[发明专利]光调制元件

说明书

在控制在光波导内传播的光波而进行光调制的光调制元件中，希望提高电极的设计自由度而能实现进一步的宽带化。光调制元件(10)包括形成于基板(100)上的光波导(104等)和控制电极，通过向该控制电极通电而控制在所述光波导内传播的光波来进行光调制，其中，所述控制电极由构成供高频信号传播的信号线路的高频电极(108、110等)和被施加偏压的偏压电极(150)构成，所述高频电极具有由铜或铜合金构成的导电层。

技术领域

本发明涉及控制在光波导内传播的光波而进行光调制的光调制元件，特别是涉及通过宽带的高频信号而能提高进行该光波的控制的控制电极的设计自由度的光调制元件。

背景技术

近年来，在光通信或光计测的领域中，多使用在具有电光效应的基板上配置有光波导的光波导型的光调制元件。光波导型的光调制元件通常与上述光波导一起具备用于控制在该光波导内传播的光波的控制电极。

作为这样的波导路型光调制元件，广泛地使用例如将作为强电介质结晶的铌酸锂(LiNbO₃)(也称为“LN”)使用于基板的马赫-曾德尔型光调制元件。马赫-曾德尔型光调制元件具备马赫-曾德尔型光波导。马赫-曾德尔型光波导具备用于从外部导入光波的输入光波导和用于使通过该输入光波导导入的光波分成2条路径地传播的光分支部。而且，马赫-曾德尔型光波导具备使在上述光分支部之后被分支的各个光波传播的2条并行光波导和将在该2条并行光波导中传播的光波合成而向外部输出用的输出光波导。而且，马赫-曾德尔型光调制元件具备通过施加电压而利用电光效应使在上述并行光波导内传播的光波的相位变化来进行控制用的控制电极。该控制电极通常由在上述并行光波导的上部或其附近配置的信号电极(高频电极)和与该信号电极分离地配置的接地电极构成，构成使高频信号以与并行光波导内的光波的传播速度相同的速度传播的信号线路。

以往，作为使用了LN基板的马赫-曾德尔型光调制元件中的上述控制电极的原料，从原料的长期稳定性及键合等的制造容易性的观点出发而使用金(Au)。另一方面，从使高频信号向控制电极构成的信号线路传播而进行的光调制动作的观点出发，希望具有更高的导电性且导体损失少。即，为了减少控制电极中的高频传播损失与特性阻抗的权衡的制约而以所希望的特性阻抗实现宽带化，需要减少控制电极的导体损失。

因此，以往，进行增厚控制电极或者增宽控制电极的一部分的宽度而使该截面为蘑菇状，由此增大该控制电极的截面积而减少导体损失的情况(参照专利文献1、2)。

然而，通过对控制电极截面的形状或尺寸想办法而能实现的导体损失减少的程度存在极限，面向进一步的宽带化，希望进一步减少上述权衡的限制而提高控制电极的设计自由度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-91111号公报

专利文献2：日本特开平8-122722号公报

发明内容

发明要解决的课题

从上述背景出发，在使高频信号向形成于光波导上的控制电极传播而进行光调制的光调制元件中，希望提高电极的设计自由度而能实现进一步的宽带化。

用于解决课题的方案

本发明的一个方式涉及一种光调制元件，包括形成于基板的光波导和控制电极，通过向该控制电极通电而控制在所述光波导内传播的光波来进行光调制，其中，所述控制电极由构成供高频信号传播的信号线路的高频电极和被施加偏压的偏压电极构成，所述高频电极具有由铜或铜合金构成的导电层。

根据本发明的另一个方式，在所述高频电极的上表面的一部分形成有由金(Au)构成的表面层。

根据本发明的另一个方式，所述偏压电极不包含由铜或铜合金构成的导电层。