光波导元件的制作方法

文档序号:8207650阅读:418来源:国知局
光波导元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光波导元件,尤其是涉及即使在光波导的Y分支中分支角度大的情况下也改善了光学特性的光波导元件。
【背景技术】
[0002]在光通信或光信息处理中,利用了在铌酸锂(LN)等的具有电光学效果的基板上形成有光波导的光波导元件。
[0003]作为光波导元件的一例的LN调制器将波导形状设为马赫-曾德尔(MZ)结构。MZ结构的调制器通过向沿着MZ结构的分支光波导配置的控制电极施加的施加电压,来控制光的On/Off (通/断)。具体而言,通过基于MZ结构波导的输出波导为单模波导的情况、因施加电压而光的传播速度发生变化的情况的基本模式.激励模式控制,能够实现光的On/Off0
[0004]LN调制器的特性包括V JT、光频带。V JT是使光从On成为OfT时所需的施加电压,光频带是能够进行Οη/OfT动作的频率。V JT越小且光频带越大,作为LN调制器的特性越良好。
[0005]通常,在向电容器并联电路施加电压时,向介电常数大的电容器侧施加大的电场。如专利文献I那样,当将LN调制器的基板厚度减薄为光分布程度时,微波电场与光波导有效地重合,因此能够以低V Ji进行驱动。
[0006]然而,在减薄基板的情况下,与厚基板的光调制器相比,光学特性容易劣化(不稳定)。其原因之一包括在光波导以外的基板内传播的漏光。因此,如专利文献2所示,薄板化的LN调制器必须米取漏光对策。
[0007]近年来,如4值的相位调制(Phase Shift Keying,PSK)方式的光调制器(4值PSK调制器)等那样调制相位的方式成为主流。为了对相位进行操作而需要配置多个MZ结构的光波导。例如,在4值PSK调制器的情况下需要3个MZ结构,在偏振复用4值PSK调制器的情况下需要6个MZ结构。
[0008]具体而言,如图1所示,在4值PSK调制器中,需要将输入光分成4个分支。在图1中,利用了在一个大的MZ结构(主MZ)的分支波导配置有2个小的MZ结构(副MZ)的嵌套型波导。分离的各波导在作用部被施加相位调制。调制用电极对于各MZ结构,适用共面结构。
[0009]与图1的副MZ间的最接近的距离对应的、4值PSK调制器的MZ间GND (接地)电极宽度在考虑各MZ结构的电信号的串扰及GND功能时至少需要200 μ m以上。因此,光4分支部的入射Y分支的分离间隔(Y分支间隔)成为200 μ m以上。
[0010]在非专利文献I中,尽管是使用了能够比LN调制器小型化的InP的4值PSK调制器,但是考虑电信号的串扰及GND功能而将Y分支间隔确保为350 μ m。
[0011]另外,Y分支的分支角度大的广角Y分支在光电路的集成化中也进行了研宄。在非专利文献2或专利文献3中,以实现Y分支部中的损失减少为目的,完全没有考虑从Y分支部泄漏的光的影响。
[0012]另一方面,从光波导泄漏的光的处理方法在专利文献4或5中被公开,尤其是公开了关于来自光波导的弯曲部或Y字状的合波部的漏光的技术。另外,从S字部发生漏光的光波导由于存在波长依赖性,因此通常无法作为通信领域中的光设备使用。
[0013]如上所述,在4值PSK调制器等光波导元件中,光4分支部的入射Y分支的分离间隔变宽,相对于此,由于光波导元件的大小的制约而Y分支的长度受到限制,因此Y分支角度与通常相比变大。其结果是,光从Y分支部泄漏,成为使光调制器等的光学特性劣化的原因。此外,在减薄基板的薄板化结构的情况下,如上所述光学特性劣化变得显著。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1:日本特开2003-215519号公报
[0017]专利文献2:日本专利第4658658号公报
[0018]专利文献3:日本特开2000-131544号公报
[0019]专利文献4:日本特开2004-46021号公报
[0020]专利文献5:日本专利第3184426号公报
[0021]非专利文献
[0022]非专利文献1:Kelvin Prosyk et al.,"Tunable InP-based Optical IQModulator for 160Gb/s",ECOC PostdeadlinePapers, Th.13.A.5 (2011)
[0023]非专利文献2:薮哲郎等,“低损失广角Y分支光波导”,电子信息通信学会论文集C,Vol.J87-C,N0.8,pp609_615,2004年 8 月
[0024]非专利文献3:皆方诚,“LINb03光波导器件”,电子信息通信学会论文集C_I,Vol.J77-C-1,N0.5,ppl94-205,1994 年 5 月
[0025]非专利文献4:Jungo Kondo et al.,aHigh-Speedand Low-Driving-VoltageThin-Sheet X-Cut LiNb03 Modulator WithLaminated Low-Dielectric-ConstantAdhesive”,IEEE Photonics TechnologyLetters, Vol.17,N0.10,pp2077_2079,October2005

【发明内容】

[0026]本发明要解决的课题在于,解决上述那样的问题,提供即使在光波导的Y分支部中的分支角度大的情况下光学特性的劣化也少的光波导元件。
[0027]为了解决上述课题,本发明的光波导元件具有以下的技术特征。
[0028](I)光波导元件在基板上形成有光波导,其特征在于,该光波导具有分支角度为l/35rad以上且将光分成两个分支的第一分支部,在从该第一分支部分支的2个分支波导分别连接配置有第二分支部和第三分支部,所述光波导元件具备配置在该第一分支部分支成的2个分支波导之间并对从该第一分支部的分岔部分向该光波导外放射的放射光进行引导的放射光引导波导,在该放射光引导波导的终端部配置有吸收被引导的放射光或将被引导的放射光向基板外放出的光终端部。
[0029](2)在上述⑴记载的光波导元件中,其特征在于,该光终端部是配置在该基板上的导电性构件。
[0030](3)在上述(2)记载的光波导元件中,其特征在于,该导电性构件是用于对在该光波导上传播的光进行调制的电极的一部分。
[0031](4)在上述(I)记载的光波导元件中,其特征在于,该光终端部是在该放射光的主要的传播方向上的宽度为80 μ m以上的槽。
[0032](5)在上述(I)至(4)中任一项记载的光波导元件中,其特征在于,所述第二分支部和所述第三分支部分别形成马赫-曾德尔型光波导,且彼此的马赫-曾德尔型光波导的最接近的距离为200 μ m以上。
[0033](6)在上述⑴至(5)中任一项记载的光波导元件中,其特征在于,该基板由厚度为20 ym以下的铌酸锂或钽酸锂构成。
[0034]发明效果
[0035]在本发明的光波导元件中,在基板上形成有光波导的光波导元件中,该光波导具有分支角度为l/35rad以上且将光分成两个分支的第一分支部,在从该第一分支部分支的2个分支波导分别连接配置有第二分支部和第三分支部,所述光波导元件具备配置在该第一分支部分支成的2个分支波导之间并对从该第一分支部的分岔部分向该光波导外放射的放射光进行引导的放射光引导波导,在该放射光引导波导的终端部配置有吸收被引导的放射光或将被引导的放射光向基板外放出的光终端部,因此能够可靠地减少来自第一分支部(入射Y分支部、主MZ的入射侧的Y分支部)的漏光向形成在分支波导上的MZ波导(副MZ)入射的情况,能够改善副MZ结构中的On/Off消光比等抑制光波导元件的光学特性的劣化。
【附图说明】
[0036]图1是说明4值PSK调制器所使用的光波导元件的例子的图。
[0037]图2是说明本发明的光波导元件的第一分支部的附近的结构的图。
[0038]图3是说明“分支角度”的图。
[0039]图4是将本发明的光波导元件与以往产品的光学特性(Y分支角度与副MZ的消光比的关系)进行比较的坐标图。
[0040]图5是将本发明的光波导元件与以往产品的光学特性(使用的光波长与副MZ的消光比的关系)进行比较的坐标图。
[0041]图6是说明在本发明的光波导元件中使用了利用槽的光终端部的例子的图。
[0042]图7是说明为了确认仅由槽产生的效果而试验性地制作的光波导元件的例子的图。
【具体实施方式】
[0043]以下,关于本发明的光波导元件,使用优选例详细进行说明。
[0044]本发明的光波导元件如图2所示,在基板上形成有光波导,其特征在于,该光波导具有分支角度为l/35rad以上且将光分成两个分支的第一分支部,在从该第一分支部分支的2个分支波导分别连接配置有第二分支部和第三分支部,该光波导元件具备配置在该第一分支部分支成的2个分支波导之间并对从该第一分支部的分岔部分向该光波导外放射的放射光进行引导的放射光引导波导,在该放射光引导波导的终端部配置有吸收被引导的放射光或将被引导的放射光向基板外放出的
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