本发明专利技术的目的在于提供一种光波导元件，所述光波导元件包括覆盖光波导的电介质层，抑制了电介质层的剥离或破裂等不良状况的发生。本发明专利技术的光波导元件具有形成于基板1的光波导2、及覆盖所述光波导的电介质层IL，所述光波导元件的特征在于，所述光波导2是肋型光波导，所述肋型光波导的沿着长度方向的侧面的至少一部分是由曲面(R6)形成的斜坡形状。分是由曲面(R6)形成的斜坡形状。分是由曲面(R6)形成的斜坡形状。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光波导元件及使用所述光波导元件的光调制器件以及光发送装置
[0001]本专利技术涉及一种光波导元件及使用所述光波导元件的光调制器件以及光发送装置，尤其涉及一种具有形成于基板的光波导、及覆盖所述光波导的电介质层的光波导元件。
技术介绍
[0002]在光测量
或光通信
中，大多使用利用具有电光效应的基板的光调制器等光波导元件。特别是，随着近年来的信息通信量的增大，期望长距离的城市间或数据中心间使用的光通信的高速化或大容量化。而且，也存在基站的空间的限制，需要光调制器的高速化及小型化。
[0003]在实现光调制器的小型化时，通过实施将光波导的宽度缩窄的微细化，可增大光的局限效应，结果减小光波导的弯曲半径，从而能够实现小型化。例如，具有电光效应的铌酸锂(Lithium Niobate，LN)在将电信号转换为光信号时失真少、光损耗低，因此被用作面向长距离的光调制器。在LN光调制器的现有的光波导中，模场直径(Mode Field Diameter，MFD)为10μm左右，光波导的弯曲半径大至数十mm，因此难以实现小型化。
[0004]近年来，基板的研磨技术或基板的贴合技术提高，LN基板的薄板化成为可能，光波导的MFD也为3μm以下，1μm左右的研究开发正在进行。随着MFD变小，光的局限效应也变大，因此也可进一步减小光波导的弯曲半径。
[0005]随着光波导的宽度或高度变小，光波导的表面的粗糙度对在光波导中传播的光波的光损耗带来大大的影响。例如，在形成凸状的光波导(称为肋型光波导)的情况下，根据蚀刻速度或蚀刻温度，容易在凸部的侧面产生由微小的凹凸引起的表面粗糙。
[0006]为了消除此种不良状况，在专利文献1中提出了设置覆盖光波导的电介质层(绝缘膜)。
[0007]另一方面，在使用具有比作为光纤的MFD的10μmφ小的MFD的微细光波导的情况下，当将设置于光波导元件的光波导的端部(元件端面)与光纤直接接合时，会产生大的插入损耗。
[0008]为了消除此种不良状况，在专利文献2中，在光波导的端部配置有光斑尺寸转换部(光斑尺寸转换器，SSC(Spot Size Converter))。作为SSC的一例，提出了利用覆盖光波导的块体(电介质膜)构成SSC。
[0009]图1是专利文献3所公开的将多个马赫
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曾德尔(Mach Zehnder)型光波导集成且包括SSC的光波导元件的一例，光波导元件也能够用于高带宽相干驱动调制器(High Bandwidth
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Coherent Driver Modulator HB
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CDM)等。在包含对光波导2施加调制信号而对光波进行调制的调制部MP的光波导部分中，与专利文献1同样地在光波导2配置有电介质层(绝缘膜)IL。另外，在由SSC所示的区域中，与专利文献2同样地利用了SSC的块体(电介质膜)。此外，Lin为入射光，Lout表示出射光。
[0010]图2是将图1的虚线框A的部分放大而得的平面图，且是表示包含SSC的附近部分的
结构的一例的图。图3表示图2的虚线C
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C'处的剖面图，图4表示图2的虚线B
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B'处的剖面图，图5表示图2的虚线A
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A'处的剖面图。
[0011]图3为与光波导元件内的包含调制部MP的光波导相同的结构，且在基板1的一部分形成有肋型光波导2。并且，以覆盖所述光波导2的侧面或上表面的方式配置有电介质层IL。由于基板1或光波导2是极薄的层，因此为了提高机械强度，加强基板3配置于基板1的下表面侧。
[0012]如图2所示，光波导2或基板1的宽度具有朝向基板的端部逐渐变窄的锥形形状。因此，在图3中，肋型光波导2作为光波导的芯部分发挥功能，在图4中，肋型光波导2及基板1发挥芯部分的作用。进而，在图5中，电介质层IL也发挥芯部分的作用，光波导的MFD逐渐扩大。如此，MFD可通过将电介质层的宽度缩窄而变小，因此，可控制为目标MFD的尺寸，从而能够减少与光纤等的光插入损耗。
[0013]随着剖面形状从图3向图5变化，电介质层IL的宽度也变窄，同时肋型光波导2或基板1所占的剖面积(表面积)的大小也变小。一般而言，随着电介质层IL的宽度变窄，电介质层IL与基板1(光波导2)的密接性、或电介质层IL与加强基板3的密接性降低，从而也发生电介质层IL的剥离或破裂等现象。特别是，如SSC等那样，在基板1(光波导2)或电介质层IL的宽度狭窄的部分，此现象变得明显。
[0014]此外，在上述说明中，对基板1或光波导2、或者电介质层IL的宽度朝向光波导的端部而逐渐变窄的例子进行了说明，但相反地，即便在宽度逐渐变宽的情况下，在其宽度自身狭窄的情况下，也同样会发生剥离等不良状况。
[0015]现有技术文献
[0016]专利文献
[0017]专利文献1：日本专利特愿2021
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050409号(申请日：2021年3月24日)
[0018]专利文献2：日本专利特愿2020
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165004号(申请日：2020年9月30日)
[0019]专利文献3：PCT/JP2021/032007(申请日：2021年8月31日)
技术实现思路
[0020]专利技术所要解决的问题
[0021]本专利技术所要解决的课题是解决所述之类的问题，提供一种光波导元件，所述光波导元件包括覆盖光波导的电介质层，抑制了电介质层的剥离或破裂等不良状况的发生。进而，提供一种使用所述光波导元件的光调制器件及光发送装置。
[0022]解决问题的技术手段
[0023]为了解决所述课题，本专利技术的光波导元件及使用所述光波导元件的光调制器件以及光发送装置具有以下的技术特征。
[0024](1)一种光波导元件，具有形成于基板的光波导、及覆盖所述光波导的电介质层，所述光波导元件的特征在于，所述光波导是肋型光波导，所述肋型光波导的沿着长度方向的侧面的至少一部分是由曲面形成的斜坡形状。
[0025](2)根据所述(1)所述的光波导元件，其特征在于，所述肋型光波导的与光波的传播方向垂直的剖面的形状为梯形、三角形或多段层叠的形状，向横向伸出的边的至少一部分由曲线形成。
[0026](3)根据所述(1)或(2)所述的光波导元件，其特征在于，具有包含所述肋型光波导及所述电介质层的光斑尺寸转换部，在所述光斑尺寸转换部中，所述肋型光波导的宽度朝向所述基板的端部减少或增加，并且所述电介质层作为光波导发挥功能。
[0027](4)根据所述(1)至(3)所述的光波导元件，其特征在于，具有包含所述肋型光波导及所述电介质层的光斑尺寸转换部，在所述光斑尺寸转换部中，将所述肋型光波导的厚度朝向所述基板的端部减薄或加厚，并且所述电介质层作为光波导发挥功能。
[0028](5)根据所述(1)至(4)中任一项所述的光波导元件，其特征在于，所述电介质层的折射率小于所述肋型光波导的折射本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光波导元件，具有形成于基板的光波导、及覆盖所述光波导的电介质层，所述光波导元件的特征在于，所述光波导是肋型光波导，所述肋型光波导的沿着长度方向的侧面的至少一部分是由曲面形成的斜坡形状。2.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，所述肋型光波导的与光波的传播方向垂直的剖面的形状为梯形、三角形或多段层叠的形状，向横向伸出的边的至少一部分由曲线形成。3.根据权利要求1或2所述的光波导元件，其特征在于，具有包含所述肋型光波导及所述电介质层的光斑尺寸转换部，在所述光斑尺寸转换部中，所述肋型光波导的宽度朝向所述基板的端部减少或增加，并且所述电介质层作为光波导发挥功能。4.根据权利要求1至3所述的光波导元件，其特征在于，具有包含所述肋型光波导及所述电介质层的光斑尺寸转换部，在所述光斑尺寸转换部...
【专利技术属性】
技术研发人员：平田章太郎，高野慎吾，
申请(专利权)人：住友大阪水泥株式会社，
类型：发明
国别省市：
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