[發明專利]光波導設備

有效

• 申請號: 201010143341.6
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN101840026A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 須藤正明;近藤勝利;市川潤一郎
• 申請（專利權）人: 住友大阪水泥股份有限公司
• 主分類號: G02B6/13
• 分類號: G02B6/13;G02B6/42
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李亞;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種光波導設備，尤其涉及如下的光波導設備，其具有：擴散波導，在電介質基板上熱擴散高折射率材料而形成；和受光元件，配置在該擴散波導的上方，接收在該擴散波導中傳輸的光波的一部分。

背景技術

通過具有光波導的光調制器等光波導設備，直接監視在光波導中傳輸的光波的一部分(稱為“直接監視方式”)，或監視從光波導的合波部等光波導放出的放射模式光。例如，為了使光調制器的輸出光保持為恒定輸出的狀態，監視光調制器的輸出光，與輸出光的變化對應地控制施加到光調制器的調制電壓、直流偏壓等的大小。

在具有馬赫-曾德爾型光波導的光調制器中，監視調制器的偏壓點時一直使用的、監視從光合波部放射的放射模式光的方式，雖然具有抑制信號光的損失的優點，但有以下缺點：(1)信號光和監視光反相，且相位差偏離π；(2)為了高效取出放射模式光，結構變得復雜，難于在基板上配置受光元件，難于實現小型化及低成本化；(3)配置有多個光調制部的多段型光調制器中，除了最終段的光合波部以外，難于正確監視放射模式光。

而直接監視在光波導中傳輸的光波的一部分的同相監視方式下，不僅沒有與信號光的相位差，而且通過多段型光調制器也可在最終段的光合波部以外監視光調制部的信號光。

作為同相監視方式的例子包括以下方法：如專利文獻1所示，在光波導的一部分形成切口作為反射鏡，接收反射光；如專利文獻2所示，在S字光波導中產生放射光，并接收該放射光；如專利文獻3所示，在光波導上形成圓錐狀等孔，向該孔中填充高折射率材料，將光波導出到光波導的上方，并接收該光波。

這些方法中，從波導光取出的光在原理上無法全部接收，因此受光元件可接收的光的光功率較小，波導光的損失也較大，即產生多余損失較大的問題。

另一方面，提出了倏逝波耦合型的受光元件。其將折射率比光波導(實際折射率為nf)高的受光元件(構成受光元件的高折射率基板，折射率為np)靠近光波導而配置，從而倏逝波與波導形成角度sin^-1(nf/np)而入射到受光元件。通過在入射光的光路上配置受光元件的受光部，可檢測出倏逝波。

倏逝波耦合型的受光元件的優點是，通過受光元件的設計，理論上可將多余損失降低至0％并受光。受光靈敏度(受光元件的接收光功率÷在波導中傳輸的光功率)取決于和光波導接觸的部分的長度、光波導與受光元件的間隙。因此，如果受光元件的形狀確定，則可通過調整光波導和受光部(受光元件)的間隙來調整接收光功率。

作為倏逝波耦合型的受光元件的例子，如專利文獻4所示，提出了使用半導體波導設備的受光元件。在半導體波導設備中，通過晶體生長形成光波導及受光元件，因此可高精度地控制各層的厚度，并且可提高結構的重現性，能夠確保穩定的接收光功率。

而為了通過形成在電介質基板上的擴散波導實現倏逝波耦合型的受光元件，可考慮使用粘合劑或直接結合而將受光元件粘貼到光波導表面。但如上所述，受光靈敏度取決于光波導和用于吸收光的高折射材料即受光元件的間隙。因此，為了穩定確保受光靈敏度，必須進行高精度的間隙調整。并且，在擴散波導的情況下，光波導的表面突起，不平坦。因此擴散波導與受光元件的間隙控制變得更困難。并且，為了確保可靠性而將受光元件以足夠的強度粘合到電介質基板時，需要一定程度的粘合劑的厚度和面積。

專利文獻1：日本特開2006-047894號公報

專利文獻2：日本特開平5-224044號公報

專利文獻3：日本特開平11-194237號公報

專利文獻4：日本特開2005-129628號公報

發明內容

本發明要解決的課題是解決上述問題，提供一種光波導設備，相對于形成在電介質基板上的擴散波導，能夠高精度地配置受光元件，實現倏逝波耦合型的受光元件。

為了解決上述課題，技術方案1涉及的發明是一種光波導設備，具有：電介質基板；擴散波導，在該電介質基板上熱擴散高折射率材料而形成；以及受光元件，配置在上述擴散波導的上方，接收在上述擴散波導中傳輸的光波的一部分，上述光波導設備的特征在于，在形成上述擴散波導時，以預定圖案在上述擴散波導的附近配置與上述高折射率材料相同的高折射率材料，并進行熱擴散，從而形成用于將上述受光元件支撐在上述電介質基板上的底座的至少一部分。

技術方案2涉及的發明的特征在于，技術方案1所述的光波導設備中，上述電介質基板是鈮酸鋰，上述高折射率材料是鈦。