光波导元件及光调制器制造技术

本实用新型专利技术提供一种光波导元件及光调制器，能够使信号电极的宽度增大并抑制信号电极实质上接近光波导或接地电极的情况，实现宽带及低损失的特性的提高和小型化。光波导元件(10)具备：具有光波导(30)的基板(11)；和向在光波导中传播的光波施加调制信号的信号电极(50)及接地电极(60)，光波导具有光调制部(36)，该光调制部具有并行的一对直线光波导(33a、33b)，信号电极具有配置在直线光波导之间的带状的电极主体部。电极主体部的宽度为20μm以上，在将电极主体部的宽度设为Ws、将设置在电极主体部与基板之间的衬底层中的第一金属层的宽度设为W1、将第二金属层的宽度设为W2的情况下，Ws≥W1>W2。

【技术实现步骤摘要】
光波导元件及光调制器
本技术涉及光波导元件及具备光波导元件的光调制器。
技术介绍
近年来，作为能实现宽带且低损失的光调制特性的光波导元件，多使用在由铌酸锂(LiNbO3)等具有电光效应的结晶构成的基板上设有光波导及控制电极的光波导元件。控制电极具有信号电极和接地电极，通过信号电极与接地电极的协作将高频的电场作为调制信号向在基板内的光波导中传播的光波施加。上述的由铌酸锂(LiNbO3)等具有电光效应的结晶构成的基板根据制造时的相对于结晶方位的切割的方向而主要被分类为Z切割型和X切割型。在此，已知有在Z切割型的基板的情况下，光波导配置在信号电极及接地电极的正下方，在X切割型的基板的情况下，光波导配置在相当于信号电极与接地电极之间的位置的结构(例如，专利文献1等)。这样的各电极与光波导的位置关系用于使沿结晶的Z轴方向在电力线通过的部分使施加电场最有效地作用于光波导。而且，专利文献1记载有信号电极的宽度为与光波导的宽度相同程度的10μm左右的情况。另一方面，已知有在基板的表面形成有从基板侧按照Cr、Ni、Au的顺序层叠的由3层构成的衬底层，在该衬底层的表面形成有与衬底层相同的宽度的由Au形成的电极的光调制器的电极结构(例如，专利文献2等)。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开平10-133158号公报【专利文献2】日本特开2000-275588号公报
技术实现思路
【技术要解决的课题】然而，近年来的光调制器除了被要求在能够进行进一步的高速、大容量的光通信的基础上实现进一步的宽带及低损失的情况之外，还被要求小型化。因此，在光波导元件中，增大信号电极的宽度而扩宽截面积有助于宽带化，而且，缩窄信号电极与接地电极之间的间隔的情况能够实现小型化。然而，专利文献1公开那样的基板为X切割型，在将光波导夹于之间地配置的电极中适用专利文献2公开那样的电极的情况下，如果使信号电极的宽度增大，则衬底层接近光波导。金属在光的波长的区域中表现作为具有复折射率的物质，因此如果由金属构成的衬底层接近光波导，则在光波导中传播的光被衬底层吸收，产生导致光损失的问题。因此，本技术目的在于提供一种能够使信号电极的宽度增大并抑制信号电极实质上接近光波导或接地电极的情况，结果是能实现宽带及低损失的特性的提高和小型化的光波导元件及具备光波导元件的光调制器。【用于解决课题的方案】本技术的光波导元件的特征在于，(1)具备：基板，具有电光效应，具有为了供光波传播而形成的光波导；及控制电极，形成于所述基板，向在所述光波导中传播的光波施加调制信号，所述光波导具有至少一个光调制部，该光调制部具有被施加所述调制信号的并行的一对直线光波导，所述控制电极具有信号电极和分别配置在所述信号电极的两侧的接地电极，所述信号电极具有配置在所述一对直线光波导之间的带状的电极主体部，所述直线光波导配置在相当于所述电极主体部与所述接地电极之间的位置，所述信号电极及所述接地电极分别隔着具有第二金属层和第一金属层的衬底层而形成在所述基板上，所述第二金属层形成在所述基板的表面，所述第一金属层与所述第二金属层接合，并与所述信号电极及所述接地电极接合，所述信号电极中的至少所述电极主体部具有20μm以上的宽度，在将所述电极主体部的宽度设为Ws、将设置在所述电极主体部与所述基板之间的所述衬底层中的所述第一金属层的宽度设为W1、将所述第二金属层的宽度设为W2的情况下，Ws≥W1>W2。通过该结构，本技术的光波导元件由于信号电极的电极主体部的宽度为比以往大的20μm以上，因此伴随于此能够使信号电极的电极主体部的截面积比以往的信号电极增大。因此，本技术的光波导元件与以往相比能够提高宽带的特性。此外，不合理地增大信号电极的电极主体部的宽度的情况会阻碍光波导元件的小型化。因此，在本技术中，从高平衡地同时实现宽带化和小型化的观点出发，信号电极的电极主体部的宽度为30～40μm左右设为优选的范围。另外，本技术的光波导元件由于构成信号电极的电极主体部的衬底层的第二金属层的宽度W2比电极主体部的宽度Ws小，因此即便使电极主体部的宽度Ws增大也能够抑制第二金属层接近光波导的直线光波导的情况。因此，通过构成信号电极的电极主体部的衬底层的第二金属层能够抑制在直线光波导中传播的光波被吸收的情况。其结果是，本技术的光波导元件能够同时提高宽带及低损失的特性。另外，本技术的光波导元件即便信号电极的电极主体部接近相邻的接地电极，也能够抑制构成信号电极的电极主体部的衬底层的第二金属层接近相邻的接地电极的情况。因此，在本技术的光波导元件中，能够使信号电极的电极主体部接近相邻的接地电极，其结果是，能够实现光波导元件的小型化。另外，本技术的光波导元件如上所述能够抑制信号电极的电极主体部吸收在直线光波导中传播的光波的情况，因此在衬底层与基板之间不需要抑制光波的吸收的缓冲层。因此，本技术的光波导元件与设置缓冲层的情况相比能够实现制造成本的降低。另外，本技术的光波导元件通过信号电极的电极主体部的宽度比以往大而信号电极的电极主体部对于基板的接合面积比以往增大。因此，能够抑制信号电极的电极主体部以内部应力引起的应变发生为起因而从基板剥离的情况。本技术的光波导元件的特征在于，(2)所述Ws、所述W1、所述W2为Ws>W1>W2，所述电极主体部及与所述电极主体部接合的所述第一金属层分别具有包含向所述基板侧露出的角部的横截面形状，所述电极主体部的所述角部形成为圆角状的横截面形状。通过该结构，本技术的光波导元件中，形成为圆角状的横截面形状的信号电极的电极主体部的角部与横截面形状为直角形状的情况相比，边缘效果即与电场强度的增大相伴的电场集中难以发生。因此，本技术的光波导元件能够抑制导电损失。另外，本技术的光波导元件通过将信号电极的电极主体部的角部形成为圆角状的横截面形状，在该电极主体部能减少内部应力引起的应变的发生。因此，能够抑制信号电极的电极主体部从第一金属层的剥离。本技术的光波导元件的特征在于，(3)所述Ws、所述W1、所述W2为Ws>W1>W2，所述电极主体部及与所述电极主体部接合的所述第一金属层分别具有包含向所述基板侧露出的角部的横截面形状，所述第一金属层的所述角部形成为圆角状的横截面形状。通过该结构，本技术的光波导元件中，形成为圆角状的横截面形状的第一金属层的角部与横截面形状为直角形状的情况相比，上述的边缘效果难以产生。因此，本技术的光波导元件能够抑制导电损失。另外，本技术的光波导元件通过第一金属层的角部形成为圆角状的横截面形状，能够形成为从第一金属层至第二金属层的部分连续地接合的形状。因此，在第一金属层中能减少内部应力引起的应变的发生，其结果是，能够抑制第一金属层从第二金属层的剥离。本技术的光波导元件的特征在于，(4)所述Ws、所述W1、所述W2为Ws>本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光波导元件，具备：/n基板，具有电光效应，具有为了供光波传播而形成的光波导；及/n控制电极，形成于所述基板，向在所述光波导中传播的光波施加调制信号，/n所述光波导具有至少一个光调制部，该光调制部具有被施加所述调制信号的并行的一对直线光波导，/n所述控制电极具有信号电极和分别配置在所述信号电极的两侧的接地电极，/n所述信号电极具有配置在所述一对直线光波导之间的带状的电极主体部，/n所述直线光波导配置在相当于所述电极主体部与所述接地电极之间的位置，/n所述光波导元件的特征在于，/n所述信号电极及所述接地电极分别隔着具有第二金属层和第一金属层的衬底层而形成在所述基板上，所述第二金属层形成在所述基板的表面，所述第一金属层与所述第二金属层接合，并与所述信号电极及所述接地电极接合，/n所述信号电极中的至少所述电极主体部具有20μm以上的宽度，/n在将所述电极主体部的宽度设为Ws、将设置在所述电极主体部与所述基板之间的所述衬底层中的所述第一金属层的宽度设为W1、将所述第二金属层的宽度设为W2的情况下，Ws≥W1>W2。/n

【技术特征摘要】
20181012 JP 2018-1937101.一种光波导元件，具备：
基板，具有电光效应，具有为了供光波传播而形成的光波导；及
控制电极，形成于所述基板，向在所述光波导中传播的光波施加调制信号，
所述光波导具有至少一个光调制部，该光调制部具有被施加所述调制信号的并行的一对直线光波导，
所述控制电极具有信号电极和分别配置在所述信号电极的两侧的接地电极，
所述信号电极具有配置在所述一对直线光波导之间的带状的电极主体部，
所述直线光波导配置在相当于所述电极主体部与所述接地电极之间的位置，
所述光波导元件的特征在于，
所述信号电极及所述接地电极分别隔着具有第二金属层和第一金属层的衬底层而形成在所述基板上，所述第二金属层形成在所述基板的表面，所述第一金属层与所述第二金属层接合，并与所述信号电极及所述接地电极接合，
所述信号电极中的至少所述电极主体部具有20μm以上的宽度，
在将所述电极主体部的宽度设为Ws、将设置在所述电极主体部与所述基板之间的所述衬底层中的所述第一金属层的宽度设为W1、将所述第二金属层的宽度设为W2的情况下，Ws≥W1>W2。


2.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，
所述Ws、所述W1、所述W2为Ws>W1>W2，
所述电极主体部及与所述电极主体部接合的所述第一金属层分别具有包含向所述基板侧露出的角部的横截面形状，
所述电极主体部的所述角部形成为圆角状的横截面形状。


3.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，
所述Ws、所述W1、所述W2为Ws>W1>W2，
所述电极主体部及...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田悠，藤野哲也，
申请(专利权)人：住友大阪水泥股份有限公司，
类型：新型
国别省市：日本;JP