(57)【要約】光導波路は、厚さ２０μｍ以下の強誘電体基板に、ドーパントの拡散もしくはイオン交換によって形成されている。この光導波路は、シングルモード伝搬する非分岐部２ａと、非分岐部２ａから分岐する一対の分岐部とを備えている。分岐部が、それぞれ、分岐端１０から延びる接続部７と、接続部７に連続するマルチモード伝搬部８とを備えている。マルチモード伝搬部８の幅ｍが非分岐部の幅ｔよりも大きい。接続部の幅ｐが、非分岐部２ａからマルチモード伝搬部８へと向かって大きくなっている。
2010082673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ２０μｍ以下の強誘電体基板に形成されている拡散型光導波路であって、
シングルモード伝搬する非分岐部と、この非分岐部から分岐する一対の分岐部とを備えており、前記分岐部が、それぞれ、分岐端から延びる接続部と、この接続部に連続するマルチモード伝搬部とを備えており、前記マルチモード伝搬部の幅が前記非分岐部の幅よりも大きく、前記接続部の幅が前記非分岐部から前記マルチモード伝搬部へと向かって大きくなっていることを特徴とする、拡散型光導波路。
【請求項２】
前記接続部の幅が前記非分岐部から前記マルチモード伝搬部へと向かって単調増加することを特徴とする、請求項１記載の光導波路。
【請求項３】
前記マルチモード伝搬部の幅が一定であることを特徴とする、請求項１または２記載の光導波路。
【請求項４】
前記光導波路がマッハツェンダー型の光導波路であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の光導波路。
【請求項５】
厚さ２０μｍ以下の強誘電体基板、およびこの強誘電体基板に設けられている請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の光導波路を備えていることを特徴とする、光導波路基板。
【請求項６】
請求項５記載の光導波路基板、および前記光導波路を伝搬する光を変調するための信号電極および接地電極を備えていることを特徴とする、光変調器。
【請求項７】
厚さ２０μｍ以下の強誘電体基板に形成されている拡散型光導波路であって、
シングルモード伝搬する非分岐部と、この非分岐部から分岐する一対の分岐部とを備えており、前記分岐部が、それぞれ、分岐端から延びる接続部と、この接続部に連続するマルチモード伝搬部とを備えており、前記マルチモード伝搬部のスポット径が前記非分岐部のスポット径よりも大きく、前記接続部のスポット径が前記非分岐部から前記マルチモード伝搬部へと向かって大きくなっていることを特徴とする、拡散型光導波路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器などの光導波路デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬｉＮｂＯ３基板上に、チタン拡散光導波路による分岐導波路を形成する場合、従来は、たとえば図７（ａ）に示すように、非分岐部２ａ（２ｂ）の分岐端１０から一対の分岐部８を斜め直線形状に延ばしていた。非分岐部２ａ（２ｂ）の幅ｍは、分岐部８の幅ｍと同じである。したがって、全体としてＹ字型のパターンとなる。また、図７（ｂ）に示すように、分岐に要する長さを短くする目的で、円弧状に湾曲したパターンが用いられてきた。
しかし、これらの方法は、連結部３（４）における過剰損失が大きいという問題があった。とくにチタン拡散導波路を形成するＬｉＮｂＯ３基板が厚さ２０ミクロン以下の薄い基板である場合、過剰損失は顕著であった。
特開平９−２１１２４４に記載のＹ分岐光導波路においても、一本のシングルモード光導波路と分岐後の二本のシングルモード光導波路との間に、幅広のマルチモード伝搬部を設ける。すなわち、一本のシングルモード光導波路を伝搬してきた光は、幅広のマルチモード伝搬部で広がって、ローブが二つの光パワー分布となる。二本のシングルモード光導波路を二つのローブに対応する各位置に設けることによって、分岐損失を低減することを試みている（００３６）。従って、分岐後のシングルモード光導波路の円弧状湾曲部における過剰損失が大きい。  以下の文献には、厚板の光導波路基板に形成した拡散光導波路において、分岐損失を低減するために、分岐部分を深くえぐるようにクサビ形状の低屈折率部分を設けることを試みている。
「鬼頭ほか  昭和６３年電子情報通信学会秋季全国大会  Ｃ−２０１「ＭｇＯ追拡散によるＹ分岐導波路の低損失化の影響」」
「花泉ほか  昭和６１年度電子通信学会総合全国大会  ８８２  「クラッディングを低屈折率部とするアンテナ結合型Ｙ分岐光導波路の分岐特性」」
「花泉ほか  昭和６０年度電子通信学会総合全国大会  ９６２  「Ｋ＋拡散導波路によるアンテナ結合型Ｙ分岐光導波路の作製」」
一方、高速の光変調器を実現するため、速度整合のために電気光学基板を薄板（厚さ２０μｍ以下）とする構造が検討されている。光強度変調器として構成する場合、光導波路はＹ分岐導波路を含むマッハ−ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）光導波路として構成される。このように薄板型の電気光学基板を採用した場合には、分岐後の光導波路は、熱拡散前のチタンなどのドーパントのストライプ幅を広げることが望ましい。これによって、光の閉じ込めを強くすることができ、チタン相互作用部で電極間ギャップを狭くしても低損失とできるとともに、光導波路の円弧曲げ部での放射過剰損失を低減できる（特開２００７−１３３１３５）。一方、一本の導波路となっている入出力部（非分岐部）は、光変調器の良好な消光比を実現するために、シングルモード導波路であることが望ましい。
【発明の開示】
【０００３】
すなわち、本発明者は、薄板型の光導波路デバイスにおいて、分岐後の導波路をマルチモード導波路とすることによって、光導波路の円弧曲げ部での放射過剰損失を低減することを試みていた。このため拡散型光導波路を用いる場合、熱拡散前において分岐前のドーパントのストライプ幅よりも、分岐後のドーパントストライプ幅の方が大きい。
ところが、このように分岐後にマルチモード光導波路を設けることで光導波路の湾曲部における過剰損失を低減するタイプでは、消光比の波長依存性、分岐損失の波長依存性が現れることが判明してきた。この理由は、非分岐部ではシングルモード伝搬であり、各分岐部分ではマルチモード伝搬をしているからであると考えられる。ＷＤＭ方式を用いた光通信では、波長によって光導波路デバイスの消光比、分岐損失が変わると、チャンネルごとに特性が変わってしまうことになり、問題である。
本発明の課題は、シングルモード伝搬の非分岐部とマルチモード伝搬の分岐部とを有するＹ分岐光導波路において、分岐損失の波長依存性を低減することである。
本発明は、厚さ２０μｍ以下の強誘電体基板に形成されている拡散型光導波路であって、
シングルモード伝搬する非分岐部と、この非分岐部から分岐する一対の分岐部とを備えており、分岐部が、それぞれ、分岐端から延びる接続部と、接続部に連続するマルチモード伝搬部とを備えており、マルチモード伝搬部の幅が非分岐部の幅よりも大きく、接続部の幅が非分岐部からマルチモード伝搬部へと向かって大きくなっていることを特徴とする。
また、本発明は、厚さ２０μｍ以下の強誘電体基板、およびこの強誘電体基板に設けられている前記光導波路を備えていることを特徴とする、光導波路基板に係るものである。
また、本発明は、前記光導波路基板、および光導波路を伝搬する光を変調するための信号電極および接地電極を備えていることを特徴とする、光変調器に係るものである。
また、本発明は、厚さ２０μｍ以下の強誘電体基板に形成されている拡散型光導波路であって、
シングルモード伝搬する非分岐部と、この非分岐部から分岐する一対の分岐部とを備えており、分岐部が、それぞれ、分岐端から延びる接続部と、接続部に連続するマルチモード伝搬部とを備えており、マルチモード伝搬部のスポット径が非分岐部のスポット径よりも大きく、接続部のスポット径が非分岐部からマルチモード伝搬部へと向かって大きくなっていることを特徴とする。
本発明者は、薄板型の基板にシングルモード伝搬の幅の狭い非分岐部とマルチモード伝搬のより幅の広い分岐部とを有する光導波路において、非分岐部の末端から延びる接続部を設け、接続部の幅を非分岐部からマルチモード伝搬部へと向かって大きくすることを想到した。これによって、分岐損失の波長依存性を著しく低減できることを見いだし、本発明に到達した。
なお、背景技術で記載した三本の学術文献においては、分岐した後のマルチモード光導波路の幅は一定であり、本発明の接続部を有していない。
また、特開平９−２１１２４４に記載のＹ分岐光導波路においては、一本のシングルモード光導波路と分岐後の二本のシングルモード光導波路との間に、幅広のマルチモード伝搬部を設ける。一本のシングルモード光導波路を伝搬してきた光は、幅広のマルチモード伝搬部で広がって、ローブが二つの光パワー分布となる。二本のシングルモード光導波路を二つのローブに対応する各位置に設けることによって、分岐損失を低減することを試みている（００３６）。しかし、分岐した後の二本のシングルモード光導波路の幅は一定であり、本発明における接続部は設けられていない。従って、分岐後のシングルモード光導波路における湾曲部での過剰損失が大きい。また、分岐後が、幅の狭いシングルモード光導波路として構成されているため、挿入損失の波長依存性が小さく、本発明の課題が生じないものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明を適用したマッハツェンダー型光導波路の平面図である。
図２は、本発明の実施形態に係る光導波路の要部拡大平面図である。
図３は、本発明の他の実施形態に係る光導波路の要部拡大平面図である。
図４は、本発明の更に他の実施形態に係る光導波路の要部拡大平面図である。
図５は、比較例に係る光導波路の要部拡大平面図である。
図６は、比較例に係る光導波路の要部拡大平面図である。
図７（ａ）、図７（ｂ）は、それぞれ、比較例に係る光導波路の要部拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本発明の光導波路デバイスは、光強度変調器、あるいは光位相変調器が最も好ましいが、他の光導波路デバイス、例えば高調波発生素子、光スイッチ、オプティカルシグナルプロセッサー、センサーデバイスなどに適用できる。
本発明は、いわゆるコプレーナ型（Ｃｏｐｌａｎａｒ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ：ＣＰＷ電極）の電極配置に適用できる。コプレーナ型では、一対の接地電極の間に一列の信号電極がはさまれている。また、本発明は、独立変調型の進行波形光変調器にも適用できる。更に、光変調器は強度変調器でも位相変調器でもよい。複数の位相変調部を用いた場合の位相変調方式は特に限定されず、ＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＳＳＢ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉｄｅ  Ｂａｎｄ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、ＤＰＳＫ「Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：差動位相偏移変調」など、種々の位相変調方式を採用できる。各変調方式それ自体は公知である。
以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る光変調器を模式的に示す平面図である。
本例では、基板１の表面１ａ側に光導波路２が形成されている。光導波路２は、入射部２ａ、分岐部２ｂ、２ｃおよび出射部２ｄを備えており、平面的に見るとマッハツェンダー型の光導波路を構成している。
即ち、光導波路の入射部２ａに入射した光は二つに分岐し、各湾曲領域を経由して各変調領域に入射する。各変調領域において、それぞれ信号電極５Ａ、５Ｂと接地電極６とによって所定の変調電圧が印加され、変調を受ける。次いで、それぞれ湾曲領域を経て合波し、出射部２ｄから出射される。変調領域において各分岐部２ｂ、２ｃに対して略水平方向に信号電圧を印加するようになっている。
光導波路基板１の厚さは２０μｍ以下であり、さらに好ましくは１０μｍ以下である。このため、光導波路基板の下面下に接着層を介して別体の保持基体を接着することが好ましい。光導波路基板１の厚さの下限は特にないが、機械的強度の観点からは、１μｍ以上であることが好ましい。
本発明で対象とする拡散型光導波路は、光導波路基板上に、パターニングされた被覆材の開口を用いてドーパントを拡散させることで、高屈折率部分を形成することで得られる。また、光導波路の幅とは、ドーパントの基板への拡散に用いる被覆材の開口幅のことである。
具体的には、以下のものが好ましい。
（１）  金属拡散によって形成される拡散型光導波路
この場合には、電気光学材料基板上にフォトリソグラフィ法によってフォトレジストを形成し、フォトレジストの開口から金属を堆積させる。このフォトレジストが被覆材にあたる。フォトレジストは、いわゆるポジレジストであってよく、ネガレジストであってよい。これによって、基板表面に、ストライプ状のドーパントの堆積膜を形成する。次いで、ドーパントを熱拡散させて光導波路を形成する。この場合、光導波路の幅とは、フォトレジストの開口幅であることが当業者に一般的に知られている。ドーパントとしては、チタン、亜鉛を例示できる。
（２）  プロトン交換導波路
電気光学材料基板上にフォトリソグラフィを用いてマスキングし、開口のパターニングされた金属マスクを設ける。この金属マスクが被覆材である。次いで、基板を安息香酸などのプロトン源に浸漬する。金属マスク開口部が安息香酸などのプロトン源に曝露され、Ｌｉイオンと安息香酸中のＨ＋イオン（プロトン）が交換されることで、プロトンがドープされ、屈折率が増加し、光導波路が形成される。プロトン交換処理は金属マスクの開口部のみで行われるため、プロトン交換処理される幅は金属マスクの開口幅と一致する。プロトン交換型光導波路の幅は、金属マスクの開口幅である。
また、被覆材開口幅が大きいと、一般に、形成される拡散型光導波路のスポット径が大きくなる。このスポット径は、浜松フォトニクス社製「ニアフィールドパターン（ＮＦＰ）測定装置」を用いて測定できる。
また、金属拡散型光導波路の場合には、形成された光導波路の上に凸部が形成される。一般には、被覆材開口幅が大きいと、光導波路上の凸部の幅も大きくなる傾向がある。この凸部の幅は、レーザー顕微鏡で測定できる。
図２は、光導波路の連結部分Ａの平面的パターンを示す拡大図である。本発明は、入射側、出射側に対して適用できる。入射側では、非分岐部（入射部）２ａを伝搬してきた光が分岐する。出射側では、２つの各分岐部を伝搬してきた光が合波し、非分岐部（出射部）２ｄに入る。
本発明では、非分岐部の幅ｔを小さくすることによって、シングルモード伝搬を可能とする。この点からは、ｔは１０μｍ以下が好ましく、６μｍ以下がさらに好ましい。また，ｔは、伝搬損失の低減という観点からは、０．５μｍ以上が好ましい。
マルチモード伝搬部８の幅ｍを大きくすることによって、マルチモード伝搬を可能とする。この点からは、ｍは、２μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がさらに好ましい。また，ｍは、ドーパント濃度が高いことに伴う吸収損失低減という観点からは、１５μｍ以下が好ましい。また、マルチモード伝搬部の幅は一定であることが好ましい。
本発明においては、マルチモード伝搬部８の幅ｍが非分岐部の幅ｔよりも大きくなる。ｍ／ｔは、１．２以上が好ましく、２以上がさらに好ましく、４以上がもっとも好ましい。
本発明においては、非分岐部２ａ、２ｄの分岐端１０から各マルチモード伝搬部へと向かって、接続部７が設けられている。接続部７の特徴は、幅ｐが、非分岐部２ａ、２ｄから各マルチモード伝搬部８へと向かって大きくなっていることである。このような接続部を、マルチモード伝搬部と分岐端との間に設けることによって、分岐損失の波長依存性を低減できることを発見した。さらに、光変調器においては、消光比の波長依存性を低減することができる。
幅ｐは，通常、最大値がｍであり、最小値がｔである。その間では、接続部の全長にわたって、接続部の幅ｐが非分岐部からマルチモード伝搬部へと向かって単調増加していることが好ましい。ただし、非分岐部とマルチモード伝搬部との間で、幅ｐが一定である領域が一つないし複数箇所存在していてもよい。接続部の幅ｐが非分岐部からマルチモード伝搬部へと向かって見たときに減少する場所は存在しないことが好ましい。
分岐端とは、光導波路のコアの分岐が始まる場所をいう。図２の例では分岐点１０にあたる。図２の例では、非分岐部の幅ｔは一定であるが、その末端１０付近に若干の拡幅部１２が設けられている。拡幅部１２は開始点Ｄから終了点Ｂまで伸びている。この拡大幅部の長さｅは特に限定されない。本発明で非分岐部の幅とは、拡幅部を除く幅一定のシングルモード伝搬する部分の幅ｔを意味する。
また、本例では、接続部７は、開始点Ｂから終了点Ｃに向かって形成されている。Ｃとは、幅ｐが幅ｍに到達する場所である。開始点Ｂの近くでは幅ｐは一定割合で直線的に増大している。そして、幅ｐはさらに増大し、やがてｍに至る。この時点で幅一定のマルチモード伝搬部８が開始する。
なお、非分岐部の幅ｔ、接続部の幅ｐ、マルチモード伝搬部の幅ｍは、それぞれ、対応する各開口の中心線Ｌに対して垂直な線分を引いたときに、各線分が各開口ののエッジと交わるその長さである。
接続部７の長さＷは特に限定されないが、本発明の観点からは、３００μｍ以上が好ましく、６００μｍ以上がさらに好ましく、８００μｍ以上が最も好ましい。また、光導波路デバイスの全長を小さくするという観点からは、３０００μｍ以下が好ましく、２０００μｍ以下がさらに好ましい。
図３の例では、非分岐部２ａ、２ｄの分岐端１０から各マルチモード伝搬部へと向かって、接続部７Ａが設けられている。接続部７Ａの幅ｐは、非分岐部２ａ、２ｄから各マルチモード伝搬部８へと向かって大きくなっている。本例では、接続部７Ａの全長にわたって、接続部７Ａの幅ｐが非分岐部からマルチモード伝搬部へと向かって、一次関数的に単調増加している。また、非分岐部の幅ｔは一定であるが、その末端１０付近に若干の拡幅部１２が設けられている。拡幅部１２は開始点Ｄから終了点Ｂまで伸びている。
図４のパターンは、図２のパターンとほぼ同じであるが、分岐端１０Ａの形態が異なっている。すなわち、１０Ａの幅ｖが広くなっており、この結果として、拡幅部１２の幅、長さともに大きくなっている。
図５、図６は、比較例に係るものである。図５の例では、非分岐部２ａ、２ｄの分岐端１０から各マルチモード伝搬部８が伸びている。各マルチモード伝搬部８の幅ｍは一定である。
ここで、図５の例では、本発明で規定する接続部７は設けられていない。その代わりに、非分岐部２ａ（２ｄ）の末端１０側に拡幅部１２Ａが設けられており、拡幅部１２Ａの長さｅが大きくなっている。
本例でも、幅のより狭い非分岐部と幅のより広いマルチモード伝搬部との間に、幅が単調増加する拡幅部１２Ａが設けられているわけである。しかし、実際にこのような設計の光導波路を作製してみると、分岐損失の波長依存性は改善されず、本発明の作用効果は達成できなかった。その理由は必ずしも明らかではなく、本発明の予測不能性を明確に示すものである。
図６の例でも、非分岐部２ａ（２ｄ）の分岐端１０側に拡幅部１２Ａが設けられており、拡幅部の長さｅが大きくなっている。そして、分岐端１０側には、三角形の楔型の切り込み２０が設けられている。
光導波路基板、保持基体を構成する材料は、強誘電性の電気光学材料、好ましくは単結晶からなる。こうした結晶は、光の変調が可能であれば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、ニオブ酸リチウム−タンタル酸リチウム固溶体、ニオブ酸カリウムリチウム、ＫＴＰ、及び水晶などを例示することができる。
保持基体の材質は、上記した強誘電性の電気光学材料に加えて、更に石英ガラス等のガラスであってもよい。
接着剤の具体例は、前記の条件を満足する限り特に限定されないが、エポキシ系接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化性接着剤、ニオブ酸リチウムなどの電気光学効果を有する材料と比較的近い熱膨張係数を有するアロンセラミックスＣ（商品名、東亜合成社製）（熱膨張係数１３×１０−６／Ｋ）を例示できる。
上記の例では、電極は基板の表面に設けられているが、基板の表面に直接形成されていてよく、低誘電率層ないしバッファ層の上に形成されていてよい。低誘電率層は、酸化シリコン、弗化マグネシウム、窒化珪素、及びアルミナなどの公知の材料を使用することができる。ここで言う低誘電率層とは、基板本体を構成する材質の誘電率よりも低い誘電率を有する材料からなる層を言う。
光導波路形成用のフォトリソグラフィ用フォトマスクの材質や形成方法は特に限定されず、通常のフォトリソグラフィ用のものを使用できる。フォトマスクの材質は、好ましくは、ガラス（石英）上にクロムを用いたフォトマスクを例示できる。またイオン交換型光導波路形成用に光導波路基板上に形成する金属マスクの材質は例えばクロム、チタン、アルミニウムが例示できる。
【実施例】
【０００６】
（実施例１）
図１、図２を参照しつつ説明した例に従い、光導波路基板を作製した。具体的には、厚さ６ミクロンのＸカットＬｉＮｂＯ３基板上に拡散型光導波路をチタン拡散法によって形成した。マルチモード伝搬部のレジスト開口幅（チタンストライプ幅）ｍは６μｍとし、非分岐部のレジスト開口幅ｔは２μｍとした。θは０．５°とした。拡幅部１２の長さｅは１０μｍとし、接続部７の長さＷは１００５μｍとした。ｎは１０μｍとした。接続部７の幅ｐは、１μｍから６μｍへと単調増加するようにした。チタン膜の厚さは８００オングストロームとし、分岐部の円弧の曲率半径は２０ｍｍとした。チタンの拡散は、１０５０°Ｃで実施した。
このＹ分岐の分岐損失を波長１．５５ミクロンで測定したところ、０．２４ｄＢであった。また可変波長光源を用いてＣバンド（波長１．５３−１．５６ミクロン）における分岐損失を複数の波長に設定して測定したところ、波長依存性は小さく：０．２３ｄＢ〜０．４７ｄＢであった。さらに：この構造のＹ分岐導波路を２つ用いてＭＺ光導波路を形成し：光変調器を構成した場合、消光比はＣバンドで２５ｄＢ以上であった。
図１、図２を参照しつつ説明した例に従い、光導波路基板を作製した。具体的には、厚さ６ミクロンのＸカットＬｉＮｂＯ３基板上に拡散型光導波路をチタン拡散法によって形成した。マルチモード伝搬部の幅ｍは６μｍとし、非分岐部の幅ｔは２μｍとした。θは０．５°とした。拡幅部１２の長さｅは１０μｍとし、接続部７の長さＷは３００、４５０、６００μｍの３通りとした。ｎは１０μｍとした。接続部７の幅ｐは、１μｍから６μｍへと単調増加するようにした。チタン膜の厚さは８００オングストロームとし、分岐部の円弧の曲率半径は２０ｍｍとした。チタンの拡散は、１０５０°Ｃで実施した。
この各Ｙ分岐の分岐損失を波長１．５５ミクロンで測定したところ、以下のようになった。
０．２４ｄＢであった。また可変波長光源を用いてＣバンド（波長１．５３−１．５６ミクロン）における分岐損失を複数の波長に設定して測定したところ、波長依存性は小さく、０．２３ｄＢ〜０．４７ｄＢであった。さらに：この構造のＹ分岐導波路を２つ用いてＭＺ光導波路を形成し、光変調器を構成した場合、消光比はＣバンドで２５ｄＢ以上であった。
【表１】
2010082673.tif 000003
（実施例２）
図１、図３を参照しつつ説明した例に従い、光導波路基板を作製した。具体的には、厚さ６ミクロンのＸカットＬｉＮｂＯ３基板上に拡散型光導波路をチタン拡散法によって形成した。マルチモード伝搬部のストライプ幅ｍは６μｍとし、非分岐部のストライプ幅ｔは２μｍとした。分岐全角θは１°とした。ｅは１０μｍとし、接続部７の長さＷは９００μｍとした。ｎは６μｍとした。接続部７の幅ｐは、１μｍから６μｍへと単調増加するようにした。チタン膜の厚さは８００オングストロームとし、分岐部の円弧の曲率半径は２０ｍｍとした。チタンの拡散は、１０５０°Ｃで実施した。
このＹ分岐の過剰損失を波長１．５５ミクロンで測定したところ０．１５ｄＢであった。またＣバンドの範囲内での過剰損失を測定したところ、０．１３ｄＢ〜０．４４ｄＢであった。さらにこの構造のＹ分岐導波路を２つ用いてＭＺ光導波路を形成し光変調器を構成した場合、消光比はＣバンドで２５ｄＢ以上であった。
（実施例３）
図１、図４を参照しつつ説明した例に従い、光導波路基板を作製した。具体的には、厚さ６ミクロンのＸカットＬｉＮｂＯ３基板上に拡散型光導波路をチタン拡散法によって形成した。マルチモード伝搬部のチタンストライプ幅ｍは６μｍとし、非分岐部のチタンストライプ幅ｔは２μｍとした。θは０．５°とした。拡幅部１２の長さｅは１１０μｍとし、分岐端１０Ａの幅ｖは１μｍとし、接続部７の長さＷは８００μｍとし、ｎは６μｍとした。接続部７の幅ｐは、１．５μｍから６μｍへと単調増加するようにした。チタン膜の厚さは８００オングストロームとし、分岐部の円弧の曲率半径は２０ｍｍとした。チタンの拡散は、１０５０°Ｃで実施した。
このＹ分岐の分岐損失を波長１．５５ミクロンで測定したところ０．２５ｄＢであった。また可変波長光源を用いてＣバンド（波長１．５３−１．５６ミクロン）における分岐損失を複数の波長に設定して測定したところ、波長依存性は小さく０．２４ｄＢ〜０．４９ｄＢであった。さらにこの構造のＹ分岐導波路を２つ用いてＭＺ光導波路を形成し光変調器を構成した場合、消光比はＣバンドで２５ｄＢ以上であった。
（比較例１）
図１、図５を参照しつつ説明した例に従い、光導波路基板を作製した。具体的には、厚さ６ミクロンのＸカットＬｉＮｂＯ３基板上に拡散型光導波路をチタン拡散法によって形成した。マルチモード伝搬部のチタンストライプ幅ｍは６μｍとし、非分岐部のチタンストライプ幅ｔは２μｍとした。θは０．５°とした。円弧の曲率半径は２０ｍｍとした。拡幅部１２の長さｅは９１０μｍとした。チタン膜の厚さは８００オングストロームとし、分岐部の円弧の曲率半径は２０ｍｍとした。チタンの拡散は、１０５０°Ｃで実施した。
このＹ分岐の過剰損失を波長１．５５ミクロンで測定したところ０．５２ｄＢであった。またＣバンドの範囲内での過剰損失を測定したところ、０．４１ｄＢ〜１．７ｄＢと大きく変動した。さらにこの構造のＹ分岐導波路を２つ用いてＭＺ光導波路を形成し光変調器を構成した場合、消光比はＣバンドで１５〜２１ｄＢと変動が大きかった。
（比較例２）
図１、図５を参照しつつ説明した例に従い、光導波路基板を作製した。具体的には、厚さ５００ミクロンのＸカットＬｉＮｂＯ３基板上に拡散型光導波路をチタン拡散法によって形成した。マルチモード伝搬部のチタンストライプ幅ｍは８μｍとし、非分岐部のドーパントストライプ幅ｔは５μｍとした。θは０．５°とした。円弧の曲率半径は２０ｍｍとした。拡幅部１２の長さｅは９１０μｍとした。チタン膜の厚さは８００オングストロームとし、分岐部の円弧の曲率半径は２０ｍｍとした。チタンの拡散は、１０５０°Ｃで実施した。
このＹ分岐の過剰損失を波長１．５５ミクロンで測定したところ０．３１ｄＢであった。またＣバンドの範囲内での分岐損失を測定したところ、０．２５ｄＢ〜０．４３ｄＢと変動は小さかった。さらにこの構造のＹ分岐導波路を２つ用いてＭＺ光導波路を形成し光変調器を構成した場合、消光比はＣバンドで２５ｄＢ以上であった。
本発明の特定の実施形態を説明してきたけれども、本発明はこれら特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲の範囲から離れることなく、種々の変更や改変を行いながら実施できる。
【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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【国際調査報告】
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