波导型光元件制造技术

在本发明专利技术的波导型光元件中，有效地防止由于经由偏压电极对基板施加强电场而产生的漂移现象的加速。波导型光元件具备：基板(100)，具有电光效应；两个光波导(104、106)，配置在所述基板表面；非导电层(120)，配置在所述基板上，由介电常数比该基板低的材料构成；及控制电极(150)，配置在所述非导电层上，用于对所述两个光波导分别施加电场而在该两个光波导之间产生折射率差，所述非导电层由含有氧化硅、铟的氧化物和钛的氧化物且钛氧化物摩尔浓度与铟氧化物摩尔浓度之比为1.2以上的材料构成，对所述控制电极施加在所述基板产生1V/μm以上的电场的电压。

Waveguide type optical element

In the waveguide type optical element of the present invention, it is possible to effectively prevent the acceleration of the drift due to applying an electric field to the substrate via a bias electrode. Waveguide type optical element includes a substrate (100), with electro-optic effect; two optical waveguides (104, 106), arranged on the surface of the substrate; non conductive layer (120), arranged on the substrate, composed of dielectric constant of the substrate than the low material; and a control electrode (150) the configuration, in the non conducting layer, for the two optical waveguide respectively applied electric field caused the refractive index difference between the two optical waveguide, the non conducting layer is made of titanium oxide and indium oxide molar concentration and molar concentration ratio of more than 1.2 of the material containing oxide and titanium oxide silicon oxide, indium, the voltage control electrode is applied to produce 1V/ m above the electric field in the substrate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波导型光元件
本专利技术涉及具备光波导和用于控制在该光波导中传播的光波的电极的波导型光元件的驱动方法，特别涉及具备用于对所谓的漂移进行补偿的偏压电极的波导型光元件。
技术介绍
近几年，在光通信、光计测领域中，较多地使用在具有电光效应的基板上配置有光波导的光调制器等波导型光元件。波导型光元件通常具备上述光波导并且具备用于控制在该光波导内传播的光波的电极。作为这样的波导型光元件，广泛地使用例如将作为强电介质结晶的铌酸锂(LiNbO3)(也称为“LN”)用于基板的马赫-曾德尔型光调制器。马赫-曾德尔型光调制器具备马赫-曾德尔型光波导，该马赫-曾德尔型光波导包括：入射波导，用于从外部导入光；分支部，用于将通过该入射波导导入的光分成两个路径而传播；两条并行波导，传播在分支部的后段分支后的各束光；及出射波导，用于将在这两条并行波导中传播的光合波而向外部输出。而且，马赫-曾德尔型光调制器具备如下电极，该电极用于通过施加电压而利用电光效应来使在上述并行波导内传播的光波的相位发生变化从而进行控制。该电极通常由配置在上述并行波导的上部或其附近的RF(高频)信号电极(以下称为“RF电极”)和与该RF电极分离地配置的接地电极构成。在将LN用于基板的马赫-曾德尔型光调制器中，由于所谓的DC漂移现象、温度漂移现象，相对于施加电压的光输出特性发生偏移，因此例如在从调制器输出的光调制波形中产生变形等，会产生调制特性的变化(例如，波形品质的恶化)。作为防止由这样的漂移现象引起的调制特性的变化的方法，已知如下方法：除了配置用于施加高频信号电压的上述RF电极及接地电极以外，还沿着并行波导配置偏压电极，对该偏压电极适当地施加合适的电压，由此对由上述漂移现象引起的电压偏移量(以下也称为“DC漂移电压”)进行补偿(专利文献1)。即，对偏压电极施加电压，而在该两个并行波导之间产生合适的折射率差，由此调整上述电压偏移量。而且，作为减轻漂移现象的技术，已知如下技术：由氧化硅和选自元素周期表的三～八族、IB族及IIB族的金属元素以及除硅以外的半导体元素中的一种或一种以上的元素的氧化物的至少一种的混合物或者由硅和选自所述金属元素及半导体元素中的一种或一种以上的元素的氧化物的透明绝缘体构成缓冲层(专利文献2)。在该结构中，随着时间的经过，在初期示出负的DC漂移特性，而且添加物对移动电子、离子的运动造成影响，DC漂移的增加能够比以往平坦化，能够长期地改善DC漂移特性，是有用的技术。但是，在上述的这些现有技术中，在沿着根据该波导型光元件的尺寸的大小等而受到限制的长度的并行波导单独配置RF电极和偏压电极的情况下，在马赫-曾德尔型光调制器中，为了减小半波电压(Vπ)而延长RF电极长度，作为结果，偏压电极的长度有时会变短。在这样的情况下，在并行波导之间产生期望的折射率差所需的电场变大，因此向偏压电极施加的施加电压也变高。其结果是，可能产生由于经由上述偏压电极对LN基板施加强电场而上述漂移现象被加速这一现象。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开平5-224163号公报【专利文献2】日本特开平5-257105号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题根据上述背景，在具有偏压电极的波导型光元件中，期望能够有效地防止由于经由该偏压电极对基板施加强电场而产生的漂移现象的加速的结构的实现。用于解决课题的方案本专利技术的一方案为波导型光元件，该波导型光元件具备：基板，具有电光效应；两个光波导，配置在所述基板表面；非导电层，配置在所述基板上，由介电常数比该基板低的材料构成；及控制电极，配置在所述非导电层上，用于对所述两个光波导分别施加电场而在该两个光波导之间产生折射率差，所述非导电层由含有氧化硅、铟的氧化物和钛的氧化物且钛氧化物摩尔浓度与铟氧化物摩尔浓度之比为1.2以上的材料构成。根据本专利技术的其他方案，所述控制电极由配置在所述非导电层上的衬底层和配置在该衬底层上的上部层构成。根据本专利技术的其他方案，所述基板由铌酸锂构成，所述两个光波导为构成马赫-曾德尔型光波导的两个并行波导，所述控制电极为用于对漂移现象进行补偿的偏压电极。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的波导型光元件的结构的图。图2是图1所示的波导型光元件的AA截面向视图。图3是表示在使用了具有各种组成的缓冲层的情况下的漂移电压的时间变化的评价结果的一例的图。图4是标绘了在漂移电压的时间变化的评价中使用的波导型光元件的缓冲层的组成的图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。图1是表示本专利技术的一实施方式的波导型光元件的结构的图。本波导型光元件10是在基板100上配置马赫-曾德尔(MZ、Mach-Zehnder)型光波导102而成的马赫-曾德尔型光调制器。基板100是由作为电光学材料的铌酸锂(LN)构成的基板，是例如Z切型的LN基板。在基板100上配置有由非导电性材料构成的非导电层120。该非导电层120例如以避免在MZ型光波导102中传播的光波被后述的电极108等吸收而发生光损失等为目的而设置，能够作为所谓的缓冲层，例如由介电常数比基板100低的材料(关于具体的材料后述)构成。MZ型光波导102具有并行波导104、106。在并行波导104、106的正上部，分别沿着该并行波导104、106配置有高频(RF)电极108、110，以从RF电极108、110分别仅离开规定的分离距离而隔着该RF电极108、110的方式配置有接地电极112、114、116。向RF电极108与接地电极112、114之间以及RF电极110与接地电极114、116之间分别施加用于控制在并行波导104、106中传播的光波的高频信号。通过这些高频信号，对从MZ型光波导102的图示左端输入的光进行调制(例如，强度调制)，并从图示右端输出。而且，在基板100上配置有偏压电极150，该偏压电极150是用于对两个并行波导104、106分别施加电场而控制并行波导104、106之间的折射率差的控制电极。偏压电极150由动作电极152、154和基准电极160、162、164构成，该动作电极152、154在并行波导104、106的正上部分别沿着该并行波导104、106配置，该基准电极160、162、164以从该动作电极152、154分别仅离开规定的分离距离而隔着该动作电极152、154的方式设置。对基准电极160、162、164施加成为基准的电位，对动作电极152、154施加相对于成为该基准的电位的正电压或负电压。由此，在并行波导104、106之间产生折射率差，对由于上述的漂移现象而产生的电压偏移量(即，通过RF电极108、110进行的光调制动作中所需的电压的偏移量)进行补偿。需要说明的是，上述的各电极108、110、112、114、116、152、154、160、162、164配置在非导电层120上。图2是图1所示的波导型光元件10的AA截面向视图。构成偏压电极150的动作电极152、154及基准电极160、162、164分别由上部层252a、254a、260a、262a、264a及在这些上部层与非导电层120之间分别配置的衬底层252b、254b、260b、262b、264b构成。上部层252a、254a、260a、262a、264a例如由金(Au)构成，衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波导型光元件，具备：基板，具有电光效应；两个光波导，配置在所述基板的表面；非导电层，配置在所述基板上，由介电常数比该基板低的材料构成；及控制电极，配置在所述非导电层上，用于对所述两个光波导分别施加电场而在该两个光波导之间产生折射率差，所述非导电层由含有氧化硅、铟的氧化物和钛的氧化物且钛氧化物摩尔浓度与铟氧化物摩尔浓度之比为1.2以上的材料构成，对所述控制电极施加在所述基板产生1V/μm以上的电场的电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.31 JP 2015-0711591.一种波导型光元件，具备：基板，具有电光效应；两个光波导，配置在所述基板的表面；非导电层，配置在所述基板上，由介电常数比该基板低的材料构成；及控制电极，配置在所述非导电层上，用于对所述两个光波导分别施加电场而在该两个光波导之间产生折射率差，所述非导电层由含有氧化硅、铟的氧化物和钛的氧化物且钛氧化物摩尔浓度与...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳川哲平，近藤胜利，藤野哲也，市川润一郎，
申请(专利权)人：住友大阪水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP