JPH0578016B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0578016B2 JPH0578016B2 JP60214024A JP21402485A JPH0578016B2 JP H0578016 B2 JPH0578016 B2 JP H0578016B2 JP 60214024 A JP60214024 A JP 60214024A JP 21402485 A JP21402485 A JP 21402485A JP H0578016 B2 JPH0578016 B2 JP H0578016B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- electrodes
- optical device
- substrate
- waveguide optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/21—Thermal instability, i.e. DC drift, of an optical modulator; Arrangements or methods for the reduction thereof
Landscapes
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、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において、電極間に膜体を具
備し、この膜体は基板に生じた分極による電荷に
対応して逆電荷を供給でき、かつ電極間の実質的
導通を阻止する抵抗値を有し、焦電効果を持つ
LiNbO3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、前記膜体を介して一
様に分布させ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イバイスを提
供する。
を変化させる導波路において、電極間に膜体を具
備し、この膜体は基板に生じた分極による電荷に
対応して逆電荷を供給でき、かつ電極間の実質的
導通を阻止する抵抗値を有し、焦電効果を持つ
LiNbO3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、前記膜体を介して一
様に分布させ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イバイスを提
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
れる導波路光デイバイスに関する。
波路に係り、特に光スイツチング素子等に用いら
れる導波路光デイバイスに関する。
導波路型光デイバイスは、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
デイ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が発生する。導波路
光デイバイスは、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５が発
生すると、導波路光デイ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。
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
デイ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が発生する。導波路
光デイバイスは、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５が発
生すると、導波路光デイ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イ
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イ
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イ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イ
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イ
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イバイスを提供するこ
とを目的とする。
本発明によれば、焦電極効果を有する結晶体か
らなる基板に形成された導波路と、該導波路近く
の該基板上に設けられ電界を制御することによつ
て前記導波路の屈折率を変化させるための複数の
電極と、前記基板上の少なくとも前記電極間で該
電極が設けられていない部分に、該電極と接触す
るように該電極間に膜体を具備し、該膜体は前記
基板に生じた分極による電荷に対応して逆電荷を
供給でき、かつ電極間の実質的な導通を阻止する
抵抗値を有することを特徴とする導波路光デイバ
イスを提供するものである。
らなる基板に形成された導波路と、該導波路近く
の該基板上に設けられ電界を制御することによつ
て前記導波路の屈折率を変化させるための複数の
電極と、前記基板上の少なくとも前記電極間で該
電極が設けられていない部分に、該電極と接触す
るように該電極間に膜体を具備し、該膜体は前記
基板に生じた分極による電荷に対応して逆電荷を
供給でき、かつ電極間の実質的な導通を阻止する
抵抗値を有することを特徴とする導波路光デイバ
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電
極部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イバイスの特性が
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電
極部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イバイスの特性が
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、導波路光デイ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、その交差点を挟み少なくとも
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。
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、その交差点を挟み少なくとも
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イバイス
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にTi拡散層２により導波路を形成
しその上面に2000ÅのSiO2膜をバツフア層３と
して形成し、次に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ITOからなる透明な
膜体６をスパツタリングによりコーテイングす
る。その結果、ギヤプ5μｍ、長さ10mmの電極間
抵抗を従来の1013Ω以上から10〜1010Ω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に生じた分極に
よる＋電荷に対応して、電極４及びITO膜６に一
様に−電荷が誘起される。従つて電荷の分布が一
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
デイバイスの特性の変動は防止できる。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イ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。
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にTi拡散層２により導波路を形成
しその上面に2000ÅのSiO2膜をバツフア層３と
して形成し、次に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ITOからなる透明な
膜体６をスパツタリングによりコーテイングす
る。その結果、ギヤプ5μｍ、長さ10mmの電極間
抵抗を従来の1013Ω以上から10〜1010Ω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に生じた分極に
よる＋電荷に対応して、電極４及びITO膜６に一
様に−電荷が誘起される。従つて電荷の分布が一
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
デイバイスの特性の変動は防止できる。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イ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イバイスの他の
実施例を示す。ITO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ITO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。
実施例を示す。ITO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ITO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ITO膜体
をチツプ表面に塗布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。これに対し
て同図の特性Ｂに示すように、本発明に係る実施
例に基づいて、ITO膜体をチツプ表面に塗布した
後は、温度は変化しても動作点にはほとんど変動
が見られなかつた。
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ITO膜体
をチツプ表面に塗布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。これに対し
て同図の特性Ｂに示すように、本発明に係る実施
例に基づいて、ITO膜体をチツプ表面に塗布した
後は、温度は変化しても動作点にはほとんど変動
が見られなかつた。
上記実施例では膜体６あるいは７としてITOを
用いたが、電荷を誘起する物質であれば、SnO2
或いはSi或いはSiO2に金属をドープしたもの等
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。
用いたが、電荷を誘起する物質であれば、SnO2
或いはSi或いはSiO2に金属をドープしたもの等
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
LiNbO3の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イバイスを提供することがで
きる。
LiNbO3の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イ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
係る導波路光デイバイスの断面図、第２図は導波
路光デイバイスの斜視図、第３図は本発明の導波
路光デイ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イバ
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。
係る導波路光デイバイスの断面図、第２図は導波
路光デイバイスの斜視図、第３図は本発明の導波
路光デイ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イバ
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 焦電効果を有する結晶体からなる基板に形成
された導波路と、 該導波路近くの該基板上に設けられ電界を制御
することによつて前記導波路の屈折率を変化させ
るための複数の電極と、 前記基板上の少なくとも前記電極間で該電極が
設けられていない部分に、該電極と接触するよう
に該電極間に膜体を具備し、該膜体は前記基板に
生じた分極による電荷に対応して逆電荷を供給で
き、かつ電極間の実質的な導通を阻止する抵抗値
を有することを特徴とする導波路光デイバイス。 ２ 前記膜体はITOからなる透明導電膜であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導波
路光デイバイス。 ３ 前記膜体はSnO2の透明導電膜からなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導波路
光デイバイス。 ４ 前記膜体はSiからなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の導波路光デイバイス。 ５ 前記膜体はSiO2に金属をドーピングした材
料からなることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の導波路光デイバイス。 ６ 前記膜体は静電防止材からなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の導波路光デイバ
イス。 ７ 前記基板はLiNbO3からなることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第７項のいずれかに
記載の導波路光デイバイス。 ８ 前記膜体は前記導波路の形成された前記基板
の上面に一様に形成され、該基板上に該膜体を介
して前記電極を形成してなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の導波路光デイバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21402485A JPS6273207A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 導波路光デイバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21402485A JPS6273207A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 導波路光デイバイス |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6198721A Division JP2545701B2 (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 導波路光デバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273207A JPS6273207A (ja) | 1987-04-03 |
| JPH0578016B2 true JPH0578016B2 (ja) | 1993-10-27 |
Family
ID=16649009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21402485A Granted JPS6273207A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 導波路光デイバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6273207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08316713A (ja) * | 1995-05-23 | 1996-11-29 | Nippon Denki Syst Kensetsu Kk | 支持柱一体型空中線 |
| EP0813093A1 (en) * | 1996-06-14 | 1997-12-17 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide device |
| WO2008117449A1 (ja) | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Fujitsu Limited | 光デバイス |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0278931U (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-18 | ||
| JPH0333069U (ja) * | 1989-08-10 | 1991-04-02 | ||
| JPH03127022A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 導波路形光素子 |
| JP2867560B2 (ja) * | 1990-03-02 | 1999-03-08 | 富士通株式会社 | 光導波路デバイス |
| JPH0816746B2 (ja) * | 1993-05-31 | 1996-02-21 | 日本電気株式会社 | 光導波路素子及びその製造方法 |
| US5388170A (en) * | 1993-11-22 | 1995-02-07 | At&T Corp. | Electrooptic device structure and method for reducing thermal effects in optical waveguide modulators |
| JPH07294759A (ja) * | 1994-04-21 | 1995-11-10 | Nec Corp | 光制御デバイス及びその製造方法 |
| JP2894961B2 (ja) * | 1994-11-18 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 光制御デバイス |
| 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 |
| EP1441242B1 (en) * | 2001-11-01 | 2013-03-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Waveplate, wavelength filter and wavelength monitor |
| US7123784B2 (en) | 2003-04-24 | 2006-10-17 | Seikoh Giken Co., Ltd. | Electro-optic modulator with particular diffused buffer layer |
| JP6227069B1 (ja) | 2016-07-27 | 2017-11-08 | 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 | 光変調器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH063508B2 (ja) * | 1985-04-18 | 1994-01-12 | 松下電器産業株式会社 | 光スイツチ装置 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21402485A patent/JPS6273207A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08316713A (ja) * | 1995-05-23 | 1996-11-29 | Nippon Denki Syst Kensetsu Kk | 支持柱一体型空中線 |
| EP0813093A1 (en) * | 1996-06-14 | 1997-12-17 | Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. | Optical waveguide device |
| WO2008117449A1 (ja) | 2007-03-27 | 2008-10-02 | Fujitsu Limited | 光デバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6273207A (ja) | 1987-04-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |