(57)【要約】【課題】常誘電体−強誘電体相転移温度の不均一な空間分布に対応した所望の温度分布を光学素子内に付与する光学素子用マウントを提供する。【解決手段】本発明の光学素子用マウントは、常誘電体−強誘電体相転移を有する結晶材料で作製された、第１のマウント部及び第２のマウント部により光学素子を挟み込むことによって前記光学素子を固定する光学素子用マウントであって、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部の少なくとも一方は、前記光学素子の温度分布が前記光学素子における常誘電体−強誘電体相転移温度の温度分布と一致するように発熱又は放熱する温度調整機構を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常誘電体−強誘電体相転移を有する結晶材料で作製された、第１のマウント部及び第２のマウント部により光学素子を挟み込むことによって前記光学素子を固定する光学素子用マウントであって、
前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部の少なくとも一方は、前記光学素子の温度分布が前記光学素子における常誘電体−強誘電体相転移温度の温度分布と一致するように発熱又は放熱する温度調整機構を有することを特徴とする光学素子用マウント。
【請求項２】
前記温度調整機構は、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部に設けられた複数のヒーター線であり、
前記複数のヒーター線の各々に印加する電力をそれぞれ調整することにより、前記複数のヒーター線の発熱量を前記ヒーター線毎に変化させることを特徴とする請求項１に記載の光学素子用マウント。
【請求項３】
前記温度調整機構は、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部に形成された複数のヒーター線であり、
前記複数のヒーター線の各々に対して選択的に電力を印加することにより、電力が印加される前記ヒーター線の設置密度を場所毎に変化させることを特徴とする請求項１に記載の光学素子用マウント。
【請求項４】
前記温度調整機構は、前記第１のマウント部又は前記第２のマウント部に設けられたヒーター線であり、
前記ヒーター線に印加する電力を調整することにより、前記第１のマウント部又は前記第２のマウント部の一方を発熱させることを特徴とする請求項１に記載の光学素子用マウント。
【請求項５】
前記温度調整機構は、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部に設けられた複数の放熱用フィンであり、
前記複数の放熱用フィンの各々の放熱面積を前記放熱用フィン毎に変化させることにより、前記複数の放熱用フィンの各々の放熱量を前記放熱用フィン毎に変化させることを特徴とする請求項１に記載の光学素子用マウント。
【請求項６】
前記温度調整機構は、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部に設けられた複数の放熱用フィンであり、
前記複数の放熱用フィンの設置密度を場所毎に変化させることにより、前記複数の放熱用フィンの放熱量を場所毎に変化させることを特徴とする請求項１に記載の光学素子用マウント。
【請求項７】
前記温度調整機構は、前記第１のマウント部又は前記第２のマウント部に形成された複数の放熱用フィンであり、
前記複数の放熱用フィンの設置密度を調整することにより、前記第１のマウント部又は前記第２のマウント部の一方を放熱させることを特徴とする請求項１に記載の光学素子用マウント。
【請求項８】
前記温度調整機構は、前記第１のマウント及び前記第２のマウントのそれぞれの厚さを場所毎に変化させることにより前記第１のマウント及び前記第２のマウントの放熱量を場所毎に変化させたくさび形の前記第１のマウント及び前記第２のマウントによって放熱を行なうことを特徴とする請求項１に記載の光学素子用マウント。
【請求項９】
前記第１のマウント及び前記第２のマウントは互いに異なる厚さを有し、前記第１のマウント及び前記第２のマウントの厚さを調整することにより前記第１のマウント及び前記第２のマウントの放熱量が調整され、
前記温度調整機構は、前記第１のマウント及び前記第２のマウントにより放熱を行なうことを特徴とする請求項１に記載の光学素子用マウント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子用マウントに関し、より詳細には、常誘電体−強誘電体相転移を有する結晶材料で作製された、相転移温度での物性を応用する光学素子を保持する光学素子用マウントに関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光を応用した各種システムにおいて、光の光路変更、スイッチング、波長変換等の使用光の状態を変換する種々な光デバイスが使用されている。その光デバイスの中には光スイッチや光変調器等があり、その機能を発現する材料の１つとして、常誘電体−強誘電体相転移温度で大きな電気光学効果を有するＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶（０≦ｘ≦１）が注目されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶は、ｘを０から１まで変化させる、すなわちＮｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率を増加させることよって、高温の常誘電体から低温の強誘電体へ相転移する常誘電体−強誘電体相転移温度Ｔｃを−２７３℃から＋４７０℃まで変化させることができる。ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶の比誘電率は、Ｔｃに近接した温度付近で、Ｔｃに近づくにつれてキュリーワイスの法則に従って著しく大きくなり、Ｔｃで例えば３００００程度の最大値に達する。
【０００４】
ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶の電気光学効果は、印加する電界の二乗に比例するＫｅｒｒ効果によって発現している。Ｋｅｒｒ効果の大小は、Ｋｅｒｒ定数の値に比例する。Ｋｅｒｒ定数の値は、比誘電率の二乗に比例する（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
図１は、例えば特許文献２に示されるような、ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶で作製した光デバイスの一例を示す。図１には、光学素子１と、光学素子１上に設けられた一対の電極２と、各電極２上に設けられた光学素子用マウント３とを備えた光デバイス１０が示されている。
【０００６】
図１に示される光デバイス１０において、光学素子１は、ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶より（１００）面で構成された直方体に切り出し、電極面二面と光入射面と光出射面とが研磨されている。光学素子１において、研磨された二面の電極面には、蒸着法などを用いて電極２が作製されており、各電極２には電源が接続されている。光学素子用マウント３は、電極２が形成された光学素子１を固定する機能及び電極２を用いて光学素子１に電圧を印加する機能を具備している。光デバイス１０は、光学素子１の温度を一定に制御するための恒温装置（不図示）に設置され、恒温装置は、例えば光学デバイス１０全体を覆う恒温槽とすることができる。あるいは、光学素子用マウント３に、ペルチエ素子に代表される恒温素子を組み込むことにより、光学素子１の温度を一定に制御してもよい。
【０００７】
光学素子１がＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶からなる場合、電極２に電圧を印加することによって、入射光の偏光角を回転させたり、出射光の方向を入射光の光軸から偏向することができる（例えば、特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−００３９４７号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２６０７９号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】八木生剛、「新たな可能性を拓くＫＴＮ結晶とその応用技術」、ＮＴＴ技術ジャーナル、２００９年１１月、ｐ．１２−１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶は固溶体であるため、その結晶成長の段階で、ＮｂとＴａの組成が不均一な分布となることを回避することができない。そのため、Ｎｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率は、結晶成長が進むにつれて徐々に大きくなり、一定にすることができない。従って、製造したＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶にはＮｂとＴａの不均一な組成分布が存在し、その製造結晶から切り出した光学素子１内にもＮｂとＴａの不均一な組成分布が存在する。
【００１１】
前述したように、Ｎｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率が変化するとＴｃが変化するので、光学素子１内にＮｂとＴａの不均一な組成分布が存在する場合、光学素子１内にＴｃの不均一な空間分布が存在することとなる。その結果、光デバイス１０が設けられた恒温装置により一定の温度となるように温度制御された光学素子１内には比誘電率の不均一な空間分布が発生し、光学素子１内において比誘電率は場所ごとに著しく変化していた。
【００１２】
光学素子１内の比誘電率の不均一な空間分布により、光学素子１全体の最大比誘電率値が減少し、Ｋｅｒｒ効果も減少するので、偏光光の回転角や出射光の偏向角といった光学素子特性に悪影響を与えていた。加えて、図１に示される光デバイス１０は、電気回路上ではコンデンサと見なすことができるので、光学素子１内の比誘電率の不均一な空間分布はコンデンサとしての静電容量のばらつきの要因となる。従って、光学素子１を駆動させる電気回路上では、高周波応答時間の時定数に対するばらつきも生じていた。
【００１３】
本発明の光学素子用マウントは、常誘電体−強誘電体相転移を有する結晶材料で作製され、かつ相転移温度での物性を応用する光学素子内に存在する不均一な組成分布による悪影響を抑制するためのものであり、その目的とするところは、光学素子内の不均一な組成分布によって生じるＴｃの不均一な空間分布に対応した所望の温度分布を光学素子内に意図的に付与し、光学素子内の比誘電率の空間分布を均一化することによって、光学素子が有する電気光学効果を特性向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述の課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントは、常誘電体−強誘電体相転移を有する結晶材料で作製された、第１のマウント部及び第２のマウント部により光学素子を挟み込むことによって前記光学素子を固定する光学素子用マウントであって、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部の少なくとも一方は、前記光学素子の温度分布が前記光学素子における常誘電体−強誘電体相転移温度の温度分布と一致するように発熱又は放熱する温度調整機構を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の光学素子用マウントは、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントであって、前記温度調整機構は、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部に設けられた複数のヒーター線であり、前記複数のヒーター線の各々に印加する電力をそれぞれ調整することにより、前記複数のヒーター線の発熱量を前記ヒーター線毎に変化させることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の光学素子用マウントは、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントであって、前記温度調整機構は、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部に形成された複数のヒーター線であり、前記複数のヒーター線の各々に対して選択的に電力を印加することにより、電力が印加される前記ヒーター線の設置密度を場所毎に変化させることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の光学素子用マウントは、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントであって、前記温度調整機構は、前記第１のマウント部又は前記第２のマウント部に設けられたヒーター線であり、前記ヒーター線に印加する電力を調整することにより、前記第１のマウント部又は前記第２のマウント部の一方を発熱させることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の光学素子用マウントは、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントであって、前記温度調整機構は、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部に設けられた複数の放熱用フィンであり、前記複数の放熱用フィンの各々の放熱面積を前記放熱用フィン毎に変化させることにより、前記複数の放熱用フィンの各々の放熱量を前記放熱用フィン毎に変化させることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の光学素子用マウントは、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントであって、前記温度調整機構は、前記第１のマウント部及び前記第２のマウント部に設けられた複数の放熱用フィンであり、前記複数の放熱用フィンの設置密度を場所毎に変化させることにより、前記複数の放熱用フィンの放熱量を場所毎に変化させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項７に記載の光学素子用マウントは、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントであって、前記温度調整機構は、前記第１のマウント部又は前記第２のマウント部に形成された複数の放熱用フィンであり、前記複数の放熱用フィンの設置密度を調整することにより、前記第１のマウント部又は前記第２のマウント部の一方を放熱させることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項８に記載の光学素子用マウントは、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントであって、前記温度調整機構は、前記第１のマウント及び前記第２のマウントのそれぞれの厚さを場所毎に変化させることにより前記第１のマウント及び前記第２のマウントの放熱量を場所毎に変化させたくさび形の前記第１のマウント及び前記第２のマウントによって放熱を行なうことを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項９に記載の光学素子用マウントは、本発明の請求項１に記載の光学素子用マウントであって、前記第１のマウント及び前記第２のマウントは互いに異なる厚さを有し、前記第１のマウント及び前記第２のマウントの厚さを調整することにより前記第１のマウント及び前記第２のマウントの放熱量が調整され、前記温度調整機構は、前記第１のマウント及び前記第２のマウントにより放熱を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、光学素子内に存在する組成分布によって生じた常誘電体−強誘電体相転移温度Ｔｃの空間分布に一致した温度分布を光学素子内に付与し、光学素子内の比誘電率の空間分布を均一化することによって、デバイス特性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶で作製した従来の光デバイスの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る光学素子用マウントの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る光学素子用マウントの他の構成を示す図である。
【図４】ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶で作製した光デバイスにおけるＮｂとＴａの組成分布を説明するための図である。
【図５】光路と平行にＮｂとＴａの組成分布が存在する光学素子の光学素子全体の比誘電率を数値計算して示した図である。
【図６】電極の対向方向にＮｂとＴａの組成分布が存在する光学素子の光学素子全体の比誘電率を数値計算して示した図である。
【図７】本発明の実施例２に係る光学素子用マウントの構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係る光学素子用マウントの他の構成を示す図である。
【図９】本発明の実施例２に係る光学素子用マウントの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る光学素子用マウントの構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施例３に係る光学素子用マウントの構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施例４に係る光学素子用マウントの構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施例４に係る光学素子用マウントの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明に係る光学素子用マウントの実施例について詳細に説明する。各実施例は、一例であり、発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の改良を行い得ることは言うまでもない。
【００２６】
（実施例１）
図２（ａ）は、本発明の実施例１に係る光学素子用マウント２１を備えた光デバイス２０ａを示す。図２（ａ）には、光学素子１と、光学素子１上に設けられた上部電極２ａ及び下部電極２ｂと、上部電極２ａ及び下部電極２ｂ上にそれぞれ設けられた上部マウント２１ａ及び下部マウント２１ｂで構成される光学素子用マウント２１とを備えた光デバイス２０ａが示されている。ここでは、光学素子１内に、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明する。
【００２７】
図２（ａ）に示される光デバイス２０ａにおいて、光学素子１は、ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶より（１００）面で構成された直方体に切り出し、電極面二面と光入射面と光出射面とが研磨されている。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、入射端でＴｃ＝４０．５℃、出射端でＴｃ＝３９．５℃を有し、光学素子１全体で１℃単調変化を有する温度分布のものを使用した。
【００２８】
光学素子１の研磨された二面の電極面には、蒸着法などを用いて上部電極２ａ及び下部電極２ｂが作製されており、上部電極２ａ及び下部電極２ｂには電源が接続されている。光学素子用マウント２１は、上部電極２ａ及び下部電極２ｂが形成された光学素子１を上部マウント２１ａ及び下部マウント２１ｂで挟み込むことにより固定する機能及び電圧印加機能を具備している。光デバイス２０ａは、光学素子１の温度を一定に制御するための恒温装置（不図示）に設置され、恒温装置は、例えば光学デバイス２０ａ全体を覆う恒温槽とすることができる。あるいは、光学素子用マウント２１に、ペルチエ素子に代表される恒温素子を組み込むことにより、光学素子１の温度を一定に制御してもよい。
【００２９】
光学素子用マウント２１の上部マウント２１ａ及び下部マウント２１ｂの表面、すなわち上部電極２ａ及び下部電極２ｂと接触している面と対向する面には、光路と垂直な方向（図中、ｙ軸方向）に複数のヒーター線２２がストライプ状に配置されている。複数のヒーター線２２の各々には、印加電力を調整できる機能を有する電源（不図示）が接続されている。
【００３０】
各ヒーター線２２に印加される電極はそれぞれ独立に調整できるように電源に結線してあり、ヒーター線２２毎にヒーター線２２の発熱量を変化させることができる。そのため、各ヒーター線２２の印加電力を調整することにより、光学素子１の温度分布を光学素子１のＴｃの温度分布と一致させることができる。上述のように、光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、入射端でＴｃ＝４０．５℃、出射端でＴｃ＝３９．５℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で４０．０℃、入射端で４０．５℃、出射端で３９．５℃となるようにヒーター線２２毎にヒーター線２２の発熱量を調整した。ここで、ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶材料においては、常誘電体では単一ドメインであるので光が透過し、強誘電体では結晶構造が変化してマルチドメインであるので光が透過しなくなること、及びＴｃは常誘電体と強誘電体とが変化する境界温度であることから、光学素子１の温度を均一に保ち、温度を徐々に変化させていき、光が透過するかしないかの境界を温度を変化させながら観測することによって、Ｔｃの温度分布を測定することが可能である。以下の各実施例においても同様にしてＴｃの温度分布の測定を行なっているが、この測定方法に限らず種々の測定方法を適用することができることは言うまでもない。
【００３１】
光学素子１内に、光路と平行な方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について、実施例１に係る光学素子用マウント２１を備えた光デバイス２０ａの特性を調べたところ、従来のように恒温装置のみにより光学素子１の温度を一定に制御した場合に比して、光学素子の比誘電率が１７％向上し、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。ここでは、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明したが、ｙ軸方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合は、光学素子用マウント２１上のヒーター線２２のストライプ配列方向を光学素子用マウント２１表面上で９０度回転すればよい。
【００３２】
図３は、本発明の実施例１の他の例に係る光学素子用マウント３１を備えた光デバイス３０を示す。本発明の実施例１の他の例に係る光学素子用マウント３１では、上部マウント３１ａ及び下部マウント３１ｂにヒーター材料を薄膜蒸着してパターニング処理を施すことにより、ストライプ状のヒーター線３２を作製している。また、図３に示されるように、作製したヒーター線３２の一部を故意に断線させ、ヒーター線３２の設置密度を変化させている。光学素子１においてＴｃは光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）に進むにつれて小さくなっているため、ここでは、光路と平行な方向に進むにつれてヒーター線３２の設置密度が小さくなるようにヒーター線３２が断線している。
【００３３】
これにより、光学素子１の温度分布が光学素子１のＴｃの温度分布と一致するように各ヒーター線３２の発熱量を場所毎に変化させることができる。ヒーター線３２の設置密度が変化しているので、各ヒーター線３２に印加する電圧が同じ量でも、所望の温度分布を光学素子１に与えることができる。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、入射端でＴｃ＝４０．５℃、出射端でＴｃ＝３９．５℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で４０．０℃、入射端で４０．５℃、出射端で３９．５℃となるように、ヒーター線３２の設置密度を変化させてヒーター線２２の発熱量を場所毎に調整した。
【００３４】
なお、図３では、ヒーター線３２の一部を断線させる構成を示したが、電圧を印加するヒーター線を選択することによって、複数のヒーター線に対して選択的に電圧を印加することにより、発熱量を場所毎に変化させる構成としてもよい。その場合、光学素子１のＴｃが大きくなるにつれて、電力が印加されるヒーター線の設置密度が大きくなるように、ヒーター線を選択して、電力が印加されるヒーター線の設置密度を場所毎に変化させればよい。
【００３５】
図３に示される光デバイス３０の特性を調べたところ、従来のように恒温装置のみにより光学素子１の温度を一定に制御した場合に比して、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。ここでは、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明したが、ｙ軸方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合は、光学素子用マウント３１上のヒーター線３２の配列方向を光学素子用マウント３１表面上で９０度回転すればよい。
【００３６】
ここで、図４（ａ）を用いて、ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶で作製された、光路と平行な方向にＮｂとＴａの組成分布が存在する光デバイスを説明する。図４（ａ）に示される光デバイス４０において、光学素子１内では、光路と平行な方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している。
【００３７】
恒温装置は、上述のように、光学素子１を一定の温度Ｔ０に制御している。一定温度Ｔ０は、事前に光学素子１全体の静電容量の温度依存性を測定することにより設定され、Ｔｃより高く、かつ光学素子１全体の静電容量が最大値の７０〜９０％となる温度としている。図４（ａ）に示される光デバイス３０は、平行平板電極を対向配置させた平行平板コンデンサと見なせるので、光学素子１全体の静電容量は光学素子１の比誘電率に比例し、光学素子１の最大比誘電率の７０〜９０％となる温度で保持していることになる。
【００３８】
図４（ａ）に示される光デバイス４０では、光学素子１内で光路と平行な方向にＮｂとＴａの組成分布が存在しているので、その方向にＮｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率が均一と見なせるまで光学素子を形式的に細分した領域の集合体として考察する。すなわち、光学素子１を光路と平行な方向にｎ個に細分し、光学素子１をｎ個の組成均一な光学素子細分化領域４ａの集合体と考える。ｎ個の光学素子細分化領域４ａの各々も光学素子１全体と同様に、電気回路上では、Ｎｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率がそれぞれ異なり、電極面積が光学素子１の１／ｎの平行平板コンデンサと見なせる。
【００３９】
各々の光学素子細分化領域４ａはＮｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率が異なるのでＴｃが異なり、最大静電容量を示す温度は光学素子細分化領域４ａ毎にずれている。しかしながら、光学素子１全体は一定の温度Ｔ０に保持されているので、ｎ個の光学素子細分化領域４ａの中には、望ましい比誘電率値となる温度とは異なる温度に保持された光学素子細分化領域４ａも存在することになる。
【００４０】
図４（ａ）に示される光デバイス４０の場合、光学素子１全体の静電容量は、並列接続した光学素子細分化領域４ａの静電容量の総和と見なせる。光学素子細分化領域４ａのそれぞれの保持温度を適切に変化させた方が、光学素子細分化領域４ａの静電容量の総和、すなわち光学素子１全体の静電容量を大きくすることができる。
【００４１】
以下により詳細に説明する。温度Ｔに保持した光学素子１全体の比誘電率をε(Ｔ)chip、光学素子細分化領域４ａでの比誘電率をε(Ｔ)ｉ、真空での誘電率をε０、電極面積をＳ、厚さをｄとする。光学素子１全体の静電容量は、光学素子細分化領域４ａの静電容量の総和として記述でき、また、光学素子細分化領域４ａにおける電極面積はＳ／ｎなので、以下の（式１）のように記述することができる。
【００４２】
【数１】
2014089350.tif 000003
【００４３】
（式１）より、光学素子１全体の比誘電率は、光学素子細分化領域４ａの比誘電率の総和で記述することができる。
【００４４】
【数２】
2014089350.tif 000004
【００４５】
光学素子１の温度を均一にする従来構成の場合と、光学素子内組成分布によるＴｃ変化に一致させるように各光学素子細分化領域４ａに温度分布を付与した本発明構成の場合について、上記（式２）を用いて光学素子１全体の比誘電率を数値計算し、図５に示す。図５においては、本発明構成の場合は光学素子１中央部分の温度を横軸の温度として示し、従来構成の場合は均一な光学素子１の温度、言い換えれば恒温装置の保持温度を横軸の温度として示している。
【００４６】
ここで、図５の数値計算においては、光路と平行な方向にＮｂとＴａの組成分布が存在する光学素子１であって、光学素子１中央の光学素子細分化領域４ａの比誘電率ε(Ｔ)ｉは、Ｔ≦３６．６℃で０であって、Ｔ＞３６．６℃で１．７×１０５／（Ｔ−３６．６）であり、細分化領域分割数ｎは１０とし、光学素子１のＴｃ分布は、光学素子１中央でＴｃ＝３６．６℃、入射端でＴｃ＝３７．６℃、出射端でＴｃ＝３５．６℃であって、光の入射端から出射端にかけて＋２℃単調変化している光学素子１を使用した場合について計算した。
【００４７】
図５に示されるように、本発明構成における比誘電率ε(Ｔ)chipの最大値は３６３００であって、従来構成における比誘電率ε(Ｔ)chipの最大値３１３００より大きいため、デバイス特性の向上が見込まれる。加えて、本発明構成では各光学素子細分化領域４ａの比誘電率が同値となるので、各光学素子細分化領域４ａで構成されたコンデンサ間に静電容量のばらつきはない。そのため、光学素子１を駆動させる電気回路上において、高周波応答時間の時定数に対するばらつきも生じないこととなる。なお、図４（ａ）及び図５で示されるような、光学素子１において光路と平行な方向にＮｂとＴａの組成分布が存在する場合について上述した説明は、以下の各実施例２〜４についても同様に適用されることは言うまでもない。
【００４８】
次に、図２（ｂ）を用いて、本発明の実施例１に係る光学素子用マウントを備えた光デバイス２０ｂにおいて、光学素子１内に、上部電極２ａ及び下部電極２ｂの対向方向（図中、ｚ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明する。
【００４９】
光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝４０．３℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝３９．７℃と、光学素子１全体で０．６℃単調変化を有する温度分布のものを使用した。
【００５０】
光学素子用マウント２１の上部マウント２１ａの表面、すなわち上部電極２ａと接触している面と対向する面には、光路と垂直な方向にヒーター線２２が配置されている。ヒーター線２２の配置は、上部マウント２１ａにおけるヒーター線２２の設置面を均一に熱することができる配置であればどのような配置でもよい。例えば、複数のヒーター線で構成してもよいし、一本のヒーター線でありかつ渦巻き状に代表される一筆書き状の配列にしてもよい。下部マウント２１ｂには、ヒーター線２２が必要でない。ヒーター線２２の印加電力を調整することにより、光学素子１の温度分布が光学素子１のＴｃの温度分布と一致するようにヒーター線２２全体の発熱量を変化させることができる。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝４０．３℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝３９．７℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で４０．０℃、上部電極２ａとの接触面で４０．３℃、下部電極２ｂとの接触面で３９．７℃となるようにヒーター線２２の発熱量を調整した。
【００５１】
光学素子１内に、上部電極２ａ及び下部電極２ｂの対向方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について、実施例１に係る光学素子用マウント２１を備えた光デバイス２０ｂの特性を調べたところ、従来のように恒温装置のみにより光学素子１の温度を一定に制御した場合に比して、光学素子の比誘電率が５％向上し、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。
【００５２】
ここで、図４（ｂ）を用いて、ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３結晶で作製された、上部電極２ａと下部電極２ｂとの対向方向にＮｂとＴａの組成分布が存在する従来の光デバイスを示す。図４（ｂ）に示される従来の光デバイス５０において、光学素子１内では、上部電極２ａと下部電極２ｂとの対向方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している。
【００５３】
恒温装置は、上述のように、光学素子１を一定の温度Ｔ０に制御している。一定温度Ｔ０は、事前に光学素子１全体の静電容量の温度依存性を測定することにより設定され、光学素子１全体が常誘電体となるようにＴｃより高く、かつ光学素子１全体の静電容量が最大値の７０〜９０％となる温度としている。図４（ｂ）に示される光デバイス３０は、平行平板電極を対向配置させた平行平板コンデンサと見なせるので、光学素子１の静電容量は光学素子１の比誘電率に比例し、光学素子１の最大比誘電率の７０〜９０％となる温度で保持していることになる。
【００５４】
図４（ｂ）に示される光デバイス５０では、光学素子１内には上部電極２ａと下部電極２ｂとの対向方向にＮｂとＴａの組成分布が存在しているので、その方向にＮｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率が均一と見なせるまで光学素子を形式的に細分した領域の集合体として考察する。すなわち、光学素子１を電極対向方向にｎ個に細分し、光学素子１をｎ個の光学素子細分化領域４ｂの集合体と考える。ｎ個の光学素子細分化領域４ｂの各々は、Ｎｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率がそれぞれ異なり、電極面積が光学素子１と同一な平行平板コンデンサと見なせる。
【００５５】
各々の光学素子細分化領域４ｂはＮｂ／（Ｎｂ＋Ｔａ）比率が異なるのでＴｃが異なり、最大静電容量を示す温度は光学素子細分化領域４ｂ毎にずれている。しかしながら、光学素子１全体は一定の温度Ｔ０に保持されているので、ｎ個の光学素子細分化領域４ｂの中には、望ましい比誘電率値となる温度とは異なる温度に保持された光学素子細分化領域４ｂも存在することになる。
【００５６】
図４（ｂ）に示される光デバイス５０の場合、光学素子１全体の静電容量は、直列接続した光学素子細分化領域４ｂの静電容量の総和と見なせる。光学素子細分化領域４ｂのそれぞれの保持温度を適切に変化させた方が、光学素子細分化領域４ｂの静電容量の総和、すなわち光学素子１全体の静電容量を大きくすることができる。
【００５７】
以下より詳細に説明する。光学素子１全体の静電容量の逆数は、光学素子細分化領域４ｂの静電容量の逆数の総和として記述でき、また、光学素子細分化領域４ｂでの厚さはｄ／ｎなので、以下の（式３）のように記述することができる。
【００５８】
【数３】
2014089350.tif 000005
【００５９】
（式３）より、光学素子１全体の比誘電率の逆数は、光学素子細分化領域４ｂの誘電率の逆数の総和で記述することができる。
【００６０】
【数４】
2014089350.tif 000006
【００６１】
光学素子１の温度を均一にする従来構成の場合と、光学素子内組成分布によるＴｃ変化に一致させるように各光学素子細分化領域４ａに温度分布を付与した本発明構成の場合について、上記（式４）を用いて光学素子１全体の比誘電率を数値計算し、図６に示す。図６においては、本発明構成の場合は光学素子１中央部分の温度を横軸の温度として示し、従来構成の場合は均一な光学素子１の温度、言い換えれば恒温装置の保持温度を横軸の温度として示している。
【００６２】
ここで、図６の数値計算においては、上部電極２ａと下部電極２ｂとの対向方向にＮｂとＴａの組成分布が存在する光学素子１であって、光学素子１中央の光学素子細分化領域４ａの比誘電率ε(Ｔ)ｉは、Ｔ≦３６．６℃で０であって、Ｔ＞３６．６℃で１．７×１０５／（Ｔ−３６．６）であり、細分化領域分割数ｎは１０とし、光学素子１のＴｃ分布は、光学素子１中央でＴｃ＝３６．６℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝３６．３５℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝３６．８５℃であって、上部電極２ａとの接触面から部電極２ｂとの接触面にかけて＋０．５℃単調変化している光学素子１を使用した場合について計算した。
【００６３】
図６に示されるように、本発明構成における比誘電率ε(Ｔ)chipの最大値は３７１００であって、従来構成における比誘電率ε(Ｔ)chipの最大値３５５００より大きいため、デバイス特性の向上が見込まれる。加えて、本発明構成では各光学素子細分化領域４ｂの比誘電率が同値となるので、各光学素子細分化領域４ｂで構成されたコンデンサ間に静電容量のばらつきはない。そのため、光学素子１を駆動させる電気回路上において、高周波応答時間の時定数に対するばらつきも生じないこととなる。なお、図４（ｂ）及び図６で示されるような、光学素子１において上部電極及び下部電極の対向方向にＮｂとＴａの組成分布が存在する場合について上述した説明は、以下の各実施例２〜４についても同様に適用されることは言うまでもない。
【００６４】
（実施例２）
図７は、本発明の実施例２に係る光学素子用マウント６１を備えた光デバイス６０を示す。図７には、光学素子１と、光学素子１上に設けられた上部電極２ａ及び下部電極２ｂと、上部電極２ａ及び下部電極２ｂ上にそれぞれ設けられた上部マウント６１ａ及び下部マウント６１ｂで構成される光学素子用マウント６１とを備えた光デバイス６０が示されている。ここでは、光学素子１内に、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明する。なお、図７で示される光デバイス６０において、実施例１で上述した光デバイス２０と同一の参照番号が付されている構成要素については、特に注記した部分を除き、同様の構成を有しているものとし、その説明は省略する。
【００６５】
図７に示される光デバイス６０において、光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４５．０℃、入射端でＴｃ＝４６．０℃、出射端でＴｃ＝４４．０℃を有し、光学素子１全体で２℃単調変化を有する温度分布のものを使用した。
【００６６】
光学素子用マウント６１は、上部電極２ａ及び下部電極２ｂが形成された光学素子１を固定する機能及び電圧印加機能を具備している。光デバイス６０は、光学素子１の温度を一定に制御するための恒温装置（不図示）に設置され、恒温装置は、例えば光学デバイス６０全体を覆う恒温槽とすることができる。あるいは、光学素子用マウント６１に、ペルチエ素子に代表される恒温素子を組み込むことにより、光学素子１の温度を一定に制御してもよい。
【００６７】
光学素子用マウント６１の上部マウント６１ａ及び下部マウント６１ｂの表面には、光路と垂直な方向（図中、ｙ軸方向）に複数の放熱用フィン６２がストライプ状に配置されている。各放熱用フィン６２を切断して高さを調整し、複数の放熱用フィン６２の各々の放熱面積を放熱用フィン６２毎に変化させることにより、光学素子１の温度分布が光学素子１のＴｃの温度分布と一致するように各放熱用フィン６２の放熱量を調整した。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４５．０℃、入射端でＴｃ＝４６．０℃、出射端でＴｃ＝４４．０℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で４５．０℃、入射端で４６．０℃、出射端で４４．０℃となるように、各放熱用フィン６２を切断して高さを調整し、複数の放熱用フィン６２の各々の放熱面積を放熱用フィン６２毎に変化させ、各放熱用フィン６２の放熱量を調整した。
【００６８】
図７に示される光デバイス６０の特性を調べたところ、従来のように恒温装置のみにより光学素子１の温度を一定に制御した場合に比して、光学素子の比誘電率が１６％向上し、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。ここでは、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明したが、ｙ軸方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合は、光学素子用マウント６１上の放熱用フィン６２の配列方向を光学素子用マウント６１表面上で９０度回転すればよい。
【００６９】
図８は、本発明の実施例２の他の例に係る光学素子用マウント７１を備えた光デバイス７０を示す。本発明の実施例２の他の例に係る光学素子用マウント７１の上部マウント７１ａ及び下部マウント７１ｂには、それぞれ高さが同一な複数の放熱用フィン７２が設けられている。図８に示される複数の放熱用フィン７２はそれぞれ高さが同一であるが、光学素子１においてＴｃは光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）に進むにつれて小さくなっているため、複数の放熱用フィン７２の設置密度が光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）に進むにつれて大きくなるように変化している。図８に示される複数の放熱用フィン７２が設けられた光学素子用マウント７１を備えた光デバイス７０でも、複数の放熱用フィン７２の設置密度を調整することにより、所望の温度分布を光学素子１に与えることができる。
【００７０】
図８に示される光デバイス７０の特性を調べたところ、従来のように恒温装置のみにより光学素子１の温度を一定に制御した場合に比して、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。ここでは、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明したが、ｙ軸方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合は、光学素子用マウント７１上の放熱用フィン７２の配列方向を光学素子用マウント７１表面上で９０度回転すればよい。
【００７１】
次に、図９を用いて、本発明の実施例２に係る光学素子用マウントを備えた光デバイスにおいて、光学素子１内に、上部電極２ａ及び下部電極２ｂの対向方向（図中、ｚ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明する。
【００７２】
図９に示される光デバイス８０において、光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝４０．３℃と、光学素子１全体で０．６℃単調変化を有する温度分布のものを使用した。
【００７３】
図９に示されるように、光学素子用マウント８１の表面には、上部マウント８１ａのみに、光路と垂直な方向（図中、ｙ軸方向）に放熱面積が同一の複数の放熱用フィン８２がストライプ状に配置されている。複数の放熱用フィン８２の設置密度を調整することにより、光学素子１の温度分布が光学素子１のＴｃの温度分布と一致するように複数の放熱用フィン８２全体の放熱量を変化させることができる。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝４０．３℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で４０．０℃、上部電極２ａとの接触面で３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面で４０．３℃となるように複数の放熱用フィン８２の設置密度を調整して複数の放熱用フィン８２全体の放熱量を調整した。
【００７４】
光学素子１内に、上部電極２ａ及び下部電極２ｂの対向方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について、図９に示される光デバイス８０の特性を調べたところ、従来のように恒温装置のみにより光学素子１の温度を一定に制御した場合に比して、光学素子１の比誘電率が５％向上し、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。
【００７５】
（実施例３）
図１０は、本発明の実施例３に係る光学素子用マウント９１を備えた光デバイス９０を示す。図１０には、光学素子１と、光学素子１上に設けられた上部電極２ａ及び下部電極２ｂと、上部電極２ａ及び下部電極２ｂ上にそれぞれ設けられた上部マウント９１ａ及び下部マウント９１ｂで構成される光学素子用マウント９１とを備えた光デバイス９０が示されている。ここでは、光学素子１内に、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明する。なお、図１０で示される光デバイス９０において、実施例１で上述した光デバイス２０と同一の参照番号が付されている構成要素については、特に注記した部分を除き、同様の構成を有しているものとし、その説明は省略する。
【００７６】
図１０に示される光デバイス９０において、光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４５．０℃、入射端でＴｃ＝４６．０℃、出射端でＴｃ＝４４．０℃を有し、光学素子１全体で２℃単調変化を有する温度分布のものを使用した。
【００７７】
光学素子用マウント９１は、上部電極２ａ及び下部電極２ｂが形成された光学素子１を固定する機能及び電圧印加機能を具備している。光デバイス９０は、光学素子１の温度を一定に制御するための恒温装置（不図示）に設置され、恒温装置は、例えば光学デバイス９０全体を覆う恒温槽とすることができる。あるいは、光学素子用マウント９１に、ペルチエ素子に代表される恒温素子を組み込むことにより、光学素子１の温度を一定に制御してもよい。
【００７８】
本発明の実施例３に係る光学素子用マウント９１の上部マウント９１ａ及び下部マウント９１ｂには、それぞれ高さが同一な棒状の複数の放熱用フィン９２が設けられている。光学素子１において、Ｔｃは光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）に進むにつれて小さくなっているため、図１０に示される複数の放熱用フィン９２の設置密度は、光路と平行な方向に進むにつれて大きくなるように変化させてある。図１０に示される光デバイス９０でも、複数の放熱用フィン９２の設置密度を調整することにより、所望の温度分布を光学素子１に与えることができる。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４５．０℃、入射端でＴｃ＝４６．０℃、出射端でＴｃ＝４４．０℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で４５．０℃、入射端で４６．０℃、出射端で４４．０℃となるように、複数の放熱用フィン９２の設置密度を調整して複数の放熱用フィン９２全体の放熱量を調整した。
【００７９】
図１０に示される光デバイス９０の特性を調べたところ、従来のように恒温装置のみにより光学素子１の温度を一定に制御した場合に比して、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。ここでは、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明したが、ｙ軸方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合は、光学素子用マウント９１上の放熱用フィン９２の配列方向を光学素子用マウント９１表面上で９０度回転すればよい。
【００８０】
次に、図１１を用いて、本発明の実施例３に係る光学素子用マウントを備えた光デバイスにおいて、光学素子１内に、上部電極２ａ及び下部電極２ｂの対向方向（図中、ｚ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明する。
【００８１】
図１１に示される光デバイス１００において、光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝４０．３℃と、光学素子１全体で０．６℃単調変化を有する温度分布のものを使用した。
【００８２】
図１１に示される光デバイス１００において、光学素子用マウント１０１の表面には、上部マウント１０１ａのみに、それぞれ高さが同一な棒状の複数の放熱用フィン１０２が設けられている。複数の放熱用フィン１０２の設置密度を調整することにより、光学素子１の温度分布が光学素子１のＴｃの温度分布と一致するように複数の放熱用フィン１０２全体の放熱量を変化させることができる。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝４０．３℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で４０．０℃、上部電極２ａとの接触面で３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面で４０．３℃となるように複数の放熱用フィン１０２の設置密度を調整して複数の放熱用フィン１０２全体の放熱量を調整した。図１１に示される光デバイス１００でも、複数の放熱用フィン１０２の設置密度を調整することにより、所望の温度分布を光学素子１に与えることができる。
【００８３】
図１１に示される光デバイス１００の特性を調べたところ、従来のように恒温装置のみにより光学素子１の温度を一定に制御した場合に比して、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。
【００８４】
（実施例４）
図１２は、本発明の実施例４に係る光学素子用マウントを備えた光デバイスを示す。図１２には、光学素子１と、光学素子１上に設けられた上部電極２ａ及び下部電極２ｂと、上部電極２ａ及び下部電極２ｂ上にそれぞれ設けられた上部マウント１１１ａ及び下部マウント１１１ｂで構成される光学素子用マウント１１１とを備えた光デバイス１１０が示されている。ここでは、光学素子１内に、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明する。なお、図１２で示される光デバイス１１０において、実施例１で上述した光デバイス２０と同一の参照番号が付されている構成要素については、特に注記した部分を除き、同様の構成を有しているものとし、その説明は省略する。
【００８５】
図１２に示される光デバイス１１０において、光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝３５．０℃、入射端でＴｃ＝３５．５℃、出射端でＴｃ＝３４．５℃を有し、光学素子１全体で１℃単調変化を有する温度分布のものを使用した。
【００８６】
光学素子用マウント１１１は、上部電極２ａ及び下部電極２ｂが形成された光学素子１を固定する機能及び電圧印加機能を具備している。光デバイス１１０は、光学素子１の温度を一定に制御するための恒温装置（不図示）に設置され、恒温装置は、例えば光学デバイス１１０全体を覆う恒温槽とすることができる。あるいは、光学素子用マウント１１１に、ペルチエ素子に代表される恒温素子を組み込むことにより、光学素子１の温度を一定に制御してもよい。
【００８７】
本発明の実施例４に係る光学素子用マウント１１１の上部マウント１１１ａ及び下部マウント１１１ｂは、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）に進むにつれて厚さが小さくなるようにくさび形に形成されている。くさび形の上部マウント１１１ａ及び下部マウント１１１ｂの厚さを調整することにより、光学素子１の温度分布が光学素子１のＴｃの温度分布と一致するように、くさび形の上部マウント１１１ａ及び下部マウント１１１ｂの放熱量を調整した。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝３５．０℃、入射端でＴｃ＝３５．５℃、出射端でＴｃ＝３４．５℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で３５．０℃、入射端で３５．５℃、出射端で３４．５℃となるように、くさび形の上部マウント１１１ａ及び下部マウント１１１ｂの厚さを調整してくさび形の上部マウント１１１ａ及び下部マウント１１１ｂの放熱量を調整した。
【００８８】
図１２に示される光デバイス１１０の特性を調べたところ、従来のように、光学素子用マウントの厚さが一定であり、恒温装置のみにより光学素子１の温度が一定となるように制御した場合に比して、光学素子１の比誘電率が１７％向上し、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。ここでは、光路と平行な方向（図中、ｘ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明したが、ｙ軸方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合は、光学素子用マウント１１１のくさび形状の形成方向を９０度回転すればよい。
【００８９】
次に、図１３を用いて、本発明の実施例４に係る光学素子用マウントを備えた光デバイスにおいて、光学素子１内に、上部電極２ａ及び下部電極２ｂの対向方向（図中、ｚ軸方向）にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について説明する。
【００９０】
図１３に示される光デバイス１２０において、光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝４０．３℃と、光学素子１全体で０．６℃単調変化を有する温度分布のものを使用した。
【００９１】
図１３に示される光デバイス１２０において、光学素子用マウント１２１は、上部マウント１２１ａと下部マウント１２１ｂとが異なる厚さで構成されている。上部マウント１２１ａ及び下部マウント１２１ｂのそれぞれの厚さを調整することにより、光学素子１の温度分布が光学素子１のＴｃの温度分布と一致するように、上部マウント１２１ａ及び下部マウント１２１ｂの放熱量を調整した。光学素子１は、光学素子１中央でＴｃ＝４０．０℃、上部電極２ａとの接触面でＴｃ＝３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面でＴｃ＝４０．３℃を有しているため、ここでは、光学素子１の温度が、光学素子１中央で４０．０℃、上部電極２ａとの接触面で３９．７℃、下部電極２ｂとの接触面で４０．３℃となるように、上部マウント１２１ａ及び下部マウント１２１ｂのそれぞれの厚さを調整して上部マウント１１１ａ及び下部マウント１１１ｂの放熱量を調整した。
【００９２】
図１３に示される光デバイス１２０の特性を調べたところ、従来のように、光学素子用マウントの厚さが一定であり、恒温装置のみにより光学素子１の温度が一定となるように制御した場合に比して、光学素子の比誘電率が５％向上し、半波長変調電圧、偏向振れ角、高周波電圧印加特性といったデバイス特性に対して、向上もしくは改善が認められた。
【００９３】
なお、上記各実施例において、光学素子内に、光路と平行な方向にＮｂとＴａの組成分布が存在している場合について、上部マウント及び下部マウントの両方にヒーター線等の温度調整機構を設けた構成を示したが、これに限定されず、上部マウンド及び下部マウントの何れか一方に温度調整機構を設けるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に係る光学素子用マウントは、常誘電体−強誘電体相転移を有する結晶材料で作製された、相転移温度での物性を応用する光学素子を備えた光デバイスに適用することができるとともに、常誘電体−強誘電体相転移温度Ｔｃで著しい変化を有する電歪効果などを応用したデバイスにも適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１  光学素子
２  電極
２ａ  上部電極
２ｂ  下部電極
３、２１〜１２１  光学素子用マウント
４ａ、４ｂ  光学素子細分化部分
１０〜１２０  光デバイス
２１ａ〜１２１ａ  上部マウント
２１ｂ〜１２１ｂ  下部マウント
２２、３２  ヒーター線
６２、７２、８２、９２、１０２  放熱用フィン
【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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