(57)【要約】      （修正有）【課題】電気光学素子の複合基板における電磁波の共振を抑制する方法を提供する。【解決手段】複合基板１０は、電気光学効果を有する電気光学結晶基板１２と、電気光学結晶基板に接しているとともに電気光学結晶基板よりも屈折率の低い低屈折率層１４と、低屈折率層に少なくとも接合層１６を介して接合された支持基板１８とを備える。この複合基板では、低屈折率層と支持基板との間に存在する複数の界面の少なくとも一つが、電気光学結晶基板と低屈折率層との間の界面よりも、粗面度が大きい界面である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学素子のための複合基板であって、
電気光学効果を有する電気光学結晶基板と、
前記電気光学結晶基板に接しているとともに、前記電気光学結晶基板よりも屈折率の低い低屈折率層と、
前記低屈折率層に少なくとも接合層を介して接合された支持基板と、を備え、
前記低屈折率層と前記支持基板との間に存在する複数の界面の少なくとも一つは、前記電気光学結晶基板と前記低屈折率層との間の界面よりも、粗面度が大きい界面であり、
前記粗面度が大きい界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍから１０ｎｍまでの範囲内である、
複合基板。
【請求項２】
前記低屈折率層の厚みは、０．１μｍから１０μｍまでの範囲内である、請求項１に記載の複合基板。
【請求項３】
前記電気光学結晶基板の厚みは、０．１μｍから１０μｍまでの範囲内である、請求項１又は２に記載の複合基板。
【請求項４】
前記粗面度が大きい界面の粗面度は、前記電気光学結晶基板と前記低屈折率層との間の界面の粗面度の３倍以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項５】
前記粗面度が大きい界面の粗面度は、前記電気光学結晶基板と前記低屈折率層との間の界面の粗面度の５倍以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項６】
前記電気光学結晶基板と前記低屈折率層との間の界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０３ｎｍから０．５ｎｍまでの範囲内であり、
前記粗面度が大きい界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍから５００ｎｍまでの範囲内である、請求項１から５のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項７】
前記粗面度の大きい界面は、前記低屈折率層と前記接合層との間の界面である、請求項１から６のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項８】
前記低屈折率層と前記接合層との間の界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、前記低屈折率層の厚みの１０００分の１以上である、請求項７に記載の複合基板。
【請求項９】
前記低屈折率層と前記接合層との間の界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍ以上であり、
前記低屈折率層の厚みは、０．５μｍ以上である、請求項７又は８に記載の複合基板。
【請求項１０】
前記粗面度の大きい界面は、前記接合層と前記支持基板との間の界面である、請求項１から９のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項１１】
前記低屈折率層と前記接合層との間に位置する中間層をさらに備え、
前記粗面度の大きい界面は、前記中間層と前記接合層との間の界面である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項１２】
前記接合層と前記支持基板との間に位置する中間層をさらに備え、
前記粗面度の大きい界面は、前記中間層と前記支持基板との間の界面である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項１３】
導電体で構成された導電層をさらに備え、
前記粗面度が大きい界面は、前記電気光学結晶基板と前記導電層との間に位置する複数の界面のいずれかである、請求項１から１２のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項１４】
前記導電層は、前記接合層又は前記中間層の少なくとも一部である、請求項１３に記載の複合基板。
【請求項１５】
前記電気光学結晶基板は、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、チタン酸リン酸カリウム、ニオブ酸カリウム・リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸・ニオブ酸カリウム、及び、ニオブ酸リチウムとタンタル酸リチウムとの固溶体、のうちのいずれかの基板である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項１６】
前記低屈折率層は、酸化シリコン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、及び、フッ化カルシウム、のうちの少なくとも一つで構成されている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項１７】
前記接合層は、酸化タンタル、酸化ニオブ、シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、金、銀、銅、アルミニウム、白金、及び、それらの金属のうちの少なくとも二つを含む合金、のうちの少なくとも一つで構成されている、請求項１から１６のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項１８】
前記支持基板は、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、シリコン、ガラス、サイアロン、ムライト、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化マグネシウム、サファイア、石英、水晶、窒化ガリウム、炭化シリコン、酸化ガリウムのうちのいずれかの基板である、請求項１から１７のいずれか一項に記載の複合基板。
【請求項１９】
電気光学素子のための複合基板の製造方法であって、
電気光学効果を有する電気光学結晶基板の表面に、前記電気光学結晶基板よりも屈折率の低い低屈折率層を形成する工程と、
前記電気光学結晶基板上に設けられた前記低屈折率層の表面に、接合層を形成する工程と、
前記低屈折率層上に形成された前記接合層の表面に、支持基板を接合する工程と、
を備え、
前記低屈折率層の形成前における前記電気光学結晶基板の前記表面の粗面度よりも、前記接合層の形成前における前記低屈折率層の前記表面の粗面度の方が大きく、
前記接合層の形成前における前記低屈折率層の前記表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍから１０ｎｍまでの範囲内である、
製造方法。
【請求項２０】
前記接合層を形成する工程と前記支持基板を接合する工程との間に、前記接合層の前記表面を平滑化する工程をさらに備える、請求項１９に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記低屈折率層を形成する工程では、前記低屈折率層をスパッタリングによって形成する、請求項１９又は２０に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記支持基板を接合する工程の前に、前記支持基板の表面に接合層を形成する工程をさらに備える、請求項１９から２１のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、電気光学効果を利用する電気光学素子（例えば、光変調器）のための複合基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
光変調器といった電気光学素子が知られている。電気光学素子は、電気光学効果を利用して、電気信号を光信号に変換することができる。電気光学素子は、例えば光電波融合通信に不可欠な要素であり、高速かつ大容量な通信を実現するために、さらなる開発が進められている。
【０００３】
特開２０１０−８５７８９号公報に、光変調器が開示されている。この光変調器は、電気光学素子の一種であり、複合基板を用いて構成されている。複合基板は、電気光学結晶基板と、電気光学結晶基板に接合層を介して接合された支持基板とを備える。支持基板や接合層には、電気光学結晶基板よりも低い屈折率を有する材料が採用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の光変調器を含め、従来の電気光学素子では、支持基板の厚みを大きくするほど、複合基板の機械的な強度（即ち、電気光学素子の機械的な強度）を高めることができる。その一方で、支持基板の厚みを大きくしていくと、電気光学素子を高周波帯域（例えば、１０ギガヘルツ以上）で使用したときに、複合基板内で電磁波が共振するおそれが高くなる。このような共振が発生すると、電気光学素子の出力信号に意図しないリップル（変動）が生じるなど、電気光学素子の正常な動作が妨げられる。
【０００５】
そのことから、本明細書では、複合基板における電磁波の共振を抑制し得る技術が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
電気光学結晶基板に高周波の電気信号が印加されると、それに起因する電磁波が、複合基板の表面や界面で反射されながら、複合基板内を厚み方向に沿って繰り返し伝播する。そして、このような電磁波が同位相で互いに重なり合うことで、上述した複合基板内での共振が生じてしまう。そのことから、本明細書が開示する技術では、複合基板内に存在する複数の界面の少なくとも一つを、粗面度が大きい界面とする。このような構成によると、複合基板を厚み方向に伝播する電磁波は、粗面度が大きい界面において様々に屈折又は反射され、電磁波が伝播する経路に無数のバリエーションが生じる。これにより、複合基板内を厚み方向に沿って伝播する電磁波が、同位相で互いに重なり合うことを抑制することができる。
【０００７】
上述した粗面度の大きい界面の位置は、特に限定されない。但し、粗面度の大きい界面が、電気光学結晶基板に接する界面であると、電気光学結晶基板を伝わる光が、粗面度の大きい界面によって散乱又は吸収されるおそれがある。そのことから、本技術では、電気光学結晶基板に接する低屈折率層を設け、電気光学結晶基板と低屈折率層との間の界面については、平滑な界面とする。これにより、電気光学結晶基板を伝わる光の散乱及び吸収が抑制され、電気光学結晶基板内に光を閉じ込めることができる。そして、粗面度の大きい界面については、低屈折率層と支持基板との間に設けることで、上述した電磁波の共振を抑制することもできる。
【０００８】
本技術の一側面により、電気光学素子のための複合基板が開示される。この複合基板は、電気光学効果を有する電気光学結晶基板と、電気光学結晶基板に接しているとともに、電気光学結晶基板よりも屈折率の低い低屈折率層と、低屈折率層に少なくとも接合層を介して接合された支持基板とを備える。低屈折率層と支持基板との間に存在する複数の界面の少なくとも一つは、電気光学結晶基板と低屈折率層との間の界面よりも、粗面度が大きい界面である。
【０００９】
上記した構成によると、複合基板内に粗面度の大きい界面が存在することで、複合基板内で電磁波が共振することを抑制することができる。その一方で、電気光学結晶基板と低屈折率層との間の界面は比較的に平滑であることから、電気光学結晶基板を伝わる光の散乱や吸収が抑制され、電気光学結晶基板内に光を閉じ込めることができる。
【００１０】
本技術の他の一側面により、電気光学素子のための複合基板の製造方法も開示される。この製造方法は、電気光学効果を有する電気光学結晶基板の表面に、電気光学結晶基板よりも屈折率の低い低屈折率層を形成する工程と、電気光学結晶基板上に設けられた低屈折率層の表面に、接合層を形成する工程と、低屈折率層上に形成された接合層の表面に、支持基板を接合する工程とを備える。この製造方法において、低屈折率層の形成前における電気光学結晶基板の表面よりも、接合層の形成前における低屈折率層の表面の方が、粗面度が大きい。
【００１１】
上記した製造方法によると、電気光学結晶基板と、電気光学結晶基板に接する低屈折率層と、低屈折率層に少なくとも接合層を介して接合された支持基板とを備える複合基板を製造することができる。特に、この製造方法では、低屈折率層の形成前における電気光学結晶基板の表面よりも、接合層の形成前における低屈折率層の表面の方が、粗面度が大きい。従って、製造された複合基板において、低屈折率層と接合層との間の界面を、電気光学結晶基板と低屈折率層との間の界面よりも、粗面度が大きい界面とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の複合基板１０を模式的に示す斜視図。
【００１３】
【図２】実施例１の複合基板１０の断面構造を模式的に示す図。
【００１４】
【図３】実施例１の複合基板１０の製造方法の一工程を示す図。
【００１５】
【図４】実施例１の複合基板１０の製造方法の一工程を示す図。
【００１６】
【図５】実施例１の複合基板１０の製造方法の一工程を示す図。
【００１７】
【図６】実施例１の複合基板１０の製造方法の一工程を示す図。
【００１８】
【図７】実施例１の複合基板１０の製造方法の一工程を示す図。
【００１９】
【図８】複合基板１０の一変形例を示しており、電気光学結晶基板１２に電気信号を印加する電極３２、３４と、電気光学結晶基板１２内に設けられた光導波路領域３６が付加されている。
【００２０】
【図９】複合基板１０の一変形例を示しており、電気光学結晶基板１２の上面１２ａにリッジ部１３が形成されている。
【００２１】
【図１０】複合基板１０の一変形例を示しており、リッジ部１３に電気信号を印加する電極４２、４４が付加されている。この変形例では、電気光学結晶基板１２のｃ軸（ｃ−ａｘｉｓ）が、電気光学結晶基板１２に対して平行である。
【００２２】
【図１１】複合基板１０の一変形例を示しており、リッジ部１３に電気信号を印加する電極５２、５４が付加されている。この変形例では、電気光学結晶基板１２のｃ軸（ｃ−ａｘｉｓ）が、電気光学結晶基板１２に対して垂直である。
【００２３】
【図１２】実施例２の複合基板１０ａの断面構造を模式的に示す図。
【００２４】
【図１３】実施例２の複合基板１０ａの製造方法を説明する図。
【００２５】
【図１４】実施例３の複合基板１０ｂの断面構造を模式的に示す図。
【００２６】
【図１５】実施例３の複合基板１０ｂの製造方法を説明する図。
【００２７】
【図１６】実施例４の複合基板１０ｃの断面構造を模式的に示す図。
【００２８】
【図１７】実施例４の複合基板１０ｃの製造方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本技術の一実施形態において、粗面度が大きい界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、当該界面で屈折又は反射されるべき電磁波の波長を考慮して、０．５ｎｍから１０ｎｍまでの範囲内とすることができる。このような構成によると、電気光学結晶基板に印加された電気信号に起因する電磁波を、当該界面において効果的に屈折又は反射して複合基板における電磁波の共振を抑制することができる。
【００３０】
ここで、算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ  Ｂ  ００３１・ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で定義されており、その計算手順は以下の通りである。先ず、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さｌだけを抜き取る。次いで、この抜取り部分について、平均線の方向にＸ軸を定めるとともに、縦倍率の方向にＹ軸を定めて、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）の式で表す。そして、平均線に対するｆ（ｘ）の偏差の絶対値を基準長さｌに亘って積分し、その積分値を基準長さｌで除算することによって、算術平均粗さ（Ｒａ）が計算される。なお、粗面度を表す指標としては、最大高さ（Ｒｙ）もよく知られており、一般に、最大高さ（Ｒｙ）は算術平均粗さ（Ｒａ）の５倍から１０倍になるといわれている。この関係に基づいて、粗面度が大きい界面の最大高さ（Ｒｙ）は、２．５ｎｍから１００ｎｍの範囲内であってもよい。
【００３１】
本技術の一実施形態において、低屈折率層の厚みは、０．１μｍから１０μｍまでの範囲内であってもよい。なお、低屈折率層の厚みの下限値については、例えば電気光学素子の性能向上という観点から、０．６５μｍ以上としてもよく、さらには０．７μｍ以上としてもよい。さらに、粗面度の大きい界面の粗面度をより大きくして複合基板における電磁波の共振を抑制するという観点では、下限値は１．５μｍ以上が一層好ましく、さらに３μｍ以上が好ましい。一方、低屈折率層の厚みの上限値については、例えば複合基板に生じ得る熱応力を抑制するという観点から、９μｍ以下としてもよく、さらには７μｍ以下としてもよい。
【００３２】
本技術の一実施形態において、電気光学結晶基板の厚みは、０．１μｍから１０μｍまでの範囲内であってもよい。なお、電気光学結晶基板の厚みの下限値については、例えば光の伝搬損失を低減するという観点から、０．３μｍ以上としてもよく、さらには０．４５μｍ以上としてもよい。一方、電気光学結晶基板の厚みの上限値については、例えば電気光学素子の性能向上という観点から、５μｍ以下としてもよく、さらには２．８μｍ以下としてもよい。
【００３３】
本技術の一実施形態において、粗面度が大きい界面の粗面度は、電気光学結晶基板と低屈折率層との間の界面の粗面度の３倍以上であってよく、又は、５倍以上若しくは１０倍以上であってもよい。それらの二つの界面の間で粗面度の差を大きくするほど、本技術の効果を高めることができる。
【００３４】
本技術の一実施形態において、電気光学結晶基板と低屈折率層との間の界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０３ｎｍ（ナノメートル）から０．５ｎｍまでの範囲内であってよく、粗面度が大きい界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍから５００ｎｍまでの範囲内であってもよい。複合基板がこれらの数値要件を満たしていると、本技術の効果を奏する複合基板を、比較的に簡素な手順で製造することができる。
【００３５】
本技術の一実施形態において、粗面度の大きい界面は、低屈折率層と接合層との間の界面であってもよい。この場合、低屈折率層と接合層との間の界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、低屈折率層の厚みの１０００分の１以上であってよい。加えて、又は代えて、低屈折率層と接合層との間の界面の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍ以上であってよく、低屈折率層の厚みは、０．５μｍ（マイクロメートル）以上であってよい。複合基板がこれらの数値要件を満たしていると、本技術の効果を奏する複合基板を、比較的に簡素な手順で製造することができる。
【００３６】
上記に加え、又は代えて、粗面度の大きい界面は、接合層と支持基板との間の界面であってもよい。このような構成であっても、複合基板内に粗面度の大きい界面が存在することで、複合基板における電磁波の共振を抑制することができる。
【００３７】
上記に加え、又は代えて、複合基板は、低屈折率層と接合層との間に位置する中間層をさらに備えてもよい。この場合、粗面度の大きい界面は、中間層と接合層との間の界面であってもよい。このような構成であっても、複合基板内に粗面度の大きい界面が存在することで、複合基板における電磁波の共振を抑制することができる。なお、中間層を構成する材料は、低屈折率層又は接合層に採用し得る材料であってよく、また、低屈折率層及び接合層に実際に採用された材料とは異なる材料であってもよい。
【００３８】
上記に加え、又は代えて、複合基板は、接合層と支持基板との間に位置する中間層をさらに備えてもよい。この場合、粗面度の大きい界面は、中間層と支持基板との間の界面であってもよい。このような構成であっても、複合基板内に粗面度の大きい界面が存在することで、複合基板における電磁波の共振を抑制することができる。
【００３９】
本技術の一実施形態において、複合基板は、導電体で構成された導電層をさらに備えてもよい。この場合、粗面度が大きい界面は、電気光学結晶基板と導電層との間の範囲に位置するとよい。複合基板内に導電層が存在していると、複合基板を伝播する電磁波は、導電層を通過することなく遮蔽されるので、主に電気光学結晶基板１２と導電層との間の範囲を伝播する。そのことから、粗面度が大きい界面は、電磁波が主に伝播する電気光学結晶基板と導電層との間の範囲に位置するとよい。
【００４０】
上記した実施形態において、導電層は、接合層又は中間層の少なくとも一部であってよい。言い換えると、接合層及び／又は中間層が、電気光学結晶基板１２と粗面度が大きい界面との間に位置しないときは、その接合層及び／又は中間層の一部又は全部は、金属といった導電体で構成されてもよい。
【００４１】
本技術の一実施形態において、電気光学結晶基板は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３：ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３：ＬＴ）、チタン酸リン酸カリウム（ＫＴｉＯＰＯ４：ＫＴＰ）、ニオブ酸カリウム・リチウム（ＫｘＬｉ（１−ｘ）ＮｂＯ２：ＫＬＮ）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３：ＫＮ）、タンタル酸・ニオブ酸カリウム（ＫＮｂｘＴａ（１−ｘ）Ｏ３：ＫＴＮ）、及び、ニオブ酸リチウムとタンタル酸リチウムとの固溶体、のうちのいずれかの基板であってもよい。
【００４２】
本技術の一実施形態において、低屈折率層は、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、及び、フッ化カルシウム（ＭｇＦ２）のうちの少なくとも一つで構成されていてもよい。
【００４３】
本技術の一実施形態において、接合層は、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、シリコン（Ｓｉ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、及び、それらの金属のうちの少なくとも二つを含む合金、のうちの少なくとも一つで構成されていてもよい。
【００４４】
本技術の一実施形態において、支持基板は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３：ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３：ＬＴ）、シリコン（Ｓｉ）、ガラス、サイアロン（Ｓｉ３Ｎ４−Ａｌ２Ｏ３）、ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２，２Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、サファイア、石英、水晶、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）のうちのいずれかの基板であってよい。支持基板は、電磁波の共振を抑制するという観点から、導電性又は半導電性を有してもよい。例えば、ニオブ酸リチウムやタンタル酸リチウムは、通常、絶縁性材料であるが、酸素欠損状態となることで、導電性を獲得することができる。いわゆるブラックＬＮやブラックＬＴはそのような材料の一例であり、ブラックＬＮやブラックＬＴの基板を、支持基板として採用することができる。
【００４５】
前述したように、本技術は、複合基板の製造方法に具現化される。この製造方法では、粗面度の大きい低屈折率層の表面に、接合層が形成される。従って、接合層の表面についても、その粗面度が比較的に大きくなり得る。しかしながら、接合層の表面に支持基板を接合するときは、接合層の表面が平滑であることが好ましい。そのことから、本技術の一実施形態では、製造方法が、接合層を形成する工程と支持基板を接合する工程との間に、接合層の表面を平滑化する工程をさらに備えてもよい。このような構成によると、電気光学結晶基板と支持基板との間を良好に接合することができる。
【００４６】
本技術の一実施形態では、低屈折率層を形成する工程において、低屈折率層をスパッタリングによって形成してもよい。低屈折率層をスパッタリングによって形成すると、低屈折率層の表面の粗面度は自然と大きくなる。そのことから、低屈折率層をスパッタリングによって形成することで、粗面度の大きな表面を有する低屈折率層を容易に形成することができる。なお、スパッタリングによる低屈折率層の形成では、低屈折率層の厚みが大きいときほど、低屈折率層の表面の粗面度は大きくなる。また、低屈折率層を形成する工程では、必要に応じて、低屈折率層の表面を粗面化する処理（例えば、ラッピング、サンドブラスト、エッチング等）が実施されてもよい。
【００４７】
本技術の一実施形態では、製造方法が、支持基板を接合する工程の前に、支持基板の表面に接合層を形成する工程をさらに備えてもよい。この場合、特に限定されないが、支持基板上に形成される接合層は、低屈折率層上に形成される接合層と同じ材料で構成されてもよい。このような構成によると、電気光学結晶基板と支持基板との間を良好に接合することができる。
【００４８】
以下では、本発明の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して詳細に説明する。この詳細な説明は、本発明の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。また、以下に開示される追加的な特徴ならびに発明は、さらに改善された複合基板、並びにそれらの使用及び製造方法を提供するために、他の特徴や発明とは別に、又は共に用いることができる。
【００４９】
また、以下の詳細な説明で開示される特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本発明を実施する際に必須のものではなく、特に本発明の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、上記及び下記の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、独立及び従属クレームに記載されるものの様々な特徴は、本発明の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。
【００５０】
本明細書及び／又はクレームに記載された全ての特徴は、実施例及び／又はクレームに記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。
【実施例】
【００５１】
（実施例１）図面を参照して、実施例１の複合基板１０とその製造方法について説明する。本実施例の複合基板１０は、例えば光変調器といった、各種の電気光学素子に採用することができる。図１に示すように、本実施例の複合基板１０は、いわゆるウエハの形態で製造され、電気光学素子の製造者へ提供される。一例ではあるが、複合基板１０の直径は、およそ１０センチメートル（４インチ）である。通常、一枚の複合基板１０から、複数の電気光学素子が製造される。なお、複合基板１０は、ウエハの形態に限定されず、様々な形態で製造され、提供されてもよい。
【００５２】
図１、図２に示すように、複合基板１０は、電気光学結晶基板１２と、低屈折率層１４と、接合層１６と、支持基板１８とを備える。電気光学結晶基板１２は、低屈折率層１４及び接合層１６を介して、支持基板１８に接合されている。これらの基板１２、１８及び層１４、１６は、複合基板１０の全体に亘って、互いに平行に広がっている。
【００５３】
電気光学結晶基板１２は、複合基板１０の最上層に位置しており、その上面１２ａは外部に露出している。電気光学結晶基板１２の一部又は全部は、複合基板１０から製造される電気光学素子において、光を伝える光導波路となる。電気光学結晶基板１２は、電気光学効果を有する材料の結晶で構成されている。従って、電気光学結晶基板１２に電界が印加されると、電気光学結晶基板１２の屈折率が変化する。特に、電気光学結晶基板１２のｃ軸に沿って電界が印加されると、電気光学結晶基板１２の屈折率は大きく変化する。
【００５４】
ここで、電気光学結晶基板１２のｃ軸は、電気光学結晶基板１２に平行であってもよい。即ち、電気光学結晶基板１２は、例えばｘカット又はｙカットの基板であってもよい。あるいは、電気光学結晶基板１２のｃ軸は、電気光学結晶基板１２に垂直であってもよい。即ち、電気光学結晶基板１２は、例えばｚカットの基板であってもよい。電気光学結晶基板１２の厚みＴ１２は、特に限定されないが、例えば０．１μｍ以上であって、１０μｍ以下であってよい。
【００５５】
ここで、電気光学結晶基板１２の厚みＴ１２が小さくなるほど、光の伝搬損失が増大したり、光ファイバとの結合損失が増大したりする傾向がある。そのことから、電気光学結晶基板１２の厚みＴ１２は、０．３μｍ以上であることが好ましく、０．４５μｍ以上であることがより好ましい。その一方で、電気光学結晶基板１２の厚みＴ１２が大きくなるほど、電気光学素子の高速動作や低駆動電圧化を図ることが難しくなる。これらの観点から、電気光学結晶基板１２の厚みＴ１２は、５μｍ以下であることが好ましく、２．８μｍ以下であることがより好ましい。
【００５６】
電気光学結晶基板１２を構成する材料は、特に限定されないが、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、チタン酸リン酸カリウム、ニオブ酸カリウム・リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸・ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウムとタンタル酸リチウムとの固溶体のいずれかであってよい。なお、電気光学結晶基板１２は、屈折率に加えて、又は代えて、他の光学定数を変化させる電気光学効果を有してもよい。
【００５７】
低屈折率層１４は、電気光学結晶基板１２の下方において、電気光学結晶基板１２に接している。低屈折率層１４は、電気光学結晶基板１２よりも低い屈折率を有する。これにより、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１では、電気光学結晶基板１２を伝わる光が全反射されやすく、電気光学結晶基板１２から漏れ出すことが抑制される。低屈折率層１４を構成する材料は、特に限定されないが、酸化シリコン、酸化タンタル、酸化アルミニウム、フッ化マグネシウム、及び、フッ化カルシウムのうちの少なくとも一つであってもよい。低屈折率層１４の厚みＴ１４は、特に限定されないが、例えば０．１μｍ以上であって、１０μｍ以下であってもよい。
【００５８】
なお、低屈折率層１４の厚みＴ１４が小さくなるほど、電気光学素子の速度整合条件を満足することが難しくなり、電気光学素子の高速動作が困難になる。この観点から、低屈折率層１４の厚みＴ１４は、０．６５μｍ以上であることが好ましく、０．７μｍ以上であることがより好ましい。また低屈折率層１４の厚みＴ１４が大きくなるほど、熱膨張係数差に起因する熱応力によって、電気光学結晶基板１２や支持基板１８にクラックが発生するおそれが高くなる。特に、直接接合を利用した複合基板１０では、樹脂等で構成された低弾性率の接合層が存在しないことから、熱膨張係数差に起因する熱応力が高まりやすい。そのことから、低屈折率層１４の厚みＴ１４は、９μｍ以下であることが好ましく、７μｍ以下であることがより好ましい。
【００５９】
加えて、屈折率は誘電率の平方根に比例するので、低屈折率層１４の誘電率は、電気光学結晶基板１２の誘電率よりも低くなる。従って、複合基板１０が低屈折率層１４を備えていると、複合基板１０から製造された電気光学素子において、速度整合条件を満足させることや、特性インピーダンスを調整することが容易になる。また、浮遊容量や誘電損失が低減できることから、電気光学素子の高速での動作や低電圧化が可能となる。
【００６０】
接合層１６は、低屈折率層１４と支持基板１８との間に位置している。接合層１６の厚みＴ１６は、特に限定されないが、０．０１μｍ以上であって、１μｍ以下であってよい。詳しくは後述するが、複合基板１０の製造方法では、電気光学結晶基板１２に低屈折率層１４及び接合層１６を形成し、その接合層１６に対して支持基板１８を直接接合によって接合する。接合層１６は、この直接接合のために設けられた被膜であり、直接接合に適した材料で構成されることができる。この点に関して、接合層１６を構成する材料は、酸化タンタル、酸化ニオブ、シリコン、酸化アルミニウム、及び、酸化チタンのうちの少なくとも一つであってよい。あるいは、接合層１６を構成する材料は、金、銀、銅、アルミニウム、白金、及び、それらの金属のうちの少なくとも二つを含む合金のうちの少なくとも一つであってもよい。
【００６１】
支持基板１８は、複合基板１０の最下層に位置しており、その下面１８ｂは外部に露出している。支持基板１８は、複合基板１０の強度を高めるために設けられており、これによって、電気光学結晶基板１２の厚みを薄くすることができる。支持基板１８の厚みＴ１８は、特に限定されないが、例えば１００μｍ以上であって、１０００μｍ以下であってもよい。支持基板１８は、特に限定されないが、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、シリコン、ガラス、サイアロン、ムライト、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化マグネシウム、サファイア、石英、水晶、窒化ガリウム、炭化シリコン、及び、酸化ガリウムのうちのいずれかの基板であってよい。なお、複合基板１０の熱変形（特に反り）を抑制するために、支持基板１８の線膨張係数は、電気光学結晶基板１２の線膨張係数に近いほどよい。この点に関して、支持基板１８を構成する材料は、電気光学結晶基板１２を構成する材料と同じであってもよい。
【００６２】
本実施例の複合基板１０では、支持基板１８の厚みＴ１８を大きくするほど、複合基板１０の機械的な強度（即ち、電気光学素子の機械的な強度）を高めることができる。その一方で、支持基板１８の厚みＴ１８を大きくしていくと、電気光学素子を高周波帯域（例えば、１０ギガヘルツ以上）で使用したときに、複合基板１０内で電磁波が共振するおそれが高くなる。このような共振が発生すると、電気光学素子の出力信号に意図しないリップル（変動）が生じるなど、電気光学素子の正常な動作が妨げられるおそれがある。
【００６３】
上記の問題に関して、本実施例の複合基板１０では、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２が、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも、粗面度の大きい界面となっている。このような構成によると、複合基板１０を厚み方向に伝播する電磁波は、粗面度の大きい界面Ｆ２において様々に屈折又は反射され、電磁波が伝播する経路に無数のバリエーションが生じる。これにより、複合基板１０内を厚み方向に沿って伝播する電磁波が、同位相で互いに重なり合うことを抑制することができる。
【００６４】
特に、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２は、例えば接合層１６と支持基板１８との間の界面Ｆ３よりも、電気光学結晶基板１２に対して近くに位置している。粗面度の大きい界面Ｆ２が、電気光学結晶基板１２の近くに位置しているほど、電気光学結晶基板１２の近傍において、電磁波を様々な方向に屈折又は反射することができる。これにより、電磁波の伝播経路のバリエーションをより増大することができ、基板共振が効果的に抑制されることによって、例えばリップルによる損失を有意に低減することができる。また、本実施例の複合基板１０は、多層構造を有しており、誘電率の異なる界面Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が複数存在することから、電磁波が多重に反射される構造となっている。従って、粗面度の大きい界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）が、１０ｎｍ以下という範囲であっても、基板共振を十分に抑制することができる。
【００６５】
本実施例の複合基板１０において、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２の粗面度は、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１の粗面度の３倍以上であってよい。あるいは、界面Ｆ２の粗面度は、界面Ｆ１の粗面度の５倍以上若しくは１０倍以上であってもよい。それらの二つの界面Ｆ１、Ｆ２の間で粗面度の差を大きくするほど、本技術の効果を十分に高めることができる。
【００６６】
本実施例の複合基板１０において、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０３ｎｍから０．５ｎｍまでの範囲内であってよい。そして、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍから５００ｎｍまでの範囲内であってもよい。複合基板１０がこれらの数値要件を満たしていると、本技術の効果を奏する複合基板１０を、比較的に簡素な手順で製造することができる。
【００６７】
基板共振のさらなる抑制という観点では、界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．６ｎｍ以上であることがより好ましく、１．５ｎｍ以上であることがさらに好ましい。その一方で、界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）を大きくしていくと、接合層１６の膜質が低下することによって、接合強度の低下を招くおそれがある。そのことから、界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）は、１０ｎｍ以下であることがより好ましく、７ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００６８】
本実施例の複合基板１０において、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）は、低屈折率層１４の厚みＴ１４の１０００分の１以上であってよい。加えて、又は代えて、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍ以上であってよく、低屈折率層１４の厚みは、０．５μｍ以上であってよい。複合基板１０がこれらの数値要件を満たしていると、本技術の効果を奏する複合基板１０を、比較的に簡素な手順で製造することができる。
【００６９】
一例として、電気光学結晶基板１２をニオブ酸リチウムの基板とし、その厚みＴ１２を１．５μｍとした第１のサンプルを作成した。このサンプルでは、低屈折率層１４を酸化シリコンで構成し、その厚みＴ１４を０．７μｍとするとともに、接合層１６を酸化タンタルで構成するとともに、その厚みＴ１６を０．０５ｎｍとした。支持基板１８は、ニオブ酸リチウムの基板であり、その厚みＴ１８は１０００μｍである。そして、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．２ｎｍであり、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．７ｎｍであった。第１のサンプルを用いて光変調器を製造し、電気光学結晶基板１２に０〜１１０ＧＨｚの電気信号を印加したところ、光変調器の出力信号にリップルは検出されなかった。
【００７０】
他の一例として、上記した第１のサンプルにおいて、低屈折率層１４の厚みＴ１４を２．５μｍに変更した第２のサンプルを作成した。このサンプルでは、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．２ｎｍであり、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２の算術平均粗さ（Ｒａ）は、２．５ｎｍであった。第２のサンプルを用いて光変調器を製造し、電気光学結晶基板１２に０〜１１０ＧＨｚの電気信号を印加したところ、光変調器の出力信号にリップルは検出されなかった。
【００７１】
以下、図３−図７を参照して、複合基板１０の製造方法について説明する。先ず、図３に示すように、電気光学結晶基板１２を用意して、電気光学結晶基板１２の下面１２ｂに低屈折率層１４を形成する。このとき、低屈折率層１４の下面１４ｂの粗面度は、電気光学結晶基板１２の下面１２ｂの粗面度よりも大きくする。具体例として、電気光学結晶基板１２を用意した段階において、電気光学結晶基板１２の下面１２ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．０３ｎｍから０．５ｎｍまでの範囲であるとよい。そして、低屈折率層１４の下面１４ｂの算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５ｎｍから５００ｎｍまでの範囲内であるとよい。
【００７２】
低屈折率層１４の形成は、特に限定されないが、スパッタリングによって行うことができる。低屈折率層１４をスパッタリングによって形成すると、低屈折率層１４の下面１４ｂの粗面度は、電気光学結晶基板１２の下面１２ｂの粗面度よりも、自然と大きくなる。特に、低屈折率層１４を酸化シリコンで構成すると、その傾向はより顕著に現れる。従って、低屈折率層１４をスパッタリングによって形成すると、低屈折率層１４の下面１４ｂを粗面化する処理を省略する、あるいは、簡素化することができる。但し、低屈折率層１４を形成する手法は、スパッタリングに限定されず、例えば物理蒸着（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）又は化学蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）といった各種の蒸着や、熱酸化であってもよい。また、低屈折率層１４の形成後に、必要に応じて、低屈折率層１４の下面１４ｂを粗面化する処理（例えば、ラッピング、サンドブラスト、エッチング等）が実施されてもよい。
【００７３】
電気光学結晶基板１２は、ｘカット又はｙカットの基板（ｃ軸が基板に平行）であってもよいし、ｚカットの基板（ｃ軸が基板に垂直）であってもよい。また、分極反転部が形成される場合、電気光学結晶基板１２は、ｃ軸が基板の水平面と１０°以内の角度を成すオフセット基板であってもよい。
【００７４】
次に、図４に示すように、低屈折率層１４の下面１４ｂに、接合層１６を形成する。接合層１６は、低屈折率層１４と同様に、スパッタリングによって形成することができる。但し、低屈折率層１４を形成する工程は、スパッタリングに限定されず、例えば蒸着（物理蒸着又は化学蒸着）であってもよい。次に、図５に示すように、接合層１６の下面１６ｂを、例えば研磨することによって平滑化する。接合層１６は、粗面度の大きい低屈折率層１４の下面１４ｂに形成されているので、接合層１６の下面１６ｂの粗面度も比較的に大きくなり得る。そのことから、後述する支持基板１８を接合する工程の前に、必要に応じて、接合層１６の下面１６ｂを平滑化しておくとよい。
【００７５】
次に、図６に示すように、支持基板１８を用意して、接合層１６の下面１６ｂに支持基板１８を接合する。支持基板１８の接合は、特に限定されないが、直接接合によって行うことができる。最後に、図７に示すように、電気光学結晶基板１２の上面１２ａを研磨して、電気光学結晶基板１２を所望の厚みに加工する。
【００７６】
図８に示すように、複合基板１０には、電極３２、３４がさらに設けられてもよい。これらの電極３２、３４は、電気光学結晶基板１２へ電気信号を印加するために、電気光学結晶基板１２の上面１２ａに設けられる。電極３２、３４を構成する材料は、導電体であればよく、例えば金、銀、銅、アルミニウム、プラチナといった金属であってよい。電極３２、４４は、電気光学結晶基板１２と接触する下地層（最下層）として、電極３２、３４のはがれやマイグレーションを防止するために、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金等の層を有してもよい。電極３２、３４の数、位置、形状については、特に限定されない。電極３２、３４の数については、複合基板１０から製造される電気光学素子の数や、各々の電気光学素子が必要とする電極３２、３４の数に応じて、適宜定めることができる。複合基板１０に電極３２、３４が予め設けられていると、電気光学素子の製造者は、複合基板１０から電気光学素子を容易に製造することができる。
【００７７】
加えて、又は代えて、電気光学結晶基板１２内には、不純物をドーピングすることによって、光導波路領域３６が設けられてもよい。電気光学結晶基板１２では、チタン又は亜鉛といった特定の不純物をドーピングすることで、屈折率を選択的に（即ち、局所的に）高めることができ、これによって光導波路領域３６を形成することができる。光導波路領域３６の数、位置、形状についても、特に限定されない。例えば、光導波路領域３６の数については、複合基板１０から製造される電気光学素子の数や、各々の電気光学素子が必要とする光導波路領域３６の数に応じて、適宜定めることができる。複合基板１０に光導波路領域３６が予め設けられていると、電気光学素子の製造者は、複合基板１０から電気光学素子を容易に製造することができる。
【００７８】
図９に示すように、電気光学結晶基板１２の上面１２ａには、リッジ部１３が形成されてもよい。リッジ部１３は、上面１２ａに沿って細長く延びる突出部である。リッジ部１３は、複合基板１０が製造される電気光学素子において、リッジ型光導波路を構成する。複合基板１０にリッジ部１３が予め形成されていると、リッジ型光導波路を必要とする電気光学素子の製造を、容易に行うことができる。リッジ部１３の幅Ｗは、特に限定されないが、１μｍ以上であって、１０μｍ以下であってよい。リッジ部１３の高さＴＲについても、特に限定されないが、電気光学結晶基板１２の厚みＴ１２の１０パーセント以上であって、９５パーセント以下であってよい。リッジ部１３の数、位置、形状についても、特に限定されない。一例ではあるが、複合基板１０がマッハツェンダー型の電気光学変調器の製造に用いられるときは、少なくとも一部が平行に延びる二つのリッジ部１３が形成されるとよい。
【００７９】
図１０に示すように、リッジ部１３を有する複合基板１０には、第１の電極４２及び第２の電極４４がさらに設けられてもよい。ここで、電気光学結晶基板１２のｃ軸（ｃ−ａｘｉｓ）が、電気光学結晶基板１２に対して平行である場合、第１の電極４２はリッジ部１３の一方の側面１３ａに設けられるとよい。そして、第２の電極４４は、リッジ部１３の他方の側面１３ｂに設けられ、リッジ部１３を挟んで第１の電極４２に対向するとよい。このような構成によると、電気光学素子において光導波路となるリッジ部１３に対して、第１の電極４２及び第２の電極４４はｃ軸と平行に電界を印加することができる。
【００８０】
図１１に示すように、電気光学結晶基板１２のｃ軸（ｃ−ａｘｉｓ）は、電気光学結晶基板１２に対して垂直であってもよい。この場合でも、電気光学結晶基板１２の上面１２ａには、リッジ部１３が形成されてもよい。また、電気光学結晶基板１２の上面１２ａには、第１の電極５２及び第２の電極５４が設けられてもよい。但し、第１の電極５２は、リッジ部１３の頂上面１３ｃに設けられるとよく、第２の電極５４は、電気光学結晶基板１２の上面１２ａのうちのリッジ部１３の部分を除いた範囲に設けられるとよい。このような構成によると、電気光学素子において光導波路となるリッジ部１３に対して、第１の電極５２及び第２の電極５４はｃ軸と平行に電界を印加することができる。
【００８１】
（実施例２）図１２、１３を参照して、実施例２の複合基板１０ａについて説明する。図１２に示すように、実施例２の複合基板１０ａは、低屈折率層１４と接合層１６との間に位置する中間層２０をさらに備えており、この点で実施例１の複合基板１０と相違する。そして、低屈折率層１４と接合層１６との間の界面Ｆ２に代えて、中間層２０と接合層１６との間の界面Ｆ５が、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも粗面度の大きい界面となっている。このような構成によっても、複合基板１０ａ内に粗面度の大きい界面Ｆ５が存在することで、複合基板１０ａにおける電磁波の共振を抑制することができる。なお、中間層２０と接合層１６との間の界面Ｆ５に代えて、又は加えて、低屈折率層１４と中間層２０との間の界面Ｆ４が、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも粗面度の大きい界面であってもよい。粗面度の大きい界面が複数存在することで、粗面度の大きい界面が一つだけ存在する場合よりも、複合基板１０ａ内を厚み方向に沿って伝播する電磁波が、同位相で互いに重なり合う可能性がさらに低くなり、電磁波の共振をさらに抑制することができる。
【００８２】
図１３に示すように、本実施例の複合基板１０ａについても、電気光学結晶基板１２を、支持基板１８に接合することによって製造することができる。この場合、電気光学結晶基板１２には、低屈折率層１４と接合層１６との間に、中間層２０を予め形成すればよい。そして、中間層２０を形成するときは、中間層２０の下面２０ｂの粗面度を大きくするとよい。これにより、製造された複合基板１０において、中間層２０と接合層１６との間の界面Ｆ５を、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも粗面度の大きい界面とすることができる。
【００８３】
中間層２０を構成する材料は、低屈折率層１４又は接合層１６に採用し得る材料であってよく、また。低屈折率層１４及び接合層１６へ実際に採用された材料とは異なる材料であってもよい。但し、中間層２０は、電気光学結晶基板１２と粗面度の大きい界面Ｆ４との間に位置するので、電磁波が中間層２０によって遮蔽されないように、中間層２０を構成する材料には、金属といった導電体の採用を避けるとよい。
【００８４】
（実施例３）図１４、１５を参照して、実施例３の複合基板１０ｂについて説明する。図１４に示すように、実施例３の複合基板１０ｂでは、接合層１６と支持基板１８との間の界面Ｆ３が、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも粗面度の大きい界面となっている。このような構成であっても、複合基板１０ｂ内に粗面度の大きい界面Ｆ３が存在することで、複合基板１０ｂにおける電磁波の共振を抑制することができる。なお、接合層１６と支持基板１８との間の界面Ｆ３に加えて、その他の界面Ｆ２をさらに、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも粗面度の大きい界面としてもよい。
【００８５】
図１５に示すように、本実施例の複合基板１０ａについても、電気光学結晶基板１２を、支持基板１８に接合することによって製造することができる。但し、支持基板１８の上面１８ａを粗面化した上で、その上面１８ａに接合層１６’を事前に形成しておくとよい。これにより、製造された複合基板１０において、接合層１６と支持基板１８との間の界面Ｆ３を、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも、粗面度の大きい界面とすることができる。また、電気光学結晶基板１２と支持基板１８とのそれぞれに接合層１６、１６’が形成されていることで、両基板１２、１８を容易に接合することができる。
【００８６】
（実施例４）図１６、１７を参照して、実施例４の複合基板１０ｃについて説明する。図１６に示すように、実施例４の複合基板１０ｃは、接合層１６と支持基板１８との間に位置する中間層２２をさらに備えており、この点で実施例３の複合基板１０と相違する。また、接合層１６と支持基板１８との間の界面Ｆ３に代えて、中間層２０と接合層１６との間の界面Ｆ６が、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも粗面度の大きい界面となっている。このような構成によっても、複合基板１０ｃ内に粗面度の大きい界面Ｆ６が存在することで、複合基板１０ｃにおける電磁波の共振を抑制することができる。なお、中間層２０と接合層１６との間の界面Ｆ６に加えて、その他の界面Ｆ２、Ｆ７をさらに、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも粗面度の大きい界面としてもよい。
【００８７】
図１７に示すように、本実施例の複合基板１０ｃについても、電気光学結晶基板１２を、支持基板１８に接合することによって製造することができる。この場合、支持基板１８には、中間層２２と接合層１６’とを予め形成すればよい。そして、中間層２２を形成するときは、中間層２２の上面２２ａの粗面度を大きくするとよい。これにより、製造された複合基板１０において、接合層１６と中間層２２との間の界面Ｆ６を、電気光学結晶基板１２と低屈折率層１４との間の界面Ｆ１よりも、粗面度の大きい界面とすることができる。
【００８８】
実施例１−４の複合基板１０、１０ａ−１０ｃにおいて、接合層１６や中間層２０、２２は、金属といった導電体で構成されていてもよい。但し、そのような導電層が存在していると、複合基板１０、１０ａ−１０ｃを伝播する電磁波は、導電層を通過することなく遮蔽されるので、主に電気光学結晶基板１２と導電層との間の範囲を伝播する。そのことから、粗面度が大きい界面は、電磁波が主に伝播する電気光学結晶基板１２と導電層との間の範囲に位置するとよい。
【符号の説明】
【００８９】
１０：複合基板
１２：電気光学結晶基板
１３：リッジ部
１４：低屈折率層
１６、１６’：接合層
１８：支持基板
２０、２２：中間層
３２、３４、４２、４４、５２、５４：電極
３６：光導波路領域
Ｆ１〜Ｆ７：界面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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