated at 100 ° C. As a result, the shift amount of the DC bias was within 50% of the initial applied voltage. Was the fluctuation.
  • a hysteresis phenomenon in optical power when a signal voltage is applied can be prevented, and long-term DC drift can be suppressed.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

　デバイス４は、電気光学結晶基板５、光導波路２および変調電極１Ａ、１Ｂ、１Ｃを備えており、少なくとも変調電極による電界印加領域１０における電気光学結晶基板５の厚みが３０μｍ以下である。光導波路形成時に生ずる凸部の高さＨ（オングストローム）と凸部の幅Ｗ（μｍ）との積（Ｈ・Ｗ）を７１５０オングストローム・μｍ以下とすることによって、光導波路を伝搬する光をシングルモードとできる。さらに、　前記電界印加領域において前記光導波路が分岐部を有しており、前記分岐部における前記光導波路の間隔が４６μｍ以上とすることによって、消光比カーブの山と谷のバラツキを±５％以内に小さくできる。

Description

明細書
光導波路デバイスおよび進行波形光変調器 発明の属する技術分野
本発明は、 光導波路デバイスおよびこれを利用した進行波形光変調器 に関するものである。
背景技術
ニオブ酸リチウム （L i Nb 03)、 夕ンタル酸リチウム （L i T a 〇 3)、 ガリウム砒素 （GaA s ) を光導波路に適用した光変調器、 特に 進行波形光変調器は、 優れた特性を備えており、 高能率で高帯域化を達 成できる可能性がある。 ニオブ酸リチウム、 タンタル酸リチウムは、 強 誘電体として非常に優れた材料であり、 電気光学定数が大きく、 短い光 路で光の制御が可能であるという利点を有している。 進行波形光変調器 の変調速度を制限する要因としては、 速度不整合、分散および電極損失、 誘電損失、 イ ンピーダンス不整合などが挙げられる。
こう した通常タイプの光変調器は、 基板、 光導波路、 信号電極および 接地電極からなる変調電極、 バッファ層を有しており、 比較的に複雑な 形態をしている。 これら各要素の寸法については、 各種提案されており 種々検討が行われてきた。
本出願人は、 特開平 1 0— 1 3 3 1 5 9号公報、 特開 2 0 0 2 _ 1 6 9 1 3 3号公報において、 進行波形光変調器の基板の光導波路の下に肉 薄部分を設け、 この肉薄部分の厚さを例えば 1 0〃m以下に薄くするこ とを開示した。 これによつて、 酸化珪素からなるバッファ層を形成する ことなしに高速光変調が可能であるし、 駆動電圧 VTTと電極の長さ Lと の積 （Vzr . L ) を小さくできるので、 有利である。
また、 マルチメディアの発展に伴い、 通信のブロードバンド化の需要 が高まり 10Gb /sを超える光伝送システムが実用化され、 さらに高速化 が期待されている。 1 OGb/s以上の電気信号 （マイクロ波信号） を光に 変調するデバイスとして L N光変調器が使用されている。
光変調器の変調帯域を広帯域化するために、 光導波路基板を薄くする ことによりマイクロ波と光波の速度整合をとる構造が発明されている。 また、 光導波路基板を薄くする構造において、 速度整合条件を満足する ためには光導波路部周辺の基板厚みを 1 0〃m程度にする必要があり、 光モードフィ一ルドパターンの偏平化を防止し、 基板薄型および溝加工 による表面ラフネス、 ダメージの影響で発生する光の伝搬損失を抑制す るために 2段裏溝構造を特開 2 0 0 2 - 1 6 9 1 3 3号公報で出願した < さらに、 2段裏溝構造の作製においては、 基板を均一に薄く した後に溝 構造を形成することも可能であり、 この場合にデバイスの機械的強度を 保持するために補強基板を設ける構造を特願 2 00 1— 1 0 1 7 2 9号 で出願した。
特開平 9 - 2 1 1 4 0 2号公報に記載のデバイスにおいては、 補強基 板に空気層を設けることで速度整合条件を満たす構造になっている。 ま た、 特開 2 0 0 1— 2 3 5 7 1 4号公報に記載のデバイスにおいては、 光導波路が保持基体との接着面上にある。
しかし、 特開 2 00 2— 1 6 9 1 3 3号公報、 特願 2 00 1— 1 0 1
7 2 9号に記載のデバイスにおいては、変調器基板の裏面側に溝を設け、 この変調器基板と補強基板とを、 低誘電率材料で形成される接着層によ り接合している。 このような構造は、 熱衝撃試験や温度サイクル試験な どの信頼性試験で過大な負荷を加えたときに、 温度ドリフ トや D C ドリ フ トが大きくなることがあることが判明してきた。 発明の開示
特開平 1 0— 1 3 3 1 5 9号公報、 特開 2 0 0 2— 1 6 9 1 33号公 報に記載のような薄型変調器において、 消光比カーブを測定したところ 通常タイプのものと比較して消光比が劣化することを詳細な検討によつ て新たに見出した。 例えば、 図 1 1に示すように、 印加電圧によって消 光比、 あるいは消光比カーブの頂点 （ON時のパワー出力） が異なった 値を示す。 これはバイアス電圧の動作点 （通常は V (ττ/2 ) の印加電 圧） を検出する際に、 消光カーブの頂点と谷を検出するが、 上記のよう に電圧によって各頂点の光量に差異が生じ、 検出不能になる。 また、 図 1 3に示すように、 波長が変化すると、 ON/O F Fのレベル、 あるい は消光比特性が異なってくるために、 D- WDM用 （例えば、 Cバンド、 あるいは Lバンド） として広波長帯域動作ができなくなる。 通常は、 こ れが狭波長帯域動作の E A変調器に対しての LN変調器のメリ ッ トにな つているが、 このメ リ ッ トが減殺される問題があることが判明した。 本発明の課題は、 電気光学結晶基板、 光導波路および変調電極を備え ており、 少なく とも変調電極による電界印加領域における基板の厚みが 30〃m以下である光導波路デバイスにおいて、 消光比特性と ON時パ ヮー出力特性を改善することである。
また、 前記問題を解決するために、 本出願人は、 特願 2 00 2— 3 3 03 2 5号において、厚さ 3 0 m以下の薄い光導波路基板の背面側に、 厚さが略一定の接着層を設けて保持基体を接着することを想到した。
しかし、 光導波路基板と保持基板との熱膨張差による応力が原因で DC ドリフ トが発生し、消光比カーブにヒステリシスが現れることがあった。 図 2 1に光導波路基板として LN基板を使用し、熱膨張差が大きい石英ガ ラスを保持基板とした場合の消光比カーブを示す。 1 ΚΗ ζ、 ピーク電 圧 1 0 Vの正弦波信号を印加したときの光パワーには、 図 2 1に示すよ うなヒステリシスが現れることがあった。 図 2 0はヒステリシスのほと んどない状態を示す。 光変調器を駆動させる場合には、 一般的に、 オートバイアスコントロ ール回路にて光パワーの最大値と最小値の中間点 （V ( ττ / 2 ) ) にバイ ァス点を移動して駆動する。 しかし、 図 2 1のようなヒステリシス現象 があると、 この中間点にバイアスを移動することができなくなり、 光変 調器を動作させることができなくなる。
更に、 長期 DC ドリフ トが発生し、 上記のバイァス点がドリフ ト し、 ォ ートバイアスコントロール回路で追随できなくなる場合があった。
本発明の課題は、 光導波路デバイスにおいて、 信号電圧を印加したと きの光パワーにおけるヒステリシス現象を防止し、かつ長期 DC ドリフ ト を抑制することである。
第一の態様に係る発明は、 電気光学結晶基板、 光導波路および変調電 極を備えており、 少なく とも変調電極による電界印加領域における電気 光学結晶基板の厚みが 3 0 m以下であり、 光導波路形成時に生ずる凸 部の高さ H (オングス トローム） と凸部の幅 W (〃m ) との積 （H · W ) が 7 1 5 0オングストローム · 〃m以下であることを特徴とする、 光導 波路デバイスに係るものである。
また、 第一の態様に係る発明は、 電気光学結晶基板、 光導波路および 変調電極を備えており、 少なく とも変調電極による電界印加領域におけ る電気光学結晶基板の厚みが 3 0 z m以下であり、 少なぐとも前記光導 波路の出口部の少なく とも水平方向が単一モード化していることを特徴 とする、 光導波路デバイスに係るものである。
本発明者は、 上述した波長による消光比の変動の原因について詳細に 検討し、 以下の発見に到った。 すなわち、 基板の厚さが例えば 3 0〃m 以下の薄い場合に、 さらには、 特に 1 5〃m以下の薄い場合には、 光導 波路がマルチモード化しており、 特に高次モード導波光の水平方向 （ L N基板表面と平行方向） のスポッ トサイズが小さくなる傾向を示して、 これらが印加電圧の動作点の変動や波長による消光比の変動の原因にな ることを突き止めた。
本発明者はこの知見に基づき、 電気光学結晶基板の厚みが 3 0 m以 下の場合には、 少なく とも光導波路の出口部の少なく とも水平方向を単 一モード化させることによって、 印加電圧の動作点の変動や波長による 消光比の変動を抑制できることを見いだした。 ここで出口部は Y分岐光 導波路から合波した後の直線部分の光導波路のことをいう。
従来、 光導波路基板厚さ 3 0 m以下の場合に、 印加電圧の動作点の 変動や波長による消光比の変動が生じ、 この原因が、 光導波路のマルチ モード化、 特に導波光の水平方向のスポッ トサイズの縮小にあることは まったく知られていなかった。
本発明はこのような問題点とその原因の発見に基づいて初めて可能と なったものであり、 産業上の利用価値は大きい。
更に、 本発明者は、 光導波路の少なく とも水平方向をシングルモード 化するために、 光導波路の作製条件を検討した結果、 光導波路形成時に 拡散部分が凸状に盛り上がり、 凸部の形状と光導波路のモード条件に相 関性があることを見出した。具体的には、 光導波路および凸部の形状は、 レーザー顕微鏡により検査を行った。 その結果、 光導波路の少なく とも 水平方向をシングルモード化するための条件は以下のとおりであること を見いだした。
(光導波路形成時に生ずる凸部の高さ H (オングス トローム） と凸部 の幅 W (〃m ) との積 （H - W ) ≤ 7 1 5 0オングス トローム · 〃m ) これによつて、 消光比特性を改善することに成功した。
この観点からは、 H x Wは、 6 9 0 0オングス トローム · z m以下で あることが更に好ましく、 6 0 0 0オングス トローム ' 〃m以下である ことが一層好ましい。
H x Wが小さ くなりすぎると、 モード径が大きくなり、 外部の光ファ ィバーとの結合損失が大きくなる。 この結合損失を低減するという観点 から、 H x Wは、 3 0 0 0オングス トローム · m以上であることが更 に好ましく、 3 4 0 0オングス トローム · 〃m以上であることが一層好 ましい。
好適な実施形態においては、 H≤ 1 1 0 0オングス トローム、 および W≤ 6 . 5〃mの条件が満足される。 これによつて、 消光比カーブの頂 点および谷の位置の電圧依存性を低減することができる。
本発明者は更に以下の発見に到った。 すなわち、 光導波路のを少なく とも水平方向をシングルモード化したとき、 モードサイズが広がり、 マ ッハツエンダ干渉導波路部 （電極との相互作用部） において、 光導波路 間とのモード結合が大きくなる。 この結果、 合波する際に分岐比がずれ てしまい、 消光比が劣化することがあった。 そして消光比の波長依存性 が大きくなった。
これに対して、 分岐光導波路間の間隔を 4 6〃m以上まで大きくする ことによって、 消光比を 2 O d B以上とすることができ、 消光比の波長 依存性も小さくできることを見いだした。
第二の態様に係る発明は、 光導波路基板、 この光導波路基板を保持す る保持基体、 および光導波路基板と保持基体とを接着する接着層を備え ている光導波路デバイスであって、
光導波路基板が、 電気光学材料からなり、 相対向する一方の主面と他 方の主面とを備えている厚さ 3 0〃m以下の平板状の基板本体、 基板本 体に設けられている光導波路、 および基板本体に設けられた電極を備え ており、 接着層によって保持基体と基板本体の他方の主面とが接着され ており、 保持基体における熱膨張係数の最小値が基板本体における熱膨 ,張係数の最小値の 1 / 5倍以上であり、 かつ保持基体における熱膨張係 数の最大値が基板本体における熱膨張係数の 5倍以下であることを特徴 とする。
本発明では、 厚さ 3 以下の平板状の基板本体を使用し、 接着層 によって保持基体と基板本体とを接着した。 これにより光導波路基板に おいて応力集中個所がなくなるため、 応力が分散され、 光導波路基板に 加わる最大応力を低減できることがわかった。 更に、 基板薄型加工に研 磨を使用することができるため、 適切な方法により加工ダメージを飛躍 的に除去でき、 同時に破壊強度の劣化を防止することが可能である。 これと共に、 保持基体における熱膨張係数の最小値を光導波路基板に おける熱膨張係数の最小値の 1 / 5倍以上とし、 かつ保持基体における 熱膨張係数の最大値を光導波路基板における熱膨張係数の最大値の 5倍 以下とすることによって、 信号電圧を印加したときの光パワーにおける ヒステリシス現象を防止し、かつ長期 DC ドリフ トを抑制することができ る。
このような作用効果が得られた理由は明確ではない。 しかし、 N T T 宮沢、 三富ら 「 1 9 9 4年電子情報通信学会 S A— 9— 3」 においては、 歪みと DC ドリフ トの相関を指摘している。 したがって、 本構造の場合に、 基板本体と光導波路基板との間の熱膨張差による内部歪みにより、 DC ド リフ トが発生していたものと考えられる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態に係るデバィス 4を示す平面図である。 図 2は、 デバイス 4を概略的に示す横断面図である。
図 3は、 分岐部間において基板に溝 5 cが設けられたデバイスを示す 横断面図である。
図 4は、 光導波路 2 b、 2 cの状態を示す拡大図である。
図 5は、 種々の形態の凸部と高さ Hおよび幅 Wの関係を示す模式図で ある。
図 6は、 本発明の一実施形態に係るデバイス 1 1を概略的に示す断面 図である。
図 7は、 本発明の他の実施形態に係るデバイス 1 1 Aを概略的に示す 断面図である。
図 8は、 本発明の更に他の実施形態に係るデバイス 1 1 Bを概略的に 示す断面図である。
図 9は、 本発明の更に他の実施形態に係るデバイス 1 1 Cを概略的に 示す断面図である。
図 1 0は、 本発明の更に他の実施形態に係るデバイス 1 1 Dを概略的 に示す断面図である。
図 1 1は、 比較例のデバイスによる消光比の印加電圧依存性を示すグ ラフである。
図 1 2は、 本発明例のデバイスによる消光比の印加電圧依存性を示す グラフである。
図 1 3は、 比較例のデバイスによる消光比の波長依存性を示すグラフ である。
図 1 4は、 本発明例のデバイスによる消光比の波長依存性を示すグラ フである。
図 1 5は、 P値の算出方法を説明するためのグラフである。
図 1 6は、 導波路アーム間距離 （L ) と消光比との関係を示すグラフ である。
図 1 7は、 導波路アーム間距離 （L ) と Δ Ρとの関係を示すグラフで ある。
図 1 8は、 導波路アーム間距離 （L ) と消光比との関係を示すグラフ である。
図 1 9は、 導波路アーム間距離 （L ) と△ Pとの関係を示すグラフで ある。
図 2 0は、 本発明の実施例のデバイスにおける光パワーと電圧との関 係を示すグラフである。
図 2 1は、 比較例のデバイスにおける光パワーと電圧との関係を示す グラフである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照しつつ、 本発明を更に詳細に説明する。 図 1および 2は、 第一の態様に係る発明の一実施形態に係るデバィス 4を示す模式 図である。
基板本体 5は平板形状をしている。 基板 5の一方の主面 5 aの上には 接地電極 1 A、 1 Cおよび信号電極 1 Bが形成されている。 本例では、 いわゆるコプレーナ型 （Coplanar waveguide： C P W電極） の電極配置 を採用している。 光導波路 2は、 入り口部 2 a、 出口部 2 dおよび一対 の分岐部 2 b、 2 cを備えている。 電界印加領域 1 0においては、 隣接 する電極の間に一対の光導波路分岐部 2 b、 2 cが配置されており、 各 光導波路 2 b、 2 cに対して略水平方向に信号電界を印加するようにな つている。 光導波路 2は、 平面的に見ると、 いわゆるマッハツェンダー 型の光導波路を構成している。 分岐部 2 bと 2 cとの間隔 Lは、 好まし くは 4 6 m以上である。
本発明者は更に以下の発見に到った。マッハツヱンダ干渉導波路部（電 極との相互作用部） において、 光導波路間とのモード結合が大きくなる 問題に対して、 図 3に示すように分岐光導波路間に溝 5 cを形成するこ とによって、 光導波路間のモ一ド結合を抑制できることを見いだした。 この結果、 光導波路の少なく とも水平方向をシングルモード化した場合 には、 消光比を 2 0 d B以上とすることができ、 消光比の波長依存性も 小さくできることを見いだした。
図 4は、 光導波路 2 b、 2 cを示す拡大断面図である。 光導波路 2 b、 2 c形成時には、 チタン等の適当な拡散剤を主面 5 a上に載置し、 加熱 処理する。 この際、 主面 5 a上には、 拡散時に凸部 6が形成される。 凸 部の形状パターンは、 図 5に示すように様々であるが、 凸部の高さ Hは 隆起したピーク値であり、 幅 Wは高さ Hの 5 %の値の点を結んだ最も長 い距離と定義した。 これに基づいて、 凸部 6の幅 Wと高さ Hとの積は、 本発明に従い 7 1 5 0オングス トローム · 〃m以下とする。
基板本体と電極との間にはバッファ層を設けることができる。 また、 本発明は、 電極配置が非対称コプレーナス ト リップライン型である場合 にも適用可能である。
基板本体は、 強誘電性の電気光学材料、 好ましくは単結晶からなる。 こう した結晶は、 光の変調が可能であれば特に限定されないが、 ニオブ 酸リチウム、 タンタル酸リチウム、 ニオブ酸リチウム一タンタル酸リチ ゥム固溶体、 ニオブ酸カリウムリチウム、 K T P、 及び水晶などを例示 することができる。
接地電極、 信号電極は、 低抵抗でインピーダンス特性に優れる材料で あれば特に限定されるものではなく、 金、 銀、 銅などの材料から構成す ることができる。
バッファ層は、 酸化シリコン、 弗化マグネシウム、 窒化珪素、 及びァ ルミナなどの公知の材料を使用することができる。
光導波路は、 基板本体に内拡散法やイオン交換法によって形成された 光導波路であり、 好ましくはチタン拡散光導波路、 プロ トン交換光導波 路であり、 特に好ましくはチタン拡散光導波路である。 電極は、 基板本 体の一方の主面側に設けられているが、 基板本体の一方の主面に直接形 成されていてよく、 バッファ層の上に形成されていてよい。
光導波路の特に好適な形成条件は以下の範囲である。
T i厚み 4 5 0〜 1 0 0 0 オングス トローム、 拡散温度 9 5 0 〜 1 1 0 0 °C
拡散時間 4〜 1 1 時間、 導波路マスクパターンの幅 3〜7 m 基板本体においては、 特に好ましくは結晶の分極軸が基板の一方の主 面 5 aと略水平である。 この場合には、 ニオブ酸リチウム単結晶、 タン タル酸リチウム単結晶、 ニオブ酸リチウム—夕ンタル酸リチウム固溶体 単結晶からなる X板あるいは Y板が好ましい。 図 1〜図 5には、 本発明 を X板あるいは Y板に適用した例について示した。
また、 他の好適な実施形態においては、 結晶の分極軸が基板の一方の 主面 5 aと略垂直である。 この場合には、 ニオブ酸リチウム単結晶、 夕 ン夕ル酸リチウム単結晶、 ニオブ酸リチウム—タンタル酸リチウム固溶 体単結晶からなる Z板が好ましい。 Z板を使用した場合には、 光導波路 は電極の直下に設ける必要があり、 光の伝搬損失を低減するために、 基 板の表面と電極との間にはバッファ層を設けることが好ましい。
本発明においては、 図 2に示すように、 基板本体 5を別体の保持基体 7に対して接合することができる。 保持基体 7によるマイクロ波の伝搬 速度への影響を最小限とするという観点からは、 保持基体 7の材質は、 電気光学単結晶の誘電率よりも低い誘電率を有する材質であってもよい こう した材質としては、 石英ガラス等のガラスがある。 光導波路基板 5と保持基体 7との接合方法は特に限定されない。 好適 な実施形態においては、 両者を接着する。 この場合には、 接着剤の屈折 率は、 基板本体 5を構成する電気光学材料の屈折率よりも低いことが好 ましい。
接着剤の具体例は、 エポキシ系接着剤、 熱硬化型接着剤、 紫外線硬化 性接着剤などで、 ニオブ酸リチウムなどの電気光学効果を有する材料と 比較的近い熱膨張係数を有する接着剤が好ましい。
以下、 適宜図面を参照しつつ、 第二の態様に係る発明の好適な実施形 態を更に詳細に説明する。
図 6は、 主として第一の発明の実施形態に係る光変調器 1 1を概略的 に示す断面図である。 図 6においては、 進行波形光変調器における光の 進行方向に対して略垂直な横断面を示す。
光変調器 1 1は、 光導波路基板 2 9 と保持基体 1 2とを備えている。 基板本体 1 4、 基体 1 2は共に平板形状をしている。 基板本体 1 4の厚 さは 3 0 m以下である。 基板本体 1 4の一方の主面 1 4 aの上には所 定の電極 1 7 A、 1 7 B、 1 7 Cが形成されている。 本例では、 いわゆ るコプレーナ型 ( Coplanar waveguide： C P W電極）
の電極配置を採用しているが、 電極の配置形態は特に限定されない。 例えば ACPS (Asynmetri c coplanar strip-l ine) タイプであってよい。 本例では、 隣接する電極の間に一対の光導波路 1 5 b、 1 5 cが形成さ れており， 各光導波路 1 5 b、 1 5 cに対して略水平方向に信号電圧を 印加するようになっている。 この光導波路は、 平面的に見るといわゆる マッハツヱンダー型の光導波路を構成しているが、 この平面的パターン それ自体は周知である （後述）。基板本体 1 4の他方の主面 1 4 dと保持 基体 1 2の接着面 1 2 aとの間に、厚さが略一定の接着層 1 3が介在し、 基板本体 1 4と保持基体 1 2とを接着している。 本光導波路デバィス 1 1においては、 厚さ 3 0〃m以下の平板状の基 板本体を使用し、 接着層によって保持基体と基板本体とを接着し、 かつ 保持基体の接着面 1 2 aを略平坦面とした。 これによつて接着層 1 3の 厚さが略一定となり、 光導波路基板 2 9において応力集中個所がなくな るため、 応力が分散され、 光導波路基板 2 9に加わる最大応力を低減で きる。 更に、 基板本体 4を厚さ 3 0〃m以下に薄型加工する際に、 平面 研磨を使用することができるため、 適切な方法により加工ダメージを飛 躍的に除去でき、 同時に破壊強度の劣化を防止することが可能である。 本発明において、 基板本体 1 4は厚さ 3 0 / m以下の平板からなる。 ここで言う平板とは、 主面 1 4 dに凹部や溝が形成されていない平板を 意味しており、 つまり他方の主面 1 4 d (接着面） は略平坦である。 た だし、 主面 1 4 dが略平坦であるとは、 加工に伴い表面に残留する表面 粗さは許容する趣旨であり、 また、 加工に伴う湾曲や反りも許容する趣 旨である。
本発明においては、 基板本体 1 4の一方の主面 1 4 a側に光導波路 1 5 b、 1 5 cを設ける。 光導波路は、 基板本体の一方の主面に直接形成 されたリ ッジ型の光導波路であってよく、 基板本体の一方の主面の上に 他の層を介して形成されたリッジ型の光導波路であってよく、 また基板 本体の内部に内拡散法やイオン交換法によって形成された光導波路、 例 えばチタン拡散光導波路、 プロ トン交換光導波路であってよい。 具体的 には、 光導波路が、 主面 1 4 aから突出するリ ッジ型光導波路であって よい。 リ ッジ型の光導波路は、 レーザー加工、 機械加工によって形成可 能である。 あるいは、 高屈折率膜を基板本体 1 4上に形成し、 この高屈 折率膜を機械加工やレーザーアブレーション加工することによって、 リ ッジ型の三次元光導波路を形成できる。 高屈折率膜は、 例えば化学的気 相成長法、 物理的気相成長法、 有機金属化学的気相成長法、 スパッタ リ ング法、 液相ェピタキシャル法によって形成できる。
光導波路基板を構成する基板本体は、 強誘電性の電気光学材料、 好ま しくは単結晶からなる。 こうした結晶は、 光の変調が可能であれば特に 限定されないが、 ニオブ酸リチウム、 タンタル酸リチウム、 ニオブ酸リ チウムータンタル酸リチウム固溶体、 ニオブ酸カリウムリチウム、 K T P、 G a A s及び水晶などを例示することができる。 ニオブ酸リチウム 単結晶、 タンタル酸リチウム単結晶、 ニオブ酸リチウム—タンタル酸リ チウム固溶体単結晶が、 特に好ましい。
基板本体においては、 特に好ましくは結晶の分極軸が基板の一方の主 面 （表面） と略水平である。 この場合には、 ニオブ酸リチウム単結晶、 タンタル酸リチウム単結晶、 ニオブ酸リチウム—タンタル酸リチウム固 溶体単結晶からなる X板あるいは Y板が好ましい。 図 6〜図 1 0には、 本発明を X板あるいは Y板に適用した例について示した。
また、 他の好適な実施形態においては、 結晶の分極軸が基板の一方の 主面 （表面） と略垂直である。 この場合には、 ニオブ酸リチウム単結晶、 タンタル酸リチウム単結晶、 ニオブ酸リチウム—タンタル酸リチウム固 溶体単結晶からなる z板が好ましい。 Z板を使用した場合には、 光導波 路は電極の直下に設ける必要があり、 光の伝搬損失を低減するために、 基板の表面と電極との間にはバッファ層を設けることが好ましい。
本発明においては、 保持基体における熱膨張係数の最小値が光導波路 基板における熱膨張係数の最小値の 1 / 5倍以上であり、 かつ保持基体 における熱膨張係数の最大値が光導波路基板における熱膨張係数の最大 値の 5倍以下である。
ここで、 基板本体、 保持基体をそれそれ構成する各電気光学材料に熱 膨張係数の異方性がない場合には、 基板本体、 保持基体において最小の 熱膨張係数と最大の熱膨張係数とは一致する。 基板本体、 保持基体を構 成する各電気光学材料に熱膨張係数の異方性がある場合には、 各軸ごと に熱膨張係数が変化する場合がある。 例えば、 基板本体を構成する各電 気光学材料がニオブ酸リチウムである場合には、 X軸方向、 Y軸方向の 熱膨張係数が 1 6 X 1 0—6/°Cであり、 これが最大値となる。 Z軸方向 の熱膨張係数が 5 X 1 cr6/°cであり、 これが最小値となる。 従って、 保持基体の熱膨張係数の最小値は I X 1 0 _6/°C以上とし、保持基体の熱 膨張係数の最大値は 8 0 X 1 0— 6/°C以下とする。 なお、 例えば石英ガ ラスの熱膨張係数は 0 . 5 x 1 0—6 /°Cであり、 例えば 1 x 1 0— 6/°C 未満である。
本発明の作用効果の観点からは、 保持基体の熱膨張係数の最小値を、 基板本体における熱膨張係数の最小値の 1 / 2倍以上とすることが更に 好ましい。 また、 保持基体の熱膨張係数の最大値を、 光導波路基板の基 板本体の熱膨張係数の最大値の 2倍以下とすることが更に好ましい。 保持基体の具体的材質は、 上記の条件を満足する限り、 特に限定され ない。 基板本体にニオブ酸リチウム単結晶を使用する場合には、 保持基 体は、 ニオブ酸リチウム、 タンタル酸リチウム、 ニオブ酸リチウム—夕 ン夕ル酸リチウム固溶体、 ニオブ酸力リゥムリチウムなどを例示するこ とができる。 この場合、 熱膨張差の観点では、 基板本体と同じニオブ酸 リチウム単結晶が特に好ましい。
電極は、 基板本体の一方の主面側に設けられているが、 基板本体の一 方の主面に直接形成されていてよく、 低誘電率層ないしバッファ層の上 に形成されていてよい。 低誘電率層は、 酸化シリコン、 弗化マグネシゥ ム、 窒化珪素、及びアルミナなどの公知の材料を使用することができる。 ここで言う低誘電率層とは、 基板本体を構成する材質の誘電率よりも低 い誘電率を有する材料からなる層を言い、 光とマイクロ波の速度整合条 件を満たすという観点では誘電率が低い材料ほど好ましい。 この低誘電 率層がない場合には、 基板本体の厚さは 2 0 m以下であることが更に 好ましい。
好適な実施形態においては、 保持基体 1 2の接着面 1 2 aが略平坦で ある。 ただし、 接着面 1 2 aが略平坦であるとは、 加工に伴い表面に残 留する表面粗さは許容する趣旨であり、 また、 加工に伴う湾曲や反りも 許容する趣旨である。
本発明の観点からは、 接着層 1 3の厚さ T 1は 1 0 0 0〃m以下であ ることが好ましく、 3 0 0 xz m以下であることが更に好ましく、 1 0 0 m以下であることが最も好ましい。 また、 接着層 1 3の厚さ T 1の下 限は特にないが、 マイクロ波実効屈折率の低減という観点からは、 1 0 m以上であってもよい。
さらに、 速度整合の観点からは、 接着層は基板本体である電気光学材 料の誘電率よりも低い必要があり、 誘電率 5以下が好ましい。
図 7は、 本発明の他の実施形態に係る光導波路デバイス 1 1 Aを概略 的に示す断面図である。 図 7においては、 進行波形光変調器における光 の進行方向に対して略垂直な横断面を示す。
光変調器 1 1 Aは、光導波路基板 2 9と保持基体 3 2とを備えている。 基板本体 1 4は平板形状をしており、 基板本体 1 4の厚さは 3 0 m以 下である。 光導波路基板 2 9の構成は、 図 6に示した光導波路基板 2 9 の構成と同様である。 基板本体 3 2の接着面 3 2 a側には少なく とも電 極との相互作用部に凹部ないし溝 3 2 bが形成されている。溝 3 2 bは、 光の進行方向 （紙面に垂直な方向） へと向かって延びている。
本例においては、 基板本体 1 4の他方の主面 1 4 dと保持基体 3 2の 接着面 3 2 aとの間に接着層 3 3が介在し、 基板本体 1 4と保持基体 3 2 とを接着している。 これと共に、 光導波路 1 5 b、 1 5 cの形成領域 においては、 主面 1 4 d下に溝 3 2 bが形成されており、 溝 3 2 b内に は、 接着剤からなる低誘電率部分 3 6が充填されている。
本光導波路デバイス 1 1 Aにおいては、 厚さ 3 0〃m以下の平板状の 基板本体 1 4を使用し、 接着層 3 3によって保持基体 3 2と基板本体 1 4とを接着し、 かつ接着層 3 3の厚さ T 1を 2 0 0 m以下とした。 こ れによって光導波路基板 2 9において応力の分散が促進され、 光導波路 基板 2 9に加わる最大応力を低減できる。 .
ただし、 本実施形態においては、 接着層 3 3の厚さ T 1に比べて、 接 着剤からなる低誘電率部分 3 6の厚さ T 2が大きくなつており、 このた めに接着剤の厚さに （T 2— T 1 ) の段差が生ずる。 このため、 接着層 の厚さが全体に略一定の場合とは異なり、 段差の周辺において基板本体 1 4へと応力の集中が生じ易い形態になる。 このような応力集中による D C ドリフ トや温度ドリフ トを低減するためには、 接着層 3 3の厚さ T 1を 2 0 0 /z m以下とすることが好ましい。 この観点からは、 接着層 3 3の厚さ T 1は 2 0 0〃m以下であることが必要であるが、 1 5 0 m 以下であることが更に好ましく、 1 1 0〃m以下であることが最も好ま しい。 また、 接着層 3 3の厚さ T 1の下限は特にないが、 基板本体 1 4 に加わる応力を低減するという観点からは、 0 . 1 z m以上であっても よい。
本発明においては、 接着層が、 光導波路の形成領域において他方の主 面と保持基体とを接着していてよい。 例えば図 6、 図 7の光導波路デバ イス 1 1、 1 1 Aはこの実施形態に係るものである。 この場合には、 図 6に示すように、 接着層の厚さが略一定であることが特に好ましい。 た だし、接着層の厚さが略一定とは、製造上の誤差は許容する趣旨である。 また、 本発明においては、 光導波路の形成領域において他方の主面と 保持基体との間に、 基板本体を構成する電気光学材料の誘電率よりも低 い誘電率を有する低誘電率部分を設けることが好ましい。これによつて、 前述のような速度整合を実現することが容易になる。
低誘電率部分の種類は特に限定されない。好適な実施形態においては、 低誘電率部分が空気層である。 また、 他の実施形態においては、 低誘電 率部分が接着剤からなる （図 6、 図 7の例）。 この場合には、 前記電気光 学材料の誘電率よりも低い誘電率を有する接着剤を使用する必要がある ( また、 他の実施形態においては、 低誘電率部分が、 前記電気光学材料 の誘電率よりも低い誘電率を有する低誘電率材料からなっており、 この 低誘電率材料が接着剤に属していない。
図 8は、 光導波路デバイス 1 1 Bを概略的に示す断面図である。 光変 調器 1 1 Bは、 光導波路基板 2 9と保持基体 3 2とを備えている。 基板 本体 1 4は平板形状をしており、 基板本体 1 4の厚さは 3 0〃m以下で ある。 基板本体 3 2の接着面 3 2 a側には凹部ないし溝 3 2 bが図 7と 同様に形成されている。 溝 3 2 bは、 光の進行方向 （紙面に垂直な方向） へと向かって延びている。
本例においては、 基板本体 1 4の他方の主面 1 4 dと保持基体 3 2の 接着面 3 2 aとの間に接着層 4 3 A、 4 3 Bが介在し、 基板本体 1 4と 保持基体 3 2 とを接着している。 これと共に、 光導波路 1 5 b、 1 5 c の形成領域においては、 主面 1 4 d下に溝 3 2 bが形成されており、 低 誘電率部分 3 0が設けられている。 本例の低誘電率部分 3 0は、 接着剤 4 3 A、 4 3 Bとは異質の低誘電率材料からなる。
図 9は、 光導波路デバイス 1 1 Cを概略的に示す断面図である。 光変 調器 1 1 Cは、 光導波路基板 2 9 と保持基体 1 2 とを備えている。 基板 本体 1 4は平板形状をしており、 基板本体 1 4の厚さは 3 0〃m以下で ある。 保持基体 1 2の接着面 1 2 aは略平坦である。
本例においては、 基板本体 1 4の他方の主面 1 4 dと保持基体 1 2の 接着面 1 2 aとの間に接着層 4 3 A、 4 3 Bが介在し、 基板本体 1 4と 保持基体 1 2 とを接着している。 これと共に、 光導波路 1 5 b、 1 5 c の形成領域においては、 主面 1 4 d下に空気層 3 1が形成されている。 空気層 3 1は低誘電率部分として機能している。
図 1 0は、 光導波路デバイス 1 1 Dを概略的に示す断面図である。 光 変調器 1 1 Dは、 光導波路基板 2 9 と保持基体 3 2 とを備えている。 基 板本体 1 4は平板形状をしており、 基板本体 1 4の厚さは 3 0〃m以下 である。 基板本体 3 2の接着面 3 2 a側には凹部ないし溝 3 2 bが形成 されている。
本例においては、 基板本体 1 4の他方の主面 1 4 dと保持基体 3 2の 接着面 3 2 aとの間に接着層 4 3 A、 4 3 Bが介在し、 基板本体 1 4と 保持基体 3 2 とを接着している。 接着層 4 3 A、 4 3 Bの厚さ T 1は 2 0 0〃m以下である。 これと共に、 光導波路 1 5 b、 1 5 cの形成領域 においては、 主面 1 4 d下に空気層 3 5が形成されている。 空気層 3 5 は低誘電率部分として機能している。
速度整合の観点からは、 低誘電率部分 3 0、 3 5、 3 6の厚さ T 2は 1 0 z m以上であることが好ましく、 3 0 m以上であることが更に好 ましい。 光導波路基板への応力集中を抑制するという観点からは、 低誘 電率部分 3 0、 3 5、 3 6の厚さ T 2は 0 . 5〃m以下であることが好 ましく、 1 0 0 0 m以下であることが更に好ましい。
本発明は、 いわゆる独立変調型の進行波形光変調器に対しても適用で きる。
電極は、 低抵抗でイ ンピーダンス特性に優れる材料であれば特に限定 されるものではなく、 金、 銀、 銅などの材料から構成することができる。 接着剤の具体例は、 前記の条件を満足する限り特に限定されないが、 エポキシ系接着剤、 熱硬化型接着剤、 紫外線硬化性接着剤、 ニオブ酸リ チウムなどの電気光学効果を有する材料と比較的近い熱膨張係数を有す るァロンセラミ ックス C (商品名、 東亜合成社製） （熱膨張係数 1 3 x 1 0 一 6 / K ) を例示できる。
また接着用ガラスとしては、 低誘電率で接着温度 （作業温度） が約 6 0 0 °C以下のものが好ましい。 また、 加工の際に十分な接着強度が得ら れるものが好ましい。 具体的には、 酸化珪素、 酸化鉛、 酸化アルミニゥ ム、 酸化マグネシウム、 酸化カルシウム、 酸化ホウ素等の組成を複数組 み合わせた、 いわゆるはんだガラスが好ましい。
また、 基板本体 1 4の裏面と保持基板との間に接着剤のシ一トを介在 させ、 接合することができる。 好ましくは、 熱硬化性、 光硬化性あるい は光増粘性の樹脂接着剤からなるシートを、 基板本体 4の裏面と保持基 板との間に介在させ、 シートを硬化させる。
実施例
(実施例 1 )
X—カツ トのニオブ酸リチウム基板上に T i拡散導波路および C P W 電極を形成した （図 1、 図 2参照）。 中心電極 1 Bと接地電極 1 A、 1 C とのギャップを 2 5〃mとし、 中心電極 1 Bの幅を 3 0〃mとし、 各電 極の厚みを 2 8 ^ mとし、 電極長を 3 2 m mとした。 光導波路間のァー ム間距離 Lは 5 5 mとした。 次に薄型研磨を行い、 低誘電率層と支持 基板 （Xカツ 卜のニオブ酸リチウム基板） からなる薄型変調器を作製し た。 変調器基板 5の厚みは 8 . 5〃mであり、 低誘電率層 6は誘電率 3 . 8、 厚み 5 0 mとした。 その後、 光ファイバの接続部を端面研磨し、 ダイシングにてチップ切断した。 上記変調器チップは、 光ファイバと光 軸調整し、 U V硬化樹脂にて接着固定した。 デバイス作製後に測定した 光導波路 2の凸部 6の高さ Hおよび幅 Wは、表 1に示すように変更した。 また、 表 1には積 H X Wの値も示す。 得られた各デバイスについて、 モ ード観察を行った。 この結果を表 1に示す。 表 1
Figure imgf000023_0001
上段 ： 1 . 5 5〃m帯パンダファイバの水平方向 （slow軸方向） モードサイズを 1にした場合の
光導波路の水平方向のモードサイズ 下段 ： Wx H jum-A また、 電気光学結晶基板の厚さを 1 mmと厚く した場合について、 前 記と同様に、 光導波路の隆起の高さ Hおよび幅 Wを、 表 2に示すように 変更し、 モード観察を行った。 この結果を表 2に示す。 表 2
Figure imgf000024_0001
※丄 1 . 5 5〃m帯パンダファイバの水平方向 （slow軸方向） のモードサイズを 1 としたときの
光導波路の水平方向のモードサイズを示す。 表 1、 表 2を比較すると分かるように、 電気光学結晶基板の厚さが大 きい場合 （表 2 ) にはシングルモードであるような寸法条件下において も、 表 1においては広範囲にわたってマルチモード化していることが分 かった。 また、 基板厚みが 1 mmの場合には、 光導波路の隆起の高さ Hが 1000 A以下においては、 光導波路幅 6 m以下では、 光導波路がカッ トオフ となり光が導波することができなかった。 しかし、 基板厚みを 3 0〃m 以下にすることで、 光導波路幅 6 m以下、 例えば 3〃mでも光がシン グルモード （単一モード） で導波するようになることも分かった。 そし て、 このように光がシングルモードで伝搬するような条件を満足するこ とによって、 印加電圧の動作点の変動や波長による消光比の変動を抑制 できる。
そして、 電気光学結晶基板の厚さ 3 0 m以下の薄型変調器において は、 H XWを 7 1 5 0オングス トローム · m以下とすることが、 シン グルモードを得る上で必要であることが分かった。
(実施例 2 )
実施例 1において、 光導波路間のアーム間距離 Lを 5 5〃mとし、 光 導波路 2の凸部 6の高さ Hを 8 6 0オングス トロームとし、 幅 Wを 6〃 mとし、 両者の積を 5 1 6 0オングス トローム · 〃mとした。
デバイスについて、 S 2 1を測定したところ、 5 0 GH z以下の波長 範囲においてリ ヅプルがなく、 スムーズなカーブを示し、 30 GH zを 超えてから初めて— 6 dB低下した。 また、 S 1 1は、 測定周波数であ る 50 GH zまで、 一 1 0 dB以下であった。 さらに、 光学特性として、 モード観察を行った結果、 シングルモードであり、 消光比は 1 5 3 O n mから 1 6 1 0 nmで 2 0 d B以上であり、 消光カーブの電圧依存性は 小さく ± 5 %以下であった。
本例での消光比と印加電圧との関係を図 1 2に示す。 各ピークの高さ がほぼ一定であり、 また消光比曲線のピークおよび谷の位置が一定して いる。
また、 消光比凹凸の波長依存性を図 1 4に示す。 ここで言う 「ON光 強度」 （△ P ) は以下のようにして測定する。 すなわち、 図 1 5において、 隣接する 3つのピーク P 1、 P 2、 P 3の各高さを測定し、 印加電圧が 0 Vに近い P 2に対し、 隣接する P 1 と P 3の比、 例えば （P 1— P 2 ) X 1 0 0/P 2 (%) として算出する。 この結果、 図 1 4に示すように ON光強度の波長依存性は ± 5 %以下と小さい。
(実施例 3 )
実施例 1において、 中心電極 1 Bと接地電極 1 A、 1 Cとのギャップ を 40〃mとし、 中心電極 1 Bの幅を 30 mとし、 各電極の厚みを 2 8 mとし、 電極長を 40 mmとした。 光導波路間のアーム間距離 Lを 70〃111とし、 光導波路 2の凸部 6の高さ Hを 8 6 0オングス トローム とし、 幅 Wを 6 /mとし、 両者の積を 5 1 6 0オングス トローム · 〃m とした。
デバイスについて、 S 2 1を測定したところ、 5 0 GH z以下の波長 範囲においてリ ップルがなく、 スムーズなカーブを示し、 2 5 GH zを 超えてから初めて一 6 d B低下した。 また、 S 1 1は、 測定周波数であ る 5 0 GH zまで、 一 1 0 d B以下であった。 さらに、 光学特性として、 モード観察を行った結果、 シングルモードであり、 消光比は 1 5 3 O n mから 1 6 1 0 nmで 2 0 d B以上であり、 消光カーブの電圧依存性は 小さく ± 5 %以下であった。
(実施例 4 )
実施例 2と同様にして薄型変調器を作製した。 ただし、 光導波路間の アーム間距離は 5 5 zmとした。 光導波路 2の凸部 6の幅 Wを 6〃mと し、 高さ Hを 1 1 5 0オングス トロームとし、 両者の積を 6 9 00オン グス トロ一ム · / mとした。 デバイスについて、 S 2 1を測定したとこ ろ、 5 0 GH z以下の波長範囲においてリ ップルがなく、 スムーズな力 —ブを示し、 3 0 GH zを超えてから初めて一 6 d B低下した。 また、 S 1 1は、 測定周波数である 5 0 GH zまで、 — 1 0 d B以下であった。 さらに、 光学特性として、 モード観察を行った結果、 シングルモードで あり、消光比は 1 5 3 0 n mから 1 6 1 0 n mで 2 0 d B以上であった。 しかし、 消光カーブの電圧依存性は大きく、 ± 5 %以上になった。
(実施例 5 )
実施例 2 と同様にして薄型変調器を作製した。 ただし、 中心電極を 2 0 zmとし光導波路間のアーム間距離は 4 5 /mと小さく した。 光導波 路 2の凸部 6の高さ Hを 8 6 0オングス トロームとし、 幅 Wを 6〃mと し、 両者の積を 6 9 0 0オングス トローム · /mとした。 デバイスにつ いて、 S 2 1を測定したところ、 5 0 GH z以下の波長範囲においてリ ップルがなく、 スムーズなカーブを示し、 3 0 GH zを超えてから初め て一 6 d B低下した。 また、 S 1 1は測定周波数である 5 0 GH zまで、 — 1 0 d B以下であった。 さらに、 光学特性として、 モード観察を行つ た結果、 シングルモードであった。 消光比は 1 5 3 0 nmから 1 6 1 0 nmの間で 2 0 d B未満にまで低下することがあり、 消光カーブの電圧 依存性は ± 5 %以上になった。
(実施例 6 )
実施例 2と同様にして薄型変調器を作製した。 実施例 5と同様に、 中 心電極を 2 0 とし光導波路間のアーム間距離は 4 5〃mと小さく し た。 光導波路 2の凸部 6の高さ Hを 8 6 0オングス トロームとし、 幅 W を 6 zmとし、 両者の積を 6 9 0 0オングス トローム · 〃mとした。 次 に図 3に示すように、 中心電極 1 Bの直下の部分全長にわたって変調器 基板 5の裏面 5 bから幅 2 0〃m、 深さ 3〃mの溝 5 cを形成した。 溝 加工にはエキシマレ一ザを使用した。 デバイスについて、 S 2 1を測定 したところ、 5 0 GH z以下の波長範囲においてリ ップルがなく、 スム ーズなカーブを示し、 3 0 GH zを超えてから初めて一 6 d B低下した。 また、 S 1 1は測定周波数である 5 0 GH zまで、 一 1 0 d B以下であ つた。 さらに、 光学特性として、 モード観察を行った結果、 シングルモ ードであった。 消光比は 1 5 3 0 nmから 1 6 1 0 nmの間で 2 0 d B 以上になり、 消光カーブの電圧依存性も土 5 %以下になった。
(比較例 1 )
実施例 2 と同様にして薄型変調器を作製した。 ただし、 光導波路間の アーム間距離は 5 5 mとした。 光導波路 2の凸部 6の幅 Wを 6 . 5 ju mとし、 高さ Hを 1 1 5 0オングス トロームとし、 両者の積を 7 4 7 5 オングス トロ一ム · 〃mとした。 デバイスについて、 S 2 1を測定した ところ、 5 0 G H z以下の波長範囲においてリ ップルがなく、 スムーズ なカーブを示し、 3 0 GH zを超えてから初めて一 6 d B低下した。 ま た、 S 1 1は測定周波数である 5 0 GH zまで、 一 1 0 d B以下であつ た。
さらに、 光学特性として、 モード観察を行った結果、 マルチモードで あり、 消光比は 1 5 3 0 nmから 1 6 1 0 nmで 2 0 d B未満となるこ とがあり、 消光カーブの電圧依存性は大きく、 ± 5 %以上であった。 本例での消光比と印加電圧との関係を図 1 1に示す。 各ピークの高さ が不揃いであり、消光比曲線のピークおよび谷の位置が一定していない。 また、 消光比凹凸の波長依存性を図 1 3に示す。 この結果、 O N光強 度の波長依存性は大きく、 ± 1 5 %にのぼる。
(実施例 7 )
実施例 2 と同様にしてデバイスを作製した。 ただし、 凸部の高さを 8 6 0オングス トロームとし、 幅を 5〃mとし、 両者の積を 4 3 0 0オン グス トローム · 〃mとした。 そして、 導波路アーム間距離 （分岐部 2 b と 2 cとの間隔 L ) を、 図 1 6、 図 1 7に示すように変更した。 そして、 消光比の Lに対する依存性を図 1 6に示し、 Δ Ρの Lに対する依存性を 図 1 7に示した。 この結果から分かるように、 アーム間距離 Lを 4 6〃 m以上とすることによって、 広い波長範囲にわたって消光比は 2 0 d B 以上となり、 また Δ Ρを ± 5 %以下に制御できた。 この観点からは、 L は 5 0〃m以上であることが一層好ましい。
(実施例 8 )
実施例 2 と同様にしてデバイスを作製した。 ただし、 凸部の高さを 1 1 5 0オングス トロ一ムとし、 幅を 5 mとし、 両者の積を 5 7 5 0ォ ングス トローム · 〃πιとした。 そして、 導波路アーム間距離 （分岐部 2 bと 2 cとの間隔 L ) を、 図 1 8、 図 1 9に示すように変更した。 そし て、 消光比の Lに対する依存性を図 1 8に示し、 Δ Ρの Lに対する依存 性を図 1 9に示した。 この結果から分かるように、 アーム間距離 Lを 4 6〃m以上とすることによって、 広い波長範囲にわたって消光比は 2 0 d B以上となる。 また本例では、 △ Pを ± 5 %以下に低減することはで きなかった。
(実施例 9 ： 図 6のデバイス 1 1 )
図 6の光変調器 1 1を製造する。 具体的には、 Xカツ 卜した 3イン チウェハー （L i N b〇3単結晶） からなる基板を使用し、 チタン拡散プ ロセスとフォ ト リソグラフィ一法とによって、 ウェハーの表面にマッハ ツェンダー型の光導波路 1 5 b、 1 5 cを形成する。 光導波路のサイズ は、 例えば 1 / e 2で 1 0〃 mとできる。 次いで、 メヅキプロセスにより、 C P W電極を形成する。 中心電極 1 7 Bと接地電極 1 7 A、 1 7 Cとの ギャップを 4 0 / mとし、 電極厚みを 2 8 / mとし、 電極長を 4 0 m m とした。 次に薄型研磨のために研磨定盤に研磨ダミー基板を貼り付け、 その上に変調器基板を電極面を下にして熱可塑性樹脂で貼り付ける。 さ らに、 横型研磨およびポリ ッシング （ C M P ) にて 1 0 ^ m厚みまで基 板本体 1 4を薄型加工する。 その後、 平板状の保持基体 1 2を基板本体 1 4に接着固定し、 光ファイバの接続部を端面研磨し、 ダイシングにて チップ切断する。 接着固定用の樹脂は、 樹脂厚 5 0〃mのエポキシ樹脂 フィルムを使用した。 チップの幅および補強基板を含めたトータルの厚 みは、 それぞれ 4 . 4 m mと 1 m mとした。 入力側には 1 . 5 5 111帯 パンダフアイバを保持した単芯ファイバーアレイを、 出力側にはシング ルモー ドファイバを保持した単芯ファイバアレイを進行波形光変調器チ ップ 1 1に結合し、 光ファイバ一と光導波路とを調芯し、 紫外線硬化型 樹脂によって接着する。
本例においては、 Xカッ ト した 3ィンチウェハ一 （ L i N b〇3単結 晶） からなる基板を使用した。 この X軸方向、 Y軸方向の熱膨張係数が 1 6 x 1 0—6/°Cであり、 Z軸方向の熱膨張係数が 5 X 1 0— 6/°Cである c 保持基体 2の材質は、 X力ッ トしたニオブ酸リチウム単結晶とした。
1 K H zの信号に対する消光比カーブを図 2 0に示す。 この結果から 分かるように、光パワーにヒステリシスが現れなかった。また、 1 0 0 °C にて DC ドリフ ト特性を評価した結果、 DCバイアスのシフ ト量は初期印 加電圧に対し 5 0 %以内の変動であった。
(実施例 1 0 ： 図 9のデバイス 1 1 C )
図 9のデバイス 1 1 Cを製造した。 具体的には、 実施例 9と同様にし て光導波路基板 2 9を製造した。 基板本体 1 4の厚さ tは 1 2〃mとし た。 ただし、 図 9に示すように空気層 3 1を設けた。 本例においては、 Xカッ ト した L i N b 0 3単結晶からなる基板本体を使用した。 保持基 体 1 2の材質は、 Xカツ ト したニオブ酸リチウム単結晶とした。
1 K H zの信号に対する消光比カーブはヒステリシスが現れなかった c また、 1 0 0 °Cにて DC ドリフ ト特性を評価した結果、 DCバイアスのシ フ ト量は初期印加電圧に対し 5 0 %以内の変動であった。 (実施例 1 1 ： 図 7のデバイス 1 1 A)
図 7のデバイス 1 1 Aを製造した。 具体的には、 実施例 9と同様にし て光導波路基板 2 9を製造した。 その後、 幅 0. 3 mmおよび深さ 0. 2 mmの溝 3 2 bが形成されている保持基体 32に光導波路基板 2 9を 接着固定し、 光ファイバの接続部を端面研磨し、 ダイシングにてチップ 化切断した。 この際、 保持基体 3 2の溝 3 2 b内には接着樹脂 3 6を充 填した。 従って、 T 1は 5 0 zmであり、 T 2は 2 5 0〃mである。 本 例においては、 Xカッ ト した L i N b 03単結晶からなる基板本体を使 用した。 保持基体 1 2の材質は、 Xカッ ト したニオブ酸リチウム単結晶 とした。
1 KH zの信号に対する消光比カーブはヒステリシスが現れなかつ た。 また、 1 00°Cにて DC ドリフ ト特性を評価した結果、 DCノ ィァ スのシフ ト量は初期印加電圧に対し 5 0 %以内の変動であった。
(実施例 1 2 ： 図 1 0のデバイス 1 1 D )
図 1 0のデバイス 1 1 Dを製造した。 具体的には、 実施例 1 と同様に して光導波路基板 2 9を製造した。 基板本体 1 4の厚さは 1 2 /mとし た。 その後、 幅 0. 3 mmおよび深さ 0. 2 mmの溝 3 2 bが形成され ている保持基体 3 2に光導波路基板 2 9を接着固定し、 光ファイバの接 続部を端面研磨し、 ダイシングにてチップ化切断した。 この際、 保持基 体 3 2の溝 3 2 b内は空気層 3 5とした。 T 1は 5 0〃mであり、 T 2 は 2 5 0 である。 本例においては、 Xカッ ト した L i N b〇3単結 晶からなる基板本体を使用した。 保持基体 1 2の材質は、 Xカツ ト した ニオブ酸リチウム単結晶とした。
1 K H zの信号に対する消光比カーブはヒステリシスが現れなかつ た。 また、 1 0 0°Cにて DC ドリフ ト特性を評価した結果、 DCバイァ スのシフ ト量は初期印加電圧に対し 5 0 %以内の変動であった。 (実施例 1 3 ： 図 6のデバイス 1 1 )
図 6 と同様な構造において、 保持基板 1 2の材質をタンタル酸リチウ ム単結晶とした。 本例においては、 Xカッ ト した 3インチウェハー （ L i N b〇3 単結晶） からなる基板を使用した。 この X軸方向、 Y軸方向 の熱膨張係数が 1 6 X 1 cr6/°cであり、 Z軸方向の熱膨張係数が 5 X 1 0— 6/°Cである。 保持基体 2を構成するタンタル酸リチウム単結晶の X軸方向、 Y軸方向の熱膨張係数は、 1 5 X 1 0 _6/°Cであり、 Z軸方 向の熱膨張係数が 1 . 2 X 1 0— 6/°Cである。
1 K H zの信号に対する消光比カーブはヒステリシスが現れなかった, また、 1 0 0 °Cにて DC ドリフ ト特性を評価した結果、 DC バイアスの シフ ト量は初期印加電圧に対し 5 0 %以内の変動であった。
(比較例 2 ： 図 6のデバイス 1 1 )
本例においては、 Xカッ トした 3ィンチウェハ一 （ L i N b〇3単結 晶） からなる基板を使用した。 この X軸方向、 Y軸方向の熱膨張係数が 1 6 x 1 0—6/°Cであり、 Z軸方向の熱膨張係数が 5 X 1 0 '6/°Cである ( 保持基体 2の材質は石英ガラスとした。 石英ガラスの熱膨張係数は、 5 0 x 1 0—6/°Cである。
この結果、 1 K H zの信号に対する消光比カーブはヒステリシスが現 れた （図 2 1参照）。 また、 1 0 0 °Cにて DC ドリフ ト特性を評価した結 果、 DCバイアスのシフ ト量は初期印加電圧に対し 5 0 %以上の変動であ つた。
第二の態様に係る発明によれば、 光導波路デバイスにおいて、 信号電 圧を印加したときの光パワーにおけるヒステリシス現象を防止し、 かつ 長期 DC ドリフ トを抑制することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 電気光学結晶基板、 光導波路および変調電極を備えており、 少な く とも前記変調電極による電界印加領域における前記電気光学結晶基板 の厚みが 3 0〃m以下であり、 前記光導波路形成時に生ずる凸部の高さ H (オングス トローム） と凸部の幅 W ( m ) との積 （H · W ) が 7 1 5 0オングス トローム · 〃m以下であることを特徴とする、 光導波路デ バイス。
2 . 前記凸部の高さ Hが 1 1 0 0オングス トローム以下であり、 前記 凸部の幅 Wが 6 . 5〃m以下であることを特徴とする、 請求項 1記載の 光導波路デバイス。
3 . 電気光学結晶基板、 光導波路および変調電極を備えており、 少な く とも前記変調電極による電界印加領域における前記電気光学結晶基板 の厚みが 3 Ο z m以下であり、 少なく とも前記光導波路の出口部の少な く とも水平方向が単一モード化していることを特徴とする、 光導波路デ バイス。
4 . 前記電界印加領域において前記光導波路が分岐部を有しており、 前記分岐部における前記光導波路の間隔が 4 6〃m以上であることを特 徴とする、 請求項 1〜 3のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバ イス。
5 . 前記電界印加領域において前記光導波路が分岐部を有しており、 前記分岐部間で前記電気光学結晶基板に溝が形成されていることを特徴 とする、 請求項 1〜4のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバィ ス。
6 . 電気光学結晶基板、 光導波路および変調電極を備えており、 前記 変調電極による電界印加領域において前記光導波路が分岐部を有してお り、 前記分岐部間で前記電気光学結晶基板に溝が形成されていることを 特徴とする、 光導波路デバイス。
7 . 前記電気光学結晶基板を保持する保持基体、 および前記電気光学 結晶基板と前記保持基体とを接着する接着層を備えており、 前記保持基 体における熱膨張係数の最小値が、 前記電気光学結晶基板における熱膨 張係数の最小値の 1 / 5倍以上であり、 かつ前記保持基体における熱膨 張係数の最大値が前記電気光学結晶基板における熱膨張係数の最大値の 5倍以下であることを特徴とする、 請求項 1〜 6のいずれか一つの請求 項に記載の光導波路デバイス。
8 . 前記保持基体が、 ニオブ酸リチウム、 タンタル酸リチウム、 ニォ ブ酸リチウム一夕ン夕ル酸リチウム固溶体およびニォブ酸カリウムリチ ゥムからなる群より選ばれた一種以上の材質からなることを特徴とする、 請求項 7記載の光導波路デバイス。
9 . 前記保持基体がニォブ酸リチウム単結晶からなることを特徴とす る、 請求項 8記載の光導波路デバイス。
1 0 . 光導波路基板、 この光導波路基板を保持する保持基体、 および 前記光導波路基板と前記保持基体とを接着する接着層を備えている光導 波路デバイスであって、
前記光導波路基板が、 電気光学材料からなり、 相対向する一方の主面 と他方の主面とを備えている厚さ 3 0 m以下の平板状の基板本体、 こ の基板本体に設けられている光導波路、 および前記基板本体に設けられ た電極を備えており、 前記接着層によって前記保持基体と前記基板本体 の前記他方の主面とが接着されており、 前記保持基体における熱膨張係 数の最小値が、 前記基板本体における熱膨張係数の最小値の 1 / 5倍以 上であり、 かつ前記保持基体における熱膨張係数の最大値が前記基板本 体における熱膨張係数の最大値の 5倍以下であることを特徴とする、 光 導波路デバイス。
1 1 . 前記保持基体の接着面が略平坦であり、 前記接着層が前記電気 光学材料の誘電率よりも低い誘電率を有することを特徴とする、 請求項
1 0記載の光導波路デバイス。
1 2 . 前記接着層の厚さが 2 0 0〃m以下であることを特徴とする、 請求項 1 0または 1 1記載の光導波路デバイス。
1 3 . 前記接着層が、 前記光導波路の形成領域において前記他方の主 面と前記保持基体とを接着することを特徴とする、 請求項 1 0〜 1 2の いずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
1 4 . 前記接着層の厚さが略一定であることを特徴とする、 請求項 1 0〜 1 3のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
1 5 . 前記光導波路の形成領域において前記他方の主面と前記保持基 体との間に、 前記電気光学材料の誘電率よりも低い誘電率を有する低誘 電率部分が設けられていることを特徴とする、 請求項 1 0〜 1 4のいず れか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
1 6 . 前記保持基体が電気光学材料からなることを特徴とする、 請求 項 1 0〜 1 5のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
1 7 . 前記保持基体が、 ニオブ酸リチウム、 タンタル酸リチウム、 二 ォブ酸リチウム—タンタル酸リチウム固溶体およびニオブ酸力リゥムリ チウムからなる群より選ばれた一種以上の材質からなることを特徴とす る、 請求項 1 6記載の光導波路デバイス。
1 8 . 請求項 1 0〜 1 7のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デ バイスを備えている進行波形光変調器であって、 前記光導波路中を伝搬 する光を変調するための電圧を前記電極によって印加することを特徴と する、 進行波形光変調器。
PCT/JP2004/012221 2003-08-21 2004-08-19 光導波路デバイスおよび進行波形光変調器 WO2005019913A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005513356A JP5063001B2 (ja) 2003-08-21 2004-08-19 進行波形光変調器
EP04772177.4A EP1657588B1 (en) 2003-08-21 2004-08-19 Optical waveguide device and traveling wave type opticalmodulator
US10/568,888 US7502530B2 (en) 2003-08-21 2004-08-19 Optical waveguide devices and traveling wave type optical modulators

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003297527 2003-08-21
JP2003-297527 2003-08-21
US88645704A 2004-07-07 2004-07-07
US10/886,457 2004-07-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005019913A1 true WO2005019913A1 (ja) 2005-03-03

Family

ID=34220705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/012221 WO2005019913A1 (ja) 2003-08-21 2004-08-19 光導波路デバイスおよび進行波形光変調器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7502530B2 (ja)
EP (2) EP2237105A3 (ja)
JP (1) JP5063001B2 (ja)
WO (1) WO2005019913A1 (ja)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007040106A1 (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. 光変調器及びその製造方法
JP2007264522A (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路デバイス、光導波路モジュール、および光導波路デバイスの製造方法
EP1870765A1 (en) * 2005-03-31 2007-12-26 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Optical control element
JP2009086336A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路型デバイス
JP2009181108A (ja) * 2008-02-01 2009-08-13 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2009210633A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路デバイス
JP2009229793A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2010085738A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2010085789A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
WO2010082673A1 (ja) * 2009-01-16 2010-07-22 日本碍子株式会社 分岐型光導波路、光導波路基板および光変調器
JP2010224064A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路デバイス
JP2012073328A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光変調器
JP2013242592A (ja) * 2013-07-23 2013-12-05 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
WO2018174179A1 (ja) * 2017-03-23 2018-09-27 公立大学法人兵庫県立大学 光変調器
JP2019174588A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子
JP2019174746A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 住友大阪セメント株式会社 光制御素子

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5063001B2 (ja) * 2003-08-21 2012-10-31 日本碍子株式会社 進行波形光変調器
JP4868763B2 (ja) * 2005-03-31 2012-02-01 住友大阪セメント株式会社 光変調器
JP5313198B2 (ja) * 2010-03-30 2013-10-09 住友大阪セメント株式会社 導波路型偏光子
JP5691808B2 (ja) * 2011-04-28 2015-04-01 住友大阪セメント株式会社 光導波路デバイス
US8644650B2 (en) * 2011-12-30 2014-02-04 Infinera Corporation Mach-Zehnder having segmented drive signal electrodes
CN104536085B (zh) * 2015-01-07 2017-06-20 烽火通信科技股份有限公司 一种细径保偏光纤
CN206363035U (zh) * 2016-10-18 2017-07-28 天津领芯科技发展有限公司 一种低直流漂移的铌酸锂薄膜强度调制器
US10295849B2 (en) * 2016-12-16 2019-05-21 Lumentum Operations Llc Optical modulator
JP7115483B2 (ja) * 2017-08-24 2022-08-09 Tdk株式会社 光変調器
WO2019117313A1 (ja) * 2017-12-15 2019-06-20 古河電気工業株式会社 光偏波素子およびその製造方法
JP6992625B2 (ja) 2018-03-16 2022-01-13 三菱ケミカル株式会社 コークス製造用粘結材の製造方法
JP7118844B2 (ja) * 2018-10-03 2022-08-16 株式会社日本製鋼所 光変調器、光変調器用基板、光変調器の製造方法及び光変調器用基板の製造方法
WO2020095421A1 (ja) * 2018-11-08 2020-05-14 日本碍子株式会社 電気光学素子のための複合基板とその製造方法
US20210373364A1 (en) * 2020-06-02 2021-12-02 HyperLight Corporation High performance optical modulators and drivers
JP7334616B2 (ja) * 2019-12-26 2023-08-29 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子、光変調器、光変調モジュール、及び光送信装置
JP7380204B2 (ja) 2019-12-26 2023-11-15 住友大阪セメント株式会社 光導波路デバイス
US11940713B2 (en) * 2020-11-10 2024-03-26 International Business Machines Corporation Active electro-optic quantum transducers comprising resonators with switchable nonlinearities

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56164313A (en) * 1980-05-22 1981-12-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Waveguide type light modulator
JPH05264937A (ja) * 1992-03-23 1993-10-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光制御デバイス
JPH06281829A (ja) * 1993-03-25 1994-10-07 Ibiden Co Ltd シングルモード光導波路
JPH10133159A (ja) 1996-09-06 1998-05-22 Ngk Insulators Ltd 光導波路デバイス、進行波形光変調器および光導波路デバイスの製造方法
JPH10239544A (ja) * 1996-12-27 1998-09-11 Ngk Insulators Ltd 光導波路素子及び光導波路素子の製造方法
JP2001101729A (ja) 1999-09-27 2001-04-13 Sanyo Electric Co Ltd 光ディスク記録再生装置
JP2001235714A (ja) 1999-12-15 2001-08-31 Ngk Insulators Ltd 進行波形光変調器およびその製造方法
EP1193536A2 (en) 2000-09-22 2002-04-03 Ngk Insulators, Ltd. A travelling wave-type optical modulator
JP2002169133A (ja) 2000-09-22 2002-06-14 Ngk Insulators Ltd 進行波形光変調器
US6567598B1 (en) 1998-05-11 2003-05-20 California Institute Of Technology Titanium-indiffusion waveguides
JP2003156723A (ja) * 2001-09-05 2003-05-30 Ngk Insulators Ltd 光導波路デバイス、光変調器、光変調器の実装構造および光導波路基板の支持部材

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04163420A (ja) 1990-10-26 1992-06-09 Fujitsu Ltd 光変調器の実装方法
JPH04371913A (ja) 1991-06-20 1992-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光変調器および光スイッチ
JP2919132B2 (ja) 1991-09-27 1999-07-12 日本電気株式会社 光変調器
JP2581486B2 (ja) 1992-04-27 1997-02-12 松下電器産業株式会社 光導波路素子およびその製造方法
KR0134763B1 (ko) 1992-04-21 1998-04-23 다니이 아끼오 광도파로소자와 그 제조방법
JPH07281140A (ja) * 1993-10-14 1995-10-27 Sony Corp 電気光学変調器
JPH09211402A (ja) 1996-01-30 1997-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 広帯域光変調素子
US5991489A (en) 1996-12-27 1999-11-23 Ngk Insulators, Ltd. Optical Ti-diffused LiNbO3 waveguide device and method of manufacturing same
DE60021996T2 (de) 1999-12-15 2006-06-08 Ngk Insulators, Ltd., Nagoya Optischer Wanderwellenmodulator und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2002357797A (ja) 2001-03-30 2002-12-13 Ngk Insulators Ltd 光導波路デバイス、その製造方法および進行波形光変調器
JP2002330325A (ja) 2001-05-02 2002-11-15 Seiko Epson Corp デジタルカメラ
US6760493B2 (en) * 2001-06-28 2004-07-06 Avanex Corporation Coplanar integrated optical waveguide electro-optical modulator
JP4375597B2 (ja) 2001-11-16 2009-12-02 日本碍子株式会社 光導波路デバイスおよび進行波形光変調器
JP2004070136A (ja) * 2002-08-08 2004-03-04 Ngk Insulators Ltd 光導波路デバイスおよび進行波形光変調器
JP2004170931A (ja) * 2002-11-05 2004-06-17 Ngk Insulators Ltd 光変調器
JP4453894B2 (ja) 2003-05-15 2010-04-21 日本碍子株式会社 光導波路デバイスおよび進行波形光変調器
JP5063001B2 (ja) * 2003-08-21 2012-10-31 日本碍子株式会社 進行波形光変調器

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56164313A (en) * 1980-05-22 1981-12-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Waveguide type light modulator
JPH05264937A (ja) * 1992-03-23 1993-10-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光制御デバイス
JPH06281829A (ja) * 1993-03-25 1994-10-07 Ibiden Co Ltd シングルモード光導波路
JPH10133159A (ja) 1996-09-06 1998-05-22 Ngk Insulators Ltd 光導波路デバイス、進行波形光変調器および光導波路デバイスの製造方法
JPH10239544A (ja) * 1996-12-27 1998-09-11 Ngk Insulators Ltd 光導波路素子及び光導波路素子の製造方法
US6567598B1 (en) 1998-05-11 2003-05-20 California Institute Of Technology Titanium-indiffusion waveguides
JP2001101729A (ja) 1999-09-27 2001-04-13 Sanyo Electric Co Ltd 光ディスク記録再生装置
JP2001235714A (ja) 1999-12-15 2001-08-31 Ngk Insulators Ltd 進行波形光変調器およびその製造方法
EP1193536A2 (en) 2000-09-22 2002-04-03 Ngk Insulators, Ltd. A travelling wave-type optical modulator
JP2002169133A (ja) 2000-09-22 2002-06-14 Ngk Insulators Ltd 進行波形光変調器
JP2003156723A (ja) * 2001-09-05 2003-05-30 Ngk Insulators Ltd 光導波路デバイス、光変調器、光変調器の実装構造および光導波路基板の支持部材

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1657588A4

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1870765A1 (en) * 2005-03-31 2007-12-26 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Optical control element
JPWO2006106807A1 (ja) * 2005-03-31 2008-09-11 住友大阪セメント株式会社 光制御素子
EP1870765A4 (en) * 2005-03-31 2009-04-08 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd OPTICAL CONTROL ELEMENT
JP4958771B2 (ja) * 2005-03-31 2012-06-20 住友大阪セメント株式会社 光制御素子
WO2007040106A1 (ja) * 2005-09-30 2007-04-12 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. 光変調器及びその製造方法
JP2007101641A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光変調器及びその製造方法
US7856155B2 (en) 2005-09-30 2010-12-21 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Light modulator and its fabrication method
JP2007264522A (ja) * 2006-03-30 2007-10-11 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路デバイス、光導波路モジュール、および光導波路デバイスの製造方法
JP2009086336A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路型デバイス
JP2009181108A (ja) * 2008-02-01 2009-08-13 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2009210633A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路デバイス
JP2009229793A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2010085738A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
JP2010085789A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
WO2010082673A1 (ja) * 2009-01-16 2010-07-22 日本碍子株式会社 分岐型光導波路、光導波路基板および光変調器
JPWO2010082673A1 (ja) * 2009-01-16 2012-07-12 日本碍子株式会社 分岐型光導波路、光導波路基板および光変調器
JP2010224064A (ja) * 2009-03-19 2010-10-07 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路デバイス
JP2012073328A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光変調器
JP2013242592A (ja) * 2013-07-23 2013-12-05 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 光導波路素子
WO2018174179A1 (ja) * 2017-03-23 2018-09-27 公立大学法人兵庫県立大学 光変調器
JPWO2018174179A1 (ja) * 2017-03-23 2020-02-13 公立大学法人兵庫県立大学 光変調器
JP7037199B2 (ja) 2017-03-23 2022-03-16 兵庫県公立大学法人 光変調器
JP2019174588A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子
JP7052477B2 (ja) 2018-03-28 2022-04-12 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子
JP2019174746A (ja) * 2018-03-29 2019-10-10 住友大阪セメント株式会社 光制御素子
JP7069966B2 (ja) 2018-03-29 2022-05-18 住友大阪セメント株式会社 光制御素子

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2005019913A1 (ja) 2006-10-19
EP1657588B1 (en) 2015-03-04
EP2237105A2 (en) 2010-10-06
US7502530B2 (en) 2009-03-10
US20070147722A1 (en) 2007-06-28
JP5063001B2 (ja) 2012-10-31
EP1657588A4 (en) 2007-11-14
EP1657588A1 (en) 2006-05-17
EP2237105A3 (en) 2011-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2005019913A1 (ja) 光導波路デバイスおよび進行波形光変調器
JP4443011B2 (ja) 進行波型光変調器
US7382942B2 (en) Optical waveguide devices
US8923658B2 (en) Optical waveguide device
JP4874685B2 (ja) 光変調器
JP4658658B2 (ja) 光変調器
JP5278986B2 (ja) 光変調器
JP4745432B2 (ja) 光導波路素子
US20110103735A1 (en) Mach-zehnder waveguide type optical modulator
JP4868763B2 (ja) 光変調器
JP4907574B2 (ja) 光変調器
WO2009096237A1 (ja) 光導波路デバイス
JP4453894B2 (ja) 光導波路デバイスおよび進行波形光変調器
US7974501B2 (en) Optical modulators
US7218819B2 (en) Electrode systems for optical modulation and optical modulators
JP4544474B2 (ja) 光変調器
JP2010230741A (ja) 光変調器
US7409114B2 (en) Optical modulator
JP4671335B2 (ja) 導波路型光デバイス
JP4875918B2 (ja) 光導波路素子及びその製造方法
JP2009229793A (ja) 光導波路素子

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200480023897.4

Country of ref document: CN

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005513356

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004772177

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004772177

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007147722

Country of ref document: US

Ref document number: 10568888

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10568888

Country of ref document: US