本發(fā)明涉及光調(diào)制器，尤其是涉及具有基板、光波導(dǎo)、控制電極的光調(diào)制器，該基板具有電光效應(yīng)，該光波導(dǎo)形成于該基板且具備至少一個馬赫-曾德爾(mach-zehnder)型光波導(dǎo)，該控制電極用于控制在該光波導(dǎo)中傳播的光波。

背景技術(shù)：

在光通信技術(shù)或光計測技術(shù)中，多使用向具有電光效應(yīng)的基板裝入了光波導(dǎo)和控制電極的光調(diào)制器。在這樣的光調(diào)制器中，在光波導(dǎo)上形成馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)，關(guān)于對在光波導(dǎo)中傳播的光波進行控制的控制電極，例如將linbo3使用于基板的情況下，以幾十μm的厚度形成信號電極、接地電極。在將linbo3使用于基板的光調(diào)制器中，已知有發(fā)生以溫度變化為起因的動作點偏移，即所謂溫度漂移。

在使用了馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的光調(diào)制器中，例如，在專利文獻1至4中也公開了如下方法：通過確?？刂齐姌O相對于光波導(dǎo)的截面結(jié)構(gòu)對稱性，來取得控制電極給光波導(dǎo)造成影響的應(yīng)力的平衡，改善溫度漂移特性。在專利文獻1中公開了如下情況：在馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的調(diào)制區(qū)域中，關(guān)于信號電極和與之相對的接地電極，相對于2條分支波導(dǎo)間的中心而實質(zhì)上左右對稱地形成。需要說明的是，為了使接地電極的一部分的形狀對應(yīng)于信號電極，而在接地電極的特定的區(qū)域?qū)㈦姌O的厚度形成得較薄。

在專利文獻2中公開了如下情況：對于專利文獻1的接地電極的特定區(qū)域的薄的電極，形成局部性地導(dǎo)體缺失的部位，來抑制接地電極的外側(cè)部分(處于從光波導(dǎo)分離的區(qū)域的接地電極)的應(yīng)力給光波導(dǎo)造成的影響。而且，在專利文獻3中公開了如下情況：以相對于信號電極(中心導(dǎo)體)的中心線以成為對稱的方式，在夾著信號電極的2個接地電極上分別形成局部性地導(dǎo)體缺失的部位。

此外，在專利文獻4中公開了如下情況：在將多個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)并排地配置的情況下，信號電極和接地電極的形狀不僅以相對于構(gòu)成各馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的2條分支光波導(dǎo)的中心成為對稱的方式形成，而且以相對于相鄰的馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)之間的中心也成為對稱的方式形成。

在近年來的光調(diào)制器中，為了滿足光通信中的大容量高速化的市場需求而使用多值調(diào)制方式，將馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)并排地配置多個等高集成化不斷發(fā)展，而且，包含光調(diào)制器的光發(fā)送部也要求低消耗電力化、小型化。而且，安裝有調(diào)制器的應(yīng)答器的大容量高速化、低消耗電力化、小型化也不斷發(fā)展，在光調(diào)制器的驅(qū)動回路中，要求通過簡化來抑制特性的劣化。例如，在具有將使信號成分重疊的rf調(diào)制電極部分與調(diào)整動作點的dc電極部分進行了共用化的結(jié)構(gòu)的光調(diào)制器的情況下，為了保護用于驅(qū)動光調(diào)制器的驅(qū)動放大器免于遭受dc電壓，在調(diào)制器的前段需要耐壓大的dc阻塞電容器。因此，希望將rf調(diào)制電極部分與dc電極部分獨立地配置而不需要在調(diào)制器的前段配置的dc阻塞電容器的ac/dc電極分離結(jié)構(gòu)。在這樣的調(diào)制器中，控制電極及其配線結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，因此對于各馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)，難以確保波導(dǎo)和電極的截面結(jié)構(gòu)對稱性。并且，以非對稱結(jié)構(gòu)為起因的應(yīng)力不平衡因溫度變化而使馬赫-曾德爾的支路的光波導(dǎo)產(chǎn)生不同的折射率變化，在馬赫-曾德爾的支路間產(chǎn)生相位差，其結(jié)果是，產(chǎn)生動作偏移即所謂溫度漂移現(xiàn)象而成為問題。

尤其是在ac/dc電極分離結(jié)構(gòu)中，為了抑制光調(diào)制器自身的大型化，無法將dc電極確保得較長，馬赫-曾德爾結(jié)構(gòu)的vπ電壓上升。并且，一個馬赫-曾德爾結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的溫度漂移現(xiàn)象成為將基于dc電極及rf調(diào)制電極的溫度漂移現(xiàn)象重疊的現(xiàn)象，因此與將rf調(diào)制電極和dc電極進行共用化的結(jié)構(gòu)相比，為了補償動作點偏移所需的dc電壓的值增大。此外，以dc漂移現(xiàn)象為起因的動作點偏移量與施加的dc電壓的大小成比例，因此在ac/dc分離電極結(jié)構(gòu)中，如上所述偏壓點補償需要較大的dc電壓，因此引起較大的dc漂移，難以使光調(diào)制器長期地進行動作保證。由此，進一步抑制溫度漂移引起的動作點偏移是不可或缺的。

本發(fā)明人在高集成化的光調(diào)制器中，反復(fù)仔細研究了基于溫度漂移現(xiàn)象的動作點偏移的原因。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)了如下情況：當集成化進展時，如圖1所示，在形成有多個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)(分支波導(dǎo)l1～l4)的基板上需要配置較多的信號電極(s1、s2。包括rf調(diào)制電極、dc電極)，由于信號電極的處理復(fù)雜化以及光調(diào)制器的小型化的要求，在有限的空間內(nèi)，例如由框a及b包圍的部分所示，信號電極的處理配線進入至光波導(dǎo)的附近，作用于光波導(dǎo)的應(yīng)力在光波導(dǎo)之間不同，因此這是基于溫度漂移現(xiàn)象的動作點偏移的原因之一。

尤其是在信號電極的處理配線的迂回部分增多而配線復(fù)雜化的理由中，不僅是馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的集成化(嵌套型光波導(dǎo)等)，而且可列舉如下情況等：為了使所謂偏斜(スキュー)一致而使從各個信號電極的電氣輸入用焊盤部至馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的相互作用部為止的信號配線的電氣長度在各信號電極間相同；將電氣輸入焊盤部向光調(diào)制器基板的一方的側(cè)面?zhèn)染奂?。此外，光調(diào)制器的尖端的寬度(光傳播方向的垂直方向)受限，因此處理配線集成配置在狹窄的空間中的情況也是理由之一。

圖1示出光調(diào)制器的rf調(diào)制信號輸入部分附近的俯視圖，圖2示出圖1的單點劃線a的剖視圖。如圖2所示，以作用于光波導(dǎo)l1、l2的信號電極s2-1為中心(單點劃線)，在該信號電極s2-1的兩側(cè)的接地電極的寬度(接地電極g2-1的寬度w2、接地電極g3-1的寬度w1)不同的情況下(w1≠w2)，對于光波導(dǎo)l1、l2的電極配置分別不同。在使溫度變化的情況下，由于構(gòu)成電極的金屬膜的伸縮而發(fā)生基板(linbo3等。也稱為ln基板。)的應(yīng)力引起的形變的變化，但是在圖2的情況下，由于電極配置的非對稱性而分別對于光波導(dǎo)l1、l2的形變的變化不同，該形變之差會引起光波導(dǎo)(l1、l2)之間的相位差。即，發(fā)生光調(diào)制器的偏壓點變化的(溫度漂移)現(xiàn)象。尤其是電極厚度成為10μm以上時，產(chǎn)生的應(yīng)力引起的形變更大，因此影響變得顯著。

作為消除這樣的不良情況的方法，可考慮如下方法：例如專利文獻1那樣對于接地電極g3-1在距信號電極s2-1側(cè)為寬度w2的位置形成凹部(電極薄的部分)，或者如專利文獻4那樣使接地電極g3-1的寬度與接地電極g2-1的寬度w2相等。然而，在前者的方法中，即便調(diào)整接地電極的形狀，由于在其附近存在處理配線s2-2，因此還需要抑制與處理配線對應(yīng)的應(yīng)力引起的形變的結(jié)構(gòu)，成為電極形狀更加復(fù)雜化的原因。而且，在后者的方法中，將接地電極g3-1的寬度以成為w2的方式狹窄地設(shè)定的情況下，處理配線(圖1的a部分)更接近光波導(dǎo)，處理配線施加的應(yīng)力引起的形變的影響變得更大。

而且，與光波導(dǎo)接近配置的處理配線不僅存在于信號電極與光波導(dǎo)的相互作用部的區(qū)域(圖1的箭頭r1)的附近，而且也存在于框b所示那樣的相互作用部的區(qū)域以外的區(qū)域，在馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的分支波導(dǎo)所形成的整個區(qū)域(圖1的箭頭r2)上考慮處理配線的影響是不可或缺的。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-4967號公報

專利文獻2：日本特開2009-69616號公報

專利文獻3：日本特開2009-98640號公報

專利文獻4：日本特開2011-100168號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明要解決的課題是解決上述那樣的問題，并提供一種光調(diào)制器，其即使在使光波導(dǎo)及控制電極為小型且高集成化的情況下，也能抑制以從信號電極的處理配線作用于光波導(dǎo)的應(yīng)力引起的形變?yōu)槠鹨虻臏囟绕频鹊陌l(fā)生。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題，本發(fā)明的光調(diào)制器具備如下的技術(shù)特征。

(1)一種光調(diào)制器，具有：具有電光效應(yīng)的基板；形成于該基板且具備至少一個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的光波導(dǎo)；及用于控制在該光波導(dǎo)中傳播的光波的控制電極，所述光調(diào)制器的特征在于，該控制電極由信號電極和接地電極構(gòu)成，且該信號電極具備與設(shè)置在該基板的外部的電路電連接的輸入或輸出用焊盤部、使電場作用于該光波導(dǎo)的相互作用部、及將該焊盤部與該相互作用部連結(jié)的配線部，在該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向上，在構(gòu)成該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的兩條分支波導(dǎo)存在的范圍內(nèi)，該配線部的一部分與該延伸方向平行地配置，在相對于該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的該延伸方向的中心對稱軸而與所述配線部的一部分成為線對稱的位置，形成該相互作用部的一部分、該配線部的另一部分、該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)中的任一個。

(2)在上述(1)記載的光調(diào)制器中，其特征在于，相對于該中心對稱軸而將控制電極的形狀設(shè)定為對稱的范圍是距該中心對稱軸為70μm以上的范圍。

(3)在上述(1)或(2)記載的光調(diào)制器中，其特征在于，該光波導(dǎo)在第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的兩條分支波導(dǎo)的每一個分別形成第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)，在相對于所述第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向的中心對稱軸和所述第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向的中心對稱軸中的任一方或兩方而與所述配線部的一部分成為線對稱的位置，形成該相互作用部的一部分、該配線部的另一部分、該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)中的任一個。

(4)在上述(1)或(2)記載的光調(diào)制器中，該光波導(dǎo)在第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的兩條分支波導(dǎo)的每一個分別形成第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)，而且，在每個所述第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的兩條分支波導(dǎo)的每一個分別形成第三馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)，在相對于所述第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向的中心對稱軸、所述第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向的中心對稱軸及所述第三馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向的中心對稱軸中的任一個或全部而與所述配線部的一部分成為線對稱的位置，形成該相互作用部的一部分、該配線部的另一部分、該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)中的任一個。

發(fā)明效果

本發(fā)明的光調(diào)制器具有：具有電光效應(yīng)的基板；形成于該基板且具備至少一個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的光波導(dǎo)；及用于控制在該光波導(dǎo)中傳播的光波的控制電極，其中，該控制電極由信號電極和接地電極構(gòu)成，且該信號電極具備與設(shè)置在該基板的外部的電路電連接的輸入或輸出用焊盤部、使電場作用于該光波導(dǎo)的相互作用部、及將該焊盤部與該相互作用部連結(jié)的配線部，在該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向上，在構(gòu)成該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的兩條分支波導(dǎo)存在的范圍內(nèi)，該配線部的一部分與該延伸方向平行地配置，在相對于該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的該延伸方向的中心對稱軸而與所述配線部的一部分成為線對稱的位置，形成該相互作用部的一部分、該配線部的另一部分、該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)中的任一個，因此，能夠提供一種光調(diào)制器，其能夠補償從信號電極的處理配線向光波導(dǎo)作用的應(yīng)力引起的形變的發(fā)生，改善了溫度漂移等的動作點偏移。而且，通過抑制溫度漂移而偏壓控制所需的電壓值減少，結(jié)果也能夠減少dc漂移現(xiàn)象引起的動作點偏移。

附圖說明

圖1是說明以往的光調(diào)制器中的rf調(diào)制電極的輸入部附近的控制電極的形態(tài)的俯視圖。

圖2是圖1的單點劃線a處的剖視圖。

圖3是說明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第一實施例(rf調(diào)制電極的輸入部附近)的俯視圖。

圖4是圖3的單點劃線a處的剖視圖。

圖5是圖3的單點劃線b處的剖視圖。

圖6是說明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第二實施例(rf調(diào)制電極的輸入部附近)的俯視圖。

圖7是圖6的單點劃線a處的剖視圖。

圖8是圖6的單點劃線b處的剖視圖。

圖9是說明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第三實施例(rf調(diào)制電極的輸入部附近)的俯視圖。

圖10是圖9的單點劃線a處的剖視圖。

圖11是圖9的單點劃線b處的剖視圖。

圖12是說明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第四實施例(rf調(diào)制電極的輸出部附近)的俯視圖。

圖13是圖12的單點劃線a處的剖視圖。

圖14是說明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第五實施例(dc電極)的俯視圖。

圖15是圖14的單點劃線a處的剖視圖。

圖16是圖14的單點劃線b處的剖視圖。

圖17是說明測定賦予了溫度變化時的動作點偏移量時的對稱結(jié)構(gòu)區(qū)域的圖(其1)。

圖18是說明測定賦予了溫度變化時的動作點偏移量時的對稱結(jié)構(gòu)區(qū)域的圖(其2)。

圖19是表示動作點偏移量相對于對稱結(jié)構(gòu)區(qū)域的范圍w的變化的坐標圖。

具體實施方式

以下，關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器，使用適用例詳細地進行說明。

圖3是表示本發(fā)明的光調(diào)制器的第一實施例的俯視圖，是關(guān)于輸入rf調(diào)制信號的控制電極而說明輸入部附近的圖。而且，圖4是圖3的單點劃線a的剖視圖，圖5是圖3的單點劃線b的剖視圖。

如圖3～5所示，本發(fā)明的一方式的光調(diào)制器具有：具有電光效應(yīng)的基板1；形成于該基板且具備至少一個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的光波導(dǎo)(l1～l4)；及用于控制在該光波導(dǎo)中傳播的光波的控制電極，所述光調(diào)制器的特征在于，該控制電極由信號電極(s1、s2)和接地電極(g1～g3)構(gòu)成，且該信號電極具備與設(shè)置在該基板的外部的電路電連接的輸入或輸出用焊盤部(s1p、s2p)、使電場作用于該光波導(dǎo)的相互作用部(箭頭r1)、及將該焊盤部與該相互作用部連結(jié)的配線部，在該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向(圖3的橫向)上，在構(gòu)成該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的2條分支波導(dǎo)存在的范圍(箭頭r2)內(nèi)，該配線部的一部分(s1-11、s2-2)與該延伸方向平行地配置，在相對于該馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的該延伸方向的中心對稱軸而與所述配線部的一部分成為線對稱的位置，形成該相互作用部的一部分(配線部的一部分為s2-2的情況下，s1-1相當于此)、該配線部的另一部分、和該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)(配線部的一部分為s1-11的情況下，g2-14相當于此)中的任一個。

在圖3中，分支波導(dǎo)l1和l2形成一個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)，其他的分支波導(dǎo)l3和l4形成另一個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)。圖3所示的2條馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)是在未圖示的一條馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)(第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo))的2條分支波導(dǎo)的每一個形成的第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)。本發(fā)明的光調(diào)制器只要存在至少一個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)就能夠適用。

在圖3中，在馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向(圖3的橫向)上，在形成控制電極的相互作用部(向光波導(dǎo)施加電場的部分)的范圍(箭頭r1所示的范圍)內(nèi)，存在信號電極s2的處理配線部的一部分與馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向平行的部分。而且，在箭頭r1的范圍的左側(cè)，未形成向光波導(dǎo)施加電場的控制電極，但是在光波導(dǎo)的附近，存在信號電極s1的處理配線部的一部分與所述延伸方向平行的部分。在這樣的配線部的一部分存在的情況下，由于向附近的光波導(dǎo)施加的應(yīng)力而產(chǎn)生形變，因此在本發(fā)明的光調(diào)制器中，在溫度變化中，以盡可能地抑制由于這樣的應(yīng)力引起的形變的變化而產(chǎn)生的溫度漂移現(xiàn)象的動作點偏移的方式設(shè)定控制電極的形狀、配置。

為了補償光波導(dǎo)間的應(yīng)力引起的形變之差，需要以關(guān)于馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向的中心對稱軸(處于2條分支波導(dǎo)之間的對稱軸)而控制電極的形狀成為對稱的方式進行設(shè)定。存在多個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的情況下，也可以關(guān)于各個馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)而將控制電極的形狀設(shè)定為對稱。而且，在向第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的2條分支波導(dǎo)以嵌套式裝入第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)而成的所謂嵌套型光波導(dǎo)的情況下，也可以構(gòu)成為，不僅相對于第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸(c1、c2)，而且相對于第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸(c3)也具有控制電極的對稱性。

在本發(fā)明中，“中心對稱軸”在圖3那樣的俯視觀察的情況下，與通過馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心的軸(c1～c3)一致，但是如圖4及5那樣以與馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向垂直的方向的截面觀察的情況下，是指通過上述軸(c1～c3)的圖面的上下方向(相對于基板1的表面的法線方向)。換言之，相對于通過馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向的中心軸且與基板1表面垂直的面，將控制電極的形狀設(shè)定為對稱。在此，將這樣的對稱面稱為“中心對稱軸”。

作為補償以處理配線部的一部分(s2-2)為起因的應(yīng)力引起的形變的結(jié)構(gòu)，如圖4所示，首先，關(guān)于馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)(l1、l2)的中心對稱軸c1進行觀察時，相對于配線部的一部分s2-2而將信號電極s1-1對稱地配置。伴隨于此，接地電極g3-1的寬度w1與接地電極g2-1的寬度w2可以設(shè)定得相同。此外，關(guān)于接地電極g3-1與配線部(信號電極)s2-2之間的間隔w3，也可以設(shè)定成與接地電極g2-1和信號電極s1-1之間的間隔w4相同。

接下來，關(guān)于馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)(l3、l4)的中心對稱軸c2進行觀察時，需要將接地電極g2-1和接地電極g1-1的形狀對稱地形成。因此，在接地電極g1-1側(cè)形成狹縫部g1-2。在形成該狹縫部時，接地電極g2-1的寬度w2與接地電極g1-1的寬度w5可以設(shè)定得相同。

作為本發(fā)明的“接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)”，在圖4中，使用對應(yīng)于信號電極s2-1而形成狹縫部g1-2的結(jié)構(gòu)。只要能夠補償向所著眼的光波導(dǎo)施加的應(yīng)力引起的形變即可，并不局限于這樣的形狀的狹縫部。例如，可以與信號電極s2-1同樣地在2個狹縫部之間設(shè)置與信號電極s2-1同樣的凸狀部。而且，可以形成具備與夾著信號電極s2-1的兩側(cè)的接地電極的間隔相當?shù)膶挾鹊囊粋€狹縫部?？梢栽讵M縫部設(shè)置厚度10μm以下、更優(yōu)選為5μm以下的厚度的薄電極，來確保接地電極間的導(dǎo)通。可以取代狹縫部而設(shè)置將專利文獻2及3所示那樣的接地電極完全除去的除去部。

此外，關(guān)于第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸c3進行觀察時，相對于處理配線部s2-2而狹縫部g1-2擔負著重要的作用。因此，將接地電極g3-1的寬度w1和接地電極g1-1的寬度w5設(shè)定得相同，或者以產(chǎn)生與配線部s2-2產(chǎn)生的應(yīng)力相同的程度的應(yīng)力的方式設(shè)定狹縫部g1-2的寬度(圖的左右方向)、深度(圖的上下方向)的大小。

這樣，相對于馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的全部的中心對稱軸而將控制電極的形狀、配置設(shè)定為對稱，由此能夠有效地抑制應(yīng)力引起的形變。

在本發(fā)明的一方式的光調(diào)制器中，處理配線部的一部分與光波導(dǎo)的延伸方向平行的部分所存在的場所并不止于相互作用部的范圍內(nèi)(圖3的箭頭r1)。即使在沒有相互作用部的范圍(箭頭r1的左側(cè))也存在這樣的配線部s1-11。

在不具有緩沖層的光調(diào)制器的情況下，如果在光波導(dǎo)直接形成電極，則會產(chǎn)生光損失。但是，在配置處理配線的場所，在處理配線的附近需要接地電極。而且，理想性地希望接地連接牢固，因此如圖3那樣，在配置光波導(dǎo)(l1～l4)及信號電極(s1、s2)的以外的場所的大致全部配置接地電極。因此，如圖5所示，在光波導(dǎo)(l1～l4)的附近構(gòu)成不均勻的電極圖案(g2-11、g2-12、g2-13)。

首先，著眼于最接近于處理配線部s1-11的馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸c2。通過配線部s1-11而接地電極g2-11具有寬度w5，因此以成為同樣的寬度的方式設(shè)定接地電極g2-12的寬度。然而，與配線部s1-11對應(yīng)的位置形成光波導(dǎo)l1和l2，在該部分無法設(shè)置接地電極。因此，在也考慮配線部s1-11產(chǎn)生的應(yīng)力引起的形變的情況下，可以使接地電極g2-12的寬度w2稍大于接地電極g2-11的寬度w5。而且，可以調(diào)整接地電極g2-12與g2-13的間隔來補償配線部s1-11的影響產(chǎn)生的應(yīng)力引起的形變。

關(guān)于馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸c1進行觀察時，考慮接地電極g2-12的寬度w2及接地電極間的間隔(g2-11與g2-12的間隔)w4而形成狹縫部g2-14。例如，使接地電極g2-12的寬度w2與接地電極g2-13的寬度w1相等，或者考慮接地電極間的間隔w4而設(shè)定狹縫部g2-14的寬度w3。w3可以與w4相同，但是考慮到薄電極的影響，也可以設(shè)定得比w4大。

此外，關(guān)于第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸c3進行研討。與配線部s1-11對應(yīng)的部分是狹縫部g2-14，對于決定它們的配置位置的接地電極g-2-11的寬度w5及接地電極g2-13的寬度w1、以及狹縫部g2-14的寬度w3進行調(diào)整。這樣，相對于馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的全部的中心對稱軸而將控制電極的形狀、配置設(shè)定為對稱，由此能夠有效地補償應(yīng)力引起的形變。需要說明的是，與圖4的情況相比，在圖5中，雖然對稱性稍差，但是對于影響度高的光波導(dǎo)的附近的結(jié)構(gòu)能確保高對稱性，因此具有抑制溫度漂移的效果。

圖6是對于本發(fā)明的光調(diào)制器的第二實施例，與圖3的情況相比，著眼于更大的范圍而提高了對稱性。具體而言，在信號電極s2的處理配線部，與光波導(dǎo)的延伸方向平行的部分存在2處，但是在考慮了它們?nèi)康幕A(chǔ)上，維持控制電極的對稱性。圖7是圖6的單點劃線a處的剖視圖，圖8是圖6的單點劃線b處的剖視圖。

在圖7所示的相互作用部存在的范圍內(nèi)，關(guān)于中心對稱軸c1進行觀察時，對應(yīng)于配線部s2-2而配置信號電極s1-1，而且對應(yīng)于配線部s2-3而設(shè)置接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g1-2。尤其是在接地電極g1-2中，對應(yīng)于配線部s2-3的形狀而形成由2個狹縫部夾著的凸狀部。

關(guān)于中心對稱軸c2，對應(yīng)于配線部s2-2而設(shè)置有接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g1-4。而且，關(guān)于中心對稱軸c3，對應(yīng)于配線部s2-2而形成接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g1-2，對應(yīng)于配線部s2-3而構(gòu)成接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g1-4。

關(guān)于控制電極的對稱性，可以越接近光波導(dǎo)而將對稱性設(shè)定得越高。因此，在圖3或圖6那樣的嵌套型光波導(dǎo)的情況下，首先考慮第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸的對稱性，接下來考慮第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸的對稱性。

圖8是例示了相互作用部不存在的范圍的圖，但是考慮中心對稱軸軸c1及c3，對應(yīng)于處理配線部s1-11而構(gòu)成接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g2-16。

圖9是表示dp-qpsk的rf調(diào)制信號的輸入部附近的情況的圖。光波導(dǎo)(l1～l8)向第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的各分支波導(dǎo)裝入第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)，而且，向第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的各分支波導(dǎo)裝入第三馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)。圖9是表示第三馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的各分支波導(dǎo)(l1～l8)的圖。

圖10是圖9的單點劃線a處的剖視圖，是說明相互作用部存在的范圍的狀態(tài)的圖。關(guān)于第三馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸c4，對應(yīng)于配線部s4-2而配置信號電極s3-1。而且，關(guān)于第二馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸c5，對應(yīng)于配線部s4-2而配置信號電極s2-1。此外，關(guān)于第一馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的中心對稱軸c6，對應(yīng)于配線部s4-2而形成狹縫部g1-2。當然，關(guān)于其他的中心對稱軸可以考慮對稱性是不言自明的。在以下的說明中也同樣。

圖11是圖9的單點劃線b處的剖視圖，是說明相互作用部不存在的范圍的狀態(tài)的圖。關(guān)于中心對稱軸c4，對應(yīng)于配線部s2-12而調(diào)整接地電極g3-13與g3-14之間的間隔。根據(jù)需要，也可以包含接地電極g3-14的寬度進行調(diào)整。而且，關(guān)于中心對稱軸c5，對應(yīng)于配線部s2-12而調(diào)整接地電極g3-12與g3-13之間的間隔。此外，關(guān)中心對應(yīng)軸c6，對應(yīng)于配線部s2-12而配置配線部s2-11。

圖12是表示dp-qpsk的rf調(diào)制信號的輸出部附近的形態(tài)的圖。圖13是圖12的單點劃線a處的剖視圖。關(guān)于中心對稱軸c4，對應(yīng)于處理配線部s4-22而配置信號電極s3-21。而且，關(guān)于中心對稱軸c5，對應(yīng)于配線部s4-22而配置信號電極s2-21。此外，關(guān)于中心對應(yīng)軸c6，對應(yīng)于配線部s4-22而配置其他的信號電極的處理配線部s1-21。

圖14是表示設(shè)于嵌套型光波導(dǎo)(l1～l4)的dc偏壓電極的圖。圖15是圖14的單點劃線a處的剖視圖，圖16是圖14的單點劃線b處的剖視圖。dc偏壓在信號電極s5與s6之間、信號電極s7與s8之間分別施加。

關(guān)于中心對應(yīng)軸c1，對應(yīng)于處理配線部s5-1而配置信號電極s7-1。而且，關(guān)于中心對稱軸c3，對應(yīng)于配線部s5-1而配置其他的信號電極的處理配線部s8-3。

圖17及圖18示出與圖4及圖5相同的剖視圖。以中心對稱軸a為基點，通過wa的箭頭表示設(shè)定對稱結(jié)構(gòu)的區(qū)域。同樣，關(guān)于中心對稱軸b～d也以wb～wd表示對稱結(jié)構(gòu)區(qū)域。在此，為了確認直至哪個范圍的區(qū)域為止需要對稱性，而通過實驗求出了光調(diào)制器的使用溫度范圍即-5～75℃的范圍內(nèi)賦予溫度變化時的動作點偏移量，得到了圖19所示的結(jié)果。

在圖19中，相對于溫度變化的動作點偏移量以vπ進行了標準化。坐標圖中的近似曲線采用乘方近似。根據(jù)本結(jié)果可知，為了將動作點偏移量抑制成50％以下，對稱結(jié)構(gòu)區(qū)域需要140μm以上。即，需要將對稱結(jié)構(gòu)形成至從中心對稱軸分離了70μm以上的范圍。此外，為了將動作點偏移量抑制成20％以下，需要將對稱結(jié)構(gòu)設(shè)置至距中心對稱軸為300μm以上的范圍。

處理配線部的電極的高度越高，則本發(fā)明的一方式的光調(diào)制器越能夠更有效地適用。尤其是在具有10μm以上的電極高度的情況下，優(yōu)選適用本發(fā)明。而且，構(gòu)成光調(diào)制器的基板(linbo3等的具有電光效應(yīng)的基板)的厚度越薄，越更強地受到控制電極的熱膨脹引起的應(yīng)力的影響。例如，在使用100μm以下的厚度的基板的情況下，特別優(yōu)選采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

如以上說明所述，根據(jù)本發(fā)明，提供一種光調(diào)制器，其即使在光波導(dǎo)及控制電極進行了高集成化的情況下，也能緩和從信號電極的處理配線作用于光波導(dǎo)的應(yīng)力引起的形變，并抑制溫度漂移等的發(fā)生。

標號說明

1基板

s1～s8信號電極

g1～g10接地電極

c1～c6馬赫-曾德爾型光波導(dǎo)的延伸方向的中心對稱軸

l1～l8光波導(dǎo)(分支波導(dǎo))

r1所著眼的相互作用部存在的范圍

r2所著眼的分支波導(dǎo)存在的范圍