本發(fā)明涉及光調(diào)制器，尤其是涉及具有基板、光波導(dǎo)、控制電極的光調(diào)制器，該基板具有電光效應(yīng)，該光波導(dǎo)形成于該基板且具備至少一個(gè)馬赫-曾德?tīng)?mach-zehnder)型光波導(dǎo)，該控制電極用于控制在該光波導(dǎo)中傳播的光波。

背景技術(shù)：

在光通信技術(shù)或光計(jì)測(cè)技術(shù)中，多使用向具有電光效應(yīng)的基板裝入了光波導(dǎo)和控制電極的光調(diào)制器。在這樣的光調(diào)制器中，在光波導(dǎo)上形成馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)，關(guān)于對(duì)在光波導(dǎo)中傳播的光波進(jìn)行控制的控制電極，例如將linbo3使用于基板的情況下，以幾十μm的厚度形成信號(hào)電極、接地電極。在將linbo3使用于基板的光調(diào)制器中，已知有發(fā)生以溫度變化為起因的動(dòng)作點(diǎn)偏移，即所謂溫度漂移。

在使用了馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的光調(diào)制器中，例如，在專利文獻(xiàn)1至4中也公開(kāi)了如下方法：通過(guò)確?？刂齐姌O相對(duì)于光波導(dǎo)的截面結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，來(lái)取得控制電極給光波導(dǎo)造成影響的應(yīng)力的平衡，改善溫度漂移特性。在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下情況：在馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的調(diào)制區(qū)域中，關(guān)于信號(hào)電極和與之相對(duì)的接地電極，相對(duì)于2條分支波導(dǎo)間的中心而實(shí)質(zhì)上左右對(duì)稱地形成。需要說(shuō)明的是，為了使接地電極的一部分的形狀對(duì)應(yīng)于信號(hào)電極，而在接地電極的特定的區(qū)域?qū)㈦姌O的厚度形成得較薄。

在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下情況：對(duì)于專利文獻(xiàn)1的接地電極的特定區(qū)域的薄的電極，形成局部性地導(dǎo)體缺失的部位，來(lái)抑制接地電極的外側(cè)部分(處于從光波導(dǎo)分離的區(qū)域的接地電極)的應(yīng)力給光波導(dǎo)造成的影響。而且，在專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了如下情況：以相對(duì)于信號(hào)電極(中心導(dǎo)體)的中心線以成為對(duì)稱的方式，在夾著信號(hào)電極的2個(gè)接地電極上分別形成局部性地導(dǎo)體缺失的部位。

此外，在專利文獻(xiàn)4中公開(kāi)了如下情況：在將多個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)并排地配置的情況下，信號(hào)電極和接地電極的形狀不僅以相對(duì)于構(gòu)成各馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的2條分支光波導(dǎo)的中心成為對(duì)稱的方式形成，而且以相對(duì)于相鄰的馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)之間的中心也成為對(duì)稱的方式形成。

在近年來(lái)的光調(diào)制器中，為了滿足光通信中的大容量高速化的市場(chǎng)需求而使用多值調(diào)制方式，將馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)并排地配置多個(gè)等高集成化不斷發(fā)展，而且，包含光調(diào)制器的光發(fā)送部也要求低消耗電力化、小型化。而且，安裝有調(diào)制器的應(yīng)答器的大容量高速化、低消耗電力化、小型化也不斷發(fā)展，在光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)回路中，要求通過(guò)簡(jiǎn)化來(lái)抑制特性的劣化。例如，在具有將使信號(hào)成分重疊的rf調(diào)制電極部分與調(diào)整動(dòng)作點(diǎn)的dc電極部分進(jìn)行了共用化的結(jié)構(gòu)的光調(diào)制器的情況下，為了保護(hù)用于驅(qū)動(dòng)光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)放大器免于遭受dc電壓，在調(diào)制器的前段需要耐壓大的dc阻塞電容器。因此，希望將rf調(diào)制電極部分與dc電極部分獨(dú)立地配置而不需要在調(diào)制器的前段配置的dc阻塞電容器的ac/dc電極分離結(jié)構(gòu)。在這樣的調(diào)制器中，控制電極及其配線結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，因此對(duì)于各馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)，難以確保波導(dǎo)和電極的截面結(jié)構(gòu)對(duì)稱性。并且，以非對(duì)稱結(jié)構(gòu)為起因的應(yīng)力不平衡因溫度變化而使馬赫-曾德?tīng)柕闹返墓獠▽?dǎo)產(chǎn)生不同的折射率變化，在馬赫-曾德?tīng)柕闹烽g產(chǎn)生相位差，其結(jié)果是，產(chǎn)生動(dòng)作偏移即所謂溫度漂移現(xiàn)象而成為問(wèn)題。

尤其是在ac/dc電極分離結(jié)構(gòu)中，為了抑制光調(diào)制器自身的大型化，無(wú)法將dc電極確保得較長(zhǎng)，馬赫-曾德?tīng)柦Y(jié)構(gòu)的vπ電壓上升。并且，一個(gè)馬赫-曾德?tīng)柦Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生的溫度漂移現(xiàn)象成為將基于dc電極及rf調(diào)制電極的溫度漂移現(xiàn)象重疊的現(xiàn)象，因此與將rf調(diào)制電極和dc電極進(jìn)行共用化的結(jié)構(gòu)相比，為了補(bǔ)償動(dòng)作點(diǎn)偏移所需的dc電壓的值增大。此外，以dc漂移現(xiàn)象為起因的動(dòng)作點(diǎn)偏移量與施加的dc電壓的大小成比例，因此在ac/dc分離電極結(jié)構(gòu)中，如上所述偏壓點(diǎn)補(bǔ)償需要較大的dc電壓，因此引起較大的dc漂移，難以使光調(diào)制器長(zhǎng)期地進(jìn)行動(dòng)作保證。由此，進(jìn)一步抑制溫度漂移引起的動(dòng)作點(diǎn)偏移是不可或缺的。

本發(fā)明人在高集成化的光調(diào)制器中，反復(fù)仔細(xì)研究了基于溫度漂移現(xiàn)象的動(dòng)作點(diǎn)偏移的原因。其結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)了如下情況：當(dāng)集成化進(jìn)展時(shí)，如圖1所示，在形成有多個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)(分支波導(dǎo)l1～l4)的基板上需要配置較多的信號(hào)電極(s1、s2。包括rf調(diào)制電極、dc電極)，由于信號(hào)電極的處理復(fù)雜化以及光調(diào)制器的小型化的要求，在有限的空間內(nèi)，例如由框a及b包圍的部分所示，信號(hào)電極的處理配線進(jìn)入至光波導(dǎo)的附近，作用于光波導(dǎo)的應(yīng)力在光波導(dǎo)之間不同，因此這是基于溫度漂移現(xiàn)象的動(dòng)作點(diǎn)偏移的原因之一。

尤其是在信號(hào)電極的處理配線的迂回部分增多而配線復(fù)雜化的理由中，不僅是馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的集成化(嵌套型光波導(dǎo)等)，而且可列舉如下情況等：為了使所謂偏斜(スキュー)一致而使從各個(gè)信號(hào)電極的電氣輸入用焊盤(pán)部至馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的相互作用部為止的信號(hào)配線的電氣長(zhǎng)度在各信號(hào)電極間相同；將電氣輸入焊盤(pán)部向光調(diào)制器基板的一方的側(cè)面?zhèn)染奂?。此外，光調(diào)制器的尖端的寬度(光傳播方向的垂直方向)受限，因此處理配線集成配置在狹窄的空間中的情況也是理由之一。

圖1示出光調(diào)制器的rf調(diào)制信號(hào)輸入部分附近的俯視圖，圖2示出圖1的單點(diǎn)劃線a的剖視圖。如圖2所示，以作用于光波導(dǎo)l1、l2的信號(hào)電極s2-1為中心(單點(diǎn)劃線)，在該信號(hào)電極s2-1的兩側(cè)的接地電極的寬度(接地電極g2-1的寬度w2、接地電極g3-1的寬度w1)不同的情況下(w1≠w2)，對(duì)于光波導(dǎo)l1、l2的電極配置分別不同。在使溫度變化的情況下，由于構(gòu)成電極的金屬膜的伸縮而發(fā)生基板(linbo3等。也稱為ln基板。)的應(yīng)力引起的形變的變化，但是在圖2的情況下，由于電極配置的非對(duì)稱性而分別對(duì)于光波導(dǎo)l1、l2的形變的變化不同，該形變之差會(huì)引起光波導(dǎo)(l1、l2)之間的相位差。即，發(fā)生光調(diào)制器的偏壓點(diǎn)變化的(溫度漂移)現(xiàn)象。尤其是電極厚度成為10μm以上時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力引起的形變更大，因此影響變得顯著。

作為消除這樣的不良情況的方法，可考慮如下方法：例如專利文獻(xiàn)1那樣對(duì)于接地電極g3-1在距信號(hào)電極s2-1側(cè)為寬度w2的位置形成凹部(電極薄的部分)，或者如專利文獻(xiàn)4那樣使接地電極g3-1的寬度與接地電極g2-1的寬度w2相等。然而，在前者的方法中，即便調(diào)整接地電極的形狀，由于在其附近存在處理配線s2-2，因此還需要抑制與處理配線對(duì)應(yīng)的應(yīng)力引起的形變的結(jié)構(gòu)，成為電極形狀更加復(fù)雜化的原因。而且，在后者的方法中，將接地電極g3-1的寬度以成為w2的方式狹窄地設(shè)定的情況下，處理配線(圖1的a部分)更接近光波導(dǎo)，處理配線施加的應(yīng)力引起的形變的影響變得更大。

而且，與光波導(dǎo)接近配置的處理配線不僅存在于信號(hào)電極與光波導(dǎo)的相互作用部的區(qū)域(圖1的箭頭r1)的附近，而且也存在于框b所示那樣的相互作用部的區(qū)域以外的區(qū)域，在馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的分支波導(dǎo)所形成的整個(gè)區(qū)域(圖1的箭頭r2)上考慮處理配線的影響是不可或缺的。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2001-4967號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2009-69616號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2009-98640號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開(kāi)2011-100168號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明要解決的課題是解決上述那樣的問(wèn)題，并提供一種光調(diào)制器，其即使在使光波導(dǎo)及控制電極為小型且高集成化的情況下，也能抑制以從信號(hào)電極的處理配線作用于光波導(dǎo)的應(yīng)力引起的形變?yōu)槠鹨虻臏囟绕频鹊陌l(fā)生。

用于解決課題的方案

為了解決上述課題，本發(fā)明的光調(diào)制器具備如下的技術(shù)特征。

(1)一種光調(diào)制器，具有：具有電光效應(yīng)的基板；形成于該基板且具備至少一個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的光波導(dǎo)；及用于控制在該光波導(dǎo)中傳播的光波的控制電極，所述光調(diào)制器的特征在于，該控制電極由信號(hào)電極和接地電極構(gòu)成，且該信號(hào)電極具備與設(shè)置在該基板的外部的電路電連接的輸入或輸出用焊盤(pán)部、使電場(chǎng)作用于該光波導(dǎo)的相互作用部、及將該焊盤(pán)部與該相互作用部連結(jié)的配線部，在該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向上，在構(gòu)成該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的兩條分支波導(dǎo)存在的范圍內(nèi)，該配線部的一部分與該延伸方向平行地配置，在相對(duì)于該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的該延伸方向的中心對(duì)稱軸而與所述配線部的一部分成為線對(duì)稱的位置，形成該相互作用部的一部分、該配線部的另一部分、該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)。

(2)在上述(1)記載的光調(diào)制器中，其特征在于，相對(duì)于該中心對(duì)稱軸而將控制電極的形狀設(shè)定為對(duì)稱的范圍是距該中心對(duì)稱軸為70μm以上的范圍。

(3)在上述(1)或(2)記載的光調(diào)制器中，其特征在于，該光波導(dǎo)在第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的兩條分支波導(dǎo)的每一個(gè)分別形成第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)，在相對(duì)于所述第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向的中心對(duì)稱軸和所述第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向的中心對(duì)稱軸中的任一方或兩方而與所述配線部的一部分成為線對(duì)稱的位置，形成該相互作用部的一部分、該配線部的另一部分、該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)。

(4)在上述(1)或(2)記載的光調(diào)制器中，該光波導(dǎo)在第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的兩條分支波導(dǎo)的每一個(gè)分別形成第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)，而且，在每個(gè)所述第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的兩條分支波導(dǎo)的每一個(gè)分別形成第三馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)，在相對(duì)于所述第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向的中心對(duì)稱軸、所述第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向的中心對(duì)稱軸及所述第三馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向的中心對(duì)稱軸中的任一個(gè)或全部而與所述配線部的一部分成為線對(duì)稱的位置，形成該相互作用部的一部分、該配線部的另一部分、該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)。

發(fā)明效果

本發(fā)明的光調(diào)制器具有：具有電光效應(yīng)的基板；形成于該基板且具備至少一個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的光波導(dǎo)；及用于控制在該光波導(dǎo)中傳播的光波的控制電極，其中，該控制電極由信號(hào)電極和接地電極構(gòu)成，且該信號(hào)電極具備與設(shè)置在該基板的外部的電路電連接的輸入或輸出用焊盤(pán)部、使電場(chǎng)作用于該光波導(dǎo)的相互作用部、及將該焊盤(pán)部與該相互作用部連結(jié)的配線部，在該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向上，在構(gòu)成該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的兩條分支波導(dǎo)存在的范圍內(nèi)，該配線部的一部分與該延伸方向平行地配置，在相對(duì)于該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的該延伸方向的中心對(duì)稱軸而與所述配線部的一部分成為線對(duì)稱的位置，形成該相互作用部的一部分、該配線部的另一部分、該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)中的任一個(gè)，因此，能夠提供一種光調(diào)制器，其能夠補(bǔ)償從信號(hào)電極的處理配線向光波導(dǎo)作用的應(yīng)力引起的形變的發(fā)生，改善了溫度漂移等的動(dòng)作點(diǎn)偏移。而且，通過(guò)抑制溫度漂移而偏壓控制所需的電壓值減少，結(jié)果也能夠減少dc漂移現(xiàn)象引起的動(dòng)作點(diǎn)偏移。

附圖說(shuō)明

圖1是說(shuō)明以往的光調(diào)制器中的rf調(diào)制電極的輸入部附近的控制電極的形態(tài)的俯視圖。

圖2是圖1的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖。

圖3是說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第一實(shí)施例(rf調(diào)制電極的輸入部附近)的俯視圖。

圖4是圖3的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖。

圖5是圖3的單點(diǎn)劃線b處的剖視圖。

圖6是說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第二實(shí)施例(rf調(diào)制電極的輸入部附近)的俯視圖。

圖7是圖6的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖。

圖8是圖6的單點(diǎn)劃線b處的剖視圖。

圖9是說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第三實(shí)施例(rf調(diào)制電極的輸入部附近)的俯視圖。

圖10是圖9的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖。

圖11是圖9的單點(diǎn)劃線b處的剖視圖。

圖12是說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第四實(shí)施例(rf調(diào)制電極的輸出部附近)的俯視圖。

圖13是圖12的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖。

圖14是說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第五實(shí)施例(dc電極)的俯視圖。

圖15是圖14的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖。

圖16是圖14的單點(diǎn)劃線b處的剖視圖。

圖17是說(shuō)明測(cè)定賦予了溫度變化時(shí)的動(dòng)作點(diǎn)偏移量時(shí)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)區(qū)域的圖(其1)。

圖18是說(shuō)明測(cè)定賦予了溫度變化時(shí)的動(dòng)作點(diǎn)偏移量時(shí)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)區(qū)域的圖(其2)。

圖19是表示動(dòng)作點(diǎn)偏移量相對(duì)于對(duì)稱結(jié)構(gòu)區(qū)域的范圍w的變化的坐標(biāo)圖。

具體實(shí)施方式

以下，關(guān)于本發(fā)明的光調(diào)制器，使用適用例詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。

圖3是表示本發(fā)明的光調(diào)制器的第一實(shí)施例的俯視圖，是關(guān)于輸入rf調(diào)制信號(hào)的控制電極而說(shuō)明輸入部附近的圖。而且，圖4是圖3的單點(diǎn)劃線a的剖視圖，圖5是圖3的單點(diǎn)劃線b的剖視圖。

如圖3～5所示，本發(fā)明的一方式的光調(diào)制器具有：具有電光效應(yīng)的基板1；形成于該基板且具備至少一個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的光波導(dǎo)(l1～l4)；及用于控制在該光波導(dǎo)中傳播的光波的控制電極，所述光調(diào)制器的特征在于，該控制電極由信號(hào)電極(s1、s2)和接地電極(g1～g3)構(gòu)成，且該信號(hào)電極具備與設(shè)置在該基板的外部的電路電連接的輸入或輸出用焊盤(pán)部(s1p、s2p)、使電場(chǎng)作用于該光波導(dǎo)的相互作用部(箭頭r1)、及將該焊盤(pán)部與該相互作用部連結(jié)的配線部，在該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向(圖3的橫向)上，在構(gòu)成該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的2條分支波導(dǎo)存在的范圍(箭頭r2)內(nèi)，該配線部的一部分(s1-11、s2-2)與該延伸方向平行地配置，在相對(duì)于該馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的該延伸方向的中心對(duì)稱軸而與所述配線部的一部分成為線對(duì)稱的位置，形成該相互作用部的一部分(配線部的一部分為s2-2的情況下，s1-1相當(dāng)于此)、該配線部的另一部分、和該接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)(配線部的一部分為s1-11的情況下，g2-14相當(dāng)于此)中的任一個(gè)。

在圖3中，分支波導(dǎo)l1和l2形成一個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)，其他的分支波導(dǎo)l3和l4形成另一個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)。圖3所示的2條馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)是在未圖示的一條馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)(第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo))的2條分支波導(dǎo)的每一個(gè)形成的第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)。本發(fā)明的光調(diào)制器只要存在至少一個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)就能夠適用。

在圖3中，在馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向(圖3的橫向)上，在形成控制電極的相互作用部(向光波導(dǎo)施加電場(chǎng)的部分)的范圍(箭頭r1所示的范圍)內(nèi)，存在信號(hào)電極s2的處理配線部的一部分與馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向平行的部分。而且，在箭頭r1的范圍的左側(cè)，未形成向光波導(dǎo)施加電場(chǎng)的控制電極，但是在光波導(dǎo)的附近，存在信號(hào)電極s1的處理配線部的一部分與所述延伸方向平行的部分。在這樣的配線部的一部分存在的情況下，由于向附近的光波導(dǎo)施加的應(yīng)力而產(chǎn)生形變，因此在本發(fā)明的光調(diào)制器中，在溫度變化中，以盡可能地抑制由于這樣的應(yīng)力引起的形變的變化而產(chǎn)生的溫度漂移現(xiàn)象的動(dòng)作點(diǎn)偏移的方式設(shè)定控制電極的形狀、配置。

為了補(bǔ)償光波導(dǎo)間的應(yīng)力引起的形變之差，需要以關(guān)于馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向的中心對(duì)稱軸(處于2條分支波導(dǎo)之間的對(duì)稱軸)而控制電極的形狀成為對(duì)稱的方式進(jìn)行設(shè)定。存在多個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的情況下，也可以關(guān)于各個(gè)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)而將控制電極的形狀設(shè)定為對(duì)稱。而且，在向第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的2條分支波導(dǎo)以嵌套式裝入第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)而成的所謂嵌套型光波導(dǎo)的情況下，也可以構(gòu)成為，不僅相對(duì)于第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸(c1、c2)，而且相對(duì)于第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸(c3)也具有控制電極的對(duì)稱性。

在本發(fā)明中，“中心對(duì)稱軸”在圖3那樣的俯視觀察的情況下，與通過(guò)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心的軸(c1～c3)一致，但是如圖4及5那樣以與馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向垂直的方向的截面觀察的情況下，是指通過(guò)上述軸(c1～c3)的圖面的上下方向(相對(duì)于基板1的表面的法線方向)。換言之，相對(duì)于通過(guò)馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向的中心軸且與基板1表面垂直的面，將控制電極的形狀設(shè)定為對(duì)稱。在此，將這樣的對(duì)稱面稱為“中心對(duì)稱軸”。

作為補(bǔ)償以處理配線部的一部分(s2-2)為起因的應(yīng)力引起的形變的結(jié)構(gòu)，如圖4所示，首先，關(guān)于馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)(l1、l2)的中心對(duì)稱軸c1進(jìn)行觀察時(shí)，相對(duì)于配線部的一部分s2-2而將信號(hào)電極s1-1對(duì)稱地配置。伴隨于此，接地電極g3-1的寬度w1與接地電極g2-1的寬度w2可以設(shè)定得相同。此外，關(guān)于接地電極g3-1與配線部(信號(hào)電極)s2-2之間的間隔w3，也可以設(shè)定成與接地電極g2-1和信號(hào)電極s1-1之間的間隔w4相同。

接下來(lái)，關(guān)于馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)(l3、l4)的中心對(duì)稱軸c2進(jìn)行觀察時(shí)，需要將接地電極g2-1和接地電極g1-1的形狀對(duì)稱地形成。因此，在接地電極g1-1側(cè)形成狹縫部g1-2。在形成該狹縫部時(shí)，接地電極g2-1的寬度w2與接地電極g1-1的寬度w5可以設(shè)定得相同。

作為本發(fā)明的“接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)”，在圖4中，使用對(duì)應(yīng)于信號(hào)電極s2-1而形成狹縫部g1-2的結(jié)構(gòu)。只要能夠補(bǔ)償向所著眼的光波導(dǎo)施加的應(yīng)力引起的形變即可，并不局限于這樣的形狀的狹縫部。例如，可以與信號(hào)電極s2-1同樣地在2個(gè)狹縫部之間設(shè)置與信號(hào)電極s2-1同樣的凸?fàn)畈?。而且，可以形成具備與夾著信號(hào)電極s2-1的兩側(cè)的接地電極的間隔相當(dāng)?shù)膶挾鹊囊粋€(gè)狹縫部?？梢栽讵M縫部設(shè)置厚度10μm以下、更優(yōu)選為5μm以下的厚度的薄電極，來(lái)確保接地電極間的導(dǎo)通?？梢匀〈M縫部而設(shè)置將專利文獻(xiàn)2及3所示那樣的接地電極完全除去的除去部。

此外，關(guān)于第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸c3進(jìn)行觀察時(shí)，相對(duì)于處理配線部s2-2而狹縫部g1-2擔(dān)負(fù)著重要的作用。因此，將接地電極g3-1的寬度w1和接地電極g1-1的寬度w5設(shè)定得相同，或者以產(chǎn)生與配線部s2-2產(chǎn)生的應(yīng)力相同的程度的應(yīng)力的方式設(shè)定狹縫部g1-2的寬度(圖的左右方向)、深度(圖的上下方向)的大小。

這樣，相對(duì)于馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的全部的中心對(duì)稱軸而將控制電極的形狀、配置設(shè)定為對(duì)稱，由此能夠有效地抑制應(yīng)力引起的形變。

在本發(fā)明的一方式的光調(diào)制器中，處理配線部的一部分與光波導(dǎo)的延伸方向平行的部分所存在的場(chǎng)所并不止于相互作用部的范圍內(nèi)(圖3的箭頭r1)。即使在沒(méi)有相互作用部的范圍(箭頭r1的左側(cè))也存在這樣的配線部s1-11。

在不具有緩沖層的光調(diào)制器的情況下，如果在光波導(dǎo)直接形成電極，則會(huì)產(chǎn)生光損失。但是，在配置處理配線的場(chǎng)所，在處理配線的附近需要接地電極。而且，理想性地希望接地連接牢固，因此如圖3那樣，在配置光波導(dǎo)(l1～l4)及信號(hào)電極(s1、s2)的以外的場(chǎng)所的大致全部配置接地電極。因此，如圖5所示，在光波導(dǎo)(l1～l4)的附近構(gòu)成不均勻的電極圖案(g2-11、g2-12、g2-13)。

首先，著眼于最接近于處理配線部s1-11的馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸c2。通過(guò)配線部s1-11而接地電極g2-11具有寬度w5，因此以成為同樣的寬度的方式設(shè)定接地電極g2-12的寬度。然而，與配線部s1-11對(duì)應(yīng)的位置形成光波導(dǎo)l1和l2，在該部分無(wú)法設(shè)置接地電極。因此，在也考慮配線部s1-11產(chǎn)生的應(yīng)力引起的形變的情況下，可以使接地電極g2-12的寬度w2稍大于接地電極g2-11的寬度w5。而且，可以調(diào)整接地電極g2-12與g2-13的間隔來(lái)補(bǔ)償配線部s1-11的影響產(chǎn)生的應(yīng)力引起的形變。

關(guān)于馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸c1進(jìn)行觀察時(shí)，考慮接地電極g2-12的寬度w2及接地電極間的間隔(g2-11與g2-12的間隔)w4而形成狹縫部g2-14。例如，使接地電極g2-12的寬度w2與接地電極g2-13的寬度w1相等，或者考慮接地電極間的間隔w4而設(shè)定狹縫部g2-14的寬度w3。w3可以與w4相同，但是考慮到薄電極的影響，也可以設(shè)定得比w4大。

此外，關(guān)于第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸c3進(jìn)行研討。與配線部s1-11對(duì)應(yīng)的部分是狹縫部g2-14，對(duì)于決定它們的配置位置的接地電極g-2-11的寬度w5及接地電極g2-13的寬度w1、以及狹縫部g2-14的寬度w3進(jìn)行調(diào)整。這樣，相對(duì)于馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的全部的中心對(duì)稱軸而將控制電極的形狀、配置設(shè)定為對(duì)稱，由此能夠有效地補(bǔ)償應(yīng)力引起的形變。需要說(shuō)明的是，與圖4的情況相比，在圖5中，雖然對(duì)稱性稍差，但是對(duì)于影響度高的光波導(dǎo)的附近的結(jié)構(gòu)能確保高對(duì)稱性，因此具有抑制溫度漂移的效果。

圖6是對(duì)于本發(fā)明的光調(diào)制器的第二實(shí)施例，與圖3的情況相比，著眼于更大的范圍而提高了對(duì)稱性。具體而言，在信號(hào)電極s2的處理配線部，與光波導(dǎo)的延伸方向平行的部分存在2處，但是在考慮了它們?nèi)康幕A(chǔ)上，維持控制電極的對(duì)稱性。圖7是圖6的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖，圖8是圖6的單點(diǎn)劃線b處的剖視圖。

在圖7所示的相互作用部存在的范圍內(nèi)，關(guān)于中心對(duì)稱軸c1進(jìn)行觀察時(shí)，對(duì)應(yīng)于配線部s2-2而配置信號(hào)電極s1-1，而且對(duì)應(yīng)于配線部s2-3而設(shè)置接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g1-2。尤其是在接地電極g1-2中，對(duì)應(yīng)于配線部s2-3的形狀而形成由2個(gè)狹縫部夾著的凸?fàn)畈俊?/p>

關(guān)于中心對(duì)稱軸c2，對(duì)應(yīng)于配線部s2-2而設(shè)置有接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g1-4。而且，關(guān)于中心對(duì)稱軸c3，對(duì)應(yīng)于配線部s2-2而形成接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g1-2，對(duì)應(yīng)于配線部s2-3而構(gòu)成接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g1-4。

關(guān)于控制電極的對(duì)稱性，可以越接近光波導(dǎo)而將對(duì)稱性設(shè)定得越高。因此，在圖3或圖6那樣的嵌套型光波導(dǎo)的情況下，首先考慮第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸的對(duì)稱性，接下來(lái)考慮第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸的對(duì)稱性。

圖8是例示了相互作用部不存在的范圍的圖，但是考慮中心對(duì)稱軸軸c1及c3，對(duì)應(yīng)于處理配線部s1-11而構(gòu)成接地電極的應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)g2-16。

圖9是表示dp-qpsk的rf調(diào)制信號(hào)的輸入部附近的情況的圖。光波導(dǎo)(l1～l8)向第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的各分支波導(dǎo)裝入第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)，而且，向第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的各分支波導(dǎo)裝入第三馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)。圖9是表示第三馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的各分支波導(dǎo)(l1～l8)的圖。

圖10是圖9的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖，是說(shuō)明相互作用部存在的范圍的狀態(tài)的圖。關(guān)于第三馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸c4，對(duì)應(yīng)于配線部s4-2而配置信號(hào)電極s3-1。而且，關(guān)于第二馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸c5，對(duì)應(yīng)于配線部s4-2而配置信號(hào)電極s2-1。此外，關(guān)于第一馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的中心對(duì)稱軸c6，對(duì)應(yīng)于配線部s4-2而形成狹縫部g1-2。當(dāng)然，關(guān)于其他的中心對(duì)稱軸可以考慮對(duì)稱性是不言自明的。在以下的說(shuō)明中也同樣。

圖11是圖9的單點(diǎn)劃線b處的剖視圖，是說(shuō)明相互作用部不存在的范圍的狀態(tài)的圖。關(guān)于中心對(duì)稱軸c4，對(duì)應(yīng)于配線部s2-12而調(diào)整接地電極g3-13與g3-14之間的間隔。根據(jù)需要，也可以包含接地電極g3-14的寬度進(jìn)行調(diào)整。而且，關(guān)于中心對(duì)稱軸c5，對(duì)應(yīng)于配線部s2-12而調(diào)整接地電極g3-12與g3-13之間的間隔。此外，關(guān)中心對(duì)應(yīng)軸c6，對(duì)應(yīng)于配線部s2-12而配置配線部s2-11。

圖12是表示dp-qpsk的rf調(diào)制信號(hào)的輸出部附近的形態(tài)的圖。圖13是圖12的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖。關(guān)于中心對(duì)稱軸c4，對(duì)應(yīng)于處理配線部s4-22而配置信號(hào)電極s3-21。而且，關(guān)于中心對(duì)稱軸c5，對(duì)應(yīng)于配線部s4-22而配置信號(hào)電極s2-21。此外，關(guān)于中心對(duì)應(yīng)軸c6，對(duì)應(yīng)于配線部s4-22而配置其他的信號(hào)電極的處理配線部s1-21。

圖14是表示設(shè)于嵌套型光波導(dǎo)(l1～l4)的dc偏壓電極的圖。圖15是圖14的單點(diǎn)劃線a處的剖視圖，圖16是圖14的單點(diǎn)劃線b處的剖視圖。dc偏壓在信號(hào)電極s5與s6之間、信號(hào)電極s7與s8之間分別施加。

關(guān)于中心對(duì)應(yīng)軸c1，對(duì)應(yīng)于處理配線部s5-1而配置信號(hào)電極s7-1。而且，關(guān)于中心對(duì)稱軸c3，對(duì)應(yīng)于配線部s5-1而配置其他的信號(hào)電極的處理配線部s8-3。

圖17及圖18示出與圖4及圖5相同的剖視圖。以中心對(duì)稱軸a為基點(diǎn)，通過(guò)wa的箭頭表示設(shè)定對(duì)稱結(jié)構(gòu)的區(qū)域。同樣，關(guān)于中心對(duì)稱軸b～d也以wb～wd表示對(duì)稱結(jié)構(gòu)區(qū)域。在此，為了確認(rèn)直至哪個(gè)范圍的區(qū)域?yàn)橹剐枰獙?duì)稱性，而通過(guò)實(shí)驗(yàn)求出了光調(diào)制器的使用溫度范圍即-5～75℃的范圍內(nèi)賦予溫度變化時(shí)的動(dòng)作點(diǎn)偏移量，得到了圖19所示的結(jié)果。

在圖19中，相對(duì)于溫度變化的動(dòng)作點(diǎn)偏移量以vπ進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。坐標(biāo)圖中的近似曲線采用乘方近似。根據(jù)本結(jié)果可知，為了將動(dòng)作點(diǎn)偏移量抑制成50％以下，對(duì)稱結(jié)構(gòu)區(qū)域需要140μm以上。即，需要將對(duì)稱結(jié)構(gòu)形成至從中心對(duì)稱軸分離了70μm以上的范圍。此外，為了將動(dòng)作點(diǎn)偏移量抑制成20％以下，需要將對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)置至距中心對(duì)稱軸為300μm以上的范圍。

處理配線部的電極的高度越高，則本發(fā)明的一方式的光調(diào)制器越能夠更有效地適用。尤其是在具有10μm以上的電極高度的情況下，優(yōu)選適用本發(fā)明。而且，構(gòu)成光調(diào)制器的基板(linbo3等的具有電光效應(yīng)的基板)的厚度越薄，越更強(qiáng)地受到控制電極的熱膨脹引起的應(yīng)力的影響。例如，在使用100μm以下的厚度的基板的情況下，特別優(yōu)選采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

如以上說(shuō)明所述，根據(jù)本發(fā)明，提供一種光調(diào)制器，其即使在光波導(dǎo)及控制電極進(jìn)行了高集成化的情況下，也能緩和從信號(hào)電極的處理配線作用于光波導(dǎo)的應(yīng)力引起的形變，并抑制溫度漂移等的發(fā)生。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1基板

s1～s8信號(hào)電極

g1～g10接地電極

c1～c6馬赫-曾德?tīng)栃凸獠▽?dǎo)的延伸方向的中心對(duì)稱軸

l1～l8光波導(dǎo)(分支波導(dǎo))

r1所著眼的相互作用部存在的范圍

r2所著眼的分支波導(dǎo)存在的范圍