[發明專利]光波導元件

在審

• 申請號: 202110239033.1
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113467111A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 高野真悟;片岡優;平田章太郎
• 申請（專利權）人: 住友大阪水泥股份有限公司
• 主分類號: G02F1/035
• 分類號: G02F1/035;G02F1/03
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 方應星;趙晶

本發明提供一種光波導元件，其能夠適當地轉換在光波導中傳播的光波的光斑尺寸，并能夠將光學模塊等光學部件適當地接合于基板端面。光波導元件具備由具有電光效應的材料形成的脊型光波導(2)和支承該脊型光波導的加強基板(1)，其特征在于，該脊型光波導(2)的一端構成楔形部分(20)，所述光波導元件具備以夾著該楔形部分的方式從該楔形部分分離配置并配置在該加強基板(1)上的結構體(4)，在由上部基板和該結構體夾著的空間配置有粘結層，所述上部基板配置于該楔形部分和該結構體的上側。

技術領域

本發明涉及光波導元件，特別是涉及具備脊型光波導和支承該脊型光波導的加強基板的光波導元件。

背景技術

在光計量技術領域、光通信技術領域中，多采用使用了具有電光效應的基板的光調制器等光波導元件。特別是伴隨著近年來的信息通信量的增大，希望長距離的都市間或數據中心間使用的光通信的高速化、大容量化。而且，也存在基站的空間的限制，需要光調制器的高速化和小型化。

在光調制器的小型化中，通過實施縮窄光波導的寬度的微細化，能夠增大光的閉入效應，結果是，能減小光波導的彎曲半徑，從而能夠實現小型化。例如，具有電光效應的鈮酸鋰(LN)由于在將電信號向光信號轉換時畸變少，光損失少，因此被使用作為面向長距離的光調制器。在LN光調制器的以往的光波導中，模場直徑(MFD)為10μmφ左右，光波導的彎曲半徑較大，為幾十mm，因此難以小型化。

近年來，基板的研磨技術、基板的貼合技術提高，LN基板能夠薄板化，光波導的MFD也研究開發到1μmφ左右。隨著MFD的減小，光的閉入效應也增大，因此光波導的彎曲半徑也能夠進一步減小。

另一方面，在使用具有比光纖的MFD即10μmφ小的MFD的微細光波導的情況下，如果將設置于光波導元件的光波導的端部(元件端面)與光纖直接接合，則產生大的插入損失。

為了消除這樣的不良情況，可考慮在光波導的端部配置光斑尺寸轉換構件(光斑尺寸轉換器，SSC)。一般的SSC設有二維或三維地擴大光波導的楔形形狀的光波導部分。作為參考，專利文獻1或2示出楔形波導的例子。

伴隨著光波導的芯部的擴大而光斑尺寸擴大的楔形波導由于適合于光斑尺寸的芯部和包層部的折射率調整的難度高，容易產生多模，因此作為光波導元件的SSC，能夠使用的設計受到限制。而且，為了轉換成所需的光斑尺寸而需要比較長地形成楔形部分，存在光波導元件難以小型化的課題。

此外，如專利文獻1的圖5至7所示，在使用具有向基板表面突出的部分的楔形波導的情況下，會導致制作工藝的復雜化，并且在基板的表面也粘貼有加強板時，楔形波導的突出部分的存在使得將該加強板平行地貼合于基板表面的情況變得困難。這樣的加強板在基板端面直接接合光纖的情況下，或者直接接合偏振鏡、光學反射鏡、透鏡等光學模塊的情況下，發揮如下的極其重要的作用：增加粘結面積并提高接合強度，或者抑制粘結劑向光波導基板側流入等。

根據以上的情況，要避免采用朝向基板的端面擴大光波導的寬度(包括厚度)的楔形波導作為光波導元件的SSC的情況。

【在先技術文獻】

【專利文獻】

【專利文獻1】日本特開2006-284961號公報

【專利文獻2】日本特開2007-264487號公報

發明內容

【發明的概要】

【發明要解決的課題】

本發明要解決的課題在于解決上述那樣的問題，而提供一種光波導元件，其能夠適當地轉換在光波導中傳播的光波的光斑尺寸，從而能夠將光學模塊等光學部件適當地接合于基板端面。

【用于解決課題的方案】

為了解決上述課題，本發明的光波導元件具有以下的技術特征。