(57)【要約】【課題】歩留まりの低下及び回折効率の劣化が抑制された、周期的分極反転構造を備える光偏向器を提供する。【解決手段】互いに対向する第１主面と第２主面を有し、厚さ方向を分極方向とする周期的分極反転構造が形成された変調用基板と、第１主面に配置され、変調用基板の分極方向が周期的に変化する分極周期方向に対して斜めに延在する変調用電極と、変調用電極の少なくとも一部を覆って第１主面に配置された上部ダミー基板と、上部ダミー基板に配置された実装用電極と、変調用電極と対向する下部電極を有し、第２主面に配置された下部ダミー基板と、変調用電極と実装用電極とを電気的に接続する電気的接続手段とを備え、変調用電極と下部電極との間で変調用基板に発生された電界によって変調用基板に回折格子が構成され、変調用電極に入射した入射光を偏向する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１主面と第２主面を有し、厚さ方向を分極方向とする周期的分極反転構造が形成された変調用基板と、
前記第１主面に配置され、前記変調用基板の前記分極方向が周期的に変化する分極周期方向に対して斜めに延在する変調用電極と、
前記変調用電極の少なくとも一部を覆って前記第１主面に配置された上部ダミー基板と、
前記上部ダミー基板に配置された実装用電極と、
前記変調用電極と対向する下部電極を有し、前記第２主面に配置された下部ダミー基板と、
前記変調用電極と前記実装用電極とを電気的に接続する電気的接続手段と
を備え、
前記変調用電極と前記下部電極との間で前記変調用基板に発生された電界によって前記変調用基板に回折格子が構成され、前記変調用電極に入射した入射光を偏向することを特徴とする光偏向器。
【請求項２】
前記変調用基板の前記入射光の入射面及び出射面と、前記上部ダミー基板の端面及び前記下部ダミー基板の端面とが、同一平面レベルに位置することを特徴とする請求項１に記載の光偏向器。
【請求項３】
前記変調用電極の延在方向と垂直な方向に沿って互いに離間して配列された複数の前記変調用電極を備え、
前記上部ダミー基板に複数の前記実装用電極が配置され、
前記変調用電極のそれぞれが互いに電気的に独立して前記実装用電極のいずれかと前記電気的接続手段を介して接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光偏向器。
【請求項４】
複数の前記変調用電極それぞれの下方の領域における前記変調用基板の分極反転の周期が互いに異なることを特徴とする請求項３に記載の光偏向器。
【請求項５】
前記上部ダミー基板が、前記変調用電極の延在方向に沿って分割配置された複数の分割基板からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光偏向器。
【請求項６】
前記上部ダミー基板が、前記変調用電極の延在方向に沿って分割配置された複数の分割基板からなり、
互いに隣接する前記変調用電極のそれぞれが、互いに異なる前記分割基板にそれぞれ配置された前記実装用電極と接続されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の光偏向器。
【請求項７】
前記上部ダミー基板が配置された領域の残余の領域において、前記変調用電極の一部が前記第１主面上で露出し、
前記電気的接続手段が、前記変調用電極の露出した前記一部と前記実装用電極とを電気的に接続するボンディングワイヤを備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の光偏向器。
【請求項８】
前記電気的接続手段が前記上部ダミー基板の前記第１主面に対向する下面に配置されたバンプを備え、
前記バンプを介して前記変調用電極と前記実装用電極とが電気的に接続することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光偏向器。
【請求項９】
前記実装用電極が、前記上部ダミー基板の前記バンプが配置された前記下面、前記上部ダミー基板の側面、及び前記上部ダミー基板の前記実装用電極が配置された上面に渡って、連続的に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の光偏向器。
【請求項１０】
前記電気的接続手段が、前記上部ダミー基板の前記バンプが配置された前記下面から前記実装用電極が配置された上面まで前記上部ダミー基板の内部を貫通する接続ビアを有し、前記接続ビア及び前記バンプを介して前記変調用電極と前記実装用電極とが電気的に接続することを特徴とする請求項８に記載の光偏向器。
【請求項１１】
前記上部ダミー基板が前記変調用電極の全面を覆っていることを特徴とする請求項１０に記載の光偏向器。
【請求項１２】
前記下部ダミー基板の前記変調用基板に対向する面積が、前記第２主面よりも広いことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光偏向器。
【請求項１３】
前記上部ダミー基板及び前記下部ダミー基板の材料が、前記変調用基板の材料と同一であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光偏向器。
【請求項１４】
前記変調用基板が、ニオブ酸リチウム結晶基板若しくはタンタル酸リチウム結晶基板、又は、酸化マグネシウムがドープされたニオブ酸リチウム結晶基板若しくは酸化マグネシウムがドープされたタンタル酸リチウム結晶基板のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光偏向器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周期的分極反転構造を形成した強誘電体結晶基板を有する光偏向器に関する。
【背景技術】
【０００２】
強誘電体結晶基板に周期的分極反転構造を形成した光偏向器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この光偏向器では、電気光学効果によって強誘電体結晶基板の内部に誘起される周期的な屈折率分布を有する回折格子が構成され、強誘電体結晶基板に形成された光導波路を進行する入射光の偏向を制御できる。この光偏向器は、例えばパターン描画装置、プリンタ、ディスプレイ装置などに使用される。
【０００３】
上記の光偏向器では、レーザ光などの入射光を所定の偏向方向に偏向するための電界を光導波路に発生させる。このため、この電界を発生させる電圧を低電圧化して変調しやすいように、光導波路はミクロンオーダーの薄板形状に加工される。
【０００４】
ところで、薄板形状の光導波路に複数の入射光が並列に入射し且つそれぞれの入射光を偏向して回折光を出射する光偏向器では、光導波路の端面に形成される入射面及び出射面が、入射光が配列された方向に幅広である必要がある。このため、入射面及び出射面が横長の形状であるように強誘電体結晶基板が加工される。通常、研磨加工によって強誘電体結晶基板は加工される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−３９４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ミクロンオーダーの厚みの光導波路の端面を、端部に生じやすいチッピングやクラックの発生無く、横長に形成することは難しい。このため、製造歩留まりが低い。
【０００７】
また、光導波路に電界を発生させるために光導波路の上面に変調用電極が形成され、この変調用電極を外部の電圧源と電気的に接続する必要がある。変調用電極の電気的接続は一般的に半田接続により行われるが、半田接続時における局所的な加熱によって強誘電体結晶基板の分極反転が誘発されて、周期的分極反転構造の乱れ（マイクロドメイン化）によって回折効率が劣化する場合がある。
【０００８】
上記問題点に鑑み、本発明は、歩留まりの低下及び回折効率の劣化が抑制された、周期的分極反転構造を備える光偏向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】
【０００９】
本発明の一態様によれば、（ア）互いに対向する第１主面と第２主面を有し、厚さ方向を分極方向とする周期的分極反転構造が形成された変調用基板と、（イ）第１主面に配置され、変調用基板の分極方向が周期的に変化する分極周期方向に対して斜めに延在する変調用電極と、（ウ）変調用電極の少なくとも一部を覆って第１主面に配置された上部ダミー基板と、（エ）上部ダミー基板に配置された実装用電極と、（オ）変調用電極と対向する下部電極を有し、第２主面に配置された下部ダミー基板と、（カ）変調用電極と実装用電極とを電気的に接続する電気的接続手段とを備え、変調用電極と下部電極との間で変調用基板に発生された電界によって変調用基板に回折格子が構成され、変調用電極に入射した入射光を偏向する光偏向器が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、歩留まりの低下及び回折効率の劣化が抑制された、周期的分極反転構造を備える光偏向器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光偏向器の構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光偏向器の構成を示す模式的な平面図である。
【図３】入射光の進行方向と分極周期方向との関係を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光偏向器の構成を示す模式的な側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の変形例に係る光偏向器の構成を示す模式的な平面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る光偏向器の構成を示す模式的な斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光偏向器の電気的接続手段の構成を示す模式的な側面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る光偏向器の電気的接続手段の他の構成を示す模式的な側面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の変形例に係る光偏向器の構成を示す模式図であり、図９（ａ）は側面図であり、図９（ｂ）は平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１３】
また、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の実施形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１に示す本発明の第１の実施形態に係る光偏向器１は、入射光を所定の偏向方向に偏向して回折光を出射する。光偏向器１は、互いに対向する第１主面１１と第２主面１２を有し、厚さ方向を分極方向とする周期的分極反転構造が形成された変調用基板１０と、変調用基板１０の第１主面１１に配置された変調用電極２０と、変調用電極２０の少なくとも一部を覆って第１主面１１に配置された上部ダミー基板３０と、上部ダミー基板３０に配置された実装用電極４０と、変調用基板１０の第２主面１２に配置された下部ダミー基板５０と、変調用電極２０と実装用電極４０とを電気的に接続する電気的接続手段とを備える。
【００１５】
変調用基板１０には、周期的分極反転構造を形成した強誘電体結晶基板が好適に使用される。即ち、第１主面１１から第２主面１２に向かう方向を分極方向とする分極領域と第２主面１２から第１主面１１に向かう方向を分極方向とする分極領域とが、変調用基板１０に所定の周期で交互に配置されている。以下において、分極方向が反転する周期を「分極反転周期」、分極方向が周期的に変化する方向を「分極周期方向」という。ここでは、図１に示すように変調用基板１０の分極方向をＺ方向とする。また、変調用電極２０の延在方向をＸ方向とし、Ｚ方向及びＸ方向と垂直な方向をＹ方向とする。
【００１６】
光偏向器１では、変調用基板１０の変調用電極２０下方の領域に、Ｘ方向に進行する入射光が入射する。以下において、変調用電極２０下方の、入射光が進行する領域を「光導波路」という。即ち、光偏向器１の光導波路は、変調用基板１０の第１主面１１と平行に延在し、変調用電極２０の延在方向に延伸する。
【００１７】
図２に、上部ダミー基板３０などを透過した変調用基板１０の第１主面１１を示す。図２は、変調用基板１０を＋Ｚ方向から見た平面図である。図２に示すように、変調用基板１０の一方の端面に光導波路の入射面１０１が配置され、他方の端面に光導波路の出射面１０２が配置されている。入射面１０１に入射した入射光Ｌは、光導波路を進行して出射面１０２から外部に出射される。
【００１８】
ここで、光偏向器１の光偏向機能について説明する。図３に示すように、分極方向が第１主面１１から第２主面１２に向かう方向である分極領域１１１と分極方向が第２主面１２から第１主面１１に向かう方向である分極領域１１２とが周期的に配置された分極周期方向Ｄに対して、入射光Ｌは斜めに入射する。即ち、変調用電極２０は、変調用基板１０の分極周期方向に対して斜めに延在し、入射光Ｌは分極周期方向に対して斜めに進行する。
【００１９】
このとき、以下のように、電気光学効果により周期的屈折率分布を有する回折格子が変調用基板１０に構成される。即ち、入射光Ｌの波長λに対してブラッグ回折の条件を満たす分極反転周期Λで変調用基板１０の周期的分極反転構造が形成されている場合、変調用基板１０に所定の電界（以下において「変調電界」という。）を発生させることによって、式（１）で表されるブラッグ角θBで入射光が回折される回折格子が構成される：
θB＝ｓｉｎ-1（λ／２Λ）  ・・・（１）
ここで、分極反転周期と一致した屈折率分布ｎ±Δｎが誘起され、回折格子が構成されている。変調用基板１０に発生させる変調電界をＥとして、Δｎは以下の式（２）で表される：
Δｎ＝ｎ3×ｒ３３×Ｅ／２  ・・・（２）
式（２）でｒ３３は電気光学定数である。
【００２０】
変調用基板１０に変調電界を発生させることによって回折格子を構成することを、以下において「光偏向器を駆動する」という。光偏向器１を駆動することによって、ブラッグ回折された１次回折光Ｌ１が光偏向器１から出射される。一方、光偏向器１を駆動しない場合には、入射光Ｌと同一方向に進行する０次回折光Ｌ０が光偏向器１から出射される。
【００２１】
光導波路に変調電界を発生させるために、変調用基板１０の第１主面１１上に変調用電極２０が配置されている。一方、下部ダミー基板５０には、変調用基板１０と共に光導波路に変調電界を発生させる下部電極７０が配設されている。例えば図１に示すように、変調用基板１０と対向する下部ダミー基板５０の上面に、変調用電極２０に対向させて下部電極７０が配置される。
【００２２】
光偏向器１を駆動するために、制御部８０が変調用電極２０と下部電極７０間に変調用電圧を印加する。このとき、実装用電極４０を介して変調用電極２０に電圧が印加される。その結果、変調用電極２０下方の変調用基板１０に変調電界が発生し、光導波路に回折格子が構成される。このように、電界の発生を制御することによって変調用基板１０の周期的分極反転構造内での回折効率が変調され、変調用電極２０に入射した入射光Ｌを偏向する。つまり、光導波路が回折効率を変調させる光変調領域として動作し、０次回折光Ｌ０と１次回折光Ｌ１のいずれを光偏向器１から出射するかが制御される。
【００２３】
なお、変調用基板１０のＺ方向の厚さを薄くすることにより、光偏向器１の駆動に必要な変調用電圧を小さくすることができる。これにより、高速な変調が可能である。
【００２４】
光偏向器１は、Ｙ方向に沿って互いに離間して配列された複数の変調用電極２０を備える。変調用電極２０下方の光導波路に、入射光Ｌがそれぞれ入射する。図１及び図２には、並行して配置された変調用電極２０の個数が３個である例を示した。ただし、変調用電極２０の個数が３個に限られないことはもちろんである。なお、変調用基板１０の第２主面１２の略全体を覆うように配置された下部電極７０が、複数の変調用電極２０に対して共通電極として機能する。複数の変調用電極２０を配列することにより、それぞれの変調用電極２０により回折された複数の回折光が光偏向器１から出射される。
【００２５】
複数の変調用電極２０のそれぞれには、独立して変調用電圧が印加される。このため、光導波路毎に回折格子を構成できる。即ち、変調用電圧が印加された変調用電極２０と下部電極７０との間の領域においてのみ、変調用基板１０に回折格子が構成される。これにより、変調用電圧が印加された変調用電極２０に対応する光導波路からは、１次回折光Ｌ１が出射される。一方、変調用電圧が印加されない変調用電極２０に対応する光導波路からは、０次回折光Ｌ０が出射される。つまり、変調用電極２０毎に、対応する光導波路から０次回折光Ｌ０と１次回折光Ｌ１のいずれかが選択的に出射される。光偏向器１によれば、変調用電極２０が平行に配列された広範囲の領域から、複数の回折光を出射させることができる。
【００２６】
上記のように、変調用電極２０の個数に対応したチャンネル数で、回折効率の変調が可能である。したがって、例えば変調用電極２０のＹ方向の幅が数十〜数百μｍである光偏向器１は、数十〜数百μｍ幅の光変調動作部を複数並べた多チャンネル変調部を有するマルチ光偏向器として使用できる。例えば、図１に示した光偏向器１は、３チャンネルの変調部を有する光偏向器である。
【００２７】
複数の変調用電極２０それぞれの下方の光導波路における分極反転周期は同一であってもよく、分極反転周期が互いに異なるように分極反転領域を形成してもよい。つまり、ブラッグ角θBをチャンネル毎に独立して設定することができる。
【００２８】
なお、光偏向器１では、０次回折光Ｌ０や１次回折光Ｌ１の波長などに応じて光導波路の入射面１０１及び出射面１０２の反射率を設定する端面処理（ＡＲコート）を行うことが好ましい。このＡＲコートは、例えば入射面１０１及び出射面１０２に誘電体多層膜を形成することによって行われる。この誘電体多層膜の材質や膜厚、層数などは、入射光Ｌや０次回折光Ｌ０、１次回折光Ｌ１の波長に応じて適宜選択され、例えば、これらの波長に対して低反射率の反射防止膜であるコーティング膜を配置する。
【００２９】
ところで、複数の光導波路によってそれぞれ偏向された回折光を出射するために、変調用基板１０はＹ方向に幅が広い必要がある。しかし、薄板形状で横長の端面には、チッピングやクラックが生じやすい。つまり、チッピングやクラックなどの損傷の発生無く、ミクロンオーダーの厚みの光導波路の端面を横長に形成することは難しい。光導波路の入射面１０１や出射面１０２にチッピングやクラックなどの損傷があると、入射光Ｌが変調用基板１０内部で散乱したり、入射面１０１の実効的な面積が減少したりする。その結果、回折効率が低下したり、０次回折光Ｌ０と１次回折光Ｌ１のコントラスト比が低下したりするなどの問題が生じる。
【００３０】
これに対し、光偏向器１では、変調用基板１０が上部ダミー基板３０と下部ダミー基板５０に挟まれている。このとき、入射面１０１と出射面１０２が配置された変調用基板１０の端面が、上部ダミー基板３０と下部ダミー基板５０の端面よりも平面視で外側にはみ出さないように構成される。これにより、チッピングやクラックなどの発生無く、変調用基板１０の端面を横長に形成することができる。つまり、光偏向器１によれば、光偏向器１の製造工程や実装時に生じる変調用基板１０の損傷を防止できる。
【００３１】
更に、図４に示すように、光導波路の入射面１０１及び出射面１０２が配置された変調用基板１０の端面と、上部ダミー基板３０及び下部ダミー基板５０の端面とが、同一平面レベルに位置することが好ましい。これにより、上部ダミー基板３０及び下部ダミー基板５０を変調用基板１０に接合した後に行われる端面処理が容易であるなどの効果を得られる。
【００３２】
図１及び図２に示したように、上部ダミー基板３０には、複数の実装用電極４０が互いに離間して配置されている。変調用基板１０の第１主面１１に配置された変調用電極２０のそれぞれは、互いに電気的に独立して実装用電極４０のいずれかと接続されている。
【００３３】
図１に示した光偏向器１では、変調用電極２０と実装用電極４０とを電気的に接続する電気的接続手段に、ボンディングワイヤ６１が使用されている。即ち、ボンディングワイヤ６１の一方の端部が、上部ダミー基板３０が配置された領域の残余の領域において第１主面１１上で露出する変調用電極２０の露出領域と接続されている。そして、ボンディングワイヤ６１の他方の端部が、上部ダミー基板３０に配置された実装用電極４０と接続されている。変調用電極２０及び実装用電極４０とボンディングワイヤ６１とは、例えば半田接続される。
【００３４】
変調用電極２０とボンディングワイヤ６１を半田接続するために、上部ダミー基板３０は、変調用電極２０の少なくとも一部が露出するように変調用基板１０の第１主面１１に配置される。したがって、Ｘ方向における上部ダミー基板３０のトータルの長さは、変調用電極２０のＸ方向の長さよりも短い。
【００３５】
図１に示した例では、上部ダミー基板３０が、変調用電極２０の延在方向（Ｘ方向）に沿って分割配置された複数の分割基板からなる。即ち、第１の分割基板３１が光導波路の入射面側に配置され、第２の分割基板３２が光導波路の出射面側に配置されている。そして、第１の分割基板３１と第２の分割基板３２との間の変調用電極２０の露出領域と実装用電極４０とが、ボンディングワイヤ６１によって電気的に接続されている。
【００３６】
光偏向器１では、変調用電圧を変調用電極２０に印加するための変調用電極２０と制御部８０との電気的接続は、上部ダミー基板３０に配置された実装用電極４０を介して行われる。図１に示した例では、上部ダミー基板３０の上面３０１に配置された実装用電極が、外部リード８１によって制御部８０と電気的に接続されている。実装用電極４０と外部リード８１との接続は、例えば半田接続によって行われる。
【００３７】
したがって、光偏向器１の実装時には、上部ダミー基板３０に配置された実装用電極４０に外部リード８１を接続する。このため、実装時における変調用基板１０への熱による影響や、物理的接触による変調用基板１０の傷、欠け、クラックなどの発生を抑制できる。このため、例えば光偏向器１の特性を調査したり駆動試験を行ったりするために光偏向器１の実装を繰り返す場合にも、上部ダミー基板３０に配置された実装用電極４０での外部リード８１の取り付け、取り外しになる。その結果、変調用基板１０の損傷や熱よる影響を抑制することができる。
【００３８】
なお、図１に示すように、隣接する変調用電極２０のそれぞれは、互いに異なる分割基板にそれぞれ配置された実装用電極４０と接続されている。即ち、隣接する変調用電極２０の一方は第１の分割基板３１に配置された実装用電極４０に接続され、他方は第２の分割基板３２に配置された実装用電極４０に接続されている。このように、隣接する変調用電極２０について実装用電極４０との電気的接続を互い違いにすることによって、実装用電極４０同士の間隔を変調用電極２０同士の間隔よりも広くすることができる。その結果、実装時の接続が容易になる。
【００３９】
ただし、実装上の都合などによって、すべての実装用電極４０が同一の上部ダミー基板３０に配置されていてもよい。このとき、実装用電極４０を平面視で千鳥配置することなどによって、実装用電極４０同士の間隔を広げて実装用電極４０と外部リード８１との接続を容易にできる。
【００４０】
また、下部ダミー基板５０の主面は、変調用基板１０の第２主面１２よりも面積を広くすることが好ましい。図１に示すように、変調用基板１０よりも下部ダミー基板５０のＹ方向の幅を広くすることにより、変調用基板１０が配置された領域の残余の領域で下部ダミー基板５０の上面に露出した下部電極７０と、制御部８０に接続する外部リード８２との接合を容易にすることができる。
【００４１】
以上に説明したように、本発明の第１の実施形態に係る光偏向器１では、上部ダミー基板３０と下部ダミー基板５０とによって変調用基板１０を上下から挟み込む構造を採用する。そして、入射面１０１及び出射面１０２が配置された変調用基板１０の端面を、上部ダミー基板３０及び下部ダミー基板５０の端面よりも平面視で外側にならないようにする。これにより、製造工程時などにチッピングやクラックが変調用基板１０の端部に発生するのを防止できる。更に、光偏向器１の実装時には、上部ダミー基板３０に配置された実装用電極４０に外部リード８１を接続する。このため、実装時における変調用基板１０への熱による影響や、変調用基板１０の損傷を抑制することができる。
【００４２】
上記のように、光偏向器１によれば、薄板形状で横長の変調用基板１０の加工時や実装時における損傷やマイクロドメイン化を抑制できる。その結果、回折効率の低下が抑制され、且つ製造歩留まりの高い光偏向器１を提供できる。
【００４３】
なお、第１の分割基板３１と第２の分割基板３２との間のように上部ダミー基板３０が配置されずに変調用電極２０が露出した部分は、硬化性樹脂などによって封止することが好ましい。これにより、変調用基板１０が保護され、例えば実装時に外部リード８１が接触して変調用基板１０が破損することなどが防止される。露出部分の封止は、例えばワイヤーボンディング工程の後に行われる。
【００４４】
以下に、図１に示した光偏向器１の製造方法の例を説明する。なお、以下に述べる光偏向器１の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることはもちろんである。
【００４５】
周期的分極反転構造が形成された強誘電体結晶基板を、変調用基板１０として準備する。そして、変調用基板１０の第２主面１２に、下部ダミー基板５０の上面を接合する。下部ダミー基板５０の上面には下部電極７０が配置されており、下部電極７０と変調用基板１０とが電気的に接続されるように、例えば図４に示すように導電性接着剤７５を用いるなどして、下部ダミー基板５０と変調用基板１０とが接合される。
【００４６】
次に、第１主面１１を研磨するなどして、変調用基板１０を所定の厚さに加工する。変調用基板１０の厚さはミクロンオーダーである。その後、第１主面１１に変調用電極２０を配置する。
【００４７】
次いで、変調用基板１０の第１主面１１に、上部ダミー基板３０を配置する。例えば、上面３０１に実装用電極４０が配置された第１の分割基板３１と第２の分割基板３２を用意する。そして、実装用電極４０と変調用電極２０とが接続しやすい配置になるように考慮しながら、分割基板の下面と変調用基板１０の第１主面１１を接合する。例えば、隣接する変調用電極２０の実装用電極４０との電気的接続が互い違いになるように、変調用基板１０の第１主面１１に上部ダミー基板３０を配置する。このとき、変調用基板１０と上部ダミー基板３０とが電気的に絶縁するように、例えば図４に示すように絶縁性接着剤９１などを用いて変調用基板１０と上部ダミー基板３０を接合する。
【００４８】
その後、入射面１０１や出射面１０２の端面処理を行う。また、変調用電極２０が露出した部分を硬化性樹脂などによって封止する。これにより、光偏向器１が完成する。
【００４９】
以上に説明した製造方法によって、幅広の入射面１０１及び出射面１０２を有する薄板形状の変調用基板１０を用いた光偏向器１を安定的に提供できる。つまり、歩留まりの低下及び回折効率の劣化が抑制された、周期的分極反転構造を備える光偏向器１が得られる。
【００５０】
変調用基板１０には、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3：ＬＮ）結晶基板やタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3：ＬＴ）結晶基板などが好適に使用される。なお、光損傷を抑制するためにマグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、スカンジウム（Ｓｃ）、インジウム（Ｉｎ）のうちの少なくとも１つがドープされた強誘電体結晶基板を使用することが好ましい。
【００５１】
また、光偏向器１の入射光や出射光として、例えば、青色光や紫外線（ＵＶ）光などの短波長領域の波長を有する光を使用する場合には、光損傷や透明波長領域の観点から、Ｌｉ2Ｏ／（Ｔａ2Ｏ5＋Ｌｉ2Ｏ）のモル分率が０．４９５以上０．５０５未満であり、且つ酸化マグネシウム（ＭｇＯ）がドープされた、単一分極されたＣ板の定比組成又は定比組成に近いタンタル酸リチウム単結晶（ＭｇＯＳＬＴ）基板を変調用基板１０に用いることが好ましい。これにより、変調用基板１０の光損傷が無く、且つ入射光Ｌに対する透明性を確保できる。又は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）がドープされたニオブ酸リチウム（ＭｇＯＳＬＮ）結晶基板を変調用基板１０に用いてもよい。
【００５２】
なお、上部ダミー基板３０及び下部ダミー基板５０に、変調用基板１０と同一材料の結晶基板を使用することが好ましい。これにより、基板間の熱膨張率の差によるクラックの発生などが抑制される。また、基板間でエッチングレートなどの差がないため、端面研磨などにおいて各基板の端面の位置を揃えることが容易である。
【００５３】
小型の光偏向器１の場合には、上部ダミー基板３０及び下部ダミー基板５０の厚みはそれぞれ０．３〜０．５ｍｍ程度に設定される。また、変調用電極２０や下部電極７０には、例えばアルミニウム（Ａｌ）膜、銅（Ｃｕ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、タンタル（Ｔａ）膜などの金属薄膜などが使用される。
【００５４】
＜変形例＞
図１では、上部ダミー基板３０を２分割する例を示した。しかし、例えば変調用電極２０の個数が多い場合などに、上部ダミー基板３０を３つ以上の分割基板に分割してもよい。図５に、上部ダミー基板３０を３分割した例を示す。図５に示すように、変調用基板１０を、Ｙ方向に配列された順に、第１の分割基板３１、第２の分割基板３２、第３の分割基板３３に配置された実装用電極４０と順番に接続する。このように、上部ダミー基板３０を分割する個数を増やすことにより、実装用電極４０の間隔を広くできる。したがって、光偏向器１の実装が容易になる。
【００５５】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る光偏向器１は、図６に示すように、上部ダミー基板３０が変調用電極２０の少なくとも一部を覆って第１主面１１に配置されている。そして、図７に示すように、第１主面１１に対向する上部ダミー基板３０の下面３０２と変調用電極２０との間にバンプ６２が配置され、バンプ６２を介して変調用電極２０と実装用電極４０とが電気的に接続されている。即ち、変調用電極２０と実装用電極４０とを接続する電気的接続手段としてバンプ６２を使用する点が、電気的接続手段としてボンディングワイヤ６１を使用する第１の実施形態と異なる。他は、第１の実施形態に係る光偏向器１と同様である。
【００５６】
図６に示した光偏向器１では、図７に示すように、上部ダミー基板３０の下面３０２から側面を経由して上面３０１に渡って連続的にプレート形状の実装用電極４０が上部ダミー基板３０に配置されている。この実装用電極４０の上部ダミー基板３０の下面３０２側に配置された領域に、バンプ６２が接続されている。そして、実装用電極４０の上部ダミー基板３０の上面３０１側に配置された領域に外部リード８１を接続する。
【００５７】
第１の分割基板３１と第２の分割基板３２との間のように上部ダミー基板３０が配置されずに変調用電極２０が露出した部分は、硬化性樹脂などによって封止して保護することが好ましい。モールド封止構造などを採用することにより変調用基板１０が保護され、例えば実装時に変調用基板１０に外部リード８１が接触して破損することなどが防止される。
【００５８】
図６に示した光偏向器１を製造方法するには、図１に示した光偏向器１の製造方法と同様に、変調用基板１０の第２主面１２に下部ダミー基板５０を接合し、変調用基板１０を所定の厚さに加工した後、第１主面１１に変調用電極２０を配置する。次いで、変調用基板１０の第１主面１１に、バンプ６２を介して上部ダミー基板３０を配置する。その後、端面処理や変調用電極２０の露出領域の封止を行う。
【００５９】
上部ダミー基板３０と変調用基板１０とは、例えば図７に示すように絶縁性接着剤９２によって一体化される。なお、上部ダミー基板３０の下面３０２のバンプ形成領域に溝を形成しておくことにより、バンプ６２の位置決め精度を向上することができる。また、この溝にバンプ６２の一部が埋め込まれ、上部ダミー基板３０と変調用基板１０間の距離を薄くすることができる。これにより、光偏向器１を小型化できる。
【００６０】
なお、バンプ６２を変調用電極２０と接着させる半田材６２１は、例えば融点が１００℃前後程度の低融点半田材とすることが好ましい。これにより、バンプ６２を接着時に変調用基板１０に加わる熱の影響が低減され、変調用基板１０の変形やマイクロドメイン化を防止できる。一方、バンプ６２を実装用電極４０と接着させる半田材６２２には、例えば融点が数百℃程度の高融点半田材を使用してもよい。或いは、導電性接着剤によって、バンプ６２を変調用電極２０及び実装用電極４０と接着してもよい。
【００６１】
他は第１の実施形態と同様であり、重複した記載を省略する。
【００６２】
＜変形例＞
図８に示すように、上面３０１から下面３０２まで上部ダミー基板３０の内部を貫通する導電性の接続ビア６３を形成してもよい。この接続ビア６３を介して、上部ダミー基板３０の下面３０２に配置されたバンプ６２と上部ダミー基板３０の上面３０１に配置された実装用電極４０とが電気的に接続される。
【００６３】
変調用電極２０と実装用電極４０とを電気的に接続する電気的接続手段として接続ビア６３を使用する場合には、図９（ａ）に示すように、変調用電極２０の全体を覆って、第１主面１１に上部ダミー基板３０を配置してもよい。図９（ｂ）に示すように、平面視でバンプ６２を千鳥状に配置することにより、外部リード８１と実装用電極４０との電気的接続が容易になる。また、変調用電極２０の全面が上部ダミー基板３０で覆われるため、実装工程などにおける変調用基板１０の保護がより確実になる。
【００６４】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６５】
上記では、変調用電極の電気的接続を半田接続によって行う場合を例示的に示した。しかし、実装用電極４０を上部ダミー基板３０に配置することによって、半田接続以外の接続方法の場合にも、接続時に変調用基板１０に加わる熱に起因するマイクロドメイン化や変調用基板１０の変形を防止することができる。
【００６６】
また、変調用基板１０に複数の変調用電極２０が配置される例を示したが、変調用基板１０に配置される変調用電極２０の個数が１つであってもよい。
【００６７】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことはもちろんである。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００６８】
１…光偏向器
１０…変調用基板
２０…変調用電極
３０…上部ダミー基板
４０…実装用電極
５０…下部ダミー基板
６１…ボンディングワイヤ
６２…バンプ
６３…接続ビア
７０…下部電極
８０…制御部
Ｌ…入射光
Ｌ０…０次回折光
Ｌ１…１次回折光
【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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