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光変調器

国内特許コード P150011304
整理番号 S2012-0670-N0
掲載日 2015年2月16日
出願番号 特願2012-209361
公開番号 特開2014-063098
登録番号 特許第6086581号
出願日 平成24年9月24日(2012.9.24)
公開日 平成26年4月10日(2014.4.10)
登録日 平成29年2月10日(2017.2.10)
発明者
  • 榎波 康文
出願人
  • 高知県公立大学法人
発明の名称 光変調器
発明の概要 【課題】クラッド層を薄くしても光損失を低く抑えることができ、より低電圧で駆動可能な光変調器を提供する。
【解決手段】光変調器は、基板(10)と、基板の上面に形成された下部電極(20)と、基板および下部電極の上面に形成された、多孔性ゾルゲルシリカからなる底部クラッド層(30)と、底部クラッド層の上面に形成された、ゾルゲルシリカからなるクラッド層(40)と、電気光学効果を呈する低屈折率のポリマー層(56)を基板の垂直上下方向から二つの高屈折率のスロットコア層(58)で挟んだスロット構造を有し、底部クラッド層とクラッド層との境界面から所定の間隔を保ってクラッド層中に形成されたスロット導波路(50)と、スロット導波路の上面に形成されたバッファ層(60)と、バッファ層の上面に形成された上部電極(70)とを備え、上部電極、スロット導波路、および下部電極が平面視で互いに重なるように配置されている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



光変調器は、電気信号を光信号に変換するものであり、高速かつ大容量の光通信に必須のデバイスである。これまで光変調器はニオブ酸リチウム(LN)を用いて構成されることが多かったが、デバイスの大きさ、駆動電圧の高さ、変調帯域幅の上限などの難点があることから、近年、電気光学効果を呈する有機ポリマー(電気光学ポリマー)を導波路に用いた光変調器が開発されている(例えば、特許文献1参照)。このような有機導波路型光変調器は、デバイス長を短くすることができ、より低電圧で動作し、より高い周波数領域の電気信号を光変調することができる。





さらに、本願発明者は、電気光学ポリマーを基板の垂直方向上下から二つの高屈折率のゾルゲルTiOスロットコアで挟んだ構造のスロット導波路を採用した光変調器を開発している(例えば、特許文献2参照)。スロット導波路では二つのスロットコアに挟まれた低屈折率の電気光学ポリマーに光が強く閉じ込められ、クラッド層を薄くすることができる。したがって、電気光学ポリマーに対して基板垂直方向の上方と下方にそれぞれ配置された電極の間隔を狭くすることができ、結果としてより低い電圧で光変調器を駆動することが可能となっている。

産業上の利用分野



本発明は、光変調器に関し、特にスロット導波路を用いた光変調器に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板と、
前記基板の上面に形成された下部電極と、
前記基板および下部電極の上面に形成された、多孔性ゾルゲルシリカからなる底部クラッド層と、
前記底部クラッド層の上面に形成された、ゾルゲルシリカからなるクラッド層と、
電気光学効果を呈する低屈折率のポリマー層を前記基板の垂直上下方向から二つの高屈折率のスロットコア層で挟んだスロット構造を有し、前記底部クラッド層と前記クラッド層との境界面から所定の間隔を保って前記クラッド層中に形成されたスロット導波路と、
前記スロット導波路の上面に形成され、前記クラッド層よりも屈折率が低いバッファ層と、
前記バッファ層の上面に形成された上部電極とを備え、
前記上部電極、スロット導波路、および下部電極が平面視で互いに重なるように配置されている
ことを特徴とする光変調器。

【請求項2】
請求項1に記載の光変調器において、
前記底部クラッド層の屈折率が前記バッファ層の屈折率以下である
ことを特徴とする光変調器。

【請求項3】
請求項1および2のいずれか一つに記載の光変調器において、
前記スロットコア層が酸化チタンからなる
ことを特徴とする光変調器。

【請求項4】
請求項1から3のいずれか一つに記載の光変調器において、
前記スロットコア層がスパッタリング法により形成されたものである
ことを特徴とする光変調器。

【請求項5】
請求項1から4のいずれか一つに記載の光変調器において、
前記スロット導波路が、二つの分岐導波路と、前記二つの分岐導波路を互いに接続する二つのアームとからなるマッハツェンダ導波路を構成している
ことを特徴とする光変調器。

【請求項6】
請求項5に記載の光変調器において、
前記分岐導波路およびアームのすべてが前記スロット構造を有する
ことを特徴とする光変調器。

【請求項7】
請求項5および6のいずれか一つに記載の光変調器において、
前記上部電極が前記二つのアームに共通の電極であり、
前記下部電極が前記アームごとに個別の電極である
ことを特徴とする光変調器。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012209361thum.jpg
出願権利状態 登録
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