[實用新型]光波導(dǎo)元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921158448.0
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN211454021U
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 加藤圭;宮崎德一
• 申請（專利權(quán)）人: 住友大阪水泥股份有限公司
• 主分類號: G02B6/10
• 分類號: G02B6/10;G02B6/14
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 方應(yīng)星;趙晶

本實用新型提供一種光波導(dǎo)元件，能夠抑制以配置在基板上的對象物的熱收縮為起因的傳送特性的劣化。本實用新型的光波導(dǎo)元件具有形成有光波導(dǎo)(20)的基板(10)和配置在該基板上的對象物(31、32)，其中，該光波導(dǎo)包括對在該光波導(dǎo)中傳播的光波的模式進行轉(zhuǎn)換并將光波分支的模式轉(zhuǎn)換分支部(23)，在俯視觀察該基板時，以覆蓋該模式轉(zhuǎn)換分支部的一部分或全部的方式、或者以完全不覆蓋該模式轉(zhuǎn)換分支部的方式配置該對象物。在以覆蓋該模式轉(zhuǎn)換分支部的一部分的方式配置該對象物的情況下，以在光波的行進方向上不連續(xù)地覆蓋規(guī)定值以上的長度的區(qū)間的方式配置該對象物。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及具有基板和對象物的光波導(dǎo)元件，該基板形成有光波導(dǎo)，該對象物配置在該基板上。

背景技術(shù)

在光通信領(lǐng)域中，利用對輸入的光波實施與發(fā)送數(shù)據(jù)等相應(yīng)的光調(diào)制而輸出的光調(diào)制器。圖1示出以往的光調(diào)制器中內(nèi)置的光波導(dǎo)元件的結(jié)構(gòu)。圖1的上段是光波導(dǎo)元件的一部(光波輸入側(cè)的部分)的俯視圖，下段是其剖視圖。

光波導(dǎo)元件在具有電光效應(yīng)的基板10的表面?zhèn)刃纬砂糜谶M行光調(diào)制的馬赫-曾德爾型波導(dǎo)的光波導(dǎo)20而構(gòu)成。光波導(dǎo)20可以設(shè)為將多個馬赫-曾德爾型波導(dǎo)呈嵌套狀地裝入的嵌套式波導(dǎo)。在圖1中，作為基板10而使用非常薄的基板(即，薄板)，成為利用粘接劑11將加強基板12粘接于基板而加強的多層結(jié)構(gòu)。需要說明的是，光波導(dǎo)元件并不局限于這樣的多層結(jié)構(gòu)，也可以使用具有充分的厚度的基板而設(shè)為單層結(jié)構(gòu)。

光波導(dǎo)20為了將多個馬赫-曾德爾型波導(dǎo)并列配置而具有將在光波導(dǎo)中傳播的光波分配成均等的功率比的多個Y分支波導(dǎo)部21。而且，在各Y分支波導(dǎo)部21的光波行進方向的上游側(cè)配置有用于在將光波進行分支之前轉(zhuǎn)換光波模式的模式轉(zhuǎn)換部22。模式轉(zhuǎn)換部22例如為了使 1條光波導(dǎo)分支成2條而將光波導(dǎo)寬度逐漸擴寬的結(jié)構(gòu)(楔形結(jié)構(gòu))。

在基板10連接有光輸入用的光纖(未圖示)，基板10的與光纖連接的連接部分在基板10的表面配置加強構(gòu)件31而被加強。而且，在基板10的表面也配置有用于控制在光波導(dǎo)20中傳播的光波的控制電極 32。作為控制電極32，存在被施加高頻信號(調(diào)制信號)的調(diào)制電極或?qū)⑵浒鼑慕拥仉姌O、被施加DC電壓(偏壓)的偏壓控制電極等。

基板10使用的LN(鈮酸鋰)等材料具有優(yōu)異的壓電效應(yīng)，因此當基板10受到外力或者在基板10內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力時，該部分的折射率變化。在基板10的表面配置的加強構(gòu)件31或控制電極32等對象物(配置物) 由于溫度變動而產(chǎn)生熱收縮，但是線膨脹系數(shù)或楊氏模量各不相同，因此熱收縮的程度也不同。因此，在各對象物產(chǎn)生與熱收縮差相伴的應(yīng)力，其結(jié)果是，由于各對象物的應(yīng)力而基板10的折射率變化。特別是在對象物的配置區(qū)域的端部(邊界部分)，應(yīng)力變化容易增大，成為在基板10產(chǎn)生折射率分布的原因。需要說明的是，各對象物的熱應(yīng)力可以通過下述(式1)算出。

熱應(yīng)力E[Pa]＝線膨脹系數(shù)[/K]×溫度變化[K]×楊氏模量[Pa]…(式 1)

在Y分支波導(dǎo)部21或其正前方的模式轉(zhuǎn)換部22的范圍內(nèi)如果折射率變化而產(chǎn)生折射率分布，則Y分支波導(dǎo)部21中的傳播光的分支比 (功率比)不會均等。如圖1所示，以往，成為加強構(gòu)件31或控制電極 32這樣的對象物的配置區(qū)域的端部位于包含Y分支波導(dǎo)部21及模式轉(zhuǎn)換部22在內(nèi)的模式轉(zhuǎn)換分支部23的范圍內(nèi)的配置。

如果為這樣的配置，則在模式轉(zhuǎn)換分支部23的范圍內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力變化引起的折射率分布，因此Y分支波導(dǎo)部21的傳播光的分支比產(chǎn)生差異。其結(jié)果是，產(chǎn)生各馬赫-曾德爾型波導(dǎo)的On/Off消光比的劣化或分支波導(dǎo)部(馬赫-曾德爾型波導(dǎo)的支路部)間的損失差，存在導(dǎo)致傳送特性的劣化這樣的問題。此外，在具有優(yōu)異的壓電效應(yīng)的LN基板等中，當受到外力時，與壓力成比例的分極也同時產(chǎn)生，受到壓力的部分的折射率更顯著地變化。