(57)【要約】光導波路デバイスは、強誘電性材料からなる基板、基板の主面に形成されている少なくとも一対の電極４Ａ、４Ｂ、および一対の電極間のギャップ１に形成されているチャンネル型光導波路５Ａを備える。光導波路５Ａが曲がり部分１５を備えている。曲がり部分１５において、ギャップ１の中心線Ｃが、光導波路の中心線ＷＣに対して、曲がり部分の曲率中心Ｏから見て外側に設けられている。
2009096237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、この基板の主面に形成されている少なくとも一対の電極、および前記一対の電極間のギャップに形成されているチャンネル型光導波路を備えている光導波路デバイスであって、
前記光導波路が曲がり部分を備えており、前記ギャップの中心線が前記光導波路の中心線に対して前記曲がり部分の曲率中心から見て外側に設けられていることを特徴とする、光導波路デバイス。
【請求項２】
前記一対の電極が、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であることを特徴とする、請求項１記載の光導波路デバイス。
【請求項３】
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または２記載の光導波路デバイス。
【請求項４】
前記光導波路の中心線と前記ギャップの中心線との間隔が０．１μｍ以上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デバイス。
【請求項５】
前記光導波路の中心線と前記ギャップの中心線との間隔が５μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
【請求項６】
前記光導波路に前記曲がり部分が複数設けられており、隣接する前記曲がり部分の間において前記光導波路に変曲点が設けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
【請求項７】
前記電極がＤＣバイアス電極であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
【請求項８】
前記電極が位相調整部電極であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
【請求項９】
前記基板がＸカットニオブ酸リチウム基板であることを特徴とする、請求項１−８のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
【請求項１０】
前記基板の厚さが２０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
【請求項１１】
少なくとも前記曲がり部分において、前記基板上に前記電極がバッファ層を介することなしに直接形成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つの請求項に記載の光導波路デバイス。
【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】
特開２００４−２１９６００には、光変調器用電極において、変調電極の膜厚を小さくして電極伝搬損失を低減し、同時に速度整合を達成する構造が記載されている。ここで、光導波路基板としてはニオブ酸リチウム単結晶のＸ板を使用し、光導波路を信号電極と接地電極との間のギャップに設けている。光導波路は、電圧を印加して変調する光変調領域内で、信号電極の近くに設けられている。
特開２００５−３３１５３１では、信号電極と接地電極とについて、電圧印加領域とフィードスルー部との間でギャップ幅を変化させることによって、電極の高周波通過特性（Ｓ２１）におけるリップル発生を防止することが開示されている。
また、特開２００７−１３３１３５では、マッハツェンダー型光導波路の曲がり部分の曲率半径を３０ｍｍ以下とすることによって、曲がり部分における放射損失を低減することが開示されている。
また、本出願人は特開２００２−１６９１３３において光導波路を中心電極に近づけることで半波長電圧電極長積ＶπＬを低減する方法を開示した。
なお、本出願人は、ＷＯ２００７／０５８３６６  Ａ１において、特定構造の折り返し型光変調器を開示した。
更に、本出願人は、特開２００３−２１５５１９において、光導波路基板を薄くすることで高周波変調動作に必要な速度整合を達成する手法を開示した。
【発明の開示】
【０００３】
接地電極と信号電極との間の電極ギャップは、駆動電圧を下げるため、できるだけ狭くすることが好ましい。特に、本発明者は、マッハツェンダー型光導波路のうち、電圧を印加して伝搬光を変調する光変調部分だけでなく、光導波路の曲がり部分においてもその両側に電極を設けることを検討している。しかし、その過程で、電極ギャップを狭くすると、電極による光吸収損失が顕著となり、光の伝搬損失が著しく増加することを見いだした。
本出願人は、特開２００３−２１５５１９において光導波路基板を薄くすることで高周波変調動作に必要な速度整合を達成する手法を開示した。このように光導波路基板を薄くすることで、速度整合、インピーダンス整合が図られ、高速変調動作が可能となる。しかし光導波路が形成される部分の基板肉厚が薄くなるために光導波路の伝搬モードのスポット形状が横方向（ギャップ方向）に広がる。このため、光導波路基板を薄片化すると光の伝搬損失はより顕著に増加してしまう。特に、基板の薄片化を用いればＳｉＯ２バッファ層を形成することなく速度整合を達成可能である。ＳｉＯ２は変調光に対しては透明であるので、ＳｉＯ２バッファ層が形成されていない場合は、さらに電極による光吸収が顕著となる。
ＳｉＯ２バッファ層を設けることで、光の伝搬損失を低下することは可能である。しかし、ＳｉＯ２バッファ層を用いると、動作点が変動するＤＣドリフト現象などを誘発する。特にＤＣ電極にＳｉＯ２バッファ層を設けるのは、動作安定性の観点から難しい。
本発明の課題は、チャンネル型光導波路を備えている光導波路デバイスにおいて、光導波路の曲がり部分における電極による光吸収損失を低減することであり、これによって電極ギャップを小さくできるようにすることである。
本発明は、基板、基板の主面に形成されている少なくとも一対の電極、および一対の電極間のギャップに形成されているチャンネル型光導波路を備えている光導波路デバイスであって、
光導波路が曲がり部分を備えており、ギャップの中心線が光導波路の中心線に対して曲がり部分の曲率中心から見て外側に設けられていることを特徴とする。
図１および図２を参照しつつ、本発明の作用効果を説明する。
図１の平面図においては、一対の電極４Ａ（４Ｃ）と４Ｂとの間にギャップ１が形成されている。このギャップ１内に、光導波路５Ａ（５Ｂ）の曲がり部分１５が設けられている。曲がり部分１５の曲率中心はＯであり、曲率半径はＲである。８は曲がり部１５の法線である。ギャップ１も曲がり部１５と同様に湾曲している。
ここで、ギャップ１に面する各電極４Ａ（４Ｃ）と４Ｂとの各縁面を１０、９とする。本発明においては、光導波路５Ａ（５Ｂ）の曲がり部分１５の中心線ＷＣに対して、ギャップ１の中心線Ｃが曲率中心Ｏから見て外側に設けられている。即ち、ギャップ中心線Ｃに対して光導波路を内側へとオフセットした位置に設けることにした。この結果、電極への光吸収損失による光伝搬損失が著しく低下することを見いだした。また、特にギャップ１の大きさＧを小さくして電極損失を低減した場合にも、電極への光の吸収による光伝搬損失を低減できる。
この理由は以下のように考えることができる。
例えば特開２００４−２１９６００、特開２００５−３３１５３１、特開２００７−１３３１３５、ＷＯ２００７／０５８３６６  Ａ１記載のように、光変調器の電圧印加部分では、光導波路はほぼ真っ直ぐであるから、光導波路を伝搬する光の強度分布のピークは、光導波路のほぼ中央にある。従って、ＷＯ２００７／０５８３６６  Ａ１記載のように電圧印加領域で光導波路を信号電極に接近させると、信号電極への光の吸収を促進する可能性がある。
これに対して、例えば図２の平面図に模式的に示すように、光導波路の曲がり部分１５を光が伝播する際、実効的な光強度分布は、曲がり部分１５の内側エッジ１５ｂではなく、外側エッジ１５ａ側にシフトした位置にピークを持つ。即ち、伝搬光の光強度分布のピークは、光導波路の幾何学的中心線ＷＣよりも外側にある。このため、曲がり部分の外側にある電極４Ａ（４Ｃ）への光の吸収が促進され、光の伝搬損失が上昇したものと考えられる。
本発明者は、この発見に基づき、光導波路の幾何学的中心線ＷＣに対して、電極ギャップの中心線Ｃを外側にオフセットさせることによって、電極４Ａ（４Ｃ）および４Ｂへの伝搬光の吸収を最低限とし、これによって光の伝搬損失を低減することに成功した。この結果、電極ギャップ１の大きさＧを小さくして電極損失を低減するのと同時に、光の電極への吸収による損失も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明の一実施形態を示す平面図である。
図２は、曲がり部分における光強度分布を説明するための模式図である。
図３は、複数の曲がり部分に対して本発明を適用した例を模式的に示す平面図である。
図４は、本発明を適用可能な光変調器の平面図である。
図５は、図４の光変調器の横断面図である。
図６は、本発明の他の実施形態に係る光変調器を示す平面図である。
図７は、図６の光変調器の曲がり部分の拡大図である。
図８は、本発明の更に他の実施形態に係る光変調器を示す平面図であり、ＤＣバイアス電極に対して本発明が適用されている。
図９は、図８のＤＣバイアス電極のギャップの曲がり部分に本発明を適用した例を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
好適な実施形態においては、光導波路に曲がり部分が複数設けられており、隣接する曲がり部分の間において光導波路に変曲点が設けられている。この場合、各曲がり部分に本発明を適用することができる。
図３は、この実施形態に係る平面図である。本例では、一対の電極４Ａ（４Ｃ）と４Ｂとの間にギャップ１Ａ、１Ｂが形成されている。１２は、ギャップ１Ａと１Ｂとの境界である。ギャップ１Ａ内に光導波路５Ａ（５Ｂ）の曲がり部分１５Ａが設けられており、ギャップ１Ｂ内に光導波路の曲がり部分１５Ｂが設けられている。
曲がり部分１５Ａの曲率中心はＯＡであり、曲率半径はＲＡである。曲がり部分１５Ｂの曲率中心はＯＢであり、曲率半径はＲＢである。ギャップ１Ａは曲がり部分１５Ａと同様に湾曲し、ギャップ１Ｂは曲がり部分１５Ｂと同様に湾曲している。曲率中心ＯＡとＯＢとは、ギャップに対して反対側に位置している。このため、曲がり部分１５Ａと１５Ｂとの境界線に変曲点Ｐが存在する。
ここで、ギャップに面する各電極４Ａ（４Ｃ）と４Ｂとの各縁面を１０、９とする。曲がり部分１５Ａにおいて、光導波路５Ａ（５Ｂ）の中心線ＷＣに対して、ギャップ１Ａの中心線ＣＡが曲率中心ＯＡから見て外側に設けられている。即ち、ギャップ中心線ＣＡに対して光導波路を内側へとオフセットした位置に設ける。また、曲がり部分１５Ｂにおいて、光導波路５Ａ（５Ｂ）の中心線ＷＣに対して、ギャップ１Ｂの中心線ＣＢが曲率中心ＯＢから見て外側に設けられている。即ち、ギャップ中心線ＣＢに対して光導波路を内側へとオフセットした位置に設ける。
なお、図３の例では、ギャップ１Ａと１Ｂとの境界線１２に至るまで本発明を適用した。しかし、ギャップ１Ａと１Ｂとの間には、本発明を適用しない中間領域を設けることもできる。
電極ギャップ１、１Ａ、１Ｂの中心線Ｃ、ＣＡ、ＣＢとは、ギャップを挟んで対向する電極４Ａ（４Ｃ）の縁面１０と電極４Ｂの縁面９との中間点を結ぶことによって得られる線分である。
光導波路の中心線とは、光導波路の屈折率最大点を平面的に結ぶことによって得られる線分である。具体的には次のようにして定める。
（１）  光導波路が拡散型光導波路である場合には、光導波路の形成に用いた金属膜の中心線である。
（２）  光導波路がリッジ型光導波路である場合には、リッジの上面の中心線である。
ギャップの中心線Ｃ、ＣＡ、ＣＢと光導波路の中心線ＷＣとの間隔ｄは、伝搬光の電極への吸収による損失を低減するという観点からは、０．１μｍ以上とすることが好ましく、０．５μｍ以上とすることが更に好ましい。これによって、光分布のシフト量に対してオフセット量を充分大きくでき、本発明の効果が更に顕著となるからである。
また、ｄが大きくなりすぎると、ギャップ幅Ｇ、ＧＡ、ＧＢが光導波路幅に比べて増大することを意味するので、電極損失が増大する。あるいは、ギャップ幅が同じであると考えると、光導波路の中心線ＷＣが内側の電極に近寄りすぎることを意味するので、電極への光の吸収による損失が増大する。従って、本発明の観点から、ｄは５ｕｍ以下であることが好ましく、３ｕｍ以下であることが更に好ましい。
電極ギャップの大きさＧ、ＧＡ、ＧＢは、それぞれ、駆動電圧を低くするという観点から、４０ｕｍ以下であることが好ましく、３０ｕｍ以下であることが更に好ましい。また、Ｇ、ＧＡ、ＧＢが小さすぎると、電極への光の吸収による光の伝搬損失が大きくなるので、この観点からは、Ｇ、ＧＡ、ＧＢは、５ｕｍ以上であることが好ましく、８ｕｍ以上であることが更に好ましい。
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。
図４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、光導波路は、入射部１１、分岐部および出射部１２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１１に入射した光は、分岐部で二つに分岐し、各湾曲領域Ｆを経由して各変調領域Ｅに入射する。そして、それぞれ湾曲領域Ｆを経て合波し、出射部１２から出射される。変調領域Ｅにおいて各分岐光導波路５Ａ、５Ｂ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。本発明は、各湾曲領域Ｆにおいて、各ギャップ１Ａ、１Ｂに適用する。
好ましくは、図５に示すように、光導波路基板３の下面と保持基体３１との間に、厚さが略一定の接着層３０が介在し、基板３と保持基体３１とを接着している。
図６は、ＷＯ２００７／０５８３６６  Ａ１記載の折り返し型光変調器の折り返し部に本発明を適用した場合の例である。折り返し部における光導波路曲率部の拡大図を図７に示す。
図６の光導波路デバイスは基板本体３を備えている。基板本体３は、図５に示すように、支持基板３１に接着層３０を介して接着されていてもよい。本例では、基板本体３は平板形状をしているが、この形状は平板に限定されない。
基板本体３の一方の主面３ａ上には、所定の接地電極７、１９および信号電極８が形成されている。本例では、いわゆるコプレーナ型（Ｃｏｐｌａｎａｒ  ｗａｖｅｇｕｉｄｅ：ＣＰＷ電極）の電極配置を採用しているが、電極の配置形態は特に限定されない。本例では、隣接する信号電極と接地電極とのギャップに、それぞれ光導波路が形成されており，各光導波路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１３の端部１３ａから入射した光は、分岐点１３ｂで分岐し、分岐導波路１３ｃ、１３ｄに分かれ、電極７、８、１９による変調を受ける。次いで、分岐導波路１３ｃ、１３ｄを伝搬した光は、それぞれ曲がり部分１５を通り、各折り返し点２８で反射する。そして、それぞれ第二の折り返し部を伝搬し、曲がり部分１５を通り、各分岐導波路１３ｅ、１３ｆを伝搬する。そして、合波点１３ｇで合波し、出射部１３ｈに入る。
内側の接地電極１９は、図示しないフィードスルーに接続される給電部１９ａと、分岐光導波路の相互作用部と平行に伸びる１列の電極部１９ｂとを備えている。外側の接地電極７は、光導波路をまたぐ接続部７ｃ、接続部７ｃから両側に伸びる電極部７ｂ、７ｄおよび各電極部７ｂ、７ｄから相互作用部と平行に伸びる電極部７ａ、７ｅを備えている。信号電極８は、一対の給電部８ａ、８ｇ、各給電部８ａ、８ｇから各主部と平行に伸びる電極部８ｂ、８ｆ、各電極部８ｂ、８ｆから伸びる各電極部８ｃ、８ｅ，および電極部８ｃと８ｅとを接続する接続部８ｄを備えている。
図７に光導波路の曲がり部分の拡大図を示す。
接地電極７と信号電極８との間、接地電極１９と信号電極８との間には，それぞれギャップ１が設けられており、各ギャップに分岐光導波路が設けられている。各光導波路の曲がり部分１５に対して本発明を適用する。
ここで、各ギャップ１に面する各電極の各縁面を９、１０とする。曲がり部分以外では、各光導波路の中心線ＷＣとギャップの中心線Ｃとは一致している。しかし、曲がり部分では、光導波路の中心線ＷＣに対して、ギャップ１の中心線Ｃが光導波路の曲率中心Ｏから見て外側に設けられている。即ち、ギャップ中心線Ｃに対して光導波路を内側へとオフセットした位置に設けることにした。この結果、電極への光吸収損失による光伝搬損失が著しく低下することを見いだした。また、特にギャップ１の大きさＧを小さくして電極損失を低減した場合にも、電極への光の吸収による光伝搬損失を低減できる。
なお、本例では、オフセット構造とするために、湾曲部７ｆ、８ｈ、１９ｃを設けている。
本発明は、高周波電極以外にも、ＤＣ（直流）バイアス電極、位相調整電極などの各種電極に対して適用可能である。
図８は、非対称ＣＰＷ電極を用いたデュアル駆動型光変調器のＤＣバイアス電極に本発明を適用した例である。
本例では、基板上に、接地電極２０Ｂ，２０Ｃおよび中央接地電極２０Ａが形成されている。接地電極２０Ｂと２０Ａとの間に高周波信号電極２１Ａが形成されており、接地電極２０Ｃと２０Ａとの間に高周波信号電極２１Ｂが形成されている。
また、本例では、ＤＣバイアス電極が設けられている。すなわち、ＤＣバイアス用の接地電極２２、２４および信号電極２３が設けられている。接地電極２２と信号電極２３との間にギャップ２６が形成されており、接地電極２４と信号電極２３との間にもギャップ２６が形成されている。
光導波路２５は、入射部２５ａ、分岐部２５ｂ、ＤＣバイアス印加部２５ｃ、２５ｄ、相互作用部２５ｅ、２５ｆ、合波部２５ｇ、出射部２５ｈを備えている。ＤＣバイアス印加部２５ｃ、２５ｄは、それぞれ、ＤＣバイアス電極のギャップ２６に設けられている。相互作用部２５ｅ、２５ｆは、それぞれ、高周波電極のギャップ１に設けられている。
光導波路２５ｃ、２５ｄの各曲がり部分に対して本発明を適用する。すなわち、図９に示すように、光導波路の曲がり部分１５の曲率中心はＯであり、曲率半径はＲである。ギャップ２６は曲がり部分１５と同様に湾曲している。曲率中心Ｏは、ギャップの曲がり部分の内側に位置する。
ここで、ギャップに面する各電極２２、２３の各縁面を１０、９とする。曲がり部分１５において、光導波路の中心線ＷＣに対して、ギャップの中心線Ｃが曲率中心Ｏから見て外側に設けられている。即ち、ギャップ中心線Ｃに対して光導波路を内側へとオフセットした位置に設ける。
光導波路は、基板の一方の主面に直接形成されたリッジ型の光導波路であってよく、基板の一方の主面の上に他の層を介して形成されたリッジ型の光導波路であってよく、また基板の内部に内拡散法やイオン交換法によって形成された光導波路、例えばチタンや亜鉛拡散光導波路、プロトン交換光導波路であってよい。具体的には、光導波路が、基板表面から突出するリッジ型光導波路であってよい。リッジ型の光導波路は、レーザー加工、機械加工によって形成可能である。あるいは、高屈折率膜を基板上に形成し、この高屈折率膜を機械加工やレーザーアブレーション加工することによって、リッジ型の三次元光導波路を形成できる。高屈折率膜は、例えば化学的気相成長法、物理的気相成長法、有機金属化学的気相成長法、スパッタリング法、液相エピタキシャル法によって形成できる。
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、バッファ層の上に形成されていてよい。バッファ層は、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。
好適な実施形態においては、少なくとも曲がり部分において、前記基板上に前記電極がバッファ層を介することなしに直接形成されている。
すなわち、基板厚さを２０μｍ以下とすると、ＳｉＯ２バッファ層を形成することなく、速度整合を達成可能である。特に、ＤＣ電極にＳｉＯ２バッファ層を設けるのは、動作安定性の観点から難しい。しかし、ＳｉＯ２バッファ層が形成されていない場合は、さらに電極による光吸収が顕著となる。
この点、本発明では、曲がり部分における電極による光吸収を低減できるので、特に効果が大きい。
接着層３０の厚さは１０００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下であることが更に好ましく、１００μｍ以下であることが最も好ましい。また、接着層３０の厚さの下限は特にないが、マイクロ波実効屈折率の低減という観点からは、１０μｍ以上であってもよい。
光導波路基板３、保持基体３１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３１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３０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。
【実施例】
【０００６】
（実験１）
図１に示すような曲がり光導波路１５を使用した。光導波路はチタン拡散光導波路とし、チタン線幅は６μｍとした。曲がり光導波路の曲率半径Ｒは３０ｍｍとした。電極ギャップ１の幅Ｇを１３ｕｍとした。各電極４Ａ、４Ｂの材質はＡｕとし、基板の材質はニオブ酸リチウム単結晶とする。
光導波路の中心線ＷＣをギャップ中心線Ｃに合うように設けた。オフセット量ｄは０である。この結果、出力１ｍＷの光を光導波路に入射させたところ、単位長さ当たりの伝搬損失は０．５ｄＢ／ｃｍであった。
これに対して、オフセット量ｄを３ｕｍとした。この結果、単位長さ当たりの伝搬損失は０．１ｄＢ／ｃｍに低下した。
（実験２）
本発明の効果を更に検証すべく試作評価を実施した。図４、図５に示した形態の光変調器を作製した。光導波路基板３の材質はニオブ酸リチウム単結晶とし、３インチ基板とし、厚さは１ｍｍとした。
この基板の表面に、チタン拡散プロセスとフォトリソグラフィー法とによって、マッハツェンダー型の光導波路を形成した。光導波路の平面的形態は図４に示す。チタン線幅は、入射部１１、出射部１２では３．６μｍとし、曲がり領域Ｆおよび光変調領域Ｅでは８ｕｍとした。曲がり領域Ｆにおける光導波路の形態は図３に示す。このチタンパターンを１０３１℃にて熱拡散させ、光導波路とした。
次に、接地電極４Ａ、４Ｃおよび信号電極４Ｂをめっき加工により形成した。電極のギャップは、光変調領域Ｅ内で２５μｍとした。各曲がり部分１５Ａ、１５Ｂの曲率半径ＲＡ、ＲＢはそれぞれ２０ｍｍとした。
次に、ニオブ酸リチウム基板の薄板加工を実施した。先ずニオブ酸リチウム基板のチタンパターン面にワックスを塗布して、ニオブ酸リチウムからなるダミー基板（厚さ１ｍｍ）に貼り付けた。この状態にて、チタンパターン付きの基板の裏面を研磨加工にて削り込み、厚さ７μｍになるまで薄板加工を実施した。さらに、この加工後のチタンパターン付き基板裏面に厚さ約５０μｍのシート樹脂３０を介して補強用ニオブ酸リチウム基板３１を貼り付け、次いで当初のダミー基板を取り外した。最後にチップ切断及び端面研磨加工を実施し、チップとした。
このチップに光ファイバを接続して光損失評価を実施した。チップの入力側には偏波保持ファイバ、出力側にはシングルモードファイバを接着剤を介して接続した。電極には電圧印加できる様プロービングした。
比較例では、各曲がり領域Ｆにおけるギャップ１Ａ、１Ｂの幅ＧＡ、ＧＢを、それぞれ１３ｕｍとした。また、光導波路の中心線ＷＣをほぼギャップ中心線Ｃに合うように設けた。オフセット量ｄは０である。出力１ｍＷの光を光導波路に入射させたところ、単位長さ当たりの伝搬損失は０．５ｄＢ／ｃｍであった。
実施例１では、各曲がり領域Ｆにおけるギャップ１Ａ、１Ｂの大きさＧＡ、ＧＢを、それぞれ１３ｕｍとした。また、オフセット量ｄは３ｕｍとした。出力１ｍＷの光を光導波路に入射させたところ、単位長さ当たりの伝搬損失は０．１ｄＢ／ｃｍであった。
実施例２では、各曲がり領域Ｆにおけるギャップ１Ａ、１Ｂの大きさＧＡ、ＧＢを、それぞれ１３ｕｍとした。また、オフセット量ｄは３ｕｍとした。出力１ｍＷの光を光導波路に入射させたところ、単位長さ当たりの伝搬損失は０．１ｄＢ／ｃｍ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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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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