WO2005069071A1

WO2005069071A1 - 電気光学デバイス及びその製造方法

Info

Publication number: WO2005069071A1
Application number: PCT/JP2004/019041
Authority: WO
Inventors: Hideya Horiuchi; Yasuhiro Kuratani
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2005-07-28
Also published as: JP2007127674A

Abstract

　低電圧で動作させることができ、複雑な駆動回路を必要とせず、高効率であり、光ファイバー等との結合損失が小さい電気光学デバイスを提供する。　主光導波路３と、主光導波路から分岐された第１，第２の光導波路４，５とが形成されている電気光学基板２と、電気光学基板２の上面において、第１，第２の光導波路の少なくとも一部において、各光導波路の少なくとも一部を覆うように設けられた第１，第２の上部電極９，１０と、第１，第２の上部電極９，１０と対向するように第１，第２の光導波路４，５の下面側に設けられた第１，第２の下部電極７，８とを備え、第１の上部電極９と、第２の下部電極８とが同電位に、第２の上部電極１０と第１の下部電極７とが同電位に接続され、第１，第２の上部電極９，１０が、異なる電位に接続されるように構成されている、電気光学デバイス１。

Description

明細書

電気光学デバイス及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、例えば光スィッチや光変調器などを構成するのに用いられる電気光学デバイス及びその製造方法に関し、より詳細には、主光導波路と、主光導波路の一端から分岐された第 1,第 2の分岐光導波路とを有し、第 1,第 2の分岐光導波路の構成が異ならされている電気光学デバイス及びその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 光通信技術に用いられる光スィッチとして、高速化を図り得るため、電気光学効果を利用した光スィッチが種々提案されている。この種の光スィッチの中でも、デジタル型の Y分岐型または非対称 X交叉型光スィッチが注目を集めている。これらのデジタル型の光スィッチでは、一定電圧が印加されて光経路が切り換えられた後、それ以上の電圧が印加されたとしても、その状態が保持される。このため、デジタル型の光スィッチは、動作電圧のトレランス性に優れており、かつ偏波無依存化が可能である

[0003] し力しながら、デジタル型の光スィッチでは、動作電圧が高くなつたり、素子の長さ寸法が長くなつたりするという問題があった。

下記の非特許文献 1には、 Zカット LiNbO単結晶基板を用いた Y分岐型光スイツ

3

チが開示されている。ここでは、光導波路表面に配置された表面電極に電圧が印加される。このような表面電極を用いた場合、電気光学効果に寄与する電界は、トータルの電界 Eの内、厚み方向の電界成分 Ezのみである。すなわち、電場プロファイルが理想的にならないため、駆動電圧が非常に高くなるという問題があった。例えば、非特許文献 1に示されて、る例では、偏波無依存動作を実現するに必要な電圧は、 ± 105Vであった。

[0004] 他方、下記の特許文献 1には、図 18及び図 19に示す光変調器が開示されている。

ここでは、印加電界の全ての成分が電気光学効果に寄与するようにェピタキシャル強誘電体薄膜に光導波路が形成されてヽる。 [0005] すなわち、図 18に示すように、光変調器 101では、 LiNbO基板 102上に、 ZnO結

3

晶カなる下部電極 103が形成されている。そして、下部電極 103上に、 LiNbO結

3 晶薄膜 104及び SiO膜 105が積層されている。また、上記 LiNbO結晶薄膜 104に

2 3

おいて、光導波路 106が設けられている。光導波路 106は、主光導波路 106aと、主光導波路 106aから分岐された第 1,第 2の分岐光導波路 106b, 106cとを有する。また、第 1,第 2の分岐光導波路 106b, 106cの主光導波路 106aと反対側の端部は、主光導波路 106dに接続されている。そして、第 1,第 2の分岐光導波路 106b, 106 c上に、上部電極 107, 108がそれぞれ設けられている。

[0006] また、下記の特許文献 2には、図 20に示す光デバイス 111が開示されている。光デバイス 111では、単結晶基板 112上に、ェピタキシャルバッファ層 113が積層されており、該ェピタキシャルバッファ層 113上に、ェピタキシャル光導波路層 114が積層されている。そして、光導波路層 114上において、表面電極 115, 116力設けられている。

非特許文献 1： "Pigtailed Tree— Structured8 X 8LiNb03 Switch Matrix w ith 112 Digital Optical Switctes , P. Granes trand et al, IEEE Pho ton. Technol. Lett. , vol. 6, NO. 1, pp. 71—73 1994

特許文献 1：特許第 2963989号公報

特許文献 2：特開 2000— 305117号公報

発明の開示

[0007] 特許文献 1に記載の光変調器 101や特許文献 2に記載されてヽる光デバイス 111 では、ェピタキシャル強誘電体薄膜に光導波路が形成されており、光導波路の上下に電極が配置されている。従って、光変調器 101や光デバイス 111では、印加電界の多くの成分が電気光学効果に寄与するため、駆動電圧を低くすることができる。

[0008] し力しながら、ェピタキシャル薄膜を用いて光導波路を構成する場合、ェピタキシャル薄膜を成長させる際に発生する結晶内の歪みにより、厚い膜を形成することが困難であった。そのため、例えばコア径が約 10 mの光ファイバ一を結合した場合、結合損失が大きくなるという問題があった。

[0009] また、ェピタキシャル薄膜を形成するための格子整合条件により、利用可能な材料の組み合わせが限定されるという問題もあった。

そのため、特許文献 2に記載の構成では、単結晶基板 112として、 Nbがドープされた高価な SrTiO単結晶半導体基板が用いられている。し力も、下部電極の上にェピ

3

タキシャル薄膜を成長させるには、下部電極は素子全面に渡り均一なェピタキシャル膜あるいは導電性単結晶基板より構成されねばならなヽ。

[0010] また、特許文献 1では、一方の上部電極 107に正電圧、他方の上部電極 108に負電圧を同期させて印加しなければならな力つた。

従って、特許文献 1に記載の構成では、駆動回路が複雑にならざるを得な力つた。特許文献 2に記載の構成では、一方の光導波路にのみ電圧を印加するため、動作の効率を高めることができなヽと、う問題があった。

[0011] 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、比較的低い電圧で駆動することができ、複雑な駆動回路を必要とせず、効率を効果的に高めることが可能とされており、光ファイバ一等との結合損失が小さい、電気光学デバイス及びその製造方法を提供することにある。

[0012] 本発明は、電気光学効果を有する電気光学基板と、前記電気光学基板において並設された第 1,第 2の光導波路とを備える電気光学デバイスにおいて、前記第 1, 第 2の光導波路の少なくとも一部の上方において、第 1,第 2の光導波路の少なくとも一部を覆うように、前記電気光学基板の上面に設けられた第 1,第 2の上部電極と、第 1,第 2の上部電極と対向するように、第 1,第 2の光導波路の下方に設けられた第 1,第 2の下部電極とを有し、前記第 1の上部電極と、前記第 2の下部電極とが同電位に、第 2の上部電極と、第 1の下部電極とが同電位に接続され、かつ第 1,第 2の上部電極が異なる電位に接続されるように構成されてヽることを特徴とする。

[0013] 本発明に係る電気光学デバイスのある特定の局面では、前記電気光学基板に形成された主光導波路をさらに備え、前記第 1,第 2の光導波路が、該主光導波路から分岐されている。

本発明に係る電気光学デバイスの他の特定の局面では、前記第 1,第 2の光導波路が少なくとも一部にお、て近接されて結合されて、る。

[0014] 本発明に係る電気光学デバイスのある特定の局面では、前記第 1の上部電極と前記第 1の下部電極とが第 1の光導波路を介して対向している部分と、第 2の上部電極と第 2の下部電極とが第 2の光導波路を介して対向している部分とが厚み方向にお V、て逆方向の電界を印加されるように構成されて、る。

[0015] 本発明に係る電気光学デバイスのさらに他の特定の局面では、前記第 1の上部電極と、前記第 2の下部電極とが正または負の極性を有するように電圧が印加され、前記第 2の上部電極と前記第 1の下部電極とがグラウンド電位に接続されるように構成されている。

[0016] 本発明に係る電気光学デバイスのさらに別の特定の局面では、前記第 1の上部電極と前記第 2の下部電極とに正または負の電圧が印加され、前記第 2の上部電極と前記第 1の下部電極とがグラウンド電位に接続されている状態と、前記第 1の上部電極と前記第 2の下部電極とがグラウンド電位に接続され、前記第 2の上部電極と前記第 1の下部電極とに正または負の電圧が印加される状態とを切りかえられるように構成されている。

[0017] 本発明に係る電気光学デバイスのさらに他の特定の局面では、前記電気光学基板の下面に設けられたバッファ層がさらに備えられており、該バッファ層の下面に前記第 1,第 2の下部電極が形成されている。

本発明に係る電気光学デバイスのさらに他の特定の局面では、前記電気光学基板の上面に設けられたバッファ層がさらに備えられており、該バッファ層の上面に前記第 1,第 2の上部電極が形成されている。

本発明に係る電気光学デバイスのさらに別の特定の局面では、前記バッファ層の下面側から該バッファ層に積層されており、前記電気光学基板よりも厚みの厚いベース基板がさらに備えられている。

[0018] 本発明に係る電気光学デバイスのさらに別の特定の局面では、前記第 1の上部電極と第 1の下部電極とが対向している領域及び第 2の上部電極と第 2の下部電極とが対向している領域における動作時の光強度が最大である電気光学基板内の高さ位置と電気光学基板の上面との距離と、前記電気光学基板の厚みとの比が 0. 925以下、好ましくは 0. 637以上、より好ましくは、 0. 725— 0. 845とされている。

[0019] 本発明に係る電気光学デバイスのさらに別の特定の局面では、前記電気光学基板の光学軸が、該電気光学基板の厚み方向とされている。

本発明に係る電気光学デバイスでは、上記電気光学基板は、好ましくはニオブ酸リチウム単結晶基板により構成されている。

[0020] 本発明に係る電気光学デバイスのさらに別の特定の局面では、第 1,第 2の光導波路が、金属イオンの熱拡散により形成された拡散型光導波路である。

本発明に係る電気光学デバイスでは、好ましくは、電気光学基板の厚みは 40 m 以下、より好ましくは 8 μ m以上、さらに好ましくは 11一 19 μ mの範囲とされる。

[0021] 本発明の電気光学デバイスのさらに他の特定の局面では、前記第 1,第 2の光導波路の一方端部が第 1,第 2の入力ポートとされ、第 1,第 2の光導波路の他方端部が第 1,第 2の出力ポートとされ、それによつて光学スィッチが構成されている。

[0022] 本発明の電気光学デバイスのさらに別の特定の局面では、前記第 1,第 2の光導波路が Y分岐型あるいは X交差型の光導波路を構成しており、それによりデジタル型の光学スィッチが構成されて、る。

本発明に係る電気光学デバイスのさらに別の特定の局面では、電気光学効果により第 1,第 2の光導波路の屈折率が異ならされ、それによつて光変調器が構成されている。

[0023] 本発明に係る電気光学デバイスの製造方法は、並設された第 1,第 2の光導波路を有する電気光学デバイスの製造方法であって、前記第 1,第 2の光導波路を有する電気光学基板を用意する工程と、前記電気光学基板の下面側において、前記第 1, 第 2の光導波路の少なくとも一部において、光導波路の少なくとも一部を覆うように第 1,第 2の下部電極を形成する工程と、電気光学基板の上面に第 1,第 2の上部電極を、前記第 1,第 2の下部電極と厚み方向に対向するように形成する工程とが備えられる。

[0024] 本発明に係る電気光学デバイスの製造方法のさらに他の特定の局面では、前記第 1,第 2の下部電極を覆うように前記電気光学基板の下面に、該電気光学基板よりも厚みが厚いベース基板を貼り合わせる工程と、前記電気光学基板の厚みを減らすように電気光学基板を研磨する工程とがさらに備えられる。

本発明に係る電気光学デバイスの製造方法のさらに他の特定の局面では、前記第 1,第 2の下部電極を形成するに先立ち、前記電気光学基板の下面にバッファ層を形成し、該バッファ層の下面に第 1,第 2の下部電極が形成される。

本発明に係る電気光学デバイスの製造方法のさらに他の特定の局面では、前記電気光学基板の上面にバッファ層を形成し、該バッファ層の上面に第 1,第 2の上部電極が形成される。

[0025] 本発明に係る電気光学デバイスでは、第 1,第 2の光導波路の少なくとも一部において、各光導波路をはさむように、第 1,第 2の上部電極と、第 1,第 2の下部電極とが設けられており、第 1の上部電極と、第 2の下部電極とが同電位に、第 2の上部電極と第 1の下部電極とが同電位に接続され、かつ第 1,第 2の上部電極が異なる電位に接続されるように構成されているため、複雑な駆動回路を必要とすることなぐ比較的低電圧で駆動でき、かつ高効率であり、光ファイバ一等との結合に際しての結合損失が小さい電気光学デバイスを提供することができる。

[0026] また、本発明において、主光導波路がさらに備えられており、第 1,第 2の光導波路が主光導波路から分岐されている構造では、上記第 1,第 2の光導波路が分岐された構造を有する光スィッチや光変調器を構成することができる。

さらに、本発明において、第 1,第 2の光導波路が少なくとも一部において近接された結合されている構造では、第 1,第 2の光導波路が結合されている光スィッチや光変調器を本発明に従って提供することができる。

[0027] 本発明において、第 1の上部電極と第 1の下部電極とが第 1の光導波路を介して対向している部分と、第 2の上部電極と第 2の下部電極とが第 2の光導波路を介して対向して、る部分とが厚み方向にぉ、て逆方向の電界を有するように構成されて、る場合には、比較的低い印加電圧で両対向部分に充分な強度の電界が形成される。

[0028] 第 1の上部電極と、第 2の下部電極とが正または負の極性を有するように電圧が印加され、第 2の上部電極と第 1の下部電極とがグラウンド電位に接続されている場合には、第 1の上部電極と第 2の下部電極とに印加する電圧の極性を変更することにより、本発明に従って高効率の光スィッチなどを容易に提供することができる。

[0029] また、前記第 1の上部電極と前記第 2の下部電極とに正または負の電圧が印加され、前記第 2の上部電極と前記第 1の下部電極とがグラウンド電位に接続されている状態と、前記第 1の上部電極と前記第 2の下部電極とがグラウンド電位に接続され、前記第 2の上部電極と前記第 1の下部電極とに正または負の電圧が印加される状態とを切りかえられるように構成されてヽる場合には、上記のように切りかえられる高効率の光スィッチを提供することができる。

[0030] 電気光学基板の下面にバッファ層が設けられており、ノッファ層の下面に第 1,第 2 の下部電極が形成されている場合には、電気光学基板の下面に直接第 1,第 2の下部電極が形成された場合に生じる挿入損失の悪ィ匕を防ぐことができる。

電気光学基板の上面にバッファ層が設けられており、バッファ層の上面に第 1,第 2 の上部電極が形成されている場合には、電気光学基板が薄い場合においても、電気光学基板の上面に直接第 1,第 2の上部電極が形成された場合に生じる挿入損失の悪ィ匕を防ぐことができる。

ノッファ層の下面側からバッファ層に積層されており、電気光学基板よりも厚みの厚いベース基板がさらに備えられている場合には、該ベース基板により機械的強度が高められる。また、ベース基板に支持された状態で電気光学基板の加工等を行うことができる。

[0031] 第 1の上部電極と、第 1の下部電極とが対向している領域及び第 2の上部電極と第 2の下部電極とが対向している領域における動作時の光強度が最大である電気光学基板内の高さ位置と電気光学基板の上面との距離と、電気光学基板の厚みとの比が 0. 925以下とされている場合には、従来の電気光学デバイスに比べてより低電圧で動作され得る電気光学デバイスを提供することができる。特に、上記比率が 0. 637 以上、より好ましくは 0. 725以上、 0. 845以下である場合には、コア径 10 /z m程度の光ファイバ一との結合損失が少ない電気光学デバイスを提供することができる。

[0032] 電気光学基板の光学軸が、電気光学基板の厚み方向とされている場合には、本発明に従って低電圧で動作可能な電気光学デバイスを提供することができる。

電気光学基板が、ニオブ酸リチウム単結晶基板により構成されている場合には、電気光学効果が大きぐかつ低電圧で動作可能であり、安価な電気光学デバイスを提供することができる。

[0033] 光導波路が、金属イオンの熱拡散により形成された拡散型光導波路である場合には、電気光学効果が大きぐかつ低電圧で動作可能であり、安価な光導波路を本発明に従って構成することができる。

[0034] 電気光学基板の厚みが 40 μ m以下である場合には、より一層低電圧で動作可能な電気光学デバイスを提供することができる。

電気光学基板の厚みが 8 μ m以上である場合には、コア径 10 μ mの光ファイバ一との結合損失の小さい電気光学デバイスを提供することができる。

特に、電気光学基板の厚みが 11一 19 mの範囲とした場合には、コア径 10 /z m 以下の光ファイバ一との結合損失をより一層小さくすることができる。

[0035] 第 1,第 2の光導波路の一方の端部が入力ポートとされており、第 1,第 2の光導波路の他方の端部がそれぞれ出力ポートとされている場合には、本発明に従って、低電圧で動作され得る光学スィッチを提供することができる。

また、第 1,第 2の光導波路が Y分岐型あるいは X交差型の光導波路を構成している場合には、このような光導波路を有するデジタル型の光学スィッチを本発明に従つて提供することができる。

[0036] 第 1,第 2の光導波路において電気光学効果により屈折率が異ならされる場合には、本発明に従って、低電圧で動作され得る光変調器を提供することができる。

本発明に係る電気光学デバイスの製造方法では、第 1,第 2の光導波路を有する電気光学基板を用意した後、電気光学基板の下面側において、第 1,第 2の下部電極を形成し、電気光学基板の上面に第 1,第 2の上部電極を形成することにより、本発明に係る低電圧で動作可能な高効率の電気光学デバイスを提供することができる

[0037] 特に、第 1,第 2の下部電極を覆うように、電気光学基板の下面にベース基板を貼り合わせた後、厚みを減らすように電気光学基板を研磨する各工程を備える場合には、ベース基板により補強されるので、電気光学基板の厚みを薄くすることができる。

[0038] また、第 1,第 2の下部電極に先立ち、電気光学基板の下面にバッファ層を形成し、ノッファ層の下面に第 1,第 2の下部電極を形成する場合には、電気光学基板の下面に直接第 1,第 2の下部電極が形成された場合に生じる挿入損失の悪化を防ぐことがでさる。さらに、第 1,第 2の上部電極に先立ち、電気光学基板の上面にバッファ層を形成し、バッファ層の上面に第 1,第 2の上部電極を形成する場合には、電気光学基板が薄い場合においても、電気光学基板の上面に直接第 1,第 2の上部電極が形成された場合に生じる挿入損失の悪ィ匕を防ぐことができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明の一実施形態に係る電気光学デバイスの外観を示す斜視図である。

[図 2]図 2は、図 1の A— A方向力も見た断面を示す断面図である。

[図 3]図 3は、図 1に示した電気光学デバイスの製造方法を説明するための斜視図である。

[図 4]図 4は、図 1に示した実施形態の電気光学デバイスにおける印加電圧と第 1,第

2の分岐光導波路の出力端における光損失との関係を示す図である。

[図 5]図 5は、比較のために用意した比較例の光学スィッチを示す斜視図である。

[図 6]図 6は、図 5に示した光学スィッチの動作を説明するための模式的断面図である。

[図 7]図 7は、比較例の光学スィッチにおける第 1,第 2の分岐光導波路の出力端における光損失と印加電圧との関係を示す図である。

[図 8]図 8は、本実施形態の電気光学デバイスにおける電気光学基板の厚みと、動作電圧及び結合損失との関係を示す図である。

[図 9]図 9は、図 8の結合損失と電気光学基板の厚みとの関係の要部を拡大して示す図である。

[図 10]図 10は、図 8の横軸を光強度が最大である電気光学基板内の高さ位置と電気光学基板の厚みとの比率で書き換えた図である。

[図 11]図 11は、図 9の横軸を光強度が最大である電気光学基板内の高さ位置と、電気光学基板の厚みとの比率に書き換えた図である。

[図 12]図 12は、電気光学基板における厚み方向の光界分布を説明するための図である。

[図 13]図 13は、光強度が最大である位置の電気光学基板の厚みに対する比率を適切な範囲とした場合の電気光学基板における光界分布を示す図である。

[図 14]図 14は、本発明のさらに他の実施形態に係る電気光学デバイスの斜視図である。

[図 15]図 15は、図 14に示した電気光学デバイスの第 1,第 2の光導波路が結合されて、る部分の横断面図である。

[図 16]図 16は、比較のために用意した従来の電気光学デバイスの斜視図である。

[図 17]図 17は、図 16に示した電気光学デバイスの第 1,第 2の光導波路が結合されて、る部分を示す横断面図である。

[図 18]図 18は、従来の光学変調器の一例を示す斜視図である。

[図 19]図 19は、図 18に示した光学変調器の側面断面図である。

[図 20]図 20は、従来の電気光学デバイスの他の例を説明するための断面図である。符号の説明

1…電気光学デバイス

2· ··電気光学基板

2a…端面

2b…端面

3…主光導波路

4, 5…第 1,第 2の分岐光導波路

6…バッファ層

7, 8…第 1,第 2の下部電極

9, 10…第 1,第 2の上部電極

21…電気光学デバイス

22…電気光学基板

26· ··バッファ層

27, 28· ··第 1,第 2の下部電極

29, 30· ··第 1,第 2の上部電極

31· ··ベース基板

発明を実施するための最良の形態 [0041] 以下、図面を参照しつつ本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。

図 1は、本発明の一実施形態に係る電気光学デバイスの斜視図であり、図 2は図 1 の A— A方向から見た断面図である。電気光学デバイス 1では、光スィッチが構成されている。この電気光学デバイス 1は、矩形板状の電気光学基板 2を有する。電気光学基板 2は、 Zカット- LiNbO単結晶基板により構成されている。電気光学基板 2には

3

、端面 2a側から中央に向かって延びるように主光導波路 3が構成されている。主光導波路 3の端面 2a側とは反対側の端部は、第 1,第 2の光導波路としての第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5に連ねられている。第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5は、主光導波路 3に連ねられており、第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5の主光導波路 3と連ねられている側とは反対側の端部は、それぞれ、端面 2bに至っている。図 1から明らかなように、第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5は電気光学基板 2において並設されている。

[0042] 上記主光導波路 3及び第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5は、電気光学基板 2に Tiや Z nなどの金属イオンを熱拡散することにより構成されている。

本実施形態では、光スィッチを形成するために、図 1に示す平面形状の主光導波路 3及び第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5が形成されているが、電気光学デバイスの種類に応じて、様々な平面形状の第 1,第 2の分岐光導波路及び導波路を形成することができる。また、特定の偏光に対してのみ動作する光変調器などを作製する場合には、異常光線に対する屈折率のみが高くなるプロトン交換法などにより、導波路を形成してちょい。

[0043] 図 1に示すように、電気光学基板 2の下面には、ノッファ層 6が形成されている。本実施形態では、ノッファ層 6は、 SiO薄膜により形成されている。ノッファ層 6は、電

2

気光学基板の下面に直接第 1,第 2の下部電極が形成された場合に生じる挿入損失の悪ィ匕を防ぐために設けられて、る。

[0044] ノッファ層 6の下面には、下部電極 7, 8が形成されている。下部電極 7, 8は、上方に位置する第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5の少なくとも一部にそれぞれ対向するように形成されている。第 1,第 2の下部電極 7, 8は、本実施形態では、 A1により形成されている。もっとも、 A1以外の適宜の金属材料により下部電極 7, 8を形成することができる。

[0045] 他方、電気光学基板 2の上面においては、第 1,第 2の下部電極 7, 8と対向するように、第 1,第 2の上部電極 9, 10が形成されている。第 1,第 2の上部電極 9, 10は、 A1により構成されている力第 1,第 2の下部電極 7, 8と同様に、適宜の金属材料により構成され得る。

[0046] 上記のように、第 1,第 2の上部電極 9, 10は、第 1,第 2の下部電極 7, 8と対向するように形成されている。言い換えれば、第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5の少なくとも一部が、それぞれ、第 1の下部電極 7と第 1の上部電極 9、及び第 2の下部電極 8と第 2 の上部電極 10とにより挟まれた構造を有する。

[0047] なお、本実施形態では、第 1,第 2の下部電極 7, 8及び第 1,第 2の上部電極 9, 10 は、第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5だけでなぐ主光導波路 3の一部の上方または下方にも至るように形成されているが、第 1,第 2の下部電極 7, 8及び第 1,第 2の上部電極 9, 10は、主光導波路 3の上方または下方に至るように形成されている必要は必ずしもない。

[0048] 電気光学基板 2の下面側には、バッファ層 6の下面に、さらにベース基板 11が貼り合わされている。本実施形態では、ベース基板 11は、 Zカット LiNbO単結晶基板

3

により構成されている。なお、ベース基板 11は、電気光学デバイス 1において必ずしも設けられずともよい。もっとも、後述の製造方法から明らかなように、ベース基板 11 を用いることにより電気光学基板 2の厚みを薄くし、それによつて高効率の電気光学デバイス 1をより一層容易に製造することができる。

[0049] 次に、上記電気光学デバイス 1の製造方法の一例を図 3を参照しつつ説明する。ここでは、厚み 0. 5mmの Zカット- LiNbO単結晶基板を電気光学基板材料として用

3

意し、 Tiの熱拡散により、主光導波路 3及び分岐光導波路 4, 5を形成した。なお、主光導波路 3及び分岐光導波路 4, 5を形成するための、

Ti熱拡散前の厚みは 60nmとした。また、主光導波路 3及び分岐光導波路 4, 5のいずれも、幅方向寸法は 7 mとなるように構成した。さらに、第 1,第 2の分岐光導波路 4, 5間の分岐角度 Θ (図 1参照）は、 0. 1度とした。すなわち、図 1では、分岐角度 Θ は理解を容易とするために、大きく図示されているが、実際には、 0. 1度と非常に小さくされている。

[0050] 上記のような主光導波路 3及び分岐光導波路 4, 5の形成に際しては、 Tiを 1050 °Cの温度で 8時間熱拡散することにより行った。

次に、上記電気光学基板材料の上面に、 SiOカゝらなる厚み 0. 3 mのバッファ層

2

6をスパッタ法により形成した。さらに、ノッファ層 6の上面に、 A1からなる下部電極 7, 8をリフトオフ法により形成した。なお、下部電極 7, 8の長さ方向寸法すなわち、主光導波路 3の長さ方向に沿う寸法は 10mm、幅方向寸法は 30 /ζ πι、第 1,第 2の下部電極 7, 8間の間隔は 2 mとした。

[0051] 次に、上記下部電極 7, 8を形成した後、厚み 0. 5mmの Zカット LiNbO単結晶

3 基板力もなるベース基板 11をバッファ層 6上に貼り合わせた。

しカゝる後、ベース基板 11の貼り合わせにより補強した後、電気光学基板材料を厚み 12 mとなるように研磨した。このようにして図 1に示すように、厚み mと非常に薄い電気光学基板 2を形成した。なお、図 3では、全体が上下逆転して示されている。し力る後、図 3に示す状態力も電気光学基板 2を上記のように研磨した後、上下を逆転し、第 1,第 2の上部電極 9, 10を形成し、電気光学デバイス 1を得た。

[0052] 上記電気光学デバイス 1では、図 2に示すように、第 1の下部電極 7と、第 2の上部電極 10とをグラウンド電位に接続した状態で、第 1の上部電極 9及び第 2の下部電極 8に正の電圧を印加すると、図 2に矢印で示す電界が生じる。すなわち、第 1の下部電極 7と、第 1の上部電極 9とが対向している部分では、下向きの矢印で示す方向の電界が生じ、他方、第 2の下部電極 8と第 2の上部電極 10とが対向している部分では、上向きの矢印で示す方向の電界が生じる。下向きの方向の電界と、上向きの方向の電界は同時に生じる。

[0053] その結果、第 1の下部電極 7と第 1の上部電極 9とが対向している部分、すなわち、第 1の分岐光導波路 4側の屈折率が高まることになる。他方、第 2の下部電極 8と第 2 の上部電極 10とが対向している部分に挟まれた第 2の分岐光導波路 5の屈折率は低下することとなる。そのため、主光導波路 3から入射した入射光は、第 1の分岐光導波路を通過し、第 1の分岐光導波路 4の出力端である第 1の出射ポートから出射される。すなわち、第 1の分岐光導波路 4の端面 2bに至っている部分である第 1の出射ポートから光が出射されることとなる。

[0054] 逆に、第 1の上部電極 9と、第 2の下部電極 8とにマイナスの電圧を印加した場合には、図 2に示した方向と逆方向に電界が生じる。従って、その場合には、第 2の分岐光導波路の屈折率が上昇し、第 2の分岐光導波路 5の出力端である第 2の出射ポートから光が出射されることになる。すなわち、第 1の上部電極 9と第 2の下部電極 8とに印加する電圧の極性を切り換えることにより、主光導波路 3から入射された光の経路を変えることができる。

[0055] なお、上記印加される電圧の向きと、屈折率変化の関係は、電気光学基板の Z軸の向きによって異なる。 Z-LiNbO単結晶基板では、 TE光を制御するための電気光

3

学定数 rl3が、 TM光を制御するための電気光学定数 r33よりも小さい。従って、 TE 光をスイッチングするための電圧は高くなる。よって、本実施形態で構成される光スィツチを、偏光無依存性を有するように動作させるには、 TE光を制御するのに必要な電圧を印加しなければならな、。

[0056] 図 4は、 TE光に対する印加電圧と、第 1,第 2の出射ポートにおける光損失との関係を示す図である。なお、入射光の波長は 1. 55 /z mとした。図 4における光損失 Od Bとは、入射ポートに結合される光ファイバ一と出射ポートに結合される光ファイバ一とを電気光学デバイス 1を介さずに直結させたときの光損失に相当する。なお、ここでは、正の極性の電圧が印加されているため、第 1の出射ポートがオン状態となる。図 4 力も明らかなように、印加電圧が約 + 24Vの場合に、第 1の出力ポートと、第 2の出力ポートとにおける光出力の比が 15dBとなることがわかる。なお、図面は省略するが、印加電圧を約— 24Vとした場合には、逆に、第 2の出射ポートがオン状態となり、その場合の第 2の出力ポートと、第 1の出力ポートとの光出力の比は同様に 15dBとなることが確かめられた。

[0057] すなわち、 ± 24V電圧を印加することにより、オン状態にある出力ポートと、オフ状態にある出力ポートにおける光出力比が 15dBとなる偏光無依存性の光スイッチング動作を実現し得ることがわかる。

[0058] 比較のために、例として、図 5及び図 6に示すデジタル光スィッチを作製した。この比較例のデジタル光スィッチ 91では、電気光学基板 92上に、ノッファ層 93が形成されており、バッファ層 93上に、第 1,第 2の表面電極 94, 95が形成されている。電気光学基板 92内には、主光導波路 96と、第 1,第 2分岐光導波路 97, 98とが構成されている。

[0059] ここで、電気光学基板 92を構成する材料、主光導波路 96及び分岐光導波路 97, 98、ノッファ層 93の材料及び厚みは、上記実施形態の電気光学デバイス 1と同様とした。また、第 1,第 2の表面電極 94, 95は、実施形態の第 1,第 2の上部電極 9, 10 と同様に構成した。但し、光スィッチ 91では、電気光学基板 92として、厚み 0. 5mm の Zカット LiNbO基板を用いた。すなわち、このような厚みの厚い電気光学基板 9

3

2に主光導波路 96及び第 1,第 2の分岐光導波路 97, 98を形成した後、バッファ層 9 3及び表面電極 94, 95を形成した。

[0060] 光スィッチ 91において、第 2の表面電極 95を図 6に示すようにグラウンド電位に接続し、第 1の表面電極 94に正あるいは負の電圧を印加することにより、光の経路を切り換えることができる。すなわち、第 1の表面電極 94に正の電圧を印加することにより、図 6に矢印で示すように電界が生じる。従って、第 1の分岐光導波路の屈折率が低下し、第 2の分岐光導波路 98の屈折率が高まり、第 2の分岐光導波路 98側に光が伝搬することとなる。

[0061] 逆に、第 1の表面電極 94に負の電圧を印加した場合には、第 1の分岐光導波路 97 側に光を伝搬させることができる。光スィッチ 91の TE光に対する印加電圧と、第 1, 第 2の分岐光導波路 97, 98の出力端である第 1,第 2の出射ポートにおける光損失の関係を図 7に示す。図 7から明らかなように、オン状態にある第 2の出射ポートの光出力と、オフ状態にある第 1の出射ポートにおける光出力との比を 15dBとするには、約 40Vの電圧が必要となることがわかる。すなわち、図 4と図 7との比較から明らかなように、上記実施形態の電気光学デバイス 1では、比較例の光スィッチ 91に比べて、動作電圧を 60%に低減し得ることがわかる。

[0062] 次に、上記実施形態の電気光学デバイス 1と同様にして、但し電気光学基板の厚みを種々異ならせ、複数種の電気光学デバイスを作製し、その動作電圧を求めた。図 8の口は、電気光学基板の厚みと動作電圧との関係を示す。図 8から明らかなように、電気光学基板の厚みが 50 mよりも厚い場合には、表面電極のみを備えた比較例の動作電圧と同程度 (約 40V)である力厚みが 40 m以下となると、後述の図 10 における厚み比率では 0. 925以下であれば、電気光学基板が薄くなるほど、低電圧でスイッチングが可能であることがわかる。

[0063] 他方、図 8の〇は、入力側光ファイバ一と主光導波路の入力端である入射ポートとの結合損失と、出射ポートと出射側光ファイバ一との結合損失とを合算した全体としての結合損失の基板厚みに対する依存性を示している。なお、入射側光ファイバ一及び出射側光ファイバ一のコア径はいずれも 10 mとした。また、図 9は、図 8の上記結合損失と電気光学基板の厚みとの関係の要部を拡大して示す図である。

[0064] 図 8及び図 9に示した結果では、横軸は、電気光学基板の厚み、すなわち厚みの絶対値とされていた。これに対して、図 10及び図 11は、図 8及び図 9に示した結果を、それぞれ、横軸を光強度最大位置 Z基板厚みと規格して書き直した図である。ここで、光強度最大位置 Z基板厚みとは、光強度が最大値である電気光学基板内の高さ位置と電気光学基板の上面との距離の電気光学基板の厚みに対する比率をいうものとする。

[0065] 図 8及び図 9から明らかなように、電気光学基板の厚みが 8 mよりも薄い場合、また、図 10及び図 11では上記厚み比率が 0. 637よりも小さい場合、光ファイバ一との結合損失は急激に悪ィ匕している。もっとも、光ファイバ一と入射ポート及び出射ポートとの間に、光学レンズなどを配置すれば、結合損失の悪ィ匕を抑制することができる。

[0066] さらに、電気光学基板の厚みが 8 μ m以上すなわち、上記厚み比率が 0. 637以上であれば、コア径 10 mの入出力側光ファイバ一と入射ポート及び出射ポートとの間の結合損失は、実用レベルである 2dB以下となることがわかる。このため、電気光学基板の厚みを 8 m以上すなわち上記厚み比率を 0. 637以上とすれば、上記光学レンズなどを省略することができ、安価な端面直接結合法を用いて、低損失の電気光学装置を実現し得ることがわかる。

[0067] さらに、図 9,図 11から明らかなように、電気光学基板の厚みが 11 μ m以上、 19 μ m以下の範囲すなわち、上記厚み比率が 0. 725-0. 845の範囲であれば、動作電圧が低ぐかつ比較例に比べて非常に低損失の電気光学デバイスを実現し得ることがわカゝる。 [0068] 上記のように、電気光学基板の厚みを選択することにより、言い換えれば、電気光学基板内の光強度が最大となる高さ位置の電気光学基板の厚みに対する比率を制御すれば上記のような効果が得られるのは以下の理由によると考えられる。一般に、金属イオンの熱拡散により形成された光導波路では、屈折率変化を与える金属ィォン濃度は、電気光学基板の深さ方向に対して指数関数的に減少する。従って、図 12 に示すように、導波モードの光界分布は、深さ方向に対して非対称な分布となる。これに対して、光ファイバ一の導波モードは対称、すなわちガウス分布であるため、図 1 2のような光界分布を有する電気光学基板を光ファイバ一と結合した場合、結合損失は大きくなる。し力しながら、電気光学基板の厚みを、上記特定の範囲とすれば、図 1 3に示すように、光導波路の導波モードは、厚み方向の閉じ込めが強くなつた対称な光界分布に近づくため、光ファイバ一との結合損失が小さくなつていると考えられる。

[0069] なお、図 12,図 13では、電気光学基板に金属イオンを熱拡散させた面を基板表面としている力図 1に示す実施形態では、この面が電気光学基板の下面となっている

[0070] なお、上記実施形態では、 Y分岐型の光スィッチが構成されていた力図 18に示した電気光学デバイスと同様に、第 1,第 2の分岐光導波路の出力側が接続されて、第 2の主光導波路に連ねられている導波路を形成してもよい。その場合には、第 1,第 2の分岐光導波路に加わる電界を制御することにより、本発明に従って、低電圧で動作可能な光変調器を構成することができる。

[0071] 上述してきた実施形態では、電気光学基板に主光導波路と、主光導波路に接続された第 1,第 2の分岐光導波路とが設けられていた。本発明は、このように、第 1,第 2 の光導波路として、分岐された第 1,第 2の分岐光導波路を有するものに限定されるものではない。すなわち、第 1,第 2の光導波路は、主光導波路から分岐されている必要は必ずしもなぐ第 1,第 2の光導波路が近接されて結合されている構造であつてもよい。このような第 1,第 2の光導波路を有する実施形態を図 14及び図 15を参照して説明する。

[0072] 図 14及び図 15に示す電気光学デバイス 21は、第 1,第 2の光導波路からなる方向性結合器を利用した光スィッチである。電気光学デバイス 21は、矩形板状の電気光学基板 22を用いて構成されている。この電気光学基板 22の下面には、ノッファ層 26及びベース基板 31が積層されており、電気光学基板 22、ノッファ層 26及びベース基板 31は、第 1の実施形態の電気光学基板 2、ノッファ層 6及びベース基板 11と同様に構成されて、る。

[0073] 他方、電気光学基板 22においては、第 1,第 2の光導波路 24, 25が構成されている。本実施形態では、第 1,第 2の光導波路 24, 25は、図示のように一部において近接され、該近接される部分において結合されている。すなわち、第 1,第 2の光導波路 24, 25は、方向性結合器を構成している。

[0074] 第 1,第 2の光導波路 24, 25の各一方の端部 24a, 25aは、電気光学基板 22の一方の端面 22aに引き出されている。他方、光導波路 24, 25の他方端部は、電気光学基板 22の端面 22aとは対向している反対側の端面 22bに至っている。電気光学基板 22の長さ方向中央において、第 1,第 2の光導波路 24, 25が上記のように近接されている。

[0075] 上記第 1,第 2の光導波路 24, 25は、電気光学基板 22に、 Tiや Znなどの金属ィォンを熱拡散することにより形成され得る。

また、上記第 1の光導波路 24及び第 2の光導波路 25が近接されている部分において、第 1,第 2の光導波路 24, 25の上方には、第 1,第 2の上部電極 29, 30が形成されている。また、第 1,第 2の光導波路 24, 25の下方には、第 1,第 2の上部電極 29 , 30と対向するように第 1,第 2の下部電極 27, 28が形成されている。第 1,第 2の上部電極 29, 30及び第 1,第 2の下部電極 27, 28は、第 1の実施形態の第 1,第 2の上部電極 9, 10及び第 1,第 2の下部電極 7, 8と同様の材料で同様にして形成される。

[0076] また、電極光学デバイス 21は、上記のように第 1,第 2の光導波路 24, 25が形成されていることを除いては、第 1の実施形態の電気光学デバイスと同様の製造方法により製造され得る。

本実施形態の電気光学デバイス 21では、第 1,第 2の光導波路 24, 25の一方の端部 24a, 25aが、第 1,第 2の入力ポート、第 1,第 2の光導波路 24, 25の他方の端部 24b, 25bが第 1,第 2の出力ポートとして用いられる。 [0077] 図 15を参照して、この電気光学デバイス 21におけるスイッチング動作を説明する。図 15は、図 14の上記上部電極 29, 30及び下部電極 27, 28が設けられている部分の横断面図である。

[0078] 今、第 1の上部電極 29と、第 2の下部電極 28とが電気的に接続されており、第 2の上部電極 30と第 1の下部電極 27とが電気的に接続されている。

上部電極 29, 30及び下部電極 27, 28を用いて電圧が印加されていない場合には、第 1の入力ポートである第 1の光導波路 24の端部 24aから入射された光は、上記方向性結合器を構成してヽる部分にぉヽて、第 2の上部電極 30と第 2の下部電極 2 8とに挟まれている第 2の光導波路 25側に光パワーが移行するように構成されている。そして、第 2の光導波路 25の端部 25bである第 2の出力ポートから出射されるように構成されている。

[0079] すなわち、印加電圧が OVのときには、第 1の出力ポートがオフ状態であり、第 2の出力ポートがオン状態とされる。

この光スィッチにおいて、図 15に示されているように、第 2の上部電極 30と第 1の下部電極 27とをアース電位に接続し、第 1の上部電極 29と第 2の下部電極 28に正の電圧 VIを印加すると、図 15に矢印で示されているように、第 1の光導波路 24が設けられて、る部分では下向きの電界が、第 2の光導波路 25が構成されて、る部分では上向きの電界が同時に印加されることになる。これらの電界により、第 1,第 2の光導波路 24, 25を伝搬する導波光に伝搬定数差が生じ、光パワーは第 1の上部電極 29 と第 1の下部電極 27とにより挟まれた第 1の光導波路 24を導波し、第 1の出力ポート力も出射されることになる。すなわち、印加電圧力のときには、第 1の出力ポートがオン状態、第 2の出力ポートがオフ状態となる。

[0080] 従って、上記電圧 VIの印加により、光の経路を切り換えることができ、光スィッチとして動作させることがでさる。

図 16及び図 17は、図 14及び図 15の比較例としての従来の光スィッチを説明するための斜視図及び横断面である。図 16に示す光スィッチ 121では、電気光学基板 1 22上に、バッファ層 123が形成されている。そして、電気光学基板 122においては、第 1,第 2の光導波路 124, 125が、上記第 1,第 2の光導波路 24, 25と同様に設けられている。そして、バッファ層 123の上面には、第 1,第 2の表面電極 126, 127力 S 形成されている。

[0081] ここでは、例えば図 17に示すように、第 1の表面電極 126に正の電圧を印加し、第 2の表面電極 127をアース電位に接地することにより、図示の矢印の方向で示す電界が生じる。この場合に、第 1,第 2の表面電極 126, 127間に加わる電圧を V2とする。すなわち、電気光学デバイス 121におけるスイッチングに必要な動作電圧を V2とする。

[0082] 図 17に示されているように、この比較例では、光導波路 124, 125が構成されている部分において、電界が斜め方向に印加され、従って、電界が効率よく印加され難い。よって、上記実施形態の電気光学デバイス 21におけるスイッチングに必要な動作電圧 VIに比べて、上記動作電圧 V2は大きくならざるを得ない。言い換えれば、上記実施形態の電気光学デバイス 21によれば、比較例の従来の電気光学デバイス 12 1に比べてスイッチングに必要な動作電圧を低減することができる。

[0083] なお、電気光学デバイス 21では、第 1,第 2の光導波路がその一部において近接されて結合されて、光スィッチが構成されていた力本発明においては、このように第 1 ,第 2の光導波路の一部が近接されて結合されてヽる様々な光変調器や光スィッチに適用することができる。この場合、第 1,第 2の光導波路が近接されて結合されている部分は複数箇所設けられてヽてもよヽ。

[0084] また、本発明においては、光スィッチを構成する場合、第 1,第 2の入力ポートの内、一方のみが入力ポートとして用いられてもよぐまた上述した第 1の実施形態のように第 1,第 2の入力ポートに相当する第 1,第 2の分岐光導波路の入力端が主光導波路に連ねられ、 1つの入力ポートとされてもよい。すなわち、、第 1,第 2の入力ポートは、共通化されて 1つの入力ポートとされていてもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 電気光学効果を有する電気光学基板と、

前記電気光学基板において並設された第 1,第 2の光導波路とを備える電気光学デバイスにおいて、

前記第 1,第 2の光導波路の少なくとも一部の上方において、第 1,第 2の光導波路の少なくとも一部を覆うように、前記電気光学基板の上面に設けられた第 1,第 2の上部電極と、

第 1,第 2の上部電極と対向するように、第 1,第 2の光導波路の下方に設けられた第 1,第 2の下部電極とを有し、

前記第 1の上部電極と、前記第 2の下部電極とが同電位に、第 2の上部電極と、第 1の下部電極とが同電位に接続され、かつ第 1,第 2の上部電極が異なる電位に接続されるように構成されて、ることを特徴とする、電気光学デバイス。

[2] 前記電気光学基板に形成された主光導波路をさらに備え、

前記第 1,第 2の光導波路が、該主光導波路から分岐されている、請求項 1に記載の電気光学デバイス。

[3] 前記第 1,第 2の光導波路が少なくとも一部において近接されて結合されている、請求項 1に記載の電気光学デバイス。

[4] 前記第 1の上部電極と前記第 1の下部電極とが第 1の光導波路を介して対向している部分と、第 2の上部電極と第 2の下部電極とが第 2の光導波路を介して対向している部分とが厚み方向にぉ、て逆方向の電界を印加されるように構成されて、る、請求項 1一 3いずれか 1項に記載の電気光学デバイス。

[5] 前記第 1の上部電極と、前記第 2の下部電極とが正または負の極性を有するように電圧が印加され、前記第 2の上部電極と前記第 1の下部電極とがグラウンド電位に接続されるように構成されてヽる、請求項 1一 4の、ずれ力 1項に記載の電気光学デバイス。

[6] 前記第 1の上部電極と前記第 2の下部電極とに正または負の電圧が印加され、前記第 2の上部電極と前記第 1の下部電極とがグラウンド電位に接続されている状態と、前記第 1の上部電極と前記第 2の下部電極とがグラウンド電位に接続され、前記第 2の上部電極と前記第 1の下部電極とに正または負の電圧が印加される状態とを切りかえられるように構成されている、請求項 1一 4のいずれか 1項に記載の電気光学デバイス。

[7] 前記電気光学基板の下面に設けられたバッファ層をさらに備え、該バッファ層の下面に前記第 1,第 2の下部電極が形成されている、請求項 1一 6のいずれか 1項に記載の電気光学デバイス。

[8] 前記バッファ層の下面側から該バッファ層に積層されており、前記電気光学基板よりも厚みの厚いベース基板をさらに備える、請求項 7に記載の電気光学デバイス。

[9] 前記第 1の上部電極と第 1の下部電極とが対向している領域及び第 2の上部電極と第 2の下部電極とが対向している領域における動作時の光強度が最大である電気光学基板内の高さ位置と電気光学基板の上面との距離と、前記電気光学基板の厚みとの比が 0. 925以下とされている、請求項 1一 8のいずれ力 1項に記載の電気光学デバイス。

[10] 前記比率が 0. 637以上の請求項 9に記載の電気光学デバイス。

[11] 前記比率が 0. 725以上 0. 845以下の請求項 10に記載の電気光学デバイス。

[12] 前記電気光学基板の光学軸が、該電気光学基板の厚み方向とされている、請求項

1一 11のいずれ力 1項に記載の電気光学デバイス。

[13] 前記電気光学基板が、ニオブ酸リチウム単結晶基板力もなる、請求項 1一 12のいずれか 1項に記載の電気光学デバイス。

[14] 第 1,第 2の光導波路が、金属イオンの熱拡散により形成された拡散型光導波路である、請求項 1一 13のいずれか 1項に記載の電気光学デバイス。

[15] 前記電気光学基板の厚みが 40 μ m以下である、請求項 14に記載の電気光学デバイス。

[16] 前記電気光学基板の厚みが 8 μ m以上である、請求項 15に記載の電気光学デバイス。

[17] 前記電気光学基板の厚みが 11 m— 19 μ mの範囲にある、請求項 16に記載の電気光学デバイス。

[18] 前記電気光学基板の上面に設けられたバッファ層をさらに備え、該バッファ層の上面に前記第 1,第 2の上部電極が形成されている、請求項 7に記載の電気光学デバイス。

[19] 前記電気光学基板の下面に設けられたバッファ層の下面側力該バッファ層に積層されており、前記電気光学基板よりも厚みの厚いベース基板をさちに備える、請求項 18に記載の電気光学デバイス。

[20] 前記電気光学基板の光学軸が、該電気光学基板の厚み方向とされている、請求項

18または 19に記載の電気光学デバイス。

[21] 前記電気光学基板が、ニオブ酸リチウム単結晶基板力もなる、請求項 18— 20のいずれか 1項に記載の電気光学デバイス。

[22] 第 1,第 2の光導波路が、金属イオンの熱拡散により形成された拡散型光導波路である、請求項 18— 21のいずれか 1項に記載の電気光学デバイス。

[23] 前記電気光学基板の上面に設けられたバッファ層をさらに備え、該バッファ層の上面に前記第 1,第 2の上部電極が形成されている、請求項 1一 22のいずれか 1項に記載の電気光学デバイス。

[24] 前記電気光学基板の下面に設けられたバッファ層の下面側力該バッファ層に積層されており、前記電気光学基板よりも厚みの厚いベース基板をさちに備える、請求項 1一 22のいずれ力 1項に記載の電気光学デバイス。

[25] 前記電気光学基板の光学軸が、該電気光学基板の厚み方向とされている、請求項

1一 23のいずれ力 1項に記載の電気光学デバイス。

[26] 並設された第 1,第 2の光導波路を有する電気光学デバイスの製造方法であって、前記第 1,第 2の光導波路を有する電気光学基板を用意する工程と、

前記電気光学基板の下面側において、前記第 1,第 2の光導波路の少なくとも一部において、光導波路の少なくとも一部を覆うように第 1,第 2の下部電極を形成するェ程と、

電気光学基板の上面に第 1,第 2の上部電極を、前記第 1,第 2の下部電極と厚み方向に対向するように形成する工程とを備える、請求項 1に記載の電気光学デバイスの製造方法。

[27] 前記第 1,第 2の下部電極を覆うように前記電気光学基板の下面に、該電気光学基板よりも厚みが厚いベース基板を貼り合わせる工程と、

前記電気光学基板の厚みを減らすように電気光学基板を研磨する工程とをさら〖こ備える、請求項 26に記載の電気光学デバイスの製造方法。

[28] 前記第 1,第 2の下部電極を形成するに先立ち、前記電気光学基板の下面にバッファ層を形成し、該バッファ層の下面に第 1,第 2の下部電極が形成される、請求項 2

6または 27に記載の電気光学デバイスの製造方法。

[29] 前記第 1,第 2の上部電極を形成するに先立ち、前記電気光学基板の上面にバッファ層を形成し、該バッファ層の上面に第 1,第 2の上部電極が形成される、請求項 2

6— 28のいずれか 1項に記載の電気光学デバイスの製造方法。