(57)【要約】【課題】  変調電極の構造を対称に維持し、高周波までの変調を可能とすると共に、チャープ量を調整可能な光変調器を提供することであり、しかも、製造の後工程でも容易にチャープ量を調整可能とし、極めて生産性の高い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材料で形成された基板１と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極４，５とを含む光変調器において、該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路３が形成された少なくとも一部の領域における基板の厚みが、各分岐導波路毎に異なる部分を有することを特徴とする。【選択図】図４
2006309124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学効果を有する材料で形成された基板と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極とを含む光変調器において、
該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された少なくとも一部の領域における基板の厚みが、各分岐導波路毎に異なる部分を有することを特徴とする光変調器。
【請求項２】
電気光学効果を有する材料で形成された基板と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極とを含む光変調器において、
該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された少なくとも一部の領域における基板の裏面に、各分岐導波路毎に誘電率又は誘電体の厚みが異なる部材が配置されていることを特徴とする光変調器。
【請求項３】
電気光学効果を有する材料で形成された基板と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極とを含む光変調器において、
該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路のうち一方の分岐導波路が形成された領域の基板の裏面の少なくとも一部に、高屈折率部材又は導電性部材を近接して配置したことを特徴とする光変調器。
【請求項４】
電気光学効果を有する材料で形成された基板と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極とを含む光変調器において、
該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された領域における基板の裏面に、各分岐導波路毎に厚みの異なる接着剤層を介して補強板を接着することを特徴とする光変調器。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調器において、該基板の裏面側に補強板を接着することを特徴とする光変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調器に関し、特に、マッハツェンダー型光導波路を有する光変調器に対し、光変調に係るチャープ制御を施した光変調器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信分野や光測定分野において、電気光学効果を有する基板上に光導波路や変調電極を形成した導波路型光変調器が多用されている。特に、長距離ファイバ通信システムにおいては、光変調に係るチャープ制御することが行われている。
チャープとは、光変調器において強度変調した際に、位相差変調成分がどれだけ重畳されるかを表すものであり、チャープ量を表すチャープパラメータαは、次の式１で表現される。
α＝（ｄφ／ｄｔ）／（１／２Ｓ・ｄＳ／ｄｔ）・・・・式１
ここで、Ｓは光強度、φは位相変化量、ｔは時間を意味する。
【０００３】
図１（ａ）に示すように、基板１にマッハツェンダー型光導波路２を形成するマッハツェンダー干渉計型強度変調器の場合、チャープ量は、各分岐導波路３毎の位相変化量φ１，φ２を用いて、チャープパラメータとして、式２のように表すことができる。なお、図１（ａ）では、信号電極や接地電極などの変調電極は図示されていない。
α＝（φ１＋φ２）／（φ１−φ２）・・・・式２
【０００４】
電気光学効果を有する基板１としてＬｉＮｂＯ３（以下、「ＬＮ」という。）を使用し、例えば、ＸカットのＬＮ基板を用いて図１（ａ）のような光導波路を形成する場合には、図１（ａ）の点線Ａにおける断面図である図１（ｂ）のように、２つの分岐導波路３は、信号電極４及び接地電極５に対して左右対称に配置されることが多い。このため、各分岐導波路に印加される電界６は、強さが同じで方向が逆の関係となるため、各分岐導波路の位相変化量にはφ１＝−φ２の関係が成立し、式２のチャープパラメータαの値はゼロとなり、チャープは発生しない。
【０００５】
一方、ＺカットのＬＮ基板を用いて光導波路を構成した場合、図１（ａ）の点線Ａにおける断面図である図１（ｃ）のように、一つの分岐導波路３は信号電極４の下に、また、他の分岐導波路３は接地電極５の下に配置されることが多い。このため、各分岐導波路に印加される電界６は、強さが異なるため、各分岐導波路の位相変化量にはφ１≠−φ２の関係が成立し、印加される電界の不均等分だけチャープが生じることとなる。なお、７は、変調電極などにより光導波路を伝搬する光波が散乱・吸収を受けることを抑制するための、バッファ層である。
【０００６】
通常、使用する伝送システム（伝送方式）により、要求される光変調器のチャープパラメータは異なるため、光変調器のチャープパラメータを任意に調整することが必要となる。
特許文献１では、大きな直流バイアス電圧を印加することなく、極性の異なるチャープを付与することを可能とするため、図２（ａ）に示すように、第１の接地電極１１、信号電極１０、並びに光導波路の長さ方向に分断された第１の部分１２及び第２の部分１３を有する第２の接地電極との配列方向を、基板１の主面１５と平行な、基板１の結晶軸方向と逆向きにし、さらに、第１の接地電極、信号電極、及び第２の接地電極は、２つの分岐導波路３の中心に対して、左右対称な変調電極を構成している。なお、第１の部分１２及び第２の部分１３は、導電性薄膜１４により電気的に接続されている。
【特許文献１】特開２００２−１０７６８２号公報
【０００７】
また、非特許文献１では、ＸカットのＬＮ光変調器でＺカットのＬＮ光変調器並のチャープ量（α＝０．６５）を得るため、図２（ｂ）に示すように、信号電極４と接地電極５との間隔が、信号電極４を挟んで左右で異なるよう構成することが開示されている。なお、基板１は、８．５μｍの薄い薄板であり、補強板１６が低誘電体層１５を介して接合されている。
【非特許文献１】青木謙治、他，「非対称ＣＰＷ電極を用いたプリチャープＸ−ｃｕｔ  ＬｉＮｂＯ３薄板型光変調器」，電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会予稿集（C-3-103），第２３５頁，２００４年９月
【０００８】
しかしながら、図２（ｂ）のように変調電極を非対称構造とした場合には、従来の対称型の電極構造（信号電極と２つの接地電極との距離が等しい構造）を有するＸカットの光変調器と比較し、高周波までの広帯域化が難しくなるという欠点がある。しかも、図２（ａ），（ｂ）のように変調電極や光導波路の配置は、製造段階で確定されるため、製造の後工程でチャープ量を調整することが困難となり、生産性が低下するという問題を生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、上述したような問題を解決し、変調電極の構造を対称に維持し、高周波までの変調を可能とすると共に、チャープ量を調整可能な光変調器を提供することである。しかも、製造の後工程でも容易にチャープ量が調整可能であり、極めて生産性の高い光変調器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明では、電気光学効果を有する材料で形成された基板と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極とを含む光変調器において、該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された少なくとも一部の領域における基板の厚みが、各分岐導波路毎に異なる部分を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明では、電気光学効果を有する材料で形成された基板と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極とを含む光変調器において、該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された少なくとも一部の領域における基板の裏面に、各分岐導波路毎に誘電率又は誘電体の厚みが異なる部材が配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明では、電気光学効果を有する材料で形成された基板と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極とを含む光変調器において、該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路のうち一方の分岐導波路が形成された領域の基板の裏面の少なくとも一部に、高屈折率部材又は導電性部材を近接して配置したことを特徴とする。
上記「高屈折率部材」の屈折率は、分岐導波路が形成された領域の基板裏面に配置される該部材とは異なる他の部材、例えば、接着剤層、補強板、誘電体あるいは空孔などの屈折率と比較して、より高い屈折率であることを意味する。
【００１３】
請求項４に係る発明では、電気光学効果を有する材料で形成された基板と、該基板の表面又は裏面に形成されたマッハツェンダー型光導波路と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極とを含む光変調器において、該基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、該マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された領域における基板の裏面に、各分岐導波路毎に厚みの異なる接着剤層を介して補強板を接着することを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明では、請求項１乃至３のいずれかに記載の光変調器において、該基板の裏面側に補強板を接着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明により、基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であるため、基板の厚みが５０μｍ以下となる部分では、変調電極の形成する電界が基板の下まで漏れ出してくる。そして、マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された少なくとも一部の領域における基板の厚みが、各分岐導波路毎に異なる部分を有するため、各分岐導波路毎に電界の漏出量が異なり、結果として、各分岐導波路に印加される電界分布が異なるため、各分岐導波路で生じる位相変化量が異なり、チャープが発生することとなる。
しかも、基板の厚み調整は、変調電極や光導波路を形成した後の工程であっても、研磨・切削等の工程により容易に調整可能であり、光変調器の生産に係る歩留りを向上させることが可能となる。
なお、基板の厚みの最小値は、５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下である。ただし、これらの数値範囲から外れた厚みを有する基板であっても、本発明のように基板の厚みを変化させることにより、チャープを変化させることができるものであれば、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００１６】
請求項２に係る発明により、基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であるため、請求項１と同様に、基板の厚みが５０μｍ以下となる部分では、変調電極の形成する電界が基板の下まで漏れ出してくる。そして、マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された少なくとも一部の領域における基板の裏面に、各分岐導波路毎に誘電率又は誘電体の厚みが異なる部材が配置されているため、誘電体の誘電率や厚みにより各分岐導波路毎に電界の漏出量が異なり、結果として、各分岐導波路に印加される電界分布が異なるため、各分岐導波路で生じる位相変化量が異なり、チャープが発生することとなる。また、基板裏面に配置する部材の調整は、変調電極や光導波路を形成した後の工程であっても可能であり、光変調器の生産に係る歩留りを向上させることが可能となる。
【００１７】
請求項３に係る発明により、基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路のうち一方の分岐導波路が形成された領域の基板の裏面の少なくとも一部に、高屈折率部材又は導電性部材を近接して配置したため、配置される部材の屈折率や導電性により各分岐導波路毎に電界の漏出量が異なり、結果として、各分岐導波路に印加される電界分布が異なるため、各分岐導波路で生じる位相変化量が異なり、チャープが発生することとなる。また、基板裏面に配置する各部材の調整は、変調電極や光導波路を形成した後の工程であっても可能であり、光変調器の生産に係る歩留りを向上させることが可能となる。
【００１８】
請求項４に係る発明により、基板の厚みの最小値が５０μｍ以下であり、マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された領域における基板の裏面に、各分岐導波路毎に厚みの異なる接着剤層を介して補強板を接着するため、特に接着剤層の厚みや基板と補強板との距離などにより、各分岐導波路毎に電界の漏出量が異なり、結果として、各分岐導波路に印加される電界分布が異なるため、各分岐導波路で生じる位相変化量が異なり、チャープが発生することとなる。また、基板裏面に接着剤層の厚さ調整等は、変調電極や光導波路を形成した後の工程であっても可能であり、光変調器の生産に係る歩留りを向上させることが可能となる。
接着剤層の厚みについては特に限定されないが、例えば、５０μｍ以下で、接着剤層の厚みによりチャープ量が変化する範囲において調整することが可能とである。
【００１９】
請求項５に係る発明により、基板の裏面側に補強板を接着するため、基板の厚みの最小値が５０μｍ以下の薄板を利用する場合であっても、機械的強度の高い光変調器を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を好適例を用いて詳細に説明する。
本発明は、電気光学効果を有する材料で形成された基板の厚さの最低値が、５０μｍ以下、特に、マッハツェンダー型光導波路の２つの分岐導波路が形成された領域における基板の厚みが、少なくとも５０μｍ以下の厚みとなる部分を有している薄板を利用するものであり、該５０μｍ以下の厚み部分では、基板の裏面に変調電極が形成する電界が漏れ出しており、該電界の漏出量を調整することで、分岐導波路に印加される電界分布を調整するものである。そして、電界分布が異なることで、分岐導波路で生じる位相変化量（φ１，φ２）が異なり、結果として、チャープを発生及び制御することが可能となるものである。
【００２１】
図３は、本発明に適用される光変調器の上面図であり、電気光学効果を有する材料で形成された基板１と、該基板の表面に形成されたマッハツェンダー型光導波路２と、該基板の表面に形成され、該光導波路内を通過する光を変調するための変調電極４，５とを有している。分岐導波路３近傍の変調電極の構造は、対称に維持されているため、高周波までの変調が可能となる。
電気光学効果を有する材料としては、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。特に、電気光学効果の高いニオブ酸リチウム（ＬＮ）結晶が好適に利用される。
【００２２】
光導波路の形成方法としては、Ｔｉなどを熱拡散法やプロトン交換法などで基板表面に拡散させることにより形成することができる。信号電極４や接地電極５などの変調電極は、Ｔｉ・Ａｕの電極パターンの形成及び金メッキ方法などにより形成することが可能である。さらに、必要に応じて光導波路形成後の基板表面に誘電体ＳｉＯ２等のバッファ層（不図示）を設け、バッファ層の上に変調電極を形成することも可能である。
【００２３】
図４は、本発明に係る光変調器の第１の実施例を示す。
図４の各図は、図３の光変調器における点線Ｂでの断面図を示している。以下、図５〜７も同様である。
第１の実施例の特徴は、マッハツェンダー型光導波路２の２つの分岐導波路３が形成された領域の基板の厚さが、各分岐導波路毎に異なっていることである。そして、分岐導波路３が形成された領域の少なくとも一部の基板において、基板の厚さが５０μｍ以下となることにより、２つの分岐導波路に印加される電界の分布が異なり、チャープが発生する。
【００２４】
具体的な構成としては、図４（ａ）は、基板１の裏面を傾斜面とすることにより、各分岐導波路毎に基板の厚さが異なるよう調整している。図４（ｂ）では、基板裏面の右側半分を２１のように除去し、また、図４（ｃ）では、一方の分岐導波路の基板裏面に２２のように切り込みを形成することにより、各々、２つの分岐導波路における基板の厚みを調整するよう構成されている。
さらに、図４（ｄ）では、基板表面にリッジ２３を形成し、２つの分岐導波路において、異なる基板の厚みを実現している。
なお、本発明の応用として、図４のように、基板１の裏面に傾斜面や凹部を形成した場合には、必要に応じて接着剤等を介し、他のＬＮ基板や、基板1と誘電率が異なる材料で形成される部材などを接合し、基板1の裏面近傍の誘電率調整や基板１の機械的強度の補強などを行うことも可能である。
【００２５】
また、図４（ｂ）や（ｃ）では、基板裏面の一部を切除又は溝形成を行う場合を説明したが、これに限らず、例えば、導波路と電極とが共に基板表面にある場合には、該表面上の電極を除く場所に、溝や切除部を形成する方法や、導波路と電極とが異なる面にある場合には、電極が形成された面において電極が形成されていない場所に溝や切除部を形成し、チャープを制御することも可能である。
また溝と切除部を両方配置してチャープを調整することも可能である。
さらに、Ｘカットの基板を用いる場合には、接着剤などの低誘電率材料を、導波路上または導波路近傍に塗布等により配置し、電極が形成する電界分布を調整することも可能である。
【００２６】
図５は、本発明に係る光変調器の第２の実施例を示す。
第２の実施例の特徴は、マッハツェンダー型光導波路２の２つの分岐導波路３が形成された領域の基板１の厚さは同じであるが、基板の厚さを５０μｍ以下とし、基板１の裏面に配置される誘電体の誘電率や厚みを調整することにより、２つの分岐導波路に印加される電界の分布を異ならせ、チャープを発生させるものである。
【００２７】
具体的な構成としては、図５（ａ）のように、各分岐導波路が形成された基板の裏面に、異なる誘電率を持つ部材３０，３１を配置するものである。図５（ｂ）は、基板裏面に配置した誘電体３０の一部を３２のように除去し（又は、予め形成せずに）、各分岐導波路に関し、基板の裏面付近の誘電率を異なる状態とするよう構成したものである。また、図５（ｃ）のように、誘電体層３３の裏面を傾斜させ、各分岐導波路を形成した基板裏面では誘電体の厚みが異なるよう調整することも可能である。
【００２８】
本発明の光変調器に利用可能な誘電体材料としては、ＺｎＯ２、ＴｉＯ２，Ｔａ２Ｏ３，ＳｉＯ２などがあり、ＬＮ基板との接着性も良好な、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２などが、特に好適に用いることができる。
【００２９】
図９は、図５の第２の実施例の応用例を示したものである。
図９の（ａ）乃至（ｃ）は、図５の（ａ）乃至（ｃ）に各々対応しており、２つの分岐導波路３’を含むマッハツェンダー型光導波路を基板１の裏面に形成した点に特徴がある。
図９に示す基板１の裏面に導波路を有する光変調器の製造方法は、基板１の一方の面に光導波路を形成した後、他方の面を研磨し、所定の厚さの基板１に加工する。次に、研磨した面にバッファ層や変調電極を形成する。そして、光導波路が形成された一方の面に３０,３１又は３３などの誘電体を配置する。
【００３０】
図６は、本発明に係る光変調器の第３の実施例を示す。
第３の実施例の特徴は、マッハツェンダー型光導波路２の２つの分岐導波路３が形成された領域の基板１の厚さは同じであるが、基板の厚さを５０μｍ以下とし、基板１の裏面側に、接着剤層４１より屈折率（誘電率）の高い部材又は導電性部材を配置することにより、２つの分岐導波路に印加される電界の分布を異ならせ、チャープを発生させるものである。
【００３１】
具体的な構成としては、図６（ａ）のように、基板１の裏面近傍に接着剤層４１より誘電率の高い部材４０を配置し、２つの分岐導波路に印加される電界分布を異なるよう調整することが可能となる。また、４０の材料としては、Ａｌ２Ｏ３などが使用可能である。また、図６（ｂ）のように、導電性材料４２を同様に配置することにより、分岐導波路に印加される電界分布を調整することも可能である。各部材４０や４２の配置場所は、図６（ａ）のように基板１に密着又は図６（ｂ）のように離間しても良い。４１，４３は、基板裏面に各部材４０，４２を配置固定するための接着剤層であり、紫外線硬化性接着剤などが利用可能である。また、４４は、補強板を示す。
【００３２】
図１０は、図６の第３の実施例の応用例を示したものである。
図１０の（ａ）及び（ｂ）は、図６の（ａ）及び（ｂ）に各々対応しており、２つの分岐導波路３’を含むマッハツェンダー型光導波路を基板１の裏面に形成した点に特徴がある。
図１０に示す基板１の裏面に導波路を有する光変調器の製造方法は、基板１の一方の面に光導波路を形成した後、他方の面を研磨し、所定の厚さに基板１を加工する。次に、研磨した面にバッファ層や変調電極を形成する。そして、光導波路が形成された一方の面に接着剤層４１又は４３、誘電率の高い部材４０、導電性材料４２、あるいは補強板４４などを配置する。
なお、図１０（ｂ）のように補強板４４を用いる場合には、上述した製造方法に代えて次のような製造方法も可能である。基板１の一方の面に光導波路を形成した後、該光導波路が形成された一方の面に接着剤層４３、導電性材料４２、及び補強板４４を配置し、その後、該補強板を基板研磨時の保持部材として使用する。もしくは、補強板４４に接着剤層４３、導電性材料４２を形成した後、基板１に配置する。この状態で、基板１の他方の面を研磨し、所定の厚さの基板１に加工する。次に、研磨した面にバッファ層や変調電極を形成する。
【００３３】
図７は、本発明に係る光変調器の第４の実施例を示す。
第４の実施例の特徴は、マッハツェンダー型光導波路２の２つの分岐導波路３が形成された領域の基板１の厚さは同じであるが、基板の厚さを５０μｍ以下とし、基板１の裏面に、各分岐導波路毎に厚みに異なる接着剤層５０を介して補強板５１を接着することにより、２つの分岐導波路に印加される電界の分布を異ならせ、チャープを発生させるものである。
【００３４】
第４の実施例では、電界分布に影響を与える要素は、接着剤層の厚みが薄い場合には、接着剤層の厚みの変化のみではなく、補強板の材料の誘電率や導電性なども影響を与える。また、接着剤の厚みを所定の厚さに調整するため、必要に応じて、基板１と補強板５１との間にスペーサ（不図示）を配置することも可能である。
【００３５】
接着剤層５０の材料としては、エポキシ系接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化性接着剤、半田ガラス、熱硬化性、光硬化性あるいは光増粘性の樹脂接着剤シートなど、種々の接着材料を使用することが可能である。特に、紫外線硬化性接着剤などが好適に利用可能である。
【００３６】
図１１は、図７の第４の実施例の応用例を示したものである。
図１１は、図７と比較して、２つの分岐導波路３’を含むマッハツェンダー型光導波路を基板１の裏面に形成した点に特徴がある。
図１１に示す基板１の裏面に導波路を有する光変調器の製造方法は、基板１の一方の面に光導波路を形成した後、他方の面を研磨し、所定の厚さの基板１に加工する。次に、研磨治具に配置した状態で、研磨した面にバッファ層や変調電極を形成する。そして、光導波路が形成された一方の面に接着剤層５０及び補強板５１を配置する。もしくは、光導波路が形成された一方の面に接着剤層５０及び補強板５１を配置した後、研磨した面にバッファ層や変調電極を形成する。
また、上述した製造方法に代えて次のような製造方法も可能である。基板１の一方の面に光導波路を形成した後、該一方の面に接着剤層５０及び補強板５１を配置し、その後、該補強板を基板研磨時の保持部材として使用し、基板１の他方の面を研磨し、所定の厚さの基板１に加工する。次に、研磨した面にバッファ層や変調電極を形成してもよい。
【００３７】
以上は、Ｘカットの基板を用いた例を中心に説明したが、本発明は、Ｚカットの基板を用いた光変調器に対しても上記第１〜４の実施例又はその応用例を適用することが可能である。図８は、本発明に係る光変調器の第５の実施例を示す。
第５の実施例の特徴は、Ｚカットの基板を用いた光変調器に、上記第１の実施例に係る技術を適用したものである。つまり、従来のＺカットの光変調器は、それ自体がチャープ量を有しているが、そのチャープ量をさらに大きくするため、あるいは、チャープ量ゼロに近付けるため、各分岐導波路が形成された基板の厚みを調整するものである。
【００３８】
例えば、図８（ａ）では、図の左側の分岐導波路は、右側のものより印加される電界強度が弱いが、その電界の強さをさらに弱くするため、基板の裏面に除去部６０を形成し、基板の厚みを薄くすることで、基板裏面からの電界の漏出量を増加させている。図８（ｂ）では、逆に、右側の分岐導波路に印加される電界を弱めるため、除去部６１を設けている。
【００３９】
以上説明した第１〜５の実施例又はその応用例はいずれも、変調電極や光導波路を形成した後の工程で実施することが可能であり、光変調器の生産に係る歩留りを向上させることが可能となる。
また、上記各実施例は、各々を単独で実施することも可能であるが、必要に応じて組合わせて利用することも可能である。
さらに、本発明においては、厚さ５０μｍ以下となる部分を有する基板（薄板）を使用するため、光変調器の機械的強度を高めることが必要であり、適宜、光変調素子を形成した基板の裏面に補強板を接着することが好ましい。
【００４０】
次に、本発明の光変調器に係る実施例について、チャープ量の変化をシミュレーションにより評価した。
薄板の光変調素子は、基板にＸカット型のＬＮ基板を使用し、Ｔｉ拡散によるマッハツェンダー型光導波路を形成すると共に、Ａｕを用いてメッキプロセスで形成される高さ２８μｍの変調電極を仮定している。
【００４１】
（シミュレーション１）
上記薄板の光変調素子に対し、図４（ｂ）に示すように、基板の厚みを、右側半分を１０μｍ、左側半分を３０μｍと仮定し、チャープ量を算出したところ、α＝０．３が得られた。
【００４２】
（シミュレーション２）
上記薄板の光変調素子に対し、基板の厚さを１０μｍとし、図６（ａ）に示すように、基板１の裏面にＡｕの厚さ５μｍの金属部材４０を配置すると共に、その周囲を誘電率４で厚さ３０μｍの接着剤層４１を配置した場合を仮定した。この場合におけるチャープ量は、α＝０．４１であった。
【００４３】
このシミュレーションにより、本発明に係る光変調器の構成を採用することにより、任意のチャープ量を設定することが可能となることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明によれば、変調電極の構造を対称に維持し、高周波までの変調を可能とすると共に、チャープ量を調整可能な光変調器を提供することが可能である。しかも、製造の後工程でも容易にチャープ量が調整可能であり、極めて生産性の高い光変調器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来の光変調器の概略図である。
【図２】従来のチャープ制御を行う光変調器の例を示す図である。
【図３】本発明の光変調器の上面図である。
【図４】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施例を示す図である。
【図８】本発明の第５の実施例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施例の応用例を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施例の応用例を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施例の応用例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  基板
２  マッハツェンダー型光導波路
３，３’  分岐導波路
４  信号電極
５  接地電極
６  電界
７  バッファ層
２０  傾斜部
２１，２２  除去部
２３  リッジ部
３０，３１，３３  誘電体
４０  高屈折率部材
４１，４３，５０  接着剤層
４２  導電性部材
４４，５１  補強板
【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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