光调制元件的制作方法

专利2025-11-28  1


本公开涉及一种光调制元件。


背景技术:

1、伴随因特网的普及,通信量飞跃性地增长,光纤通信的重要性变得非常高。光纤通信将电信号转换为光信号,并将光信号通过光纤进行传输,具有宽频带、低损耗、噪声强的特征。

2、作为将电信号转换为光信号的方式,已知有基于半导体激光器的直接调制方式和使用光调制器的外部调制方式。直接调制无需光调制器且成本低,但对高速调制有极限,在高速且远距离的用途中使用外部调制方式。

3、作为光调制器,在铌酸锂单晶基板的表面附近通过ti(钛)扩散而形成光波导的光调制器被实用化。40gb/s以上的高速的光调制器被商用化,但全长为10cm左右是很大的缺点。

4、与此相对,在专利文献1中,公开了一种马赫-曾德尔型光调制器,其在蓝宝石单晶基板上通过外延生长而形成c轴取向的铌酸锂膜,并使用该铌酸锂膜作为光波导。与使用铌酸锂单晶基板的光调制器相比,使用铌酸锂膜的光调制器能够实现大幅的小型化及低驱动电压化。但是,为了进一步的宽频带化,兼顾高频损耗的降低和低驱动电压化成为问题。另外,为了宽频带化,需要进行光和微波的速度匹配。

5、关于光和微波的速度匹配,例如,在专利文献2中,公开了一种低速波电极构造,其构成为对一对大致平行的导体薄带(strip)追加细的翅片(fin)而使一对导体薄带电容性耦合。根据该电极构造,能够使薄带间的每单位长度的电容实质上增加而将微波信号的相位速度低速化。因此,能够实现光和微波的速度匹配。

6、另外,在专利文献3中,记载了一种电光器件,其包含传输光信号的波导和传输微波的电极。波导包含具有电光效应的至少一个光学材料,电极包含沟道区域和从沟道区域突出的多个延长部。电极的延长部比沟道区域更靠近波导的一部分,因此,能够降低光信号和微波信号之间的速度的不一致。另外,在专利文献3中,也公开了一种所谓的gssg电极结构,其在一对信号电极(s)的外侧配置有一对接地电极(g)。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1:日本专利第6456662号公报

10、专利文献2:日本特表平6-510378号公报

11、专利文献3:美国专利申请公开第2021/0157177号说明书


技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、但是,专利文献2及专利文献3所记载的现有的电极构造因为对信号电极追加了突起部,因此电极的总宽变宽,相对于光波导的电场效率恶化,驱动电压变高。因此,不能兼顾光和微波的速度匹配与低驱动电压化。

3、本公开是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种能够兼顾光和微波的速度匹配与低驱动电压化的光调制元件。

4、用于解决问题的技术手段

5、为了解决上述问题,本公开的光调制元件,其特征在于,具备:基板;第一及第二波导部,其由具有配置于基板上的脊部的光学材料膜构成,并相互平行地设置;缓冲层,其配置于第一及第二波导部上;以及第一及第二信号电极,其沿着第一及第二波导部设置,第一及第二信号电极各自具有:实线部,其在俯视时设置于第一及第二波导部的外侧,并在行进方向上连续地设置;虚线部,其设置于一对实线部的内侧且与第一及第二波导部在俯视时重叠的位置,并在行进方向上断续地设置;以及连接部,其将实线部和虚线部连接,虚线部的宽度比脊部的宽度宽。

6、发明效果

7、根据本公开,能够提供一种能够兼顾光和微波的速度匹配与低驱动电压化的光调制元件。



技术特征:

1.一种光调制元件,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的光调制元件,其中,

3.根据权利要求2所述的光调制元件,其中,

4.根据权利要求1~3中任一项所述的光调制元件,其中,

5.根据权利要求1~4中任一项所述的光调制元件,其中,

6.根据权利要求1~5中任一项所述的光调制元件,其中,

7.根据权利要求1~6中任一项所述的光调制元件,其中,

8.根据权利要求7所述的光调制元件,其中,

9.根据权利要求7或8所述的光调制元件,其中,

10.根据权利要求1~9中任一项所述的光调制元件,其中,


技术总结
本发明的技术问题在于,提供一种能够兼顾光和微波的速度匹配与低驱动电压化的光调制元件。本发明的光调制元件(1)具备:基板(10);第一及第二波导部(2A、2B),其由具有配置于基板(10)上的脊部的光学材料膜构成,并相互平行地设置;缓冲层,其配置于第一及第二波导部(2A、2B)上;以及第一及第二信号电极(5A、5B),其沿着第一及第二波导部(2A、2B)设置。第一及第二信号电极(5A、5B)各自具有:实线部(51),其在俯视时设置于第一及第二波导部(2A、2B)的外侧,并在行进方向上连续地设置;虚线部(52),其设置于与第一及第二波导部(2A、2B)在俯视时重叠的位置,并在行进方向上断续地设置;以及连接部(53),其将实线部(51)和虚线部(52)连接。虚线部(52)的宽度(W<subgt;2</subgt;)比脊部的宽度(W<subgt;r</subgt;)宽。

技术研发人员:原裕贵,菊川隆
受保护的技术使用者:TDK株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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