(57)【要約】【課題】変調効率の低減を抑制することが可能となる光変調器を提供すること。【解決手段】電気光学効果を有する基板と、前記基板上に第一方向に沿って形成された光導波路と、前記光導波路に沿って設けられた共振電極と、前記共振電極への信号入力により前記共振電極上に形成される定在波の少なくとも一つの腹に対応する前記共振電極上の位置の近傍に配置され、前記共振電極とは離れて配置され、前記第一方向に交差する第二方向に前記光導波路を跨がないように設けられた給電部とを備える。【選択図】図１
2014199310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学効果を有する基板と、
前記基板上に第一方向に沿って形成された光導波路と、
前記光導波路に沿って設けられた共振電極と、
前記共振電極への信号入力により前記共振電極上に形成される定在波の少なくとも一つの腹に対応する前記共振電極上の位置の近傍に配置され、前記共振電極とは離れて配置され、前記第一方向に交差する第二方向に前記光導波路を跨がないように設けられた給電部と
を備える光変調器。
【請求項２】
前記給電部は、前記第一方向に沿って設けられている
請求項１に記載の光変調器。
【請求項３】
前記給電部の前記第一方向の寸法は、前記共振電極の前記第一方向の寸法よりも小さい
請求項１又は請求項２に記載の光変調器。
【請求項４】
前記給電部は、前記共振電極に対して前記第一方向に間隔をおいた位置に配置されている
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の光変調器。
【請求項５】
前記給電部は、前記第一方向に長手となるように形成された第一電極を有する
請求項４に記載の光変調器。
【請求項６】
前記給電部は、前記第一電極のうち前記第一方向の中央に接続され、前記第二方向へ延びる第二電極を有する
請求項５に記載の光変調器。
【請求項７】
前記第一電極の前記第一方向の寸法は、前記第一方向に定在波を形成可能な寸法に形成されている
請求項５又は請求項６に記載の光変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光導波路の近傍に共振電極を備えた共振型の光変調器が知られている（例えば特許文献１〜５参照）。これらの文献では、直線型あるいはマッハツェンダー型光導波路と共振電極を組み合わせた共振型光変調器が開示されており、共振電極と給電線路の接続部とが直接接続された構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０７２１５８号公報
【特許文献２】特開２００２−２６８０２５号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／１２４４３７号
【特許文献４】特開２０１０−２４３８２２号公報
【特許文献５】特開２０１２−０１８２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成においては、共振電極と給電線路の接続部において印加信号に乱れが生じる場合がある。この場合、変調効率が低減する可能性がある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、変調効率の低減を抑制することが可能な光変調器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る光モジュールは、電気光学効果を有する基板と、前記基板上に第一方向に沿って形成された光導波路と、前記光導波路に沿って設けられた共振電極と、前記共振電極への信号入力により前記共振電極上に形成される定在波の少なくとも一つの腹に対応する前記共振電極上の位置の近傍に配置され、前記共振電極とは離れて配置され、前記第一方向に交差する第二方向に前記光導波路を跨がないように設けられた給電部とを備える。
【０００７】
また、前記給電部が、前記第一方向に沿って設けられている構成であってもよい。
【０００８】
また、前記給電部の前記第一方向の寸法が、前記共振電極の前記第一方向の寸法よりも小さい構成であってもよい。
【０００９】
また、前記給電部が、前記共振電極に対して前記第一方向に間隔をおいた位置に配置されている構成であってもよい。
【００１０】
また、前記給電部が、前記第一方向に長手となるように形成された第一電極を有する構成であってもよい。
【００１１】
また、前記給電部が、前記第一電極のうち前記第一方向の中央に接続され、前記第二方向へ延びる第二電極を有する構成であってもよい。
【００１２】
また、前記第一電極の前記第一方向の寸法が、前記第一方向に定在波を形成可能な寸法に形成されている構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、給電部が、共振電極への信号入力により共振電極上に形成される定在波の少なくとも一つの腹に対応する共振電極上の位置の近傍に配置され、共振電極とは離れて配置され、第一方向に交差する第二方向に光導波路を跨がないように設けられているため、共振電極と給電部との間で信号に乱れが生じるのを防ぐことができる。これにより、変調効率の低減を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一実施形態に係る光モジュールの構成等を示す図。
【図２】第二実施形態に係る光モジュールの構成を示す図。
【図３】第三実施形態に係る光モジュールの構成を示す図。
【図４】第四実施形態に係る光モジュールの構成を示す図。
【図５】第五実施形態に係る光モジュールの構成を示す図。
【図６】第六実施形態に係る光モジュールの構成を示す図。
【図７】第七実施形態に係る光モジュールの構成を示す図。
【図８】変形例に係る光モジュールの構成を示す図。
【図９】変形例に係る光モジュールの構成を示す図。
【図１０】変形例に係る光モジュールの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。  
［第一実施形態］  
図１は、本実施形態に係る光変調器１００の全体構成を示す断面図である。  
図１に示すように、光変調器１００は、基板１０と、基板１０に形成された光導波路２０と、光導波路に沿って延びる共振電極３０と、共振電極３０とは非接触に設けられた給電電極４０と、共振電極３０を幅方向に挟むように配置された接地電極５０とを備えている。
【００１６】
基板１０は、ニオブ酸リチウムのＺカット基板である。基板１０としては、電気光学効果を有する基板を用いることができる。基板１０としては、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ＰＬＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛ランタン）、及び石英系の材料、及びこれらの組み合わせが利用可能である。これらのうちでも、ニオブ酸リチウム（ＬＮ）、タンタル酸リチウム（ＬＴ）の結晶基板を好適に用いることができる。
【００１７】
基板１０は、平面視で矩形状に形成されている。基板１０は、所定の方向（図１（ａ）において左右方向）が長手となるように形成されている。なお、以下の説明においては、基板１０の長手方向を第一方向と表記し、基板１０のうち第一方向に直交する方向（短手方向）を第二方向と表記する。
【００１８】
光導波路２０は、分岐導波路２１、２２を有するマッハツェンダー干渉計型の光導波路である。光導波路２０は、基板１０の一方の短辺端から長辺に沿って延びる入力側光導波路２３と、入力側光導波路２３から分岐された２本の分岐導波路２１、２２と、分岐導波路２１と分岐導波路２２とが合流した出力側光導波路２４とを有する。出力側光導波路２４の終端は基板１０の辺端に位置する。分岐導波路２１は、基板１０の第二方向の中央部から端辺１０ａ側へ向けて分岐する。分岐導波路２２は、基板１０の第二方向の中央部から端辺１０ｂ側へ向けて分岐する。分岐導波路２１、２２は、それらの延在方向の少なくとも中央部において互いに平行に形成されている。分岐導波路２１、２２の間隔は、例えば２０μｍ〜５０μｍである。
【００１９】
光導波路２０は、本実施形態の場合、基板１０の一部の屈折率を調整する方法により形成された導波路である。光導波路２０は、例えば、基板１０の表面にチタンを熱拡散させる方法や、プロトン交換を施す方法により、領域選択的に屈折率を高くすることで形成することができる。
【００２０】
基板１０上には、コプレーナ（ＣＰＷ）型の電極が形成されている。  
共振電極３０は、直線状の電極である。共振電極３０は、平面視で分岐導波路２１、２２の間の領域に設けられている。共振電極３０は、分岐導波路２１、２２の直線状の部分に沿って、第一方向に延びている。共振電極３０の長さ方向の両端は自由端である。
【００２１】
給電電極４０は、共振電極３０に沿って形成された第一電極４１と、当該第一電極４１に接続された第二電極４２とを有している。第一電極４１は、第一方向が長手となるように平面視で矩形状に形成されている。第一電極４１は、共振電極３０に対して端辺１０ｂ側に配置されている。第一電極４１は、共振電極３０との間に隙間を空けて配置されている。第一電極４１は、共振電極３０と平行となるように第一方向に沿って延びている。第一電極４１は、共振電極３０に対して非接触となっており、すなわち、共振電極３０とは離れて配置されており、共振電極３０との間で電気的に絶縁された状態となっている。このため、共振電極３０と第一電極４１との間は容量結合された状態となっている。第一電極４１の第一方向における寸法は、共振電極３０の第一方向における寸法よりも小さくなっている。
【００２２】
第二電極４２は、第二方向に長手となるように平面視で矩形に形成されている。第二電極４２は、第一電極４１のうち第一方向の中央部に接続されている。第二電極４２は、第一電極４１から基板１０の端辺１０ｂへ向けて直線状に形成されている。このように、第二電極４２は、分岐導波路２２を第二方向に跨がないように引き回されている。本実施形態では、第一電極４１及び第二電極４２は、平面視でＴ字型に形成されている。
【００２３】
第二電極４２は、不図示の給電回路に接続されている。給電回路は、第二電極４２を介して第一電極４１に所定の波長を有する電気信号（例、マイクロ波）を入力可能となっている。第一電極４１は、第一方向の両端部が自由端となっている。第一電極４１は、電気信号が入力される場合に定在波が形成されるように形成されている。すなわち、第一電極４１の第一方向の寸法は、入力された電気信号が第一電極４１の端部で反射することで定在波が形成されるような寸法に形成されている。
【００２４】
接地電極５０は、共振電極３０を幅方向に挟むようにして設けられた第一接地電極部５１及び第二接地電極部５２を有している。第二接地電極部５２は、共振電極３０の長さ方向において２つの電極に分割されている。分割された２つの第二接地電極部５２の間には、共振電極３０とは非接触に設けられた給電電極４０が基板１０の長辺端から共振電極３０の長さ方向の中央位置からずれた部分に向かって延びている。Ｘカット基板を使用した本実施形態の場合、分岐導波路２１が共振電極３０と第一接地電極部５１に挟まれている区間、分岐導波路２２が共振電極３０と第二接地電極部５２に挟まれている区間が相互作用部となる。
【００２５】
基板１０上に形成された各電極（共振電極３０、給電電極４０、第一接地電極部５１、第二接地電極部５２）は、金（Ａｕ）めっき等により形成することができる。電極形成用の導電材料としては、金のほか、銅、アルミニウム、チタン、クロム、及びこれらの合金や、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等を用いることができる。電極を構成する薄膜は、単層膜、積層膜のいずれであってもよい。
【００２６】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面に沿った構成を示す図である。  
図１（ｂ）に示すように、基板１０は、基材１１と、当該基材１１上に形成されたバッファ層１２とを有している。バッファ層１２は、基材１１と、各電極（共振電極３０、給電電極４０、第一接地電極部５１、第二接地電極部５２）との間に形成されることになる。バッファ層１２は、例えばシリコン酸化膜からなる。分岐導波路２１、２２と電極との間にバッファ層１２を設けることで、分岐導波路２１、２２中を伝搬する光波が電極に吸収・散乱されるのを抑制することができる。
【００２７】
上記のように構成された光変調器１００において、図示略の給電回路から給電電極４０を介して共振電極３０に電気信号（マイクロ波）を入力すると、共振電極３０の両端が自由端であるため、入力された電気信号は共振電極３０の端部で反射して定在波Ｗ１、Ｗ２が形成される。この定在波Ｗ１、Ｗ２により共振電極３０の周囲に電界が生じる。この電界による基板１０の電気光学効果により光導波路２０の相互作用部において屈折率が変化し、光導波路２０を伝搬する光の速度が変化する。
【００２８】
上記の動作により、給電電極４０を介して入力する電気信号の電圧によって光導波路２０を伝搬する光の位相を制御することができる。そして、２本の分岐導波路２１、２２を伝搬した光の相互干渉を利用して、光の強度を変調することができる。
【００２９】
このとき、共振電極３０上には、定在波Ｗ１、Ｗ２の少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ１が形成される。本実施形態では、第一電極４１は、当該腹位置Ｐ１の近傍に配置されることとなる。なお、第一電極４１の位置を予め設定することにより、例えば第一電極４１が第一方向における中央部が腹位置Ｐ１に一致するように配置される構成がより好ましい。
【００３０】
図１（ｃ）は、光変調器１００の周波数特性を示すグラフである。グラフの横軸が共振周波数からのズレ量（単位はＧＨｚ）であり、グラフの縦軸は相対値を示している。また、図１（ｄ）は、光導波路２０における電界強度を示すグラフである。グラフの横軸が基準値からの距離（単位はｍｍ）を示しており、グラフの縦軸が電界強度（単位はＶ／ｍ）を示している。
【００３１】
図１（ｃ）において、グラフ（１）は従来構成に係る光変調器の結果であり、グラフ（２）は本実施形態に係る光変調器１００の結果である。図１（ｃ）から明らかな通り、従来構成のグラフ（１）に比べて、光変調器１００のグラフ（２）の方が周波数特性の半値幅が狭くなっている。このことから、光変調器１００の方が、従来構成に比べてＱ値が大きいことを示している。
【００３２】
また、図１（ｄ）において、グラフ（３）は従来構成に係る光変調器の結果であり、グラフ（４）は本実施形態に係る光変調器１００の結果である。図１（ｄ）から明らかな通り、従来構成のグラフ（３）に比べて、光変調器１００のグラフ（４）の方が、電界強度が大きくなっている。このことから、光変調器１００の方が従来構成に比べてより効率の良い変調特性が得られることを意味している。これらの結果により、光変調器１００は、従来構成に比べて、変調効率が向上されている（又は、変調効率の低減が緩和されている）ことがわかる。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係る光変調器１００は、給電電極４０が、共振電極３０への信号入力により共振電極３０上に形成される定在波Ｗ１、Ｗ２の少なくとも一つの腹位置Ｐ１の近傍に配置され、共振電極３０とは離れて配置され、第一方向に交差する第二方向に光導波路２０を跨がないように設けられているため、共振電極３０と給電電極４０との間で信号に乱れが生じるのを防ぐことができる。これにより、変調効率の低減を抑制することが可能となる。また、第一電極４１が第一方向に長手に形成されていることにより、第一方向に定在波を発生させやすくすることができる。
【００３４】
［第二実施形態］  
次に、本発明の第二実施形態を説明する。  
図２（ａ）は、本実施形態に係る光変調器２００の構成を示す平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面に沿った構成を示す図である。
【００３５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、光変調器２００は、基板１０と、基板１０に形成された光導波路２０と、光導波路に沿って延びる共振電極３０と、共振電極３０とは非接触に設けられた給電電極４０と、共振電極３０を幅方向に挟むように配置された接地電極５０とを備えている。なお、光変調器２００は、第二方向について共振電極３０と第一電極４１との間に誘電体層２４３が配置されている点で、第一実施形態とは異なっている。他の構成については、第一実施形態と同一である。
【００３６】
本実施形態に係る光変調器２００は、容量結合される共振電極３０と第一電極４１との間に誘電体層２４３が配置されることで、共振電極３０と第一電極４１との間の容量を調整することができる。なお、共振電極３０と第一電極４１との間の距離を併せて調整してもよい。
【００３７】
この構成において、第二電極４２に電気信号を印加した場合、第一電極４１の長手方向に定在波が形成される。このため、当該第一電極４１に沿って配置される共振電極３０の長手方向には、定在波Ｗ２１、Ｗ２２が形成される。
【００３８】
このとき、共振電極３０上には、定在波Ｗ２１、Ｗ２２の少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ２１が形成される。本実施形態では、第一電極４１は、当該腹位置Ｐ２１の近傍に配置されることとなる。なお、第一電極４１の位置を予め設定することにより、例えば第一電極４１が第一方向における中央部が腹位置Ｐ２１に一致するように配置される構成がより好ましい。
【００３９】
［第三実施形態］  
次に、本発明の第三実施形態を説明する。  
図３（ａ）は、本実施形態に係る光変調器２００の構成を示す平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＣ−Ｃ断面に沿った構成を示す図である。
【００４０】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、光変調器３００は、基板３１０と、当該基板３１０に形成された光導波路２０と、光導波路２０に沿って延びる共振電極３０と、共振電極３０とは非接触に設けられた給電電極３４０と、共振電極３０を幅方向に挟むように配置された接地電極５０とを備えている。
【００４１】
図３（ｂ）に示すように、基板３１０は、第一基材層３１１と、当該第一基材層３１１上に配置された第一バッファ層３１２と、当該第一バッファ層３１２上に配置された第二基材層３１３と、当該第二基材層３１３上に配置された第二バッファ層３１４とを有している。なお、光導波路２２と給電電極３４０（第一電極３４１）との距離が、光の散乱が生じないように十分に離れている場合には、第一バッファ層３１２は設けられてなくてもよい。
【００４２】
基板３１０は、ニオブ酸リチウムのＺカット基板である。基板３１０としては、第一実施形態において例示した電気光学効果を有する基板を用いることができる。Ｚカット基板を使用した本実施形態の場合、分岐導波路２１が共振電極３０に対向した接地電極５０の直下にある区間、分岐導波路２２が共振電極３０の直下にある区間が相互作用部となる。給電電極３４０は、第一電極３４１及び第二電極３４２を有している。図３（ａ）に示すように、第一電極３４１は、平面視で共振電極３０に重なる位置に配置されている。第一電極３４１は、第一方向が長手方向となるように平面視で矩形に形成されている。第一電極３４１は、第一方向における寸法が共振電極３０の第一方向における寸法よりも小さくなるように形成されている。第一電極３４１は、第二方向において共振電極３０と等しい寸法（幅）に形成されている。
【００４３】
第二電極３４２は、第一方向において第一電極３４１の中央部に接続されている。第二電極３４２は、第一電極３４１から基板３１０の端辺３１０ｂ側へ向けて第二方向に直線状に形成されている。第二電極３４２は、上記実施形態同様、不図示の給電回路に接続されている。
【００４４】
また、図３（ｂ）に示すように、第一電極３４１及び第二電極３４２は、第一基材層３１１上に配置されている。また、第一電極３４１及び第二電極３４２は、第一バッファ層３１２によって上面側が覆われている。光導波路２０は、第二基材層３１３に形成されている。共振電極３０は、第二バッファ層３１４上に形成されている。したがって、光導波路２０は、下層側では第一バッファ層３１２を挟んで第一電極３４１と重なっており、上層側では第二バッファ層３１４を挟んで共振電極３２０と重なっている。
【００４５】
この場合、共振電極３０と第一電極３４１との間は、積層方向に容量結合されることになる。第二電極３４２に電気信号を印加した場合、第一電極３４１の長手方向に定在波が形成される。このため、当該第一電極３４１に沿って配置される共振電極３０の長手方向には、定在波Ｗ３１、Ｗ３２が形成される。
【００４６】
このとき、共振電極３０上には、定在波Ｗ３１、Ｗ３２の少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ３１が形成される。本実施形態では、第一電極３４１は、当該腹位置Ｐ３１の近傍に配置されることとなる。なお、第一電極３４１の位置を予め設定することにより、例えば第一電極３４１が第一方向における中央部が腹位置Ｐ３１に一致するように配置される構成がより好ましい。
【００４７】
以上により、本実施形態に係る３００は、給電電極３４０が、共振電極３０への信号入力により共振電極３０上に形成される定在波Ｗ３１、Ｗ３２の少なくとも一つの腹位置Ｐ３１の近傍に配置され、共振電極３０とは離れて配置され、第一方向に交差する第二方向に光導波路２０を跨がないように設けられているため、共振電極３０と給電電極３４０との間で信号に乱れが生じるのを防ぐことができる。これにより、変調効率の低減を抑制することが可能となる。また、この構成によれば、基板３１０の各層の層厚、給電電極３４０の電極幅などを調整することで、電気信号を共振電極３３０へ結合することができる。
【００４８】
［第四実施形態］  
次に、本発明の第四実施形態を説明する。  
図４（ａ）は、本実施形態に係る光変調器２００の構成を示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）におけるＤ−Ｄ断面に沿った構成を示す図である。
【００４９】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、光変調器４００は、基板４１０と、当該基板４１０に形成された光導波路２０と、光導波路２０に沿って延びる共振電極４３０と、共振電極４３０とは非接触に設けられた給電電極４４０と、共振電極４３０を幅方向に挟むように配置された接地電極４５０とを備えている。
【００５０】
図３（ｂ）に示すように、基板４１０は、第一基材層４１１と、当該第一基材層４１１上に配置された第一バッファ層４１２と、当該第一バッファ層４１２上に配置された第二基材層４１３と、当該第二基材層４１３上に配置された第二バッファ層４１４とを有している。なお、光導波路２２と給電電極４４０（第一電極４４１）との距離が、光の散乱が生じないように十分に離れている場合には、第二バッファ層４１４は設けられてなくてもよい。
【００５１】
本実施形態では、共振電極４３０と接地電極４５０とが基板４１０の第一基材層４１１上に配置されており、給電電極４４０（第一電極４４１及び第二電極４４２）が第二バッファ層４１４上に配置されている点で、第三実施形態とは構成が異なっている。本実施形態の場合においても、この構成によれば、基板４１０の各層の層厚、給電電極４４０の電極幅などを調整することで、電気信号を共振電極４３０へ結合することができる。
【００５２】
この構成において、第二電極４４２に電気信号を印加した場合、第一電極４４１の長手方向に定在波が形成される。このため、当該第一電極４４１に沿って配置される共振電極４３０の長手方向には、定在波Ｗ４１、Ｗ４２が形成される。
【００５３】
このとき、共振電極４３０上には、定在波Ｗ４１、Ｗ４２の少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ４１が形成される。本実施形態では、第一電極４４１は、当該腹位置Ｐ４１の近傍に配置されることとなる。なお、第一電極４４１の位置を予め設定することにより、例えば第一電極４４１が第一方向における中央部が腹位置Ｐ４１に一致するように配置される構成がより好ましい。
【００５４】
［第五実施形態］  
次に、第五実施形態を説明する。  
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本実施形態に係る光変調器５００の構成を示す図である。
【００５５】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、光変調器５００は、基板５１０と、当該基板５１０に形成された光導波路５２０と、光導波路５２０に沿って延びる共振電極５３０と、共振電極５３０とは非接触に設けられた給電電極５４０と、基板５１０の層内に配置された接地電極５５０とを備えている。なお、基板５１０は、ニオブ酸リチウムのＺカット基板である。基板５１０としては、第一実施形態において例示した電気光学効果を有する基板を用いることができる。
【００５６】
図３（ｂ）に示すように、基板５１０は、第一基材層５１１と、当該第一基材層５１１上に配置された第一バッファ層５１２と、当該第一バッファ層５１２上に配置された第二基材層５１３と、当該第二基材層５１３上に配置された第二バッファ層５１４とを有している。
【００５７】
図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、光変調器５００の光導波路５２０がリッジ型光導波路となっている。リッジ型の光導波路５２０は、分岐導波路５２１、５２２を有している。分岐導波路５２１、５２２は、基板５１０において光導波路となる部位を残すように、その他の部分を機械的な切削や化学的なエッチングにより除去する方法により形成されている。なお、分岐導波路５２１、５２２となる領域の両側に溝を形成する方法で作製してもよい。また、屈折率を調整する方法とリッジを形成する方法を組み合わせた方法により光導波路５２０を形成してもよい。
【００５８】
共振電極５３０は、第二バッファ層５１４を介して分岐導波路５２２上に配置されている。共振電極５３０は、第一方向に長手となるように延びている。  
給電電極５４０は、第一電極５４１及び第二電極５４２を有している。図５（ａ）に示すように、第一電極５４１は、共振電極５３０よりも端辺５１０ｂ側の位置に配置されている。第一電極５４１は、第一方向が長手方向となるように平面視で矩形に形成されている。第一電極５４１は、第一方向における寸法が共振電極５３０の第一方向における寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００５９】
第二電極５４２は、第一方向において第一電極５４１の中央部に接続されている。第二電極５４２は、第一電極５４１から基板５１０の端辺５１０ｂ側へ向けて第二方向に直線状に形成されている。第二電極５４２は、上記実施形態同様、不図示の給電回路に接続されている。
【００６０】
本実施形態では、基板５１０の各部の厚さ、給電電極５４０の電極幅、光導波路５２０のリブ深さやトレンチ幅を調整することで、電気信号を共振電極５３０へ結合することができる。
【００６１】
この構成において、第二電極５４２に電気信号を印加した場合、第一電極５４１の長手方向に定在波が形成される。このため、当該第一電極５４１に沿って配置される共振電極５３０の長手方向には、定在波Ｗ５１、Ｗ５２が形成される。
【００６２】
このとき、共振電極５３０上には、定在波Ｗ５１、Ｗ５２の少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ５１が形成される。本実施形態では、第一電極５４１は、当該腹位置Ｐ５１の近傍に配置されることとなる。なお、第一電極５４１の位置を予め設定することにより、例えば第一電極５４１が第一方向における中央部が腹位置Ｐ５１に一致するように配置される構成がより好ましい。
【００６３】
［第六実施形態］  
次に、本発明の第六実施形態を説明する。  
図６（ａ）は、本実施形態に係る光変調器６００の構成を示す平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＦ−Ｆ断面に沿った構成を示す図である。
【００６４】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、光変調器６００は、基板６１０と、当該基板６１０に形成された光導波路２０と、光導波路２０に沿って延びる共振電極６３０と、共振電極６３０とは非接触に設けられた給電電極６４０と、接地電極６５０とを備えている。なお、基板６１０は、ニオブ酸リチウムのＸカット基板である。基板６１０としては、第一実施形態において例示した電気光学効果を有する基板を用いることができる。
【００６５】
図６（ｂ）に示すように、基板６１０上には、共振電極６３０と、第一接地電極６５１及び第二接地電極部６５２と、給電電極６４０とが形成されている。共振電極６３０は、第二方向において分岐導波路２１と分岐導波路２２との間に配置されている。第一接地電極６５１は、分岐導波路２１に対して端辺６１０ａ側に配置されている。第二接地電極部６５２は、分岐導波路２２に対して端辺６１０ｂ側に配置されている。
【００６６】
第二接地電極部６５２は、共振電極６３０の長さ方向において２つの電極に分割されている。分割された２つの第二接地電極部６５２の間には、共振電極６３０とは非接触に設けられた、すなわち、共振電極６３０とは離れて配置された、給電電極６４０が基板６１０の長辺端から共振電極６３０の長さ方向の中央位置からずれた部分に向かって延びている。
【００６７】
給電電極６４０は、第一電極６４１及び第二電極６４２を有している。図６（ａ）に示すように、第一電極６４１は、第二方向において共振電極６３０を挟む位置に配置されている。第一電極６４１は、第一方向が長手方向となるように平面視で矩形に形成されている。第一電極６４１は、第一方向における寸法が共振電極６３０の第一方向における寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００６８】
第二電極６４２は、第一方向において第一電極６４１の中央部に接続されている。第二電極６４２は、第一電極６４１から基板６１０の端辺６１０ｂ側へ向けて第二方向に直線状に形成されている。第二電極６４２は、上記実施形態同様、不図示の給電回路に接続されている。なお、共振電極６３０と給電電極６４０との間は、空気もしくは誘電体などが配置されている。光変調器６００においては、基板６１０の厚さ、給電電極６４０の電極幅、共振電極６３０の寸法、共振電極６３０と給電電極６４０との間の誘電率などを調整することで、電気信号を共振電極６３０へ結合する。
【００６９】
この構成において、第二電極６４２に電気信号を印加した場合、第一電極６４１の長手方向に定在波が形成される。このため、当該第一電極６４１に沿って配置される共振電極６３０の長手方向には、定在波Ｗ６１、Ｗ６２が形成される。
【００７０】
このとき、共振電極６３０上には、定在波Ｗ６１、Ｗ６２の少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ６１が形成される。本実施形態では、第一電極６４１は、当該腹位置Ｐ６１の近傍に配置されることとなる。なお、第一電極６４１の位置を予め設定することにより、例えば第一電極６４１が第一方向における中央部が腹位置Ｐ６１に一致するように配置される構成がより好ましい。
【００７１】
［第七実施形態］  
次に、本発明の第七実施形態を説明する。  
図７（ａ）は、本実施形態に係る光変調器７００の構成を示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）におけるＦ−Ｆ断面に沿った構成を示す図である。
【００７２】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、光変調器７００は、基板７１０と、当該基板７１０に形成された光導波路７２０と、光導波路７２０に沿って延びる共振電極７３０と、共振電極７３０とは非接触に設けられた給電電極７４０と、不図示の接地電極とを備えている。なお、基板７１０は、ニオブ酸リチウムのＺカット基板である。基板７１０としては、第一実施形態において例示した電気光学効果を有する基板を用いることができる。
【００７３】
本実施形態の光変調器７００において、光導波路７２０は、Ｔｉ拡散などによって形成された方向性結合型の光導波路である。また、図７（ｂ）に示すように、基板７１０は、基材７１１と、当該基材７１１上に形成されたバッファ層７１２とを有している。バッファ層７１２は、基材７１１と、各電極（共振電極７３０、給電電極７４０、第一接地電極部７５１、第二接地電極部７５２）との間に形成されることになる。
【００７４】
給電電極７４０は、第一電極７４１及び第二電極７４２を有している。図７（ａ）に示すように、第一電極７４１は、第二方向において共振電極７３０よりも端辺７１０ｂ側に配置されている。第一電極７４１は、第一方向が長手方向となるように平面視で矩形に形成されている。第一電極７４１は、第一方向における寸法が共振電極７３０の第一方向における寸法よりも小さくなるように形成されている。
【００７５】
第二電極７４２は、第一方向において第一電極７４１の中央部に接続されている。第二電極７４２は、第一電極７４１から基板７１０の端辺７１０ｂ側へ向けて第二方向に直線状に形成されている。第二電極７４２は、上記実施形態同様、不図示の給電回路に接続されている。なお、共振電極７３０と給電電極７４０との間は、空気もしくは誘電体などが配置されている。光変調器７００においては、基板７１０の厚さ、給電電極７４０の電極幅、共振電極７３０の寸法、共振電極７３０と給電電極７４０との間の誘電率などを調整することで、電気信号を共振電極７３０へ結合する。
【００７６】
この構成において、第二電極７４２に電気信号を印加した場合、第一電極７４１の長手方向に定在波が形成される。このため、当該第一電極７４１に沿って配置される共振電極７３０の長手方向には、定在波Ｗ７１、Ｗ７２が形成される。
【００７７】
このとき、共振電極７３０上には、定在波Ｗ７１、Ｗ７２の少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ７１が形成される。本実施形態では、第一電極７４１は、当該腹位置Ｐ７１の近傍に配置されることとなる。なお、第一電極７４１の位置を予め設定することにより、例えば第一電極７４１が第一方向における中央部が腹位置Ｐ７１に一致するように配置される構成がより好ましい。
【００７８】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
図８は、変形例に係る光変調器１００Ａの構成を示す平面図である。  
図８に示すように、光変調器１００Ａは、第一実施形態に係る光変調器１００に比べて、分岐導波路２１、２２のそれぞれに共振電極３０Ａ、３０Ｂが設けられている点、また、共振電極３０Ａ、３０Ｂのそれぞれに対して給電電極４０Ａ、４０Ｂが設けられている点で、異なっている。この場合、給電電極４０Ａと給電電極４０Ｂとの間は、接続電極４４によって接続されている。接続電極４４は、不図示の給電回路に接続されている。
【００７９】
この構成において、接続電極４４を介して第二電極４２Ａ、４２Ｂに電気信号を印加した場合、第一電極４１Ａ、４１Ｂの長手方向に定在波が形成される。このため、当該第一電極４１Ａ、４１Ｂに沿って配置される共振電極３０Ａ、３０Ｂの長手方向には、定在波Ｗ１Ａ、Ｗ２Ａ及び定在波Ｗ１Ｂ、Ｗ２Ｂがそれぞれ形成される。
【００８０】
このとき、共振電極３０Ａ、３０Ｂ上には、定在波Ｗ１Ａ、Ｗ２Ａの少なくとも一つの腹位置Ｐ１Ａ、及び定在波Ｗ１Ｂ、Ｗ２Ｂの少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ１Ｂが形成される。本実施形態では、第一電極４１Ａ、４１Ｂは当該腹位置Ｐ１Ａ、Ｐ１Ｂの近傍に配置されることとなる。なお、第一電極４１Ａ、４１Ｂの位置を予め設定することにより、例えば第一電極４１Ａ、４１Ｂが第一方向における中央部が腹位置Ｐ１Ａ、Ｐ１Ｂに一致するように配置される構成がより好ましい。
【００８１】
なお、図８においては、光は矢印Ｓの方向へ進行する。この場合、入力側光導波路２３には、分岐導波路２１、２２において変調される前の光が進行するため、接続電極４４や第二電極４２Ａ、４２Ｂが入力側光導波路２３を第二方向に跨ぐ場合であっても、信号の乱れはほぼ生じない。
【００８２】
また、上記実施形態においては、給電電極４０（２４０〜７４０）が平面視でＴ字型に形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。  
図９は、変形例に係る光変調器１００Ｂの構成を示す平面図である。  
図９に示す光変調器１００Ｂのように、給電電極４０Ｃが平面視でＬ字型に形成された構成であってもよい。この場合、給電電極４０Ｃは、第一電極４１Ｃ及び第二電極４２Ｃを有している。第一電極４１Ｃは、上記第一実施形態に記載の第一電極４１と同様の構成である。但し、第一電極４１Ｃは、第一方向の寸法が定在波Ｗ１Ｃ、Ｗ２Ｃの波長の１／４の寸法であり、第一電極４１Ｃの先端が腹部分Ｐ１Ｃに配置されている。また、第二電極４２Ｃは、第一電極４１Ｃのうち第一方向の端部に接続されている。第二電極４２Ｃは、第一電極４１Ｃから端辺１０ｂ側に直線状に延びた構成とすることができる。
【００８３】
図１０は、変形例に係る光変調器１００Ｃの構成を示す平面図である。  
図１０に示す光変調器１００Ｃのように、給電電極４０Ｄが平面視でＩ字型に形成された構成であってもよい。この場合、給電電極４０Ｄは、第二方向に平行な直線状に形成された第一電極４１Ｄを有している。第一電極４１Ｄは、共振電極３０のうち第一方向の端部の近傍に配置されている。第一電極４１Ｄに電気信号を印加した場合、共振電極３０の端部には、定在波Ｗ１Ｄ、Ｗ２Ｄの少なくとも一つの腹に対応する腹位置Ｐ１Ｄが形成される。本実施形態では、第一電極４１Ｄは、当該腹位置Ｐ１Ｄの近傍に配置されることとなる。なお、第一電極４１Ｄの位置を予め設定することにより、例えば第一電極４１Ｄが第一方向における中央部が腹位置Ｐ１Ｄに一致するように配置される構成がより好ましい。
【符号の説明】
【００８４】
１０…基板  ２０…光導波路  ２１、２２…分岐導波路  ３０…共振電極  ４０…給電電極  ４１…第一電極  ４２…第二電極  ５０…接地電極  １００…光変調器
【図１】
2014199310.tif 000003
【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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