光調(diào)制器的制造方法
【專利摘要】提供一種光調(diào)制器，在使用了基板厚度在20μm以下的薄板的光調(diào)制器中，在光波導(dǎo)間隔擴(kuò)大而需要增大控制電極寬度的情況下，也可抑制光調(diào)制器的偏壓點(diǎn)的漂移特性等調(diào)制特性的劣化。該光調(diào)制器包括：具有電光學(xué)效果的厚度在20μm以下的基板（4）；保持該基板（4）的加強(qiáng)基板（6）；配置在該基板和該加強(qiáng)基板之間的樹脂層（5），在該基板（4）上形成有光波導(dǎo)（1、2）及對在該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行控制的控制電極（3、31），其特征在于，該光波導(dǎo)至少具有兩個(gè)分開的光波導(dǎo)（1），配置在上述兩個(gè)光波導(dǎo)之間的控制電極（31）由沿著各光波導(dǎo)配置的兩個(gè)電極（31）和將上述兩個(gè)電極導(dǎo)通為相同電位的細(xì)線（8）構(gòu)成。
【專利說明】光調(diào)制器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光調(diào)制器，尤其涉及如下光調(diào)制器:包括:具有電光學(xué)效果的厚度在20 μ m以下的基板；保持該基板的加強(qiáng)基板；及配置在該基板和該加強(qiáng)基板之間的樹脂層。
【背景技術(shù)】
[0002]在光通信、光測量的【技術(shù)領(lǐng)域】中，在進(jìn)行光調(diào)制時(shí)，使用鈮酸鋰(LN)等電光學(xué)結(jié)晶，并廣泛使用在該結(jié)晶基板上形成了馬赫曾德(MZ)構(gòu)造的光波導(dǎo)的行波調(diào)制器。
[0003]在使構(gòu)成光調(diào)制器的基板薄板化為20 μ m左右時(shí)，在形成光波導(dǎo)的基板和控制電極之間，可不形成由SiO2等形成的緩沖層地使在光波導(dǎo)中傳送的光波和在控制電極中傳送的調(diào)制信號的速度匹配。由此，可獲得降低了驅(qū)動電壓的光調(diào)制器。
[0004]另一方面，為了與各種調(diào)制方式對應(yīng)，也使用集成了多個(gè)MZ構(gòu)造的光調(diào)制器。例如如專利文獻(xiàn)I或2所示，也使用具有在主馬赫曾德型光波導(dǎo)的兩個(gè)分支波導(dǎo)上組裝了副馬赫曾德型光波導(dǎo)的嵌套型光波導(dǎo)的、所謂嵌套型光波導(dǎo)的光調(diào)制器。DP-QPSK調(diào)制器等作為可高速動作的光調(diào)制器，嵌套型的光調(diào)制器尤其引人注目。
[0005]在這種將MZ構(gòu)造集成化的嵌套型光調(diào)制器中，特別是主馬赫曾德構(gòu)造中的兩個(gè)分支波導(dǎo)的間隔擴(kuò)大到100至500μπι程度。如圖1所示，在主馬赫曾德型光波導(dǎo)的各分支波導(dǎo)I上形成有副馬赫曾德型光波導(dǎo)2。
[0006]圖1 (a)的附圖標(biāo)記3、30是控制電極，對分支波導(dǎo)I施加規(guī)定電場，對在分支波導(dǎo)I中傳送的光波的相位進(jìn)行控·制。為了將在各分支波導(dǎo)中傳送的光波保持為規(guī)定的相位差，控制電極3、30中施加有直流(DC)偏壓。圖1 (b)是沿著圖1 (a)的點(diǎn)劃線A-A的截面圖。在圖1中，基板4使用X切割型基板，但在使用了 Z切割基板的情況下，也存在共同地跨及兩個(gè)分支波導(dǎo)I之間的控制電路30。
[0007]這樣一來，跨越分支波導(dǎo)地形成的控制電極和分支波導(dǎo)的間隔同樣地具有數(shù)百μ m的寬度。但是，如圖1 (b)所示，配置在分支波導(dǎo)I之間的控制電極的寬度變大時(shí)，與基板4的厚度相比，中心的控制電極較大，因此控制電極間產(chǎn)生的電場分布7變大，電場會分布到基板4的外側(cè)。
[0008]如圖1 (b)所示，在基板4變薄的情況下，為加強(qiáng)基板4，經(jīng)由粘接劑等樹脂層5接合有加強(qiáng)基板6。電場分布7擴(kuò)散到該樹脂5的范圍。在對控制電極施加高頻調(diào)制信號的情況下，調(diào)制信號所形成的電場分布被限定在電極附近，不會如圖1 (b)所示地進(jìn)入到樹脂層5，但在對控制電極施加DC偏壓這樣的直流電壓的情況下，如圖1 (b)所示，電場會分布到薄基板4的外側(cè)。
[0009]在電場分布到樹脂層的情況下，由于樹脂內(nèi)的可動離子、樹脂層的變質(zhì)/老化等產(chǎn)生的特性變化，與電場未廣泛地分布于樹脂內(nèi)的情況相比，光調(diào)制器的調(diào)制曲線變得易于移位，所謂漂移現(xiàn)象變得明顯。為了控制調(diào)制曲線的偏移點(diǎn)而增加所施加的DC偏壓時(shí)，電場會進(jìn)一步地進(jìn)入到樹脂層5內(nèi)，結(jié)果會進(jìn)一步加速光調(diào)制器的特性劣化。[0010]另一方面，也可變更分支波導(dǎo)I的形狀，在使分支波導(dǎo)之間變窄后構(gòu)成控制電極30，但這種情況下，需要變更波導(dǎo)間隔的變換部，導(dǎo)致元件長度增加。
[0011]專利文獻(xiàn)1:國際公開TO2011/004615號公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-034057號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明要解決的課題是，提供一種光調(diào)制器以解決以上問題，在使用了基板厚度在20 μ m以下的薄板的光調(diào)制器中，即使在光波導(dǎo)間隔擴(kuò)大而需要增大控制電極寬度的情況下，也可抑制光調(diào)制器的偏壓點(diǎn)的漂移特性等調(diào)制特性的劣化。
[0014]為解決上述問題，本發(fā)明的光調(diào)制器具有以下特征。
[0015](I) 一種光調(diào)制器，包括:具有電光學(xué)效果的厚度在20μπι以下的基板；保持該基板的加強(qiáng)基板；及配置在該基板和該加強(qiáng)基板之間的樹脂層，在該基板上形成有光波導(dǎo)及對在該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行控制的控制電極，該光調(diào)制器的特征在于:該光波導(dǎo)至少具有分開的兩個(gè)光波導(dǎo)，配置在上述兩個(gè)光波導(dǎo)之間的控制電極由沿著各光波導(dǎo)配置的兩個(gè)電極和將上述兩個(gè)電極導(dǎo)通為相同電位的細(xì)線構(gòu)成。
[0016](2)根據(jù)上述(I)所述的光調(diào)制器，其特征在于:上述兩個(gè)電極各自的寬度在該基板的厚度的10倍以下。
[0017](3)根據(jù)上述(I)或(2)中任一項(xiàng)所述的光調(diào)制器，其特征在于:配置在上述兩個(gè)光波導(dǎo)之間的該控制電極是用于施加DC偏壓的電極。
[0018](4)根據(jù)上述(I)至(3)中任一項(xiàng)所述的光調(diào)制器，其特征在于:形成于該基板的該光波導(dǎo)是嵌套型光波導(dǎo)，上述兩個(gè)光波導(dǎo)是構(gòu)成該嵌套型光波導(dǎo)的主馬赫曾德型光波導(dǎo)的兩個(gè)分支波導(dǎo)。
[0019]發(fā)明效果
[0020]如本發(fā)明所示，是一種光調(diào)制器，包括:具有電光學(xué)效果的厚在20μπι以下的基板；保持該基板的加強(qiáng)基板；配置在該基板和該加強(qiáng)基板之間的樹脂層，在該基板上形成光波導(dǎo)及對在該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行控制的控制電極，該光波導(dǎo)至少具有兩個(gè)分開的光波導(dǎo)，配置在上述兩個(gè)光波導(dǎo)之間的控制電極由沿著各光波導(dǎo)配置的兩個(gè)電極和將上述兩個(gè)電極導(dǎo)通為相同電位的細(xì)線構(gòu)成，所以可減小沿著光波導(dǎo)的控制電極的寬度。因此，可使控制電極形成的電場分布限于基板內(nèi)，抑制樹脂層的變質(zhì)/老化，并可抑制偏移點(diǎn)的漂移特性等調(diào)制特性的劣化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是表示現(xiàn)有的光調(diào)制器的概要的圖。
[0022]圖2是表示本發(fā)明的光調(diào)制器的概要的圖。
[0023]圖3是說明本發(fā)明的光調(diào)制器的其他實(shí)施例的圖。
[0024]圖4是說明改變了控制電極的寬度的情況下的等電位線的分布狀況的圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明
[0026]I 分支波導(dǎo)
[0027]2 副馬赫曾德型光波導(dǎo)[0028]3、30、31 控制電極
[0029]32細(xì)線
[0030]4基板
[0031]5樹脂層
[0032]6輔助基板
[0033]7電場分布
[0034]8細(xì)線
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下對本發(fā)明使用優(yōu)選例詳細(xì)進(jìn)行說明。
[0036]如圖2所示，本發(fā)明的光調(diào)制器包括:具有電光學(xué)效果的厚度在20 μ m以下的基板4 ;保持該基板4的加強(qiáng)基板6 ;配置在該基板和該加強(qiáng)基板之間的樹脂層5，在該基板4上形成有光波導(dǎo)1、2及對在該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行控制的控制電極3、31，其特征在于，該光波導(dǎo)至少具有兩個(gè)分開的光波導(dǎo)1，配置在上述兩個(gè)光波導(dǎo)之間的控制電極31由沿著各光波導(dǎo)配置的兩個(gè)電極31和將上述兩個(gè)電極導(dǎo)通為相同電位的細(xì)線8構(gòu)成。
[0037]作為本發(fā)明的光調(diào)制器中使用的具有電光學(xué)效果的基板，可使用各種公知的材料，例如鈮酸鋰、鉭酸鋰、PLZT (鋯鈦酸鉛鑭)等單晶材料、它們的固溶體結(jié)晶材料。
[0038]形成于基板的光 波導(dǎo)例如可在使鈦等堆積于基板上之后進(jìn)行熱擴(kuò)散而形成。并且，也可在基板上形成凹凸，并形成山脊型或肋型的光波導(dǎo)?？拷獠▽?dǎo)形成電極，但例如使用Z切割基板在光波導(dǎo)的正上方形成電極等的情況下，為抑制在光波導(dǎo)中傳播的光波向電極層的吸收，可將由氧化硅(SiO2)等構(gòu)成的緩沖層形成在光波導(dǎo)上或基板上。
[0039]控制電極由金等導(dǎo)電性金屬形成。并且，通常由信號電極和接地電極構(gòu)成。在圖2 (a)所示的副馬赫曾德型光波導(dǎo)2中，配置用于進(jìn)行高頻調(diào)制的控制電極(未圖示)，并沿著主馬赫曾德型光波導(dǎo)I配置相位調(diào)整用的控制電極3、31等。
[0040]當(dāng)基板厚度在20μπι以下的情況下，基板的機(jī)械強(qiáng)度降低，因此經(jīng)由粘接劑等樹脂層5接合加強(qiáng)基板6。作為加強(qiáng)基板的材料，為了使熱膨脹系數(shù)與基板相符合，可使用與基板同質(zhì)的材料。
[0041]本發(fā)明的光調(diào)制器如圖1所示，在光波導(dǎo)的間隔變大且配置在該光波導(dǎo)之間的控制電極的寬度也變大的情況下，如圖2所示，將配置在光波導(dǎo)間的控制電極分割。并且，通過縮小一個(gè)控制電極31的寬度來抑制控制電極所形成的電場7進(jìn)入到樹脂層5。
[0042]這樣一來，通過抑制電場分布的擴(kuò)散，能夠抑制樹脂層5的變質(zhì)/老化并能夠改善光調(diào)制器的漂移特性。并且，施加到光波導(dǎo)I的電場強(qiáng)度由波導(dǎo)I兩側(cè)的電極3，31的間隔支配，對光調(diào)制器的驅(qū)動電壓產(chǎn)生影響。但是，在本發(fā)明的構(gòu)造中，能夠不改變該部件的間隔地實(shí)現(xiàn)，因此也能夠防止現(xiàn)有的構(gòu)造增加動作電壓。
[0043]兩個(gè)光波導(dǎo)I的間隔與基板4的厚度相比變大的情況下，特別需要圖2所示的控制電極的構(gòu)造。但是，優(yōu)選的是，此時(shí)的各控制電極寬度在基板厚度的10倍以下。
[0044]圖4是表示使控制電極的寬度以基板厚度的5倍、10倍、12倍、15倍發(fā)生了變化的情況下的控制電極所生成的等電位線的分布的圖?；搴穸仁? μ m，對構(gòu)成控制電極的接地電極和信號電極施加8V的電壓。因此，圖中相鄰的等電位線間的電位差為0.8V。在各圖中，從上到下按照控制電極、基板、樹脂層、加強(qiáng)基板的順序配置而成。
[0045]觀察圖4，當(dāng)控制電極的寬度為12倍以上時(shí)，在所有樹脂層上等電位線存在四根以上，容易理解始終有較強(qiáng)的電場進(jìn)行作用。根據(jù)這一情況，可以說控制電極的寬度優(yōu)選10倍以下。
[0046]分割的控制電極31上連接有用于維持成相同電位的細(xì)線8。細(xì)線只要是其形成的電場不進(jìn)入到樹脂層的形狀，則可采用任意的形狀，例如可以是以與圖3所示的控制電極相同的形成工藝制造的導(dǎo)通線32。
[0047]實(shí)際上，使用LN基板構(gòu)成了基板厚度為ΙΟμπκ波導(dǎo)間隔為200μπι的馬赫曾德(MZ)構(gòu)造。形成了波導(dǎo)的基板使用電介質(zhì)率比該基板低的光學(xué)樹脂粘接到加強(qiáng)基板。波導(dǎo)兩側(cè)的電極寬度為50 μ m。對該構(gòu)造施加偏壓DC，進(jìn)行溫度加速并測定了 24小時(shí)的漂移量后，和使用與波導(dǎo)間隔大致相等寬度的電極的現(xiàn)有例相比，可確認(rèn)出漂移量降低。
[0048]本發(fā)明的光調(diào)制器尤其在配置在兩個(gè)光波導(dǎo)之間的控制電極是用于施加DC偏壓的電極的情況下，發(fā)揮良好的效果。并且，圖2的電極3、31在將一個(gè)電極設(shè)為提供電位的信號電極而將另一個(gè)電極設(shè)為接地電極的情況下，也可是將不同電位的DC電源連接到各電極的推拉(Push-Pull)動作型的電極構(gòu)造。并且，也可以在波導(dǎo)基板的上下形成緩沖層，以降低電極、粘接層造成的光損失。
[0049]并且，本發(fā)明的光調(diào)制器如圖2 (a)所示，將形成于基板的光波導(dǎo)設(shè)為嵌套型光波導(dǎo)，在構(gòu)成嵌套型光波導(dǎo)的主馬赫曾德型光波導(dǎo)的兩個(gè)分支波導(dǎo)I之間的控制電極上，可采用本發(fā)明的構(gòu)造。由此，也可將本發(fā)明適用于DP-QPSK調(diào)制器這樣的光調(diào)制器。
[0050]進(jìn)一步，如圖3所示，在Y分支波導(dǎo)的彎曲的部分區(qū)域中，沿著波導(dǎo)構(gòu)成電極3、31，從而可增大作用長度。附圖標(biāo)記32是連接被分割的控制電極的細(xì)線。
[0051]工業(yè)實(shí)用性
[0052]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種光調(diào)制器，在使用了基板厚度在20μπι以下的薄板的光調(diào)制器中，即使在光波導(dǎo)間隔擴(kuò)大而需要增大控制電極寬度的情況下，也可抑制光調(diào)制器的偏壓點(diǎn)的漂移特性等調(diào)制特性的劣化。
【權(quán)利要求】
1.一種光調(diào)制器，包括: 具有電光學(xué)效果的厚度在20 μ m以下的基板； 保持該基板的加強(qiáng)基板；及 配置在該基板和該加強(qiáng)基板之間的樹脂層， 在該基板上形成有光波導(dǎo)及對在該光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行控制的控制電極， 該光調(diào)制器的特征在于， 該光波導(dǎo)至少具有分開的兩個(gè)光波導(dǎo)， 配置在上述兩個(gè)光波導(dǎo)之間的控制電極由沿著各光波導(dǎo)配置的兩個(gè)電極和將上述兩個(gè)電極導(dǎo)通為相同電位的細(xì)線構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光調(diào)制器，其特征在于，上述兩個(gè)電極各自的寬度在該基板的厚度的10倍以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光調(diào)制器，其特征在于，配置在上述兩個(gè)光波導(dǎo)之間的該控制電極是用于施加DC偏壓的電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光調(diào)制器，其特征在于， 形成于該基板的該光波導(dǎo)是嵌套型光波導(dǎo)， 上述兩個(gè)光波導(dǎo)是構(gòu)成該嵌套型光波導(dǎo)的主馬赫曾德型光波導(dǎo)的兩個(gè)分支波導(dǎo)。
【文檔編號】G02B6/125GK103713402SQ201310450324
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月28日
【發(fā)明者】宮崎德一, 竹村基弘, 細(xì)川洋一 申請人:住友大阪水泥股份有限公司