本发明涉及例如光调制元件等使用光波导的作为功能元件的光波导元件、使用这样的光波导元件的光波导器件及光发送装置。
背景技术：
1、在高速/大容量光纤通信系统中，多使用装入了波导型的光调制器的光发送装置。其中，将具有电光效应的铌酸锂(linbo3)(以下，也称为ln)晶体使用于基板的光调制元件与使用磷化铟(inp)、硅(si)或砷化镓(gaas)等半导体系材料的光调制元件相比，光的损失少且能实现宽带的光调制特性，因此在高速/大容量光纤通信系统中被广泛使用。
2、光纤通信系统中的调制方式受到近年来的传送容量的增大化的潮流的影响，qpsk(quadrature phase shift keying，四比特相位偏移调制)或dp-qpsk(dualpolarization-quadrature phase shift keying，双极化四相相移键控)等多级调制或向多级调制中采用偏振复用的传送制式成为主流。
3、另一方面，近年来的互联网服务的普及加速会招致通信信息量的进一步的增大，光调制元件的进一步的小型化、宽带化、省电力化的研讨也不断进展。
4、在宽带的观点上，在目前广泛使用的长距离光纤通信用的光调制器中，使用沿着光波导设置的行波型电极作为对在光波导内传播的光波进行控制的控制电极。行波型电极由以构成分布常数线路的方式配置的多个导体图案构成，与被输入电气信号(调制信号)的一方的端部相对的另一端部被规定的阻抗终止。由此，在行波型电极中，电气信号成为行波向一个方向传播，该行波使得在光波导内产生电场，由此控制在该光波导内传播的光波。
5、这样的行波型电极与集中常数型(焊盘型)电极相比，存在能够忽视根据电感及电容而计算的时间常数产生的高频特性的限制这样的优越性。
6、另一方面，在行波型电极中，电气信号在构成该行波型电极的导体图案内传播时，该电气信号会产生无法忽视的传播损失。而且，该传播损失具有频率依赖性，因此成为上述行波而传播的信号电压中的对于在光波导内传播的光波的控制起作用的有效的电压依赖于上述电气信号的频率而变化。通常，电气信号的频率越高，则传播损失越增大，因此作为光调制元件的特性为越成为高频则驱动电压越增大，因此，越成为高频，则响应灵敏度越小，动作频率带域越受限制。
7、作为对形成在基板上的由光波导构成的光调制元件的频率响应特性进行平坦化的技术，以往，已知有在通过控制电极控制光波导内的光波的作用部的一部分设置调整基板的极化方向而成的平坦化单元的技术(参照专利文献1)。在该光调制元件中，通过如上所述调整平坦化单元的极化方向，使控制电极在作用部产生的感应相位量在平坦化单元处减少，由此将频率响应特性平坦化。
8、上述以往的光调制元件通过单纯的结构将频率响应特性平坦化，因此在制造的容易性、成本的方面有利。例如，极化方向的调整通过将上述基板的作用部插入于产生高电场的两张平行平板电极之间而能容易地进行。
9、然而，在上述现有技术中，根据成为目的的极化的方向而需要使基板相对于上述高电场较大地倾斜。例如，在由铌酸锂(ln)晶体构成的x切割基板的情况下，平坦化单元中的极化调整的方向接近于与基板面平行的方向。在该情况下，为了在上述平行平板电极之间确保能够插入倾斜的基板的充分的空间，需要根据该基板的平面尺寸来扩宽上述平行平板电极的相互的分离距离。
10、其结果是，需要向平行平板电极施加更大的电压，制造装置大型化而在制造成本的方面有时不利。因此，在上述现有技术中，以所希望的成本能实现的极化方向会产生限制，平坦化单元的设计会产生制约。即，上述现有技术在平坦化单元的设计自由度的观点上还有改善的余地。
11、在先技术文献
12、专利文献
13、专利文献1：日本特开2005-284129号公报
技术实现思路
1、发明要解决的课题
2、从上述背景出发，在使用形成于基板的光波导的光波导元件中，要求实现在具有各种晶体取向的基板中也能够容易且低成本地改善频率特性的技术。
3、用于解决课题的方案
4、本发明的一方案涉及一种光波导元件，具备：基板；光波导，配置在所述基板内或所述基板上；及电极，沿着光波导设置，作用于所述光波导而使在该光波导中传播的光波产生相位变化，所述电极是行波型电极，所述电极及所述光波导构成为，在通过所述电极控制所述光波的作用部中，在第一作用部分产生的所述相位变化的符号与在第二作用部分产生的所述相位变化的符号相反，所述第一作用部分是沿着在所述电极中传播的电气信号的行波的传播方向距所述作用部的下游侧的端部为规定距离的范围，所述第二作用部分是沿着所述传播方向距所述作用部的上游侧的所述电气信号的输入端为规定距离的范围。
5、根据本发明的另一方案，所述电极在所述第一作用部分作用于所述光波导的部分的长度比在所述第二作用部分作用于所述光波导的部分的长度短。
6、根据本发明的另一方案，所述第一作用部分构成为，向所述光波导施加的电场相对于所述第二作用部分反转。
7、根据本发明的另一方案，所述电极构成为，所述第一作用部分中的电气信号的电压衰减系数与所述第二作用部分中的电压衰减系数不同。
8、根据本发明的另一方案，所述光波导是包含成对的两条并行波导的马赫-曾德尔型光波导，所述作用部由所述成对的两条并行波导构成。
9、根据本发明的另一方案，所述作用部具有光的传播方向反转的第一折返部，所述第一作用部分构成为所述第一折返部与所述下游侧的端部之间的区域。
10、根据本发明的另一方案，所述第二作用部分具有光的传播方向反转的第二折返部，在所述第二折返部，所述成对的并行波导相互交叉。
11、根据本发明的另一方案，成对的所述并行波导具有相互交叉的交叉部，所述第一作用部分构成为所述交叉部与所述下游侧的端部之间的区域。
12、根据本发明的另一方案，所述电极由中心电极和接地电极构成，所述接地电极与所述中心电极隔开规定的距离而沿着所述中心电极形成，由形成在所述基板上的所述并行波导构成的所述作用部中，在构成所述第二作用部分的所述并行波导的上部形成有所述中心电极，在构成所述第一作用部分的所述并行波导的上部形成有所述接地电极。
13、根据本发明的另一方案，所述基板由强电介体、半导体或高分子材料构成，所述光波导构成为所述基板的一部分，或者由配置在所述基板上的高分子材料构成，所述电极使所述光波导进行光调制动作。
14、本发明的另一方案涉及光波导器件，具有：上述任一光波导元件；及壳体，收容所述光波导元件。
15、本发明的又一方案涉及光发送装置，具备：所述光波导器件；及电子电路，输出用于使该光波导器件进行调制动作的电气信号。
16、需要说明的是，本说明书包含在2020年10月30日提出申请的日本专利申请特愿2020-183025号的全部内容。
17、发明效果
18、根据本发明，在使用形成于基板的光波导的光波导元件中，即使在具有各种晶体取向的基板中，也能够容易且低成本地改善频率特性。