[發(fā)明專利]光波導元件和使用其的光調(diào)制器

有效

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• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106468835B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 巖塚信治;佐佐木權治;白井智士
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: G02F1/035
• 分類號: G02F1/035;G02B6/12
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;陳明霞

光波導元件和使用其的光調(diào)制器。本發(fā)明提供一種即使減小脊寬也可以抑制TM基模的傳播損耗的脊型光波導元件。其具備基板(1)和由形成于基板(1)上的鈮酸鋰膜構(gòu)成的波導層(2)。波導層(2)具有：具有規(guī)定的厚度的平板部(4)和從平板部(4)突出的脊部(3)。平板部(4)的厚度小于在脊部(3)中傳播的光的波長的0.4倍。由此，由于TE平板模的有效折射率充分地降低，因此，TM基模與TE平板模的結(jié)合變少。由此，可以抑制TM基模的傳播損耗。

技術領域

本發(fā)明涉及一種在光通信和光學測量領域中使用的光波導元件和光調(diào)制器，特別是涉及一種具有脊形結(jié)構(gòu)的光波導元件和使用其的光調(diào)制器。

背景技術

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，通信量飛躍性地增加，光纖通信的重要性非常高。光纖通信是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并通過光纖來傳輸光信號的通信方式，具有寬帶寬、低損耗、抗噪性強的特征。

作為將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的方式，已知有利用半導體激光的直接調(diào)制方式和使用了光調(diào)制器的外部調(diào)制方式。直接調(diào)制雖然不需要光調(diào)制器而且成本低，但是在高速調(diào)制方面有極限，在高速且長距離的用途中使用外部光調(diào)制方式。

作為光調(diào)制器，通過Ti(鈦)擴散在鈮酸鋰單晶基板的表面附近形成有光波導的光調(diào)制器已經(jīng)被實用化了。40Gb/s以上的高速的光調(diào)制器被商用化了，但存在總長長達10cm左右的大的缺點。

相對于此，在專利文獻1～3中公開了一種使用了脊型光波導的馬赫-曾德爾(Mach-Zehnder)型光調(diào)制器，其中，該脊型光波導是通過外延生長在藍寶石單晶基板上形成膜厚為2μm以下的c軸取向的鈮酸鋰膜，并將鈮酸鋰膜加工成脊型而成的。使用了鈮酸鋰膜的光調(diào)制器與使用了鈮酸鋰單晶基板的光調(diào)制器相比，實現(xiàn)了大幅度的小型化、低驅(qū)動電壓化。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-6348號公報

專利文獻2：日本特開2014-142411號公報

專利文獻3：日本特開2015-14716號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的技術問題

圖30是現(xiàn)有的脊型光波導元件400的截面圖。光波導元件400具備基板1和由形成于基板1上的鈮酸鋰膜構(gòu)成的波導層2，波導層2具有脊部3。脊部3是具有脊寬W和厚度T1的突出部。位于脊部3的兩側(cè)的平板部4的厚度為T2(<T1)。

在現(xiàn)有的脊型光波導元件400中，存在TM基模的傳播損耗高的問題。現(xiàn)有的脊型光波導中TM基模的傳播損耗變高的原因是對TE高次模的結(jié)合。高次模是例如在圖30中在位于脊部3的外側(cè)的平板部4傳播的模式，并且是不受脊部3限制的波導模式。因此，通過抑制TM基模與TE高次模的結(jié)合，從而可以降低TM模的傳播損耗。

另外，現(xiàn)有的脊型光波導元件400中，如果減小脊寬W，則存在TM基模的傳播損耗變高的問題。

進一步，根據(jù)脊部3的形狀，有時由于形狀的稍微偏差而造成傳播損耗急劇地變高。在這樣的情況下，存在起因于制作偏差而使傳播損耗變高的擔憂。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種通過抑制TM基模與TE高次模的結(jié)合從而抑制了TM基模的傳播損耗的脊型的光波導元件以及使用其的光調(diào)制器。

本發(fā)明的其它目的在于提供一種即使減小脊寬W也可以抑制TM基模的傳播損耗的脊型的光波導元件以及使用其的光調(diào)制器。

本發(fā)明的另外其它目的在于提供一種可以不受制作偏差的影響，并且可以穩(wěn)定地得到低傳播損耗的脊型的光波導元件以及使用其的光調(diào)制器。

解決技術問題的手段