光波导元件、使用光波导元件的光调制器件及光发送装置的制作方法

本发明涉及光波导元件、使用光波导元件的光调制器件及光发送装置，特别是涉及具有形成有光波导的基板和在该基板上与该光波导接近地配置的控制电极的光波导元件、使用光波导元件的光调制器件及光发送装置。

背景技术：

1、在光计测技术领域、光通信技术领域、特别是高速/大容量光纤通信系统中，通过具备形成有光波导的基板的光波导元件来构成光调制器，装入有该光调制器的光发送装置被广泛使用。其中，将具有电光效应的linbo3(以下，称为ln)使用于基板的光波导元件与使用磷化铟(inp)、硅(si)或砷化镓(gaas)等半导体系材料的光波导元件相比，能实现光的损失少且宽带的光调制特性。因此，使用ln基板的光波导元件在高速/大容量光纤通信系统中被广泛使用。

2、另一方面，光纤通信系统中的调制方式受到近年来的传送容量的增大化的潮流的影响，dp-qpsk(dual polarization-quadrature phase shift keying，双极化四相相移键控)、dp-16qam(quadrature amplitude modulation，正交振幅调制)等在多级调制中采用了偏振复用的传送制式成为主流。

3、近年来的互联网服务的普及加速会招致通信信息量的进一步的增大，光波导元件的进一步的小型化、宽带化、省电力化的研讨目前也不断进展。

4、作为这样的光调制元件的小型化、宽带化、省电力化的对策之一，将在为了进一步增强基板中的信号电场与波导光的相互作用(即，为了提高电场效率)而薄膜化的ln基板(例如，厚度20μm以下)的表面形成有带状的凸部的肋型光波导(参照专利文献1)、使用通过ti扩散而形成的扩散波导的光波导元件被实用化。

5、当前，为了进一步的高速化，为了进一步提高电场效率，更接近光波导的位置地设置控制电极的研讨也不断进展。另一方面，如果使电极接近，则在光波导中传播的光被电极吸收，光损失变大。

6、此外，通过将光波导利用电介质层(永久抗蚀剂、sio2层等)覆盖，存在光的散射防止效果，能够减少光损失(参照专利文献1)。此外，通过在电极间隔内配置电介质层，能够提高电场效率。

7、然而，如果由于环境温度变化、冲击而电介质层从光波导剥离，则在光波导的周围形成空气层，光波导的表面的粗糙度、光波导与空气层之间的折射率差变大，因此容易发生光的散射。此外，当处于光波导与电极之间的电介质层剥离时，成为电场效率下降，驱动电压上升的结果。

8、在先技术文献

9、专利文献

10、专利文献1：日本特开2022-56979号公报(jp2022-056979a)

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、本发明要解决的课题在于提供一种解决上述那样的问题，抑制在光波导中传播的光的由控制电极产生的吸收，并防止将光波导覆盖的电介质层的剥离的光波导元件。此外，在于提供一种使用该光波导元件的光调制器件和光发送装置。

3、用于解决课题的方案

4、为了解决上述课题，本发明的光波导元件、使用光波导元件的光调制器件及光发送装置具有以下的技术特征。

5、(1)一种光波导元件，具有形成有光波导的基板及在该基板上与该光波导接近地配置的控制电极，其特征在于，该光波导是肋型光波导，该控制电极的与该肋型光波导接近的端部位于形成该肋型光波导的该基板的第一凹部，所述光波导元件具有电介质层，该电介质层将该肋型光波导覆盖，所述光波导元件在所述第一凹部的一部分且该肋型光波导的山脚部分的附近具备第二凹部，该第二凹部比所述第一凹部的最浅的位置更加凹陷，该电介质层配置于所述第二凹部的至少一部分。

6、(2)根据上述(1)所述的光波导元件，其特征在于，该电介质层在该肋型光波导与该控制电极之间连续地形成。

7、(3)根据上述(1)所述的光波导元件，其特征在于，所述第二凹部具备从该肋型光波导向该控制电极的方向变浅的倾斜面，该倾斜面相对于与该基板的整个表面平行的平面所成的倾斜角度为20度以下。

8、(4)根据上述(1)所述的光波导元件，其特征在于，以所述第一凹部的最浅的位置为基准，所述第二凹部的最深的位置的深度为0.07μm以下。

9、(5)根据上述(1)所述的光波导元件，其特征在于，作为由所述第二凹部的与该肋型光波导延伸的方向垂直的截面形成的所述第二凹部的截面积的、比所述第一凹部的最浅的位置深的部分所占的该截面积为0.05μm2以下。

10、(6)根据上述(1)所述的光波导元件，其特征在于，在该控制电极的下侧配置的该基板具备凸部，该凸部由所述第一凹部形成且与该肋型光波导不同，在所述第一凹部的一部分且该凸部的山脚部分的附近具备第三凹部，该第三凹部比所述第一凹部的最浅的位置更加凹陷，该控制电极配置于所述第三凹部的至少一部分。

11、(7)根据上述(1)所述的光波导元件，其特征在于，该基板的最大厚度为20μm以下。

12、(8)一种光调制器件，其特征在于，将上述(1)至(7)的任一项所述的光波导元件收容在壳体内，所述光调制器件具备光纤，该光纤相对于该光波导输入或输出光波。

13、(9)根据上述(8)所述的光调制器件，其特征在于，该控制电极是用于对在该光波导中传播的光波进行调制的调制电极，在该壳体的内部具有电子电路，该电子电路将向该调制电极输入的调制信号放大。

14、(10)一种光发送装置，其特征在于，具有：上述(9)所述的光调制器件；光源，向该光调制器件输入光波；及电子电路，向该光调制器件输出调制信号。

15、发明效果

16、本发明具有形成有光波导的基板及在该基板上与该光波导接近地配置的控制电极，其中，该光波导是肋型光波导，该控制电极的与该肋型光波导接近的端部位于形成该肋型光波导的该基板的第一凹部，所述光波导元件具有电介质层，该电介质层将该肋型光波导覆盖，所述光波导元件在所述第一凹部的一部分且该肋型光波导的山脚部分的附近具备第二凹部，该第二凹部比所述第一凹部的最浅的位置更加凹陷，该电介质层配置于所述第二凹部的至少一部分，因此，通过形成于第一凹部的第二凹部，增强光的限制，通过控制电极来抑制光吸收，并通过所述第二凹部来提高电介质层与基板的接合强度，能够防止将光波导覆盖的电介质层的剥离。

17、此外，通过使用具备这样的优异的特性的光波导元件，也能够提供发挥同样的效果的光调制器件、光发送装置。

技术特征：

1.一种光波导元件，具有形成有光波导的基板及在该基板上与该光波导接近地配置的控制电极，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的光波导元件，其特征在于，

8.一种光调制器件，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的光调制器件，其特征在于，

10.一种光发送装置，其特征在于，

技术总结本发明的目的在于提供一种抑制在光波导中传播的光的控制电极产生的吸收并防止将光波导覆盖的电介质层的剥离的光波导元件。本发明的光波导元件具有形成有光波导的基板(1)和在该基板上与该光波导接近地配置的控制电极(2)，其特征在于，该光波导是肋型光波导(10)，该控制电极(2)的与该肋型光波导(10)接近的端部位于形成该肋型光波导(10)的该基板的第一凹部(C1)，所述光波导元件具有电介质层(3)，该电介质层(3)将该肋型光波导(10)覆盖，在所述第一凹部(C1)的一部分且该肋型光波导(10)的山脚部分的附近具备第二凹部(C2)，该第二凹部(C2)比所述第一凹部(C1)的最浅的位置更加凹陷，该电介质层(3)配置于所述第二凹部(C1)的至少一部分。技术研发人员：平田章太郎,冈桥宏佑,片冈优,村田祐美受保护的技术使用者：住友大阪水泥股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2