JPH0422485B2 - - Google Patents
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- JPH0422485B2 JPH0422485B2 JP1630786A JP1630786A JPH0422485B2 JP H0422485 B2 JPH0422485 B2 JP H0422485B2 JP 1630786 A JP1630786 A JP 1630786A JP 1630786 A JP1630786 A JP 1630786A JP H0422485 B2 JPH0422485 B2 JP H0422485B2
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- Japan
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- substrate
- waveguide
- electrodes
- optical device
- electric field
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Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、焦電効果を持つ強誘電体基板の表面
に形成された導波路に電界を印加することによつ
て屈折率を変化させる導波路光デバイスにおい
て、電極間に導電性部材を形成し且つ該基板裏面
に接地導体を形成することにより、焦電効果を持
つ該基板の自発分極が温度によつて変化した場合
に、電極に誘起される電荷を前記導電性部材を介
して基板表面に一様に分布させ、且つ接地導体に
よつて基板裏面の電荷を除去するようにすること
によつて、温度変化によつて、電界が変化しない
ようにすることにより特性変動を防止した導波路
光デバイスを提供する。
に形成された導波路に電界を印加することによつ
て屈折率を変化させる導波路光デバイスにおい
て、電極間に導電性部材を形成し且つ該基板裏面
に接地導体を形成することにより、焦電効果を持
つ該基板の自発分極が温度によつて変化した場合
に、電極に誘起される電荷を前記導電性部材を介
して基板表面に一様に分布させ、且つ接地導体に
よつて基板裏面の電荷を除去するようにすること
によつて、温度変化によつて、電界が変化しない
ようにすることにより特性変動を防止した導波路
光デバイスを提供する。
本発明は焦電効果を持つ強誘電体に形成した導
波路に係り、特に光スイツチング素子等に用いら
れる導波路光デバイスに関する。
波路に係り、特に光スイツチング素子等に用いら
れる導波路光デバイスに関する。
導波路型光デバイスは、低駆動電圧、高速動作
が可能で且つ小型集積化も有望である。しかしリ
チウムナイオベイト（LiNbO3）のような焦電効
果すなわち自発分極を有する結晶を基板に用い
て、その基板にチタン（Ti）等の拡散層を形成
して導波路を構成したものにおいては、温度変化
によつて、焦電効果に基づく電荷が表面に発生
し、その電荷分布が一様でないため、導波路型光
デバイスの例えばスイツチング特性等が変動して
しまう。第５図ａには従来の導波路の断面図を示
すもので、Ｚ板LiNbO3からなる基板１にTi拡散
層２を形成して導波路とし、その上面にSiO2か
らなるバツフア層３を形成し、その上面に例えば
アルミニウムからなる複数の電極４を形成する。
この光導波路において昇温すると、第５図ｂに示
すように、焦電効果によりＺ板LiNbO3からなる
基板１は分極の状態を変化させるので、この基板
１の表面側に＋電荷が、裏面側に−電荷が発生す
る。そして基板１の表面側に生じた＋電荷に対応
した、−電荷が電極４の底面に外部から供給され
ることになる。従つて、電極４のない電極間から
電極４へ向けて基板１内を図示の如き電界５が発
生し、また基板１の表裏面に生じた＋−電荷によ
つて表裏面間に図示せぬ電界も発生する。導波路
光デバイスは、電極間に電界を印加することによ
り、Ti拡散層２からなる導波路の屈折率を変化
させて、例えばスイツチング動作等を行せるもの
であるから、昇温によつて、前述の如く電界が発
生すると、導波路光デバイスの動作点例えばスイ
ツチング特性等に大きな影響を与えてしまう。
が可能で且つ小型集積化も有望である。しかしリ
チウムナイオベイト（LiNbO3）のような焦電効
果すなわち自発分極を有する結晶を基板に用い
て、その基板にチタン（Ti）等の拡散層を形成
して導波路を構成したものにおいては、温度変化
によつて、焦電効果に基づく電荷が表面に発生
し、その電荷分布が一様でないため、導波路型光
デバイスの例えばスイツチング特性等が変動して
しまう。第５図ａには従来の導波路の断面図を示
すもので、Ｚ板LiNbO3からなる基板１にTi拡散
層２を形成して導波路とし、その上面にSiO2か
らなるバツフア層３を形成し、その上面に例えば
アルミニウムからなる複数の電極４を形成する。
この光導波路において昇温すると、第５図ｂに示
すように、焦電効果によりＺ板LiNbO3からなる
基板１は分極の状態を変化させるので、この基板
１の表面側に＋電荷が、裏面側に−電荷が発生す
る。そして基板１の表面側に生じた＋電荷に対応
した、−電荷が電極４の底面に外部から供給され
ることになる。従つて、電極４のない電極間から
電極４へ向けて基板１内を図示の如き電界５が発
生し、また基板１の表裏面に生じた＋−電荷によ
つて表裏面間に図示せぬ電界も発生する。導波路
光デバイスは、電極間に電界を印加することによ
り、Ti拡散層２からなる導波路の屈折率を変化
させて、例えばスイツチング動作等を行せるもの
であるから、昇温によつて、前述の如く電界が発
生すると、導波路光デバイスの動作点例えばスイ
ツチング特性等に大きな影響を与えてしまう。
従つて、従来はこの特性変動を防止するため
に、導波路の構成及び電極の構成等を温度変化に
鈍感な構成としている場合が多い。
に、導波路の構成及び電極の構成等を温度変化に
鈍感な構成としている場合が多い。
しかしながら、上記従来の構成では、素子構造
が限定される上に、昇温効果による導波路光デバ
イスの特性変動を充分には防止できないという問
題があつた。従つて本発明は、簡単な構成によ
り、焦電効果により発生した電荷が導波路光デバ
イスの特性に影響を与えることを充分に防止でき
るようにした導波路光デバイスを提供することを
目的とする。
が限定される上に、昇温効果による導波路光デバ
イスの特性変動を充分には防止できないという問
題があつた。従つて本発明は、簡単な構成によ
り、焦電効果により発生した電荷が導波路光デバ
イスの特性に影響を与えることを充分に防止でき
るようにした導波路光デバイスを提供することを
目的とする。
本発明によれば、焦電効果を持つ強誘電体基板
の表面に形成された導波路と、前記基板表面上の
前記導波路近くに設けられた電界を制御すること
によつて該導波路の屈折率を変化させるための複
数の電極と、前記基板表面上の少なくとも前記電
極間に設けられた電荷が誘起される膜体と、前記
基板裏面上に形成された該基板の接地用導電膜体
とを有することを特徴とする導波路光デバイスを
提供するものである。
の表面に形成された導波路と、前記基板表面上の
前記導波路近くに設けられた電界を制御すること
によつて該導波路の屈折率を変化させるための複
数の電極と、前記基板表面上の少なくとも前記電
極間に設けられた電荷が誘起される膜体と、前記
基板裏面上に形成された該基板の接地用導電膜体
とを有することを特徴とする導波路光デバイスを
提供するものである。
電極間に導電性をわずかに与えた材料を形成す
ることにより、焦電効果により発生した電荷が、
基板表面の電極部および基板裏面に滞留しないよ
うにすることにより、昇温によつて導波路に印加
する電界が変化することを防止し、これによつて
導波路光デバイスの特性が変動することを防止し
たものである。
ることにより、焦電効果により発生した電荷が、
基板表面の電極部および基板裏面に滞留しないよ
うにすることにより、昇温によつて導波路に印加
する電界が変化することを防止し、これによつて
導波路光デバイスの特性が変動することを防止し
たものである。
以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
第２図は、導波路光デバイスの斜視図を示すも
ので、Ｚ板LiNbO3の結晶体よりなる基板１にTi
拡散層よりなる導波路を、例えば互いに交差する
ように形成し、その交差点を組み少なくとも２個
の電極４を配設し、この電極に印加される電界を
変化することにより、導波路の屈折率を変化させ
て光路のスイツチング動作等を行せるものであ
る。
ので、Ｚ板LiNbO3の結晶体よりなる基板１にTi
拡散層よりなる導波路を、例えば互いに交差する
ように形成し、その交差点を組み少なくとも２個
の電極４を配設し、この電極に印加される電界を
変化することにより、導波路の屈折率を変化させ
て光路のスイツチング動作等を行せるものであ
る。
第１図ａ及びｂは本発明の導波路光デバイスの
１実施例の断面図を示すものであり、第５図ａ，
ｂと同一部分は同一番号を付して説明を省略す
る。基板１の表面にTi拡散層２により導波路を
形成し、その上面に厚さが2000ÅのSiO2膜をバ
ツフア層３として形成し、次に厚さが3000Åのア
ルミニウムからなる電極４を少なくとも２個形成
し、バツフア層３と電極４の上面に1000Å厚さの
SiやITOからなる導電性の膜体６をスパツタリン
グによりコーテイングする。
１実施例の断面図を示すものであり、第５図ａ，
ｂと同一部分は同一番号を付して説明を省略す
る。基板１の表面にTi拡散層２により導波路を
形成し、その上面に厚さが2000ÅのSiO2膜をバ
ツフア層３として形成し、次に厚さが3000Åのア
ルミニウムからなる電極４を少なくとも２個形成
し、バツフア層３と電極４の上面に1000Å厚さの
SiやITOからなる導電性の膜体６をスパツタリン
グによりコーテイングする。
また基板１の裏面全体には3000Å厚さ程度のア
ルミニウム等からなる金属をメタライズし、接地
用導電膜体８を形成する。膜体６を設けた結果ギ
ヤブ5μm、長さ10mmの電極間抵抗を従来の1013Ω
以上から107〜1010Ωと下げることができた。そ
の結果昇温しても第１図ｂに示すように、焦電効
果により基板１の表面側に生じた分極による＋電
荷に対応して、電極４及びSi膜体６に一様に−電
荷が誘起される。従つて電荷の分布が基板１の表
面において一様であるので、電極間から電極に向
かつての電界は発生することはない。このため昇
温しても、それによつて電極４から導波路に及ぼ
される電界は変化しないことになるので、昇温に
よる導波路光デバイスの特性の変動は防止でき
る。
ルミニウム等からなる金属をメタライズし、接地
用導電膜体８を形成する。膜体６を設けた結果ギ
ヤブ5μm、長さ10mmの電極間抵抗を従来の1013Ω
以上から107〜1010Ωと下げることができた。そ
の結果昇温しても第１図ｂに示すように、焦電効
果により基板１の表面側に生じた分極による＋電
荷に対応して、電極４及びSi膜体６に一様に−電
荷が誘起される。従つて電荷の分布が基板１の表
面において一様であるので、電極間から電極に向
かつての電界は発生することはない。このため昇
温しても、それによつて電極４から導波路に及ぼ
される電界は変化しないことになるので、昇温に
よる導波路光デバイスの特性の変動は防止でき
る。
しかも、導電膜体８を接地された金属システム
に接続して該導波路光デバイスを搭載実装するこ
とにより基板１の裏面が接地されるため、焦電効
果により基板１の裏面側に生じた分極による−電
荷が除去され滞留の防止が図られる。その結果、
基板１の表裏面間の電界の発生も防ぐことがで
き、温度変化による導波路光デバイスの特性の変
動をほぼ完全に無くすことができる。
に接続して該導波路光デバイスを搭載実装するこ
とにより基板１の裏面が接地されるため、焦電効
果により基板１の裏面側に生じた分極による−電
荷が除去され滞留の防止が図られる。その結果、
基板１の表裏面間の電界の発生も防ぐことがで
き、温度変化による導波路光デバイスの特性の変
動をほぼ完全に無くすことができる。
なお、膜体６の抵抗は、低すぎると、導波路に
電極４から電界を印加したとき、膜体６を介して
電極４間に大電流が流れてしまいデバイスの破壊
を生じてしまう。従つてこのことを考慮して膜体
６の抵抗値を選択する。
電極４から電界を印加したとき、膜体６を介して
電極４間に大電流が流れてしまいデバイスの破壊
を生じてしまう。従つてこのことを考慮して膜体
６の抵抗値を選択する。
第３図には本発明の導波路光デバイスの他の実
施例を示す。SiやITOの膜体７を、バツフア層３
の上面に一様にコーテイングした後、その膜体７
の上面に複数の電極４を形成したものである。こ
の場合も第１図ａ，ｂに示した実施例と同様の効
果を生ずる。
施例を示す。SiやITOの膜体７を、バツフア層３
の上面に一様にコーテイングした後、その膜体７
の上面に複数の電極４を形成したものである。こ
の場合も第１図ａ，ｂに示した実施例と同様の効
果を生ずる。
第４図は本発明による実施例と従来例との温度
変化による動作点の変動を対比して示したもの
で、特性Ａは従来の装置に係るもので基板１の表
裏面に膜体６（或は７）と８を形成しなかつた場
合には、温度変化に応じて動作点が大きく変動し
た。
変化による動作点の変動を対比して示したもの
で、特性Ａは従来の装置に係るもので基板１の表
裏面に膜体６（或は７）と８を形成しなかつた場
合には、温度変化に応じて動作点が大きく変動し
た。
また特性Ｂは基板１の表面側に膜体６（或は
７）のみ形成し、裏面側の膜体８を形成しなかつ
た場合で、これは特性Ａに比べ動作点変動が大き
く抑制されているが、まだ十分ではない。
７）のみ形成し、裏面側の膜体８を形成しなかつ
た場合で、これは特性Ａに比べ動作点変動が大き
く抑制されているが、まだ十分ではない。
特性Ｃが基板１の表裏面に膜体６（或は７）と
８を両方形成した場合の動作点変動特性であり、
特性Ｂに比べ更に変動が抑制され、温度変化によ
る特性変動がほぼ完全に無くなる。
８を両方形成した場合の動作点変動特性であり、
特性Ｂに比べ更に変動が抑制され、温度変化によ
る特性変動がほぼ完全に無くなる。
上記実施例では膜体６あるいは７としてSiや
ITOを用いたが、電荷を誘起する物質であれば、
SuO2或いはSiO2に金属をドーブしたもの等を用
いても同様の効果がある。さらに膜体６として静
電防止材を塗布してもよい。
ITOを用いたが、電荷を誘起する物質であれば、
SuO2或いはSiO2に金属をドーブしたもの等を用
いても同様の効果がある。さらに膜体６として静
電防止材を塗布してもよい。
本発明によれば昇温して、焦電効果によつて強
誘電体基板に電荷が変動しても、これによつて基
板及び導波路の電界が変動することを防止できる
ので、昇温による特性の変動を抑制することので
きる導波路光デバイスを提供することができる。
誘電体基板に電荷が変動しても、これによつて基
板及び導波路の電界が変動することを防止できる
ので、昇温による特性の変動を抑制することので
きる導波路光デバイスを提供することができる。
第１図ａ及びｂはそれぞれ本発明の一実施例に
係る導波路光デバイスの断面図、第２図は導波路
光デバイスの斜視図、第３図は本発明の導波路光
デバイスの他の実施例の断面図、第４図は本発明
の実施例と従来例との特性を対比して示す特性
図、第５図ａ及びｂは従来の導波路光デバイスの
断面図である。 １……Ｚ板LiNbO3基板、２……Ti拡散層、３
……バツフア層、４……電極、５……電界、６，
７……膜体、８……接地用導電膜体。
係る導波路光デバイスの断面図、第２図は導波路
光デバイスの斜視図、第３図は本発明の導波路光
デバイスの他の実施例の断面図、第４図は本発明
の実施例と従来例との特性を対比して示す特性
図、第５図ａ及びｂは従来の導波路光デバイスの
断面図である。 １……Ｚ板LiNbO3基板、２……Ti拡散層、３
……バツフア層、４……電極、５……電界、６，
７……膜体、８……接地用導電膜体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焦電効果を持つ強誘電体基板の表面に形成さ
れた導波路と、 前記基板表面上の前記導波路近くに設けられ
た、電界を制御することによつて該導波路の屈折
率を変化させるための複数の電極と、 前記基板表面上の少なくとも前記電極間に設け
られた、電荷が誘起される膜体と、 前記基板裏面上に形成された、該基板の接地用
導電膜体とを有することを特徴とした導波路光デ
バイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1630786A JPS62173428A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | 導波路光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1630786A JPS62173428A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | 導波路光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62173428A JPS62173428A (ja) | 1987-07-30 |
| JPH0422485B2 true JPH0422485B2 (ja) | 1992-04-17 |
Family
ID=11912877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1630786A Granted JPS62173428A (ja) | 1986-01-28 | 1986-01-28 | 導波路光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62173428A (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0247607A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Fujitsu Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2550730B2 (ja) * | 1989-12-29 | 1996-11-06 | 富士通株式会社 | 光導波路デバイスおよびその製造方法 |
| JP2867560B2 (ja) * | 1990-03-02 | 1999-03-08 | 富士通株式会社 | 光導波路デバイス |
| JP2671586B2 (ja) * | 1990-09-05 | 1997-10-29 | 日本電気株式会社 | 光制御デバイス |
| JPH0734049B2 (ja) * | 1990-12-13 | 1995-04-12 | 日本航空電子工業株式会社 | 導波路型光デバイス |
| JPH0593892A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Nec Corp | ２層型光変調器 |
| US5388170A (en) * | 1993-11-22 | 1995-02-07 | At&T Corp. | Electrooptic device structure and method for reducing thermal effects in optical waveguide modulators |
| JP2894961B2 (ja) * | 1994-11-18 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 光制御デバイス |
| US5949944A (en) * | 1997-10-02 | 1999-09-07 | Lucent Technologies Inc. | Apparatus and method for dissipating charge from lithium niobate devices |
| JP3401244B2 (ja) | 1999-06-28 | 2003-04-28 | 住友大阪セメント株式会社 | 電気光学素子 |
| ATE379847T1 (de) | 1999-07-02 | 2007-12-15 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Anordnung zur herstellung von löthöckern auf halbleitersubstraten unter generierung elektrischer ladung, methode und anordnung zum entfernen dieser ladungen, und elektrische ladung generierendes halbleitersubstrat |
| WO2002097521A1 (fr) | 2001-05-25 | 2002-12-05 | Anritsu Corporation | Dispositif de modulation optique presentant d'excellentes caracteristiques electriques grace a une restriction efficace du transfert de chaleur |
| JP4589354B2 (ja) | 2007-03-30 | 2010-12-01 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調素子 |
| JP6288145B2 (ja) | 2016-04-01 | 2018-03-07 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器モジュール |
| JP6705354B2 (ja) | 2016-09-30 | 2020-06-03 | 住友大阪セメント株式会社 | 光変調器モジュール |
| JP7658184B2 (ja) * | 2021-06-11 | 2025-04-08 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光デバイス及び光通信装置 |
-
1986
- 1986-01-28 JP JP1630786A patent/JPS62173428A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62173428A (ja) | 1987-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |