[发明专利]波导型光元件

说明书

在本发明的波导型光元件中，有效地防止由于经由偏压电极对基板施加强电场而产生的漂移现象的加速。波导型光元件具备：基板(100)，具有电光效应；两个光波导(104、106)，配置在所述基板表面；非导电层(120)，配置在所述基板上，由介电常数比该基板低的材料构成；及控制电极(150)，配置在所述非导电层上，用于对所述两个光波导分别施加电场而在该两个光波导之间产生折射率差，所述非导电层由含有氧化硅、铟的氧化物和钛的氧化物且钛氧化物摩尔浓度与铟氧化物摩尔浓度之比为1.2以上的材料构成，对所述控制电极施加在所述基板产生1V/μm以上的电场的电压。

技术领域

本发明涉及具备光波导和用于控制在该光波导中传播的光波的电极的波导型光元件的驱动方法，特别涉及具备用于对所谓的漂移进行补偿的偏压电极的波导型光元件。

背景技术

近几年，在光通信、光计测领域中，较多地使用在具有电光效应的基板上配置有光波导的光调制器等波导型光元件。波导型光元件通常具备上述光波导并且具备用于控制在该光波导内传播的光波的电极。

作为这样的波导型光元件，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”)用于基板的马赫-曾德尔型光调制器。马赫-曾德尔型光调制器具备马赫-曾德尔型光波导，该马赫-曾德尔型光波导包括：入射波导，用于从外部导入光；分支部，用于将通过该入射波导导入的光分成两个路径而传播；两条并行波导，传播在分支部的后段分支后的各束光；及出射波导，用于将在这两条并行波导中传播的光合波而向外部输出。而且，马赫-曾德尔型光调制器具备如下电极，该电极用于通过施加电压而利用电光效应来使在上述并行波导内传播的光波的相位发生变化从而进行控制。该电极通常由配置在上述并行波导的上部或其附近的RF(高频)信号电极(以下称为“RF电极”)和与该RF电极分离地配置的接地电极构成。

在将LN用于基板的马赫-曾德尔型光调制器中，由于所谓的DC漂移现象、温度漂移现象，相对于施加电压的光输出特性发生偏移，因此例如在从调制器输出的光调制波形中产生变形等，会产生调制特性的变化(例如，波形品质的恶化)。

作为防止由这样的漂移现象引起的调制特性的变化的方法，已知如下方法：除了配置用于施加高频信号电压的上述RF电极及接地电极以外，还沿着并行波导配置偏压电极，对该偏压电极适当地施加合适的电压，由此对由上述漂移现象引起的电压偏移量(以下也称为“DC漂移电压”)进行补偿(专利文献1)。

即，对偏压电极施加电压，而在该两个并行波导之间产生合适的折射率差，由此调整上述电压偏移量。

而且，作为减轻漂移现象的技术，已知如下技术：由氧化硅和选自元素周期表的三～八族、IB族及IIB族的金属元素以及除硅以外的半导体元素中的一种或一种以上的元素的氧化物的至少一种的混合物或者由硅和选自所述金属元素及半导体元素中的一种或一种以上的元素的氧化物的透明绝缘体构成缓冲层(专利文献2)。在该结构中，随着时间的经过，在初期示出负的DC漂移特性，而且添加物对移动电子、离子的运动造成影响，DC漂移的增加能够比以往平坦化，能够长期地改善DC漂移特性，是有用的技术。

但是，在上述的这些现有技术中，在沿着根据该波导型光元件的尺寸的大小等而受到限制的长度的并行波导单独配置RF电极和偏压电极的情况下，在马赫-曾德尔型光调制器中，为了减小半波电压(Vπ)而延长RF电极长度，作为结果，偏压电极的长度有时会变短。在这样的情况下，在并行波导之间产生期望的折射率差所需的电场变大，因此向偏压电极施加的施加电压也变高。

其结果是，可能产生由于经由上述偏压电极对LN基板施加强电场而上述漂移现象被加速这一现象。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平5-224163号公报

【专利文献2】日本特开平5-257105号公报

发明内容