光器件、光收发器件及光收发器的制作方法

本文讨论的实施方式涉及光器件、光收发器件和光收发器。

背景技术：

1、例如，随着互联网协议(ip)数据通信量的快速增加，已经期望增加光网络的容量。另外，为了提高光收发器的空间容纳效率，期望光调制器进一步小型化。

2、图9是例示了传统光器件的示例的截面示意图。图9所示的光器件200是具有并入其内的诸如双偏振-正交相移键控(dp-qpsk)的相干光调制器的光器件。光器件200具有气密壳体结构并且在其内部容纳光调制器芯片203，该气密壳体结构具有气密密封封装件201和盖202。光调制器芯片203接合并固定至气密密封封装件201的底表面。

3、光器件200包括气密密封管204、块205、准直透镜206、偏振旋转器(pr)207和偏振合束器(pbc)208。此外，光器件200包括气密密封窗209、聚光透镜210和卡套211。

4、气密密封管204是用于将输入侧光纤221插入气密密封封装件201中的金属管。块205是通过对接连接而将插入到气密密封管204中的输入侧光纤221与光调制器芯片203中的光波导203a光学地联接的部分。卡套211是用于将输出侧光纤222安装在光器件200上的压接端子。

5、光调制器芯片203是通过电信号对来自输入侧光纤221的信号光进行调制并输出调制光的光调制器器件。准直透镜206是将来自光调制器芯片203的调制光转换为平行光的透镜。pr 207是使来自准直透镜206的平行光的调制光的偏振旋转的偏振旋转单元。pbc208是执行具有偏振旋转的调制光和不具有偏振旋转的调制光的偏振复用的偏振复用单元。pbc 208透过气密密封窗209向聚光透镜210收集经过偏振复用的调制光。聚光透镜210是向输出侧光纤222输出会聚的调制光的透镜。

6、通过焊接气密密封封装件201和盖202，气密地密封气密密封封装件201。用形成在输入侧光纤221的表面上的镀金和焊料来密封气密密封管204的内表面。此外，还对于气密密封窗209来说，用银焊气密地密封形成在气密密封窗209的表面上的镀金和气密密封封装件201。光调制器芯片203具有并入其内的多个马赫-曾德尔(mach-zehnder)调制器(mzm)。

7、图10是例示了光调制器芯片203中的mzm 240的示例的截面示意图。图10所示的mzm 240是光调制器芯片203中的mzm。mzm 240包括si基板(未示出)、形成在si基板上的中间层231、形成在中间层231上的光波导232以及形成在光波导232上的缓冲层。此外，mzm240包括形成在缓冲层233上的信号电极235a(235)和接地电极235b(235)。

8、中间层231是由例如sio2形成的层。光波导232是具有例如脊232a和板(slab)232b的脊状波导。光波导232是由例如linbo3(以下称为ln)形成的光波导。光波导232布置为使得脊232a位于信号电极235a与接地电极235b之间。缓冲层233是由例如sio2形成的层。

9、因为形成中间层231和缓冲层233的sio2比形成光波导232的ln具有更低的折射率，所以光被约束在光波导中以进行传播。

10、信号电极235a和接地电极235b由au电极层237构成，并且缓冲层233和au电极层237通过电极粘合层234而接合。对于电极粘合层234，例如，经常使用ti(例如，日本待审专利公开no.2020-173408和no.2015-22224，美国专利申请公开no.2016/0246004)。

11、近年来，具有96gbaud/秒的诸如四通道小型可插拔(qsfp)56dd的小型相干光收发器已经面世。然而，未来即使作为具有130gbaud/秒的高波特率的下一代光模块，也存在qsfp 56dd尺寸小型化的需求。为了将光调制器容纳在小的光收发器中，除了通过巧妙设计使光调制器芯片203小型化之外，还可以采用以下方法：将其制成简单地固定在金属板上的板载型而不是将其放置在气密密封封装件201中。因此，在板载光器件中不需要传统技术中采用的气密密封封装件201，因此，能够减少与气密密封相关的工作量。

12、然而，在板载光器件中，由于其非气密密封结构，担心由于缓冲层233中吸湿导致的dc漂移对寿命的不利影响、以及由于ti等的电极粘合层234的羟基化而导致的分层。附加地，在板载光器件中，由于导电杂质粘附到信号电极235a和接地电极235b之间的部分，可能出现信号电极235a和接地电极235b之间的短路。因此，对于板载光器件来说，现实情况是需要在没有气密密封的情况下保证可靠性。

13、因此，本发明的实施方式的一个方面的目的在于提供在没有气密密封的情况下保证可靠性的光器件等。

技术实现思路

1、根据实施方式的一个方面，一种光器件包括：基板、缓冲层、电极、绝缘层和粘合层。基板具有形成在基板表面上的光波导。缓冲层层压在光波导上。电极形成于缓冲层上。绝缘层覆盖电极。粘合层形成于电极与绝缘层之间。

技术特征：

1.一种光器件，该光器件包括：

2.根据权利要求1所述的光器件，该光器件还包括水蒸汽阻挡层，该水蒸汽阻挡层位于所述粘合层和所述绝缘层之间。

3.根据权利要求1所述的光器件，其中，形成水蒸汽阻挡层来代替所述绝缘层。

4.根据权利要求1或2所述的光器件，其中，

5.根据权利要求1或2所述的光器件，其中，

6.根据权利要求1或2所述的光器件，其中，

7.根据权利要求2或3所述的光器件，其中，

8.根据权利要求2或3所述的光器件，其中，

9.根据权利要求2或3所述的光器件，其中，

10.根据权利要求8所述的光器件，其中，所述水蒸汽阻挡层通过使用原子层沉积由al2o3形成。

11.根据权利要求1或2所述的光器件，其中，

12.一种光收发器件，该光收发器件包括：

13.根据权利要求12所述的光收发器件，其中，在所述粘合层和所述绝缘层之间还包括水蒸汽阻挡层。

14.根据权利要求12所述的光收发器件，其中，形成水蒸汽阻挡层来代替所述绝缘层。

15.一种光收发器，该光收发器包括：

16.根据权利要求15所述的光收发器，其中，在所述粘合层和所述绝缘层之间还包括水蒸汽阻挡层。

17.根据权利要求15所述的光收发器，其中，形成水蒸汽阻挡层来代替所述绝缘层。

技术总结本申请涉及光器件、光收发器件及光收发器。光器件包括具有形成于基板表面上的光波导的基板、层压在光波导上的缓冲层、形成于缓冲层上的电极、覆盖电极的绝缘层；以及形成于电极与绝缘层之间的粘合层。技术研发人员：三田村宣明受保护的技术使用者：富士通光器件株式会社技术研发日：技术公布日：2024/8/5