光控制元件的制作方法

专利名称：光控制元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光控制元件，尤其涉及包括具有电光效应且厚度
为10|im以下的薄板、形成于所述薄板的光波导、用于控制通过所述光 波导的光的控制电极的光控制元件。
背景技术：
以往，在光通信领域和光测量领域中，多采用在具有电光效应的 基板上形成有光波导和控制电极的波导式光调制器和波导式光开关等 各种光控制元件。目前利用的光控制元件的方式大多在图1所示的厚 度0.5 lmm左右的光电晶体基板1上，形成光波导2、信号电极4和 接地电极5。另外，图1表示使用Z切LiNb03基板的光调制器的示例， 标号3表示Si02膜等缓冲层。
尤其在波导式光调制器中，为了对在光波导中传播的光波进行调 制控制，向控制电极施加微波信号。因此，为了使微波在控制电极中 有效传播，需要实现将微波导入光调制器中的同轴线缆等信号线路与 光调制器内的控制电极的阻抗匹配。因此，如图1所示，采用由与接 地电极5夹持信号电极4的形状、即所谓共面式控制电极。
但是，在共面式控制电极中，由于外部电场不能有效作用于基板1 的电光效应的效率较高的方向(在图1所示的Z切LiNb03基板中指上 下方向)，所以为了获得必要的光调制度，需要更大的电压。具体地 讲，在利用LiNb03基板，而且沿光波导的电极长度为lcm时，需要约 10 15V左右的半波长电压。
并且，如图2所示，专利文献1提出了如下结构，为了改善光波导对光波的封闭，且将控制电极所生成的电场更有效地施加到光波导，
把光波导设为脊型波导20，并将接地电极5、 51、 52配置得更靠近信 号电极4和41。根据这种结构，虽然可以实现某种程度上的驱动电压 的降低，但是尤其在实现高频波段的高速调制时，进一步降低驱动电 压是必不可缺的。
此外，专利文献2提出了如下方案如图3所示，由控制电极夹 持基板，沿电光效应的效率较高的方向(在图3所示的Z切LiNb03基 板中指上下方向)施加电场。而且，图3所示的光调制器，使具有电 光效应的基板极化反转，形成自发极化的方向(图中的箭头方向)不 同的基板区域IOA和IOB，并且在各基板区域形成有光波导2，在利用 共用的信号电极42和接地电极53对各光波导施加电场时，可以使在 各光波导中传播的光波产生相反方向的相位变化。通过上述差分驱动， 可以进一步降低驱动电压。
但是，在图3所示的电极构造中，微波的折射率提高，难以实现 在光波导中传播的光波与调制信号即微波的速度匹配。而且，由于阻 抗反向降低，所以具有难以实现与微波的信号线路的阻抗匹配的缺点。
另一方面，在以下专利文献3或4中，在具有厚度为30nm以下 的非常薄的基板(以下称为"薄板")上装配光波导和调制电极，接 合介电常数比该薄板低的其他基板，降低对微波的有效折射率，实现 微波与光波的速度匹配。
但是，即使在使用上述薄板的光调制器中形成有图1 图3所示结 构的控制电极的情况下，依旧不能从根本上解决上述问题。在利用图3 所示的控制电极夹持基板的情况下，在使基板的厚度变薄时，具有微 波折射率下降的趋势，但是难以实现光波与微波的速度匹配。虽然也
依赖于电极的宽度，但是例如在使用LN薄板时，有效折射率为约5左 右，达不到最佳值2.14。另一方面，阻抗具有随着基板变薄而下降的趋势，这成为加大阻抗不匹配的原因。
专利文献1:美国专利说明书第6580843号 专利文献2:专利注册第3638300号说明书 专利文献3:日本特开昭64-018121号公报 专利文献4:日本特开2003-215519号公报 专利文献5:日本特开平6-289341号公报

发明内容
本发明要解决的课题是解决上述问题，提供一种调制效率良好的 光控制元件，能够实现微波与光波的速度匹配及微波的阻抗匹配，而 且能够降低驱动电压。
并且，本发明提供一种光控制元件，通过降低驱动电压，能够抑 制光控制元件的温度上升，并能够实现稳定动作，本发明还提供一种 能够使用成本更低的低驱动电压型驱动装置的光控制元件。
为了解决上述问题，技术方案1的发明的光控制元件，包括具有 电光效应且厚度为10pm以下的薄板、形成于所述薄板的光波导、用于 控制通过所述光波导的光的控制电极，所述光控制元件的特征在于， 所述控制电极包括夹着所述薄板而配置的第1电极和第2电极，所述 第i电极具有至少由第1信号电极和接地电极构成的共面式的电极， 所述第2电极至少具有第2信号电极，向所述第1电极的所述第1信 号电极和所述第2电极的所述第2信号电极输入相位彼此反转的调制 信号，并且所述第1电极与所述第2电极彼此协作而向所述光波导施 加电场。另外，"相位反转"指电场的符号的方向相反，振幅的比例 恒定的情况。
本发明中的"共面式的电极"指将信号电极夹在接地电极之间， 例如，包括信号电极和接地电极以相同间隔配置的构造以及间隔不同的构造、接地电极在信号电极的一侧的构造、将多个信号电极夹在一 对接地电极之间的构造、在多个信号电极之间增加配置接地电极的构 造等。
技术方案2的发明的特征在于，在技术方案1的光控制元件中， 所述第1电极的所述第1信号电极和所述第2电极的所述第2信号电 极被配置成为，所述光波导位于所述第1信号电极和所述第2信号电 极之间。
技术方案3的发明的特征在于，在技术方案1或2的光控制元件 中，所述第2电极具有平板状的辅助电极，该辅助电极形成于所述第2 信号电极下面，并与所述第2信号电极接合。
技术方案4的发明的特征在于，在技术方案1 3中任一方案的光 控制元件中，所述控制电极包括位于所述第2电极的下方的接地电位 的第3电极。
技术方案5的发明的特征在于，在技术方案1 4中任一方案的光 控制元件中，所述光波导是脊型光波导。
技术方案6的发明的特征在于，在技术方案1 5中任一方案的光 控制元件中，至少在所述薄板和所述第1电极之间形成有缓冲层。
技术方案7的发明的特征在于，在技术方案1 5中任一方案的光 控制元件中，在所述第1电极和所述第2电极中，所述信号电极和所 述接地电极由透明电极或在薄板一侧配置有透明电极的电极中的任一 种构成。
技术方案8的发明的特征在于，在技术方案5 7中任一方案的光 控制元件中，至少在配置于所述脊型波导两侧的槽中填充有低介电常数膜。
技术方案9的发明的特征在于，在技术方案1 8中任一方案的光 控制元件中，包括所述光波导的至少一部分在内的薄板的自发极化反 转。
根据技术方案1的发明，光控制元件，包括具有电光效应且厚度 为10nm以下的薄板、形成于所述薄板的光波导、用于控制通过所述光 波导的光的控制电极，所述控制电极包括夹着所述薄板配置的第1电 极和第2电极，所述第1电极具有至少由信号电极和接地电极构成的 共面式的电极，该第2电极至少具有接地电极，并且与第1电极的信 号电极协作而向该光波导施加电场，所以能够提供一种光控制元件， 能够实现微波与光波的速度匹配以及微波的阻抗匹配，并能够快速动 作。
而且，向所述第1电极的所述第1信号电极和所述第2电极的所 述第2信号电极输入振幅彼此反转的调制信号，并且所述第1电极与 所述第2电极彼此协作而向所述光波导施加电场。因此，能够对在所 述光波导内导波的光信号进行有效的调制，能够提高调制效率。换言 之，能够提供一种光控制元件，能够实现微波与光波的速度匹配以及 微波的阻抗匹配，而且能够降低驱动电压，能够以较高的调制效率进 行调制。并且，能够提供一种光控制元件，通过降低驱动电压，能够 抑制光控制元件的温度上升，并能够进行稳定动作，还能够提供一种 可使用成本更低的低驱动电压型驱动装置的光控制元件。
根据技术方案2的发明，所述第1电极的所述第1信号电极和所 述第2电极的所述第2信号电极被配置成为，所述光波导位于所述第1 信号电极和所述第2信号电极之间，所以能够将各信号电极更靠近光 波导而配置。因此，能够对在所述光波导中导波的光波实施更高的调 制效率。换言之，能够提供一种光控制元件，即使在比较低的驱动电压下，也能够以充分高的调制效率进行调制，通过进一步降低驱动电 压，能够抑制光控制元件的温度上升，并能够进行稳定的动作，还能 够提供一种光控制元件，能够使用成本更低的低驱动电压型驱动装置。
根据技术方案3的发明，所述第2电极具有平板状的辅助电极， 该辅助电极形成于所述第2信号电极下面，并与所述第2信号电极接 合。该情况下，所述第2电极可以使所述第2信号电极和所述辅助电 极形成为一体，因此，例如如下所述的那样，通过在支撑基板上放置 所述第2电极后，依次进行薄板的形成、光波导的形成以及第1电极 的形成等，能够获得满足技术方案1或技术方案2规定的、信号电极 与光波导的位置关系的光控制元件。
根据技术方案4的发明，所述控制电极包括位于所述第2电极下 方的接地电位的第3电极，所以能够控制对所述第2电极的所述第2 信号电极的阻抗和微波折射率，优选适当调节所述第3电极的厚度和 所述第2电极的所述第2信号电极的宽度及厚度等，从而能够使第2 电极(及第3电极)的阻抗和微波折射率与第1电极的阻抗和微波折 射率大致相同。因此，只向第1电极的第1信号电极和第2电极的第2 信号电极输入振幅单纯地彼此反转的调制信号，就能够以约2倍的调 制效率对在光波导内导波的光波进行调制。
根据技术方案5的发明，光波导是脊型光波导，所以能够实现一 种驱动电压更低的光控制元件，对光波的封闭效率比较高，并且能够 使控制电极所形成的电场集中在光波导上。
根据技术方案6的发明，至少在薄板和第1电极之间形成有缓冲 层，所以能够抑制在光波导中传播的光波的传播损耗，并将控制电极 配置在更靠近光波导的位置。
根据技术方案7的发明，信号电极或接地电极由透明电极或在薄
9板一侧配置了透明电极的电极中的任一种构成，所以即使在没有缓冲 层时，也能够抑制在光波导中传播的光波的传播损耗，并将控制电极 配置在更靠近光波导的位置。
根据技术方案8的发明，至少在配置于脊型波导两侧的槽中填充 有低介电常数膜，所以能够调整控制电极中的微波折射率和阻抗，能 够获得更合适的微波折射率和阻抗。
根据技术方案9的发明，在技术方案1 10中任一方案的光控制 元件中，包括光波导的至少一部分在内的薄板的自发极化反转，所以 能够容易地通过简单的控制电极和驱动电路实现光控制元件的差分驱 动，并且能够降低驱动电压。


图1是表示现有的光控制元件的示例的图。
图2同样是表示现有的光控制元件的示例的图。
图3同样是表示现有的光控制元件的示例的图。
图4是表示本发明的光控制元件的示例的图。
图5同样是表示本发明的光控制元件的示例的图。
图6是表示图4所示的光控制元件的变形例的图。
图7是表示本发明的脊型光控制元件的示例的图。
图8同样是表示本发明的脊型光控制元件的示例的图。
图9同样是表示本发明的脊型光控制元件的示例的图。
图IO是表示具有低介电常数膜的光控制元件的示例的图。
图11同样是表示具有低介电常数膜的光控制元件的示例的图。
图12是表示在薄板的背面侧形成有光波导的光控制元件的示例的图。
图13同样是表示在薄板的背面侧形成有光波导的光控制元件的示 例的图。
图14是表示采用透明电极的光控制元件的示例的图。图15同样是表示采用透明电极的光控制元件的示例的图。 图16同样是表示采用透明电极的光控制元件的示例的图。 图17是表示采用极化反转的光控制元件的示例的图。 图18同样是表示采用极化反转的光控制元件的示例的图。
具体实施例方式
图4是表示本发明的光控制元件的一例的剖视图。在本示例中， 表示由Z切LiNb03基板构成用于形成光波导的薄板的情况，并且只示 出所述光控制元件的主要部分。
如图4所示，在Z切基板(薄板1)中形成有光波导2，夹着薄板 1配置有控制电极。控制电极包括配置于薄板1的上侧的第1电极和配 置于薄板的下侧的第2电极。第1电极包括信号电极(第1信号电极) 4和接地电极5，第2电极包括信号电极(第2信号电极)54。当然可 以对第1电极和第2电极适当附加除图示的电极之外的DC电极等需要 的电极。并且，作为光波导也可以构成为直线波导或组合了直线波导 的马赫-曾德尔(Mach-Zehnder)型干涉系统。
图4所示的光控制元件的特征在于，除了信号电极4和接地电极5 的电场之外，向光波导2还施加信号电极4和54的电场。B口，通过向 这些信号电极输入振幅彼此反转的调制信号，能够以大致相同的相位 同时向在光波导2中导波的光波施加来自信号电极4的电场(调制) 和来自信号电极54的电场(调制)。因此，能够对所述光波进行更高 效率的调制。另外，在调制信号是单一频率的正弦波形时，通过使信 号电极4和信号电极54的相位差反转，能够对光波导2进行更高效率 的调制。
另一方面，在本示例中，薄板1的厚度极薄，在10pm以下，所 以能够增强对光波导2的纵方向的电场，能够降低驱动电压。而且， 由于控制电极中的微波的折射率和阻抗由信号电极4和接地电极5及54确定，所以能够设定为例如最佳值即微波折射率2.14、阻抗50Q。
另外，在本示例中，光波导2位于信号电极4和54之间，所以信 号电极4和54处于更靠近光波导2的位置。因此，能够从信号电极4 和54向光波导2施加更强的电场，能够进一步降低驱动电压，并且能 够以更高的效率进行调制。
第1电极被配置成为与薄板1之间夹着Si02膜等缓冲层3。缓冲 层具有防止在光波导中传播的光波因控制电极而被吸收或散射的效 果。并且，作为缓冲层的结构，根据需要也可以加入Si膜等，以缓和 薄板l的热释电效应(Pyroelectric effect)。
并且，第2电极(接地电极54)被配置成为与薄板l之间夹着介 电常数比基板1低的低介电常数层31，该低介电常数层31大于第1电 极的信号电极4的宽度，并沿着信号电极4的整个长度方向形成。因 此，能够降低电极损耗，增强对光的封闭。由此，可以应对高频，实 现高效率的调制器。
换言之，根据本实施方式的光控制元件，能够提供一种调制效率 良好的光控制元件，能够实现微波与光波的速度匹配及微波的阻抗匹 配，而且能够降低驱动电压。并且，能够提供一种光控制元件，通过 降低驱动电压，能够抑制光控制元件的温度上升，并能够实现稳定动 作，还能够提供一种能够使用成本更低的低驱动电压型驱动装置的光 控制元件。
另外，在本实施方式中，薄板1的厚度为10pm以下，以便除了 信号电极4和接地电极5的电场之外，信号电极4和接地电极54的电 场也能够充分施加给光波导2。并且，薄板1的下限值没有特别限定， 例如设为0.7jam。如果小于0.7^m，则很难形成足够大的光波导2。
12薄板1在形成第2电极后，通过粘结层6接合在支撑基板7上。由此，即使在薄板1为10pm以下时，也能够作为光控制元件确保足够的机械强度。
图5是图4所示的光控制元件的变形例的剖视图。在本示例中，第2电极具有平板状的辅助电极57,该辅助电极形成于信号电极54下面，并与该信号电极54接合。该情况下，第2电极可以使信号电极54和辅助电极57形成为一体，因此如图5所示，通过在支撑基板7上放置所述第2电极，然后依次进行薄板1的形成和光波导2的形成以及第1电极4、 5的形成等，使光波导2位于信号电极4和54之间。因此，根据本示例，能够获得可通过简单的形成工序发挥上述的作用效果的光控制元件。
图6是图4所示的光控制元件的其他变形例的剖视图。在本示例中，在第2电极即信号电极54的下方，夹着粘结层6形成接地电位的第3电极58。因此，能够控制对信号电极54的阻抗和微波折射率，优选适当调节第2电极54和第3电极58之间的距离以及信号电极54的宽度和厚度等，从而能够使信号电极54 (及第3电极58)的阻抗和微波折射率与第1电极4、 5的阻抗和微波折射率大致相同。因此，只向第1电极的信号电极4和第2电极的信号电极54输入振幅单纯地彼此反转的调制信号，就能够以约2倍的调制效率对在光波导内导波的光波进行调制。
作为薄板所使用的具有电光效应的晶体基板，例如可以使用铌酸锂、钽酸锂、PLZT (锆钛酸铅镧)、石英类的材料、以及这些材料的组合。尤其适合使用电光效应比较高的铌酸锂(LN)和钽酸锂(LT)晶体。
关于光波导的形成方法，可以通过热扩散法和质子交换法等在基板表面上扩散Ti等来形成。并且，也可以按照专利文献5所述，在薄板1的表面上与光波导的形状对应地形成脊，并构成光波导。
信号电极和接地电极等控制电极可以通过TiAu电极图形的形成及镀金法等形成。并且，关于后面叙述的透明电极，可以使用ITO或作为红外透明导电膜的In与Ti的复合氧化物膜等，可以采用以下方法形成该透明电极通过光刻法形成电极图形并通过剥离法(Liftofftechnique)形成的方法；形成掩膜部件以保留预定的电极图形，并通过千式蚀刻或湿式蚀刻形成的方法等(参照专利文献5)。
包括光控制元件的薄板1的制造方法是在具有数百pm厚度的基板上形成上述光波导，研磨基板的背面，从而制作具有lO)im以下的厚度的薄板。然后，在薄板的表面制作控制电极。此外，也可以在制作光波导和控制电极等之后，研磨基板的背面。另外，如果施加形成光波导时的热冲击或因各种处理时的薄膜操作而引起的机械冲击等，则存在薄板破损的危险性，因此优选在研磨基板而形成薄板之前，进行容易施加上述热冲击或机械冲击的步骤。
作为支撑基板7所使用的材料可以采用各种材料，例如除了使用与薄板相同的材料之外，也可以使用像石英、玻璃、氧化铝等介电常数比薄板低的材料，还可以使用具有与薄板不同的晶向的材料。但是，在稳定光控制元件应对温度变化的调制特性的方面，优选线膨胀系数与薄板相同的材料。假设相同材料的选定比较困难时，用于接合薄板和支撑基板的粘结剂选择具有与薄板相同的线膨胀系数的材料。
以下说明本发明涉及的光控制元件的应用示例。另外，在以下附图中，在使用与前述部件相同的部件时，尽可能使用相同标号，为了明确结构特征，根据需要省略了粘结层和支撑基板。并且，为了防止描述过长，说明以图4所示的实施方式为主的应用示例。
(具有脊型波导的光控制元件)图7 图9是图4所示的光控制元件的应用示例，表示由脊型波导形成光波导的示例。通过由脊型光波导形成光波导，光波的封闭效率提高，并且可以使控制电极所形成的电场集中于光波导，因此可以实现驱动电压更低的光控制元件。
如图7所示，通过使光控制元件的光波导形成为脊型波导20，能够封闭在脊部20中传播的光波。由于对脊部20集中施加由信号电极4和接地电极5形成的电场以及由信号电极4和54形成的电场，所以有助于降低光控制元件的驱动电压。
图8是两个光波导2为脊型波导20的示例。与脊型波导对应地配置信号电极4和41，对信号电极施加彼此相反方向的信号等。例如，左侧的脊部20被集中施加了由信号电极4和接地电极5形成的电场、由信号电极4和54形成的电场以及由信号电极4和信号电极41形成的电场。
图9中，两个光波导2为脊型波导20，并且在两个光波导之间形成与接地电极51对应的脊部。与脊型波导20对应地配置信号电极4和41，对信号电极施加各自独立的信号等。
例如，左侧的脊部20被集中施加了由信号电极4和接地电极5形成的电场、由信号电极4和54形成的电场以及由信号电极4和接地电极51形成的电场。
(具有低介电常数膜的光控制元件)
图10及图11表示图4所示光控制元件的其他应用示例，表示在形成脊型波导的槽以及构成第1电极的信号电极4和接地电极5之间配置低介电常数膜的示例。通过配置这种低介电常数膜，可以调整控
制电极的微波折射率和阻抗，此外可以提高控制电极的布线自由度。
15作为低介电常数膜的材料可以使用苯并环丁烯(BCB)等，低介电常数膜的制作方法可以采用涂敷法等。
如图10所示，可以形成低介电常数膜8，以覆盖形成于脊型波导20两侧的槽、信号电极4和接地电极5之间或者第1电极。
并且，如图11所示，以跨越接地电极5的方式配置信号电极4的供电部42，在接地电极4和供电部42之间配置低介电常数膜8。由此，可以实现控制电极的立体布线，控制电极的布线设计的自由度提高。另外，也可以使接地电极在信号电极的上方(离开薄板的位置)通过。
(在薄板的背面侧形成有光波导的光控制元件)图12及图13表示图4所示的光控制元件的其他应用示例，表示在薄板l的背面(图中下侧)形成有光波导2 (脊型波导20)的示例。在使用厚度为l(Him以下的薄板时，如图12所示，即使在薄板l的背面形成光波导2，在薄板的表面形成第1电极即信号电极4和接地电极5，在薄板1的背面形成第2电极即接地电极54，也可以通过尤其是由信号电极4和54形成的电场，对脊部20施加电场。
并且，图13是使用两个信号电极4和41的示例，通过尤其由信号电极4和54形成的电场对左侧的脊部20施加电场，并通过尤其由信号电极41和54形成的电场对右侧的脊部20施加电场。
另外，在形成脊部20的槽中，根据需要形成低介电常数膜81。
在图7 图9所示的光控制元件中，需要在脊型波导的脊部顶上正确配置信号电极4和41,但在图12及图13所示的光控制元件中，具有以下优点只要将信号电极4和41的宽度设定为脊型波导的宽度以上，则即使在两者之间略微产生位置偏移时，也能够有效地向脊部施加电场。(使用透明电极的光控制元件)
图14 图16表示图4所示的光控制元件的其他应用示例，表示电 极使用透明电极(9和91 96)的示例。通过将透明电极或在薄板一 侧配置有透明电极的电极中的任一种用作信号电极或接地电极，即使 在没有缓冲层时，也能够抑制在光波导中传播的光波的传播损耗，并 且能够将控制电极配置得更加靠近光波导，可以降低驱动电压。
图14是第2电极的接地电极使用透明电极9的示例，图15是第1 电极使用透明电极91、 92的示例。在这些情况下，实际上不需要图14 所示的缓冲层3，可靠近光波导而配置电极。另外，构成图15中第1 电极的接地电极(透明电极91)由于在电极附近没有光波导，所以也 可以利用普通的金属电极形成。
图16表示控制电极的一部分(接触薄板1或11的一侧)使用透 明电极的示例。透明电极的电阻率一般高于Au等金属电极，所以基于 降低电极的电阻的目的，可以与透明电极9和93 96接触地配置金属 电极140、 150、 151。并且，透明电极如93及95、 96所示也可以配置 在脊型波导的附近或脊型光波导的侧面，可以使电场非常有效地作用 于波导。
另外，图16是薄板使用Z切LiNb03基板的示例。 (使用极化反转的光控制元件)
图17和18是图4所示的光控制元件的其他应用示例，表示使薄 板1极化反转的示例。通过使包括光波导的至少一部分在内的薄板1 的自发极化(Spontaneous polarization)反转，光控制元件的差分驱动 能够通过简单的控制电极和驱动电路实现，也能够降低驱动电压。
图17中，在薄板1的基板区域12和13中，使自发极化按彼此不同的朝向(图中的箭头)排列。构成第1电极的信号电极43能够向形 成于各基板区域12和13的光波导2施加相同的电场。由于在各光波 导中基板的极化方向彼此不同，所以在光波导中传播的光波的相位变 化相反，结果，能够获得与差分驱动相同的效果。
图18表示将薄板1的基板区域12和13的极化方向调整为彼此不 同，并且利用了脊型光波导时的示例。向两个脊型波导20施加电场的 信号电极44是相同的，两个信号电极44通过连接线路45而导通。并 且，在形成脊型波导的槽上以及信号电极和接地电极5之间形成有低 介电常数膜8。
产业上的可利用性
根据本发明的光控制元件，能够提供一种调制效率良好的光控制 元件，能够实现微波与光波的速度匹配及微波的阻抗匹配，而且能够 降低驱动电压。并且，本发明能够提供一种光控制元件，通过降低驱 动电压，能够抑制光控制元件的温度上升，并能够实现稳定动作，还 能够提供一种可使用成本更低的低驱动电压型驱动装置的光控制元 件。
权利要求
1.一种光控制元件，包括具有电光效应且厚度为10μm以下的薄板、形成于所述薄板的光波导、用于控制通过所述光波导的光的控制电极，所述光控制元件的特征在于，所述控制电极包括夹着所述薄板而配置的第1电极和第2电极，所述第1电极具有至少由第1信号电极和接地电极构成的共面式的电极，所述第2电极至少具有第2信号电极，向所述第1电极的所述第1信号电极和所述第2电极的所述第2信号电极输入相位彼此反转的调制信号，并且所述第1电极与所述第2电极彼此协作而向所述光波导施加电场。
2. 根据权利要求l所述的光控制元件，其特征在于，所述第1电极的所述第1信号电极和所述第2电极的所述第2信 号电极被配置成为，所述光波导位于所述第1信号电极和所述第2信 号电极之间。
3. 根据权利要求1或2所述的光控制元件，其特征在于， 所述第2电极具有平板状的辅助电极，该辅助电极形成于所述第2信号电极下面，并与所述第2信号电极接合。
4. 根据权利要求1 3中任一项所述的光控制元件，其特征在于， 所述控制电极包括位于所述第2电极下方的接地电位的第3电极。
5. 根据权利要求1 4中任一项所述的光控制元件，其特征在于， 所述光波导是脊型光波导。
6. 根据权利要求1 5中任一项所述的光控制元件，其特征在于， 至少在所述薄板和所述第1电极之间形成有缓冲层。
7. 根据权利要求1 5中任一项所述的光控制元件，其特征在于， 在所述第1电极和所述第2电极中，所述信号电极和所述接地电极由透明电极或在薄板一侧配置有透明电极的电极中的任一种构成。
8. 根据权利要求5 7中任一项所述的光控制元件，其特征在于， 至少在配置于所述脊型波导的两侧的槽中填充有低介电常数膜。
9. 根据权利要求1 8中任一项所述的光控制元件，其特征在于， 包括所述光波导的至少一部分在内的薄板的自发极化反转。
全文摘要
一种光控制元件，包括具有电光效应且厚度为10μm以下的薄板、形成于所述薄板的光波导、用于控制通过所述光波导的光的控制电极，所述控制电极包括夹着所述薄板而配置的第1电极和第2电极，所述第1电极具有至少由第1信号电极和接地电极构成的共面式的电极，所述第2电极至少具有第2信号电极，向所述第1电极的所述第1信号电极和所述第2电极的所述第2信号电极输入振幅彼此反转的调制信号，并且所述第1电极与所述第2电极彼此协作而向所述光波导施加电场。
文档编号G02F1/035GK101669061SQ200880010864
公开日2010年3月10日 申请日期2008年3月28日 优先权日2007年3月30日
发明者及川哲, 市川润一郎, 金原勇贵 申请人:住友大阪水泥股份有限公司