光波导元件制造技术

本发明专利技术提供一种能够将光附加损耗抑制得较低的光波导元件。本发明专利技术的光波导元件具备：基板，具有电光效应；光波导(1)，形成于该基板；及控制电极，用于控制在该光波导内传播的光波，且具有信号电极(2)及接地电极(3、4)，其中，该信号电极(2)在该光波导1上配置该信号电极(2)的交叉部分具有狭窄部，在所述狭窄部中，该信号电极(2)的宽度比该交叉部分的前后窄。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光波导元件
本专利技术涉及一种光波导元件，特别是与光波导的一部分相邻而形成有电极的光波导元件。
技术介绍
近年来，在光通信或光测量领域中多用波导型光调制器等光波导元件，所述波导型光调制器在具有电光效应的基板上形成有光波导，并且形成有用于控制在光波导内传播的光波的控制电极。这种光波导元件中的控制电极成为以由接地电极夹着信号电极的方式配置的结构，关于其形状提出了各种专利技术(例如，参考专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-242592号公报专利文献2：日本专利第4771451号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题例如，在形成有光波导的基板上形成有信号电极的X切割的铌酸锂(LN)光调制器中，由于信号电极的配线的限制，需要使信号电极与光波导在局部交叉，因此在局部产生信号电极以横跨光波导上的方式配置的部位。图1是表示在现有的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的例子的图。图1的例子中，被2个接地电极3、4夹着的均匀宽度的信号电极2以横跨光波导1的方式配置。当在具有电光效应的基板上直接形成控制电极时，在产生控制电极与光波导的交叉的部位，控制电极直接形成于光波导上。控制电极由金等金属材料形成，金属材料作为在光的波长下具有复折射率的物质而起作用。因此，控制电极对波导作为具有复折射率的包覆层而发挥作用，因此会吸收掉在光波导中传播的光，导致产生光的附加损耗。尤其是在具备多个马赫-曾德尔(MZ)光波导的MZ集成型光波导元件的情况下，在光波导上配置信号电极的部位较多，光波导与信号电极重叠的面积变大，因此光附加损耗变得更大。另外，由MZ光波导形成的MZ干渉仪中，为了实现较高的ON/OFF消光比，需要以合波前的各光波导的光功率变相等的方式将光附加损耗最大的光波导作为基准来调整损耗，因此存在元件整体的光附加损耗变大的课题。为了防止上述光附加损耗，利用了如下方法：在形成波导之后的基板表面设置电介质SiO2等的缓冲层，并在该缓冲层的上侧形成控制电极。通过将该缓冲层的厚度设为0.3μm以上、更优选设为0.5μm以上，能够防止上述光附加损耗。然而，通过形成缓冲层，在该控制电极控制在该光波导中传播的光波的区域中电场的施加效率降低，因此产生调制器的驱动电压变高的课题。并且，还可以考虑仅在产生该信号电极与该光波导的交叉的部位形成缓冲层的方法，但利用实施了图案化的缓冲层得到优质膜在制作方面是非常困难的，并且由于因图案化膜所引起的不均匀的薄膜应力的影响，光波导元件的偏置点变动等也成为问题。本专利技术所要解决的课题在于解决上述问题，并提供一种既能够实现低驱动电压也能够将光附加损耗抑制得较低的光波导元件。用于解决技术课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的光波导元件具有如下技术特征。(1)一种光波导元件，其具备：基板，具有电光效应；光波导，形成于该基板；及控制电极，用于控制在该光波导内传播的光波，且具有信号电极及接地电极，所述光波导元件的特征在于，该信号电极在该光波导上配置该信号电极的交叉部分具有狭窄部，在所述狭窄部中，该信号电极的宽度比该交叉部分的前后窄。(2)上述(1)所述的光波导元件的特征在于，隔着该狭窄部的该接地电极的间隔与在该狭窄部的前后隔着该信号电极的该接地电极的间隔大致相同。(3)上述(1)或(2)所述的光波导元件的特征在于，该狭窄部的宽度为该交叉部分的前后的宽度的0.75倍以下。(4)上述(1)至(3)中任一项所述的光波导元件的特征在于，该狭窄部的长度为在该光波导内传播的光波的模场直径的1.5倍以上。(5)上述(1)至(4)中任一项所述的光波导元件的特征在于，该信号电极的宽度朝向该狭窄部逐渐变窄。(6)上述(1)至(5)中任一项所述的的光波导元件的特征在于，在该交叉部分中，该信号电极的中心线与该光波导的中心线交叉的角度为45度以上且90度以下。专利技术效果通过本专利技术，信号电极在该光波导上配置该信号电极的交叉部分具有狭窄部，在所述狭窄部中，该信号电极的宽度比该交叉部分的前后窄，因此既能够实现低驱动电压，也能够将光附加损耗抑制得较低。附图说明图1是表示在现有的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的例子的图。图2是表示本专利技术所涉及的光波导元件的基板中的配线结构的例子的图。图3是表示在本专利技术所涉及的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的例子的图。图4是表示在本专利技术所涉及的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的例子的图。图5是表示本专利技术所涉及的光波导元件中的传播特性的模拟结果的例子的图。图6是表示本专利技术所涉及的光波导元件中的反射特性的模拟结果的例子的图。图7是表示在本专利技术所涉及的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的例子的图。图8是表示在本专利技术所涉及的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的例子的图。图9是表示在本专利技术所涉及的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的例子的图。具体实施方式以下，对本专利技术所涉及的光波导元件进行详细说明。本专利技术所涉及的光波导元件具备：基板，具有电光效应；光波导，形成于该基板；及控制电极，用于控制在该光波导内传播的光波，且具有信号电极及接地电极，所述光波导元件的特征在于，该信号电极在该光波导上配置该信号电极的交叉部分具有狭窄部，在所述狭窄部中，该信号电极的宽度比该交叉部分的前后窄。基板例如可以利用铌酸锂、铌酸钽、钽酸锂、PLZT(锆钛酸铅镧)、以及石英类材料及它们的组合。尤其是优选利用在X切割的基板中电光效应较高的铌酸锂或铌酸钽。光波导例如能够通过利用热扩散法或质子法等使Ti等扩散至基板表面而形成。并且，控制电极例如能够通过Ti/Au的电极图案的形成及镀金法等而形成。图2是表示本专利技术所涉及的光波导元件的基板中的配线结构的例子的图，并联配置有4条马赫-曾德尔光波导，通过构成控制电极的信号电极2与未图示的接地电极协同动作而对光波导1施加电场，由此控制在光波导1内传播的光波。信号电极2可以区分为控制在光波导1内传播的光波的作用部a及连接于作用部a的配线部b、c，配线部b、c上，在局部产生以信号电极2横跨光波导1上的方式配置的部位(例如，图中的A处的交叉部分)。图3是表示在本专利技术所涉及的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的例子的图。该图中，将信号电极2的宽度构成为在与光波导1的交叉部分的区域急剧变窄的结构。图4是表示在本专利技术所涉及的光波导元件中产生信号电极与光波导的交叉的部位的另一例的图。该图中，使信号电极2的宽度以朝向与光波导1的交叉部分的区域缓慢变窄的方式连续地变化。图3、图4中，被2个接地电极3、4夹着的信号电极2在配置于光波导1上的交叉部分都具有狭窄部，在所述狭窄部中，信号电极2的宽度比该交叉部分的前后窄。因此，配置于光波导1上的信号电极2的面积比现有例(图1)小，因此能够将由信号电极2的影响引起的光附加损耗抑制得较低。尤其是在多个马赫-曾德尔光波导集成的光波导元件中，信号电极2配置于光波导1上的交叉部分增多，因此基于本专利技术的效果较大。在此，所谓交叉部分包含信号电极2与光波导1实际交叉的(重叠的)区段和其附近的区段(信号电极2对光波导1的光附加损耗带来影响的区段)。图3、图4中，信号电极2中的以光波导1为中心的L_str的长度的区段(比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光波导元件，其具备：基板，具有电光效应；光波导，形成于该基板；及控制电极，用于控制在该光波导内传播的光波，且具有信号电极及接地电极，所述光波导元件的特征在于，该信号电极在该光波导上配置该信号电极的交叉部分具有狭窄部，在所述狭窄部中，该信号电极的宽度比该交叉部分的前后窄。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.31 JP 2015-0740911.一种光波导元件，其具备：基板，具有电光效应；光波导，形成于该基板；及控制电极，用于控制在该光波导内传播的光波，且具有信号电极及接地电极，所述光波导元件的特征在于，该信号电极在该光波导上配置该信号电极的交叉部分具有狭窄部，在所述狭窄部中，该信号电极的宽度比该交叉部分的前后窄。2.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，隔着该狭窄部的该接地电极的间隔与在该狭窄部的前后隔着该信号电极的该接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：细川洋一，宫崎德一，
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